长春市城市应急备用水源规划方案探讨

付艳平，于洪波

(1.长春市水利勘测设计研究院，吉林 长春 130062；2.长春市新立城水库管理局，吉林 长春 130062)

水是生命之源，保障饮水安全是维持人类生存和生命健康的基本条件。2017年12月，水利部印发《加强城市应急备用水源建设的指导意见》，对应急备用水源建设进行了详细部署，明确了建设城市应急备用水源的指导思想、基本原则、总体目标、总体建设方案和体制机制等内容。目前，长春市城市常规供水水源地主要为石头口门水库和新立城水库，均为湖库型地表水。同时，两座水库分别对应不同水厂，属于单一供水格局，供水安全保障程度低，一旦某一水源地或者供水管线出现突发事件，城市供水将受到极大威胁。为确保长春市在突发性和极端性气候事件状态下的应急供水能力，保障人民群众生命安全，维护社会稳定，开展应急水源规划和建设工作，具有重要的现实意义和长远的战略意义。

1 长春市供水现状

目前，长春市城市供水水源为石头口门水库、新立城水库、“引松入长”工程。

1.1 水源地现状

1.1.1新立城水源地现状

新立城水库位于伊通河中上游，坝址以上河长114.8km，控制流域面积1970km2，总库容5.506×108m3，兴利库容3.23×108m3，设计年向长春市供水0.88×108m3。新立城水库从1960年开始向长春市供水，截至2016年底，累计供给城市用水48.00×108m3，保证了长春市百万居民的生活用水和数百个厂矿企业的生产用水。现年均向城市和企业实际供水0.92×108m3。

1.1.2石头口门水源地现状

石头口门水库位于九台区西营城子街道石头口门村西南500m处，松花江支流饮马河中游，水库控制流域面积4944km2，总库容12.77×108m3，兴利库容3.86×108m3，设计年向长春市供水1.68×108m3，近20年平均年供水2.04×108m3，其中，2012年向长春市供水2.57×108m3，超设计供水0.89×108m3，日平均向长春市供水70.41×104m3。

1.1.3“引松入长”供水工程现状

长春市“引松入长”供水工程水源为第二松花江水，取水头部位于吉林市丰满区第二松花江马家江段。引松入长引水工程部分包括1座取水戽头、1座取水泵站、1座加压泵站、3段输水管线、1段输水隧洞。设计年引水量为3.08×108m3。

1.2 城市净水厂现状

长春市水务集团现有五座净水厂，日供水能力132万t，现实际日均供水95万t左右。第一、二、三、四、五净水厂设计日供水能力分别为25、30、22、25、30万m3/d。

1.3 水源地与水厂之间连接现状

目前，长春市石头口门水源地向通过放牛沟加压泵站向第一、第二、第四及第五提供原水；新立城水库水源地向第三净水厂提供原水。

现状五座净水厂除第一、第三净水厂有管道连接外，其他三座净水厂均无管线连接。

2 供水安全性分析

长春市现状年均城市用水3.8亿m3，常规供水主要水源为石头口门水库和新立城水库(含“引松入长”和中部城市引水)，其中，石头口门水库年供水量3亿m3，新立城水库年供水量8800万m3。常规供水主要存在以下安全隐患：

2.1 水源地风险源多，易发生突发性事故

由于现状石头口门水库和新立城水库汇水面积大，保护区内有交通道路穿过，交通运输的易燃易爆品、石化产品、有毒有害危险品等，伴随交通事故也威胁到水源地的安全；库区岸线长且紧邻库区的村屯数量较多，突发性事件易导致水源污染事故发生。由于地表水源污染而引起的突发性供水危机是目前长春市供水安全最主要的威胁之一。

2.2 现状供水结构单一，抵抗风险能力较弱

长春市现状虽然有石头口门水库和新立城水库两处为常规水源地，但是，由于两座水库分别对应不同净水厂，石口门水库(含“引松入长”工程)向第一、二、四、五净水厂提供原水，新立城水库向第三净水厂提供原水。每座水厂对应单一供水水源，水厂之间尚未连通。一旦某一水库(水源地)出现突发事件，另一座水库将无法对出事水库覆盖区域供水。同时“引松入长”工程也必须通过石头口门水库为长春市供水，一旦输水管网或者水库水质出现问题，对城市供水影响很大。

2.3 地下水管理有待完善

尚未建立全市地下水监控平台，对地下水水量、水位监测不到位。自来水管网覆盖区内仍有存在采地下水情况，未进行有效压采，现状没有并网。

2.4 应急保障体系不健全

尚未建立应急备用水源和应急供水保障体系，城市供水安全保障能力低，存在极大安全隐患。

3 应急备用水源规划方案研究

由于石口门水库(含“引松入长”工程)为第一、二、四、五水厂供原水，新立城水库为第三水厂供应原水。五座现有的净水厂为单一水库独立供水格局，供水布局存在很大的不平衡性，水资源利用率不高，尤其是水源应急保障能力存在严重问题，一旦石头口门水库或者新立城水库出现污染、供水设施严重故障等突发事件，长春市主城区供水安全将受到严重威胁。针对以上问题，本文提出三种规划方案。

3.1 某一座水库出现突发事件

3.1.1应急事故分析

新立城水库饮用水水源地发生特大事故、突发性污染事故时将导致第三水厂及拟建第六净水厂水源供水中断。新立城水源突发事件不可用情况下缺水量72万m3/d。

石头口门水库饮用水水源地发生特大事故、突发性污染事故时将导致长春市第一、二、四、五净水厂供水中断。石头口门水源突发事件不可用情况下缺水量110万m3/d。

3.1.2应急措施

其中一座水库发生突发事故解决方案。通过工程措施实现各净水厂双水源供水方案。

在应急期，石头口门水源不可用情况下：新立城水库本身可以向长春市第三净水厂及规划的第六净水厂提供原水，启动新立城新建的原水管线及加压泵站，通过新建的加压泵站及供水管线向长春市第一、二、四、五净水厂供水；新立城水源不可用的情况下，利用石头口门水库现状管线及加压泵站向长春市第一、二、四、五净水厂正常供水，并通过新建加压泵站及新建原水管线向第三净水厂及规划第六净水厂供水。通过以上工程措施，实现了长春市现有石头口门水库和新立城水库两座常规水源地向长春市现有供水区域供水全覆盖。

(1)新建石头口门水库与第三净水厂及规划第六净水厂的原水管线，新立城水库水源不可用情况下，供水量可以保证长春市现有五座净水厂及规划第六净水厂正常需水要求。在石头口门水库蓄水量不足的情况下，启动“引松入长”工程，保证应急期正常供水量。即从石头口门取水口沿长石公路、放牛沟加压泵站、东吉林大路、英俊大街、京哈高速公路至东滨路加压泵站铺设一条原水管线，在东滨河路加压泵站处提升后沿伊通河右岸东滨河路右岸、南四环右岸铺设一条原水管线至第三净水厂；在东滨河路加压泵站沿伊通河南南段右岸东滨河路铺设一条原水管至第规划第六净水厂。从而实现石头口门水库向城市现有五座净水厂及规划第六净水厂供水管网全覆盖。

(2)新建新立城水库与第一、二、四、五净水厂之间的原水管线，保证在石头口门水源不可用情况下，供水量可以保证长春市现有五座净水厂及规划第六净水厂正常需水要求。在新立城水库蓄水量不足的情况下，启动引松中部城市引水工程，保证应急期正常供水量。

在伊通河东岸与绕城高速交汇处中间建设一座供水加压泵站。自新立城水库取水口沿正在修建的东滨河路铺设原水输水管线至新建的供水加压泵站。从新建的供水加压泵站向第四净水厂、第五净水厂铺设原水输水管线，同时从第四净水厂向第二净水厂铺设原水管线；从东滨河路加压泵站供水加压泵站向第一净水厂铺设原水管线。从而实现新立城水库向城市现有五座净水厂及规划第六净水厂供水管网全覆盖。

3.2 两座水库同时出现突发事件

3.2.1应急事故分析

新立城水库与石头口门饮用水水源地同时发生特大事故、突发性污染事故时将导致长春市第一、二、三、四、五净水厂供水中断。长春市五座净水厂设计能力132万m3/d，规划第六净水厂设计能力50万m3/d。两座水库同时出现污染，影响整个长春市的的供水中断，缺水量182万m3/d。

3.2.2应急措施

措施1：直接将引松调水工程出水口与加压泵站通过管道连接方案。

新建引松入长工程(岔路河取水口)与放牛沟加压泵站的输水管线，保证松花江水源可以直接向长春市第一、二、四、五净水厂供水。新建中部引水工程(伊丹河取水口)与长春第三净加压泵站之间的输水管线，保证松花江水源可以直接向长春市第三净水厂供水。由此实现在长春市两大水库水源不可用情况下，利用新建的松花江与原有加压泵站直接向长春市五座水厂提供原水。

新建伊丹河取水口与第三净水厂加压泵站联通的输水管线，从而实现中部引水工程与长春第三净水厂之间连通；新建岔路河取水口与放牛沟加压泵站之间的输水管线，从而实现引松工程与长春市放牛沟加压泵站之间的连通。在长春市两座水库同时发生污染情况下，利用新建的输水管道、第三水厂取水泵站及放牛沟加压泵站将松花江水源输送至长春现有五座净水厂。

从石头口门上游岔路河铺设一条直径DN2500供水管道至放牛沟加压泵站，管线总长度39.87km，为长春市第一、二、四、五净水厂提供原水110万m3/d。沿线高程范围187.56m～269.38m，平均比降1/650。管线沿石头口门右侧岔路河花家村起，环长春经济圈公路右侧官厅村、暖泉子村、清水泉子村、东孔家窝堡，长春-石头口门公路右侧锦绣村十社、锦绣村六社、魏家屯，西山头、波泥河镇牧业园区、小烧锅村、荆家沟、甘家岭村至放牛沟加压泵站。通过新敷设的输水管线，实现“引松入长”工程可为长春市第一、二、四、五净水厂提供原水。

从新立城上游伊丹河铺设一条直径DN2000供水管道至第三取水口加压泵站，管线总长度26.69km，为长春市第三、六净水厂提供原水72万m3/d。规划线路沿线经过村屯有：霍家店、后烧锅、前孤榆树、胜利屯、腰孤榆树村、后孤榆树村、东盛屯、庄家油坊、莫家沟、房家屯、新湖镇、建工集团华福窗业、大南砖场、西川心店、加宫村、小南沟、新立城坝下。

措施2：直接启动三处地下水应急备用水源。

其中，主城区第一应急备用水源采取送水车送水、附近居民就近自行取水等措施。在第二、第三地下水应急备用水源地采取打取水井铺设供水管网与现有加压泵站对接，直接向现有净水厂提供原水。

当两座水库地表水源地同时遭到破坏时，首先启用第一应急水源地，并在该水源地内部署新的供水井。据调查，第一应急水源地内贾家洼子-兴隆山构造带有长春市水务集团、南湖宾馆、省宾馆、东煤宾馆、工业园区等企业自备井共计180眼，开采的为深层承压水，水质较好，可以作为应急供水井，同时，该应急水源地基本位于主城区边缘，建筑物不太密集，便于打井，在利用现有开采井供水的同时，可根据实际需要沿断裂带线状布井。在第一应急水源地供水量不足情况下，启用第二应急水源地：伊通河水源地地下水资源量1.15万m3，日供水能力18.3万m3，根据水源地现状实际，需布置162眼应急水源开采井。在第一、二应急水量不足情况下启用第三应急水源地：齐家水源地第四系潜水资源量1.41万m3，日供水能力27.7万m3，根据水源地现状实际，需布置253眼应急水源开采井，齐家水源地第三系承压水弹性储存量2335万m3，日供水能力12.3万m3，根据水源地现状实际，需布置123眼应急水源开采井。

4 结论及建议

本规划对长春市两大水源地(新立城水源地及石头口门水源地)及各大净水厂(现状第一、二、三、四、五净水厂及规划第六净水厂)在各种工况下提出了不同规划方案：各净水厂双水源方案、引松调水工程对接加压泵站方案、地下水方案等三种方案。

由于丰满水库、新立城水库及石头口门水库同时出现污染的几率很小，因此地下水方案可以暂不考虑实施；松花江水源对接加压泵站方案(引松调水工程直接与长春市加压泵站对接方案)不能解决长春市原水管线爆管问题，且投资较大，暂不考虑；各净水厂双水源方案虽然涉及占地及拆迁较多，但可以解决某一水源地出现突发事件或者原水管线出现爆管产生的问题，同时在常规情况下还能实现两大水库水量调配，提高本地水资源利用效率。通过对三个方案在不同应急情况下的工况进行分析，本文认为各净水厂双水源方案最合理。

综上所述，本文推荐采取现有净水厂双水源供水方案。