主要城市供水安全及后备供水水源地

如题所述

松嫩平原有长春、哈尔滨2个省会城市以及大庆、齐齐哈尔、松原、白城、绥化5个地级市,这些城市人口密集,经济比较发达,是带动区域社会经济发展的引擎,在社会经济发展中占有举足轻重的作用。为预防城市供水突发事件,解决城市应急供水问题,本次调查为这些城市提出了一批地下水后备水源地,以备应急之用。

一、城市供水安全存在的主要问题

1.供水水源单一,资源不足

受水资源条件和供水资金等方面的因素限制,多数城市供水水源单一,如长春市主要是地表水,而其他多数城市是地下水。地下水供水比例过大,导致地下水长期超采,水位持续下降,地下水资源枯竭,严重威胁城市供水安全。城市是水资源利用最集中的地方,一般来说城市面积相对较小,地下水和地表水资源有限,特别是在建城区,多为不透水层,雨水快速汇集排走,地下水补给量减少,加剧了地下水资源枯竭的速度。在东部高平原,城市多数缺水,地下水多已形成持续的下降趋势。

2.水污染加剧

城市是水环境污染的最大污染源,城市垃圾、工业废水、生活污水排放量不断增加,污水处理和达标排放率低,地表水和地下水污染严重,进一步减少了水资源的可利用量,如长春市、哈尔滨市、松原市、德惠市等城市都出现因地下水污染而不能使用的情况。

3.净水、供水设施老化,与新的城市供水水质要求不相适应

许多城市供水设施已超过使用期限,年久失修,跑冒滴漏现象严重,因管网老化跑水而导致的停水时有发生。大部分城市净水厂设备简陋、工艺落后,特别是新的《城市供水水质标准》将正式实施,对城市供水设施提出了更严格的要求。

4.缺乏应急供水能力

近年来,松花江、芒牛河接连发生重大水污染事件,严重威胁沿岸城镇的供水安全。在水污染事故发生的风险中,几乎所有城市都呈现出抗风险能力不足,与保障城市供水安全的要求不相适应。绝大部分城市没有城市供水应急预案,供水能力只能维持现状,没有供水后备水源和设施,在突发事件中缺乏应急调度能力。

二、主要城市后备供水水源地

(一)长春市

长春市是一个严重缺水的城市,城市供水主要有石头口门水库、新立城水库和市内四处地下水源地,“引松入长”工程于1998年投入使用,将松花江水调入石头口门水库,再供城市用水。城市供水中85%以上是地表水,日供水60.27×104m3,其地下水只有10.41×104m3。地表水容易遭受污染,有突发性污染的可能性,因此,供水中的地表水污染是长春城市供水的重要安全问题。另外,“引水工程”也可能遭受像地震等自然灾害的破坏,为应对城市供水突发事件发生,建议以下两种应急措施:一是可以启用停用的水源地;二是开发位于长春市南30 km 的伊通河谷和齐家子2处大型水源地。

伊通河水源地位于长春市郊区乐山-马鞍乡,分布面积205.85 km2,开采层位为第四系松散岩类孔隙水,含水层厚15~20 m,水量丰富,单井涌水量最大可达3000~5000 m3/d。地下水储存量为7.74×108m3,开采补给量为19.15×104m3/d,可开采量8.0×104m3/d,可作为大型水源地,但浅层松散岩类孔隙水含铁量高,需作除铁处理,方可利用。

齐家水源地位于双阳区境内,距长春市32 km,分布面积186.84 km2,包括饮马河与伊通河两个集中开采区。开采层为松散岩类孔隙潜水和碎屑岩类裂隙孔隙水,含水层厚度8~25 m,单井涌水量最大3000 m3/d。隐伏于第四纪松散岩类孔隙潜水之下的新近系碎屑岩类裂隙孔隙水,含水层岩性为砂岩、细砂岩,最大单井涌水量1000 m3/d。饮马河河谷区地下水储存量为2.53×108m3,开采补给量为18.74×104m3/d,可开采量为10.75×104m3/d。双阳河河谷区地下水储存量为3.10×108m3,开采补给量为12.9×104m3/d,可开采量为5.54×104m3/d,两河谷合计可开采量为15.20×104m3/d,可作为大型水源地。但需注意浅层地下水铁含量较高,需作除铁处理。

(二)白城市

白城市坐落于洮儿河冲洪积扇上,城市供水主要开采地下水,扇形地地下水资源丰富,又有正在规划的“引嫩入白”工程,可满足白城市远期用水需求,缺水的可能性不大,主要的供水安全隐患是地下水污染。扇形地含水层上覆保护层很薄,且为砂性土,地下水环境脆弱。作为白城市的后备(应急)水源地,可选择埋伏在扇形地之下的新近系泰康组承压水,该层水含水层顶板埋深40~80 m,含水层厚度10~30 m,含水层岩性为砂岩、含砾砂岩,地下水丰富,单井涌水量多在2000~3000 m3/d,可选则富水地段作为城市后备(应急)水源地。但对泰康组承压水的开发应作好保护,除作应急外尽可能不开发该层地下水,以免造成污染。

(三)松原市

松原市地下水占城市供水总量的88%,由于引江水处理费用较高,近几年表水供水工程相继停产。地下水开采层位有大安组承压水、第四系承压水、河谷潜水及引龙坑泉水。开采大安组承压水的新村、二龙水源地,主要用于生活用水;第四系潜水主要用于工业用水。大安组承压水近几年地下水位下降较大,扩大引泉还有潜力。该市主要供水安全隐患:一是第二松花江水污染,导致地下水污染;二是大安组承压水枯竭,资源不足。

作为后备(应急)水源地一方面可在已有新村、二龙水源地的保护范围内,开发第四系承压水作为后备水源;另一方面也应改变现有供水结构,即增加引泉量,减少新近系承压水开采量作为后备水源,龙坑泉群多年平均流量0.5 m3/s,引水流量0.4 m3/s,现引泉水仅0.07~0.09 m3/s,扩引潜力很大。

新村、二龙水源地的保护范围内的第四系承压水,含水层埋深多在35~68 m,厚度13.9~55.0 m,岩性为含砾中粗砂、砂砾石,透水性好,单井涌水量一般大于3000 m3/d,水量丰富。水化学类型为低矿化重碳酸钙钠、钠镁型淡水,符合生活饮用水标准,适宜饮用。在2个水源地控制范围内,第四系承压水天然补给资源为690×104m3/a,开采资源为830×104m3/a,日供水量2.27 ×104m3

(四)哈尔滨市

哈尔滨市现有水源地7处,其中,地表水水源地3处,地下水水源地4处。地下水年开采量为2.3831×108m3,占供水总量的38.38%,其中,城市生活用水0.9023×108m3,工业用水0.7123× 108m3,农业用水0.7725×108m3。市政及企业自备地下水供水井主要分布在建城区156 km2范围内,共有开采井1430眼,机井密度达9.17眼/km2。农田灌溉机井1881眼,分布在市郊1480 km2范围内,机井密度1.27眼/km2。哈尔滨市区四方台、朱顺屯、三棵树三处地表水水源地,均分布在松花江哈尔滨江段,取松花江水作为供水水源,由于上游沿岸分布着众多的城镇及工厂,江水受到污染,特别是一旦出现突发性污染,哈尔滨市区的供水安全将受到严重影响,必要时,可以启用江北松浦和哈西孙家洼子等地下水水源地。

(五)大庆市

大庆市城市供水比较分散,除大庆市区外,各采油厂一般都有自备水源井,水源地多达50处,长垣以西以开采第四系承压水和泰康组承压水为主,长垣以东则以开采白垩系明水组承压水为主。此外,大庆还有三个大型引水工程,即北部引嫩工程、中部引嫩工程和南部引嫩工程。引水工程将嫩江水引入大庆周边水库,再供各类用水。其中,北引和中引是重要的生产、生活地表水源,南引主要用于农业用水。供水安全隐患主要是:地表水源污染、地下水源污染和地下水资源枯竭。

(六)齐齐哈尔市

齐齐哈尔市区目前有地下水水源地14处,供水井68眼,企业自备水源井316眼,农灌井4273眼,机井密度为1.16眼/km2。市区形成以工业和生活用水为主的市政供水和企业自备井供水两大系统以及近郊区以农田灌溉为主的分散式供水。工业及生活供水主要开采第四系孔隙承压水,近郊区农业供水主要开采第四系孔隙潜水,临嫩江部分工农业(包括生活用水)利用地表水。

2003年,齐齐哈尔市区开采地下水量2.815×108m3,开采模数为6.97×104m3/(a·km2),其中,生活用水0.7397×108m3,工业用水0.3171×108m3,农业用水1.7590×108m3。生活用水中一部分来自地表水(嫩江水),年供水0.1095×108m3,嫩江浏园断面高锰酸盐指数、溶解氧和氨氮超标比较严重,分别为50%、25%和8.3%;在嫩江以东地区地下水受“三氮”污染也在逐年加重。城市供水主要隐患是江水或地下水污染。如遇城市供水突发事件,可以启用城北工人屯等后备地下水水源地(见表12—2)。

表12—2 松嫩平原主要城市地下水后备供水水源地一览表

续表

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