南宁市应对突发性水源污染的城市应急供水

1、水2014.13中国水利摘要 :为 应 对 突 发 性水 源 污染 事 件 , 建 立 起南 宁市 应 急 供 水系统 , 对 南 宁市 城 市 饮 用水水 源状 况 、 城 市 供 水 现 状 及 城 市 需水 量 进行 了 分 析 , 从 应 急 水 源 选择 、 应 急 技术 设 施 建 设 与水 厂 改 造 、 城 市 供 水管 网 建 设 与 维 护 等 方 面 , 对 南 宁市 城 市 应 急 供 水系统建 设 进行 了 探讨 。关键词 :饮 用水水 源 ; 突 发 性水 源 污染 ; 应 急 供 水系统 ; 南 宁Urban water supply for emergency

2、response to sudden water source pollution in Nanning City/Huang Xingfa, Bei Deguang, Liu HaiyanAbstract :In order to response to sudden water source pollution, Nanning City needs to build emergency water supply system. Analysis is made on drinking water sources, current situation of water supply and

3、 demand. Discussion are made on establishment of emergency water supply system in Nanning City in the respects of selection of emergency water source, technical facility construction and rehabilitation of water plant and construction and maintenance of water supply pipelines.Key words:drinking water

4、 source; sudden water source pollution; emergency water supply system; Nanning中图分类号 :TU99文献标识码 :B文章编号 :1000-1123(2014 13-0029-03饮 用 水 安 全 直 接 关 系 广 大 人 民 的健康 , 是保障人们基本生活和社会 稳 定 的 大 事 , 是 建 设 小 康 社 会 、 实 现 社会和谐的重要保证 。 城市供水风险 的 应 对 能 力 对 社 会 稳 定 和 城 市 可 持 续发展具有重要意义 。 随着经济社会 的发展 , 城市饮用水水源不安全因素 增 多 , 并

5、且 具 有 突 发 性 、 多 样 性 和 不 可预测性特点 。 张晓健等对我国的环 境污染事故进行了分析和总结 , 指出 我 国 目 前 处 于 突 发 环 境 污 染 事 件 的 高发期 , 而在这些环境污染事件中 , 水污染事件占很大比例 。 近年发生的 一系列水污染事件 , 如松花江硝基苯 污染 , 太湖蓝藻暴发 , 广西龙江 、 广东 北江 、 湖南湘江镉污染 , 江苏镇江 、 杭 州新安江苯酚污染 , 广西贺江铊 、 镉 污染等 , 都对城市供水造成了不同程 度的影响 。 因此 , 建立城市应急供水系统对保障城市安全供水 、 维护城市 稳定和社会和谐具有重大意义 。 南宁 市位于我

6、国南部 , 是连接东南沿海与 西南内陆的重要枢纽 , 是我国对外开 放 的 前 沿 城 市 之 一 , 是 “ 中 国 东 盟 博 览 会 ” 永 久 举 办 城 市 , 也 是 国 家 级 经 济 区 北 部 湾 经 济 区 建 设 的 核 心城市 , 其供水安全对区域稳定和城 市 发 展 尤 为 重 要 。 南 宁 市 地 处 亚 热 带 , 气 候 湿 润 , 雨 量 充 沛 , 水 资 源 丰 富 , 饮 用 水 水 源 有 江 河 、 湖 库 和 地 下 水 。 为应对突发性水源污染事件 , 如 何 从 众 多 的 水 源 中 建 设 合 理 的 城 市 应急供水系统 , 是一个值得

7、探讨的问 题 。 以南宁市饮用水水源状况 、 供水 现状及需水情况为基础 , 结合城市发 展对供水的需求 , 对南宁市城市应急 供水系统建设进行了探讨 , 也为该类 城市应急供水系统建设提供参考 。一 、 南宁市城市供水现状南宁市供水水源有 邕江 、 湖库 和 地下水 。 邕江是珠江水系西江支流郁 江的上游河段 , 自西向东横贯南宁市 区 , 全 长 102.3km , 多 年 平 均 径 流 量420亿 m 3, 年平均流量 1290m 3/s, 可 供水规模为 310万 m 3/d。 南宁市区周边 湖 库 水 源 丰 富 , 主 要 有 天 雹 、 龙 潭 、 峙 村 河 、 老 虎 岭

8、、 东 山 等 水 库 , 市 政 供 水 水 源 有 峙 村 河 、 老 虎 岭 、 东 山 和 天 雹 4座 水 库 。 南 宁 市 区 周 边 主 要 湖库水源状况如表 1。 南宁市市政供 水地下水源有那马泉和清水泉 。 那马 泉为那马水厂供水水源 , 清水泉为邕 宁水厂供水水源 , 两供水厂供水能力 均为 5万 m 3/d。南 宁 市 城 区 供 水 水 厂 有 三 津 水 厂 、 陈 村 水 厂 、 西 郊 水 厂 、 中 尧 水 厂 、收稿日期 :2013-07-25作者简介 :黄星发 , 工程师 。南宁市应对突发性水源污染的 城市应急供水系统建设探讨黄星发 1, 贝德光 1, 刘

9、海燕 2(1. 广西壮族自治区南宁建宁水务投资集团有限责任公司 , 530031, 南宁 ; 2. 广西大学 , 530004, 南宁 水资源管理29CHINA WATER RESOURCES 2014.13水库名称 可供水规模(万 m 3与中心城距离 (km 凤亭河水库 2650074屯六水库 843068大王滩水库 1240028天雹水库 880近郊 龙潭水库 902近郊 峙村河水库 680近郊 老虎岭水库 482近郊 东山水库 27415 水质状况 水厂名称水厂规模 (万 m 3/d 无水厂 -无水厂 -无水厂 -天雹水厂 1.5龙潭水厂 2.0峙村河水厂 1.5老虎岭水厂 1.5东山水

10、厂 0.3河南水厂 、 凌铁水厂 、 邕宁水厂 、 那马 水厂 、 峙村河水厂 、 龙潭水厂 、 天雹水 厂 、 老虎岭水厂 。 南宁市市政供水范 围主要为环城高速公路以内区域 , 目 前总供 水 量为 120万 m 3/d, 其中三津 水 厂 、 陈 村 水 厂 、 西 郊 水 厂 、 中 尧 水 厂 、 河 南 水 厂 、 凌 铁 水 厂 以 邕 江 为 水 源 , 供 水 能 力 为 110万 m 3/d, 占 南 宁 市总供水量的 90%以上 。造 成 城 市 应 急 供 水 的 原 因 有 两 点 :一是由于水资源缺乏造成的应急 供水 ; 二是由突发事件引起的应急供 水 。 邕江多年

11、平均流量 1290m 3/s, 最 小流量 95.6m 3/s。 目前上游正在建设 百色水利枢纽 , 建成后 , 最小流量 160 m 3/s。 采用综合用水定额法预测需水 量 , 根 据 南 宁 市 城 市 供 水 专 项 规 划 (2008 2020, 2020年南宁市规划人 口 302万人 , 人均需水定额 600L/(人 ·d , 据 此 推 算 出 南 宁 市 城 区 远 期 (2020年 需 水 量 为 180万 m 3/d, 而 邕 江 可 供水规模为 310万 m 3/d。 可见 , 邕江 水 量 完 全 能 满 足 南 宁 市 发 展 对 供 水 的 需 要 。 根

12、 据 南 宁 市 环 境 状 况 公 报 , 2008 2012年 , 以邕江为水源的 三津水厂 、 陈村水厂 、 西郊水厂 、 中尧 水 厂 、 河 南 水 厂 、 凌 铁 水 厂 取 水 口 水 质主要指标达标率均为 100%; 邕江 南 宁 市 断 面 水 质 监 测 结 果 显 示 , 2008 2012年 , 位于南宁市上游的邕 江老口断面水质符合 地表水环境质 量标准 (GB 3838 2002 类标准 , 位于 中 、 下 游 的 水 塘 江 断 面 、 蒲 庙 断面水质符合 类标准 。 可见 , 邕江作为南宁市饮用水水源 , 其水量充足 ,水 质 达 到 国 家 地 表 水 环

13、 境 质 量 标准 (GB 3838 2002 类标准 , 水质状况良好且稳定 , 可满足城市供水要求 , 可能的应急供水是突发性水源污染事件引起的应急供水 。 为应对该类水污染事件 , 有必要建设南宁市城市应急供水系统 。二 、 应急供水系统建设1.应急水源建设应 急 状 态 下 , 应 减 少 生 活 用 水量 , 削减工业用水 , 禁止农业取水 , 以确保居民基本生活用水 、 重点单位和重 点 企 业 及 生 活 必 需 品 生 产 企 业 用水 。 根据 南宁市城市供水应急抢险预案 , 应急状态下 , 南宁市居民生活饮 用 水 量 按 照 国 家 生 活 饮 用 水 量 标准设计规范低

14、限的 70%计 , 人均用水定额为 105L/(人 ·d , 按 60%的工业用水 、 商业用水 、 行政办公用水 、 医疗用水和特殊用地用水量 , 远期应急需水总量为 64万 m 3/d。 南宁市现 已具有一定的应急供水能力 。 非邕江水源的邕 宁 水 厂 、 那 马 水 厂 、 峙 村 河 水 厂及 老 虎 岭 水 厂 的 供 水 管 网 已 与 南 宁市城区市政供水管网连通 , 应急状态下可向城区供水 , 以上 4水厂总供水能力为 13万 m 3/d, 服务人 口 为 43万人 。 按照应急时期人均用水定额 105L/(人 ·d 计 , 这部 分水厂 除 满 足 本区

15、 域居民生活用水外 , 还可向南宁市城 区提供 8.5万 m 3/d的应急供水量 。 另 以龙潭水库作为应急水源 , 已建成 20万 m 3/d的供水管渠至三津水厂 , 应急状 态下可向南宁市城区供水 。 因此 , 南宁 市现有应急供水能力为 28.5万 m 3/d。 南宁 市 远 期 (2020年 应 急 供 水 需 水 量为 64万 m 3/d, 扣除现有的应急供 水量 , 还 需建设 35.5万 m 3/d的应急 供水能力 。 应急水源的选择 , 除水质 、 水量需符合要求外 , 还应便于取水 , 并尽可能距现有水厂较近 , 以减小管 道 长 度 , 缩 短 输 水 距 离 , 减 少

16、工 程 投 资 , 做到经济合理 。 从表 1可知 , 凤亭 河 水 库 、 屯 六 水 库 、 大 王 滩 水 库 虽 然 水量丰富 , 但离南宁市中心城区均较 远 , 用作应急水源不利于降低工程量 及投资费用 。 老虎岭水库 、 东山水库 规 模 较 小 , 在 满 足 本 供 水 区 域 需 要 后 , 再 向 南 宁 市 城 区 供 水 , 水 量 难 以 保障 , 因此 , 也不宜用作应急水源 。 南 宁市地下水资源较为丰富 , 但相当部 分地下富水带已开发殆尽 , 无富余水 量以供南宁市应急之需 。 龙潭水库已 建 设 20万 m 3/d的 应 急 供 水 设 施 , 可 再扩展能

17、力较小 , 天雹水库与峙村河 水库均位于近郊 , 而前者规模较大 , 有利于保障应急供水需水量 , 更适于 用作应急水源 。 设计应急供水规模为 35.5万 m 3/d, 供水持续时间按 7天计 (进行应急水源供水的同时 , 也可采 取措施消除突发性污染事件的影响 , 逐渐恢复邕江水源供水 , 必要时还可 从 一 些 自 备 水 源 及 邻 近 地 区 调 水 , 则应急供水需水量约为 250万 m 3。 天 雹水库可供水量为 880万 m 3, 多年平 均净来水量为 441万 m 3。 目前 , 天雹 水 库 主 要 用 于 农 灌 及 作 为 天 雹 水 厂 水源向周边居民供水 。 85%

18、保证率年 灌溉用水量为 174万 m 3, 天雹水厂年 供水量约 180万 m 3, 扣除年耗水量 , 天 雹 水 库 年 净 来 水 量 尚 余 87万 m 3, 大 于 需 建 设 的 应急 供 水 能 力 35.5万 m 3/d。 从表 1可知 , 天雹水库水质达到表 1南宁市主要湖库水源状况表注 : 水 质 状 况 资 料 来 源 于 南 宁市 “ 中 国水 城 ” 建 设规 划 (2010.12, 龙潭 水 厂 水 源为 邕 江 。 水资源管理30水2014.13中国水利 地 表 水 环 境 质 量 标 准 (GB 3838 2002 的 类标准 。 可见 , 天雹水 库 水 量 充

19、 足 , 水 质 优 良 , 可 作 为 南 宁 市应急水源 , 设计应急供水量 35.5万 m 3/d, 持续供水 7天 。2.应急净水技术措施应对突发性水源污染事件 , 除建 设应急水源进行应急供水外 , 还可采 取适当的应急处理技术措施 , 以消除 污染物对饮用水水源的影响 。 常见的 水源污染物种类可分为有机污染类 、 金 属 与 非 金 属 离 子 、 还 原 类 、 微 生 物 和 藻 类 。 根 据 不 同 类 型 的 污 染 物 特 性 , 可采用活性炭吸附 、 化学沉淀 、 化 学氧化 、 强化消毒等技术进行应急处 理 。 活性炭吸附是利用活性炭对有机 物的吸附作用 , 将可

20、吸附的有机污染 物吸附 , 再经沉淀 、 过滤 , 从而使有机 污染物得以去除的技术 。 化学沉淀法 通过调节 pH 值 、 投加沉淀剂或改变 污染物离子价态 , 使金属或非金属离 子生成难溶于水的沉淀物 , 再通过水 厂 的 混 凝 沉 淀 处 理 , 去 除 金 属 、 非 金 属污染物 , 化学沉淀法可用于去除金 属 、 部分非金属污染物 。 化学氧化是 针对一些具有还原性的物质 , 如硫化 物 、 氰 化 物 等 还 原 性 污 染 物 , 通 过 投 加氧化剂消除还原性污染的方法 。 强 化消毒是当水源受到微生物污染 、 导 致水源水中微生物指标超标时 , 通过 增 加 前 置 消

21、毒 和 加 强 主 消 毒 的 消 毒 处理 , 控制水源及饮用水的微生物指 标 , 保证微生物安全的处理技术 。 应 急处理技术及设施的选择 , 需对水源 存在的潜在污染风险进行调查 , 根据 污 染 源 种 类 、 数 量 (浓 度 、 可 能 的 传 播途径等因素确定 。3.应急供水的水厂改造 大 多 数 现 有 水 厂 均 是 采 用 常 规 工 艺 进 行 净 化 处 理 , 要 进 行 应 急 供 水 , 无 论 是 建 设 应 急 水 源 , 还 是 采 用 应急处理技术 , 都需对现有水厂进行 改造 。 对于应急水源的建设 , 应注意 应 急 水 源 输 水 管 道 与 水 厂

22、 现 有 构 筑 物的衔接 , 根据输水管径 、 输水量 、 输 水管与构筑物高程等参数确定 , 并对水厂构筑物进行必要的改造 。 采用应急处理技术 , 需对水厂常规工艺进行改造 , 并配备相应的应急处理设施 。 新建水厂可在常规工艺中加入应急处理技术 , 对于已建水厂 , 可结合水厂扩建及技术改造实施 。 应急净水技术措施的制定 , 应充分考虑技术和经济因素 ,根据实际情况实施 。 陈村水厂和河南水厂是南宁市城区供水的主要水厂 ,其供 水 量 在 南 宁 市 城 市 供 水 中 占 很大比重 , 宜选择对该两个水厂进行改造 , 在常规水厂净水工艺中加入应急净水工艺设施 , 使水厂既满足常规净

23、水要求 , 也能满足应急净水需要 。4.供水管网建设与维护城 市 供 水 管 网 系 统 应 按 照 用 户类型 、 地形标高 、 压力分界线 、 水厂供水能力等条件划分为若干供水区域 ,明确区域内水流的主要方向 , 实现分区 、 分压管理 。 各水厂管网应互相连通 , 水 厂 间 实 现 互 相 供 水 , 一 旦 发 生突发性水源污染事件 , 各水厂供水可以 互 相 补 充 、 优 化 调 度 , 确 保 城 市 供水安全 、 可靠 。 加快市区旧管网改造 ,尤 其 是 管 网 末 梢 管 道 和 易 爆 管 区 域管 道 的 改 造 。 在 管 网 维 护 和 管 理 方面 , 应做好供

24、水管网的日常巡检 、 周期性冲洗工作 , 完善管网技术档案 。目 前 南 宁 市 供 水 管 网 存 在 的 主 要 问题是旧城区管网老化 , 城市安全 、 正常供水存在潜在风险 。 为保证供水管网在应急状态下能正常输水 , 确保南宁市供水安全 , 应对南宁市供水管网进行建设与改造 , 可从两方面进行完善 : 建设天雹水库至陈村水厂的输水 管 道 , 完 善 城 市 应 急 供 水 管 网 系统 。 天雹水库是南宁市适宜的应急水源 , 南宁市城区内与天雹水库距离最近的水厂为陈村水厂 , 并且陈村水厂也是南宁市供水的主力水厂 , 从天雹水库引水至陈村水厂进行应急供水 ,既可取得较好的供水保障能力 , 也有利 于 降 低 应 急 水 源 至 水 厂 的 管 道 建设成本 。 对老城区供水管道进行改造 , 确保应急状态下能正常输水 。 在 南宁市的一些老城区 , 供水管网建设 年代较久远 , 管道出现老化现象 , 偶 有爆管事件发生 。 对于建设年代久远 的管道及易发生爆裂的管道 , 应进行 改造与更新 , 确保管网输水安全 。三 、 结 语近 年 , 突 发 性 水 源 污 染 事 件 频 发 , 建设城市应急供水系统是应对该 类事件的重要措