木刀沟新乐市城区段蓄水水源优化配置方案

□刘 雄 计炳生

木刀沟为大清河南支潴龙河的一条支流，流域总面积2100km2，河道全长181km，新乐市段河道全长约34km，其中规划城区段自南水北调至京石客运专线长约12.4km。规划对木刀沟新乐市段进行生态修复，对城区段进行蓄水景观提升。通过对城区段河道需水量计算，近远期可供水量分析，分上、中、下段提出水源优化配置方案。

1.需水量计算

河道需水量以年为计算周期，包括河道初次蓄水、经常性补水、滩地及堤坡绿化用水等3部分。根据总体规划，木刀沟分为上中下3段，上段自行唐、新乐县界至南水北调总干渠，为西部生态修复区；中段自南水北调总干渠至京石客运专线桥，为城市活力区；下段为京石客运专线桥至新乐、无极县界，为田园溪流区。

河道初次蓄水：经计算河道初次蓄水总量为402万t，其中上段为171万t，中段为 154t，下段为 76万 t。

河道经常性补水：河道经常性补水主要为防止河道蒸发、渗漏而产生的水位降落。蓄水段河底采用深设防水毯进行防渗，考虑防水毯搭接处防水不严，防水毯局部存在质量缺陷等情况，综合分析确定每天蒸发、渗漏损失取2.5cm。河道总蓄水面积为203万m2，其中上段为64万m2，中段为44万m2，下段为95万m2。则计算经常性补水量为1852万t/a，其中上段为584万t/a，中段为402万t/a，下段为866万t/a。

滩地及堤坡绿化用水：每年绿化灌溉定额取140m3/亩，滩地及堤坡绿化总面积为843万m2，其中上段为272万m2，中段为 133 万 m2，下段为 438 万 m2。则计算滩地及堤坡绿化用水总量为177万t/a，其上段为57万t/a，中段为28万t/a，下段为92万t/a。

总蓄水量：上段为812万t/a，中段为574万t/a，下段为1034万t/a。

2.可供水量分析

2.1 近期可利用水量

近期可利用水量为南水北调多余水量、第一、第二污水处理厂处理后的中水及河道径流。

南水北调分配给新乐市总水量为1838万t/a，近期城市利用水量约为926万t/a，则近期可利用水量为912万t/a。

第一污水处理厂位于中段左岸，现状日处理水量约为4万t/d（1460万t/a），第二污水处理厂位于下段左岸。现状日处理水量约为2万t/d（730万t/a）。

由于污水处理厂处理后的中水达不到地表水河道景观用水标准，需要设人工湿地进行二次处理，考虑人工湿地处理损耗，损耗量按20%取，则第一污水处理厂处理后的可利用中水为1168万t/a，第二污水处理厂处理后的可利用中水584万t/a。

河道径流量：水文分析河道50%年径流量1213万m3，考虑上游河道至水库之间现状采砂坑众多，沙坑容积远超50%年径流量，且河道以砂土为主，地下水埋深较深，渗漏问题严重，并参考近几年河道常年无水现状，本次计算不再计入河道径流量。

2.2 远期可利用水量

随着城市的发展，远期南水北调水不再有多余水量，城市管网逐步完善，污水处理厂得到提升改造，污水处理厂处理量加大。可利用水量为第一、第二污水处理厂处理后的中水。

第一污水处理厂远期提升改造后日处理能力为 6万 t/d（2190万 t/a），第二污水处理厂设计日处理能力为5万t/d（1825万 t/a）。

考虑人工湿地处理损耗，损耗量按20%取，则第一污水处理厂处理后的可利用中水为1752万t/a，第一污水处理厂处理后的可利用中水1460万t/a。

3.水源优化配置方案

3.1 水源配置原则

优先利用再生水，适当利用外调水。

近期利用南水北调多余水量和污水处理厂中水蓄水；远期利用污水处理厂中水蓄水。

3.2 近期水源配置方案

近期利用南水北调多余水量及处理后中水作为河道蓄水水源。

上段总需水量为812万t/a，南水北调位于此段下游，近期可供水量为912万t/a，满足此段蓄水要求，规划配置南水北调向上段补水，多余水量100万t/a流向下游。

中段总需水量为584万t/a，承接上游多余水量100万t/a，第一污水处理厂位于此段左岸，可供水量为1168万t/a，满足此段蓄水要求，规划利用处理后的中水向此段补水，多余水量684万t/a流向下游。

下段总需水量为1034万t/a，承接上游多余水量684万t/a，第二污水处理厂位于此段左岸，可供水量为584万t/a，满足此段蓄水要求，规划利用处理后的中水向此段补水，多余水量234万t/a流向下游。

由此可见近期利用南水北调多余水量及处理后的中水可满足全线蓄水需求。

3.3 远期水源配置方案

远期利用处理后的中水作为河道蓄水水源。

上段、中段均利用第一污水处理厂处理后的中水蓄水，总需水量为1396万t/a，可供水量为1752万t/a，满足此段蓄水需求，多余水量356万t/a流向下游。

下段总需水量为1034万t/a，承接上游多余水量356万t/a，利用第二污水处理厂处理后的中水蓄水，可供水量1460万t/a，满足此段蓄水需求，多余水量782万t/a流向下游。

由此可见，远期利用处理后的中水也可满足城区段蓄水需求。

4.相关建议

一是南水北调在木刀沟处无退水闸，新乐市取水口在西名村口门处，与木刀沟无连接，南水北调水无法直接利用。二是污水处理厂位于河道中、下游，上游水面用水需设泵站扬水。三是新建南水北调-木刀沟输水通道。四是污水处理厂处建泵站、管线将水引至蓄水段上游。