桐鄉(xiāng)市自來水廠水資源論證報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 17′30176。37′水位塘棲京杭古運河余杭區(qū)塘棲鎮(zhèn)120176。11′30176。29′水位上述水位站均有40年以上的觀測資料,水位資料比較豐富。 取水口河道水位分析桐鄉(xiāng)市新水廠取水口位于古運河梧桐鎮(zhèn)北段，金牛塘與大運河交叉口上游的大運河南岸，距離桐鄉(xiāng)水位站約2km，該區(qū)域屬平原河網(wǎng)，地勢平坦，水流較緩，水位差很小。桐鄉(xiāng)水位站水位資料可以代表水廠取水口的情況。選取桐鄉(xiāng)水位站19612003年歷年最低日平均水位資料，采用PⅢ型頻率曲線適線， 取水口河道不同保證率年最低日平均水位表頻率（%）507085909597水位（m），桐鄉(xiāng)水廠新取水口河道90%、95%、97%、。分別比新取水口進水高程（）、因此，從水位上分析，水廠新取水口的取水保證率可以達到97%以上。 河道過水能力分析桐鄉(xiāng)水廠新取水口河道的現(xiàn)狀水位能滿足水廠取水的要求，但當取水量增加，河道水位將會有一定程度的下降，此時需分析周邊水量補給情況。新取水口位于京杭古運河上，西、北、東三面都有來水，當區(qū)域用水量增加，河道內水位下降時，水量可由周邊河流補給，取水量在不超過河道過水能力的前提下，取決于本身的過水能力。由于該區(qū)域為平原河網(wǎng)，水流比較復雜，難以確定主流及流向，為此，選用平原河網(wǎng)水量模型來分析其水流過程。 河網(wǎng)非恒定水流模型的建立京杭古運河位于杭嘉湖平原，區(qū)內河網(wǎng)密布，河道寬淺，流速緩慢，河網(wǎng)中水流主要受邊界水位控制，流向多變，屬于非恒定流動。描述河網(wǎng)地區(qū)的水流運動基本方程是圣維南方程組： ЭZ 1 ЭQ＿＿＿＿ ＋＿＿ ＿＿＿＿ ＝qL ⑴Эt B ЭxЭQ ЭQ ЭZ ЭA Q│Q│———＋2u——＋Ag–––—＝u2———－g———— ⑵Эt Эx Эx Эx C2R式中：Q(x,t)——斷面流量 (m3/s) Z(x,t)——斷面平均水位 (m) U(x,t)——斷面平均流速 (m/s) A(x,t)——斷面面積 (m2) C——謝才系數(shù) R(x,t)——水力半徑 (m) B(x,t)——河寬 (m) qL ——傍側入流 (m3/s)為非線性雙曲線偏微分方程組，一般情況只能采用數(shù)值法求解。基本思路是將整個河網(wǎng)看作是由河道及河道交匯點（節(jié)點）組成，較長的河道又分為若干河段。將圣維南方程組用隱式差分格式離散，得到各河道的離散方程，通過消元法建立各河道首末斷面水力要素關系式，與節(jié)點水量平衡方程聯(lián)合求解，獲得各河段的水力要素值。由于各邊界點流量未知，而水位已知，因此模型均以水位為邊界。 河網(wǎng)概化京杭古運河所處的杭嘉湖平原河網(wǎng)眾多，水系復雜。區(qū)域內有京杭古運河、京杭運河、金牛塘、康涇塘、長山河等多條大小河道貫通。在河網(wǎng)概化時，以現(xiàn)有骨干河道為主體，適當考慮一部分過水流量較大的非骨干河道。河道過水斷面采用實則大斷面資料。，其中節(jié)點數(shù)65個，河段數(shù)83個。 模型率定數(shù)學模型能否很好的反映該地區(qū)流態(tài)變化規(guī)律，除模型本身及計算方法可靠外，關鍵是要對實測值進行驗證，應具備良好的擬合精度，才能用于預測分析。對上述所概化的河網(wǎng)，選用2003年該區(qū)域實測水位資料，以塘棲、崇德、硤石、歟城、嘉興及烏鎮(zhèn)等站水位為邊界，桐鄉(xiāng)、新市為控制點，分別就低、中、高水位的情況對模型進行率定（）。由表可見，在區(qū)域水位分別處于低、中、高水位條件時，模型控制點的水位計算值與實測值十分接近，最大偏差不超過4cm。模型具有較好的精度，可以用于水流流態(tài)預測。 取水口周邊河網(wǎng)水流模型率定成果表 單位：米邊界點塘棲崇德硤石歟城嘉興烏鎮(zhèn)低水位（6月25日）邊界點水位控制點水位桐鄉(xiāng)實測新市實測計算計算偏差偏差中水位（12月25日）邊界點水位控制點水位桐鄉(xiāng)實測新市實測計算計算偏差偏差中水位（5月25日）邊界點水位控制點水位桐鄉(xiāng)實測新市實測計算計算偏差偏差高水位（3月6日）邊界點水位控制點水位桐鄉(xiāng)實測新市實測計算計算偏差偏差 計算方案的確定當取水口及周邊河道水位較高時，不管河道內流量大小，水廠均能取到足夠的水量，因此過水能力的分析主要是針對區(qū)域出現(xiàn)低水位的情況來進行的。根據(jù)以上分析，在桐鄉(xiāng)地區(qū)處于低水位時，桐鄉(xiāng)水廠新取水口河道的水量基本是由西、北、西南三個方向補給的，因此分別以塘棲、崇德、烏鎮(zhèn)處于相應保證率的低水位三種情況來分析此時水廠取水河道的過水能力。選取19562003年塘棲、崇德、烏鎮(zhèn)三站歷年最低日平均水位資料，采用PⅢ型頻率曲線適線。 塘棲、崇德、烏鎮(zhèn)不同保證率下的年最低日平均水位表 頻率：%，水位：米頻率水位站名507085909597塘棲崇德烏鎮(zhèn)杭嘉湖地區(qū)歷年來一直在對河道進行整治、疏浚，完善了南排、北排、東排等工程，為了充分考慮現(xiàn)狀河道的實際情況，增加對2003年各邊界水位處于最低狀況時的取水口河道過水能力分析。由此，確定四種計算方案為：方案一：塘棲站為95%，其余邊界站取相應水位，結合塘棲站歷年日平均水位資料，以1958年7月31日作為該方案的代表時段，各邊界站點的水位取同一日的日平均水位。方案二：崇德站為95%，其余邊界站取相應水位，結合崇德站歷年日平均水位資料，以1966年8月10日作為該方案的代表時段，各邊界站點的水位取同一日的日平均水位。方案三：烏鎮(zhèn)站為95%，其余邊界站取相應水位，結合烏鎮(zhèn)站歷年日平均水位資料，以1967年9月2日作為該方案的代表時段，各邊界站點的水位取同一日的日平均水位。方案四：2003年各邊界水位處于最低水位，分析2003年逐日平均水位，以2003年6月25日作為該方案的代表時段，各邊界站點的水位取同一日的日平均水位。 計算結果及分析根據(jù)前已述及的計算方案和已建立的模型，對取水口周邊河流處于低水位狀態(tài)，當取水口河道用水量增加，水位下降時，分析取水河段的過水能力。，當塘棲站達到保證率為95%的年最低水位，其余邊界站點取相應水位，取水河段流量為負流量，即流向自東向西。隨著區(qū)域取水量增加，水位下降，過水流量由正轉負，流量逐漸增大，。當崇德站達到保證率為95%的年最低水位，其余邊界站點取相應水位時，取水河段流向自東向西。當該區(qū)域取水量增加，水位下降，過水流量由正轉負，流量逐漸增大，。當烏鎮(zhèn)站達到保證率為95%的年最低水位，其余邊界站點取相應水位時，取水河段流量為負流量，即流向自東向西。當該區(qū)域取水量增加，水位下降，過水流量由正轉負，流量逐漸增大，。當各邊界站點處于2003年最低日平均水位，取水河段流量為正流量，即流向自西向東。隨著區(qū)域取水量增加，水位下降，過水流量逐漸增大，。36 取水口及周邊河網(wǎng)水流計算成果表塘棲站95%年最低日平均水位（方案一）崇德站95%年最低日平均水位（方案二）烏鎮(zhèn)站95%年最低日平均水位（方案三）2003年最低日平均水位（方案四）取水口水位（m）取水口水深（m）過水流量（m3/s）取水口水位（m）取水口水深（m）過水流量（m3/s）取水口水位（m）取水口水深（m）過水流量（m3/s）取水口水位（m）取水口水深（m）過水流量（m3/s）備注：本處定義取水河段流向自西向東時為正流量，自東向西時為負流量。桐鄉(xiāng)市運河水廠供水工程水資源論證報告根據(jù)上述計算結果，分析各方案取水口河段過水能力和水廠取水量關系， 各工況下取水口河段過水能力和水廠取水量比較水廠取水規(guī)模（m3/s）近 期遠 期方案一河段過水能力(m3/s)水廠取水占過水能力比例近 期%遠 期%方案二河段過水能力(m3/s)水廠取水占過水能力比例近 期%遠 期%方案三河段過水能力(m3/s)水廠取水占過水能力比例近 期%遠 期%方案四河段過水能力(m3/s)水廠取水占過水能力比例近 期%遠 期%由表可見，、水廠新取水口日取水近期15萬t/d、遠期30萬t/d，%、%、%%，%、%、%%。水廠95%的取水要求可以得到保證。 小結桐鄉(xiāng)市果園橋水廠新設取水口位于京杭古運河梧桐鎮(zhèn)北段，具體取水口在金牛塘與大運河交叉口上游的大運河南岸，取水規(guī)模近期15萬t/d、遠期30萬t/d。該區(qū)域屬平原河網(wǎng)，河道內水量多寡主要取決于河道水位。桐鄉(xiāng)水文站距新取水口約2km，可以代表取水口的水位情況，選取19612003年桐鄉(xiāng)水位站歷年最低日平均水位資料，采用PⅢ型曲線適線，分析可知取水口河道水位能滿足水廠97%保證率的取水要求。當取水河道用水量增加，河道水位下降時，水量可由周邊河流補給，取水量在不超過河道過水能力的前提下，取決于本身的過水能力。確定周邊河網(wǎng)處于低水位的四種方案，分析河道過水能力，，水廠95%的取水要求能夠得到保證。 水質分析及評價 污染源調查調查內容及指標：污染源現(xiàn)狀調查分點源和面源。主要為調查范圍內重點工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)及畜禽養(yǎng)殖污染源。污染源調查指標主要是化學耗氧量、氨氮及總磷。 工業(yè)污染源桐鄉(xiāng)市工業(yè)企業(yè)以絲綢紡織、水泥、化工、造紙包裝等行業(yè)為主，據(jù)不完全統(tǒng)計，,。 桐鄉(xiāng)市主要工業(yè)企業(yè)排污情況表序號企業(yè)廢污水量（萬t/a）CODcr（t/a）SS（t/a）1桐鄉(xiāng)化工總廠2浙江桐鄉(xiāng)福利造紙廠3桐鄉(xiāng)市新都水泥廠4浙江省桐鄉(xiāng)市人造絲總廠5浙江越豐集團6桐鄉(xiāng)市南日制革廠7桐鄉(xiāng)市崇德絲廠8桐鄉(xiāng)市第二水泥廠9浙江省桐星建材集團有限責任公司10桐鄉(xiāng)市亞太印染廠11桐鄉(xiāng)市穗河水泥有限公司12桐鄉(xiāng)市梧桐制絲總廠13崇福絲綢印染總廠14桐鄉(xiāng)市明星印染廠15桐鄉(xiāng)市振大水泥有限公司16浙江省桐鄉(xiāng)煤礦機械廠17桐鄉(xiāng)水泥廠18桐鄉(xiāng)市卜院絹麻紡織有限公司19嘉興新華漂染有限公司20桐鄉(xiāng)屠甸水泥廠21桐鄉(xiāng)市爐頭絲綢印染廠22浙江楓樹集團有限責任公司23桐鄉(xiāng)市屠甸利達印染廠合計 全市總排放量 所占百分比% 生活污染源，，對生活污水的主要污染物的排放量進行估算，所產(chǎn)生的污染物總磷、氨氮及化學耗氧量，按每人每年產(chǎn)生量系數(shù)和流失量進行統(tǒng)計。 生活污染物產(chǎn)生量和流失率系數(shù)計算表項目氨氮總磷化學需氧量單位kg/%kg/%kg/%城鎮(zhèn)100100100農(nóng)村 生活污染源主要污染物污染負荷量統(tǒng)計表項目氨氮（t/a）總磷（t/a）化學需氧量（t/a）污水量（萬t/a）污染負荷從表411可見，桐鄉(xiāng)市產(chǎn)生的生活污水污染負荷量，，由于農(nóng)村居民的生活污水為分散排放，其中的絕大部分污染負荷，通過地表消耗、衰減，真正進入到河流的污染負荷相對較小。 農(nóng)業(yè)污染源 農(nóng)業(yè)污染源主要由地表徑流帶入水體，與當?shù)亟涤炅俊⒔涤陱姸取⑺亮魇闆r、土壤類型、土壤肥力、耕作方式、農(nóng)藥化肥施用量等諸多因素有關。，按照太湖流域污染源排放系數(shù)計算中的化肥，區(qū)域內磷肥（主要為TP），氮肥（主要為NH3N）。 農(nóng)業(yè)污染物流失量統(tǒng)計表耕地面積(萬畝)灌溉用水量