关于非饮用水源水库作为分质供水备用水源的探究

关于非饮用水源水库作为分质供水备用水源的探究

陈晓强

义乌市第二自来水有限公司，浙江省金华市 321000

摘要：义乌在全市域范围内推进分质供水，以过境义乌江水为水源，净化处理后称为低品质水，以低品质水置换优质自来水，用于工业生产、城市杂用、环境景观补水等。分质水厂水源均取自义乌江，义乌江水水质季节性波动，电导率等指标变化幅度较大，影响分质水厂出水水质稳定。本文通过对建设-幸福水库群等非饮用水源水库进行区位分析、水量分析、水质分析，探索建设-幸福水库群作为分质水厂备用水源的可行性，使分质供水的水源有更加充分的保障。

关键词：分质供水、低品质水、备用水源、电导率

前言：义乌市资源性缺水和水质性缺水并存，越来越影响到其经济社会的可持续发展。本世纪初以来，市政府先后实施境外引水工程、内河水系激活工程和分质供水工程等一系列开源节流、分质用水的方式以寻求解决义乌当前水资源短缺和经济蓬勃发展的矛盾。义乌分质供水是指将优质水源用于生活饮用水需求，工业用水、市政杂用水由其它水源或非常规水资源供给。分质水厂首选以义乌江水作为供水水源，水量充沛，水资源问题得以解决，但季节性水质波动问题，特别是电导率随义乌江枯水期和丰水期变化幅度较大，对于用水水质要求较高的光伏芯片等工业企业，电导率的波动，影响其稳定用水和安全生产。枯水期时解决电导率等指标偏高问题成为分质供水推广的一大难题。供水企业先后开展课题研究，在节约制水成本的基础上，探索利用非饮用水源水库作为分质供水应急备用水源，并起到丰水期调蓄、枯水期调度的枢纽作用。

1 备用水源的选取

1.1区位分析：义驾山生态水厂、苏福水厂常规水源为义乌江，距苏福水厂及义驾山生态水厂的较近的水库（八都、巧溪、卫星、王大坑等）皆为饮用水水源地。义乌植物园定位城市花园、城市绿肺，具有重要的生态和景观功能；水源地不易受污染；植物园内建设水库、红旗水库主要功能为景观水体，并未作为饮用水常规水源，幸福水库功能是城北水厂备用水源及景观水体。植物园距义驾山生态水厂及苏福水厂距离都较近，且交通、运输和施工便利。从区位角度考虑，红旗-幸福水库群作为义驾山生态水厂和苏福水厂备用水源可行。

图1：红旗-幸福水库群区位分析图

1.2 水量分析：

表1：植物园内水库可供水量

幸福湖水库为幸福湖国际会议中心、植物园景观水体，需优先考虑作为饮用水备用水源，再考虑作为分质供水备用水源；常规情况下可供水量25万立方；建设水库为水上游乐场、植物园景观水体（城投集团所有），需优先满足水上游乐要求，可供水量较少，仅可供8万立方；红旗水库为植物园景观水体，常规情况下可供水量17万立方，经沟通该水库可使用库容较大。常规情况下，建设-幸福水库群可供水量共50万立方，极限情况下应急最大可供水量653万立方。

1.3水质分析

表2：水库水质监测数据

建设水库、幸福水库水质优于Ⅲ类水，远优于义乌江水水质，满足作为分质供水备用水源的水质需求；红旗水库水质大部分指标皆优于Ⅲ类水，COD，总氮略高于Ⅲ类水，可作为分质供水备用水源；义驾山生态水厂处理后水COD、氨氮、总磷都已达Ⅲ类，且与水库水质较为接近，但总氮指标相较水库水质较高（远高于Ⅲ类水），入库存在风险；幸福水库、建设水库水质要求较高，义驾山生态水厂出水需降低总氮后方能进入水库；红旗水库仅作为景观水体，其水质要求较低，义驾山生态水厂水厂出水可满足其要求。

2以水库水质调节分质水厂枯水期水源水质的研究分析

本研究分析是旨在考虑义乌江枯水期电导率指标上升到300μs／cm以上时，用低电导率的水库群备用水源进行混合稀释调配，保证低品质水厂出水的电导率控制在300μs／cm以下。

2.1义乌江电导率

2019-2021年，义乌江电导率平均值303μs／cm，最低值170μs／cm，最高值540μs／cm，丰水期电导率在200μs／cm左右，其中1月，10-12月电导率超过300μs／cm，其余时间电导率皆低于300μs／cm。

2.2建设水库电导率

建设水库电导率：165-173μs／cm，平均值170μs／cm。苏福水厂近期分质用水量3万吨/天，规划5万吨/天，远景预期6.5万吨/天。在枯水期，采用水库水与义乌江水混合后，使苏福水厂的进水电导率控制在300μs／cm以下（以义乌江丰水期的平均电导率200进行测算）。

2.3混合配比分析

表3 水库水与义乌江水混合比例

3植物园红旗水库下游景观湖配水入湖试验

3.1 试验方案

本方案是利用义驾山生态水厂出水（河道配水）向植物园红旗水库下游景观湖进行配水入湖试验，为下步蓄水入库提供指导经验。景观湖水域面积约16000平方米，平均深度约3米，总水量约4.8万方，源头水为红旗水库，当前无活水补充景观湖。景观湖水体本底电导率约232μs／cm，与红旗水库电导率本底值基本一致。本次试验拟配水量约4000吨／天，配水水源为经义驾山生态水厂处理后的河道配水。试验周期暂定30天，试验期正处于义乌江枯水期，电导率指标有充分的高值代表性，后续根据实际情况定期跟踪观测。

为保证水样的代表性，在景观湖选取不同方位的五个点，均匀混合后做为送检水样。水质跟踪指标包括：水温、pH、溶解氧、氨氮、铁、锰、LAS、总硬度、总碱度、氯化物、电导率、嗅味、COD、BOD5、总大肠菌群、总磷、总氮、色度、浊度。水生物观测：观察水面是否有水生物死亡、水体透明度、藻类色度等。

需要总结分析的问题包括1、水源置换过程中水质的变化趋势；2、配水水源对鱼类、藻类等生物的活性影响；3、水体感观变化等；4、根据本阶段的监测情况，若水质变化趋势未达到稳定状态，则继续延长跟踪监测周期。

表4 水质分析和水生物活性观测计划表

3.2 试验分析

根据试验方案实施配水计划和检测跟踪，电导率指标在试验第28天时达到顶峰，后续无明显的变化，在后续的持续跟踪过程中，电导率值也没有明显的下降趋势，说明静态的湖泊环境对电导率基本无降低功能，也有可能是试验时间还不够充分，还未发挥出水体环境的自净功能。此试验表面，依靠水体的自净功能无法在短期内达到我们想要的效果，侧面证明了需要在义乌江丰水期，也就是电导率值较低时，向备用水源水库群进行蓄水调度。

水体感观和水生物活性观察中，外部水源的调如，无明显的变化，对水生生物的影响不大，不会对景观功能造成负面影响。

水体环境的变化是一个长期的过程，我们后续将持续跟踪本次试验，并研究分析电导率和其他指标的延时变迁。

4. 结论

建设-幸福水库群作为作为分质供水备用水源是可行的，其基本条件已经具备，根据水库的不同功能定位，以建设水库为主要蓄水水库，但需要解决以下问题：

1.常规情况下，植物园区块内水库可供水量有限；

2.需考虑及时向水库补水方能保持水库水量充沛，入库水水质需满足水库要求，部分指标需降低后入库或考虑调整水库功能定位；

3.应急供水量超过常规情况下的供水量时，需协调水库其他功能与分质供水需求之间存在矛盾。

4.丰水期蓄水补水、枯水期调度出水，与水库防汛防洪要求需做好协调调度，首要保障水库度汛要求。