对黄河向郑州供水方案的比选
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(4)技术硬 。邙山供水系统启用于 1972年 ,担负着郑州市 区 65%以上的城市用水和沿渠 6 600 多 hm2 的农田灌溉 。经 过 30多年的成功运营 ,练就了一支经验丰富 、技术过硬的干部 职工队伍 ,拥有较为先进的设备和相对成熟的管理体系 ,为龙 湖供水提供了完善的软硬件保证 。
(5)效果佳 。由于邙山水源居高临下 ,可以东注西提 ,承东 启西 ,一水多用 。通过邙山供水系统向龙湖送水 ,可把东区的 龙湖和西区的西流湖联系起来 ,以东风渠 、贾鲁河为主线构成
收稿日期 : 2005 09 08 作者简介 :胡良明 (1963 ) ,男 ,河南光山人 ,副教授 ,在读博 士 ,主要从事水工结构与水资源规划方面的研究 。
第 12期 胡良明等 :对黄河向郑州供水方案的比选
Baidu Nhomakorabea
·65·
比选项目 供水可靠性 供水水质 工程投资 供水综合成本
按照现代化城市供水战略理念 ,应优先采用过境水 ,其次 采用地表水 ,再次采用地下水 。郑州是全国缺水城市之一 ,人 均水资源占有量是全省的二分之一 、不足全国的十分之一 。而 黄河水得不到充分利用 ,地下水过度开采 ,市区地下水位逐年 下降 ,已形成方圆 160 km2 的大漏斗 ,造成地面沉降 ,生态环境 严重破坏 。目前郑州市对黄河水实际使用量年均为 2. 74 亿 m3 ,而每年分配的用水指标为 6亿 m3。因此 ,利用过境黄河水 向西流湖 、龙湖 、贾鲁河 、魏河 、东风渠供水 ,不仅可以缓解郑州 市水资源的供需矛盾 ,而且能有效地补给地下水源 ,改善生态 环境 。
第 27卷第 12期 人 民 黄 河 Vol. 27, No. 12 2005年 12月 YELLOW R IVER Dec. , 2005
可持续性发展
城市生态水面 面积 / km2
表 1 各供水方案比较
邙山 供水方案
可靠 好 小 低 可向西流湖 、 贾鲁河 、东风 渠 、魏河 、龙 湖供水
花园口 供水方案 比较可靠
一般 较小 较高
可向东风渠 、 魏河 、龙湖供水
南裹头大坝 供水方案
可靠 较好 大 高
可向东风渠 、 魏河 、龙湖供水
12. 05
大郑州长近百里的九曲连环的生态城 ,可再现水清天蓝树绿 , 人与自然和谐相处的美好画卷 。
(6)前景好 。穿联起城市北部的水上旅游线 。通过邙山供 水系统向龙湖送水 ,联系三区九镇 ,给人们提供东起莆田西至 贾峪的“两泉 ”、“四库 ”、“一寺 ”、“五坝 ”、“两湖 ”、“一渠 ”的 风光游 。不仅给两湖两河一渠注入活力 ,还给城市带来了灵 气 ,为建设山水城市 ,打造生态郑州奠定基础 。
6. 8
6. 8
说该系统每天的供水能力为 70万 m3。由于供水市场的变化 , 邙山近几年实际向柿园水厂每天供水平均不超过 25万 m3 ,农 用水每天不超过 8万 m3 ,即每天还剩余 37万 m3 的供水能力 (见表 2) ,而龙湖 、西流湖 、贾鲁河 、东风渠生态用水每天不超 过 22万 m3。由以上分析可以看出 ,邙山供水系统有能力满足 近期与远期柿园水厂 、两湖两河一渠及农业用水的需求 。
(2)水质优 。桃花峪引水口位于黄河郑州市区段的上游 , 处于龙头地位 ,不受沁河污染的影响 ,另一方面 ,邙山提水经过 泵前沉沙池 、大刘沟沉沙池和石佛沉沙池三道沉沙工序 ,总库 容超过 400万 m3 ,水质被大幅度改善 。
(3)投资小 。由邙山供水系统向两湖 、两河 、一渠送水 ,可 充分利用现有设施 ,不需要新建沉沙池 ,总投资不超过 8 000万 元 ,投资小 ,见效快 。而且 ,由石佛沉沙池向龙湖铺设的管道现 在送清水 ,将来作为贾鲁河 、魏河的截污管道 ,一管多用途 ,节 省城市建设的重复投资 。
在南裹头上游西侧处建泵站引水 ,在岗李水库北侧建沉沙 池 。由沉沙池引水到岗李水库 ,采用钢筋混凝土管自流到东风 渠与贾鲁河交叉口南侧 ,由东风渠到魏河流入龙湖 ,该方案全 长 17. 41 km ,具体线路可参见文献 [ 2 ]。
2 方案比选
水源工程是城市生态水系建设的关键性工程 ,根据供水可 靠性 、供水水质 、工程投资 、城市生态环境效益的大小 、供水综 合成本等多方面分析 ,邙山供水系统具有生态效益最大 ,综合 成本最低 ,工程投资最小等优势 (见表 1) 。比如 ,引用黄河水 是否成功的关键是泥沙处理问题 ,也就是说引用黄河水要有足 够的沉沙池库容 ,南裹头大坝及花园口供水方案都要新建沉沙 池 ,要比邙山方案多占耕地 130多 hm2 ,多投入建设资金 1. 2亿 元 ;另外 ,南裹头大坝及花园口供水方案不能解决西流湖 、贾鲁 河 5. 25 km2 的生态水面水源问题 。因此 , 3个方案中推荐邙山 供水方案 。
表 2 邙山供水系统供水量分析 万 m3 / a
供水项目 现 在
农用水 柿园水厂 西流湖公园 龙 湖 贾鲁河 魏 河 东风渠 合 计
1 000 7 000
8 000
近 期 (向龙湖供水 )
1 000 7 000 1 100 6 000
15 100
远 期 (向两湖两河一渠供水 )
随着西流湖公园建设和贾鲁河治理的完成 ,连接两湖的贾 鲁河 、魏河将成为清水河 。由石佛沉沙池向龙湖供水管道深 埋 :近期向龙湖 、东风渠送清水 ;远期作为贾鲁河 、魏河的截污 管道 ,与原 107国道东侧的马头岗污水处理厂进水管道对接 。
龙湖供水管道在东风渠预留出水口 ———解决东风渠水源 问题 。
4 邙山供水方案向龙湖 、东风渠供水意义
郑州市确定了“郑东新区‘2005 年要出形象 、2007 年要成 规模 ’,中心城区要‘一年一小变 、三年一大变 ’的发展目标 ”。 为适应郑东新区的建设需要 ,在西流湖 、贾鲁河 、魏河改造及截 污完成之前邙山供水系统可直接通过管道向龙湖送水 。
邙山泵站将水送到石佛沉沙池 ,从石佛沉沙池到江山路 , 沿高速公路南侧林带到体育中心北侧 ,再沿魏河南岸到黑庄流 入龙湖 。该工程采用直径为 2. 4 m 的普通钢筋混凝土管 ,暗管 长 11. 2 km ,可自流供水 。
1. 2 花园口供水
从花园口提灌站提水 ,经北常庄新建沉沙池 ,由东风干渠
输水到东风渠皋村闸 ,经过东风渠 ,输水至魏河 ,流入龙湖 。该 线路总长 15. 34 km ,其中明渠长 11. 02 km ,管涵长 4. 32 km ,采 用 2排直径为 2m 的钢筋混凝土管自流供水 。
1. 3 南裹头大坝供水
【灌溉 ·供水 】
对黄河向郑州供水方案的比选
胡良明 1 ,高丹盈 1 ,高军省 1 ,张廷清 2 ,李合群 2 ,张金安 2
(1. 郑州大学 环境与水利学院 ,河南 郑州 450002; 2. 黄河风景名胜区管理委员会 ,河南 郑州 450051)
摘 要 :为了充分利用黄河水资源 ,加快郑州生态城市的建设 ,提出了向西流湖 、龙湖 、贾鲁河 、魏河和东风渠供水的 3个 方案 ,并就各方案的水质 、工程投资及生态效益等方面进行了比选 。得出的主要结论是 :邙山供水方案具有投资小 、水质 优 、效果佳 、前景好 ,能最大限度地加快郑州生态城市建设进程 ,因而 ,该方案被确定为推荐的供水方案 。 关 键 词 : 城市供水 ; 方案比选 ; 生态城市 ; 郑州 ; 黄河 中图分类号 : TV674 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 1379 (2005) 12 0064 02
1 供水方案
为了充分利用水资源 ,降低供水成本 ,提高城市供水效益 , 改善城市生态环境 ,提出了 3个引用黄河水的方案 。
1. 1 邙山供水
由邙山泵站提水 ,经隧洞 、明渠及暗管 ,将水送到石佛沉沙 池 ,水出石佛沉沙池后流到新庄东边的邙山干渠 ,然后可采用 直径为 2. 4 m的钢筋混凝土管 ,沿西流湖左岸自流 6. 7 km 到 西流湖上游的入湖口 (南仗东边 ) ,流入西流湖 、贾鲁河 、魏河 、 东风渠 、龙湖 。
[ 2 ] 胡良明 ,张金安 ,李合群 ,等. 郑东新区龙湖水源及输水工 程可行性研究报告 [ R ]. 郑州 : 郑州大学综合设计研究 院 , 2004.
【责任编辑 赵宏伟 】
3 推荐方案供水分析
3. 1 供水量分析
邙山供水方案是我们推荐的供水方案 ,它是以邙山供水系 统为主要组成部分 。该系统建于 1972 年 ,经 30 多年来运行 、 改造 ,现在由引水 、泵前沉沙 、泵站 、输水 、泵后沉沙 、蓄水等几 部分组成 。邙山供水系统目前的实际供水能力为 8 m3 / s,就是
为了实现“把郑州市建设成为国家区域性中心城市 ”的目 标 ,省 、市政府对郑州市未来的城市发展规划极其重视 ,龙湖就 是 “生态城市 ”设计理念的典型代表 。建成后的龙湖将牵手郑 州市所有河流 ,形成覆盖郑东新区乃至整个郑州市的河网水 系 ,被湖水滋养的省城也将不负绿城美名 ,真正成为一座“人与 自然 、人与历史文化 、人与其他物种共生共息 ”的生态城市 。水 是城市的灵魂 ,历史证明山水城市能最大程度地符合人类聚居 功能和城市综合文明 ,并具有天 、地 、人合一的东方特有的哲学 文化内涵 ,将是城市建设可持续发展的可靠途径 [1 ] 。
5 结 论
由以上分析和方案比选可以看出 ,邙山供水方案具备较大 优势 。利用邙山供水系统可贯穿西流湖 、贾鲁河 、龙湖 、东风 渠 、魏河 ,构筑生态郑州大水系 ;由邙山供水系统向龙湖供水能 最大限度地加快郑州生态 、园林城市建设的进程 。
参考文献 :
[ 1 ] 河海大学. 龙湖水资源保护及运行方式研究综合报告 [ R ]. 南京 :河海大学 , 2004.
1 000 7 000 1 100 6 000 200 100 150 15 550
注 :邙山供水系统实际年供水能力为 2. 21亿 m3。
3. 2 综合分析
(1)水源稳 。邙山供水系统有能力满足近期 、远期郑州市 的各项供水需求 。另一方面 ,邙山供水系统取水口设在黄河桃 花峪处 ,历史上从未出现过脱流现象 。再加上我市西高东低的 地形特点 ,完全能够实现自流送水 。
(5)效果佳 。由于邙山水源居高临下 ,可以东注西提 ,承东 启西 ,一水多用 。通过邙山供水系统向龙湖送水 ,可把东区的 龙湖和西区的西流湖联系起来 ,以东风渠 、贾鲁河为主线构成
收稿日期 : 2005 09 08 作者简介 :胡良明 (1963 ) ,男 ,河南光山人 ,副教授 ,在读博 士 ,主要从事水工结构与水资源规划方面的研究 。
第 12期 胡良明等 :对黄河向郑州供水方案的比选
Baidu Nhomakorabea
·65·
比选项目 供水可靠性 供水水质 工程投资 供水综合成本
按照现代化城市供水战略理念 ,应优先采用过境水 ,其次 采用地表水 ,再次采用地下水 。郑州是全国缺水城市之一 ,人 均水资源占有量是全省的二分之一 、不足全国的十分之一 。而 黄河水得不到充分利用 ,地下水过度开采 ,市区地下水位逐年 下降 ,已形成方圆 160 km2 的大漏斗 ,造成地面沉降 ,生态环境 严重破坏 。目前郑州市对黄河水实际使用量年均为 2. 74 亿 m3 ,而每年分配的用水指标为 6亿 m3。因此 ,利用过境黄河水 向西流湖 、龙湖 、贾鲁河 、魏河 、东风渠供水 ,不仅可以缓解郑州 市水资源的供需矛盾 ,而且能有效地补给地下水源 ,改善生态 环境 。
第 27卷第 12期 人 民 黄 河 Vol. 27, No. 12 2005年 12月 YELLOW R IVER Dec. , 2005
可持续性发展
城市生态水面 面积 / km2
表 1 各供水方案比较
邙山 供水方案
可靠 好 小 低 可向西流湖 、 贾鲁河 、东风 渠 、魏河 、龙 湖供水
花园口 供水方案 比较可靠
一般 较小 较高
可向东风渠 、 魏河 、龙湖供水
南裹头大坝 供水方案
可靠 较好 大 高
可向东风渠 、 魏河 、龙湖供水
12. 05
大郑州长近百里的九曲连环的生态城 ,可再现水清天蓝树绿 , 人与自然和谐相处的美好画卷 。
(6)前景好 。穿联起城市北部的水上旅游线 。通过邙山供 水系统向龙湖送水 ,联系三区九镇 ,给人们提供东起莆田西至 贾峪的“两泉 ”、“四库 ”、“一寺 ”、“五坝 ”、“两湖 ”、“一渠 ”的 风光游 。不仅给两湖两河一渠注入活力 ,还给城市带来了灵 气 ,为建设山水城市 ,打造生态郑州奠定基础 。
6. 8
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说该系统每天的供水能力为 70万 m3。由于供水市场的变化 , 邙山近几年实际向柿园水厂每天供水平均不超过 25万 m3 ,农 用水每天不超过 8万 m3 ,即每天还剩余 37万 m3 的供水能力 (见表 2) ,而龙湖 、西流湖 、贾鲁河 、东风渠生态用水每天不超 过 22万 m3。由以上分析可以看出 ,邙山供水系统有能力满足 近期与远期柿园水厂 、两湖两河一渠及农业用水的需求 。
(2)水质优 。桃花峪引水口位于黄河郑州市区段的上游 , 处于龙头地位 ,不受沁河污染的影响 ,另一方面 ,邙山提水经过 泵前沉沙池 、大刘沟沉沙池和石佛沉沙池三道沉沙工序 ,总库 容超过 400万 m3 ,水质被大幅度改善 。
(3)投资小 。由邙山供水系统向两湖 、两河 、一渠送水 ,可 充分利用现有设施 ,不需要新建沉沙池 ,总投资不超过 8 000万 元 ,投资小 ,见效快 。而且 ,由石佛沉沙池向龙湖铺设的管道现 在送清水 ,将来作为贾鲁河 、魏河的截污管道 ,一管多用途 ,节 省城市建设的重复投资 。
在南裹头上游西侧处建泵站引水 ,在岗李水库北侧建沉沙 池 。由沉沙池引水到岗李水库 ,采用钢筋混凝土管自流到东风 渠与贾鲁河交叉口南侧 ,由东风渠到魏河流入龙湖 ,该方案全 长 17. 41 km ,具体线路可参见文献 [ 2 ]。
2 方案比选
水源工程是城市生态水系建设的关键性工程 ,根据供水可 靠性 、供水水质 、工程投资 、城市生态环境效益的大小 、供水综 合成本等多方面分析 ,邙山供水系统具有生态效益最大 ,综合 成本最低 ,工程投资最小等优势 (见表 1) 。比如 ,引用黄河水 是否成功的关键是泥沙处理问题 ,也就是说引用黄河水要有足 够的沉沙池库容 ,南裹头大坝及花园口供水方案都要新建沉沙 池 ,要比邙山方案多占耕地 130多 hm2 ,多投入建设资金 1. 2亿 元 ;另外 ,南裹头大坝及花园口供水方案不能解决西流湖 、贾鲁 河 5. 25 km2 的生态水面水源问题 。因此 , 3个方案中推荐邙山 供水方案 。
表 2 邙山供水系统供水量分析 万 m3 / a
供水项目 现 在
农用水 柿园水厂 西流湖公园 龙 湖 贾鲁河 魏 河 东风渠 合 计
1 000 7 000
8 000
近 期 (向龙湖供水 )
1 000 7 000 1 100 6 000
15 100
远 期 (向两湖两河一渠供水 )
随着西流湖公园建设和贾鲁河治理的完成 ,连接两湖的贾 鲁河 、魏河将成为清水河 。由石佛沉沙池向龙湖供水管道深 埋 :近期向龙湖 、东风渠送清水 ;远期作为贾鲁河 、魏河的截污 管道 ,与原 107国道东侧的马头岗污水处理厂进水管道对接 。
龙湖供水管道在东风渠预留出水口 ———解决东风渠水源 问题 。
4 邙山供水方案向龙湖 、东风渠供水意义
郑州市确定了“郑东新区‘2005 年要出形象 、2007 年要成 规模 ’,中心城区要‘一年一小变 、三年一大变 ’的发展目标 ”。 为适应郑东新区的建设需要 ,在西流湖 、贾鲁河 、魏河改造及截 污完成之前邙山供水系统可直接通过管道向龙湖送水 。
邙山泵站将水送到石佛沉沙池 ,从石佛沉沙池到江山路 , 沿高速公路南侧林带到体育中心北侧 ,再沿魏河南岸到黑庄流 入龙湖 。该工程采用直径为 2. 4 m 的普通钢筋混凝土管 ,暗管 长 11. 2 km ,可自流供水 。
1. 2 花园口供水
从花园口提灌站提水 ,经北常庄新建沉沙池 ,由东风干渠
输水到东风渠皋村闸 ,经过东风渠 ,输水至魏河 ,流入龙湖 。该 线路总长 15. 34 km ,其中明渠长 11. 02 km ,管涵长 4. 32 km ,采 用 2排直径为 2m 的钢筋混凝土管自流供水 。
1. 3 南裹头大坝供水
【灌溉 ·供水 】
对黄河向郑州供水方案的比选
胡良明 1 ,高丹盈 1 ,高军省 1 ,张廷清 2 ,李合群 2 ,张金安 2
(1. 郑州大学 环境与水利学院 ,河南 郑州 450002; 2. 黄河风景名胜区管理委员会 ,河南 郑州 450051)
摘 要 :为了充分利用黄河水资源 ,加快郑州生态城市的建设 ,提出了向西流湖 、龙湖 、贾鲁河 、魏河和东风渠供水的 3个 方案 ,并就各方案的水质 、工程投资及生态效益等方面进行了比选 。得出的主要结论是 :邙山供水方案具有投资小 、水质 优 、效果佳 、前景好 ,能最大限度地加快郑州生态城市建设进程 ,因而 ,该方案被确定为推荐的供水方案 。 关 键 词 : 城市供水 ; 方案比选 ; 生态城市 ; 郑州 ; 黄河 中图分类号 : TV674 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 1379 (2005) 12 0064 02
1 供水方案
为了充分利用水资源 ,降低供水成本 ,提高城市供水效益 , 改善城市生态环境 ,提出了 3个引用黄河水的方案 。
1. 1 邙山供水
由邙山泵站提水 ,经隧洞 、明渠及暗管 ,将水送到石佛沉沙 池 ,水出石佛沉沙池后流到新庄东边的邙山干渠 ,然后可采用 直径为 2. 4 m的钢筋混凝土管 ,沿西流湖左岸自流 6. 7 km 到 西流湖上游的入湖口 (南仗东边 ) ,流入西流湖 、贾鲁河 、魏河 、 东风渠 、龙湖 。
[ 2 ] 胡良明 ,张金安 ,李合群 ,等. 郑东新区龙湖水源及输水工 程可行性研究报告 [ R ]. 郑州 : 郑州大学综合设计研究 院 , 2004.
【责任编辑 赵宏伟 】
3 推荐方案供水分析
3. 1 供水量分析
邙山供水方案是我们推荐的供水方案 ,它是以邙山供水系 统为主要组成部分 。该系统建于 1972 年 ,经 30 多年来运行 、 改造 ,现在由引水 、泵前沉沙 、泵站 、输水 、泵后沉沙 、蓄水等几 部分组成 。邙山供水系统目前的实际供水能力为 8 m3 / s,就是
为了实现“把郑州市建设成为国家区域性中心城市 ”的目 标 ,省 、市政府对郑州市未来的城市发展规划极其重视 ,龙湖就 是 “生态城市 ”设计理念的典型代表 。建成后的龙湖将牵手郑 州市所有河流 ,形成覆盖郑东新区乃至整个郑州市的河网水 系 ,被湖水滋养的省城也将不负绿城美名 ,真正成为一座“人与 自然 、人与历史文化 、人与其他物种共生共息 ”的生态城市 。水 是城市的灵魂 ,历史证明山水城市能最大程度地符合人类聚居 功能和城市综合文明 ,并具有天 、地 、人合一的东方特有的哲学 文化内涵 ,将是城市建设可持续发展的可靠途径 [1 ] 。
5 结 论
由以上分析和方案比选可以看出 ,邙山供水方案具备较大 优势 。利用邙山供水系统可贯穿西流湖 、贾鲁河 、龙湖 、东风 渠 、魏河 ,构筑生态郑州大水系 ;由邙山供水系统向龙湖供水能 最大限度地加快郑州生态 、园林城市建设的进程 。
参考文献 :
[ 1 ] 河海大学. 龙湖水资源保护及运行方式研究综合报告 [ R ]. 南京 :河海大学 , 2004.
1 000 7 000 1 100 6 000 200 100 150 15 550
注 :邙山供水系统实际年供水能力为 2. 21亿 m3。
3. 2 综合分析
(1)水源稳 。邙山供水系统有能力满足近期 、远期郑州市 的各项供水需求 。另一方面 ,邙山供水系统取水口设在黄河桃 花峪处 ,历史上从未出现过脱流现象 。再加上我市西高东低的 地形特点 ,完全能够实现自流送水 。