中山公用水务有限公司三乡分公司 广东中山 528400
摘要：中山市南部片区饱受咸潮困扰，合理利用江库联动，优化供水调度方案能够最大限度地降低咸潮影响。本文结合南部片区水库库容、咸潮持续等相关水文资料，对咸潮初期、中期、后期、间隙期的供水、补水方案进行了探讨，提出了行之有效的调度方案，以最大限度地抵御咸潮冲击。
关键词：中山市南部；咸潮；供水调度
1、中山市南部片区咸潮情况概述
咸潮是指秋冬季河流流量减少，海水随潮汐潮流沿江流向内陆推进，海水倒灌，导致江水氯化物含量≧250mg/L的自然现象。2000年以来中山的咸潮活动越来越频繁、持续时间增加、上溯影响范围越来越大、强度趋于严重，中山南部片区数十万居民用水饱受咸潮困扰。由于受地理、气候和水文条件等因素综合影响，中山市咸潮一般出现在9月至次年4月的枯水期。
近几年中山市通过陆续兴建的抗咸工程已初见成效，但咸潮受上游水量关系密切，其氯化物含量不与时间等比例增加等因素影响，在咸潮期能否多供水，如何利用现有江库资源合理调配，最大限度保证南部片区的淡水正常供应时间，抵御咸潮冲击，生产调度成为关键。
中山市南部片区（三乡镇、神湾镇）平均日供水量13万m3，主供水水厂取水口在西江水道，受咸潮影响严重。南部片区历年咸潮情况如下表所示：
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2、咸潮供水调度方案分析
2.1咸潮前准备工作
（1）每年9月至次年4月进入咸潮戒备期，根据历年咸潮期及上游梧州水位、流量情况启动咸潮预警制度。进入咸潮预警期，且梧州上游秒流量持续小于3500时，需及时对龙潭、马坑、古宥、南镇水库在防洪水位下尽可能补水，保持高水位；对无法补水的田心、古鹤水库尽可能停用确保水库储水抗咸。
（2）咸潮间隙时，南龙水厂、南镇水厂、城区天N400管、坦洲DN400管全力供水，在满足三乡神湾用水需求的情况下尽量减少六个抗咸水库供水，确保水库水量。
（3）在抗咸期间，应随时监测氯化物数值，在氯化物含量≦400mg/L时作好勾兑河水与水库水的准备。
（4）积极做好各项抗咸前期的设备检修工作。
2.2咸潮时调度原则
（1）利用两主力水厂相互调节供水。咸潮期间（指原水氯化物浓度大于250mg/l时）南部片区南镇水厂、南龙水厂两主力供水厂减少供水量，并在咸潮不同的时间段需及时调整两水厂间的主次位置，以有效延长正常供水时间，确保管网压力；
（2）优先利用城区天N400管、坦洲DN400管等外来水源；利用江库联动、供水能力低的马坑水库；
（3）利用龙潭、古宥、南镇水库等江库联动的水源；
（4）利用无法补水、供水能力较低的古鹤、田心水库水源。
2.3咸潮时调度方案
（1）咸潮初期(前5天)，每三天为一个阶段，分两个阶段：
第一阶段，优先利用城区天N400管、坦洲DN400管以及马坑水库全力供水，其次能实现江库联动的龙潭、古宥、南镇水库为主要供水点，最后田心、古鹤水库根据压力情况补充，尽可能保持正常供水。
第二阶段，优先利用城区天N400管、坦洲DN400管以及马坑水库全力供水，其次补水能力强的古宥、南镇水库为主要供水点，田心、古鹤水库根据周边压力情况补充，其余供水缺口由龙潭水库补充，尽可能保持正常供水。
（2）当咸潮持续进入第六天或者龙潭水库有效库容低于36万m³、古宥和南镇水库合计有效库容低于21万m³时，上报上级部门经许可后，通知当地政府，三乡神湾两镇执行区域低压供水。鉴于神湾咸潮期间供水量增大的特殊情况，三乡神湾两镇根据压力监测点来调度调整供水压力。此时供水模式仍然是城区天N400管、坦洲DN400管以及马坑水库优先，古宥、南镇水库为主，田心、古鹤、龙潭水库为辅。
（3）当咸潮进入第十天，南龙、南镇两主力水厂的水库可用库容已接近下限时，上报上级部门并经许可后，三乡神湾两镇执行低压超标供水，并将情况上报当地政府。此时出厂水氯化物含量≥250mg/L且≤600mg/L，部分地势较高处可能停水。此时供水模式是城区天N400管、坦洲DN400管以及马坑水库优先，古宥、南镇、龙潭水库为主，田心、古鹤水库为辅。
（5）当咸潮持续时间特别长，各大水库无可用库容，且城区和坦洲亦无富余供给三乡时，经水务事业部将情况上报至市抗咸小组，经小组同意后，为保证消防用水安全和居民生活冲洗用水需要，三乡神湾两镇执行超标供水，并将情况上报当地政府。此时出厂水氯化物含量≥600mg/L，部分地势较高处可能停水。此时供水模式是马坑、古宥、南镇、龙潭等能实现江库联动的水库供水。
2.4咸潮间隙补水方案
2.4.1各大抗咸水库补水能力：
（1）龙潭水库：补水和制水为同一条DN1000原水管，因此补水时须兼顾南龙水厂制水，龙潭水库的最大补水能力为4.5万m3/天，补满库容需15.6天。
（2）马坑水库：通过天N800引水冲淤管补水，最大补水能力为3.8万m3/天，补满库容需18天。因马坑水库水厂供水能力仅为1万m3/天，实际补水7天已满足咸潮期供水26天。
（3）古宥水库：兼顾制水的情况下，最大补水能力10.8万m3/天，补满库容需6天。
（4）南镇水库，兼顾制水的情况下，最大补水能力3.0万m3/天，补满库容需10天。
（5）田心水库、古鹤水库：没有补水能力。
2.4.2补水方案
（1）龙潭水库：当原水氯化物含量≤250mg/L时，满足南龙水厂制水的情况下，往龙潭水库补水；当咸潮间隙短、龙潭水库库容不足，且原水氯化物含量≤400mg/L时，可利用南龙水厂清水池（共10000m³， 可供5000m³）进行供水，在南龙水厂供水量2.5万m³/日情况下，可全力往龙潭水库补水约4.8小时，补水量1.1万m³，该补水方法可重复使用。
（2）马坑水库：当原水氯化物含量≤250mg/L或者水库库容不足且原水氯化物含量≤400mg/L时，即可往马坑水库补水，但须先排空管内氯化物含量较高的原水。
（3）古宥水库：当原水氯化物含量≤250mg/L或者水库库容不足且原水氯化物含量≤400mg/L时，即可往古宥水库补水，满足南镇水厂制水的情况下即可往南镇水库补水。
（4）南镇水库：当原水氯化物含量≤250mg/L或者水库库容不足且原水氯化物含量≤400mg/L时，满足南镇水厂制水的情况下即可往南镇水库补水。
（5）马坑水库可独立补水不受影响；当水库库容不足且原水氯化物含量≤400mg/L时，各水库可根据库容自行补水勾兑；当原水氯化物含量≤250mg/L时，由南镇水厂全力供水，尽量减少南龙水厂制水量，最大限度往龙潭补水，同时古宥水库全力补水。
2.4.3勾兑水方案
中山市南部片区取水口所处位置每天有两次潮涨潮退，而在咸潮持续的情况下抢淡的较好时机就是潮退的3-4个小时内。在咸潮期，通过每半小时检测一次河水的咸度值，当咸度值低于400mg/L时，马上抢淡勾兑。
3、效果分析
2016-2017年度第一波咸潮来潮时间在2016年10月10日至16日连续持续150小时（共7天），最高氯化物值为2000mg/l。尽管第一波咸潮持续时间未达上限，但通过在第一波咸潮前重新制定的实际操作方案，实施了有效应对，并确保供水正常。
参考文献：
[1]高华斌,唐兵.应对长江口咸潮入侵的临界流量经验模型研究[J].长江科学院院报,2020.
[2]贺新春,黄芬芬,汝向文, 等.珠江三角洲典型河网区水资源调度策略与技术研究[J].华北水利水电大学学报（自然科学版）,2016.