凌源市中遠期水資源合理配置方案探索

李亞娟

(凌源市水資源管理辦公室，遼寧凌源122500)

1 水資源情況

根據(jù)遼寧省水資源二次評價成果，凌源市四級區(qū)流域分大凌河和青龍河流域，計算面積為3 278 km2，水資源總量34 748萬m3，地表水資源量34 593萬 m3，地下水資源量15 761萬 m3。流域分布情況詳見表1。

表1 凌源市水資源量情況 萬m3

2 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

全市2010年總供水量為11 008.6萬m3，地表水供水量為605.3萬m3，地下水工程供水量為10 403.3萬m3。全市2010年總用水量1 1008.6萬m3，其中:大凌河流域用水量8 723.1萬m3，青龍河流域用水量2 285.5萬m3。

3 現(xiàn)狀存在的主要問題

3.1 水資源短缺，嚴重影響社會經(jīng)濟發(fā)展

受自然地理因素影響，全市屬于水資源極度缺乏地區(qū)。降雨的時空分布不均，大量降雨集中在汛期3個月，并且均以洪水形式流走，給水資源的開發(fā)利用帶來極大難度。經(jīng)濟隨著工業(yè)用水的快還增加，供需矛盾日益突出。如何解決以水資源的可持續(xù)利用支持經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展問題成為擺在我們面前最急迫問題之一。

3.2 水資源利用總體效率不高

2010年凌源市萬元工業(yè)增加值用水量30m3/萬元，工業(yè)用水相對集中在城鎮(zhèn)及工業(yè)園區(qū)，用水結(jié)構不合理。企業(yè)的用水效率除凌鋼外重復利用率較低;灌區(qū)多為小型灌區(qū)，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構不合理，高效低耗水作物種植面積少，節(jié)水工藝有待于大范圍推廣，農(nóng)業(yè)灌溉水有效利用系數(shù)為0.59，低于《節(jié)水灌溉技術規(guī)范》關于小型灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)不應低于0.7的要求，城市管網(wǎng)漏失率達23%，存在跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象。

3.3 用水結(jié)構、水資源配置缺乏合理性

大凌河流域(我市境內(nèi))水資源總量為16 972萬m3，占總量的49%，青龍河流域(我市境內(nèi))水資源總量為17 776萬m3，占51%。而大凌河流域用水量8 723.1萬m3，占用水總量的79.2%，青龍河流域用水量2 285.5萬m3，占用水總量的20.8%，水資源開發(fā)利用不平衡。地表水利用率極低，現(xiàn)狀年占用水總量的5.5%，經(jīng)濟發(fā)展不平衡，大凌河流域城區(qū)及工業(yè)園區(qū)因工業(yè)企業(yè)較多，直接影響到水資源的可持續(xù)利用、經(jīng)濟的發(fā)展和水生態(tài)環(huán)境的健康。

3.4 河流水質(zhì)超標問題突出

隨著人口城市化、城鎮(zhèn)工業(yè)化的逐步推進，城鎮(zhèn)居民和企業(yè)污水大量增加，超過河流納污自凈能力，對河流造成一定量的污染，水質(zhì)超標現(xiàn)象突顯[1]。

3.5 供水水源地存在飲水不安全問題

現(xiàn)狀年全市大凌河流域個別工業(yè)及城鎮(zhèn)水源地存在著不達標現(xiàn)象，飲用水水源地水質(zhì)存在著安全隱患，對農(nóng)村供水水源地水質(zhì)、水位監(jiān)測存在缺少時實動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，監(jiān)測覆蓋面窄、項目少、頻次低，密度小。

4 水資源供需預測及供需平衡分析

4.1 需水量預測

1)生活需水預測。2020年全市總?cè)丝?6.99萬人，按城鎮(zhèn)化率50%計算，其中城鎮(zhèn)人口為33.49萬人，用水定額按95(L/人·d)計算，需水量為1161萬m3，農(nóng)村人口為33.49萬人，定額按60(L/人·d)，農(nóng)村生活需水量733萬m3。生活總需水量為2 024萬 m3。

2)農(nóng)林灌溉、牲畜需水。2010年全市農(nóng)田實際灌溉面積22 953萬m2，其中水澆地13 120萬m2、菜田6 960萬m2，林果地面積2 873萬m2。按著全省節(jié)水增糧行動方案，用水定額將大幅下降，至2020年，面積分別為21 333 萬 m2、7600 萬 m2、9 333 萬 m2。大田(地下滴灌、地表渠灌)、菜田、林果的灌溉定額分別為(0.097m3/m2、0.187 m3/m2)、0.270 m3/m2、0.097 m3/m2，需水量分別為2 424 萬 m3、2 059 萬 m3、918 萬 m3，農(nóng)林總需水計5 401萬 m3。

預測2020年全市大牲畜飼養(yǎng)量將達到40萬頭，小牲畜達到59萬頭，其中:豬30萬頭、羊29萬頭。大牧畜用水定額取60(L/頭·d)，小牲畜水定額取 20(L/頭·d)，大小牲畜需水量分別為876 萬 m3、431 萬 m3。

3)工業(yè)、建筑、三產(chǎn)需水預測。在結(jié)合凌鋼、工業(yè)園區(qū)工業(yè)結(jié)構和發(fā)展前景，分析凌源市工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展實際情況、現(xiàn)狀用水水平和用水效率基礎上，采取適度節(jié)水措施，預測采用定額法，2020年萬元工業(yè)、建筑、三產(chǎn)增加值為163.37億元、12.49億元、115.11億元，用水定額采用21 m3/萬元、5.5 m3/萬元、1.4 m3/萬元，用水量為3 430.8 萬 m3、76.32 萬 m3、179 萬 m3?；痣娧b機容量達到3億千瓦時，用水定額采用3.2 m3/MW·h，需水量84.1萬m3，工業(yè)總需水量3 770萬m3。

4)生態(tài)環(huán)境需水預測。生態(tài)環(huán)境需水量主要包括河道內(nèi)與河道外生態(tài)環(huán)境需水量[2]。預測河道內(nèi)需水量為50萬m3。公共綠地和公共衛(wèi)生需水量分別為123萬m3、33萬m3。生態(tài)環(huán)境總需水量分別為206萬 m3。

4.2 供水量預測

4.2.1 地表水河供水量預測

2020年地表水供水預測，以現(xiàn)狀實際供水量為基礎，結(jié)合供水工程的維修改造，預測2020年，蓄水、引水、提水工程供水量分別為150.3萬m3、373.9萬m3、81.1萬m3。 地表水總供水量為605.3萬 m3。

4.2.2 地下水可供水量預測

地下水可供水預測，以現(xiàn)狀實際供水量為基礎，削減管網(wǎng)區(qū)自備井12眼，水量124萬m3。依據(jù)《遼寧省用水總量各地區(qū)控制指標》，在公共管網(wǎng)覆蓋區(qū)不再發(fā)展新地下水源，農(nóng)業(yè)灌溉上發(fā)展節(jié)水灌溉，有條件地區(qū)以地表水灌溉為主。規(guī)劃2020年地下水可供水量為10 279.2萬m3。

4.2.3 非常規(guī)水源可供水量預測

污水處理廠于2010年8月投入運行，設計日處理能力5萬t，現(xiàn)狀年未利用。根據(jù)上述分析，預測2020年可供水總量為10 885萬m3。

4.3 供需平衡分析

1)現(xiàn)狀水平年供需分析。2010年凌源市現(xiàn)狀供水量為11 008.6萬 m3，用水量為11 008.6萬 m3，現(xiàn)狀年地下水開采量達10 403萬m3，但考慮凌源地下水井部分為傍河沿河取水，現(xiàn)狀年仍能夠滿足供水需求。

2)規(guī)劃水平年供需平衡分析。一次供需平衡分析:采用現(xiàn)狀工程供水能力與規(guī)劃水平年用水需求量之間的供需平衡分析[3]。

削減了部分地下水開采量，并根據(jù)農(nóng)業(yè)全面發(fā)展高效能節(jié)水灌溉要求，一次平衡總供水量10 884.6萬 m3，總需水量12 708萬 m3，一次平衡缺水量1 823萬m3。主要為工業(yè)生產(chǎn)缺水。

二次供需平衡分析:在一次平衡缺水現(xiàn)狀基礎上，充分考慮利用中水，增加當?shù)匦滤吹墓┧芰筮M行水資源供需平衡分析。

中水回用量:充分考慮現(xiàn)有污水處理廠設計日處理能力5萬t，根據(jù)城市排水規(guī)模計算年可利用中水438萬 m3。

應急供水工程:規(guī)劃完成從青龍河引水經(jīng)兩級加壓泵引入菩薩廟水庫，經(jīng)水庫調(diào)節(jié)向凌源城市供水，設計供水能力5.09萬m3，實際供水量按設計能力的65%計算為1 190.8萬m3。計劃于2013年末完成。

通過上述新建工程及中水回用、區(qū)域內(nèi)調(diào)水工程，2020年供水量可達12 531.4萬m3，年需水量仍按12 708萬 m3計算，缺水195萬 m3。

5 水資源配置原則及方案

5.1 配置原則

首先，按著“先用地表水后用地下水”原則，充分利用現(xiàn)有供水工程，對已建水庫等進行維修養(yǎng)護，維修改造方塘、塘壩，新建、改造自流渠、泵站等，充分利用地表水工程。在地下水源工程開發(fā)利用上，發(fā)展高效節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)。在城市供水上針對飲用水水源地水質(zhì)存在著安全隱患，建設城市供水三期工程，在用水不安全及極度干旱年份作為應急備用水源。

其次，加快應急供水工程建設，計劃2013年前完成引青龍河水至大凌河支流菩薩廟水庫，經(jīng)水庫調(diào)節(jié)向城市供水，設計年供水量1 832萬m3。

再次，按著“先用污水后用清水”的原則，要充分利用好現(xiàn)有污水處理工程，隨著城市規(guī)模的不斷擴大，擴建后處理能力由5萬t/d增加到10 t/d，中水可用于環(huán)境、景觀河湖、工業(yè)、生活非飲用水、農(nóng)業(yè)等各用水領域，保護和改善河道水質(zhì)，提高水資源重復利用率，保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。

通過對已建的上述工程的合理開發(fā)利用，至2020年，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展如仍不能滿足用水需求，只有通過修建水庫和外域調(diào)水來滿足城市供水要求。

5.2 配置方案

5.2.1 城鎮(zhèn)水資源配置

根據(jù)水資源供需分析成果，2020年一次平衡缺水1 823萬m3，主要為城市工業(yè)、生產(chǎn)生活缺水，到2020年，非常規(guī)水源中水可供水量438萬m3，應急供水水源供水量1 190.8萬m3。全部用于城區(qū)供水。

二次平衡缺水197萬m3，隨著經(jīng)濟社會發(fā)展城區(qū)范圍的不斷擴大，考慮城市供水安全隱患及干旱年份極度缺水等情況，規(guī)劃新建城市供水三期工程做為城市應急備用水源保證城市供水需求。

缺水部分則通過外流域調(diào)水或者依靠興建水庫解決城鎮(zhèn)工業(yè)生活缺水問題。

有計劃調(diào)用喀左上窩鋪水庫，或者依靠新建萬元店山頭雕窩山水庫、瓦房店鳳鳴山水庫水量補充工業(yè)缺水。生態(tài)環(huán)境需水，配置為地表水和中水。

5.2.2 農(nóng)村生活水資源配置

按照農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃，規(guī)劃至2020年解決農(nóng)村飲水不安全人口29.86萬人，定額按60 L/人·d計算，需水量654萬m3，全部為地下水供水。

5.2.3 農(nóng)業(yè)灌溉水資源配置

結(jié)合城區(qū)發(fā)展的實際需要，在開發(fā)利用新建供水工程的前提下，充分發(fā)揮既有水源作用，挖掘現(xiàn)有水源工程潛力，發(fā)展節(jié)水灌溉工程，發(fā)展玉米膜下滴灌，保持農(nóng)業(yè)灌溉用水量低位運行，避免城區(qū)規(guī)劃擴大而造成供水工程失效和淘汰。

[1]陳學鋒.濟南東部水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及合理配置[J].山東水利，2012(10):13－14.

[2]孫素艷.水資源開發(fā)保護總體思路與配置方案[J].中國水利，2011(23):52－58.

[3]王成武.汾陽市地下水資源開發(fā)現(xiàn)狀與對策[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2012，40(3):257 －259.