內(nèi)江市中心城區(qū)水資源配置的合理性分析

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(1.四川省水文水資源勘測局，成都，610031；2.四川沃土項(xiàng)目投資管理有限公司，成都，611731)

內(nèi)江市中心城區(qū)水資源配置的合理性分析

王萍1，趙大金2

(1.四川省水文水資源勘測局，成都，610031；2.四川沃土項(xiàng)目投資管理有限公司，成都，611731)

本文進(jìn)一步查清內(nèi)江市中心城區(qū)水資源及其分布，根據(jù)相關(guān)規(guī)劃、不同時(shí)期水資源條件，分別采用不同的水資源配置方案，以緩解內(nèi)江市中心城區(qū)水資源供需矛盾，促進(jìn)和保障人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。并從不同角度分析內(nèi)江市中心城區(qū)水資源配置的合理性，為內(nèi)江市第三水廠一期工程沱江水源取水許可的審批提供依據(jù)。

水資源 配置 分析 內(nèi)江市

1 引言

內(nèi)江市中心城區(qū)2025年規(guī)劃城市用地范圍為200km2，涉及內(nèi)江市市中區(qū)、東興區(qū)管轄的全部街道辦事處及10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以下簡稱供水區(qū)。

供水區(qū)人均水資源294m3/人·a，僅為全省平均2887m3/人·a的10%，按國際標(biāo)準(zhǔn)，屬極度缺水區(qū)。

內(nèi)江市作為省政府規(guī)劃的特大城市，近年來城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，城市化率快速提高，供水量逐年增加。但供、需水未能完全同步，致使城市供需矛盾常發(fā)生，且出現(xiàn)供水安全隱患。針對供水區(qū)水量供給日漸不足，應(yīng)急能力形勢嚴(yán)峻的問題，新建內(nèi)江市第三水廠，刻不容緩地提上了內(nèi)江市政府的工作日程。

2 基本情況

2.1 自然地理與社會經(jīng)濟(jì)概況

內(nèi)江市位于四川盆地東南部，沱江下游中段，介于東經(jīng)104°15′～105°26′、北緯29°11′～30°02′之間。市區(qū)主要座落在中淺丘及沱江Ⅰ、Ⅱ級階地上，是典型的四川盆地東南部紅層丘陵區(qū)，地形總體北高南低，海拔320m～340m。

據(jù)《內(nèi)江統(tǒng)計(jì)年鑒》2013年末全市幅員面積5385km2，戶籍人口426.84萬人，全市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值1069.34億元。

2.2 氣象

內(nèi)江市屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。氣候溫和、雨量適中、光熱充足。氣溫平均15°C～28°C，最高41°C，最低-5.4°C。無霜期330d，水面蒸發(fā)量569.1mm。

2.3 水文

供水區(qū)主要河流有沱江及其一級支流清流河、小青龍河。沱江干流穿越中心城區(qū)。清流河是沱江一級支流，長122km，流域面積1554km2，平均流量15.8m3/s。小青龍河系沱江一級支流，長40.3km，流域面積405km2，平均流量3.44m3/s。

3 水資源量及時(shí)空分布

3.1 內(nèi)江市降水量及其分布

1954年～2013年，平均年降水量內(nèi)江市市中區(qū)945.5mm，東興區(qū)980.9mm。6月～9月降水量占年降水量的69.9%，12月～翌年2月占年降水量的4.26%，最大年降水量1571.5mm，最小年降水量525.5mm。

3.2 水資源及其特征

3.2.1 地表水資源及其特性

據(jù)沱江干流登瀛巖水文站1954年～2013年資料，區(qū)域徑流主要由降雨形成，主汛期6月～9月徑流量占全年的69.6%，12月～翌年2月占7.03%。多年平均流量295.2m3/s，多年平均年徑流深642.7mm。

以水資源四級區(qū)套縣(區(qū))計(jì)算分區(qū)分析：市中區(qū)、東興區(qū)多年平均年徑流深267.9mm，僅為沱江流域平均年徑流深的69.7%。計(jì)算分區(qū)地表水資源見表1。

3.2.2 地下水資源及其分布特征

經(jīng)計(jì)算，內(nèi)江市市中區(qū)、東興區(qū)多年平均年地下水資源量分別為1023萬m3、3119萬m3。見表1。

3.2.3 水資源總量

水資源總量指當(dāng)?shù)亟邓纬傻牡乇懋a(chǎn)流量與降水入滲補(bǔ)給地下水量之和。水資源總量用下式計(jì)算：

W=RS+Pr=R+Pr-Rg

式中：W為水資源總量；RS為地表水資源量；Pr為降水入滲補(bǔ)給量；R為河川徑流量；Rg為河川基流量。

內(nèi)江市地下水資源量均為重復(fù)量。經(jīng)計(jì)算，內(nèi)江市中區(qū)、東興區(qū)多年平均年水資源總量分別為10345萬m3、31651萬m3。多年平均地表水資源量模數(shù)26.8萬m3/km2·a，小于長江流域平均56萬m3/km2·a。見表1。

3.2.4 人均水資源量

供水區(qū)人均水資源量294m3/人·a，僅為全省平均2887m3/人·a的10%，屬極度缺水區(qū)。見表1。

表1 內(nèi)江市市中區(qū)東興區(qū)水資源量

3.2.5 過境水資源

經(jīng)計(jì)算，供水區(qū)過境水資源量950700萬m3，其中沱江829000萬m3；球溪河、濛溪河、清流河121700萬m3。

3.2.6 當(dāng)?shù)厮Y源可利用量

采用地表水可利用量與淺層地下水可開采量相加，扣除重復(fù)量，估算水資源可利用量。經(jīng)計(jì)算供水區(qū)多年平均水資源可利用量21418萬m3/a，占當(dāng)?shù)厮Y源量的51%。

3.2.7 過境水資源可利用量

可利用量是在估算必須滿足河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水量和難以控制利用的汛期洪水量的基礎(chǔ)上確定。

河道內(nèi)生態(tài)需水量，采用多年平均流量的10%。汛期難于控制利用的洪水量根據(jù)流域最下游控制節(jié)點(diǎn)以上總的調(diào)蓄能力和水量消耗程度綜合分析計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，供水區(qū)沱江河段可利用量131800萬m3/a，占過境水量13.9%。

4 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及規(guī)劃

4.1 供水現(xiàn)狀

據(jù)《內(nèi)江市水資源公報(bào)》，2013年供用水量，市中區(qū)13955.28萬m3，東興區(qū)14643.68萬m3。

供水區(qū)，2013年末戶籍人口57.96萬人，常住人口60.49萬人，常住人口中36.99萬人(城鎮(zhèn)35.6萬人，農(nóng)村1.39萬人)用水，現(xiàn)狀年2013年由內(nèi)江城區(qū)水廠和內(nèi)江第二水廠提供。內(nèi)江城區(qū)水廠水源為沱江，供水規(guī)模5.0萬m3/d；內(nèi)江第二水廠水源為濛溪河、沱江，供水規(guī)模10萬m3/d。

2013年農(nóng)村居民生活用水定額80L/人·d，日供水規(guī)模1550m3，城鎮(zhèn)人口綜合用水指標(biāo)320L/人·d，供水區(qū)平均日用水量已達(dá)到11.5萬m3。日變化系數(shù)1.3，最高日用水已達(dá)到14.96萬m3，最高日取水16.2萬m3，其中從沱江最高日取水15.1萬m3、從濛溪河取1.12萬m3/d。近年來，由于供水區(qū)城市化加快，用水量顯著增加，已達(dá)到現(xiàn)有水廠生產(chǎn)能力極限，急需增加內(nèi)江市的自來水供應(yīng)能力。

4.2 需水預(yù)測及供水規(guī)劃

內(nèi)江市城市規(guī)模，2020年為大城市、2025年為特大城市，依據(jù)《城市綜合用水量標(biāo)準(zhǔn)》(SL367-2006)，2020年、2025年人口綜合用水指標(biāo)分別為301L/人·d～411L/人·d、301L/人·d～425L/人·d。

4.2.1 內(nèi)江市第三水廠一期工程

金沙江水源工程建成前，內(nèi)江城區(qū)水廠、內(nèi)江第二水廠、內(nèi)江市第三水廠(一期)聯(lián)合供水，可為供水區(qū)常住人口66.93萬人供水，其中城鎮(zhèn)56.58萬人，農(nóng)村10.35萬人。城鎮(zhèn)單位人口綜合用水指標(biāo)320L/人·d，農(nóng)村生活用水定額90L/人·d。平均日需水量19.04萬m3，最高日需水量25萬m3，內(nèi)江城區(qū)水廠、內(nèi)江第二水廠15萬m3/d總供水規(guī)模不變，尚有最高日供水量10萬m3的缺口，將由擬建的第三水廠(一期)承擔(dān)。

4.2.2 2025年規(guī)劃水平年

供水區(qū)至2025年總供水人口96萬人，其中城鎮(zhèn)人口85.64萬人、農(nóng)村人口10.35萬人，城鎮(zhèn)單位人口綜合用水量指標(biāo)為350L/人·d，農(nóng)村生活用水定額95L/人·d。平均日需水30.96萬m3，最高日需水40萬m3。內(nèi)江第二水廠、內(nèi)江市第三水廠為供水區(qū)供水，內(nèi)江城區(qū)水廠作為應(yīng)急備用。內(nèi)江第二水廠供水10萬m3/d，第三水廠供水30萬m3/d，供水區(qū)總供水40萬m3/d，滿足供水區(qū)規(guī)劃水平年需水要求。

5 水源方案

內(nèi)江市第三水廠一期工程先從沱江取水，金沙江向家壩水源工程建成后，將全部置換本項(xiàng)目沱江水源，沱江水源僅作為供水區(qū)補(bǔ)充備用。

5.1 沱江水源

5.1.1 沱江來水量計(jì)算

登瀛巖水文站位于本項(xiàng)目取水口上游69.2km，選擇登瀛巖水文站最小流量，作為本項(xiàng)目取水水源計(jì)算依據(jù)，并用水文比擬法移算至取水口斷面。取水口斷面徑流設(shè)計(jì)成果見表2。在計(jì)算本項(xiàng)目取水口斷面可供水量時(shí)，扣除本項(xiàng)目取水口斷面與登瀛巖水文站間的沱江干流取水戶共33戶的取水流量0.18m3/s。經(jīng)計(jì)算，本項(xiàng)目取水口斷面最枯流量≥3.78m3/s。

表2 取水口斷面年平均流量、最小流量統(tǒng)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)成果

5.1.2 沱江來水可供水量計(jì)算

本項(xiàng)目減水河段最小下泄生態(tài)流量為3.78m3/s，取水口斷面95%保證率的最小流量為11.3m3/s?，F(xiàn)狀該河段除主要的取用水戶內(nèi)江第二水廠、內(nèi)江城區(qū)水廠和天官堂水電站、沱灌工程外，無其它大的取用水戶。

水資源配置原則：在取水口斷面來水流量95%保證率最小流量條件下，扣除登瀛巖水文站與本項(xiàng)目取水口間的用水戶取水流量、最小生態(tài)流量后，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先保證內(nèi)江第二水廠、內(nèi)江城區(qū)水廠、沱灌工程和本項(xiàng)目取水。

取水?dāng)嗝?5%保證率最小流量條件下，本項(xiàng)目保證流量≥5.33m3/s。見表3。

表3 本項(xiàng)目保證流量計(jì)算 單位：m3/s

2025年內(nèi)江城區(qū)水廠、內(nèi)江第二水廠保持現(xiàn)有規(guī)模。規(guī)劃新建的內(nèi)江市第三水廠工程分兩期，一期10萬m3/d，二期增加20萬m3/d，達(dá)30萬m3/d總供水規(guī)模。

金沙江水源工程建成前，內(nèi)江市第三水廠一期水源為沱江，最高日用水量10萬m3，水廠自用水量按最高日用水量的5%計(jì)算，最高日取水10.5萬m3，日變化系數(shù)1.3，平均日取水8.08萬m3，年取水2949萬m3，平均日供水量7.69萬m3。

5.2 向家壩水電站金沙江水源

據(jù)規(guī)劃，向家壩灌區(qū)一期工程2021年建成通水到內(nèi)江。屆時(shí)內(nèi)江市第三水廠每年以設(shè)計(jì)引水流量3.2m3/s，平均日取水27.6萬m3，年取水量1.01億m3向供水區(qū)供水。滿足水廠的取水量要求。

5.3 水質(zhì)

2014年8月，內(nèi)江市環(huán)境監(jiān)測站對內(nèi)江市第三水廠取水口處進(jìn)行了水質(zhì)全指標(biāo)分析，取水口處水質(zhì)滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)》Ⅲ類水質(zhì)。

6 水源配置的合理性分析

6.1 地下水資源

內(nèi)江市多年平均地下水產(chǎn)水模數(shù)為2.50萬m3/km2·a，屬紅層地下水資源貧水區(qū)，不能滿足內(nèi)江市第三水廠大型水源地要求。

6.2 地表水資源

6.2.1 沱江水源

本項(xiàng)目沱江取水口斷面多年平均流量302m3/s，多年平均年徑流量952387萬m3/a，95%保證率最小流量為11.3m3/s。本項(xiàng)目年取水量2949萬m3/a，占取水口斷面多年平均年徑流量的0.31%。從水量、水質(zhì)來看，沱江干流本項(xiàng)目取水口河段來水能滿足本項(xiàng)目取水要求。

6.2.2 清流河

清流河水質(zhì)好，但水量少，僅能保證5萬m3/d的供水規(guī)模，為椑木片區(qū)的供水水源。

6.2.3 小青龍河

小青龍河因水量、水質(zhì)得不到保障，不能作為水廠的水源，可作為工業(yè)自備水源。

6.2.4 向家壩金沙江水源

2020年后增加向家壩水庫調(diào)水工程，向內(nèi)江城區(qū)設(shè)計(jì)引水流量3.2m3/s，年供水量1.01億m3。該水源滿足供水區(qū)2020年后大部分用水要求，適合作為供水區(qū)主水源。

6.3 水源選擇的合理性

相關(guān)規(guī)劃均推薦金沙江水源工程建成后，采用金沙江水源作為內(nèi)江市第三水廠主水源。因此，選擇第三水廠最終的主水源為金沙江，補(bǔ)充和備用水源為沱江。

6.4 新增取水的合理性

供水區(qū)現(xiàn)狀總用水量28599萬m3，分別加上本項(xiàng)目沱江年取水量2949萬m3、規(guī)劃水平年2025年內(nèi)江市第三水廠供水規(guī)模30m3/d，年取水量為38611m3，取用水總量分別低于2020年、2030年內(nèi)江市市中區(qū)、東興區(qū)用水總量控制指標(biāo)紅線，故新增內(nèi)江市第三水廠沱江取水、金沙江水源取水是合理的。

7 結(jié)語

內(nèi)江市第三水廠最終的主水源為金沙江，補(bǔ)充和備用水源為沱江。沱江、金沙江水源，水質(zhì)、水量分別滿足內(nèi)江市第三水廠一、二期取水要求。供水區(qū)取水總量，分別低于2020年、2030年用水總量控制指標(biāo)紅線，需水預(yù)測采用的指標(biāo)，接近《城市綜合用水量標(biāo)準(zhǔn)》下限。綜上內(nèi)江市第三水廠取水符合水資源合理配置要求，內(nèi)江市中心城區(qū)水資源配置是合理的。

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