湘江新區(qū)中心區(qū)水資源供需平衡研究

吉 鵬 陳金松

（中國電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙410014）

湘江新區(qū)是全國第十二個(gè)、中部地區(qū)首個(gè)國家級(jí)新區(qū)，位于長(zhǎng)沙市湘江西岸，包括岳麓區(qū)、望城區(qū)和寧鄉(xiāng)縣部分區(qū)域，總面積1200km2，常住人口約134 萬。湘江新區(qū)中心區(qū)是新區(qū)的創(chuàng)新創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)中心、文化產(chǎn)業(yè)中心、旅游度假中心，范圍包括長(zhǎng)沙岳麓區(qū)和高新區(qū)的全境，總面積612km2，常住人口約90 萬。

1 水資源現(xiàn)狀

區(qū)內(nèi)主要水系有湘江干流、龍王港干支流、靳江河干支流、八曲河等，集水面積大于10km2以上的河流有12 條。湘江新區(qū)中心區(qū)多年平均徑流變化與降水量變化基本相似，由鄰近溈水流域石壩子站資料按水文比擬法推算多年平均徑流量13.0m3/s。

湘江新區(qū)中心區(qū)以山丘區(qū)為主，地下徑流基本為地表徑流重復(fù)計(jì)算量。不考慮湘江過境水量，中心區(qū)多年平均水資源總量為4.093 億m3，折合徑流深為668.8mm。

2 需水預(yù)測(cè)

湘江新區(qū)中心區(qū)需水主要包括生活需水、工業(yè)需水、農(nóng)業(yè)需水、城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水，按基準(zhǔn)年2015 年，規(guī)劃水平年2025年進(jìn)行需水預(yù)測(cè)。

2.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)預(yù)測(cè)

基于湘江新區(qū)的發(fā)展定位，中心區(qū)人口年均增長(zhǎng)率取3.0%。預(yù)測(cè)2025 年人口達(dá)125.4 萬，城鎮(zhèn)化率90%，GDP 增長(zhǎng)率為10%。

2.2 生活需水

湘江新區(qū)限制高耗水企業(yè)進(jìn)入，結(jié)合湖南省節(jié)水相關(guān)規(guī)定要求，確定2025 年湘江新區(qū)城鎮(zhèn)居民生活用水定額為150 升/人·日，農(nóng)村居民生活用水定額為100 升/人·日。城鎮(zhèn)公共用水指標(biāo)與城鎮(zhèn)居民生活用水指標(biāo)的比值取0.7。

2025 年，湘江新區(qū)中心區(qū)居民生活需水量6637 萬m3，城鎮(zhèn)公共用水量4325 萬m3，合計(jì)10962 萬m3。

2.3 工業(yè)需水

2015 年湘江新區(qū)中心區(qū)工業(yè)增加值為356 億元，萬元工業(yè)增加值用水量為65m3；湘江新區(qū)為國家級(jí)新區(qū)，考慮年均增長(zhǎng)率10.0%，則2025 年工業(yè)增加值達(dá)到923 億元。未來產(chǎn)業(yè)布局將以低耗水高附加值的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)為主，參考深圳、上海、天津等先進(jìn)城市，單位指標(biāo)預(yù)計(jì)下降60%，為26m3。

2025 年，湘江新區(qū)中心區(qū)工業(yè)需水量為23998 萬m3。

2.4 農(nóng)業(yè)需水

2015 年湘江新區(qū)中心區(qū)農(nóng)田灌溉面積約18.6 萬畝，主要種植早稻、晚稻、蔬菜等傳統(tǒng)作物；2025 年，綜合考慮建設(shè)用地需求及基本農(nóng)田保護(hù)要求，農(nóng)田灌溉面積減少約1 萬畝，規(guī)模養(yǎng)殖全部退出。

參考臨近灌區(qū)定額，2025 年湘江新區(qū)中心區(qū)農(nóng)業(yè)年均需水量為7040 萬m3。

2.5 城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水

（1）市政綠化。依據(jù)《長(zhǎng)沙市城市總體規(guī)劃（2003-2020年）》，2025 年湘江新區(qū)中心區(qū)人均公園綠地面積與環(huán)境衛(wèi)生面積分別為12.1m2/人、5.3m2/人，則總面積分別為1517 萬m2及665 萬m2。依據(jù)《長(zhǎng)沙市用水定額》（DB43/T807-2013），公園綠化澆灑用水定額取1.3L/m2·d，環(huán)境衛(wèi)生澆灑取1.5L/m2·d。

2025 年，湘江新區(qū)中心區(qū)公共綠地及公共衛(wèi)生澆灑需水量分別為720 萬m3、364 萬m3，市政綠化需水總量為1084 萬m3。

（2）河湖生態(tài)補(bǔ)水。湘江新區(qū)中心區(qū)范圍內(nèi)較大的湖泊主要有梅溪湖、洋湖、西湖、后湖、尖山湖、大王山桐溪港水系等，湖容1444 萬m3，現(xiàn)有湖泊汛期主要由自身匯水范圍內(nèi)的雨水補(bǔ)給，枯水期水體流動(dòng)性差，水質(zhì)性缺水，枯水期按補(bǔ)水2 次考慮，年均補(bǔ)水量約2614 萬m3。龍王港枯期來水量少，水質(zhì)不能滿足生態(tài)要求，每年10 月～次年2 月按多年平均流量3.66m3/s 的20%補(bǔ)水，補(bǔ)水量約962 萬m3。

2025 年湘江新區(qū)中心區(qū)城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水量為4660 萬m3。

2.6 需水總量

根據(jù)需水預(yù)測(cè)成果匯總，湘江新區(qū)中心區(qū)2025 年多年平均總需水量為4.5 億m3，其中居民生活需水量為6637 萬m3、城鎮(zhèn)公共需水量為4325 萬m3、工業(yè)需水量為23884 萬m3、多年平均農(nóng)業(yè)需水量為5632 萬m3、城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水量為4660 萬m3。

3 供水能力

3.1 規(guī)劃供水方案

2025 年，湘江新區(qū)中心區(qū)將采用地表水為主、再生水為輔、地水下逐步取消的供水方案。

（1）供水水廠。根據(jù)規(guī)劃中心區(qū)內(nèi)兩座市政水廠實(shí)施擴(kuò)容改造，年供水規(guī)模122 萬m3/d，分別為長(zhǎng)沙第二水廠（82 萬m3/d）、長(zhǎng)沙第四水廠（40 萬m3/d），主要給區(qū)域內(nèi)的城鎮(zhèn)生活生產(chǎn)供水。2025 年，供水水廠年供水規(guī)模44530 萬m3。

（2）中水利用。中心區(qū)規(guī)劃3 個(gè)集中大型污水處理廠對(duì)城市廢污水進(jìn)行處，總處理能力達(dá)到130 萬m3/d。道路澆灑、市政綠化澆灌、公園和景區(qū)管理用水以及洋湖濕地的補(bǔ)水由再生水廠供水。2025 年污水廠再生水回用率25%，利用總規(guī)模為32.5 萬m3/d。

3.2 現(xiàn)有水利設(shè)施

現(xiàn)有水利設(shè)施主要用于灌溉，隨著節(jié)水技術(shù)的普及，以及灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)與灌溉面積的變化，現(xiàn)有水利設(shè)施可滿足規(guī)劃水平年灌溉需求，且有一定盈余?？紤]將中心區(qū)部分水庫利用任務(wù)由灌溉供水調(diào)整為河湖生態(tài)補(bǔ)水和應(yīng)急供水。按就近原則，考慮將泉水沖、茅栗沖、新華、牌樓壩、石沖、玉華、石塘等?、裥鸵陨弦?guī)模水庫作為中心區(qū)河湖枯水期的生態(tài)補(bǔ)水和應(yīng)急供水水源。

3.3 可供水量

根據(jù)湘江新區(qū)中心區(qū)規(guī)劃的供水方案，泉水沖、牌樓壩等?。?）型水庫作為生態(tài)補(bǔ)水水源，按90%保證率，可補(bǔ)水1013 萬m3，考慮10%的輸水損失，凈補(bǔ)水量912 萬m3；供水水廠總設(shè)計(jì)規(guī)模將達(dá)到近122 萬m3/d，考慮1.3 的日變化系數(shù)及10%的輸水損失，凈可供水量30830 萬m3；中水回用工程總設(shè)計(jì)規(guī)模26萬m3/d，同樣考慮1.3 的日變化系數(shù)及10%的輸水損失，凈可供水量8210 萬m3。

4 供需平衡分析

根據(jù)前文對(duì)于需水量及供水能力的分析，針對(duì)湘江新區(qū)中心區(qū)進(jìn)行水資源利用水量平衡分析，多年平均用水平衡分析成果見表。

水資源平衡分析成果 單位：萬m3

由表可以看出，湘江新區(qū)中心區(qū)2025 水平年多年平均需水總量45138 萬m3，實(shí)際供水量43150 萬m3，供水缺口1988 萬m3，主要水資源缺口在于河湖景觀補(bǔ)水。

5 結(jié)論

湘江新區(qū)中心區(qū)水資源利用主要分為三部分，其一是區(qū)域內(nèi)沿龍王港河、靳江河等流域兩岸帶狀分布耕地的農(nóng)業(yè)灌溉用水，主要由區(qū)域內(nèi)眾多水庫山塘河壩及提水工程供水；其二則是區(qū)域內(nèi)居民生活用水、部分工業(yè)用水、城鎮(zhèn)公共用水、生態(tài)環(huán)境用水，規(guī)劃均由市政供水工程統(tǒng)一供水，水源為湘江；其三為中心區(qū)范圍內(nèi)的部分道路澆灑、市政綠化澆灌、公園和景區(qū)管理用水、建筑施工用水，沖廁洗車用水以及主要湖泊濕地和景觀水域的生態(tài)補(bǔ)水，主要利用現(xiàn)狀水利設(shè)施改變功能轉(zhuǎn)供或者利用中水。

基于規(guī)劃，2025 年湘江新區(qū)中心區(qū)河湖景觀補(bǔ)水存在不同程度的缺額，其余需水均可滿足供水需求；考慮到農(nóng)業(yè)灌溉目前已自成體系，并且部分耕地將調(diào)整為城市建設(shè)用地，同時(shí)農(nóng)業(yè)節(jié)水力度的不斷加大，農(nóng)業(yè)用水將會(huì)較現(xiàn)狀大幅減少。因此，未來湘江新區(qū)中心區(qū)的水資源利用與配置研究方向主要為區(qū)內(nèi)景觀水體生態(tài)補(bǔ)水。