磐石市城区远期供水方案研究

尹 航，吴艳华，周 波，陶 明，林金海

（吉林省水文水资源局吉林分局，吉林省 吉林市 132013）

1 供用水现状及远期供需平衡分析

1.1 供水现状

磐石市位于吉林省中南部，地处松嫩平原向长白山区过渡地带。磐石市城区面积12.6 km2，人口11.6万。磐石市2008年总供水量为15 300×104m3，其中，地表水供水量为12 190×104m3，占总供水量的79.7%；地下水供水量为3 108×104m3，占总供水量的20.3%。

磐石市城区水资源状况较为匮乏，城区地表水挡石河径流量较小并且水质污染严重，不适于城市供水。另在城区周边没有大的中型水库，现城区水源全部为地下水。磐石市城区的供水现状为，供水公司现有4处水源地，供水能力为15 400m3/d（562×104m3/a），企业自备水源供水5 014 m3/d（183×104m3/a），总供水能力为 20 414 m3/d（5 576×104m3/a）。由于城区供水井的分布密度很不合理，导致了井间干扰，致使单井出水量逐渐减少，严重的造成部分水井无水报废，使城区出现供水危机，同时导致局部地区出现了降落漏斗。

1.2 用水现状

磐石市2008年总用水量为15 300×104m3，地表水用水量为12 190×104m3，占总用水量的79.7%；地下水用水量为3 108×104m3，占总用水量的20.3%。用水组成中，农田灌溉用水14 140×104m3，林牧渔畜用水量1 001×104m3，工业用水 1 403×104m3，城市公共用水 332×104m3，居民生活用水 1 117×104m3，生态环境用水 31×104m3。

磐石市城区2004—2008年的用水量平均为18 414 m3/d（672.1×104m3/a）。磐石市城区居民生活用水定额为85 L/（人·d）,低于吉林省地方标准 DB22/T389-2004《用水定额》中规定的城市居民生活用水定额相应为130 L/（人·d）的一般水平。城区居民生活用水定额较低的主要原因是市政水源供水能力不足，经常出现停水的情况。随着磐石市经济的发展，人民生活水平也将大幅度提高，因此，居民生活用水量将随之增大。

1.3 远期供需平衡分析

根据磐石市社会经济发展规划，预测磐石市城区2020年综合需水量为8 892×104m3，其中城市生活需水量为949×104m3；2030 年需水量为 21 824×104m3，其中城市生活需水量为 1 482×104m3；2050年需水量为 132 474×104m3，其中城市生活需水量为 1 916×104m3。

通过水文学及水文地质学方法对磐石市周边及城区地表水、地下水的资源量计算与评价，综合考虑资源配置与环境保护等因素，确定本方案磐石市城区规划水平年90%保证率可供水量为22 448×104m3。其中水库可供水量1 210×104m3，城区地下水可供水量980×104m3，辉发河可供水量20 258×104m3。

根据磐石市城区各规划水平年需水预测和可供水量情况分析，2020年城区需水量能够得到保证，并且还有13 556×104m3的剩余水量；2030年城区需水量也能够得到保证，还有剩余水量624×104m3；2050年城区需水量得不到保证，缺少水量将达110 026×104m3，呈严重缺水状态。

2 磐石市城区供水方案分析

2.1 城区周边小型水库供水方案

城区周边小型水库供水即郭大院、赵家街和红土水库，其90%保证率年总供水量为730×104m3，日供水量为2.0×104m3。该3座小型水库现状水质均达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水标准，适用于集中式生活饮用水地表水源地建设，其中饮用水源补充项目中铁锰超标。由于该3座小型水库担负着下游共1 650 hm2水田的灌溉任务，因此，水库的功能转变后需对水田种植户进行一定的补偿。此方案虽然供水量较小且水源地分散、不易管理，但其符合DB22/388-2004《吉林省地表水功能区》要求，且水质较好、易于处理、距离城区较近，又可以靠管道自流输水，节省运行成本，所以该供水方案具有可行性。

2.2 柳杨水库供水方案

柳杨水库90%保证率供水量为480×104m3，日供水量为1.3×104m3。柳杨水库现状水质为GB3838-2002Ⅱ类水标准，水质较好，适用于集中式生活饮用水地表水源地建设。由于柳杨小型水库担负着下游共1 400 hm2水田的灌溉任务，因此，水库的功能转变后需对水田种植户进行一定的补偿。该方案供水量虽然不大，但供水成本却高于周边小型水库，因其无法依靠自流输水，所以运行成本将增加。该供水方案具有可行性。

2.3 城区地下水供水方案

由于地下水资源具有一定的储存量，可以进行多年调节，在枯水年可以动用部分储存量，采取“以丰补欠”的方式进行开采，因此磐石市城区地下水可以按照75%保证率的可开采量进行开采，即年开采量为980×104m3。经取样分析，磐石市城区地下水基本达到GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》，水质状况较好，个别地带地下水中铁锰超标。地下水供水具有水质好、投资少、运行成本低、易管理等优点，是城市生活供水方案中的首选方案。

2.4 辉发河取水方案

辉发河是磐石市行政区域内规模最大、地表水资源量相对丰富的一条河流，是解决磐石市城区需水的重要河流。辉发河取水断面拟设在磐石市牛心镇陈家屯上游约1.5 km处，取水戽头修建在辉发河左岸，设计供水能力为132×104m3/d。建设取水泵站，利用泵站将水提至左岸老虎崖上，再通过敷设于地下的直径2.0 m钢筋混凝土管自流引水，引水线路沿幸福渠布置，经兴隆水库左坝肩后将水送至磐石市，管线总长度为30 km。

根据《吉林省地表水功能区》，辉发河该段为农业用水、工业用水区，水质控制目标为Ⅲ类，而目前辉发河该段水质状况为劣Ⅴ类水，因此，辉发河取水不适宜用于城市生活供水水源，经净水厂处理后可以用于工业及其它用水水源。

3 供水方案优化

根据以上供水方案综合分析，城区周边的郭大院、赵家街、红土及柳杨水库等地表水和城区地下水合计可供水量为2 190×104m3/a，水质为Ⅱ～Ⅲ类，适用于集中式生活饮用水地表水源地建设，是城市生活供水的较好水源。城区地下水水质优于地表水，基本达到生活饮用水要求（个别地带水质状况稍差需要进一步处理），是城市生活的优选水源。以上水库取水及城区地下水用于城区生活供水，2050年磐石市城区生活需水量为1 916×104m3，尚可剩余水量 274×104m3。

由于水质现状、水功能区及水质控制目标的制约，辉发河取水经净水厂适当处理后用于工业及其它行业用水水源，可供水量为20 258×104m3/a。

4 建议

1）进一步调整产业结构和工业布局，科学合理地配置和利用水资源。按照磐石市拟定的社会经济发展规划，规划水平年磐石市城区将面临严重的缺水局面，为使有限的水资源得到科学利用，一是采取分质供水措施，确保城市居民生活用水需求；二是调整产业结构，坚决淘汰落后的生产工艺、产品，关停高耗水、重污染的企业；三是调整工业布局，使之与水资源可利用量相匹配。

2）充分利用资源优势兴建水利工程，提高水资源的供给能力。天然状态下，河道取水会受到季节及径流条件的限制而无法满足设计要求，兴建一定的水利工程拦蓄河水，改善取水条件将有利于取水能力的提高，促进水资源的开发利用。

3）扩大污水处理厂规模，适应城市发展需要。根据预测，各规划水平年磐石市城区的用水量不断增加，因此，污水排放量将随之增加，为保证城市退水的质量，保护水资源，污水处理厂的建设必须同步进行。

4）加强城区地下水动态监测工作，为合理开发利用地下水资源提供科学依据。城区地下水资源是居民生活的重要水源，及时掌握其动态变化是保证供水安全的前提，根据城区地下水资源的分布范围及存储条件，科学合理地布设地下水动态监测井，进行水位、水温、水质的长期监测，为地下水资源的科学开采提供技术支撑。