太谷县未来可供水量预测
2010-09-17贺洁茹
贺洁茹
(晋中市水文水资源勘测分局,山西 晋中市 030600)
1 基本情况
太谷县位于晋中市西部,面积1 053 km2,其中山丘区面积696 km2,平川区面积357 km2。辖3镇6乡,224个自然村,总人口29.05万人。耕地面积2.69万hm2,2007年实际灌溉面积2.433万hm2。
根据晋中市第二次水资源评价,太谷县1956—2000年多年平均降水量466.3 mm;多年平均水资源量9 454万m3,其中地表水资源量4 316万m3,平均地下水资源量6 367万m3,重复计算量1 229万m3。人均占有水资源量325 m3,每公顷平均占有水资源量3 510 m3。
2007年全县水利工程总供水量8 994万m3,其中地表水工程供水量476万m3,地下水工程供水量8 518 万 m3。
2 供水工程概况
2.1 现有的供水工程
全县现有中型水库2座、小型水库8座;机电灌站141处、机井3 140眼。其中郭堡、庞庄2座中型水库是太谷县主要的地表水供水水源;8座小型水库设计总库容647.2万m3,现有库容368.7万m3,建成以来,水库的安全运行存在严重问题,不能正常运转,基本无供水能力,处于停运状态。
2.2 规划的供水工程
根据太谷县水利发展规划,“十一五”期间将由庞庄水库向县城供水400万m3/a,供水对象为城市生活供水、工业供水、第三产业供水,并对石亩水库、咸阳河水库2座小型水库进行除险加固改造;“十二五”期间拟进行石河水库、小河水库、井神水库3座小型水库的除险加固改造;“十三五”期间拟进行三台水库、四卦水库、田受沟水库3座小型水库的除险加固改造。改造后将使水库具备防洪及供水功能。
此外,规划的供水工程还有再生水供水工程,在2010水平年可投入运转;引黄工程南干线晋中支线于2015水平年可向太谷县供水。
3 地表水水利工程可供水量分析
3.1 郭堡水库可供水量分析
郭堡水库是一座缓洪蓄清,以防洪灌溉为主的中型水库,库区位于太谷县城东北,水库控制流域面积229 km2,设计总库容2 926万m3。水库下游为郭堡灌区,设计灌溉面积0.595万hm2。
郭堡水库1959—1997年多年平均入库径流量1 610万m3。经频率分析得出:
在P=20%条件下,水库年来水量2 360万m3,经调节计算后水库可供工业及城乡生活用水,同时可满足0.44万hm2农田的用水需求,农业供水量可达1 350万m3;在P=50%条件下,水库年来水量1 270万m3,经调节计算后水库可供工业及城乡生活用水124万m3,同时可满足0.31万hm2农田的用水需求,农业供水量946万m3;在P=75%条件下,水库年来水量754万m3,经调节计算后水库可供工业及城乡生活用水124万m3,同时可满足0.173万hm2农田的用水需求,农业供水量527万m3;在P=95%条件下,水库年来水量414万m3,经调节计算后水库可供工业及城乡生活用水124万m3,同时可满足0.11万hm2农田的用水需求,农业供水量345万m3。
3.2 庞庄水库供水量分析
庞庄水库位于太谷县阳邑乡庞庄村以上1 km处,控制流域面积278 km2,总库容1 800万m3,兴利库容1 050万m3,是一座以防洪、生产、生活用水等综合利用的中型水库。水库下游建有灌区,设计有效灌溉面积0.63万hm2,保浇面积0.33万hm2,其中,纯河灌0.12万hm2,河井双灌0.51万hm2。
庞庄水库流域1974—2003年多年入库平均径流量1 587万m3。经频率分析得出:
在P=20%条件下,水库来水量2 320万m3,经调节计算后水库可供工业及城镇生活用水408万m3,同时可满足0.33万hm2农田的用水需求,农业供水量1 060万m3;在P=50%条件下,水库来水量1 070万m3,经调节计算后水库可供工业及城镇生活用水408万m3,同时可满足0.2万hm2农田的灌溉用水需求,农业供水量653万m3;在P=75%条件下,水库来水量630万m3,经调节计算后水库可供工业及城镇生活用水408万m3,同时可满足0.067万hm2农田的灌溉用水需求,农业供水量217万m3;在P=95%条件下,水库来水量462万m3,经调节计算后水库可供工业及城镇生活用水408万m3,农业灌溉无水可供。
3.3 小型水库供水量分析
小型水库的供水量按径流系数法进行计算,结果见表1。
3.4 小型引提水工程可供水量
小型引提水工程供水量根据1980—2000年相关资料分析,多年平均供水量174万m3,最大(1989年)供水量275万m3,最小(1981年)供水量125万m3。根据前述确定小型引提供水工程年供水量按174万m3计算。
3.5 地表水可供水量汇总
汇总郭堡水库、庞庄水库、8座小型水库及小型引提水工程供水量,得出太谷县不同水平年、不同降水频率下可供水量。详见表2。
4 地下水可供水量分析及可持续利用规划
根据晋中市第二次水资源评价,太谷县多年平均地下水资源量为6 367万m3,多年平均地下水可开采量为5 904万m3,1980—2000年多年平均开采量为7 612万m3,年均超采量1 708万m3;2007年地下水开采量8 518万m3,超采2 614万m3。相关资料表明,太谷县地下水一直处于超采状况。过量开采地下水,致使平川区地下水位大面积下降,个别区域出现了地下水源即将枯竭、地面沉降、地表裂缝等灾害。因此必须限量开采地下水。但在短期内进行大的水源结构调整,各方面都不现实,为此根据现有的、规划的水源供水工程、节水工程以及各行业需水情况分析,做出如下规划:全县2010水平年,地下水规划开采量6 620万m3,比现状年少开采1 898万m3,比多年平均地下水可开采量多开采716万m3;2015水平年,地下水规划开采量5 904万m3,比现状年少开采2 614万m3;2020水平年,地下水规划开采量5 820万m3,比现状年少开采2 698万m3,比多年平均地下水可开采量少开采84万m3。
通过上述规划,全县地下水在2010水平年压缩超采量,减缓地下水位下降幅度;2015水平年达到采补平衡,地下水位停止下降;2020水平年开采量小于可开采量,地下水位处于缓慢回升状态。
5 再生水可利用量分析
太谷县污水处理厂建于县城西北,占地2 hm2,设计规模为日处理污水1.8万m3,管网总长41 600 m。该处理工程可收集县城及周边城镇生活、工业、第三产业污水,处理后的再生水可作为明星镇生产、环境生态用水,工程总投资6 162万元。
根据县城及周边城镇生活、第三产业、工业需水、排水、再生水可利用率计算,到2010,2015,2020水平年,再生水可利用量分别为148万m3,165万m3,183 万 m3。
6 引黄工程南干线晋中支线需供水情况分析
引黄工程南干线将在2015年从太原市呼延水厂向晋中市榆次、太谷、祁县、平遥、介休、灵石6县(市)供水。根据太谷县水利工程供水与各行业需水预测分析,2015水平年需用引黄水900万m3,2020水平年需用引黄水1 200万m3。
表1 小型水库不同保证率供水量成果
表2 地表水不同水平年不同降水频率可供水量
7 不同水平年不同降水可供水量预测
根据区域水资源情况、来水条件、供水系统、水利工程状况、各行业需水要求,运用相应的调度方式提出不同水平年不同降水条件下的可供水量。详见表3。
表3 不同水平年不同降水条件可供水量
8 建议
8.1 加大节水力度
太谷县水资源严重紧缺,而未来经济社会的发展需水量则呈缓慢增加趋势,新水源工程建设又受到供水水源与经济条件的限制,只有加大节水力度,才能有效缓解水资源的供需矛盾。因此各行业各部门必须采取强有力的节水措施,抑制需水的增长速度。农业要发展节水灌溉面积,加强农田改造与渠系防渗,选用具有抗旱能力的优良品种;工业要限制高耗水工业企业的上马与生产,提高水的重复利用率,制定企业用水标准;其他行业均须制定用水标准,依照定额进行管理,建立、健全水权、水市场制度。
8.2 加强水源地保护
庞庄水库是太谷县居民生活的重要水源,现状监测为Ⅲ类水质,在其上游应加大水质保护力度,杜绝一些对水质有影响的工矿企业的建设与生产,限制农业使用化肥农药量;郭堡水库等地表水源要做好水源保护工作,并充分利用好地表水资源。地下水一方面要限量开采,另一方面要加强水环境保护,特别是在一些排污企业与污水流径区域要采取措施,防止水质污染恶化。
8.3 加强水资源的统一调度
地表水、地下水、再生水及未来的引黄水组成了太谷县经济社会发展的供水网络,水行政部门应根据水资源特性与各用水行业的需水情况,做好水资源的规划调度工作,以保障全县社会经济的全面、协调、可持续发展。