南水北调中线霸州市供水区水资源配置分析
2014-02-20姚丽华
姚丽华
(水利部河北水利水电勘测设计研究院,天津300250)
南水北调中线霸州市供水区水资源配置分析
姚丽华
(水利部河北水利水电勘测设计研究院,天津300250)
南水北调中线霸州市供水区主要为霸州市城区和胜芳工业区供水,为保证南水北调通水后水资源的高效利用,对供水区不同水资源量进行分析,提出配置方案。
霸州市;南水北调供水区;水资源;配置分析
霸州市地处京津保三角中心地带,属环京津、环渤海城市群,是“大北京经济圈南部经济支撑点”。霸州市水资源紧缺已成为制约其经济发展的瓶颈。国务院南水北调第三次建委会确定的最新建设目标是中线一期工程2014年汛后通水,对南水北调中线霸州市供水区水资源进行优化调度,实现水资源的高效利用,是霸州市经济顺利发展的保障措施之一。
1 南水北调霸州市供水区基本情况
南水北调霸州市的供水目标主要为霸州市城区和胜芳工业区。由于供水区内地表水年内、年际间变化悬殊,很难应用于城市生活和工业生产中,霸州市城区和胜芳工业区城市生活和工业生产用水现状主要靠超采地下水维持。2010年供水区总人口35.28万人,工业增加值57.1亿元,总用水量为4 080万m3。城市人均用水量为116m3/a,生活用水定额119 L/(人·d),万元工业增加值用水定额为45m3。霸州市受水区分区经济指标及用水水平,见表1。
表1 受水区2010年供水目标综合用水指标
2 南水北调配套工程布置
南水北调中线霸州市配套工程水厂以上输水工程从天津干渠分水,采用管道输水至霸州市规划净水厂和胜芳工业区规划地表水厂。
霸州市配套工程调蓄区位于天津干渠及大广高速公路连接线北侧,因此在天津干渠北侧已预留了霸州市三号渠东分水口(霸州分水口);输水管道自天津干线三号渠东分水口引水,经泵站提升后向北穿越龙江渠及大广高速公路连接线后,在天津干渠与大广高速公路连接线之间向东敷设2.6 km至一号渠,穿越一号渠后向南穿越天津干渠并在一号渠东侧敷设至东郑各庄村东北,然后转向东南方向穿越津霸铁路连接线,至京九铁路,沿京九铁路向南敷设700m,向东穿越京九铁路至霸州市规划净水厂,管道全长5 500m。
胜芳工业区从天津干线信安分水口引水,经泵站提升后向南沿信安排干西岸敷设(穿越金雨塑料厂、东兴制鞋厂部分470 m需沿信安排干东岸敷设),至新冠钢铁有限公司北院墙,沿其向东敷设,越过新冠钢铁有限公司后沿东院墙一直向南敷设,穿过规划在建的津保铁路和已建津保高速公路,继续向南穿越霸杨公路并沿华夏路西侧一直敷设至规划净水厂西约300 m,再向东穿越华夏路至规划净水厂,线路总长8 660m。
图1 南水北调霸州市配套工程水厂以上输水工程布置示意
工程布置示意,如图1所示[1]。
3 供水区水资源配置分析
3.1 需水量预测
需水量预测分为城市生活用水和工业用水两部分,其中城市生活用水又分为居民生活和公共事业两部分,公共事业包含事业机关、教育、卫生及环境等部门用水。采用定额法进行需水量预测[2]。预测规划水平年为2020年。
(1)社会经济指标预测。根据《霸州市城市总体规划(2005—2020年)》等相关资料,规划水平年(2020年)霸州市区人口将达29万人,工业增加值将达92.42亿元;胜芳工业区人口将达19.19万人,工业增加值将达85.03亿元。
(2)需水定额预测。根据霸州市节水规划及用水水平,分析规划水平年(2020年)用水定额。综合生活用水定额取155 L/(人·d),其中居民生活100 L/(人·d)、公共生活55 L/(人·d)(含20 L/(人·d)的环境用水);万元工业增加值用水定额为18m3[3]。
(3)需水量预测。通过分析预测社会经济指标和用水定额,得出规划水平年(2020年)霸州市区需水量为3304万m3,胜芳工业区需水量为2616万m3。供水目标规划水平年(2020年)需水量预测成果,见表2。
表2 规划水平年(2020年)供水目标需水量预测成果
(4)需水量预测成果合理性分析。上述需水成果预测,建立在城市总体规划的基础上。需水量预测成果受规划落实程度、经济发展态势、节水观念、供水管理体制等多因素制约。霸州市城区、胜芳工业区人口综合用水量应在92~141m3/(人·a)[4],根据河北省南水北调配套工程前期工作专家咨询会咨询意见,经济用水弹性系数应控制在0.2以内。霸州市城区、胜芳工业区人口综合用水指标分别为114、136m3/(人·a),经济用水弹性系数均为0.19。供水目标经济用水弹性系数及人均综合用水指标均在合理范围内,用水量预测成果基本合理。
3.2 可供水量预测及供需平衡分析
(1)南水北调中线分配水量。为了使河北省内水资源得到合理利用,河北省进行了包括南水北调、当地地表水、地下水以及可利用再生水在内的水资源联合调节计算,对省内的各种水资源进行优化配置。南水北调中线分配给霸州市的总水量为5 794万m3[5],其中霸州市城区分配水量3 234万m3、胜芳工业区分配水量2 560万m3。
(2)当地可供水量预测。由于当地地表水年内、年际间变化悬殊,很难应用于城市生活和工业生产中,所以对于霸州市城区及胜芳工业区而言,无地表水可利用。浅层淡水主要用于农业灌溉,深层地下水严重超采,对于城市供水,地下水可供量按0考虑。所以,除南水北调分配水量外,无当地新鲜水可利用[6]。
根据霸州市城市总体规划,霸州市污水处理厂位于市区东南部牤牛河西侧,到规划水平年(2020年)污水处理率将达80%。胜芳工业区排水体制采用雨、污分流制,规划污水处理厂位于镇区东南中亭河下游处,规划水平年(2020年)污水处理率将达75%,污水处理厂按2级生化处理方式设计。处理后再生水主要用于城市绿地和道路清洁,所以城市中水回用量按环境需水量计。
(3)供需平衡分析。现状条件下,区域内的地下水没有合理可利用量,缺水量靠超采地下水来弥补。规划水平年,南水北调供水和当地再生水回用结合,基本可以满足一般年份用水需求。规划水平年(2020年)供需平衡成果,见表3。
表3 供水目标2020年供需平衡成果万m3
3.3 不同保证率来水时水资源优化配置方案
根据河北省南水北调中线水资源优化调度原则,一般年份南水北调中线来水依据设区市-省级重点工业区-县级市-县城的供水顺序配置水量,枯水年份南水北调中线水量向当地水资源条件较差的沧州、衡水和廊坊地区倾斜。南水北调中线分配给霸州市供水目标不同保证率年供水量,见表4。
表4 南水北调中线不同保证率年供水量万m3
从表4中可以看出,一般年份南水北调供水基本可以满足供水目标城市生活和经济发展的用水需求,供水保证率在70%左右。在枯水年份,常规水源供水(即南水北调来水和再生水回用量)难以完全满足用水需求,存在一定的供水缺口。根据以上分析,供水区的水资源配置,在一般年份应以南水北调来水和城市再生水回用为主,严格控制开采地下水,使地下水得以休养生息;而在枯水年份,南水北调供水不足时,仍需要当地地下水源补充供水,在一定的时期内,超采地下水仍将是城市用水不得不采取的应急供水措施。
4 结语
霸州市为环京津、环渤海城市群中的重要发展因子,霸州市城区(含开发区)和胜芳工业区又是霸州市的经济增长核心,因此对南水北调供水区内的水资源进行优化调度、合理利用有着重要意义。通过前述分析,对供水区水资源优化调度提出以下建议。
(1)供水区属于水资源严重短缺的地区,产业发展速度与发展方向要同水资源承载能力相适应,应大力发展高效节水型产业。
(2)区域污水处理厂建设要同再生水回用相结合,同步考虑再生水回用设施建设,并通过水价调节机制大力发展再生水用户。
(3)南水北调通水后作为供水区的主水源,供水保证率在70%左右。在枯水年份,需要以当地地下水作为应急备用水源。
(4)供水区应加大节水力度,积极推行节水措施,加强中水回用研究和中水回用工程措施建设。
(5)政府部门应加强水资源管理,使南水北调水发挥出最大效益,使当地水环境得到改善。
[1]于京要,卢丽荣,赵双峰,等.廊坊市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程可行性研究报告[R].天津:河北省水利水电勘测设计研究院,2012.
[2]SL429-2008,水资源供需预测分析技术规范[S].
[3]DB13/T1161-2009,河北省地方标准用水定额[S].
[4]SL 367-2006,城市综合用水量标准[S].
[5]吕满堂,于京要,张秀荣,等.南水北调配套工程规划[R].天津:河北省水利水电勘测设计研究院,2008.
[6]张凤林,梁建义,张锦正,等.河北省水资源评价[R].石家庄:河北省水利厅,2004.
Analysisof the A llocation ofW ater Resources in the M idd le RouteW ater Supply Districtof Bazhou South to North W ater Diversion Project
YAO Li-hua
(HebeiResearch Instituteof Investigation&Design ofWaterConservancy&Hydropower,MWR,Tianjin 300250,China)
The city center of Bazhou and Shengfang industrial area are themain water supply targets of the south to North Water Diversion Project in Bazhou city.In order to ensure the effictive utillization ofwater resources,the amountof differentwater resources inwater supply districtneeds tobeanalyzed and theallocation schemesneeds tobe proposed.
Bazhou city;thewater supply districtof the South to NorthWater Diversion Project;water resources;analysis ofallocation
TV213.4
B
1004-7328(2014)03-0004-03
10.3969/j.issn.1004-7328.2014.03.002
2014-01-24
姚丽华(1968-),女,高级工程师,主要从事水文规划工作。