宁夏中南部城乡饮水安全工程受水区水资源优化配置

曹建忠

宁夏中南部城乡饮水安全工程受水区水资源优化配置

曹建忠

（宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司 宁夏银川 750004）

宁夏中南部城乡饮水安全工程属跨流域调水的区域性水资源优化配置工程，其受水区范围之大、受益人口之多实属国内少见，尤其是当地水量少质差，如何在充分利用当地水的基础上，结合区域调水工程统筹进行水资源的优化配置是做好工程设计的前提。为此，本文进行了深入的分析和探讨，为类似工程的规划设计提供了一定的参考价值。

宁夏中南部 城乡饮水安全 水资源优化配置

1 问题的提出

宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡饮水安全工程包括水源工程、受水区连通工程和配套工程三部分，属跨流域调水的区域性水资源优化配置工程。水源工程将宁夏固原地区南部六盘山东麓雨量较多、水量相对较丰沛的泾河流域地表水，经拦截、调蓄，向北输送到固原市南郊的中庄水库，为受水区提供稳定可靠的外调水源。连通工程以水源工程为“大水源”，通过连通管道向受水区配套工程的“小水源”供水。配套工程为受水区已建或规划建设的农村饮水工程，通过连通工程将水源工程的供水量经配水管网供水入户。

宁夏中南部城乡饮水安全工程的受水区包括固原市原州区、彭阳县、西吉县和中卫市海原县部分地区，共涉及一个市区、三个县城，45个乡镇、601个行政村。以2011年为基准年，现状农村供水人口为86.41万人，城镇供水人口27.12万人，总供水人口为113.53万人。受水区范围之大、受益人口之多实属国内少见。尤其是配套工程中的农村集中供水工程系统相当复杂，既包括2000年以前建设的氟改水工程、2001～2004年建设的解困工程、2005～2012年建设的农村饮水安全工程和自来水入户工程等，又包括“十二五”期间依靠面上资金拟建的农村饮水安全工程；共涉及农村集中供水工程181处。

受水区已建农村集中供水工程以量少质差的当地水为水源，由于持续干旱造成水源枯竭、水质恶化而急需补充或替换水源；规划工程需要外调水源。受水区位于宁夏中南部，当地水量少质差，如何在充分利用当地水的基础上，结合区域调水工程统筹进行水资源的优化配置是做好工程设计的前提，为此需要认真研究。

2 受水区需水预测10

本项目供水对象为城市生活、农村生活和规模化养殖。现状2011年供水人口为113.53万人，其中，农村人口86.41万人，城市人口27.12万人。结合区域国民经济和社会发展规划，预测规划水平2025年供水总人口为131.51万人，其中，城市供水人口50.32万人，农村供水人口为81.19万人；养殖场的规模为20.57万头（只），其中，大家畜6.29万头、小家畜14.27万只。

城乡生活需水预测按城市居民和农村居民分别进行，采用人均日用水量方法计算。生活用水毛需水量计算中考虑管网损失和水厂自用水量，其中管网损失采用10%，水厂自用水量采用5%，均以日需水量为基础。生活供水定额：城市居民采用120L/人•d，农村居民采用50 L/人•d，大家畜40L/头•d，小家畜5L/只•d。经预测，规划水平2025年受水区城乡生活总需水量为4374万m3，其中，城市居民生活为2535万m3，农村居民生活1704万m3，规模化养殖136万m3。

3 受水区水资源供需平衡

受水区可供水量包括城市水源地和农村集中供水工程可供水量两部分。其中2009年建成的东山坡引水工程属调水工程，既是城市水源地，又是部分农村集中供水工程的水源；在受水区水资源供需平衡时暂不考虑其可供水量，在受水区缺水量优化配置时结合在建的中南部水源工程统筹配置。

受水区城市水源地现有6个，其中地表水水源地1个，为原州区海子峡水库，地下水水源地5个，包括原州区彭堡水源地和三里铺水源地、西吉县沙岗子水源地、彭阳县县城水源地及海原县李家庄水源地；海子峡、彭堡、沙岗子水源地历史上为灌溉水源，现状存在城镇、农业争水现象，且地下水位持续下降、水量衰减、出现漏斗等现象，因此规划水平年将其调整为城镇生活的应急水源，其供水能力不作为可供水量，只考虑原州区三里铺、彭阳县城和海原县李家庄水源地的可供水量，共167万m3。

受水区已建的144处农村集中供水工程现状总供水量369万m3，其中，水质达标的165万m3，水质不达标的204万m3；考虑到受水区当地水资源量少质差，规划工程均不再考虑当地水。规划水平年农村集中供水工程可供水量只考虑水质达标的已建工程可供水量165万m3（地表水100万m3，地下水65万m3），水质不达标的全部替换水源。

预测规划水平2025年受水区城乡生活总可供水量为332万m3，其中，当地地表水100万m3，地下水232万m3；农村生活165万m3，城市生活167万m3。规划水平2025年受水区城乡生活总需水量为4374万m3，可供水量为332万m3，经供需平衡分析，城乡生活总缺水量为4042万m3，其中，彭阳县790万m3，西吉县1704万m3，原州区1056万m3，海原县492万m3；城市生活缺水2368万m3，农村生活缺水1674万m3。

4 受水区缺水量优化配置

规划水平2025年受水区城乡生活总需水量为4374万 m3，在充分利用了当地水质达标的可供水量332万m3后，城乡生活总缺水量为4042万m3，将由东山坡引水工程和中南部城乡饮水安全水源工程按照“高水高用、低水低用、就近利用”的配置原则统筹解决。

4.1东山坡引水工程贺家湾水库水量配置

固原市东山坡引水工程于2000年经自治区发改委批准建设，2009年6月建成，设计年最大供水量2000万m3，主要解决固原市城市工业及生活用水。引水水源位于泾源县六盘山镇东山坡，止于固原市南郊，引水及供水线路总长24.14km，设计引水流量0.50～1.0m3/s，建成截引点12处，在原州区开城镇设贺家湾调节水库，调节水库总库容320万m3，其中调节库容270万m3。

贺家湾水库可供水量为897万m3，中南部城乡饮水安全水源工程配置方案为：扣除用于固原东部农村饮水安全重点供水工程218万m3，受水区可供水量为679万m3，其中，固西引水工程配置132万m3（西吉县城114万m3，原州区农村生活18万m3），固原市配置547万m3（城市生活190万m3，其他行业用水357万m3）。

连通工程设计时，按照“高水高用、低水低用、就近利用”的配置原则对东山坡引水工程贺家湾水库的可供水量重新进行优化配置如下：

（1）贺家湾水库配置固东引水的218万m3维持现状，其中原州区176万m3，彭阳县42万m3，均为农村生活用水。

（2）贺家湾水库配置固西引水的132万m3维持现状，其中西吉县114万m3，原州区18万m3。根据西吉县受水区供水范围的分布及固西引水线路布置，按照“高水高用、低水低用”的配置原则，西吉县的114万m3优先满足固西引水片区103万m3的农村生活用水缺口，剩余的11万m3配置到西吉县城供城市生活。原州区分配的18万m3仍维持现状，供农村生活。

（3）贺家湾水库比中庄水库高100m左右，而且靠彭阳县比较近，同时受水区大部分地区地面高程低于贺家湾水库；因此，相对于中庄水库而言，从贺家湾水库向彭阳县供水运行成本更低，更加节能。为此提出将贺家湾水库分配固原市的547万m3水量调配给彭阳县，并优先满足北部地形较高的安家河片区农村生活用水量缺口170万m3，剩余水量377万m3供给彭阳县城市生活；这样彭阳县将有547万m3的水量减少扬程100m左右，年节约电费约86万元。贺家湾水库原分配固原市的547万m3水量通过水量置换的方式由中庄水库供给，其中城市生活190万m3，其他行业用水357万m3。

通过以上优化配置，东山坡引水工程贺家湾水库供给受水区的水量为679万m3，其中，彭阳县547万m3，西吉县114万m3，原州区18万m3。配置彭阳县的547万m3中，城市生活377万m3，农村生活170万m3；配置西吉县的114万m3中，城市生活11万m3，农村生活103万m3；配置原州区的18万m3均为农村生活。贺家湾水库原供给固原市的547万m3置换到中庄水库，其中城市生活190万m3，其他行业用水357万m3。

考虑东山坡引水工程贺家湾水库水量优化配置后，受水区城乡生活缺水量由4042万m3减少到3363万m3，这部分缺水量全部由宁夏中南部城乡饮水安全水源工程解决。

4.2中南部城乡饮水安全水源工程中庄水库水量配置

宁夏中南部城乡饮水安全水源工程以六盘山东麓的泾河水系为取水水源，新建7个取水点，多年平均年取水量3980万m3。取水量经74km的输水线路输送到固原南郊的中庄水库进行多年调节，调节后多年平均年供水量3720万m3，配置受水区城乡生活缺水量3363万m3后，剩余的357万m3配置给固原市由贺家湾水库置换到中庄水库的其他行业用水。

计入贺家湾水库置换到中庄水库的其他行业用水357万m3后，中庄水库的配置水量为3720万m3，其中，城市生活配置1980万m3，其他行业置换用水配置357万m3，村镇生活配置1288万m3，规模化养殖配置95万m3。而区县配置中，彭阳县配置243万m3，西吉县配置1590万m3，原州区配置1395万m3，海原县配置492万m3。

贺家湾水库的配置水量为679万m3，其中，城市生活配置388万m3，村镇生活配置250万m3，规模化养殖配置41万m3。而区县配置中，彭阳县配置547万m3，西吉县配置114万m3，原州区配置18万m3。

中庄水库和贺家湾水库向受水区配置的总水量为4399万m3，其中，城市生活配置2368万m3，其他行业置换用水配置357万m3，村镇生活配置1538万m3，规模化养殖配置136万m3。而区县配置中，彭阳县配置790万m3，西吉县配置1704万m3，原州区配置1413万m3，海原县配置492万m3。

5 结语

宁夏中南部城乡饮水安全工程受水区范围之大、受益人口之多实属国内少见，尤其是涉及到已建和规划建设的181处农村集中供水工程如何以中南部水源工程为“大水源”、通过连通工程供水到“小水源”、再通过配水管网供水入户是非常复杂的问题，其关键环节是解决区域水资源的优化配置。本文在充分利用当地水的基础上，将已建的东山坡引水工程和在建的中南部城乡饮水安全水源工程两个外调供水工程联合调度、统筹配置，既优化了受水区水资源的配置，又充分体现了“高水高用、低水低用、就近利用”的原则，并达到节能降耗的目的，为工程设计提供了重要的设计依据。

1. 《宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡饮水安全水源工程初步 设计报告》（宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司，2012.08）。

2. 《宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡饮水安全连通工程可行性研究报告》（宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司，2013.06）。

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.03.010

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1672-2469（2014）03-0026-03

10作者简介：曹建忠（1972年—），男，高级工程师。