太平水库建设必要性分析
2015-08-15朱伟山
朱伟山
(山西省水利水电勘测设计研究院,山西 太原 030024)
1 工程概况
太平水库位于山西省寿阳县太平河下游西丰头村东约1 km,坝址控制流域面积60.7 km2,主河道长15.8 km,流域纵坡16.7‰,流域内植被良好,坝址距寿阳县城14 km。水库坝址位于寿阳县东部尹灵芝镇太平村北,地处海河流域子牙河水系滹沱河支流绵河分支,桃河上游支流太平河上,是一座以供水、灌溉、防洪为主的小(一)型水库。
2 工程建设必要性分析
近年来,寿阳县抓住全省煤炭整合的有利时机,坚持走煤炭产业规模化、集团化发展之路,在大项目、大企业的有力带动下,不仅全县经济强劲发展,更对水资源供给保障提出了更高要求。
寿阳县国民经济“十二五”发展规划的总体目标是实现主要经济指标翻一番,到2015年全县生产总值突破190亿元,年均增长12%以上;工业增加值达到105亿元。
因此从寿阳县国民经济发展需要出发,建设太平水库十分必要。
3 现状水资源开发利用状况
3.1 水资源概况
寿阳县河流较多,分属黄河、海河两大水系。属黄河水系的有潇河、白马河等,属海河水系的有向阳河(桃河),其他河流均属这两大河流的支流。由于县境地形为盆地区,东部河流由东向西流入白马河,南部河流由南向北流入潇河。东部土陉岭是黄河与海河的流域分水岭,岭东各水流经芹泉汇入向阳河(桃河)进入阳泉市境内。
根据晋中市水资源评价成果可知,寿阳县1956—2000年系列多年平均水资源总量1.19亿m3,其中地表水资源量0.96亿m3;1980—2000年系列多年平均水资源总量0.93亿m3,其中地表水0.67亿m3。
3.2 现状地表水供水工程
在潇河流域已建成的工程有位于潇河下游干流上榆次区的潇河灌区取水枢纽,位于潇河上游的昔阳西水东调工程及位于白马河上游寿阳境内的蔡庄水库等。
3.3 地下水资源可利用量
寿阳县地下水资源可利用量971万m3,其中裂隙水225万m3,山间盆地孔隙水746万m3。2009年地下水供水总量达1241万m3,其中深层地下水供水量667.8万m3,岩溶水供水量136万m3。
由此可见,寿阳县地下水开发利用率达到了较高水平,不能满足当地居民生活和国民经济发展需要。
3.4 现状水源组成及节水水平
寿阳县现状(2009年)总取水量1675万m3,其中地下水取水量1241万m3,占总取水量的74.1%。现状生活取水量492万m3,其中地下水478万m3,地下水取水量占生活用水的97.2%;城镇居民生活用水全部取自地下水,且完全为分散深井和企业自备井供水。生产取水总量1179万m3,其中工业总取水量759万m3。在生产用水中,地下水759万m3,占生产用水的64.4%。污水利用量287万m3,污水利用量占总取水量的17.1%,考虑到取水量的回归系数,污水收集率、污水处理系数等,污水回用已经很高,达到了较高的节水水平。
4 城镇及工业供水水源状况
寿阳县城镇及工业供水基本依靠黄门街、闫家坪、草沟三个地下水源地及正在建设中的松塔水电站供给。
黄门街、闫家坪、草沟三个水源地现有水井10眼,凿井时间在2005年以后,凿井深度280~320m,单井出水量一般在0.1万m3/d左右。由于近年来煤炭开采业发展迅速,煤炭采空区不断扩大,地下水资源破坏不断加剧,对寿阳县城镇生活及工业用水构成了较大影响。根据寿阳县地下水特点及以往水井运行情况判断,水源地供水水井的供水年限一般在5~10年。
4.1 用水水平分析
寿阳县城镇生活现状用水水平为80.1 L/人·d,乡村生活用水水平为56.2 L/人·d,在全省处于中等水平。二产万元增加值用水量25.2m3,三产万元增加值用水量1.3m3,处于较低水平,本县二产及三产节水水平较高,节水潜力有限。寿阳县现状农业灌溉毛用水量为1785m3/hm2,不满足农作物生长正常灌溉需水量。
4.2 城镇及工业发展对水资源的要求
4.2.1 居民生活用水增加
寿阳县现状城镇化率为27.3%,处在较低水平。根据全省跨越发展规划,未来一段时间内城镇化率将会有较快的发展速度。由于人口总量的增加和城镇化率的提高,居民对水资源量的需求必然加大。
“十二五”期间,寿阳县总人口增长速度按每年5‰估算,“十二五”以后的增长速度按4‰估算,则到2020年寿阳县总人口将达到22.6万。
根据寿阳县资源看,未来一段时间工业发展条件较好,随着工业的发展,十年城镇化率必将有一个较快的增长。按城镇化率平均每年增加约2%左右估算,预计到2020年寿阳县城镇化率将达到45%,城镇人口将达到10.2万,乡村人口将达到12.4万。
寿阳县城镇居民用现状用水水平80 L/人·d为中等水平,到2020水平年,随着生活水平和供水设施的完善,按90 L/人·d估算,城镇居民生活需水量将达到335万m3;农村居民用水水平将由现状的56 L增加到2020年的60 L。据此估算得,寿阳县2020年居民生活总用水量将达到607万m3,比现状增加115万m3,其中城镇增加163万m3。
4.2.2 工业用水需求
寿阳县现状工业用水量789万m3,万元增加值用水量 31.2m3。
根据寿阳县相关工业规划,正在建设和已经进行前期筹备阶段的主要工业项目有中投电2×600 MW电厂、山西寿阳盛唐煤矸石热电厂2×135 MW和寿阳博大煤矸石综合利用发电工程2×300 MW火电机组,总装机容量达2070 MW。另外有华园科技90万t经甲醇制二甲醚煤化工项目、强伟纸业30万t特种建材纸生产项目等。
根据《山西省用水定额》火电用水按0.12m3/s·GW考虑,火电站年运行小时数按7000 h计算,则寿阳县火电用水总量将达到626万m3;煤化工项目经甲醇制二甲醚用水按制甲醇的定额8m3/t计算,则90万t煤化工项目的需水量将达到720万m3。
二产中的其他行业用水按年增长1.5%计算,到2020年除火电以外的其他工业、建筑业等需水量将达到930万m3,比现状增加141万m3。
由此可见,包括已进入建设阶段和前期筹备阶段的火电、煤化工项目,寿阳县的工业用水至少将增加1487万m3,其中火电用水增加626万m3,煤化工用水项目增加720万m3,其他增加141万m3。
4.2.3 第三产业用水需求
寿阳县现状第三产业用水总量为20万m3,随着城镇化率的提高,第三产业的发展十分迅速。第三产业需水量按年增长3%估算,则到2020年第三产业需水量将达到28万m3,新增需水8万m3。
4.2.4 城镇生态用水需求
随着城镇化的提高以及居民对生活环境改善的要求,在未来发展中,必将需要考虑城市街道广场的洒水、城市绿地的浇灌以及对城市防护林的浇水。
综合以上分析结果,到2020年城镇居民生活需水将增加163万m3,工业需水增加1487万m3,第三产业需水增加8万m3。共计新增需水量1658万m3。在规划期内,寿阳县仅有的新增供水能力是在建的松塔水电站,该工程可向寿阳县新增城市及工业供水700万m3,不能满足需水增加的要求。
如果进一步考虑城镇生态需水的要求、跨越发展对需水的要求以及现有水源的衰竭因素,现有和在建工程远不能满足发展对水资源的要求。
因此,从城市发展和工业发展需水情况分析,建设太平水库也是十分必要的。
5 结语
太平水库建成后,可缓解寿阳县用水紧张的局面,年可提供工业生活用水200万m3。此外,还可自流到阳泉市,供水成本低廉,效益较高,而且水质无污染,对桃河具有一定的削洪作用。规划中的太平水库枢纽位于太平河下游西峰头村东,水库建成后75%保证率的供水量可达到213.6万m3。