鞍山市水资源供需平衡分析

2015-12-18孙继会

水利技术监督 2015年3期

孙继会

(辽宁润中供水有限公司，辽宁沈阳 110003)

1 概述

鞍山市位于辽宁省中部，北距沈阳市89km，南距大连市308km，西南与营口市接壤，东北与辽阳市近邻;坐落于辽东半岛对外开放区域的中心，是连接以大连为前沿，以营口、锦州、丹东为两翼，以沈阳为腹地的中部城市群的要冲，沈大高速公路、沈山高速公路、中长铁路及沈秦新电气化铁路横贯鞍山，交通发达、地理位置优越。

地形特征东南高、西北低，自东南向西北倾斜。属暖温带大陆性季风气候，四季分明，气候宜人。全市多年平均降水量为703.7mm，多年平均蒸发量为1750.2mm，多年平均气温为9.4℃，多年平均日照时数为2540h，多年平均相对湿度为60%，多年平均风速为3.5m/s，多年平均最大风速21m/s，多年平均最大冻土深度为118cm。

境内共有大中小河流35条，其中6条大型河流为辽河、浑河、太子河、绕阳河、大辽河、大洋河;中型河流两条，为海城河和哨子河;小型河流27条。境内河道总长1421.6km，其中，大河干流长度248.7公里，中小河流长度1172.9km。

全市多年平均地表水资源量24.86亿m3，地下水资源量10.92亿m3，扣除地表水与地下水的重复计算量7.14亿m3，水资源总量28.64亿m3。

2 地表水资源开发利用程度分析

鞍山市1956～2000年多年平均地表水资源量为248562万m3，境内地表水供水量为24712万m3，地表水开发利用率为9.9%。各流域统计分析结果如下。

浑河流域地表水资源量3374万m3，地表水供水量为228万m3，开发利用率为6.8%。

太子河流域地表水资源量为43900万m3，地表水供水量为19712万m3，开发利用率为44.9%。

大辽河流域地表水资源量为2467万m3，地表水供水量为257万m3，开发利用率为10.4%。

辽河流域地表水资源量为6860万m3，地表水供水量为122万m3，开发利用率为1.8%。

绕阳河流域地表水资源量为1422万m3，地表水供水量为53万m3，开发利用率为3.7%。

大清河流域地表水资源量为1921万m3，地表水供水量为45万m3，开发利用率为2.3%。

大洋河流域地表水资源量为173400万m3，地表水供水量为3656万m3，开发利用率为2.1%。

大—碧流域地表水资源量为15170万m3，地表水供水量为639万m3，开发利用率为4.2%。

3 地下水资源开发利用程度分析

鞍山市1956～2000年多年平均地下水可开采量为6.58亿m3，地下水实际开采量为6.87亿m3，地下水开采率为104%，鞍山市局部地区地下水超采现象比较严重，现将流域四级区统计结果分析如下。

浑河流域地下水实际开采量为1.58亿m3，地下水可开采量为 1.21亿 m3，地下水开采率为131.0%。

太子河流域实际开采量为2.54亿m3，可开采量为2.11亿m3，开采率为120.9%。

大辽河流域实际开采量为0.48亿m3，可开采量为0.47亿m3，开采率为102.5%。

辽河流域实际开采量为1.75亿m3，可开采量为1.92亿m3，开采率为90.9%。

绕阳河流域实际开采量为0.30亿m3，可开采量为0.29亿m3，开采率为103.7%。

大清河流域实际开采量为0.025亿m3，可开采量为0.015亿m3，开采率为162.5%。

大洋河流域实际开采量为0.18亿m3，可开采量为0.53亿m3，开采率为33.4%。

大—碧流域实际开采量为0.02亿m3，可开采量为0.05亿m3，开采率为42.4%。

4 需水量分析

4.1 农业需水量

农业用水是鞍山市的用水大户，多年平均农业用水量占全市总用水量的60%左右。现状年用水量为85222.49万m3，占全市总用水量的62%左右，有效灌溉面积为103.53万亩，占实有耕地面积的32%左右。

目前鞍山市农业用水定额普遍高于辽宁省行业用水定额，其中水田平均定额为950m3/亩，水浇地200m3/亩，菜田425m3/亩，林果175m3/亩，大牲畜23L/头·d，小牲畜12L/头·d，家禽0.33L/头·d。

海城市降雨量同千山区类似，以种植水田、菜地、林果为主。所用水量占全市农业灌溉用水的50%左右。

根据调查统计(见图1)，1997年以来，鞍山市农业用水量相对比较平稳。在总耕地面积保持不变，节水灌溉面积逐年增加的情况下，通过调整灌溉定额和提高灌溉水有效利用系数，农业用水量基本保持不变。但是为了能够保障农业的稳定发展，保证农作物生长发育，农业需水量仍然相对较高。

图1 鞍山市1997～2004年农业用水量

4.2 工业需水量

工业是鞍山市主导产业，其中重工业所占比重较大。2000年全市工业生产总值为1019.5万元，其中规模以上总产值为377.9亿元。全市工业用水量3.57亿m3，占全市总用水量的26.4%。

经统计分析，近8年工业用水呈现两个阶段变化。1997～2001年工业用水量较大且基本保持不变。2001年以后由于工艺技术的改进和节水措施的实行，工业用水量略现平稳下降的趋势。

鞍山市1997～2004年工业用水量见图2。

图2 鞍山市1997～2004年工业用水量

4.3 生活需水量

2000年鞍山市城镇生活用水量11280.6万m3，其中居民家庭用水量6169万 m3，用水总人口173.5万人，人均日用水量为178m3。

从鞍山市城镇生活用水定额分析表可以看出，全市现状年城镇居民生活用水定额，接近行业用水定额，但是海城市用水定额明显高于全市平均水平和城区用水水平。

根据2000年全国统计资料显示，我国城市人均日生活用水量为220.21m3，超特大城市人均日生活用水量为298.07m3，特大城市人均日生活用水量为268.67m3，大城市人均日生活用水量为210.96m3，中等城市人均日生活用水量为200.46m3，小城市人均日生活用水量为165.89m3。

鞍山市属于大城市的水平，但是其人均日用水量明显低于全国水平。与国外发达国家相比，居民生活水平、居住条件、家庭用水设备比较落后。

5 各行业用水量分析

5.1 冶金行业

冶金行业形成了主要以鞍钢为主，地方轧钢行业为辅的格局。

鞍钢厂内生产主要有烧结、炼铁、炼钢、轧钢、化工等，其生产用水主要为设备间接冷却用水、产品的工艺用水(直接冷却)、除尘用水、锅炉用水、发电厂用水等。

由于鞍钢厂内具有生产规模大，生产集中等特点，水的重复利用情况比较好，除了少部分由于水质原因无法再利用的水排掉以外，大部分都进行重复利用、循环利用、厂际串联使用。同时鞍钢厂内近几年进行了大规模的技术改造，采用了先进的生产工艺，使其能源、水量的消耗明显降低。

地方冶金行业主要是以生产加工型钢、圆钢、盘钢、钢丝等产品为主，其生产用水主要有设备冷却间接冷却水、工艺用水、锅炉用水等。这些企业由于规模小，产量低，管理水平不高，生产设备和工艺落后，部分企业的工业水重复利用率不足30%，导致其用水量较大。

5.2 纺织行业

鞍山市具有规模的纺织企业比较少，但是用水量却比较大。其主要生产用水为空压机冷却用水、集中空调用水、冷冻机用水及少量工艺用水。

从用水情况来看，大型企业大部分用水为间接冷却用水，全部采用循环使用，循环率达到80%，中型以上纺织企业水的重复利用率在50%～60%之间，而大部分小型纺织企业因生产不具规模，生产工艺落后，基本没有循环用水设施。

5.3 印染行业

印染行业建于20世纪80年代初期，所采用的工艺设备比较落后，特别是在建厂初期我国的节水工作还没有提到议事日程，在生产设备和工艺方面都没有具体的节水要求。

随着国家对节水工作的重视，在地方节水管理部门督促和技术支持下，这些企业在水的循环利用方面做了一些工作，但由于在主要生产工艺方面存在改造工作量大等原因，只有在附属设施如空压机冷却、工艺设备冷却等方面用水采用循环使用，而对于用水量较大的染整、漂洗生产工艺过程中的用水、污水回用没有得到解决。这些单位的水重复利用率在30%左右。

5.4 医药行业

医药行业多年来随着产品的不断更新，生产设备得到了充分的改造更新，生产设备的冷却用水全部采用了循环使用或者二次利用，有的单位电渗析排出的废水也全部再次利用。所以医药行业的水重复利用率基本上能够达到70%以上。

5.5 化工行业

鞍山市化工行业建厂比较早，近些年经过不断的技术改造，提高生产工艺水平，在合理用水和节约用水方面采取了很多措施，生产过程中精馏塔、蒸馏塔、炼胶机、硫化机等设备的冷却用水全部进行循环使用。水的重复利用率为50%左右。

6 可供水量

6.1 水利工程现状供水能力

现状年2000年鞍山市全市总供水量13.51亿m3，其中地表水为4.52亿m3，地下水为8.99亿m3。

按流域分区统计，供水量较大的流域为太子河7.35亿m3，其中地表水2.53亿m3，地下水4.82亿m3。

浑河流域2.12亿m3，其中地表水0.73亿m3，地下水1.39亿m3。

巨柳河口2.04亿m3，其中地表水0.46亿m3，地下水1.59亿m3。

大辽河0.96亿 m3，其中地表水0.45亿 m3，地下水0.51亿m3。

绕阳河0.29亿m3，大部分为地下水。

大洋河0.61亿 m3，其中地表水0.30亿 m3，地下水0.31亿m3。

大清河0.04亿m3，大部分为地下水。

大-碧河0.10亿 m3，其中地表水0.05亿 m3，地下水0.05亿m3。

在地表水供水量中，蓄水工程供水0.86亿m3，引水工程供水0.61亿m3，提水工程供水1.88亿m3，傍河取水1.16亿m3。在地下水供水量中，浅井供水量8.98亿m3，深井供水0.01亿m3。

鞍山市以开发地下水为主，按行政分区统计，海城市、台安县、岫岩县、鞍山城区地下水与地表水供水量比值分别为1.60、4.64、1.08、1.67。

6.2 2010年可供水量

鞍山市在未来加强节水工作，以及加大处理污水力度，增加污水处理厂规模，减少地下水的开采量，新增引细入鞍工程、大伙房水库输水工程、海城太子河左岸傍河取水、地热水统一配置工程、温泉文化村建设、上英水库扩建工程、台安县第二水源地等新水源工程增加鞍山市的供水量。

2010水平年:正常来水年份(50%来水频率)，鞍山市可供水量为204383.5万m3。其中地表水可供水量92078万m3，地下水可供水量65130.5万m3，新增水源工程46475万m3，减少地下水开采量2500万m3。中等枯水年份(75%来水频率)，鞍山市可供水量为192183.5万m3。其中地表水可供水量83078万m3，地下水可供水量65130.5万m3，新增水源工程46475万m3，减少地下水开采量2500万m3。

6.3 2020年可供水量预测

到2020年鞍山市的城市化建设将达到较高的水平，基本建成节水型社会，避免非法开采地下水，保持与2010年同水平的开采能力，大力开发水资源利用潜力。

规划新增4项水源工程:引石入鞍工程、三尖石砬子水库工程、石门岭水库、中央堡水源。

2020水平年:正常来水年份(50%来水频率)，鞍山市可供水量为262183.5万m3。其中地表水可供水量92078万m3，地下水可供水量65130.5万m3，新增水源工程104975万m3。中等枯水年份(75%来水频率)，鞍山市可供水量为253183.5万m3。其中地表水可供水量83708万m3，地下水可供水量65130.5万m3，新增水源工程104975万m3。

6.4 污水资源化及可利用量

缺水已经成为制约鞍山市经济发展的重要因素。节水保护环境已经成为鞍山市工作的重点。

鞍山市的各企业已普遍重视节水和环境保护工作，积极研究推广应用废水回用技术和闭路循环用水系统。鞍钢是鞍山市特大型钢铁企业也是耗水大户，鞍钢节水近些年也有很大的进步。鞍钢在辽阳地区采取地下水资源水费已由2000年0.04元/t调至2002年0.55元/t，涨幅近14倍。

目前鞍山市主要的污水处理厂有鞍山市第一污水处理厂、鞍钢西部厂区废水处理厂。

鞍山市第一污水处理厂，1994年由鞍钢设计院设计，1998年3月开工，1999年建成并投入运行，工程总投资3.18亿元。接纳污水全部来自鞍钢厂区化工、烧结、炼铁、炼钢、氧气等厂矿排水。其中90%为工业污水，10%为生活污水。

根据检测结果西大沟污水最大流量为15200t/h，最小流量为6000t/h，年平均8000t/h，来水 SS=1052mg/L，总硬度 350＜mg/L，油≤20mg/L，处理后水质达到鞍钢净环水标准，其中SS≤20mg/L，Fe≤6.3mg/L，BOD5≤43.8mg/L，COD≤56mg/L。处理后的净水进入加压泵站送出。因其水质仅仅达到鞍钢净环水标准，鞍钢厂内利用一部分补充到净环系统中，多余部分约4000t/h达标排放。因此只有对多达标排放污水进行深度处理，达到工业新水和净化河水标准才能全部回收利用，鞍钢才能实现废水零排放。

鞍钢西部厂区废水处理厂排水总量约为13000t/h，约占鞍钢厂区总排水量的80%，回收利用9000t/h，其中，21水站回收1500t/h、22水站回收1500t/h、西大沟污水处理厂回收水6000t/h，外排水4000t/h。鞍钢西部排水全部来自鞍钢厂区化工、烧结、炼铁、炼钢、氧气等厂矿排水。其中90%为工业污水，10%为生活污水。

根据检测结果来水 SS=1052mg/L，总硬度350mg/L，油20mg/L，若想达到净环水标准，主要是处理悬浮物和油。处理后的水质达到鞍钢净环水标准，其中SS≤20mg/L，油≤10mg/L。