合肥工业园区实行分质供水的探讨
2016-11-12罗延歆煤炭工业合肥设计研究院安徽合肥230041
罗延歆(煤炭工业合肥设计研究院,安徽 合肥 230041)
合肥工业园区实行分质供水的探讨
罗延歆(煤炭工业合肥设计研究院,安徽 合肥 230041)
开展分质供水研究,探讨不同水源优化配置和利用的途径,即把优质水库水作为居民饮用水水源,将水质稍差的巢湖水作为工业用水水源,以实现“分质供水、优水优用”的目标,减少优质水资源需求量,缓解水资源短缺的矛盾,并且可降低制水费用,使水资源发挥更大的效益。在一些工业园区采用分质供水模式,形成双水源工业供水格局,能够互为补充,提高供水可靠性,并降低工业用水成本,有助于提高合肥市供水的竞争力。
城市供水;合肥工业园区;分质供水;优水优用
长期以来,我国城市供水都采用统一供水方式,即不管什么用途都按标准饮用水供给。在经济发展较为缓慢、用水量不大、用途种类单一的情况下,采用这种方式是可行的。面对如今优质水资源紧张,水用途日趋多样化的新形势,若仍采用统一的供水方式,不仅不利于水资源的优化配置和有效利用,同时在一定程度上造成人力、物力及水资源的浪费。
1 国内外分质供水的概况
分质供水在国外有着较长的应用历史。国外现有的分质供水都是以可饮用水系统为城市主体供水系统,而将低品质水、回用水或海水另设管网供应,用作园林绿化、清洗车辆、冲洗厕所、喷洒道路以及工业冷却等,称为非饮用水。非饮用水系统通常是局部或区域性的,作为主体供水系统的补充。设立非饮用水系统的着眼点在于节约水资源及降低处理费用。在这方面,国内现有分质供水系统,青岛的城市污水回用、香港行政区的海水冲厕系统,以及其它城市的分质供水实践与国外并无形式与内容上的差别。
2 供水水源现状
2.1 合肥市市区供水水源现状
合肥市市区现状主要供水水源为本地地表水和淠史杭灌区引水,水源地为董铺、大房郢水库。2008年以前,合肥市尚利用巢湖水作为城市供水水源,后因水质问题停止使用而作为战略备用水源。
合肥供水集团所属7个水厂的总供水能力178万m3/d。
图1 合肥市区现状主要供水水源示意图
表1 合肥市市区供水水源地一览表
2.2自备水源
合肥市区利用自备水源的单位约25家,多为成立较早、当时位置较偏远的大型企业、科研机构,自备水源平均日取水量约13万m3。除中科院合肥分院与合肥发电厂自备水源取自董铺水库(日取水量约5万 m3)外,其余自备水源均取自河道及巢湖(日取水量约8万m3)。
2.3 再生水源
目前,合肥市有2座再生水厂,设计规模为13万立方米/日。王小郢再生水厂设计规模为 10万吨/日,出水主要用作环城水体景观补水;滨湖塘西河再生水厂设计规模为 3万吨/日,出水主要用作塘西河水体景观补水。
3 供水现状及存在的问题
3.1 合肥市供水现状
合肥市供水事业成就显著,完善的供水设施、良好的供水服务水平,很好地保障了城市经济社会发展所必需的供水水量、水压和水质。
供水管线服务范围达 365km2,供水普及率97.6%,为城市的可持续发展提供了很好的供水设施保障。管网漏损率维持在较低水平,修正后的管网漏损率能够满足节水型城市的评定标准要求。
3.2 存在问题
3.2.1 优质水源日趋紧张
合肥市地处江淮分水岭,本地汇水面积有限,同时由于巢湖现状水质较差,本地优质水源不足。董铺、大房郢 2座大型水库在特枯年份可供水总量仅为现状市区全年供水量的20%左右。肥东众兴水库除向肥东2个水厂提供原水外,还要承担45万亩农田的灌溉任务,干旱年份城市用水和农业用水矛盾突出。上派镇和双墩镇水源虽可通过干渠补给水量(蔡塘水库由滁河干渠补水、潭冲水库由潜南干渠补水),但由于库容小,蓄水有限,供水量大时,需频繁补水;在干旱季节,供水难以保证。由于本地优质水资源缺乏,从区外引水量逐年增加,对区域引水的依赖程度越来越高,而新的优质水资源挖掘潜力有限;同时随着合肥市城市用地面积、人口和经济规模的快速增加,用水量也将持续增长,优质水资源的缺口将日益增大。
由于巢湖污染,合肥市也存在水质性缺水的状况。如何合理利用巢湖水资源,缓解本市优质水资源短缺的矛盾,是社会各界广泛关注的问题。
3.2.2 供水水源保障能力不足
水源地单一,安全性不足。目前主城区水源地为董铺水库和大房郢水库,且两水库相互连通,相当于一个水源地,水源高度单一,安全性不足。
现状引水工程保证率较低。现状淠河干渠引水量的保证率仅能达到 80%,无法达到城市供水 95%保证率的要求,且干渠为明渠,水量漏损大,水质也难以得到很好保障。
水库周边开发建设对水源安全构成潜在威胁。董铺水库与大房郢水库周边建设用地不断增加,对饮用水水源水质造成威胁。
4 分质供水的必要性
实行分质供水,有利于缓解合肥市优质水资源短缺的矛盾。
合肥市现状利用的水源主要为市区周边水库及大别山水库群引水工程,平水年可供水量约为3.7亿m3,枯水年约3.0亿m3。
表2 现状供水水源可供水量(单位:亿m3)
根据对合肥市不同规划期用水量预测,到 2015年,合肥市规划范围内年需水量约5.7亿m3,到2020年,年需水量约7.7亿m3。
结合现状水源可供水量及规划需水量,可得出基于现状水源条件下不同规划期水资源供需关系如下:
2015年,平水年缺水量约2.0亿m3;枯水年缺水量约2.7亿m3。
2020年,平水年缺水量约4.0亿m3;枯水年缺水量约4.7亿m3。
由不同规划期的水源供需分析可以看出,现状可利用的水资源量远远不能满足城市今后的用水量需求,为实现水资源供需平衡,必须采取多种措施,如新增供水水源、对现有供水水源进行挖潜、加强节约用水等。其中节约用水可在一定程度上减少水资源的需求量,但节约的水资源量远远小于新增加的水资源量。由于本地优质水资源少,加上目前合肥市本地优质水资源开发利用率已经很高,进一步开发利用本地水资源的潜力不大。
新建水源工程,从区外引进优质水资源可以有效缓解水资源严重不足的矛盾,但引水工程投资大,工期长,而且从周边地区可引入的优质水资源份额越来越少,难度越来越大,费用也越来越高。
根据合肥市城市发展、水资源条件、用水量增长趋势和用水结构,实现水资源可持续利用的关键是对各类水资源进行合理配置,其中重要举措就是实施分质供水。
5 分质供水的可行性
5.1 巢湖水质改善措施
巢湖库容约48亿 m3,多年平均入湖水量约37亿m3,其中湖区年均拦蓄地面径流27.8亿m3,目前巢湖整体水质较差,其中东半湖水质相对较好,为轻度富营养化状态;西半湖水质较差,为中度富营养化状态。现为巢湖市城市饮用水源地和合肥市战略备用水源地,并为周边农田和一些工业提供用水。
国家及地方对巢湖流域的综合治理一直十分重视,根据《2010年安徽省环境状况公报》,十一五期间,巢湖水质已有所好转,湖体总体水质由劣Ⅴ类好转为Ⅴ类,富营养化程度明显减轻。“引江济巢”也已开展相关研究及规划,并进行了调水试验,调水路线方案见图2。根据规划,引江济巢工程实施后,年均新增引江水量约10亿m3,巢湖水体自然更新周期可由现在的12年减少为不足2年,可有效改善西半湖水质和抑制蓝藻爆发;同时“巢湖流域水污染防治十二五规划”也提出了“环湖支流水质消除劣 V类,巢湖湖区富营养化趋势有所遏制”的目标。从长远看,随着巢湖流域综合治理力度的加大以及引江济巢工程的实施等,巢湖水质将得到逐步改善。
图2 引江济巢线路示意图(来自安徽省水利水电勘测设计院)
通过开发利用巢湖水资源,特别是用于农业和工业用水,可解决或缓解合肥市优质水资源不足的矛盾。
5.2 分质供水的影响因素
5.2.1 有利因素
①工业现状自备水源很少,主要依靠市政管网集中供水;
②有比较集中的工业园区,且用水量增长潜力很大;
③近邻巢湖,分质供水水源保障程度高;
④工程投资相对较低,比较容易实施;
⑤用水价格与自来水水价相比有一定优势;
⑥供水水质良好,除口感外,水质与饮用水水质相当,应用范围广。
5.2.2 不利因素
①供水量只有达到一定规模时才具有经济效益,而潜在用户的落实和用水量的预测都存在不确定性;
②需敷设分质供水管网,一次性投资较高;
③对现有工业用户用水进行置换有一定难度。一些工业企业在有水可用的情况下,考虑到管线投资等因素,倾向安于现状,对“分质供水”持观望态度,有可能出现工业用水供不出去的局面。
6 需水量预测方法
此处主要对巢湖分质供水需水量进行测算。分质供水按以下基本比例进行测算(局部地区可根据具体情况调整)。
在巢湖分质供水范围内,80%的新建工业企业使用分质供水(其中包括以工业水作为原水的企业),30%的已建工业企业可通过用水置换利用分质供水;60%的新建公共建筑冲厕用水使用分质供水,对已建公共建筑原则上不再进行用水置换;新建地区的市政杂用水全部采用分质供水,建成区内的市政杂用水70%采用分质供水。
工业用水预测:根据各区工业用水总量按相应比例进行测算。
公建冲厕用水:采用面积指标法进行估算,冲厕用水指标按照1.5l/(m2·d)计算。
市政杂用水:市政杂用水基本占总用水量的3%~5%,工业区内工业用水占总水量的 60%左右,按此比例根据工业用水量对市政杂用水进行估算。部分已有用地规划的工业园区采用面积指标法进行测算,用水指标为1.5l/(m2·d)。
7 分质供水总需水量
①根据各片区分质供水需水量分析,确定巢湖分质供水总需水量。
2015年,合肥市巢湖分质供水总需水量为24万m3/d,其中巢西片区需水量15万m3/d,巢东片区需水量9万m3/d。
2020年,合肥市巢湖分质供水总需水量为57万m3/d,其中巢西片区需水量28万m3/d,巢东片区需水量29万m3/d。
②确定合肥市分质水厂规模及管网建设布局。
东部分质水厂供水规模40万m3/d,近期规模20万m3/d,占地面积约10hm2。
西部分质水厂供水规模40万m3/d,近期近期规模20万m3/d,占地面积约10hm2。
8 结 语
实现水资源合理配置、优水优用,充分体现水资源的综合效益;
减缓优质水资源不足的压力,提高城市供水能力和工业用水保证率;
可节省大量饮用水及净水处理费用,降低制水成本,工业用水价格优势有助于提高城市供水竞争力。
实行分质供水,有利于缓解合肥市优质水资源短缺的矛盾。
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TU731.5
A
1007-7359(2016)02-0208-04
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.073
罗延歆(1971-),女,河南洛阳人,毕业于安徽建筑大学,高级工程师,国家注册给排水工程师。