多水源火电项目水资源论证实例分析——以大唐溧水燃机热电联产项目为例

龚来存，沈 乐，郭红丽，周 飞，王 莹

(江苏省水文水资源勘测局南京分局，江苏 南京 210008)



多水源火电项目水资源论证实例分析
——以大唐溧水燃机热电联产项目为例

龚来存，沈 乐，郭红丽，周 飞，王 莹

(江苏省水文水资源勘测局南京分局，江苏 南京 210008)

依照《建设项目水资源论证导则》(SL322-2013)要求，对大唐溧水燃机热电联产项目开展水资源论证工作。结果表明：本项目取用水合理，取水水源可靠，取用水方案基本合理，取水和退水对区域水资源以及其他用水户的影响较小，各项水资源保护措施也比较合理；但本项目各用水环节用水效率有待提高，冷却塔蒸发量、清下水排放量和生活用水定额偏大；针对项目用水特点，提出在实行“三同时”制度的前提下，加强节水管理，改良工艺设备，并实现供水管网并联，以增加供水水源的可靠性。

建设项目；水资源论证；再生水；退水

近年来，社会经济的高速发展对水资源开发利用提出新的要求。根据《溧水区“十二五”期间控制能耗和煤炭消耗总量实施方案》(溧委办发〔2013〕31号)文件精神，拟将南京秦源热电有限公司燃煤电厂燃煤机组改建为大唐溧水燃机热电联产项目，实现集中供热，可以为当地提供稳定、安全、可靠的热源，有利于满足南京南部电网的用电需求，缓解220kV电网供电压力，提高接入地区电网的供电能力和供电可靠性，节约了土地资源，达到节水减排、提高能源利用效率、改善生态环境的目的。溧水区多年平均降水量和水资源总量比较丰富，但降水时空分布不均；虽地处丘陵山区，降水量丰富，但地表水资源利用率较低[1-2]，水资源已成为制约当地经济社会可持续发展的瓶颈[3]。根据《关于下达2015年实行最严格水资源管理制度目标任务的通知》(苏水资〔2015〕19号)及《市政府办公厅关于实行最严格水资源管理制度考核事项的通知》(宁政办发〔2014〕42号)要求，到2015年溧水区用水总量控制在4.10亿 m3，2020年溧水区用水总量控制在4.09亿 m3。因此优化溧水区域水资源配置、加强水资源管理尤为重要。根据国家《取水许可和水资源费征收管理条例》(中华人民共和国国务院令第460 号)和《建设项目水资源论证管理办法》(水利部15号令)[4]要求，需要对大唐溧水燃机热电联产项目开展水资源论证工作，以便为其取水许可提供技术支持。

本文根据《建设项目水资源论证导则》(SL322-2013)[5]要求，对大唐溧水燃机热电联产项目取水、用水合理性进行了分析；从水量、水位和水质角度对项目中水水源和地表水水源可靠性进行了论证，对取退水对周边环境的影响分析作了重点阐述。针对大唐溧水燃机热电联产项目水资源论证过程中发现的问题进行剖析并提出相关建议，为新形势下建设项目取水许可审批提供了科学依据。

1 项目概况

本项目位于江苏省南京市溧水经济开发区的秦源热电公司内。厂址位于溧水经济开发区西部，东距宁宣高速公路约400 m，南至沙河路、距一干河约100 m，西邻南山路，北距滨淮大道约200 m。

项目是在原有厂址基础上，新建2套6F 级120 MW级燃气-蒸汽联合循环发电供热机组替换原有工程发电机组，属于热电联产项目，以供热为主，其次是供电；机组年利用小时数为5 500 h；本项目设计发电量11.39亿 kWh/a，供热量195.87万 GJ/a；厂内现有装机容量为2×15 MW抽凝机+3×75 t/h煤粉炉，每台机组额定抽汽量50 t/h，最大抽汽量80 t/h，两台机组最大供热量可达160 t/h，原项目取水许可规模为250万 t/a。

2 论证范围

2.1 地表水论证范围

根据建设项目所在区域的水资源状况、水文站网分布情况，结合已有成果以及现有供水工程运行情况，按照便于水量平衡分析和取水水源可靠性论证的原则，确定本项目水源论证范围为溧水区秦淮河片区，面积464.82 km2。

2.2 再生水论证范围

再生水论证范围为秦源污水处理厂的收集范围，即溧水区长乐大道以南的溧水中心城区，北至长乐路，东至省道246以及宁杭城际铁路，南至南环路，西至溧水河、一干河和宁高高速，总面积51.41 km2。见图1。

图1 秦源污水处理厂收集范围示意图

3 水资源论证主要内容

3.1 取用水合理性分析

3.1.1 取水合理性分析

大唐溧水燃机热电联产项目属于“热电冷多联产”，在《产业结构调整指导目录(2011年本)(2013年修正)》和《江苏省工业和信息产业结构调整指导目录(2013年本)》中，属于鼓励类，其建设符合国家产业政策和地方产业政策。该项目取水水源水资源丰沛，项目取水量较小；且属清洁能源项目，能有效降低能源消耗，大大削减污染物排放总量，改善溧水区人居环境，还缓解经济发展与环境容量之间的矛盾。因此本项目取水与区域水资源条件、水资源配置原则和《江苏省水资源综合规划》、《溧水区水资源综合规划》、《溧水区城乡总体规划(2010—2030)》等相关规划的要求相符。

根据《市政府办公厅关于实行最严格水资源管理制度考核事项的通知》(宁政办发〔2014〕42号)要求，到2020年溧水区用水总量控制在4.09亿 m3。根据《2014年南京市水资源公报》，2014年溧水区现状用水总量为3.585亿 m3。本项目年取水量209.62万 m3/a，其中地表水取水量87.45万 m3/a，再生水取水量121.83万 m3/a，生活用水取水量为0.34万 m3/a；本项目建成投产后，将减少地表水年取水量170.7万 m3/a。项目正式投产运行后区域用水量仍在溧水区用水控制目标范围内。项目取水水源取水口所在水功能区主导功能为工业、农业用水。因此，本项目取水总量满足区域用水总量控制要求，取水性质与水功能区功能相符。

3.1.2 用水合理性分析

大唐溧水燃机热电联产项目工艺技术合理，供热用水定额、发电用水定额、全厂发电水耗率、全厂复用水率、循环水利用率和新水利用系数等指标均符合相关规定。生活用水定额为240 L/人·d，不满足《江苏省工业、服务业和生活用水定额(2014年修订)》(苏水资〔2015〕33号)150 L/人·d定额标准，但优于现有工程生活用水定额。因此，项目改建后有利于节约人均生活用水量，提高生活用水效率。

目前省内同类型项目有国电电力高淳燃机热电联产项目、国信高邮燃机热电联产项目等，项目各项发电用水指标详见表1。综合发电用水定额、供热用水定额等各项指标，本项目用水水平达到同行业先进水平。

根据用水水平与指标的计算、比较，本项目生产用水均符合相关取水定额的规定，用水水平处于同行业的先进水平；本项目拟取水规模222.2万 m3/a(包括地表水源取水、再生水水源取水、生活用水)。经核定，本项目合理的取水规模为209.62万 m3/a，其中再生水取水规模为121.83万 m3/a，地表水取水规模为87.45万 m3/a，自来水取水规模为0.34万 m3/a。

3.2 水源可靠性分析

本项目采用二次循环供水系统，补给水源采用城市再生水和一干河地表水，其中冷却塔补水采用秦源污水处理厂再生水；其他生产用水采用一干河地表水，生活用水取自市政自来水。

3.2.1 地表水水源可靠性

以溧水区现状水资源开发利用状况为基础，以当地水资源开发利用潜力分析为控制条件，考虑不同水平年来水条件、需水要求和工程供水能力的增加，结合平衡分析综合比较确定规划水平年可供水量。

根据溧水区水资源及其利用特点，可供水量包括以下几部分：当地地表径流量；外河引、提水量；区域供水量；可开采的地下水量以及非传统水源供水量。溧水区秦淮河片区规划水平年供水总量由以上部分组成，各项供水量见表2。其中地表水可供水量为6967.0万 m3，原有项目运行所需地表水水源充足，改建项目投产运行后，将减少地表水水源取水量，因此本项目地表水水源水量可靠。

根据取水泵房设计图，取水口高程约为4.24 m，根据天生桥闸水文站1973-2014年逐日水位资料，计算出取水口处95%保证率水位为5.15 m，取水水位有保障；取水口设置满足《火力发电厂水工设计规范》[8](DL/T 5399-2006)进水孔底槛不小于设计河床值0.5 m的规范要求。因此，95%保证率下一干河的供水水量是可靠的。

根据江苏省水环境监测中心2011-2015年的监测资料和补充监测资料，取水口所在水功能区的达标率较低(水质目标Ⅳ类)，不能满足该项目对水质的要求，建议建设单位对地表水进行深度处理。

表1 同类型企业用水指标对比表

表2 溧水区秦淮河片区规划水平年供水量汇总 万m3

3.2.2 再生水水源可靠性

秦源污水处理厂现状处理规模4.0万 m3/d，日均处理水量为3万 m3/d，日最大处理量为3.5万 m3/d。目前无工业企业用水户。2015年的实际处理水量满足本项目需求。因此，秦源污水处理厂的再生水可以满足本项目用水的需求。

秦源污水处理厂2015-2016年出水水质均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》[9](GB18918-2002)一级A排放标准。经分析，再生水水质中pH、COD、BOD5、NH3-N、TP均满足工业再生水回用要求，深度处理后可满足本项目用水水质要求。

3.3 取退水影响分析

3.3.1 取水影响分析

本项目取水影响主要从对区域水资源、水生态、水功能区纳污能力、其他用水户、河道通航和农业灌溉等角度展开论证。

根据用水量平衡情况，大唐溧水燃机热电联产项目全厂夏季补给水量为403 m3/h，其中冷却塔补给水量为236 m3/h；生活用水由城市供水管网统一供水；项目建成后，年总取水量约209.62万 m3。根据可供水量调节计算结果，在P=95%设计保证率供水条件下，本项目年取水量占项目取水区域可供水量的0.32%，取水比例相对较小。因此本项目取水对区域水资源可利用量及其配置影响甚微。

建设项目取水是否对水生态产生影响，主要看项目取水是否改变水生态条件，包括水位流态等。按一干河95%保证率水位5.15 m，分析计算该建设项目取水对一干河水位造成的影响。根据《南京市溧水县一干河治理工程竣工验收建设管理工作报告》，一干河河长为17.25 km，水面宽约140 m。建设项目一干河最大日取水量为3 816 m3，对一干河的水位影响约为1.6 mm，影响很小，因此本项目取水基本不影响河道生态用水。

一般情况下，取水减少了水域的可供水量，并可能改变河流水流速度、降低水位等，直接或间接地影响了水体自净和承纳污染物的能力。本项目取水量少，通过水利工程的调度，有及时的水源补充，项目取水对水功能区纳污能力基本没有影响。

本项目取水水域主要用于工业和农业灌溉，且一干河上暂无其他取用水户。因此，本项目建设不会对其他用水户及用户权益造成影响，对农业灌溉用水影响较小。

一干河为6级通航河流，水位受上游天生桥闸和下游秦淮新河闸控制。根据《内河通航标准》[10](GB50139-2004)，6级航道单线直线航道宽度15 m。95%保证率水位5.15 m时，项目取水口所处一干河河段河宽140 m，该段主要用于运沙船只通航。本项目取水口的设置不会影响一干河通航安全。为安全起见，建议在取水头部位置设立明显的警示标志。

3.3.2 退水影响分析

大唐溧水燃机热电联产项目冷却塔补水水源为秦源污水处理厂再生水，秦源污水处理厂退水排入一干河，本项目再生水的使用将减少秦源污水处理厂退水量。

本项目退水实行清污分流。其中冷却塔排水作为清下水排放至市政雨水管网，其余废水部分回收利用后经市政污水管网收集排入秦源污水处理厂。

本项目不设置入河排污口，污水经过处理后可以达到污水处理厂的接管标准，最终进入污水处理厂做进一步处理，对项目周围水环境及水功能区基本不会产生不利影响。秦源污水处理厂入河排污口设置论证已经溧水区水务局批复同意。

由于项目退水实现雨污分流，生产、生活污水进入秦源污水处理厂处理，清下水通过雨水泵站排入一干河，其主要污染物含盐量对一干河水体影响较小，并不影响秦淮河溧水工业、景观用水区和秦淮河溧水农业、渔业用水区的水体功能。第三方主要为项目所在地水体下游取水户，由于本项目不设置入河排污口，仅清下水排入一干河，因此对各第三方影响轻微。

含盐量属于难自然降解的物质，采用零维混合模型计算均匀清下水与地表水混合后水体中含盐量的浓度。根据模型预测结果，清下水通过雨水泵站排入一干河，经混合、稀释后含盐量为440 mg/L，符合《农田灌溉水质标准》[11](GB5084-2005)(全盐量的标准值≤1 000 mg/L)要求。因此清下水排入对秦淮河溧水工业、景观用水区和秦淮河溧水农业、渔业用水区的水体功能、纳污能力和水生态环境影响轻微。本项目清下水排入秦淮河溧水农业、渔业用水区(该水功能区纳污能力为COD 1 505 t/a，氨氮88 t/a)，由于清下水主要污染指标是含盐量，因此不会对受纳水功能区的纳污能力产生不利影响。

4 结论及建议

4.1 结论

大唐溧水燃机热电联产项目取用水合理，取水水源可靠，取用水方案基本合理，取水和退水对区域水资源以及其他用水户的影响较小，各项水资源保护措施也比较合理。但本项目各用水环节用水效率有待提高，冷却塔蒸发量、清下水排放量和生活用水定额偏大。

4.2 建议

(1)根据《江苏省水资源管理条例》和环境保护有关规定，实行“三同时”制度，即本项目环保、节水设施必须和主体工程同步设计、同步施工和同步运行。建设项目在实施取水工程时，应在取水口处安装计量设施，并定期对计量设施进行率定，取得准确的用水量数据。建设单位应协助水利部门做好计量设施的运行维护工作，按时、足额缴纳工程水费和水资源费。

(2)根据《江苏省节水用水条例》，加大再生水使用力度，改良工艺设备。锅炉用水等其他生产用水水源改用再生水；提高循环水的浓缩倍率，回收利用清下水，以进一步节约水资源量。

(3)建立预警机制，编制应急预案。业主单位应密切关注取水水源水质状况，加强监测，保证项目的正常生产；建立必要的预警机制，编制应急供给预案，进一步提高用水的保证率；实现再生水管网和地表水管网并联建设，互为备用水源，以保障供水稳定性。

[1]沈欣媛，赵敏.基于超效率DEA的江苏省用水效率研究[J].水利经济.2015，33(1)：9-13.

[2]张磊，谭炳卿，马向东，等.淮河流域用水效率研究[J].环境保护科学.2013(4)：23-28.

[3]沈乐，龚来存. 溧水区用水效率控制方案研究[J].人民长江.2016,47(1)31-35.

[4]赵保华，李丽，韦富英.汉江蜀河水电站建设项目水资源论证的研究[J].水利科技与经济.2011,17(4)：77-80.

[5]SL322-2013.建设项目水资源论证导则[S].

[6]DL/T783—2001.火力发电厂节水导则[S].

[7]侯捷.中国城市节水2010年技术进步发展规划[M].上海： 文汇出版社.1998.

[8]DL/T 5399项目水资源.火力发电厂水工设计规范[S].

[9]GB18918-2002.城镇污水处理厂污染物排放标准[S].

[10]GB50139-2004.内河通航标准[S].

[11]GB5084-2005.农田灌溉水质标准[S].

Many Water Sources for Water Resources Demonstration of Thermal Power Project Analysis——Taking Datang LiShui gas turbine cogeneration projects as an example

GONG Lai-cun，SHEN Le，GUO Hong-li，ZHOU Fei，WANG Ying

(Nanjing Hydrology and Water Resources Investigation Bureau of Jiangsu Province，Nanjing 210008，China)

The Water resources demonstration of Datang LiShui gas turbine cogeneration projects carried out, based on "The guidelines for water resources assessment of construction projects". Water withdrawal ,the source of water and the Water withdrawal plan of the project was reasonable and reliable. Regional water resources development and utilization of water resources situation and the impact of other water users was smaller. The water resources protection was more reasonable. All the links in the use of water efficiency needs to be improved. Cooling tower evaporation emissions, clear water and domestic water quota was larger. Water-saving management need to be reinforced. The process equipment need to be improved, based on the "three simultaneity" system. Water supply network in parallel was need to increase the reliability of water supply resources.

the construction project；water resources demonstration；reclaimed water；recession

2016-08-14

龚来存(1963-)，男，江苏盐城人，高级工程师，主要从事水生态、水资源方面的研究工作。

沈乐(1983-)，女，江苏宿迁人，工程师，主要从事水环境、水资源方面的研究工作。

TV213.9

B

1004-1184(2017)02-0138-03