中阳县域供水规划分析
2018-08-17李澍
李 澍
(吕梁市水利局,山西 吕梁 033000)
0 引言
中阳县位于山西省西部,吕梁市中部,209国道、240省道和孝柳铁路横贯境内。随着产业结构的调整,工业经济得到了迅猛发展,形成了煤焦、钢铁、建材三大支柱产业,城市与工业需水量暴增。全县境内属黄河流域,南川河为主要水系,主要支流有东川河(枝柯沟)、苏村沟沟、张子山沟、暖泉河、留誉河、金家庄沟。由于地下水易开采、费用低等因素,致使地表水利用量极小、地下水超采,水资源使用极不科学。
在本地水资源已经不能支撑当地经济发展的情况下,中部引黄工程的规划建设为中阳县经济发展带来了活力。以规划水平年为前提,供水保证率为目的,探讨工程建成后黄河水与本地水统一调配使用、互相补充,以提高中阳县供水保证率。
供水设计水平年。现状年为2010年;规划水平年,近期2020年,远期2030年。供水保证率。生活和工业供水保证率P=95%;农业供水保证率P=50%。
1 供用水现状及其分析
1.1 供用水现状
全县供水主要靠陈家湾水库和水井工程,有少量提水工程。现状年供水能力3 074万m3,其中地表水工程可供水量为1 810万m3,地下水源工程可供水量为1 732万m3,地下水和地表水重复可供水量为468万m3。
1.2 现状用水率分析
中阳县现状综合用水水平分析,主要采取人均平均用水量、农田灌溉亩均用水量、人均生活用水量和万元产值用水量等指标,通过与吕梁市及全省平均水平进行对比,反映中阳县的现状用水情况。经比较,中阳县现状用水水平整体低于全省及吕梁市用水水平。中阳县及全省、吕梁市用水指标见表1。
表1 2010中阳县用水指标对比表
1.3 水资源开发利用中存在的问题
1.3.1 采煤漏水破坏水环境问题
由于煤矿的大量开采,造成矿区附近井水枯竭、泉水断流,破坏了地下水质量。工业和城市生活污水未经处理任意排放,使可利用的水资源数量进一步减少,水体质量日趋恶化。
1.3.2 水资源情况不明
在全国水资源评价基础上,吕梁市在2007年进行了全市的第一次水资源评价,但中阳县并未做县域内的水资源评价工作。尽管全市评价成果对县域水资源开发利用起到了一定作用,但由于计算条件、计算方法以及资料的限制,2010年来全县用水量及水资源赋存条件也发生了较大变化,当时的评价结果已经不能满足目前的需要。
2 可供水量分析
中阳县水源由本地水和外调水组成。本地水源包括陈家湾水库为主的地表水,人畜饮水工程的地下水,城市中水及矿坑水。外调水源指山西省中部引黄工程水。
2.1 地表水
中阳县地表水,主要由南川河干流上的陈家湾水库供水,根据多年实际运行,水库多年平均供水量为750万m3,按照1998年实测库容曲线调算,2030年可达793万m3。中部引黄工程实施后,为保证水库供水范围生活用水及补给中部引黄断水期的工业用水,建议根据陈家湾水库需水量调整供水调度分配量,优先保证供应生活和工业供水需求。
根据调查,陈家湾水库淤积严重,可能影响水库设计兴利库容,建议对水库库容进行测量,必要时实施清淤,确保水库库容达到设计要求。
2.2 地下水
根据《吕梁市水资源调查评价报告》,中阳全县可利用地下水资源量为1 310万m3,其中岩溶水1 010万m3,裂隙水220万m3,孔隙水80万m3。
2.3 其他水源
2.3.1 中水回用
中阳县污水处理厂位于中阳县城区,目前日可收集污水5 500 m3/d,城区污水收集率达90%以上,预测规划水平年2020年中水回用量达108万m3,2030年回用量达231万m3,回用中水主要用于城市景观、市政、绿化、洗车等。
2.3.2 矿坑水回用
按照县域原煤产量规划进行预测,中阳县2020年矿坑排水可利用量为435万m3。
2.4 外调水
山西省中部引黄工程是山西大水网的骨干工程,位于大水网第四横,供水范围涉及忻州、吕梁、晋中、临汾等4市16县(市、区),工程于2012年5月开工建设,设计总工期5年,预计2017年完工,工程设计每年为受益区农业灌溉、工业及城镇提供6.3亿m3水资源。按照晋水办规计[2012]100号文,给中阳县分配水量是3 440万m3/a,主要为工业和农业用水。
2.5 可供水量汇总
综合以上分析,2020年中阳县年总可供水量为6 209万m3,水量汇总见表2。
表2 全县主要供水水源50%可供水量汇总表
3 供需分析
分别对2020年、2030年两个规划水平年在50%和75%不同保证率情况下进行供需分析。
在供需分析时,按照先本地地表水后外调水,先生活后生产、生态,对外调水(中部引黄供水)当地水统一调度,达到以丰补欠,农业供水量补给工业,提高工业用水保证率,减少地下水开采,有效保护区域水环境。在地表水和客水充足的地区,地下水原则上作为战略性应急水源储备。
3.1 现状工况供需分析
根据需水预测、现状供水量分析,对2020年、2030年供需平衡分析,成果见表3。
表3 设计水平年水资源供需分析表 单位:万m3
由上可知,在现状工况情况下50%保证率,中阳县2020年、2030年缺水量分别为2 635万m3、3 386万m3。由此可见,在水资源紧缺的同时,本地水资源工程供水能力不足的情况下,中部引黄工程将成为解决中阳县水资源紧缺的重要途径。
3.2 规划工况供需分析
在中部引黄工程实施的情况下,中部引黄工程每年分配给中阳县3 440万m3,分析成果见表4。
表4 规划设计水平年水资源供需分析表 单位:万m3
可知,中部引黄工程实施后,50%的来水年份基本能满足2020年和2030年规划水平的需水要求,可满足中阳县工农业生产需求。
4 县域供水配置方案规划
中阳县域供水配置原则是,首先满足城乡居民生活用水,兼顾工业、农业与生态用水,限制高耗水、高污染企业发展,统筹考虑本地水和外调水,按照先地表后地下,以供定需进行统一配置。
水资源配置方案是在注重保护区域生态环境,尽可能减少地下水开采,同时结合区域水资源条件及水质特点进行统一配置。陈家湾水库水源和地下水水源主要供给生活用水,中部引黄工程水就近配置给工业和农业灌溉用水。鉴于县域灌溉用水比较分散,管网配套难度大,加上区域内没有建设调蓄库条件,从经济和技术条件综合考虑,农业灌溉用水原则上采用等量置换,各分区河川径流、中水、地下水供给农业,供水方式仍维持现状就近分散模式,置换出的供水量主要用于工业供水。在中部引黄工程设计断流期内工业和农业灌溉用水,南川河区主要依靠陈家湾水库调蓄补给,枝柯镇新建调蓄库调蓄中部引黄在断流期的所需供水。
2020年供水配置总方案。2020年中阳县总需水5 227万m3,其中中部引黄工程配水2 836万m3,陈家湾水库配水767万m3,地下水配水1 188万m3,中水和矿坑水回用配水量438万m3。
2030年供水配置总方案。2030年中阳县总需水5 978万m3,其中中部引黄工程配水3 440万m3,陈家湾水库配水793万m3,地下水配水1 084万m3,中水和矿坑水回用配水量661万m3。
5 结语
通过对中阳县县域供水现状、现状工况供需平衡以及规划工况供需平衡分析,提出了全县供水配置方案,可以有效解决水资源短缺制约中阳县经济发展的问题。
实施好《中阳县供水规划报告》是今后一段时间的重要工作,确保中阳县配套工程与中部引黄工程同步建成,同期发挥效益,为中阳县经济腾飞提供有力保证和支撑。