隆尧县水资源统筹利用规划研究分析
2019-10-25吴光宇康彦付尹宪文
吴光宇,康彦付,尹宪文
(1.北京艾力泰尔信息技术股份有限公司,北京 100038;2.河北省邢台水文水资源勘测局,河北 邢台 054000)
0 引言
隆尧县处于环首都经济圈和中原经济区的交汇地带,产业基础相对扎实。有隆尧经济开发区和滏阳经济开发区(东方食品城)两个省级经济开发区,曾先后获得“全国食品工业强县”“新型建材工业基地”“河北省民营经济发展先进县”等称号。
隆尧县境内有午河、泜河、北澧河、李阳河等,是引黄工程及南水北调中线工程受水区,但近些年来随着经济发展,区域内水资源问题也日益突出,地下水已呈现超采状态,隆尧县大部均为浅层一般超采区,北部为浅层地下水严重超采区,东南部为深层地下水一般超采区[1]。针对水资源短缺、水资源供需矛盾突出等主要矛盾,按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,充分发挥市场和政府作用的要求,开展隆尧县水资源统筹利用保护分析研究工作是十分必要的。
1 研究区概况
1.1 自然地理
隆尧县位于河北省南部,太行山东麓。东临巨鹿县;西与内丘、临城二县接壤;南与任县相连;北与柏乡县、宁晋县毗邻。东西长40 km,南北长39.5 km,总面积749 km2。地势自西向东北倾斜,平均纵坡千分之一,自西向东大致可分为低山丘陵、平原、洼地三种形态。
1.2 气象水文
隆尧县地处暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候区,四季分明,冷热温寒交替,春季多风沙,且干旱少雨,夏季炎热多雨,秋季秋高气爽,降水稀少,冬季寒冷干燥。年平均气温12.8℃,年气温变化为一峰一谷型,全年平均日照数为2506 h,多年平均降雨量487.82 mm,降水量年际变化大,年内分配极不均匀,汛期降水量约占全年的80%左右。
1.3 社会经济
隆尧县现辖12个乡镇,共276个行政村。2015年常住人口51.92万人,其中城镇人口21.13万人,城镇化率40.71%[2]。全县实有耕地面积84.45万亩,人均耕地1.63亩,其中有效灌溉面73.50万亩,占耕地面积的87.03%,节灌率41.6%,主产小麦、玉米、棉花、蔬菜。2015年全县地区生产总值90.58亿元,其中第一产业25.27亿元,第二产业35.48亿元,第三产业29.82亿元。
2 水资源总量
2.1 地表水可供水量
根据《河北省邢台市水资源第三次评价》及《隆尧县水资源评价》(2005年),隆尧县多年平均地表水资源可利用量为285万m3。50%保证率地表水资源可利用量为186万m3,75%保证率地表水资源可利用量为23万m3(均为河道入境量)。
2.2 地下水可供水量
多年平均孔隙水资源可开采量为9160万m3。岩溶水的出水能力为365万m3,为保证可持续性,开采量确定为补给量168.4万m3,岩溶水作为应急备用水源,不参与供水分配。
深层地下水主要指黑龙港区有浅层咸水下部的深层淡水资源,可开采量398.7万m3。深层淡水的水力学性质为承压水,其补给来源主要是垂直越流和侧向径流补给,深层地下水为超采区,水资源不参与供水分配。
2.3 再生水可供水量
隆尧现有2座污水处理厂,为经开区污水处理厂和东方污水处理厂。经开区污水处理厂现拟进行提标扩能工程,项目建成后综合处理能力达到2.5万m3/d,出水水质满足一级A标准。东方食品城污水处理厂处理能力2万m3/d。现正进行东方食品城污水处理厂二期工程,项目建成后综合处理能力达到4万m3/d,出水水质满足一级A标准。根据现状污水处理厂运行资料,现状年两个污水处理厂出水共700万m3,处理达标后直接排入河道作为环境用水及农业灌溉用水。规划现状环境亏欠部分及有效期内环境需水增量采用处理达标的再生水满足。
根据《河北省十三五城镇污水处理规划》,2020年县城污水处理率达到90%,建制镇污水处理率达到70%,再生水利用率>30%。2020年水利用量及污水收集范围及处理率进一步增加,再生水出水量提高20%,出水量为840万m3/a;2025年和2035年,随着各乡镇污水处理设施工程建设普及,再生水出水量达到1300万m3/a和1900万m3/a。
2.4 外调水水量
2.4.1 引江水
依据《河北省南水北调中线配套工程规划》及《邢台市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程可行性研究报告》,引江水主要为城镇生活和工业供水,并兼顾农业和生态用水。引江工程分配给隆尧县的引江水量为2458.0万m3(干渠分水口门水量),主要供水目标为隆尧县城生活以及隆尧经济开发区、滏阳经济开发区两个工业园区的工业用水。
2.4.1 引黄水
根据《邢台市水资源配置方案》,滏阳河引黄工程分配给隆尧县的引黄水总量1757万m3,结合实际及《河北省地下水超采区综合治理试点方案(2014年)》,实施河渠清淤整治,渠道衬砌,增加河渠蓄水能力等措施后,灌溉渠道输水损失可降至25%。故配置给隆尧县的引黄水共计1317.8万m3。主要用于农业灌溉,直接受益乡镇为莲子镇、牛家桥乡、千户营、大张庄乡。
3 总需水量
根据隆尧县国民经济和社会发展第十三个五年规划和有关部门规划成果等资料,预测全县规划水平年经济社会发展各项指标;在未考虑强化节水和规划供水工程的基础上,进行城镇生活、农村生活、工业、农田灌溉、林牧渔业、生态环境等各项用水预测。经预测2020年、2025年和2035年75%保证率下需水量分别为1.47亿m3、1.45亿m3和1.47亿m3。具体见表1。
表1 隆尧县需水预测表 单位:万m3
根据区域可供水量,进行水资源供需态势初步分析。通过将隆尧县水资源需求量与水资源可供水量的预测进行比较,得出隆尧县在规划水平年水资源供需平衡情况,可供水量大于需水量则不缺水,反之,则缺水。
表2 隆尧县不同保证率供需初步分析表
4 统筹利用规划措施
4.1 引江水利用工程
4.1.1 农村生活用水置换项目
为满足承载隆尧县发展规划,考虑隆尧水资源短缺并且全县大部分为超采区的情况下,当前引江水供水范围东方食品城园区、隆尧经济开发区、县城城镇水厂,粗略估算从当前至2030年,在现有工程配置基础上引江水至少每年剩余1000万m3。根据《隆尧县2019年度地下水超采综合治理农村生活用水置换项目建设方案》,拟从隆尧县南水北调地表水厂向15个联村供水站输送南水北调引江水。工程管道建设,起点分别为东方地表水水厂和西河地表水厂,终点分别为各个联村供水站。工程引水量3.6万m3/d,置换现状农村45.14万人饮用水水源[3]。
4.1.2 生态补水工程
开展泜河生态补调水工程。泜河是县域内最主要河流,于县城西北掠城而过,是隆尧县域及县城重要的绿色屏障。从南水北调配套管网通过DN500管道,长度约1 km,引水至泜河南潘庄处,规划年引水量400万m3,建设泜河生态涵养工程。
滏阳河生态补水工程。经东方地表水厂,通过长度约3 km的DE500管道,向滏阳河进行生态补水,计划年补水量400万m3。
4.2 蓄水工程规划
根据《河北省水资源统筹利用与保护规划》中“谋划建设一批人工湖或中小型蓄水工程,补充地下水”,因此本方案提出在柳行农场东北旧砖窑坑进行平原水库设计治理,设计蓄水量达到100万m3;对莲子镇村东旧砖窑进行平原水库设计治理,设计蓄水量达到100万m3。工程建成后一方面可利用优质引江水入渗补给当地地下水,缓解当前严重超采区的现状;另一方面也可以此调蓄水向周围乡镇,尤其是目前临时开采深层地下水作为生活用水的区域供水,减少对深层地下水的开采,保护地下水资源。
4.3 提水工程
管网联通工程。隆尧为苦咸水和高氟水分布区,还有59个村为单村供水工程供水。单村供水工程由村委会管理,供水安全系数低,由于水源条件限制、工程设施老化、人口变化、居民用水需求提升等因素为保障隆尧县居民用水安全,提高安全保证程度,规划在以上59个尚未实现联村供水的村,进行管网联通工程。
4.4 非常规水利用规划
1)雨水集蓄工程。规划对隆尧县36座大型坑塘进行治理,坑塘总蓄水量720万m3。
2)再生水利用。规划由经开区污水处理厂穿县城西北侧向尧山方向铺设调水管线,可以用于绿化生态环境使用。由东方污水处理厂向滏阳河、小漳河进行生态补水,保证河道不断流,维持其水生态功能,同时也为滏阳经济开发区的发展提供良好生态环境保障。促进城区公共用水使用再生水。通过污水处理厂沿主干道建设若干再生水给水点。公共浇灌城市绿地、道路冲洗及景观用水均必须取用再生水,并鼓励建筑行业使用。
3)微咸水与咸水开发利用。利用微咸水和咸水化害为利,变废为用,对缓解本区域的缺水情况,生态环境的保护,水资源可持续利用,对经济社会的可持续发展,具有重大意义。可开展咸淡混浇、苦咸水淡化、咸水养殖等。
4.5 节水工程规划
以县域节水型社会达标建设工作为抓手,充分把握政府引导和市场主导作用,推进全社会节水行动,提升全社会节水意识,把节水贯穿于经济社会发展和生态文明建设全过程,以水资源可持续利用促进经济社会可持续发展[4]。
1)推进农业节水。深层地下水超采区范围内,调整种植结构,可压减冬小麦种植面积,推进农田休作休更。推广节水小麦品种及配套技术,对灌区配套进行节水改造,恢复改善灌区面积,提高渠道灌溉水利用系数至0.67。推进各乡镇农业灌溉机井统一管理,明确所有权、管理权、使用权,推行精准计量、精准灌溉。到2020年全县农业用水控制在1.0亿m3。
2)推进工业节水。重点推行节水工艺和设备改造、水循环利用、废水处理回用等节水环保技术、实现高效节水、循环利用。在水环境水资源严重超载地区,实行用水定额准入门槛。
5 结论与建议
5.1 结论
通过全社会节水和水资源开发利用建设,全县2025年水资源供需达到平衡。
2020年,50%保证率条件下隆尧县总需水量1.08亿m3,可供水量1.48亿m3。无缺水区域。75%保证率条件下隆尧县总需水量1.78亿m3,可供水量1.47亿m3,缺水地区为山口镇和固城镇,全县缺水163万m3,缺水率1%。
2025年,50%保证率条件下隆尧县总需水量1.05亿m3,可供水量1.51亿m3。无缺水区域。75%保证率条件下隆尧县总需水量1.14亿m3,可供水量1.51亿m3,缺水地区为山口镇和固城镇,全县缺水82万m3,缺水率2%。基本实现供需平衡。
5.2 建议
隆尧县有效灌溉面积73.5万亩,尚有约一半面积未实施节水灌溉,农业灌溉用水量占总用水量的86.3%,当前农田灌溉水有效利用系数0.65,节水空间及潜力较大,农业节水应重建设,抓落实,常维护。
开展节水型社会建设,发挥市场及政府作用,全民节水,尤其地下水超采区,严格用水监管,压采地下水,保持地下水水位逐渐回升。