三塘湖工业园区规划需水与水资源适应性示例分析

2020-07-09贺建文

水资源开发与管理 2020年6期

贺建文

(新疆维吾尔自治区水利厅水资源规划研究所，新疆乌鲁木齐 830000)

随着经济社会发展，水资源供需矛盾日益突出。以建设资源节约型、环境友好型社会为目标，加快经济发展方式转变，按照实行最严格水资源管理制度的要求，加快供水结构调整和水资源优化配置，突出区域水资源统一管理和地区“三条红线”用水总量与用水效率控制，提高水资源利用效率和效益，是经济社会发展与水资源可持续利用协调发展的重要保障。

随着最严格水资源管理制度的贯彻实施，重大建设项目布局规划、工业园区规划等涉及水资源开发利用的规划都需要开展规划水资源论证工作[1]，通过规划水资源论证，深入分析水资源承载能力与规划需水的合理性，论证规划布局与水资源承载能力的协调性，从战略角度促进经济社会发展与区域水资源承载能力相适应具有重要意义。本文以新疆巴里坤三塘湖工业园总体规划为例，重点分析研究了该园区布局规划需水与区域水资源条件及“三条红线”的适应性，可为其他工业园区需水与水资源适应性分析提供借鉴。

1 园区概况

三塘湖工业园位于新疆哈密地区巴里坤县三塘湖乡境内，煤矿资源丰富，按“一园三区”布局，分别为汉水泉区、条湖区和综合开发区，园区规划总面积为9.98km2；规划近期2020年煤炭开采规模3800万t/a，煤电装机容量600万kW；规划远期2030年以煤电、煤制油、煤制天然气为主，兼顾发展煤炭分级利用、煤制化纤原料等化学品产业，规划煤炭开采规模约6800万t/a、煤电装机容量为1128万kW、形成80亿Nm3/a煤制天然气输出能力，同时发展2800万t/a煤炭分级利用等。

1.1 区域水资源状况

1.1.1 地表水资源量

根据《哈密地区地表水资源评价》，选用的主要站点48年同步资料及参证站点资料，绘制年径流深等值线及年径流量变差系数Cv等值线，采用实测加量算的方法，计算出巴里坤县地表水资源量为34227万m3、三塘湖乡地表水资源量为6189万m3[2]。

1.1.2 地下水资源量

根据《哈密地区水资源评价》，巴里坤县地下水补给主要来源于山区降水和冰雪融水补给，全县山丘区地下水资源量为12317万m3、平原区地下水资源量为20152万m3，山丘区与平原区重复水量为4599万m3，扣除重复水量后巴里坤县地下水资源量为27870万m3。

1.1.3 水资源总量

水资源总量等于地表水资源总量加地下水资源总量，减去两者之间的重复计算量；巴里坤县水资源总量为40546万m3(地表水资源量为34227万m3、平原区地下水天然补给量为6319万m3)；三塘湖乡水资源总量9031万m3(三塘湖盆地地表水资源量为6189万m3、地下水天然补给量为2842万m3)。

1.2 区域水资源利用现状分析

1.2.1 水利工程现状

a.水库工程：巴里坤县2017年已建中小型水库共计25座，总库容为5951.9万m3，兴利库容为4377.3万m3，水库总供水能力为10482.1万m3/a。

b.渠首及渠道工程：巴里坤县(截至2017年)已建引水枢纽25座，设计引水流量为40.4m3/s，控制灌溉面积16.5万亩；已建主要输水干渠16条，设计输水流量为31.7m3/s，总长为300.7km，其中已防渗200.3km，防渗率为66.6%。

c.机电井工程：巴里坤县2017年已建成配套机电井482眼，其中三塘湖乡有配套机电井17眼，现状年机电井供水量4000万m3。

1.2.2 现状供用水量

a.现状年供水量：巴里坤县2017年总供水量为16460万m3，其中地表水工程供水量为12455万m3，占总供水量的75.7%；地下水供水量为4000万m3，占总供水量的24.3%；非常规水源供水量5万m3。现状年三塘湖乡的总供水量为340.8万m3，其中地表水工程供水量200万m3，机电井提取地下水供水量140.8万m3。

b.现状年用水量：巴里坤县2017年总人口10.64万人，总用水量为16460万m3，其中生活用水量为470万m3，占总用水量的2.9%；工业用水量为300万m3，占总用水量的1.8%；农业灌溉用水量为15510万m3，占总用水量的94.2%；城镇生态环境用水量180万m3，占总用水量的1.1%。现状年三塘湖乡总人口1336人，总用水量为340.8万m3，其中生活用水量为7.93万m3，工业用水量为172万m3，农业灌溉用水量为160.87万m3。巴里坤县现状年供用水量分配情况见图1。

图1 现状年巴里坤县总供水量与总用水量分配

2 园区规划项目合理需水量与取水量

巴里坤三塘湖工业园按“一园三区”布局，园区总体规划已明确了用地类型、近远期重点工业项目及发展规模；本文结合园区规划水资源论证对园区近、远期规划重点工业项目和其他配套项目合理需水量分别进行分析计算[3]。

2.1 规划重点工业项目合理需水量分析计算

根据园区规划的近远期重点工业项目及其发展规模，采用“单位产品用水定额法”分析计算园区规划重点工业项目合理需水量[4-5]。园区规划近期2020年、远期2030年重点工业项目、发展规模及其合理需水量见表1、表2。

表1 三塘湖工业园近期2020年重点工业项目合理需水量分析计算

表2 三塘湖工业园远期2030年重点工业项目合理需水量分析计算

2.2 园区其他配套项目合理需水量分析计算

根据园区总体规划，园区用地为工业用地、公共管理与公共服务设施用地、三类居住用地、商业服务业设施用地、物流仓储用地、道路与交通设施用地、公用设施用地、绿地与广场用地等，园区规划用地类型明确；规划近期2020年用地面积434hm2，规划远期2030年用地面积998hm2。

园区规划用地除工业项目外的其他配套项目用地需水分析计算，则依据《城市用地分类与规划建设用地标准》和《城市给水工程规划规范》，结合园区规划水资源论证，采用“单位用地用水量指标法”进行[6]。园区其他配套项目规划水平年合理需水量见表3。

表3 三塘湖工业园近期2020年、远期2030年其他配套项目合理需水量分析计算

2.3 园区规划合理新水需水量与取水量

园区近期2020年、远期2030年规划重点工业项目合理需水量与园区其他配套项目合理需水量之和即是规划水平年的合理总需水量，总需水量减去规划水平年的再生水回用量即为规划年合理新水需水量；园区规划水平年合理新水需水量加上规划供水工程输水损失即为园区规划合理取水量。三塘湖工业园近期2020年、远期2030年规划合理新水需水量与取水量详见表4。

3 园区规划需水与水资源条件的适应性分析

3.1 规划规模与区域水资源条件的适应性分析

3.1.1 区域可利用量分析

三塘湖工业园区取水水源有矿井疏干水[7]、莫钦乌拉山北坡河沟地表水和外流域客水。

表4 三塘湖工业园近期2020年、远期2030年规划合理新水需水量与取水量单位：万m3/a

依据《新疆哈密三塘湖矿区总体规划》，园区涉及的条湖矿区和汉水泉矿区近期2020年开发5个井田，规模合计3800万t/a，远期2030年两个矿区共计开发井田12个，规模总计6800万t/a。根据汉水泉、条湖矿区的抽水试验数据表和钻孔水文地质综合图计算，近期2020年、远期2030年矿井疏干水可供本园区的水量分别为557万m3、880万m3。

三塘湖工业园除取用矿井疏干水外，还取用莫钦乌拉山北坡的头道沟、二道沟、头道白杨沟、二道白杨沟地表水，依据《巴里坤县莫钦乌拉山北坡七条沟供水工程规划年径流分析计算》《巴里坤县头道沟水库工程初步设计报告》《新疆巴里坤二道沟水库初步设计报告》《巴里坤县头道白杨沟水库初步设计报告》和《二道白杨沟水库初步设计报告》，这4条河沟多年平均年径流量为2416万m3，通过4条河沟的水库工程调蓄，在P=97%来水频率下，4条河沟年可供水量为1402万m3。

外流域客水分配给三塘湖方向水量3亿m3，其中分配给三塘湖矿区2亿m3。

3.1.2 规划规模与水资源条件的适应性分析

三塘湖工业园分近远期建设，近期园区新鲜水合理取水量为1883万m3，远期新鲜水取水量为14334万m3。

近期园区供水水源为矿井疏干水和莫钦乌拉山北坡河沟地表水，两个水源合计可供水量1959万m3，能够满足园区1883万m3的取用水要求，认为园区的规划规模与区域水资源条件相适应。

远期2030年园区用水需求为14334万m3，考虑矿井疏干水供水880万m3、莫钦乌拉山北坡4条河沟地表水供水1402万m3后，园区尚存在12052万m3需求缺口。规划2030年，外流域客水具备向园区供水的条件，分配给三塘湖矿区2亿m3，能够满足园区12052万m3的需求缺口，认为远期三塘湖工业园区规划规模与区域水资源条件相适应。

3.2 规划用水需求与有关规划的适应性分析

3.2.1 与《新疆实行最严格水资源管理制度》的适应性分析

根据新疆自治区水利厅和兵团水利局联合下发的《关于哈密地区各县市及兵团第十三师实行最严格水资源管理制度落实“三条红线”控制指标的复核意见》，2030年巴里坤县(地方)本地水用水总量指标为1.77亿m3，按水源划分，地表水分配指标1.28亿m3，地下水分配指标0.40亿m3，其他水源分配指标0.09亿m3，跨流域调水作为预留水源暂不分解；按用水行业划分，工业分配水量0.32亿m3，生活分配水量0.15亿m3，农业分配水量1.30亿m3。

巴里坤县(地方)现状2017年实际用水总量16460万m3，按用水水源划分，地表水用水量12455万m3，地下水用水量4000万m3，非常规水源5万m3；按用水行业划分，农业用水量15510亿m3，工业用水量300万m3，生活用水量470万m3，生态环境用水量180万m3。

规划2030年巴里坤县用水量指标与现状全县实际用水对比见表5。

从表5中可看出，不考虑外调水供给工业水量，全县本地水资源供给工业的水量由现状的300万m3增加到2030年的3220万m3，增加水量2920万m3。园区用水性质多属工业用水，2030年本地水资源供水量为2282万m3，其中矿井疏干水2030年供水880万m3，

表5 2030年巴里坤县用水量指标与现状用水对比单位:万m3

莫钦乌拉山北坡河沟供水1402万m3。从工业用水量本地水资源分配指标分析，工业园区的取用水是符合当地最严格水资源管理制度要求的。

2030年，全县其他水源(含矿井疏干水、中水等)分配指标900万m3，园区取用矿井疏干水水量880万m3。《新疆维吾尔自治区实行最严格水资源管理制度考核办法》指出，鼓励利用其他水源，其他水源利用量可大于分配的指标量。园区取用其他水源(矿井疏干水)接近于2030年分配给巴里坤县的其他水源水量指标。从其他水源分配指标分析，园区的取用水是符合当地最严格水资源管理制度要求的。

现状巴里坤县本地地表水供水量为12455万m3，2030年全县地表水分配指标为12800万m3，本地地表水尚有345万m3的增长空间。为解决三塘湖矿区发展用水问题，哈密地区在三塘湖矿区周边的头道沟、二道沟、头道白杨沟、二道白杨沟分别修建了水库，目前水库工程均已完成。园区规划年取用莫钦乌拉山北坡这4条河沟的水量1402万m3，小于地表水量指标的增长空间。因此，从本地地表水分配指标上分析，该园区的取用地表水是符合当地最严格水资源管理制度要求的。

3.2.2 与《新疆维吾尔自治区水功能区划》的适应性分析

《新疆维吾尔自治区水功能区划报告》仅对哈密地区较大的河流划定了水功能区，并未对莫钦乌拉山北坡的河沟进行水功能区划分，但依据水功能区划分原则，河流出山口以上多为源头保护区，出山口以下为水资源开发利用区。该次规划提出的供水方案是通过在莫钦乌拉山北坡头道沟、二道沟、头道白杨沟、二道白杨沟出山口建设水库工程来满足园区用水需求，不从出山口以上的源头取水，因此与新疆维吾尔自治区水功能区划的划分原则也是相适应的[8]。

3.2.3 与《哈密三塘湖综合能源基地(煤电)产业发展规划水资源论证》的适应性分析

《哈密三塘湖综合能源产业基地(煤电)产业发展规划水资源论证》于2013年9月通过黄河水利委员会审查，该规划中提出2020年三塘湖综合能源基地规划火电装机规模5220MW，发展煤炭开采规模3800万t/a，基地合理取水量2032万m3。能源产业基地取水水源为矿井疏干水和莫钦乌拉山北坡7条河沟地表水，其中取用矿井疏干水557万m3，取用莫钦乌拉山北坡7条河沟地表水1475万m3。

根据近几年国家能源开发政策，哈密地区行署和巴里坤哈萨克自治县政府提出依托三塘湖矿区规划建设三塘湖工业园区，并力争“十三五”期间把三塘湖工业园升级打造为自治区级工业园区。三塘湖工业园涵盖了原能源产业基地内的项目，近期煤炭开采规模为3800万t/a，与能源产业基地规划一致；近期火电装机规模6000MW，较能源产业基地规划有略微调整。近期三塘湖工业园取水量为1883万m3，其中取用矿井疏干水557万m3，取用莫钦乌拉山北坡河沟地表水1326万m3。

随着近些年煤、电行业用水水平的进一步提高，本次计算三塘湖工业园区近期的取水规模为1883万m3，较《哈密三塘湖综合能源基地(煤电)产业发展规划水资源论证》中的取水规模2032万m3减少，其中矿井疏干水取水规模一致，减少了莫钦乌拉山北坡地表水的取水量。从近期园区取水规模分析，该次规划与《哈密三塘湖综合能源基地(煤电)产业发展规划水资源论证》相适应。

3.2.4 与外流域客水相关设计成果的适应性分析

远期2030年三塘湖工业园区合理取水量14334万m3，园区充分利用本地矿井疏干水和地表水，本地水资源无法满足园区用水需求时，考虑使用外流域客水，园区供水方案的拟定符合外流域客水的设计原则。

2030年园区在充分利用本地水资源的情况下，尚需取用外流域客水12052万m3。外流域客水2030年分配三塘湖矿区2亿m3，能够满足本园区的取用水要求。