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庆云县冲厕用水节流开源探讨

2021-07-29李本章

山东水利 2021年6期
关键词:水冲咸水用水量

李本章

(庆云县农业农村局,山东 庆云 253700)

庆云县位于山东省西北部,为黄河下游冲积平原,距离渤海湾最近点只有50多公里,属暖温带半湿润季风气候区。总面积502 km2,人口34万。生活用水依赖于引黄,每年财政支付引黄资金约840万元,年生活用水量762.9万m3。

1 冲厕用水现状及预测

1.1 冲厕用水现状

庆云县公厕冲厕年总用水量29.2万m3,家庭冲厕年总用水量207.0万m3,年总用水量236.2万m3,水源均是自来水,在生活用水中占比31.0%。

1.2 中长期预测

预测考虑因素主要是城镇化进程、城乡建设、人口变化、社会经济发展等。其中人口峰值设在2027年。随着人们生活水平的提高,生活用水量在逐年增加;城乡差距的缩小,特别是农村厕所改造,冲厕用水量的占比也在增长。冲厕用水量呈现快速增加的趋势。远期预测冲厕用水量为522.0万m3,是现状的2.2倍。冲厕用水量的快速增长,必然加剧水资源供需矛盾,加重保障居民生活供水的压力。冲厕用水现状及预测汇总见表1。

表1 庆云县冲厕用水状况及预测汇总表

2 冲厕用水存在的问题

2.1 高水质低用,资源浪费严重

冲厕用水水质要求本不高,能够冲去便溺、清洁好便器即可。把珍贵的黄河水,经过几次提水数百里引来,进行水质处理,输入压力管网,却有31%~43%用来冲厕。优质资源且高水质低用现象浪费了大量的优质水资源、人力资源及能源。

2.2 冲厕用水量快速增长,增加了供水保障压力

庆云县于2010年实现了城乡生活用水一网供水,2018年双龙湖水厂投产,水处理能力从3.0万m3/d提高到7.0万m3/d。目前,严务水厂正在升级改造,只有双龙湖水厂供水。

根据生活用水情况和水厂供水能力,预测庆云县生活用水安全保障状况见表2。根据预测,现状和近期的生活用水能够得到保障,但是2040年预测日供水量峰值为8.3万m3,比日最大供水能力大1.3万m3,如果不进行必要的开源节流,可以预见远期的生活用水将得不到保障。

表2 庆云县生活用水安全保障状况及预测 万m3

3 微咸水作为冲厕用水探讨

3.1 浅层地下微咸水的状况

庆云县地处黄河冲积平原与滨海平原的交叉地带,属于退海之地,地势平坦,排水不畅,历史上形成众多的咸水体。实测资料统计,全县地下水矿化度大于2 g/L的咸水区面积242 km2,占总面积的48.2%。在咸水区中,矿化度在2~5 g/L的微咸水面积约占90%,埋深50 m以上的总储量2.1亿m3。浅层地下微咸水在庆云县具有分布广泛、埋深浅、储量大、水质清澈的特点。

3.2 微咸水冲厕的可行性分析

1)水质分析。庆云县的浅层微咸水以孔隙水储存于松散岩层(主要是黏土、亚黏土、亚砂土、粉细砂层)中,水质无色、无嗅、无味、清澈透明,水温恒定在10~18°C,矿化度2~5 g/L,不需要进行水质处理,或者只进行简单的过滤就能够冲便溺、洁便器,从水源的水质角度用微咸水替代自来水冲厕,是可行的。

2)水量分析。庆云县的微咸水埋深50 m以上的总储量2.1亿m3,埋深100 m以上的总储量5亿m3,地下水补给量5 476万m3,冲厕用水每年不到840万m3的用量,开采量占补给量的15.3%,从水量角度用微咸水替代自来水冲厕是可行的。

3)供水技术。庆云县的微咸水基本可以就地取用,埋深浅,适宜用混凝土管井开采,农电已经密布到田间地头。根据以上基本情况,供水方案拟定如下:按1个村庄(或社区或小区或比较集中的住户群)为单位,以农电为动力,利用水泵自混凝土管井提水进入小管网供水非常方便。从供水技术角度,用微咸水替代自来水冲厕是可行的。

3.3 微咸水冲厕的效益初估

微咸水替代引黄水冲厕,既有显著的社会效益,又有一定的经济效益,同时与原来的供水管网互为备用,对地下水水质的改良也有好处。

社会效益表现在节约了优质的水资源,开发了新的水源,极大缓解了水资源供需矛盾,保障了生活用水安全供水(详见表3)。

表3 实施微咸水冲厕后庆云县生活用水安全保障状况及预测 万m3

经济效益方面,为财政节省了部分黄河水费,老百姓也得到实惠。按照每年节约自来水417万m3计,至少需要原水700 m3,引黄水平均0.14元/m3,每年可节约财政资金98万元;现状的冲厕水使用自来水,单价4.1元/m3,使用微咸水冲厕,单价1.1元/m3左右,按照每年城市冲厕水315万m3,年可以节约945多万元。

原来的供水管网与冲厕供水系统可以互为备用。短时间的工程维修对居民生活不再有大的影响。开采浅层微咸水,由当地径流和灌溉回归水进行补充,长此以往,必然有益于浅层地下水的水质改善。

4 结语

采用微咸水替代自来水冲厕,主要难点在于投资问题。因为这需要单独建设供水系统,一次性投资较大,特别是已经建成使用的小区,改造的难度更大。但是,微咸水冲厕工程由一个个就地取水的小供水工程组成,每个工程只供冲厕用水,供水量、供水面积和工程规模不大,投资小,能够独立实施,可以分批次按年度筹措资金和施工。由财政或社会资金垫付,从运行效益中偿还,是切实可行的。

微咸水替代自来水冲厕,是一项重要的开源节流措施,是利国利民的好事,其社会经济效益深远而显著,对以有限的水资源支撑庆云县社会经济的持续发展具有战略意义。

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