浙江省缙云县潜明水库供水分析研究
2021-08-18舒晓萍
舒晓萍,徐 明
(浙江省缙云县水利局,浙江 缙云 321400)
1 水库概况
潜明水库位于浙江省缙云县和磐安县境内,坝址位于瓯江流域好溪缙云县境内的左库水库附近,集水面积304.8 km2,水库总库容3413万m3,正常蓄水位为239 m,相应库容1476万m3,调节库容1110万m3,汛限水位为237 m,防洪库容2220万m3。水库坝址距壶镇约6.5 km,缙云县城约25 km,距丽水市区约63 km。
2 水库水资源状况及主要供水现状
潜明水库是一座以防洪、供水为主,结合灌溉和发电,兼顾改善河道水环境等综合利用工程,水库一期工程正常蓄水位239 m、台汛期限制蓄水位237 m、供水死水位230 m。潜明水库作为供水主水源,缙云生活、工业用水直接从潜明水库取水。远期棠溪水库与潜明水库一道作为城区供水的供水水源,潜明水库水位接近或低于限制供水线时,棠溪水库作为补充水源同步供水。实现双水源联合供水、互为备用互为保障的功能。
水库供水范围主要为缙云县中心城区、壶镇镇及好溪沿线壶镇、浣溪、东方、舒洪等4个高效节水灌区,2020年供水人口26.7万人,耕地5.5万亩。
3 存在问题
(1)城镇供水安全性和抗风险能力不高
干旱是好溪流域主要自然灾害之一。夏季受副热带高压控制,降水少、气温高,蒸发量大,遇到夏秋连旱时,造成的危害更大。建国后,兴建了一批蓄水工程,抗旱能力有所提高,但干旱威胁仍然严重,不仅灌溉用水不足,工业和城镇生活用水也较困难。
现有缙云主要城镇的取水口地处好溪下游,均为敞开式河道直接取水,水源单一。取水口上游非库面积大,随着中上游城市化进程加快,受工农业等影响,水质的不稳定因素与日剧增,水源地的抗风险能力非常脆弱。
(2)现有水源水质有待进一步提高
目前缙云县主要供水水厂为县城的双潭水厂和壶镇的壶镇水厂,水源地取水口均处于流域的中下游,易遭受上游污染影响,水质不稳定,且水源地时常受旱季枯水影响,水质保障程度不高。无法全年满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中城镇集中式水源地一级保护区(取水口)应满足Ⅱ类水的要求。
(3)城乡供水一体化程度有待提高
缙云县域供水系统以集中区域供水和分散供水并重。县城双潭水厂、壶镇水厂取水口源水水量保证率不足,枯水期取水量无法保证。水质也受到污染。缙云县农村人口众多,而且农户居住分散,村庄规模不大,集体经济薄弱,农村供水事业发展的规模、水平、档次、速度总体仍偏低,且各地发展不平衡。因此,应统筹考虑安全可靠的城镇、农村供水水源,实现城乡供水一体化,解决农村人口的饮水问题。
4 供水要求和需水预测
(1)供水范围
潜明水库工程供水范围为缙云县供水区,包括潜明水库坝址下游至县城五云街道好溪沿江两岸(含五云街道、仙都街道、东渡镇、七里乡、舒洪镇、壶镇镇、东方镇等乡镇街道以及丽缙五金科技产业园)与永康江流域新碧街道、新建镇。
(2)供水标准
1)供水保证率
根据《水利工程水利计算规范》(SL 104-2015)的要求,生活与工业用水的保证率分别为95%,高效农业作为滴灌灌溉标准为90%。
2)供水水量标准
城乡饮用水水量应符合《城市居民生活用水量标准》(GB/T 50331-2002)、《室外给水设计规范》(GB 50013-2006)、《城市给水工程规划规范》(GB/T 50282-2016)等的要求,随着经济社会的发展,居民生活水平的不断提高,综合生活用水量指标和人均综合用水量指标均呈上升趋势。
3)供水水质标准
水源水质应符合《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)的要求。生活饮用水水质应达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的要求。
(3)需水预测
本次需水预测和人口预测水平年为2030年。
1)人口预测
根据缙云县人口预测数据,2020年缙云县的总人口为48万人。2019年统计缙云县总人口47万人,基本符合预测。按照供水范围内常住人口增长率为5.7‰,壶镇水厂供水区常住人口增长率5.4‰,预测到2030年工程范围内总人口与壶镇人口分别为:38.4万人、11.7万人,考虑丽缙五金科技产业园的人口集聚效应导致额外增加的人口19.4万人,供水区需水人口为57.4万。考虑经济发展留有余度,预测的供水区57万人。
2)需水定额取值
根据《城市给水工程规划规范》(GB 50282-2016),浙江省属一区,城市最高日需水量中等城市为0.35万m3/(万人·d)~0.65万m3/(万人·d)。
根据缙云县城市建设和经济发展,预测缙云县中心城区与新建、舒洪的人均平均日综合用水量指标应该是有所增长,但增幅趋缓,2030年水平年人均平均日综合用水量指标分别取为450L/(人·d)、420L/(人·d),最高日用水指标分别为0.56万m3/(万人·d)、0.52万m3/(万人·d)。
按照丽缙五金科技产业园的规划用水结构,以及未来的发展速度,到2030年该区域人均综合用水指标采用380L/(人·d),最高日用水指标为480L/(人·d)。
按照全县供水情况统计,单位人口综合用水量指标呈上升趋势,年均增长率在3%以上是合适的,到2030年,工程供水范围内人均综合用水指标约410L/(人·d)。
3)综合需水预测成果
根据上述预测,计算得出,到2030年潜明水库工程供水区综合需水成果为8578万m3,见表1。
表1 潜明水库工程供水区综合需水量预测成果表
4)高效节水灌溉用水
潜明水库现状灌区包括壶镇东、壶镇三联、东方、五云、东渡等五片灌区共计4.5万亩,种植结构以水稻为主,除河道径流、周边山塘水库外,潜明水库需下泄补充农灌用水375万m3。按照国家高效节水灌溉政策,通过改变灌溉方式和种植结构,提高水的利用系数,合计需250万m3农灌需水,考虑沿程水量损失,需从潜明水库引农灌用水255万m3。
5)生态需水
潜明水库坝址断面的90%保证率最枯月平均流量为0.95 m3/s,多年平均流量的10%为0.85 m3/s。取两者中的较大者,为0.95 m3/s,计算得潜明水库生态用水量2996万m3。
6)小结
本工程供水范围内,至2030年水平年,城镇供水需求量为8578万m3,节水灌溉需求量为255万m3,态用水量2996万m3。
5 可供水量分析
潜明水库一期工程是好溪水利枢纽的组成部分,水库坝址位于瓯江流域好溪缙云县雁岭乡潜明村下游约1.4 km处,工程任务是以防洪、供水为主,结合灌溉和发电,兼顾改善河道水环境等综合利用。坝址以上集水面积304.8 km2,水库坝址距壶镇约6.5 km,距缙云县城约25 km。水库总库容3413万m3,正常蓄水位为239 m,相应库容1476万m3,调节库容1110万m3,汛限水位为237 m,防洪库容2220万m3。
本流域径流主要由降水形成,径流与降水的年际、年内变化基本同步。潜明水库坝址多年平均径流月分配见表2。
表2 潜明坝址多年平均径流月分配表
径流模型采用“蓄满产流模型”和“TANK模型”对年径流过程模拟优化根据径流计算分析,求得坝址年径流成果计算见表3。
表3 天然情况下坝址年径流成果表
对坝址年平均流量进行频率计算,并以P-Ⅲ型曲线拟合适线,得出坝址年均流量频率分析成果见表4。
表4 潜明水库年平均流量频率分析成果表
供需平衡采用长系列逐日调节计算。潜明水库负责供应城乡生产生活用水及灌区的农业灌溉用水及环境用水;区内小型水库、河道径流主要负责供应农业灌溉用水,分壶镇、东方、五云东渡三片。
根据供水灌溉区内不同的水源和对水质要求不同的用水部门。具体的调配原则如下:
1)潜明优先满足城乡工业生活用水,其次满足农业灌溉用水。
2)灌溉及河道环境用水先由河道天然径流供给,不足部分由水库补充。
3)各灌溉区如有小型灌溉专供水库时,优先使用。
4)潜明水库补足以上水库和河道供水不足的灌溉用水。
在满足95%城镇供水保证率的情况下,潜明水库多年平均供水量3000万t。
6 结论与建议
(1)结论
根据供需平衡分析得出,到2030年,潜明水库供水范围内城镇供水需求量为8578万m3,节水灌溉需求量为255万m3,态用水量2996万m3。而潜明水库一期工程在满足95%城镇供水保证率的情况下,多年平均供水量3000万t,远期供水能力远远不能满足需求。
(2)建议
十四五期间,缙云县应积极谋划建设潜明水库终期工程和棠溪水库。远期,在潜明水库供水能力不足的情况下,棠溪水库作为补充水源,与潜明水库联合为缙云县供水,并规划远期方坑水库为备用水源,利用优质稳定的潜明水库水及棠溪水库水作为受水区生产生活等优质用水,保留现有水源作为生态用水和应急备用水源,多水源量质互补、优水优用,实现水资源的优化配置。