集中供水工程水资源论证研究

□孙焕龙

集中供水工程水资源论证研究，旨在厘清中田乡供水工程建设与相关政策的相符性、与水资源条件的相符性。该项目的建设将增加居民生活水源供水量，有利于解决该区域供水能力，提高居民生活水平,改变中田乡村民长期以来饮水不安全的局面，改善农村卫生面貌、促进乡村振兴等。

1.项目概况

项目为中田乡集中供水工程项目，取水水源为江溪头水库及其附近小溪属地表水，该区域为非超采区，建设项目取水符合水资源规划和管理要求。黎川县农村饮水安全项目中田乡集中供水工程位于中田乡江溪头水库旁边，建设项目位置见图1，厂区中心点位置坐标为东经116°47′37″，北纬27°18′11″。江溪头水库控制流域面积2.5km2，有效库容17万m3。补充水源为水库西南侧相邻的小流域山溪上建一座小滚水坝，选管径De110mm的PE管为引水管，引水管长1970m，引水工程以上集水面积2.68km2。由于，考虑到频率为95%时最枯水月份江溪头水库来水量仅有0.038m3/s，该月中田乡供水工程的用水量0.011m3/s，占比该来水量的28.9%，占比较大，加上渗漏等因素影响，选择江溪头水库附近小溪作为补充水源，补充水源流量为0.01m3/s，可提高供水保证率。

图1 项目位置图

2.来水量计算

由于工程取水口江溪头水库附近无水文站，但相邻流域韩公水有石璜水文站，江溪头水库与石璜水文站同为抚河流域，地理位置相近，自然气候相似，以石璜水文站为参证站计算来水量合理可行。根据石璜水文站实测（1985年—2010年）26年径流资料，采用水文比拟法进行工程取水处径流推算，同时根据多年平均降水量比例进一步修正集水面积比拟成果，以修正后的成果作为设计径流正式成果。水文比拟法按取水工程控制集水面积与石璜水文站控制集水面积比的一次方，乘以参证站径流量所得数据，即为取水口处径流系列。成果修正按照河东雨量站多年平均降水量与石璜水多年平均降水量之比，分析坝址最后径流系列。

水文比拟法公式：

式中：

Q1—水文比拟法径流量m3/s；

Q2—石璜水文站径流量m3/s；

F1—取水工程控制集水面积km2；

F2—石璜水文站集水面积km2。

成果修正公式：

Q1=(P1/P2)×Q2

式中：

Q1—取水工程径流量m3/s；

Q2—水文比拟法径流量m3/s；

P1—取水工程多年平均降水量mm；

P2—石璜水文站多年平均降水量mm。

根据参证站石璜水文站1985年—2010年共26年实测年平均流量系列资料，推算出江溪头水库坝址处多年平均流量0.089m3/s，多年平均径流量280.67万m3，采用p-Ⅲ型曲线进行频率分析，适线时侧重中枯水点据，求得Cv=0.35，Cs/Cv=2.0，各频率p=50%、p=75%、p=95%对应的设计年平均流量分别为0.086m3/s、0.065m3/s、0.045m3/s；江溪头水库多年平均流量其分析成果见表1所示。

表1 江溪头水库坝址处不同频率来水量计算成果表

当取水保证率P=95%时，平均流量Q=0.045m3/s，接近Q=0.046m3/s的年份为1992年，缩放系数=0.046/0.045=1.022，故选用1992年为代表年，年内径流分配见表2所示，最枯月份为1月份，月径流量为0.038m3/s，现状水平年分析时，依据最不利年份最低来水量供水，对比分析用水量发现，即使在最枯月份1月份，用水量也仅占来水量的28.9%，详见表3规划年各月供水量占比情况表。

表2 取水工程处p=95%月径流分配表 单位：m3/s

表3 规划年各月供水量占比情况表 单位：m3/s

经调研发现，取水工程上游为山区河道，流域内无蓄水工程，也无提水工程，人类活动影响相对小。因此，对取水工程处径流量与年内分配基本上符合现状，不对计算径流量进行还原或者修正。

工程日供水规模1031.30m3/d，考虑日变化系数为1.3，则取水流量最高值为793.31m3/d，通过以上分析，本工程取水口95%频率最枯来水年水量和日平均流量均能满足本工程年取水和日最大取水流量的要求，水源水量够保证。为了增加可供水量保证率，在水库右侧相邻流域的山溪中修建一座低坝作为引水流量，引水量0.01m3/s。综上所述，江溪头水库在天然来水情况下在增加引水流量作为补充水源是能满足本工程取水要求的。

3.用水量分析

对供水范围内的用户进行实地考察，结合当地经济发展状况，确定2020年为现状水平年。

居民生活用水量Q1，Q1=P1q1/1000=8820×100/1000=882（m3/d）（q1：最高日居民生活用水定额为100L/人/d；P1为规划年限内镇区设计人口，2020年项目区居民人口为9942人，刨除学生人数，剩余8820人）；

公共建筑用水量Q2，主要为：非寄宿制学校：按人均25L/人/d计算；寄宿制学校：60L/人/d计列；其它公共建筑用水不考虑，按30%非寄宿制，70%寄宿制计算。Q2=1122×0.3×25/1000+1122×0.7×60×/1000=55.54（m3/d）。

饲养畜禽用水量Q3，本工程不计此项用水量。

企业用水量Q4，本工程不计此项用水量。

消防用水量Q5，根据《村镇建筑设计防火规范》（GBJ39）的有关规定：村级建筑物的室外消防用水量为三级，允许短时间内间断农户用水，并且上述用水量之和高于消防用水，故本次设计不单列消防用水量。

浇洒道路和绿地用水量Q6，本工程不计此项用水量。

管网漏失水量与其它未预见水量Q7：根据有关规范，管网漏失水量与其它未预见水量之和按上述用水量的10%～25%取值，据了解输水环节主要为供水管网的损耗水量。根据黎川县城南水厂水资源论证相关内容和黎川县供水公司对供水管网的改造要求等相关内容，管网漏失率有所下降，此次设计取10%计算。

Q7=（882+55.54）×10%=93.754（m3/d）。

综上计算，可得最高日供水量=882+55.54+93.754=1031.294（m3/d），综合考虑，中田乡供水设计规模取1031.30（m3/d），根据《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）规定，结合本工程所在地特点和实际用水状况，取日变化系数K日=1.3，时变化系数K时=2.0。

4.相关影响分析

4.1 取水对邻近取水户的影响

项目水源地建于中田村，取水口远离居民生活区，且取水口所在自然村经济不发达，仅有少量农村生活用水，中田乡供水工程建成后，居民生活用水改由本水源地供。2020年本项目水源地取水仅占该年地表来水量的0.02%，所占比例较小，江溪头水库以上流域地表径流丰富，本项目取水后，仍可保证邻近用水户的用水需求，因此，本项目取水对其影响较小。

4.2 取水对下游用水户的影响

已建供水工程下游不涉及大的生活、生产用水。取水口位于一级水功能区保留区内，按照相关要求取水，2020年该水功能区达标率为100%，不存在对水功能区的影响。

5.结论及建议

黎川县中田乡水厂工程设计总供水规模1031.30m3/d，根据本项目建成后用水水平指标计算分析，供水范围内中田乡居民用水指标为100L/人.d，满足《江西省城市生活用水定额》（DB36/T419-2017）农村居民用水指标的规定。

建设项目充分利用江溪头水库资源，结合中田乡现状和今后发展确定的取水规模。

建设项目取水主要是中田乡居民生活供水，中田乡水厂最大取水流量为0.012m3/s，其中江溪头水库最大取水流量为0.011m3/s，补充水源取水流量0.001m3/s，年取水总量中，江溪头水库取水量约34.49万m3，补充水源取水量3.15万m3。年取水量占江溪头水库多年平均来水量12.29%，年小溪取水量占江溪头水库附近小溪来水量的9.99%，江溪头水库所占比例较大，江溪头水库附近小溪所占比例较小。但项目为农村供水，属于民生工程，因此，建设项目取用水是合理的。

综上所述，项目提出供水规模1031.30m3/d，年取水总量37.64万m3，其中，年供水总量34.22万m3，输水损失3.42万m3的要求是合理的。□