徒骇河河水东调入主城区水系可行性分析
2023-07-31宋连芳
宋连芳
(滨州市水利资源开发建设中心,山东 滨州 256600)
黄河水作为滨州市城区主要水源,对城区的社会经济发展起着至关重要的作用。徒骇河是滨州市黄河以北骨干河道,具有较丰富的雨洪水资源,但由于缺少引调水配套工程,每年有大量雨洪水资源未经利用而入海,雨洪水资源利用效率较低。建设徒骇河引调水工程可有效利用徒骇河雨洪水资源,缓解水资源缺口严重等问题。
1 城区供用水现状
根据《2021年水资源公报》等资料分析2021年城区用水现状。城区2021年总用水量为47873万m3。农田灌溉用水量25885万m3,占比54%;林牧渔畜及农村生态4743万m3,占比10%;工业用水量10182万m3,占比21%;城镇公共用水量589万m3,占比1%;城镇居民生活用水量4281万m3,占比9%;农村居民生活用水1329万m3,占比3%;城区生态环境补水量864万m3,占比2%。城区用水(除农村居民生活用水、农田灌溉用水、林牧渔畜及农村生态用水外)主要为工业用水,其次为城镇居民生活用水、生态环境用水、城镇公共用水。
根据《2021年水资源公报》等资料分析2021年城区供水现状。当地地表供水量为3013万m3、引黄水量41753万m3、地下水559万m3、再生水利用量2548万m3。目前滨州市城区主要供水水源为引黄水,其他水源为当地地表水及部分地下水。
2 2035年城区供用水预测
2.1 用水量预测
1)用水量预测方法。用水量预测采用用水指标法或定额法,其中城镇居民生活用水量、城镇公共用水量(包括建筑业、服务业)、工业用水量均采用用水指标,农田灌溉用水量、林牧渔畜用水量采用定额法,其他用水量以一定比例进行预测。同时按照万元GDP用水量指标进行校核。
2)规划年人口预测。2021年现状年滨州市城区总人口110.91万,根据滨州市相关规划,2035年城区总人口达到200万。
3)规划年经济指标预测。根据《滨州市国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中预计“十四五”期间滨州市年均经济增速为6%。2021年现状年滨州市城区GDP总量为820.21亿元。结合城区发展规划,本次按照GDP平均增速6.8%计算,2035年城区GDP总量为2191亿元。
4)用水指标预测。根据现状统计资料分析,并综合考虑人民生活水平的提高及节约用水意识的增强等因素,2035年城镇居民生活用水标准120L(/人·d),城镇公共用水标准70L(/人·d)。城区城市工业用水量采用万元工业增加值方法进行预测。2021年万元工业增加值用水量为41.7m3/万元,考虑到滨州市城市工业现状用水水平、中长期内工业结构的调整、节水水平的提高以及滨州市的水资源条件,综合分析确定,万元工业增加值用水量比现状降低约54%,到2035年万元工业增加值用水量为19.19m3/万元。其他用水指的是未预见用水量、生态补水、道路浇洒、绿化及管网漏失用水量,规划按总用水量的18%计。2021年亩均灌溉用水量为每亩216.29m3(毛灌溉用水量,下同),灌溉水有效利用系数约为0.623。经过“十四五”实施引黄灌区农业节水工程及高标准农田建设,灌溉水有效利用系数将达到0.67,预计亩均灌溉用水量达到每亩200m3。其他用水指标按照《山东省农业用水定额》(DB37/T 3772-2019)并结合滨州发展规划确定。2021年滨州城区万元GDP用水量为58.37m3/万元。参照《“十四五”节水型社会建设规划》中“万元国内生产总值用水量比2021年下降16.0%左右”的目标,《规划和建设项目节水评价技术要求》中华北地区万元国内生产总值用水量平均水平36m3/万元。结合滨州城区发展规划,高耗水传统工业外迁,低耗水高新技术企业、服务业迅速发展,预计2035年万元GDP用水量30m3/万元。
5)用水量预测。根据人口预测成果、经济预测成果及用水指标,分析计算可得2035年城区用水量,详见表1、表2。
表2 徒骇河调蓄后逐月可供水量计算成果表 万m3
表12035 年城区用水量行业预测表 万m3
表22035 年城区用水量万元GDP预测表 万m3
根据预测结果,采用不同统计口径预测的2035年城区总用水量分别为65583万m3、65730万m3,相差147万m3,预测结果较为合理。本次采用万元GDP用水量指标计算成果,即65730万m3。
2.2 供水量预测
1)地表水量。《滨州市水资源调查评价报告》中滨城区当地多年平均地表水资源量为5785万m3,沾化区当地多年平均地表水资源量为11948万m3。城区地表水可利用率取40%,则当地地表水量为7093万m3。
2)引黄水量。2035年城区引黄量维持2020年水平,分析可得城区引黄量为32700万m3。
3)引江水量。根据滨州市规划南水北调引江水量,2035年城区引江水量为9512万m3。
4)地下水水源。依据国发〔2012〕3号文《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》、滨政发〔2012〕29号文《滨州市人民政府关于实行最严格水资源管理制度的通知》等文件精神,滨州市实行地下水取用水总量控制和水位控制。结合滨州市自备水源封停计划,规划鼓励逐步使用再生水源等非常规水源,经分析计算2035年地下水供水量采用2020年地下水开采控制目标3608万m3。
5)再生水水源。根据《关于推进污水资源化利用的指导意见》(发改环资〔2021〕13号),到2025年再生水利用率达到25%。结合滨州市现状再生水利用率,预计2035年滨州市城区再生水利用率达到40%,年供水量7636万m3。
6)供水能力汇总。综上,2035年城区供水总量是60549万m3,其中滨城区34268万m3,沾化区1527万m3,高新区4677万m3。按水源类别分地表水供水总量7093万m3,引黄水供水总量32700万m3,引江水供水总量9512万m3,地下水供水总量3608万m3,再生水供水总量7636万m3。
2.3 供需平衡分析
根据2035年预测用水量及供水量进行城区水资源供需平衡分析计算,规划年用水量为65730万m3,供水量为60549万m3,缺水量为5181万m3。
3 徒骇河廿里堡闸上游段可供水量
3.1 逐月来水量
根据滨州市水文资料廿里堡闸1971—2020年逐月来水量,求得多年平均逐月来水量。分析可得多年平均来水量为43618万m3,可见徒骇河多年平均径流量较大,见图1。
图1 徒骇河廿里堡闸以上多年平均逐月来水量
3.2 耗水量
1)灌溉用水量。根据《廿里堡闸控制运用计划》,廿里堡闸设计灌溉面积0.53万hm2,实灌面积0.67万hm2,年灌溉需水量2670万m3,灌区内主要以种植小麦、棉花、玉米为主,全年灌溉需水量为2670万m3。
2)生态环境需水量。根据《河湖生态环境需水计算规范》(SL/Z712-2014)中表7.0.7,徒骇河生态环境需水量阈值取15%(生态环境需水量/地表水资源总量)。根据《滨州市水资源调查评价报告》,徒骇河流域多年平均地表水资源总量取24336万m3。则年生态环境需水量为3650万m3,月生态环境需水量约304万m3。
3)蒸发量。蒸发量采用《滨州市水资源调查公报》中堡集蒸发站多年平均月水面蒸发量,与区间面积相乘得多年平均月蒸发量,经计算多年平均年蒸发量346万m3。
3.3 可供水量计算
由此可见,多年平均来水量条件下,最大可利用水量13254万m3,可满足滨州城区需水要求,见表2。
4 建设方案
4.1 一期工程
改建胜利河泄水闸,深挖、整治胜利河下游(三合支渠至徒骇河)段4.31km,通过胜利河引水至三合支渠处,经三合支渠输水在西沙河渡槽上游新建节制闸和分水闸,经分水暗渠向西沙河输水,经西沙河入城区水系,满足水系补水需要。
4.2 二期工程
在三合支渠胜利河渡槽附近新建三合支渠分水闸,向胜利河上游分水,通过对胜利河上游段11.35km进行综合治理;对相马宋南沟、支十八渠、兰家总干渠进行综合治理,输水至南环河。同时,配套胜利河分水和其他建筑物,整治西海引水渠并建设西海提水泵站,建设南海提水泵站。
5 结语
经分析徒骇河廿里堡闸上游段多年平均最大可利用量13254万m3,可满足城区用水需求。黄河流域生态保护和高质量发展、滨州市2022年及未来5~10年水利基础设施建设规划大投入及相关政策支持,为引调水工程实施提供了资金和政策保障,徒骇河河水东调入城区水系项目作为滨州市市城区水系生态用水、工业用水及其他用水的第二水源,对于有效缓解城区对黄河水的依赖,实现黄河流域生态保护及高质量发展具有重要的战略意义。