舞钢市产业聚集区供水工程取水合理性分析

2013-01-03 02:42詹继峰徐贺娜
赤峰学院学报·自然科学版 2013年11期
关键词:舞钢市补给量供水

康 璐,詹继峰,徐贺娜

(河南省平顶山市湛河区姚电大道白龟山水库,河南 平顶山 467000)

舞钢产业集聚区位于舞钢市区西部,2020年规划建成区面积10.9km2,分为南北两区.南区规划面积为1.9km2,为基本建成区,入驻有舞阳钢铁公司、舞钢铁矿公司等15家企业.北区规划面积为9km2,为开发建设区,规划有330公顷的机械制造产业园区、280公顷的纺织服装产业园区、70公顷的物流仓储园区、220公顷的高新技术研发孵化园区及公共服务集中区.

舞钢市产业集聚区供水工程建成后主要担负着产业集聚区的工业和生活用水,其用水量大,用水保证要求高,关系到本地域的经济社会建设和发展.对该建设项目进行水资源论证,目的是为了科学设计建设项目用水工艺,最大限度减少工程取用水量和污水排放量,分析建设项目实施后取用水和退水对论证区水资源和水环境的影响,评价供水工程的保证程度和对其他用户的影响,在建设项目利用水源时充分考虑各种水源条件,对水源进行合理开发,以促进项目所在区域的水资源优化配置与合理利用,提高当地水资源利用效率和科学管理水平,以满足该工程建设的合理用水要求,实现水资源的可持续开发利用支撑该地区经济社会的可持续发展,为本期工程取水许可审批提供科学依据.

1 区域水资源现状

水资源开发利用分析范围主要包括:石漫滩水库以上流域、舞钢市区及产业集聚区、田岗水库灌区,总面积410km2.

1.1 地表水资源量

分析区地表水资源的计算采用石漫滩水库水文站(1956~2009年)径流资料,采用面积缩放比进行计算,石漫滩水库以上流域面积230km2.

W=R石漫滩·F区域

式中:W──分析区地表水资源量.

R参证──石漫滩站径流深.

F区域──分析区计算面积.

分析区多年平均地表水资源量15607万m3,P=50%保证率年份地表水资源量为13471万m3,P=75%保证率年份地表水资源量为8147万m3,P=95%保证率年份地表水资源量为3374万m3(详见1-1).

表1-1

1.2 地下水

地下水是指赋存于地表面以下岩土空隙中的饱和重力水.地下水资源量是指由地下水中参与水循环且可以更新的动态水量,主要由降水、地表水体(河道、湖库、渠系和田面灌溉)入渗补给水量,以及地下水侧向径流补给评价区域地下含水层的动态水量,其地下水资源量采用计算各项补给量求得.

地下水总补给量减去井灌回归量作为地下水资源量,地下水总补给量包括降水入渗补给量、河道渗漏补给量、渠系渗漏补给量、渠灌田面入渗补给量、山前侧向补给量和井灌回归补给量,计算式如下:

Q总补=Q降渗+Q河渗+Q渠渗+Q田面+Q山前

式中:Q降渗——降雨入渗补给量;

Q河渗——河道入渗补给量;

Q渠渗——渠系入渗补给量;

Q田面——地表水灌溉田间水入渗补给量;

Q山前——山前侧向补给量;

根据平顶山市多年水资源公报成果,经过分析计算本项目分析区多年平均地下水资源量4715万m3,区域地下水资源量模数11.5万m3/km2.

1.3 水资源总量

分析论证区多年平均地表水资源量15607万m3,多年平均地下水资源量4715万m3,扣除两者之间重复计算水量1415万m3,区域多年平均水资源总量18907万m3,产水模数为46.1万m3/km2,产水系数0.47.

2 水源选取合理

舞钢市产业集聚区的规划实施完全符合国家和河南省的经济发展战略要求,舞钢市产业集聚区属于省域175个重点发展的产业集聚区之一,符合国家产业政策.舞钢市城区公共供水能力远远不能满足产业集聚区居民生活和工业发展的需水要求,舞钢市工业要发展,就必须开辟新供水水源,并且要有足够的供水水源.

本着就近供水、节约资金的原则,通过不同水源对比,石漫滩水库是辖区内最大的地表水水源地,水源丰富,水库调节供水能力较强,能够完全保证舞钢市工业聚聚区工业供水需求;从水质要求分析,石漫滩水库水质好、且比较稳定,将取水点位置设在石漫滩水库大坝左侧预留取水管处,接水工程简单,输水距离较短,工程投资少,可确保舞钢市工业可持续发展,该项目水源地选择方案合理.

3 项目取用水合理性

河南省制定了中原城市群发展战略,初步确认175个产业集聚区的空间布局,舞钢市产业集聚区属于省域重点发展的产业集聚区之一,符合省重点发展产业集聚区的发展要求.舞钢市地表水资源充沛,区域多年平均降水量为972.8mm,多年平均地表水资源量15607万m3,分析区近5年平均地表水利用量2136万m3,占多年平均地表水量的13.7%,地表水开发利用程度偏低,还有较大的开发利用潜力.

石漫滩水库多年平均来水量为8755万m3,根据石漫滩水库供水统计资料,近5年平均向舞钢城市供水量仅969万m3,最多年为1153万m3.由于田岗水库灌区现状配套面积仅2万亩,灌溉供水量完全由田岗水库承担,目前石漫滩水库还没有对农业灌溉实施供水.现状水库地表水开发利用率仅11%.

按照石漫滩水库设计的供水规划,向舞钢城市供水3300万m3/a,经审批的供水量1600万m3,现状实际供水量仅1138万m3,水库地表水利用潜力较大.舞钢市产业集聚区供水工程取水量1606万m3/a仍属于水库计划供水范围之内,产业集聚区供水工程取水水源方案合理,水源选择符合区域水资源开发利用规划要求.项目可研报告所采用的部分需水量指标偏小,确定的2020年产业集聚区供水工程供水规模与产业集聚区经济发展要求相比较,稍微偏小.

4 取水水源的可行性与可靠性

石漫滩水库通过对钢铁公司枣林机井群地下水源地、庙街及娄子沟两座小型水库和石漫滩水库的不同取水水源方案比较,石漫滩水库多年平均来水量8755万m3,水库具有较强的调蓄能力,2009年取水量为1138万m3,占水库来水的利用率仅13%,尚有较大的供水潜力.所以舞钢市产业集聚区供水工程选择石漫滩水库作为取水水源的方案可行.

根据石漫滩水库长系列来水量供需调节计算结果,2015规划水平年,水库增加向产业集聚区供水工程取水后,在满足下游河道生态需水量420万m3、钢铁公司和铁矿公司需水量1600万m3情况下,还能满足产业集聚区供水工程取水量1606万m3的需要,供水保证率为100%.

2020 规划水平年,在满足下游河道生态需水量420万m3、钢铁公司和铁矿公司需水量1600万m3情况下,产业集聚区供水工程年取水量1601万m3,在55年供水系列中有2年缺水,供水保证率也为96.4%,仍大于设计供水保证率95%的要求.舞钢市产业集聚区供水工程选择石漫滩水库地表水作为项目的取水水源,水源供水可靠,水量有保证.

表4-1

5 水库水质满足水质要求

根据2010年4月对石漫滩水库地表水取样监测、对24项常规监测项目的化验分析,除一项总氮指标略为超过《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅲ类标准外,其他监测项目均达到Ⅰ类~Ⅲ标准,综合评价为地表水Ⅳ类水质标准.石漫滩水库地表水水质符合生活饮用水水质标准和一般工业用水水质标准,可作为城市生活和工业供水水源,满足项目用水水质要求.

6 取水对水资源状况的影响

产业集聚区供水工程项目实施后,水库增加城市供水量约1606万m3,加上已审批水量总供水量为3206万m3,占库区多年平均来水量的36.6%.根据石漫滩水库长系列供需调算结果,2020规划水平年,水库多年平均蓄水量5208万m3,与不增加产业集聚区供水工程取水情况下的多年平均蓄水量6060万m3,减少了852万m3,水库蓄水量减少比例14.1%.所以,石漫滩水库增加产业集聚区供水工程取水量1606万m3,对库区水资源环境影响较小.

在水库供需平衡计算分析过程中已经充分考虑了下游河道生态需水量要求,而且石漫滩水库下游5km处建有田岗中型水库,田岗水库正常蓄水位的回水段与石漫滩水库非常接近.所以,舞钢市产业集聚区供水工程取水对区域水资源环境和坝下河道生态基流基本无影响.

7 取水对其它用水户的的影响

根据石漫滩水库供水调节计算结果,水库来水量在满足河道生态需水量条件下,首先保证舞钢公司和铁矿公司用水需要,然后再考虑本项目的取水需要.而且2015年、2020年规划水平年,舞钢公司和铁矿公司用水量可以完全满足,供水保证率100%.因此,增加本项目取水量不影响舞钢公司和铁矿公司正常用水要求.

石漫滩水库规划有5.5万亩灌溉任务,设计供水保证率为65%.2015年规划水平年灌溉面积为4.4万亩,灌溉需水量1278万m3;2020年灌溉面积5.5万亩,灌溉需水量1597万m3.在增加本项目取水量条件下的调节计算结果显示:2015规划水平年,灌区供水量为1140万m3,灌溉缺水量138万m3,在55年供需调节计算中,有10年缺水,供水保证率81.8%,满足65%的灌区灌溉设计要求.2020规划水平年,灌区供水量为1399万m3,灌溉缺水量198万m3,有14年缺水,供水保证率74.5%,仍满足65%的灌区灌溉设计要求.

根据田岗水库用水户的供需计算分析,石漫滩水库增加舞钢市产业集聚区供水工程的取水项目,对水库下游的舞钢市城市供水和中加公司的正常用水无影响,对田岗水库灌区农业灌溉供水量也基本无影响.

综上分析,石漫滩水库增加舞钢市产业集聚区供水工程取水量1606万m3后,2015年、2020年规划水平年水库现有供水户的正常取水量均有保证,供水保证率都能达到设计要求.因此,本项目取水对水库现有供水户用水无影响.

8 退水对区域水环境和其它用水户的影响

根据《舞钢市产业集聚区总体发展规划(2009-2020)》,产业集聚区排水体制采用雨、污分流制.雨水在地面汇集后,就近排入柳叶河,并对有地面污染的雨水经处理达标后排入附近柳叶河.这种排水方式与自然排水方式基本相似,不会对下游水环境造成影响.

厂矿企业点源污水应按照国家规定:建设项目的防治污染的措施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用.点源排污企业的生产废水经处理达标后大部分将在企业内部循环再利用;只有少量小型生产企业的废水经处理达标后排入市区污水管网,汇集到污水处理厂再进行统一处理后回收利用或排入附近柳叶河.

由于产业集聚区企业门类还不确定,点污染源的污染物项目不确定.所以,少量的工业废水经处理达标后排入柳叶河而对下游水环境产生的影响因子,不做进一步分析.

产业集聚区生活污水排入市区污水管网,汇集到污水处理厂经处理后,回收利用或排入柳叶河.由于产业集聚区经处理后的生活污水排入柳叶河的量很少,所以,产业集聚区生活污水排放对下游水环境影响甚微.

9 退水口设置合理性

经污水处理厂处理达标后的中水,大部分被中水利用,少部分排入柳叶河.根据河南省人民政府批准的《河南省水功能区划》报告,柳叶河、苇河均为洪溪河支流,属于洪溪河舞阳县排污控制区段,允许一定量的污水排入.舞钢市产业集聚区污水处理厂退水口设置在柳叶河上,符合区域水功能区划要求.

舞钢市产业集聚区内柳叶河宽约3~6m,两岸无堤防,为自然冲刷形成的河沟.柳叶河河道很小,主要是起着排涝作用,无防洪任务.根据舞钢市防洪规划,柳叶河不是舞钢市防洪河道,近期无治理规划;由于产业集聚区污水处理厂外排水量很少,对河道行洪基本上无影响.舞钢市产业集聚区污水处理厂排水口的设置符合舞钢市防洪规划的要求.

10 建议和结论

加快产业聚集区污水处理厂工程建设,防止产业聚集区排水对下游造成环境污染.同步实施城市中水回用规划,充分开发利用中水资源,实现中水资源化,提高水资源重复利用率.

在湖滨路东段(钢城大道至石漫滩大坝)建设雨污分流排水工程,严禁污水向水库排泄.

综上所述,舞钢市产业聚集区供水工程水源选取、取水及退水符合水资源保护规划和防洪规划的要求,经过论证分析合理、可行.

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