邢台市区水资源优化配置方案研究

2013-04-29 08:07郭金印陈峨印
中华建设科技 2013年5期
关键词:优化配置水资源

郭金印 陈峨印

【摘要】邢台市区水资源短缺,供需矛盾突出;同时,市区供水水源复杂,地表水、地下水、再生水、外调水等水源并存,水资源利用缺乏整体规划,再生水、地表水利用率低,岩溶水持续超采,生态环境进一步恶化。根据开发利用现状,进行了水资源供需平衡趋势分析,提出了总量控制、不同水源优化配置的水资源开发利用方案;为研究区及相似区域的水资源开发利用和管理提供了科学依据。

【关键词】水资源;优化配置;邢台市区

邢台市区位于邢台市域西部,面积188Km2。属山前冲洪积扇平原,地形平缓开阔。该区邢台市区水资源短缺,供需矛盾突出。同时,市区供水水源复杂,地表水、地下水、再生水、引江水等水源并存,水质优劣、水价各异,如何对这几种水源进行调配,以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展,是水资源供需中急待解决的问题。为此,开展邢台市区水资源优化配置研究非常必要。

1. 水资源开发利用现状

1.1水资源总量及供水水源。

邢台市区内水资源总量为3289.8万m3。不同频率水资源量为:P=20%,4654.0万m3,P=50%,2172.0万m3,P=75%,1371.0万m3。另外,向市区供水的其他水源还有,百泉泉域岩溶水、上游朱庄水库水、市污水处理厂再生水以及2004年将通水的南水北调中线工程引江水。

1.2供用水现状。

现状2009年市区内总供水14065万m3,其中地表水1692万m3,地下水12013万m3,再生水360万m3。按用水行业分为,农业用水3659万m3,占用水总量的26%,工业用水6477万m3,占总用水量的46%。生活用水3929万m3,占总用水量的28%。

1.3水资源开发利用中存在的问题。

1.3.1局部地区地下水超采严重,水位持续下降。

邢台市区地表水先天不足,地下水资源就成了维持需水量的主要水源。由于开采量增大,补给量减少,导致局部地区地下水位持续下降。1979年以后,岩溶水集中开采区大规模集中开采,其水位呈现出连续多年下降趋势。在集中开采区,产生了地下水位下降漏斗。

1.3.2水资源配置不尽合理。

市区水资源利用缺乏整体规划,再生水、地表水资源利用率低,取用水存在一定的任意性。产业结构和布局脱离水资源条件,在缺水地区布置了很多高耗水项目,人为加剧了水资源紧张状况。

2. 水资源供需平衡分析

2.1需水量预测。

依据《邢台市国民经济和社会发展第十二个五年规划》,参照国家及省有关经济发展规划并考虑经济结构调整、经济发展布局、产业技术更新、经济发展速度等因素,采用定额法,对近期2011年、2015年,邢台市区需水量进行预测,预测结果见表1。

2.2可供水量预测。

不同水平年各分区可供水量为原有供水工程和新增水源工程所能提供的供水总量,按P=50%保证率计算。可供水总量主要包括地表水、地下水、再生水和外流域调水等部分。其中地表水包括自产地表水和引朱庄水库水,地下水包括孔隙水和岩溶水,外流域调水为南水北调中线工程分配的引江水。预测结果见表2。

2.3供需平衡分析。

根据以上不同水平年需水预测和可供水分析结果可以看出,目前状况下市区水资源形势依然严峻,在南水北调中线通水前,如不采取新的开源措施,缺水情况将存在。随着南水北调中线工程通水,再生水的充分利用、节水降耗等措施的实施,市区水资源条件得到明显改善。

3. 水资源优化配置方案

对于邢台市区来说,特定水平年可供水量基本确定情况下,水资源优化配置是在考虑可持续发展、优先生活用水、用水效益最大化三原则条件下,市区水资源统一调配管理,优先使用再生水,充分利用地表水,合理开采孔隙水,有效保护岩溶水,形成地表水、地下水、再生水、外调水联和调度的供水格局,确保水资源可持续利用。在此基础之上,对可利用资源的水量、水质进行最佳分配。由于南水北调工程通水将为邢台市供水,通水时间为2014年年底,将大大缓解我市水资源紧缺状况,改变我市水资源配置格局,因此,水资源配置方案以2015年南水北调中线通水前后为界,划分为2011年南水北调中线通水前和2015年南水北调中线通水后水资源配置两个方案。

3.1南水北调中线通水前(2011年)水资源配置。

依据水资源开发利用原则、各水源水质情况以及不同用水户对水质要求等情况,对市区五种水源提出如下分配方案:

(1)用水优先次序。按照“取水许可应当首先满足城乡居民生活用水,并兼顾农业、工业、生态与环境用水以及航运等需要”原则,用水优先次序确定为:一生活、二环境、三工业、四农业。

(2)引朱庄水库水。主要用于工业、生活和环境。主要用水户为兴泰电厂、邢钢、中钢邢机、轮胎厂、七里河、桥西生态园区、市区生活,其他工业。

(3)孔隙水。主要用于工业、农业、农村生活、环境、城市建筑。

(4)岩溶水。主要用于生活、工业。主要用水户为供水公司(含工业)、供水管网以外生活。

(5)再生水。用于工业、农业、城市卫生和环境。主要用水户为兴泰电厂、市区景观绿化、农业、桥西生态园区,城市卫生等。

(6)自产地表水。用于七里河环境。

不同水源类型配置结果见表3。配置结果表明,在2014年以前,市区用水总量控制在14593万m3以内,生活、环境用水(岩溶水不再超采,七里河、牛尾河等环境用水得到保障)基本得到满足情况下,工业、农业用水出现缺口。但考虑市区极度缺水,可通过各种节水措施来满足工农业用水需求。

3.2南水北调中线通水后(2015年)水资源配置。

由于引江水的到来,用水结构需要大的调整。依据水资源开发利用原则、各水源水质情况以及不同用水户对水质要求等,对市区六种水源提出如下分配方案:

(1)用水优先次序仍为一生活、二环境、三工业、四农业。

(2)引朱庄水库水。用于市区环境及市区以外工农业。主要用水户为七里河生态,市区以外德龙园区、羊范工业园区、邢台县农业、河道环境,也可作为城市发展储备水资源。

(3)孔隙水。主要用于农业、环境。

(4)岩溶水。生活用水备用水源。

(5)再生水。用水目标基本不变,能扩大到多少就利用多少。用于工业、农业、城市卫生和环境。主要用水户为兴泰电厂、市区景观绿化、农业、桥西生态园区,城市卫生等。

(6)自产地表水。用于七里河环境。

(7)“南水北调”引水。在城市工业、生活用水中,除使用再生水部分全部改用引江水,剩余引江水可作为城市发展储备水资源或调整至其它县区。

不同水源配置结果见表4。根据不同水源配置结果可以看出,随着南水北调中线工程通水,再生水的充分利用、节水降耗等措施的实施,市区水资源条件得到明显改善,生活、工业、农业、环境用水都能得到满足。

4. 结语

上述水资源配置结果表明:目前在产业结构调整和强化节水措施下仅靠当地自身的水资源条件,不能满足当地快速发展的用水需求,尚需通过实施引江工程并最终形成科学合理的水资源配置总体格局,方能实现城区人水和谐和可持续发展。上述水资源配置成果为编制邢台市区水资源综合规划和实施最严格的水资源管理制度提供了科学依据。

参考文献

[1]乔光建.区域水资源保护探索与实践[M].北京:中国水利水电出版社,2007.274~279.

[2]王浩,王建华,秦大庸,流域水资源合理配置的研究进展与发展方向[J],水科学进展,2004(1)..

[3]郭龙珠,彭世彰,缴锡云,基于球优化法的流域水资源可持续利用配置研究[J],中国科技论文在线,2006(12).

[作者简介] 郭金印(1977-),男,籍贯:河北省邢台县人,职称:助理工程师,1998年

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