登封市农村饮水安全工程水资源论证分析

□魏雅琴(河南省郑州水文水资源勘测局)

1 概况

登封市地处豫西山区，行政区划面积1220 km2，大部分区域为淮河上游颍河水系，西部小范围区域为黄河中游伊洛河水系，属北温带大陆性季风气候，干热少雨。多年平均降水量661.20 mm，多年平均地表水资源量1.52亿m3，径流深124.60mm，地下水资源量0.97亿m3，水资源总量2.41亿m3。地表水开发利用率约36.50%，地下水开发程度67.40%。

截至2010年底，全市总人口约63.60万人，其中农村人口约56.30万人，饮水安全和基本安全人数约为46万人，占农村总人口的81%；共建成集中式供水工程192处，工程解决总人数24.78万人的饮水安全问题，占农村总人口的44.01%。

2 “十二五”规划实施方案

根据登封市“十二五”农村饮水安全工程规划总体目标，到2015年末，解决农村居民饮水不安全人口18.06万人，其中高氟水3.00万人，苦咸水3.22万人，缺水区7.17万人，其他2.85万人；解决1.82万名在校师生饮水不安全问题。工程建设形式主要有引提水、打井和管网延伸3种形式。取用地表水与地下水作为供水水源。供水水质达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求，水量满足《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）的要求，实现供水入户率90%以上，水源保证率达到“严重缺水地区水源保证率不低于90%，其他地区水源保证率不低于95%”的目标。

3 取用水合理性分析

分析依据采用《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)和《农村饮用水安全卫生评价指标体系》。考虑的用水项主要有居民生活用水量、公共建筑用水量、管网漏失和未预见水量。

3.1 项目最高日用水量

居民生活最高日供水量计算方法及系数确定：W最高日＝W平均日×Kd，农村居民生活平均日用水量采用50 L/人·d，日变化系数1.40；公共建筑用水主要为学校用水，其用水量计算统一采用按20 L/人·d估算，无学校的村庄不计此项；管网漏失及未预见水量按照居民生活用水和公共建筑用水总量的20%进行估计算。见表1。

表1 最高日用水量统计表 (m3/d)

3.2 工程供水规模及供水量

水源工程取水量=供水规模，供水工程的日供水规模一般略大于最高日用水量，按其供水范围最高日用水量十位取整来确定。平均日供水量Q平均日供=供水规模(Q日供水)/日变化系数(Kd)；供水天数按365 d计，则项目供水量W年=Q平均日供×365。见表2。

表2 水源工程供水规模及供水量统计表

3.3 取水量和用水指标合理性分析

项目工程总供水规模1.45万m3/d，总供水量378.03万m3/a，其中地表水规划供水82.91万m3，地下水规划供水295.13万m3，分别占水资源可利用总量的3.52%、占地表水可利用量1.68%、占浅层地下水可开采的5.09%；项目取水主要目的是农村居民生活用水，仅在取水方式发生变化，取水量较现状基本上没有大的增加。项目居民用水指标为52.00 L/人·d，大于规定的饮水安全水量指标50 L/人·d的要求，是安全的；项目工程管网漏失及未预见水量占居民生活用水与公共建筑用水量之和的19.60%，占总供水量的16.40%，符合规定的10%～25%取值的用水要求。因此，本规划项目取水量和用水指标是合理的。

4 取水水源论证

4.1 水源选择

项目可供选择的水源为地表水、地下水和雨水集蓄。地表水源包括水库水、河道水和山泉水。登封市共有中小型水库55座，主要分布在论证区北部、南部地势较高地带，水质一般和供水保证程度一般。登封市属嵩萁山构造中低山裂隙岩溶水水文地质区，论证区范围内的河谷两侧、山前堆积阶地、颍河左岸、低山区和南部箕山背斜北翼地区为地下水中等富水区；山前丘陵地带、东部中低山区为弱富水性区。地下水水质较好，供水保证程度高，为集中供水工程的主要供水水源。雨水集蓄受降水和工程设施的影响因素加大，水质较差，供水保证程度低，不宜作为集中供水工程的供水水源。

4.2 地表水供水工程水源论证

工程取水主要为颍河支流及其上的水库，规划工程14处。其中，取用河道水4处，取用水库水6处，城市供水管网4处。水源论证包括来水量、需水量计算以及供需平衡分析。

不同保证率天然径流量（来水量）：采用告成水文站1956-2010年55年天然径流量计算成果，用比拟缩放法推算，其计算公式为：W区域=R参证·F区域，式中：W区域—为区域天然径流量；F区域—为区域面积；R参证—为参证站径流深。分别计算多年平均和P＝20%、50%、75%、95%不同保证率下的来水量。

项目需水量：根据优先保证生活用水的原则，只考虑农村居民生活用水的最大需水量。

水库损失水量：项目涉及的中小型水库共7座，参考《中小型水库水文测报》的估算公式，即：水库的损失水量V损＝水面蒸发损失（V蒸）＋渗漏损失(V渗)。

农业灌溉需水量：作物需水量扣除有效降雨量即为作物灌溉净需水量。

在优先保证生活需水，不考虑农业灌溉的情况下，通过供需平衡分析得出结论。年统计分析：在P＝75%保证率下1处工程供水不能满足生活需水的要求；加入水库供水调节后年内分析：工程均能满足最大生活需水量的要求；按工程地点分析：在P＝95%保证率下，年内2个月份缺水的工程1处。其它保证率下供水工程供水均能满足生活需水的要求。

4.3 地下水供水工程水源论证

地下水源取水工程共计62处，主要解决12.50万人农村居民和1.82万人的农村学校师生的安全饮水问题。

地下水资源量和可利用量：根据《郑州市水资源调查评价》成果，登封市多年平均地下水资源量9667.53万m3(不含井灌回归补给量)，多年平均地下水可利用量5800.52万m3/a。

现状地下水量均衡分析：据2001-2010年《郑州市水资源公报》成果资料统计分析，登封市平均地下水资源量1.43亿m3。地下水可开采量采用“补给量减去不可夺取的排泄量作为可开采量”与可采系数法估算，系数采用0.60，则论证区平均地下水可利用量8592万m3，平均实际开采量5787万m3，开发利用程度为67.40%，为中等开发利用程度。规划62处地下水源工程建成实施后，最大供水量376.68万m3/a，占可开采量的6.50%。

5 水质评价

地表水水质评价主要选取了5座水库、颍河源头的泉水和14处已建地表水工程的水质监测资料。依据中华人民共和国《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）规定的评价项目和评价方法进行评价。根据评价结果，绝大部分地表水源水监测因子都能满足生活饮用水水质要求，个别检测因子如：色度、肉眼可见物、硫酸盐、耗氧量、菌落总数、总大肠菌群，未能满足水质要求，需净化处理；已建地表水供水工程的水质均基本满足农村小型集中式供水和分散式供水部分水质指标及限值的水质要求。地下水水质评价主要选取了已建成41处地下水水源工程的原水水质监测成果资料。通过水质评价，33处工程原水所有指标均合格，8处工程原水超标，对以上超标的水源工程原水进行处理达标后，能满足农村居民生活饮用水的需要，以地下水作为集中供水工程的供水水源在水质上是可行和可靠的。

6 工程取水对周边水资源状况及其它取水户的影响

个别地表水供水工程在枯水年份出现需水接近或大于来水的情况，对取水口下游河道的生态需水造成一定的影响，但是通过水利工程的调节作用，可以减小工程取水对周边水资源状况造成的影响。地下水源工程改变了农村居民生活用水的取水方式，提高用水保证率，用水量增加不大。因此工程供水后，对区域水环境影响轻微。

工程取水对周边影响范围主要是位于山区或丘陵区的农村，周边工矿企事业单位较少，涉及河道和小型水库目前基本没有较大的规划用户，且项目取水量较现状用水基本上没有大的增加，不会对其它用水户造成影响，仅会对周边的农业灌溉产生一定的影响。通过水利工程的调节，可以减小项目工程取水对其造成的影响。

7 取水可靠性与可行性分析

地表水供水工程通过供需平衡分析，基本能满足生活需水的要求。因此，规划以地表水作为供水水源的集中供水工程是基本可行和可靠的。

地下水供水工程，供水规模>10m3/h水量要求的工程，主要分布于河谷两侧、山前堆积阶地等，单井出水量受含水层岩性和影响变化较大，属中等富水区；供水规模<10m3/h水量要求的工程，主要分布于碳酸盐岩出露地区周围的山前丘陵地带，储水条件差，属弱富水区，单井出水量一般在0.02～20m3/h左右。能满足供水工程的取水量要求。

综上所述，项目取水是可靠、可行的。

8 问题与建议

第一，提高供水保障，加大水利工程建设。项目个别地表水供水工程在枯水年份出现年内个别月份缺水的情况，建议采取工程措施解决。如采取增加蓄水池容积或在河道上根据地形修建小型堰坝工程等措施。

第二，建是基础，管是关键。严把工程质量关，做到科学规划、精心设计，重视施工工艺、科学施工；建立、健全保证供水良性运行的长效管理机制。

第三，加强污染源治理。严格限制在山区河道上游建设排污设施，对饮水工程进行监督并定时对水进行化验，以保证饮水质量。

第四，加大对农村环保的投入。建设农村地区污水收集处理、垃圾处理、改水改厕等基础工程，减轻对区域水资源环境的影响。

第五，加大保障饮水安全的宣传力度。