于 洋,田金凤
(辽宁省本溪水文局,辽宁本溪117000)
桓仁县水资源优化配置分析
于 洋,田金凤
(辽宁省本溪水文局,辽宁本溪117000)
桓仁县境内水资源丰富,但时空分布不均且水资源开发程度偏低,通过中远期水资源供需平衡分析,个别地区存在水资源配置不合理的问题。为实现县内水资源优化配置,保持全县区域经济可持续发展,制定水资源配置方案势在必行。
桓仁县;水资源;开发利用;优化配置
桓仁满族自治县隶属于辽宁省本溪市,地处在浑江中下游,为鸭绿江流域浑江水系。降水是水资源的补给源,根据1956—2010年55 a系列资料分析,全县多年平均降水量为321 900万m3,折合降水深907.5 mm。全县多年平均地表水资源量160 127万m3,折合径流深为451.4 mm。全县20%、50%、75%、95%频率径流量分别为209 766万m3、152 120万m3、113 690万m3、72 057万m3。全县山丘区多年平均地下水资源量为31 100万m3。其中,河川基流量为30 646万m3,潜水蒸发量为454万m3。全县1956—2010年系列20%、50%、75%、95%频率水资源总量分别为210 418、152 594、114 044和72 281万m3。桓仁县行政分区多年平均水资源总量见表1。
2.1 供水水源工程现状
2007年水源工程供水设施现状总供水能力为17 144万m3。其中地表水工程16 670万m3,地下水工程474万m3。2007年桓仁县工程供水能力见图1。
2007年桓仁县共有水库18座,具有供水功能的水库有13座,总库容386 664万m3,兴利库容88266万m3,现状供水能力6 167万m3。共有小型引水工程238座,现状供水能力9 318万m3。共有小型提水工程72座,现状供水能力1 695万m3。共有机电井19眼,全部为浅层地下水井,现状供水能力474.1万m3。
表1 桓仁县行政分区多年平均水资源总量表
图1 2007年桓仁县工程供水能力示意图
2.2 供水、用水现状
2007年桓仁县总供水量为12 963万m3,地表水供水量为12 489万m3,其中蓄、引、提工程分别为1 476万m3、9 318万m3、1 695万m3;地下水供水量为474万m3,均为浅层地下水[1]。
2007年桓仁县总用水量为12 963万m3,其中:城镇居民生活用水量为245万m3、农村居民生活用水量为343万m3、工业用水量为1 108万m3、建筑业用水量为48万m3、三产用水量为214万m3、农田灌溉用水量为10343万m3、林牧渔苇用水量为420万m3、牲畜用水量为242万m3、生态用水量为0.2万m3。
2.3 现状用水水平
2007年桓仁县人均用水量为427.6m3,略低于同时期全国平均水平438m3。万元GDP用水量为229.1m3,低于同时期全国平均水平281m3,城镇居民生活用水指标为80.6 L/人·d,农村居民生活用水指标为42.7 L/人·d。万元工业增加值取水量为53.8m3/万元,其中除火核电之外的其它工业万元工业增加值取水量为50.7m3/万元,火核电用水指标为1.14m3/s·GW。万元建筑业增加值取水量为18.8m3/万元,万元三产增加值取水量为10.4m3/万元。2007年桓仁县农田灌溉用水综合指标为10 618.5m3/hm2,水田、水浇地、菜田分别为11 374.5m3/hm2、3 466.5m3/hm2、7 225.5m3/hm2。林牧渔苇业为林果灌溉,用水指标为3 385.5 m3/hm2。大小牲畜用水指标分别为63.5 L/头·d和14.9 L/头·d。2007年桓仁县农业用水指标见表2。
表2 2007年桓仁县农业用水指标分析表
2.4 现状存在的主要水资源问题
2.4.1 水资源区域分布不均
桓仁县多年平均水资源总量为16.06亿m3,人均占有量为5 316 m3。向阳乡人均占有水资源量最多,为12 999 m3;其次普乐堡镇,为12 116 m3,最少的是桓仁镇,人均占有水资源量仅为1 717 m3。桓仁镇人均水资源占有量约是向阳乡人均水资源占有量的1/8。
2.4.2 水资源开发利用不尽合理
从水资源开发利用程度可知,地表水开发利用率为7.80%。其中:桓仁镇地表水开发程度最高(21.46%),向阳乡最低(1.84%),相差约12倍。
2.3.3 行业用水结构不合理
行业用水结构不合理,现状农业用水比重偏大,现状农业用水占总用水量的80%。而发达国家农业用水占总用水量的比重在30%~40%。
2.4.4 用水效率不高,节水潜力较大
2007年桓仁县工业万元增加值用水量为50.7 m3/万元,在全国居于领先水平(全国为131 m3/万元),但是,与发达国家比,用水效率仍有一定的提高的空间。同时期,美国为43 m3/万元(RMB),日本为19 m3/万元(RMB)。农业方面,桓仁县水田灌溉水利用系数不高,现状仅为0.55,现状水田毛灌溉定额为11 310/m3·hm2,若灌溉水利用系数提高到0.6,则水田毛灌溉定额降为9 735 m3/hm2,节水空间较大。
生活方面,节水器具普及率仅为80%。有待进一步推广,生活用水节水空间较大。
2.5 水资源供需分析
全县2015年供水量18 770.45万m3,需水量13 816.15万m3,2020年供水量20 786.24万m3,需水量14 322.06万m3,2030年供水量20 695.34万m3,需水量15 979.67万m3。各水平年供水量大于需水量,满足供水需求。由于供水水源的分布不均,个别乡镇存在供水量不足的情况。乡镇缺水量由高到低依次为:华来镇、古城镇、二棚甸子镇、黑沟乡。
3.1 桓仁县总体水资源配置格局
根据桓仁县水资源分布特点和水资源供需分析结果,以桓仁水库引水工程为骨干,由大雅河水利枢纽工程、边哈子水库联合,解决桓仁县城、乡、镇工业、农业、生活与生态环境等供水问题。
3.2 水资源配置原则
1)地下水保护原则。在水库、江河等地表水、城镇公共供水以及其他水源供水能够满足用水需求的前提下,现有的城镇地下水取水工程全部限期关停;除为保证供用水安全必须转为应急备用水源和对水质有特殊要求必须保留的,必须限期封闭。
2)供水安全原则。水资源配置要考虑城市供水安全,即在应急状态下,保证城市最基本的用水需求。
3)统筹兼顾原则。统筹考虑县城与乡镇之间、行业之间、近远期之间、经济社会与生态环境之间的用水需求。
4)优先配置已有供水工程潜力原则。核定现状取水能力,即核实现状水源地95%保证率供水量,利用供水潜力进行水资源配置。
5)污水处理回用优先原则。城市污水处理厂按城市不同的用途分级处理污水,优先使用于生态环境用水,还可用于热电等工业企业。
6)地表水优先原则。配置先用地表水,后用地下水。在不适合建设地表水源的地区可以建设地下水源工程。
3.3 水资源配置实施方案
全县总体配置思路是:全县县城及城、乡、镇近、远期围绕桓仁水库供水配套工程进行配置。
桓仁县水资源配置总体思路是以桓仁水库供水配套工程为骨干,辅之以污水处理回用工程等,对桓仁县桓仁镇等12个乡、镇政府所在地进行水源配置。对桓仁水库配置方案调整为:在2015年、2020年、2030年的供水量均为2 315万m3。
3.3.1 桓仁县县城
桓仁县县城在未来以桓仁水库引水工程为主要供水水源。桓仁县县城2015年、2020年、2030年供水安全所需水量分别为4.50万t/d、4.98万t/d、5.36万t/d。
桓仁县县城现状地下水供水能力为0.61万t/d,根据《辽宁省地下水资源保护条例》,按照《辽宁省地下水保护行动计划》的要求,本次规划桓仁县县城各水平年削减地下水量分别为0.30万t/d、0.49万t/d、0.61万t/d,剩余地下水供水能力分别为0.31万t/d、0.12万t/d、0。
由于桓仁县实施地下水保护行动计划,规划在2015年之后,桓仁县以边哈子水库作为备用水源来养护,以供应急之需。
3.3.2 桓仁县乡镇
桓仁县各乡镇中,古城镇、黑沟乡、华来镇及二棚甸子镇因现状供水能力的不足而产生的缺水,由污水处理回用和现有市政水厂调配解决。其中供给古城镇不同水平年供水量分别为400万m3、100万m3、300万m3;供给黑沟乡不同水平年供水量分别为250万m3、250万m3、350万m3;供给华来镇不同水平年供水量分别为700万m3、850万m3、1 100万m3;供给二棚甸子镇不同水平年供水量分别为400万m3、50万m3、1 100万m3。北甸子镇及向阳乡因发展导致的缺水,通过污水处理回用和新建回龙水库取水口加以解决,其中北甸子镇2030年新增10万m3,向阳乡2020及2030年均新增30万m3。八里甸子镇通过新建自备水源解决缺水问题,2015及2020年新增水量50万m3,2030年新增水量80万m3。普乐堡镇、雅河乡、沙尖子镇、五里甸子镇经供需二次平衡分析后满足需水要求,仍有余水。
桓仁县水资源优化配置,符合国家宏观政策和法律、法规要求,规划的重点工程符合《桓仁县城市总体发展规划》。规划实施后,全县水资源分布趋于平衡,可以缩小各地区、城乡之间的经济差别,促进和谐社会建设;通过优化水源,地表水与地下水得到合理配置,解决了地下水过度开采问题,保证了全县2015年、2020年、2030年城镇生活、工农业发展用水,有利于桓仁县国民经济的可持续发展。生态环境用水量的配置,可以解决近年来河流断流、水质污染等环境问题,湿地配水保护,修复了湿地功能,保护湿地生态系统完整性,对保持生物多样性具有积极意义,城市景观绿化环境用水的配置,可以推进环保模范城市和环境优美城镇建设,促进桓仁县旅游产业快速发展,提高城市人民生活质量。综上,优化配置后社会效益、经济效益和环境效益显著。
配置方案的重点工程实施时将对水源工程区域的生态环境、水环境等造成一定的影响,但通过工程措施设计、水资源保护、宣传教育、严格管理等环保措施,对周边环境造成影响可得到减免或减小,故从环境角度整体上看,配置方案布局是合理的,优化配置实施是非常必要和迫切的。
[1]李晓明.浅析水资源优化配置[J].水利发展研究,2013(02):25-27.
TV213.4
B
1007-7596(2015)05-0129-03
2014-10-31
于洋(1984-),男,辽宁本溪人,工程师,从事办公室行政管理、防汛抗旱、水资源管理与保护、水文监测等工作;田金凤(1978-),女,辽宁本溪人,工程师。