浅谈以地下水为水源的高速公路水资源论证

2015-07-25 05:03:30田济扬于福亮李传哲耿曙萍
中国水利 2015年11期
关键词:用水量水文地质水源

田济扬 ,于福亮 ,李传哲 ,3,耿曙萍 ,刘 佳 ,5

(1.中国水利水电科学研究院,流域水循环模拟与调控国家重点实验室,100038,北京;2.水利部水资源与水生态工程技术研究中心,100038,北京;3.武汉大学,水资源与水电工程科学国家重点实验室,430072,武汉;4.新疆水文水资源局,830000,乌鲁木齐;5.河海大学,水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,210098,南京)

建设项目水资源论证制度于2002年建立,到现在已经发展为一种有效监管水资源开发利用的手段,既是建设节水型社会的重要举措,也是量水发展的根本体现。建设项目水资源论证要求对取、用、耗、排等各个与水有关的环节进行计算分析,结合建设项目特点,综合考虑水资源承载能力和水环境承载能力,得出论证结论,为经济社会的发展规划与布局奠定科学基础,为取水许可的审批提供技术依据。

一、开展以地下水为水源的高速公路水资源论证的意义

随着经济社会发展,在众多建设项目中,高速公路的建设成为我国基础设施建设的重要组成部分。因高速公路有改善综合运输结构、通行能力大、运输效率高等优点,在我国交通运输业中占有重要地位。近年我国高速公路的总里程快速攀升,为促进我国国民经济发展作出了重要贡献。但高速公路是线性工程,占地相对较多且涉及范围广,尤其是在地下水超采地区,建设项目很可能对水资源和环境造成较大影响。因此,有必要提出以地下水为水源的高速公路水资源论证的一般方法,对于提升高速公路水资源论证报告的编制水平、深入贯彻最严格水资源管理制度、促进水资源与经济社会协调发展有实际意义。

二、以地下水为水源的高速公路水资源论证的一般方法

1.高速公路的基本情况、论证范围及水平年

高速公路基本情况应当重点阐述与水资源密切相关的内容。首先,报告中应明确高速公路建设的原因、位置、规模、占地情况,并附高速公路的规划设计图以及主要技术指标表。其次,简要说明业主提出的取用水方案与退水方案,具体包括:取水来源、用水项目、取用水量、取用水的水质要求、退水量、退水工程的设计、废污水的处理以及退水去向。

高速公路涉及的地区较多,各地区的地下水资源禀赋有一定差异。分析范围宜通过高速公路所涉及的行政区来确定。但在水文地质资料完整的情况下,还要充分考虑水文地质单元的完整性。一般通过打井的方式抽取地下水,水源井比较分散,因此取水水源论证范围宜选取各水源井及其周边的区域,该区域的大小可通过抽水试验来确定。取水影响范围与取水水源论证范围相同。退水影响论证范围为高速公路沿线设施退水口附近区域。分析范围与论证范围均应附图。

现状水平年应尽量选取最近年份,如报告编制时间是2014年,现状水平年应为2013年;规划水平年应选取高速公路通车的下一年,如高速公路建成通车是在2018年,规划水平年应为2019年。

2.水资源状况及开发利用

做好水资源现状分析是高速公路水资源论证的基础工作。根据分析范围内水资源及开发利用状况,分析水资源开发利用潜力和存在的主要问题。

水资源状况包括地表水和地下水的水量与水质情况:水量的描述应该包括多年平均水量和近10年每一年的水量,并重点分析地下水水量的变化趋势;水质应以水功能区划为依据,对近10年的水质进行评价。

水资源开发利用分析包括:供水量与供水结构、用水量与用水结构、用水水平与用水效率。通过查阅水利统计年鉴、国民经济和社会发展公报等资料可以完成上述内容的编制。其中,分析范围内的总供水量应等于总用水量,用水水平与用水效率应同全国、相邻地区或者相似地区进行比较,如果用水水平较高、用水效率较低,应详细分析原因,提出解决办法。供水结构、用水结构以及用水水平与用水效率的对比分析尽量采用图表的方式表述。

3.取用水合理性及取水水源分析

取用水合理性及取水水源分析是水资源论证的重点与难点,需要专业人员同时了解高速公路的规划、设计、施工、运营等各个环节的技术问题,计算各用水项目的取用水量,掌握水文地质相关的专业知识,分析取水水源的可靠性。

首先,从宏观上,取水应当考虑与相关产业政策的相符性。一般来讲,高速公路的建设符合国家产业政策,对区域经济社会发展有很大促进作用,是利国便民的工程。

其次,对高速公路建设期与运营期各用水环节进行分析。高速公路建设期用水主要包括:路基材料拌和用水、路基土方用水、道路混凝土用水、工作人员用水以及未可预见用水等。分析时应与设计单位、施工单位保持沟通,充分了解设计、施工方法,依据《公路工程概算定额》等规范与标准,先计算各项建筑材料用量和工作人员人数与工日,再乘以相关定额,即可得到各类用水量;未可预见用水按照建设期上述总用水量的10%计算。高速公路运营期用水主要包括:生活用水、旅馆用水、餐馆用水、取暖补充用水、洗车用水、汽车加水、绿化用水、环境卫生用水以及未可预见用水等,以上用水均来自管理中心、服务区、收费站、停车区等高速公路沿线设施。其中,生活用水按照高速公路沿线设施配备的人员数量乘以用水定额计算,占总用水量比例最大;旅馆用水和餐馆用水计入服务区,旅馆用水按照入住人数乘以用水定额计算,餐馆用水按照用餐人数乘以用水定额计算;取暖补充用水量按照高速公路沿线设施的取暖面积乘以用水定额计算;洗车用水与汽车加水按照不同车型交通流量乘以经验系数得到实际需要清洗和加水的车辆数,再乘以用水定额计算,最后按照沿线设施停车位的数量分摊到沿线设施上;绿化用水按照绿化面积乘以用水定额计算;环境卫生用水按照环卫面积乘以用水定额计算;未可预见用水按照上述各项用水总量的10%计算;特殊情况,高速公路沿线的绿化隔离带不需要人为灌溉,无用水量。

再次,对运营期进行水量平衡分析,应当列出沿线设施用水量平衡表,绘制沿线设施水量平衡图。其中,生活用水、汽车加水、取暖补水均采用新鲜水,绿化用水、环卫用水和洗车用水尽量采用再生水,再生水来源于生活污水。若再生水水量不足时,可考虑修建雨水调蓄设施,若雨水调蓄工程建设有困难,则采用新鲜水;若再生水水量有富余,可用于高速公路沿线的绿化隔离带或者道路喷洒,以确保节约用水和高效用水,进而与周边高速公路的用水指标进行对比,分析取用水量是否在合理范围内。

最后,进行取水水源的论证分析。取水水源的分析是以高速公路沿线的水文地质条件为基础,并明确线路周边区域地下水补给的情况。高速公路沿线的水文地质条件应分为平原区、丘陵区、山区等进行分析,再依据水文地质勘测结果对高速公路路段作进一步划分。水源井的位置应取在沿线设施附近,兼顾水文地质条件。在修建水源井时应进行抽水试验,观测地下水水位,计算影响半径并检测地下水水质。当水源井的涌水量满足用水量要求、水质达到《生活饮用水卫生标准》、取水后地下水水位不会有太大影响时,认为取水水源可靠。另外,某些高速公路山区段较长,水文地质勘测不便,抽水试验难以进行,此时应当依据实际地形特征和山区段前后较容易勘测路段的水文地质条件进行分析,抽水试验可选在距离理论试验点较近的、容易做抽水试验的地区。

4.取水和退水影响

由于高速公路是线性工程,取水水源分散,单位里程取水量较小。取水影响应当包括在建设期和运营期高速公路的取水对地下水资源可利用量、地下水水位以及配置方案的影响,对生态环境和水功能区纳污能力的影响以及对其他用水户的影响等。以上分析应在对高速公路周边地下水系统有较全面了解的基础上进行。

高速公路的取水量较小,退水量也较小。退水影响的分析首先要阐述退水方案。高速公路建设期的退水应全部收集,再运往污水处理厂集中处理;运营期的退水应经过高速公路沿线配备的生活污水处理设施处理后,尽量用于绿化、环卫和洗车等,实现建设期与运营期的“近零排放”。

5.影响补偿与水资源保护

高速公路对第三者的补偿主要包括两方面:征地补偿和用水补偿。建立良好的补偿机制,有助于妥善处理各种矛盾。其中,征地补偿应由建设单位协调有关各方,在高速公路建设前就制定好补偿方案;高速公路取用水量虽然不大,但对于缺水地区,尤其是遇到高速公路周边有常年取用地下水作为生活用水或灌溉用水的居民时,应首先把对居民用水的影响降到最低,采用适当的方式进行补偿;若影响较大,需考虑更改线路。

水资源的保护应当采取工程措施与非工程措施相结合的方法,达到节水和环保的目的。高速公路沿线设施全部采用节水型生活器具和节水型绿化灌溉技术,安装水源井水量与水质实时监测系统;接受水行政主管部门的监督,建立水源井保护范围,加强水资源保护与节水宣传力度。

三、开展以地下水为水源的高速公路水资源论证的建议

以地下水为水源的高速公路水资源论证的核心问题是地下水资源论证,而高速公路取用水源分散,单位里程的取用水量较小,因此需要掌握高速公路沿线详细的水文地质资料,这是高速公路地下水资源论证的基础,论证单位应当给予高度重视,不能照搬旧资料,应当进行现场勘测。对于地下水超采严重的地区,应当依照当地有关取用地下水的规定进行论证。若不符合相关规定,除特别重要工程外,一般需更换水源,甚至变更路线。

论证的难点是建设期与运营期取用水量的计算。建设期与运营期用水项目较多,需要全面了解高速公路的规划设计、施工工艺、运营方式等。论证单位要与高速公路设计单位、施工单位以及业主保持密切沟通,遇到问题及时询问,及时处理。

四、结 语

本文结合以地下水为水源的高速公路水资源论证,梳理了论证报告书编写过程中遇到的一些技术问题,特别是对取用水合理性分析及取水水源分析重点进行了讨论,为这类水资源论证报告书的编制提供了参考。

在报告书编写过程中,一定要实事求是、科学论证,做好现场勘测与调研工作,决不可弄虚作假。报告编制单位要与业主保持密切沟通,通过论证提出合理的取用退水方案,同时向业主做好水资源管理相关制度、规划的宣传。目前,规划水资源论证、建设项目水资源论证以及论证后期监测评估共同构成了水资源论证体系,有利于“三条红线”水资源管理制度的实施,使水资源得到合理开发、高效利用、优化配置、有效保护。

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