建平县水资源配置工程组合方案探析

付英阳

(辽宁抚顺润泽水利工程监理有限公司，辽宁 抚顺 113299)



建平县水资源配置工程组合方案探析

付英阳

(辽宁抚顺润泽水利工程监理有限公司，辽宁 抚顺 113299)

基于建平县水资源短缺和地下水超采、各行业竞争性用水矛盾突出等多重问题的困扰，未来将以保障全县水资源安全供给为核心，拟定未来不同组合的水资源配置方案，通过典型年调节计算和对比分析，给出推荐方案配置结果，为从根本上解决或缓解全县严峻的水资源供需矛盾提供科学的依据。

水资源配置；组合方案；供需平衡；有效利用率

1 概 述

建平县有较丰富的矿产资源，工业用水在今后将会进入高速增长期，因此，提高过境水开发利用规模，加大节水力度，增强有效利用率，而工业用水的保证率要求很高。可利用的地表水很少，现状年仅老官地镇利用120万m3，未来规划水平年地表水供水量基L本维持现状不变。2015年阎王鼻子水库实现新增过境水供水量1278万m3；到2020年计划修建阎王鼻子水库供水工程，按照应急工程输水管道设计最大过流能力8万m3/d考虑，则过境水供水规模可达2900万m3；到2030年上窝铺水库供水工程是否兴建存在不确定性，分为兴建和不兴建两种情景考虑水资源配置工程组合方案。

2 组合方案

对于水资源组合方案，基于未来经济社会发展需要与可能，设定经济社会高增长和适度增长2种发展模式；对于节水措施，拟定强化节水、适度节水两种情景；通过二者组合得到4种组合方案。具体方案组合见表1。

表1 建平县需水组合方案

3 2015年和2020年水资源配置结果

2015年阎王鼻子水库应急供水规模为3.5 万 m3/d，即可新增过境水供水量1278万m3；到2020年随着需水量的增大，计划修建阎王鼻子水库供水工程，按照应急工程输水管道设计输水能力8 万 m3/d，在不扩大输水管道设计输水能力的情况下，可实现最大过境水供水规模为2900万m3。具体配置结果见表2，表3。

表2 2015年水资源供需平衡结果 万m3、%

从表2可以看出，2015年方案Ⅰ～方案Ⅳ全县多年平均总需水量分别为13177万m3、17087万m3、10323万m3和12744万m3，在实现县城新增过境水供水量1278万m3且热水畜牧农场及热水工业园区在老哈河傍河取水的基础上，2015年全县仍需地下水超采量分别为350万m3、2286万m3、0万m3和122万m3。这主要是由于建平县水资源禀赋条件与经济社会发展用水需求严重不匹配造成的，地下水超采区基本都分布在县城。其中方案Ⅰ和Ⅳ地下水在现状年的基础上有一定压采，方案Ⅲ不超采，方案Ⅱ地下水超采现象将急剧恶化，四个方案通过新建老哈河傍河取水工程取水规模分别为112万m3、386 万 m3、0万m3和113万m3。

表3 2020年水资源供需平衡结果 万m3、%

从表3可以看出，2020年方案Ⅰ～方案Ⅳ全县多年平均总需水量分别为14919万m3、20340万m3、11469万m3和14926万m3，在实现县城新增过境水供水量2690万m3且热水畜牧农场及热水工业园区在老哈河傍河取水的基础上，2020年全县地下水超采量分别为5万m3、2481万m3、0万m3和107万m3。即方案Ⅰ、方案Ⅲ和方案Ⅳ县城可实现地下水采补基本平衡；四个方案通过新建老哈河傍河取水工程取水规模分别为516万m3、1257万m3、197万m3和585万m3。由此可见，四个方案中方案Ⅱ(高增长&适度节水)地下水超采现象最严重，且用水也较浪费；若2015年、2020年仍维持现状年地下水超采707万m3规模，则方案Ⅱ全县缺水率分别为9.24%和8.72%，不利于建平县的可持续跨越式发展。方案Ⅲ(适度增长&强化节水)虽然地下水超采现象得到有效缓解，且2015年可实现地下水基本不超采，但要增加节水投资、抑制需求增长，会影响全县经济社会发展目标的实现；方案Ⅰ(高增长&强化节水)和方案Ⅳ(适度增长&适度节水)在2015年和2020年仍存在一定的地下水超采，但方案Ⅳ存在用水浪费现象，用水效率较低，且一定程度上束缚了建平县发展速度，但在地下水超采规模比较接近的情况下方案Ⅰ则更有利于建平县的快速发展。综上所述，2015年和2020年选取方案Ⅰ(高增长&强化节水)为优先推荐方案。

值得说明的是，由于上窝铺水库是否修建、何时修建及如何分配供水额度，不仅涉及到全省层面的辽西北调水计划，而且还与全市区域水资源配置格局的总体考虑有关，因此存在很多不确定性。假如上窝铺水库于2020年提前修建完成，则可不再修建阎王鼻子水库供水工程，方案Ⅰ～方案Ⅳ县城需过境水量2690万m3、2900万m3、1284万m3和2 387 万 m3可通过上窝铺水库供水工程来满足。同时，阎王鼻子水库应急供水工程可不作为常规水源参与水资源配置调节计算；若将阎王鼻子水库应急供水工程(供水规模1278万m3)作为常规水源参与水资源配置，则方案Ⅰ、方案Ⅱ和方案Ⅳ需上窝铺水库供水工程供水量分别为1412万m3、1622万m3和1 109 万 m3。另外，未来随着辽西北供水工程规模的扩大，若供水范围延伸至建平县，则未来规划水平年可选择需水高方案(方案Ⅱ)，以适当减少节水投资，或更快地加速县城及县域三个工业园区、建立新工业园区建设步伐，进一步推进建平县的跨越式快速发展。具体发展情况及需水规模，可在后期根据分水情况作适当调整。

4 2030年水资源配置结果

由于2030年上窝铺水库供水工程是否兴建存在不确定性，为此拟定两种情景：情景Ⅰ为上窝铺水库供水工程建成通水，供水区主要为县城；情景Ⅱ为上窝铺水库供水工程未建成通水。

4.1 情景Ⅰ

情景Ⅰ为上窝铺水库供水工程建成通水，实现年设计供水量为5363万m3，由于建平县缺水量最大，且县城地理位置距上窝铺水库较近，用水条件得天独厚，因此初步考虑按照50%分水比例实现给建平县城供水，即2030年建平县可从上窝铺水库新增过境水供水量2681万m3。建平县2030年水资源配置结果，见表4。

表4 2030年水资源供需平衡结果 万m3、%

从表4可以看出，情景Ⅰ在上窝铺水库供水工程建成通水且按照50%比例分水的情景下，2030年方案Ⅰ～方案Ⅳ全县多年平均总需水量分别为17747万m3、24341万m3、13328万m3和17750万m3，在全县地下水实现采补平衡的基础上，多年平均缺水率分别为0.00%、7.67%、0.00%和3.05%。可见方案Ⅰ和方案Ⅲ不缺水。对于四个需水方案，全县多年平均过境水供水量分别为4828万m3、7689万m3、2398万m3和4058万m3，其中包括上窝铺水库供水工程供水量2681万m3外，仍需阎王鼻子水库供水量分别为1597万m3、4058万m3、0万m3和878万m3，老哈河傍河取水量分别为550万m3、950万m3、263万m3和499万m3。此时，阎王鼻子应急工程可不作为常规水源参与水资源配置调节计算。若将阎王鼻子应急工程(供水规模1278万m3)作为常规水源参与水资源配置，则方案Ⅰ、方案Ⅱ仍需阎王鼻子水库供水工程供水量分别为319万m3、2 780 万m3。

总之，情景Ⅰ是按照50%分水比例实现上窝铺水库供水工程给建平县城供水，但若考虑凌源市、建平、喀左3座县城平分上窝铺水库供水量，即只能实现以1/3分水比例给建平县城供水--建平县城可分上窝铺水库供水工程供水量为1788万m3，则需阎王鼻子水库供水工程供水量分别为2490万m3、4951万m3、347万m3和1771万m3。其中包括阎王鼻子水库应急工程供水量1278万m3，方案Ⅰ、方案Ⅱ、方案Ⅳ仍需阎王鼻子水库供水工程供水量分别为1212万m3、3673万m3和493万m3。

4.2 情景Ⅱ

情景Ⅱ为上窝铺水库供水工程未建成通水，即过境水供水量仍维持2020年规模。建平县2030年水资源配置结果，见表5。

表5 2030年水资源供需平衡结果 万m3、%

从表5可以看出，情景Ⅱ为上窝铺水库供水工程未建成通水的情景，2030年方案Ⅰ～方案Ⅳ全县多年平均总需水量与情景Ⅰ相同，在县城过境水供水规模与2020年相同，热水畜牧农场及热水工业园区在老哈河傍河取水工程取水量分别为550万m3、950万m3、263万m3和499万m3的前提下，实现全县地下水采补平衡，多年平均缺水率分别为8.40%、23.44%、0.00%和6.76%。

情景Ⅰ是在2030年上窝铺水库供水工程通水且分水量为2681万m3的情景下，从水资源供需平衡的角度，四种方案均可行。其中方案Ⅱ(高增长&适度节水)需水量显得增长过快，过境水供水规模也最大，在上窝铺水库供水工程供水量达2681万m3的情况下，仍需阎王鼻子水库供水工程供水量为4 058 万 m3，开源工程投资大且用水效率较低，不符合当地客观实际与需求；方案Ⅲ(适度增长&强化节水)需水量增长较慢，过境水供水规模最小，节水力度大，但不利于国民经济快速发展和经济财富的积累；方案Ⅰ(高增长&强化节水)和方案Ⅳ(适度增长&适度节水)需水量增长适中，过境水供水规模适中。尤其是，方案Ⅰ既可保证经济社会的快速发展，因此，选择情景Ⅰ方案Ⅰ(高增长&强化节水)作为优先推荐方案。推荐方案Ⅰ，2030年热水畜牧农场及工业园区可通过老哈河傍河取水工程取水量550万m3以满足用水需求；县城过境水规模为4278万m3，则应急工程输水管道需要扩建，使其输水能力达到13 万 m3/d。

情景Ⅱ2030年上窝铺水库供水工程未建成通水的情景下缺水量较大，①通过扩建老哈河傍河取水工程规模来满足新增用水需求2000万m3；②扩建阎王鼻子水库应急输水管道规模，增加阎王鼻子水库供水规模，因此，情景Ⅱ选择方案Ⅰ(高增长&强化节水)作为优先推荐方案。

5 结 语

通过对比分析2030年上窝铺水库供水工程是否通水的两种情景，可见情景Ⅰ在有效缓解建平县用水紧张和实现地下水采补平衡的基础上更有利于全县经济社会的可持续跨越式发展，因此建议优先推荐情景Ⅰ方案Ⅰ，积极争取上窝铺水库供水工程早日修建。

[1]赵喜富,茅樵,曹升乐,解文静.济南市“五库连通工程”水资源优化配置研究[J].中国农村水利水电，2015(07)：32-35.

[2]耿雷华,王建生,刘翠善.浅谈水资源合理配置评价指标体系[J].水利规划与设计，2004(S1)：22-24.

[3]赵喜富.基于“三条红线”的滨海地区水资源优化配置研究[D].济南：山东大学，2015.

[4]冯克鹏.宁夏水资源优化配置决策支持系统研究[D].银川：宁夏大学，2014.

[5]郑雄伟,周芬,刘光裕,唐巨山.水资源供给配置评价指标体系研究[J].水利规划与设计，2007(03)：66-68.

2016-08-22

付英阳(1980-)，男，辽宁普兰人，工程师，从事水利工程监理工作。

1007-7596(2016)09-0086-04

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