萧县水资源开发与利用研究

2017-09-03 10:13孟繁瑾
治淮 2017年8期
关键词:萧县水资源量供水量

孟繁瑾 吴 琼

萧县水资源开发与利用研究

孟繁瑾 吴 琼

一、基本概况

萧县位于安徽省北部,黄淮海平原南端,东部和北部与江苏省徐州市铜山区、丰县接壤,西与砀山县及河南省永城市毗邻,南同淮北市杜集区、濉溪县交界,东南与宿州市埇桥区相连,总面积1885.3km2。萧县属淮北平原的一部分,区内西部平原区地形平坦,地形总体趋势是西北高东南低,坡降1/10000。

二、水资源概况

1.降水与蒸发

萧县处于北亚热带和暖温带的过渡区,属暖温带大陆性季风气候。兼有北方和南方的气候特点,四季分明,夏无酷暑,冬无严寒。萧县1956~2014年多年平均降水量为789.4mm,在1956~2014年系列中,最大年降水量为2003年的1524.2mm,最小年降水量为2004年的580.3mm,丰枯比为2.63,年降水量变差系数Cv为0.24。降水量年内分配不均,最大月(7月)降水量占年降水量的27.7%,最小月(12月)降水量仅占年降水量的2.0%,汛期(6~9月)降水量占年降水量的66.7%,连续最大三个月(6~8月)降水量占年降水量的57.6%。

萧县1980~2014年多年平均蒸发量为856.4mm。同系列多年平均降水量为769.0mm,干旱指数为1.15,说明萧县气候干旱。最大年蒸发量为2002年的986.7mm,最小年蒸发量为2008年的730.0mm,最大年蒸发量是最小年的1.35倍。

2.地表水资源

据1956~2014年计算成果,萧县多年平均地表水资源量为19642万m3,径流深为104.2mm,径流系数为0.132。径流深的空间分布规律与降水量基本一致,总体上由北向南递减;同时受下垫面条件影响,东南浅山区和龙城镇的径流深、径流系数较其他地区大。50%、75%和95%频率条件下的地表水资源量分别为16695万m3、11785万m3和4518万m3。

萧县多年平均地表水资源可利用量为 6835万 m3,50%、75%和 95%频率的地表水资源可利用量分别为5899 万 m3、3390 万 m3和 1319 万 m3。

3.地下水资源

地下水资源是萧县的主要水资源,是萧县工业、农业和生活用水的主要供水水源。萧县地下水资源量分为平原区浅层地下水资源量和山丘区浅层地下水资源量。平原区浅层地下水资源量为除井灌回归补给量外的其他各项补给量之和;山丘区浅层地下水资源量即为山丘区降水入渗补给量。根据计算,萧县平原区面积1543km2,多年平均平原区浅层地下水资源量为27934 万 m3;山丘区面积 342km2,多年平均山丘区降水入渗补给量为14448万m3;扣除重复计算量2184万m3,平原区和山丘区浅层地下水资源量共43550 万 m3,模数为 17.8 万 m3/km2。

根据萧县地下水多年调节计算,平原区多年平均浅层地下水资源的可开采系数为0.558,多年平均浅层地下水资源可开采量为24301万m3,频率为50%、75%和95%的地下水资源可开采量分别为24411万m3、22169万m3和 18987 万 m3。

4.过境水量

萧县入境水量主要由砀山县及河南省永城市、江苏省铜山县入境,最终穿过萧县流向下游的淮北市和宿州市埇桥区。主要入境河流有废黄河、利民沟、大沙河、洪河、碱河、王引河、闸河等,这些河流年内、年际变化较大,丰枯不均。根据统计分析,萧县多年平均入境水量为0.07亿m3,出境水量为1.83亿m3。

5.水资源总量

萧县1956~2014年系列多年平均水资源总量为54272万m3,全县多年平均水资源总量为54272万m3,产水系数0.36,产水模数 28.8万 m3/km2;50%、75%和95%频率的水资源总量分别为49930万 m3、39076 万 m3和 28221 万 m3。

三、水资源开发利用现状

1.供水工程及供水能力

(1)蓄水工程

据统计,萧县山区有小水库28座,其中小(一)型2座,小(二)型26座,总库容1206万m3,兴利库容577万m3,设计年供水量137万m3。萧县1万m3以上塘坝1301处,总容积3853万 m3,其中 5~10万m3塘坝112处,总容积741万m3;10万m3以上塘坝42处,总容积832万m3。

(2)提水工程

萧县现有机电排灌站1座,水泵2台,装机流量0.7m3/s,装机功率110kW。

(3)地下水工程

萧县规模以上地下水源供水工程机井约7644眼,2013年、2014年地下水年取水量分别为15030万m3和13870万m3。

(4)农村安全饮水工程

萧县现有20m3/d(200人)以上农村集中式供水工程数量200处,设计供水规模共1.7万 m3/d,设计供水量 535万m3/a,设计供水人口58.54万,实际供水人口58.54万。

(5)自备水源工程

萧县城区有自备饮用水水源井共40处,设计供水量5.9万m3/d,年开采水量达2152万m3,取水水源均为地下水。

(6)污水处理工程

萧县现有污水处理厂4座。萧县污水处理厂一期工程设计规模为3 万m3/d,现实际处理量约3.2万m3/d。污水回用率较小,主要用于城区道路喷洒,苗木、道路绿化带的浇灌等。皮革合成工业园区污水处理厂3万m3/d,目前园区污废水量约为1.05万m3/d。轻化工业区已建成污水处理厂一座,规模0.5万m3/d。

(7)城区自来水工程

萧县城区目前仅有自来水厂1座,主要供水水源为地下水,总设计供水能力为3万m3/d,实际供水能力为3万m3/d,其实际取水量已不能满足城区需水量,需新建或扩建自来水厂。

2.供水量及其组成

2014年萧县实际总供水量2.00亿m3,其中地表水源供水量0.59亿m3,占总供水量的29.7%;地下水源供水量1.41亿m3,占总供水量的70.3%。根据2010~2014年《宿州市水资源公报》统计数据,萧县近几年供水量大致呈缓慢上升趋势,主要是以地下水供水为主,地下水供水量大约为地表水供水量的3~3.4倍(见图1)。

3.用水量及其组成

萧县2014年总用水量2.00亿m3,其中农田灌溉用水量为0.85亿m3,占总用水量的42.7%;林牧渔畜用水量为0.16亿m3,占总用水量的8.0%;工业用水量(含建筑业)为0.52亿m3,占总用水的26.2%;城镇公共用水量为0.03亿m3,占总用水的1.6%;居民生活用水量为0.43亿m3,占总用水的21.3%;生态环境用水量为0.005亿m3,占总用水的0.3%。

四、水资源及其开发利用综合评价

图1 萧县2010~2014年供水量图

1.水资源禀赋条件

萧县地处淮北平原区,多年平均降水量789.4mm,多年平均地表水资源量1.96亿m3,当地径流不丰沛,且时空分布不均,年内约60%以上集中在汛期,年际变幅也较大,难以充分利用。县境内有多条过境河流,但年际、年内分配极不均匀,且与当地径流丰枯情况基本同步。从工程条件看,萧县大部分为平原区,缺乏大型蓄水条件,使当地地表水和过境水的利用受到限制。另外,由于存在蓄水与防洪、排涝之间的矛盾,要大量增加调蓄库容也有相当难度。萧县地下水资源丰富,埋藏较浅,适宜开采利用。

萧县多年平均水资源总量为5.42亿m3,人均水资源量480m3,亩均水资源量279m3。人均水资源占有量为安徽省平均水平的43.2%,亩均占有水资源量仅为安徽省平均水平的34.8%。由此可知,萧县水资源天然禀赋条件较差。

萧县水资源分布上具有南多北少的特征,为资源型、工程型和水质型缺水并存的地区,北部废黄河地区资源型缺水和水质性缺水严重,西南平原区和东南浅山区存在不同程度的工程型和水质性缺水问题。

2.水资源开发利用程度

(1)地表水开发利用程度

地表水资源开发利用程度以地表水开发利用率表示,是指当地地表水源供水量占当地地表水资源量的百分比。根据分析计算,萧县地表水资源多年平均开发利用率约为59%,开发利用程度已经超过国际公认的40%合理限度,遇到干旱年份及连旱年份,地表水开发利用程度更高。

(2)地下水开发利用程度

平原区浅层地下水开发利用程度以地下水开采率表示,是指浅层地下水实际开采量占浅层地下水资源可开采量的百分比。根据分析计算,萧县地下水资源多年平均开采系数约为65%,目前看尚有一定开采潜力,浅层地下水资源水质相对较好,地下水位埋深浅,且分布广泛,开发利用条件较好,可满足一般年份井灌区旱作物的灌溉需求。

萧县深层地下水储量不多,且开采后极难回补。现状深层地下水开采量约0.53亿m3,主要集中于萧县城,农村安全饮水工程也有零星开采。由于大规模集中超采深层地下水,萧县目前已形成以县城为中心的一定范围的水位降落漏斗区。

3.用水水平分析

(1)综合用水水平

2014年萧县人均用水量为145m3/人,远低于全国453m3/人和安徽省447m3/人的平均水平。2014年萧县单位GDP用水量102m3/万元,与全国109m3/万元的平均水平相当,低于安徽省156m3/万元的平均水平。

(2)生活用水水平

2014年萧县城镇居民人均用水量192L/d(含城镇公共用水),低于全国212L/d和安徽省207L/d的平均水平。2014年萧县农村居民人均用水量85L/d,与安徽省84L/d的平均水平相当,略高于全国81L/d的平均水平。

(3)农业用水水平

2014年萧县农田亩均实际灌溉综合用水量75.3m3/亩,远低于全国418m3/亩和安徽省314m3/亩的平均水平。

(4)工业用水水平

2014年萧县一般工业的单位增加值用水量为77.9m3/万元,高于全国59.5m3/万元和安徽省45m3/万元的平均水平■

(作者单位:安徽省(水利部淮河水利委员会)水利科学研究院 水利水资源安徽省重点实验室 233000 淮河水利委员会 233001)

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