钱龙娇,韩 国,陈小凤
(1. 安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院,安徽 合肥230000;2.水利水资源安徽省重点实验室,安徽 合肥 230000)
建设项目水资源论证工作创立的目的是为了给取水许可提供更加科学的依据,推动节水型社会的发展,同时提高水资源的利用效率。关于建设项目生产水源的选取,在满足水资源管理和保护的前提条件下,结合用水工艺对水质的要求,合理地选择水源是水资源论证开展过程中的重点[1~2]。
霍山天然气分布式能源项目位于六安市霍山县经济开发区内,工程建设1×80 MW 热电机组,项目建成后供热覆盖范围约27.5 km2,年供电量将达到4.9×108kWh,项目生产用水采用分系统供水,热力系统采用淠源渠水,最大取水量为112 m3/h,循环冷却系统采用霍山县污水处理厂中水,最大用水量为117 m3/h;生活用水采用市政供水,取水量为1 m3/h。
根据1956 年~2015 年系列,霍山县多年平均降雨量1467.9mm,天然径流量15.46 亿m3,浅层地下水资源量为3.04 亿m3,水资源比较丰富。经计算本区域地表水资源可利用量为8.43 亿m3,地表水资源可利用率为54.5%。截至2015 年底,全县已建成大中小型水库80 座,蓄水工程总库容13.90 亿m3,但全县并无污水处理回用工程,再生水利用配套设施也相对滞后,工业用水水平不高,节水型社会建设不足。
对区域进行水源条件分析,备选水源包括东淠河、淠源渠以及霍山县污水处理厂中水。天然气分布式能源属于热电联产项目,生产用水主要分为热力系统、循环冷却系统用水,其中循环冷却系统对水质要求不高,但是热力系统供热产物水蒸汽由于其用途不同对水质要求较高。参照《建设项目水资源论证导则》[3]有关要求,选定中水为循环冷却、淠源渠灌溉用水工程热力系统提供原水。
(1)再生水水源论证
霍山县污水处理厂已建规模4.0 万m3/d,深度处理工程处理规模为2 万m3/d,目前无用水户,亦无任何明确新增用水户。根据污水处理厂逐日运行数据,霍山县污水处理厂日处理污水量约为3万m3/d~4 万m3/d,污水深度处理工程处理规模为2.0 万m3/d,污水处理厂日处理污水量可以满足深度处理工程进水水量,同时根据《污水再生水利用工程设计规范》[4]有关规定,中水最大供水规模为1.6 万m3/d。本项目循环冷却系统用水量为117 t/h,中水量能够得到保证,并且由县政府负责再生水管网的铺设,保证如期供水。
(2)淠源渠水源论证
淠源渠是淠史杭灌区的一条重要灌溉渠道,依据安徽省水利厅批复文件,在供水保证率为95%的前提条件下,渠首引水流量10 m3/s。淠源渠主要是利用佛子岭水库发电尾水,佛子岭水库多年平均入库流量50.4 m3/s,满足灌区的引水需求。通过淠源渠用水户用水量调查,工业年均取水量为526 万m3,农业灌溉用水量为50 万m3,合计用水量为576 万m3,占总引水量的3.2%,淠源渠开发利用空间很大。
本项目取水口位于幽芳河~高庙河段,现状引水流量为5.22 m3/s,本项目热力系统用水量0.031 m3/s,现年用水能够得到满足;采用工业用水定额法预测2020 年期末,本取水河段工业需水量合计为0.058 m3/s。通过对灌溉用水保证率80%典型年(2000 年)灌溉期塘坝调节后的灌区缺水过程计算,确定本取水河段农业需水量约为0.12 m3/s,即规划期末2020 年,仍能满足项目热力系统用水需求。
选取《火力发电厂节水导则》以及结合《建设项目水资源论证导则》中评价火力发电厂节约用水整体水平的几大指标对本项目用水水平进行评价,见表1。
表1 华润电力(霍山)分布式能源项目用水指标一览表
通过对比分析,项目所选用的7 项指标均符合考核要求,即项目用水水平在控制范围内,不会危及项目区的水资源环境。
(1)取水影响分析
霍山县污水处理厂目前无中水用户,对第三者无影响,取用再生水替代地表水资源,促进区域水资源的优化配置,降低东淠河的入河污染物,对水功能区的纳污能力存在积极影响;
项目热力系统生产采用淠源渠水,符合淠源渠的功能定位,促进淠源渠开发利用,同时本项目用水量不大,仅占本供水段引水流量的0.46%,项目取水对其他用户影响较小。
(2)退水影响分析
生产生活污废水回收后均被利用,唯一外排污水为化学混合再生废水,外排量3 m3/h,由污水管网进入经开区污水处理厂统一处理,不设置排污口,因此,本项目退水对水功能区、水生态和第三者影响甚微。
本项目在设计阶段已充分考虑节约、高效利用水资源,采用带双曲线自然通风冷却塔的供水系统、冷却塔上安装除水器、对污废水进行再利用等措施进行水资源管理,为了更好地保障工程区水资源,本项目还可以通过以下几项措施加强水资源保护:
(1)用水和排水系统安装计量和水质监测装置;
(2)对淠源渠取水段上下游布设水质监测断面;
(3)本项目对用水保证率要求高,在供水管网铺设完工前,污水处理厂遭遇出水水质突变、停电等事故工况,将第二水源淠源渠作为项目循环冷却系统的备用水源。
华润霍山1×120 MW 热电机组取水水源可靠、取水方案基本合理、取退水对区域水环境以及原有取水用户影响甚微,各项用水指标均能够满足行业规范相关要求,同时,该项目的实施,符合国家“十三五”能源规划,对霍山城区实现集中供热、城区用电、改善环境以及促进区域经济发展都具有积极影响。