结合生态景观用水需求的城区水资源配置——以贵州省余庆县为例

魏文杰，荣 烨

((贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550000)

余庆位于黔中腹地，遵义东南端，县域面积1623.7km2，水资源总量7.8亿m3。以余庆县城为例，在摸清县城现状供水情况和周边水资源的基础上，结合有关城市、景观规划以及水生态文明建设[1]有关要求，对2030年城区河道内外用水需求进行合理预测，分析供需缺口，提出相应的工程措施，旨在合理配置区域水资源，提高水资源利用效率，构建完善的供水安全保障体系[1-2]。

1 现状供水水源与存在问题

通过现场调查，县城现状水源包括余庆河提水工程、新街河水库，在建的魁龙水库。现状水源工程总供水量382万m3；其中县城现状供水水厂1座，水厂设计规模1.13万m3/d，年供水量373万m3。现状供水工程中，余庆河提水工程取水水源虽较为丰富，但水质较差；新街河水库库容系数较小，水资源未能得到合理的开发利用；现状供水水厂高程较低，供水规模较小，也不能满足县城及工业园区发展对用水的需求。因此，县城现状水源工程及供水水厂规模无法满足未来城区用水需求。

2 县城周边水源与功能调整

余庆河穿过余庆县城，县城周边10km范围内有6条流域面积>10km2的河流，属于水资源相对丰富的区域。经现场调查及相关资料显示，县城周边水库工程包括团结水库、干川水库、后坝水库、石羊湖水库、新街河水库和岩长河水库。

1)团结水库位于余庆河上游，建成于20世纪80年代，主要任务为供水、防洪、灌溉、发电，集雨面积410km2，多年平均径流量2.2亿m3，为季调节水库，总库容1730万m3，兴利库容860万m3，设计供水量1200万m3，在坝的下方连接左右两条干渠，对余庆河两岸灌区进行灌溉，由于部分灌溉用地被用于开发建设，灌面由800hm2减至333hm2。

2)干川水库主要任务为灌溉，坝址控制流域面积1km2，多年平均径流量55.01万m3，为季调节水库，总库容11.6万m3，兴利库容9万m3。设计供水量23万m3，干川水库下游原有灌面67hm2，目前已划为开发区建设用地，因此需对其灌溉任务进行调整。

3)后坝水库主要任务为灌溉，坝址控制流域面积0.61km2，多年平均径流量30万m3，为年调节水库，总库容13.3万m3，兴利库容11万m3，设计供水量18万m3，供水灌面6.7hm2。

4)石羊湖水库主要任务为灌溉，坝址控制流域面积1.05km2，多年平均径流61万m3，为多年调节水库，总库容86.9万m3，兴利库容68.4万m3，设计供水量23万m3，供水灌面86.7hm2。

石羊湖、后坝水库均位于西部新城建设范围内，由于用地性质发生较大变化，已取消灌溉任务，作为城市景观水体。

5)新街河水库主要任务为供水，坝址控制流域面积30.2km2，多年平均径流量1600万m3，为日调节水库，总库容25万m3，兴利库容17.1万m3，设计供水量172万m3，新街河水库是目前县城的主要供水水源，但坝体工程未全部完工，库容系数较小，水资源能得到合理的开发利用。

6)岩长河水库工程任务以农灌为主，坝址控制流域面积20km2，多年平均径流量1100万m3，为日调节水库，总库容18.16万m3，兴利库容12.96万m3，设计供水量48万m3，设计灌面100hm2。

3 需水预测

3.1 河道外需水预测

根据《城市给水工程规划规范》人均综合用水指标结合现状用水水平，综合预测分析余庆县2030年县城人均综合用水量为300L/(人·d)，配水管网及不可预见水量按10%计，水厂自用水按8%计，输水损失按5%计，日变化系数根据人口综合分析取1.5。

根据《余庆县城市总体规划(2013-2030)》，2030年余庆县县城人口达8.0万人。根据规划人口及拟定的用水定额、日变化系数，计算得余庆县县城(含工业园区)2030年河道外需水量为2294万m3/a，其中县城生活用水811万m3/a，工业用水1154万m3/a，农业用水329万m3/a。

3.2 河道内需水预测

县城河道内需水主要是新增生态景观用水，包括规划新建的跃辰溪、观光溪、花景溪、花色溪4条景观河道需水，以及干川湿地、后坝公园、石羊湖公园等生态景观水体需水。其中：规划新建跃辰溪、观光溪、花景溪、花色溪4条景观河道，根据相关河道特性参数，按照曼宁公式进行计算，河道生态景观需水量分别为1200万m3、400万m3、540万m3、400万m3。最大补水流量分别可达0.38 m3/s、0.12 m3/s、0.17 m3/s、0.12 m3/s，不考虑闸门控制时水深分别可达0.41m、0.28m、0.31m、0.28m。

湖库水体生态景观需水量预测采用“功能法”进行核算，功能法旨在维持系统正常的生态环境功能，以保障河湖健康。与天然湖泊不同，人工河湖湿地生态景观环境需水量的组成主要有：人工水体存在需水量Ws、蒸散发需水量We、渗漏需水量Wg、下游河道需水量Wq等。

1)干川湿地

干川湿地规划新建拦水坝，坝长124m，坝高17m，正常蓄水位585m，对应库容31.2万m3，需水量按照“功能法”进行计算：

Wa=max(Ws+We+Wg+Wq，3×Va)= 31.2+3.2+110=144.4万m3

干川湿地年生态景观环境需水量按145万m3计。

2)后坝公园

后坝公园考虑水库蒸发、渗漏等损失，以及水体水质需求，生态景观补水量42万m3。

3)石羊湖公园

石羊湖公园考虑水库蒸发、渗漏等损失，以及水体水质需求，生态景观补水量60万m3。加上下游景观河道花景溪生态景观需水量为540万m3，则总补水量为600万m3。

4)皮划艇激流回旋训练基地

规划在团结水库下游的“龙落”附近建设皮划艇激流回旋训练基地，赛道长500m、宽10m。以团结水库作为水源，流量需求10m3/s，日运行时间4-5h，年运行天数约40-60d，主要集中在汛期雨量丰沛时期，年运行需水量600-1000万m3。团结水库汛期(5-8月)平均流量12 m3/s，汛期弃水平均流量可达10m3/s，能够满足激流回旋训练基地用水需求。因为是利用汛期弃水，此部分用水量不占用县城总体配置水量。

考虑扣除各生态景观点的串联重复用水量后，余庆县城河道内生态景观用水总量为2447万m3。

4 规划供水水源与优化配置

由于规划水平年2030年，河道内生态景观需水量大幅增加，综合考虑各水利工程实际情况，对县城水资源进行优化配置。具体措施如下：

1)团结水库建议取消发电任务，设计供水量为2771万m3/a，灌溉用水329万m3/a，向渠道景观补水2000万m3/a，远期可向工业园区供水，同时利用水库汛期弃水为皮划艇激流回旋训练基地进行补水。

2)建议干川水库由灌溉转为向水库下游景观湿地补水；

3)扩建现状供水水源新街河水库。

因此，河道外用水方案调整为：生活用水方面，2030年由魁龙水库和新街河水库共同供给，用水量840万m3；工业用水方面，由团结水库和魁龙水库共同解决并考虑一定的中水回用水量，用水量1227万m3；农业用水方面，主要考团结水库供水，供水量329万m3。

河道内用水方案调整为：县城生态景观用水是以团结水库作为最主要的供给水源，充分利用现有渠道作为补水通道，尽量利用重力自流对各景观节点进行补水。团结水库景观补水量2000万m3，左、右干渠按3:1的比例分配。魁龙水库、后坝水库、干川水库均有景观供水任务。部分景观节点在团结水库水量不能利用的情况下，则通过新建其他补水工程来满足景观用水需求，如岩长河至干川连通工程等。

综上所述，2030年余庆县城水资源配置方案为：团结水库(2629万m3/a)+魁龙水库(1080万m3/a)+新街河水库扩建(490万m3/a)+后坝水库(12万m3/a)+干川水库(20万m3/a)+岩长河至干川连通工程(125万m3/a)+冷水河至下里连通工程(260万m3/a)+中水回用(227万m3/a)，总供水量4843万m3/a。其中河道外供水量为2396万m3/a，河道内供水量为2447万m3/a。具体见表1。

表1 县城主要水源配置方案表 万m3

5 结 论

通过对余庆县城的水资源配置研究可以看出，随着经济社会的迅猛发展和水生态文明建设的不断推进，原有的工程将不再能够满足未来区域用水需求。因此可通过挖潜现有水资源、进行水库功能转换、新建水利工程等措施来增加区域供水能力，以此协调经济社会发展与生态景观用水之间的关系。