都昌县第二水厂来用水量分析研究

曹开兴，刘燕玲

(1.景德镇市赣皖土木工程规划设计有限责任公司，江西 景德镇 333000；2.江西省乐平水利局，江西 景德镇 333000)

1 项目概况

都昌县第二水厂位于鄱阳湖北岸都昌县都昌镇周家岭村委会界石吴自然村，地理坐标：E116°12′44″，N29°14′53″。建设规模为6万m3/d，取水口位于印山南边约500m处。

2 来水量分析

2.1 径流计算

本项目参考渡峰坑(二)、虎山、李家渡、梅港水文站4站1979-2017年39a日平均、月平均、年平均流量经过面积，通过比拟法放大后相加，即可得到都昌县第二水厂取水口断面相应时间的日平均、月平均、年平均流量资料系列。由于经过面积比拟放大后各河径流量为河口断面的径流量，所以区间范围只是鄱阳湖湖面，面积较小，忽略不计。

利用上述资料，计算出都昌县第二水厂6万m3/日供水工程取水口断面多年(1979-2016年)平均流量1311.8m3/s，多年平均年径流量413.7亿m3。都昌县第二水厂6万m3/日供水工程取水口断面径流量统计，见表1；都昌县第二水厂供水工程取水口径流量(来水量)月分配图，见图1。

表1 都昌县第二水厂6万m3/日供水工程取水口断面径流量统计

2.2 径流合理性分析

统计都昌县第二水厂6万m3/d供水工程取水口断面历年(1979-2017年)年径流量(径流深)计算值和取水口断面以上区域(流域)历年平均年降水量(流域面雨量采用抚河、信江和饶河流域平均降水量的平均值)，参照鄱阳湖径流模型[3]，点绘年径流深与年平均降水量相关关系图，取水口断面年径流量与流域年降水量相关关系图，见图2。取水口断面月径流量与流域月降水量相关关系图，见图3，都昌县第二水厂6万m3/d供水工程取水口断面年径流深与取水口断面以上流域平均降水量相关关系良好，说明采用上述方法计算的取水口断面径流量基本合理。

图1 取水口径流量(来水量)月分配图

图2 取水口断面年径流量与流域年降水量相关关系图

另外，点绘多年平均月径流深与多年平均月降水量相关关系图，取水口断面月径流量与流域月降水量相关关系图，见图3。两者相关关系也较好，且有土壤含水量较大月份的点子多在趋势线上方，土壤含水量较小月份的点子多在趋势线下方的规律，从另一角度表明取水口断面径流量计算结果基本合理。

图3 取水口断面月径流量与流域月降水量相关关系图

3 设计径流量

经过面积比拟放大计算，面积比拟法相对水文比拟法具有放大作用[4]。都昌县第二水厂6万m3/日供水工程取水口断面年平均径流量和年、最小月、最小日平均流量系列进行频率分析计算，采用P-Ⅲ型曲线配线，以优选参数(起始参数采用距法估计)与目估适线相结合(通过调整参数Cv和Cs，使小频率部分的点子尽可能与频率曲线拟合良好，且总体拟合度较高)，得到取水口断面年平均流量、最小月平均流量、最小日平均流量频率计算成果，都昌县第二水厂取水口断面径流量频率计算成果，见表2；都昌县第二水厂供水工程取水口年径流量频率曲线图，见图4；都昌县第二水厂取水口最小日平均流量流量频率曲线图，见图5。

图4 都昌县第二水厂供水工程取水口年径流量频率曲线图

表2 都昌县第二水厂取水口断面径流量频率计算成果

图5 都昌县第二水厂取水口最小日平均流量流量频率曲线图

经验频率计算采用数学期望公式[5]：

Pm=m/(n+1)

(1)

式中：Pm为参数经验频率；m为参数排序号；n为参数序列总数，本报告n =39。

起始参数估计公式为：

(2)

(3)

(4)

式中：X为年径流量，亿m3；K为历年径流量与其多年平均值的比值；Cv为年径流量系列的变差系数；Cs为年径流量系列的偏态系数。

为计算不同频率的设计径流量及其时间分配，需要选择与设计径流量相近的历史某年作为典型年，以典型年的径流量时间分配作为不同频率设计径流量的时间分配。

根据计算都昌县第二水厂6万m3/日供水工程取水口断面流量资料，按典型年选择原则，确定偏丰水年(P=20%)的典型年为2002年，平水年(P=50%)的典型年为1981年，偏枯水年(P=75%)的典型年为1996年，枯水年(P=97%)的典型年为2007年。都昌县第二水厂6万m3/日供水工程取水口断面典型年径流量年内分配，取水口断面典型年径流量年内分配，见表3。

表3 取水口断面典型年径流量年内分配表 亿m3，m3/s

4 用水量分析

都昌县第二水厂6万m3/日供水范围内自来水供水量(居民生活综合用水量)呈逐年增加趋势(见图7)。论证前的2017年年供水量(居民生活年综合用水量和企业用水量)1516.3万m3，居民人均综合用水量为205.6m3/d·人，企业万元工业产值用水量95.9m3。都昌县自来水公司年取供耗水量，见图6。

图6 都昌县自来水公司年取供耗水量

规划水平年2025年都昌县第二水厂6万m3/d供水工程服务范围(供水范围)内自来水用水量(居民生活综合用水量和企业生产用水量)需要达到2000.6万m3/a，即54810m3/d；按照《室外给水设计规范》(GB50013-2006)规定，考虑10%的供水管网漏失率，则供水规模需要达到60291m3/d。

5 结 论

通过计算，都昌县第二水厂取水口断面多年(1979-2016年)平均流量1311.8m3/s，多年平均年径流量413.7亿m3，2025年居民生活与企业生产总用水量应达到2000.6万m3，即用水量可达54810m3/d规模。按照《室外给水设计规范》(GB50013-2006)规定，考虑10%的供水管网漏失率，则供水规模需要达到60291m3/d，年供水量2200.6万m3/a，本项目来水量与供水量均能满足。