夹岩水利枢纽受水区水资源供需平衡计算分析

戴 楠

(贵州省水利水电工程咨询有限责任公司，贵州 贵阳 550001)

夹岩水利枢纽为贵州省目前唯一的大(1)型水利工程，受水区主要涉及黔西北的毕节市和遵义市的西南部区域，该区域是黔中经济区的重要组成部分，在贵州省经济社会发展中占有重要地位。受水区内供水由城市(毕大、遵义)、县城(金沙、纳雍、黔西、织金、仁怀)、乡镇、农村人畜、灌溉组成，供水水源以地表水为主，供水工程包括当地供水水源工程和夹岩引水工程两部分。为充分合理利用当地水资源，受水区一是对当地已建水源工程进行挖潜配套、节水治污；二是加快控制性骨干水源工程建设，主要是通过兴建 “三位一体规划”大中型蓄水工程、引水骨干工程增加当地水源可供水量。夹岩水利枢纽主要是补充受水区内城市及主要工业园区、灌溉供水缺口，同时向夹岩输水工程沿线附近的部分乡镇和农村集中聚居点供水，提高输水工程沿线附近乡镇和农村生活用水水平。其供水规模应从需水预测、可供水量预测、供需平衡三个层次进行分析，从而确定合理规模。

1 需水预测

1.1 预测原则

(1)坚持先节水后调水，先治污后通水，先生态后用水的“三先三后”原则。

(2)根据相关城市总体规划及工业发展规划，对供水城市的水资源进行统一规划，对城市的近、远期需水量进行科学合理的预测。

(3)以灌溉为主，兼顾乡镇供水、农村供水的原则。以灌溉要求布置渠道，兼顾乡镇供水，带动农村人畜饮水，尽量使灌溉与乡镇供水渠道合二为一。乡镇供水范围根据灌区布置选择，主要针对灌区内的乡镇，同时兼顾灌区周边缺水严重且无当地水利设施解决的乡镇。

(4)实行水资源可持续利用战略，生活用水和工业用水坚持“节流优先，治污为本，多渠道开源”的新策略，加强需水管理与优化调配，合理利用当地的水资源。

1.2 毕节-大方城区需水预测

根据表1预测成果，至2030年毕节—大方城区供水范围内城市供水系统用水量24424万m3。预测至2030年供水范围内人口160万人，二、三产业增加值449亿元(不含火电增加值)，预测2030年人均综合日用水量418 L/(人·d)，年用水量152.6 m3/(人·a)，GDP综合用水指标54 m3/(万元·a)。根据《城市综合用水量标准》(SL 367—2006)，该区人口综合用水指标为110～155 m3/(人·a)，经济综合用水指标为50～70 m3/(万元·a)。可见人均综合用水指标和经济综合用水指标均符合标准SL 367—2006要求。从贵州省实际情况来看，黔中水利枢纽工程规划至2030年，贵阳市人均综合用水量为553 L/(人·d)，GDP综合用水量37 m3/(万元·a)，经与省会贵阳市对比，毕节—大方城区人均综合用水量相对较低，GDP综合用水量相对较高，是符合该地区经济发展和城市用水规律的。

表1 毕节—大方城区需水预测相关指标

1.3 遵义市中心城区需水预测

根据表2预测成果，至2030年遵义市中心城区供水范围城市供水系统用水量31116万m3(含供水管网漏失率，不含水源至水厂输水损失)。预测至2030年供水范围内人口160万人，二、三产业增加值916亿元，由此计算，2030年人均综合日需水量533 L/(人·d)，年需水量195 m3/(人·a)，GDP综合用水指标34 m3/(万元·a)。经与毕节—大方城区和贵阳市对比，各项用水指标是符合该地区经济发展和城市用水规律的。

表2 遵义市中心城区需水预测相关指标

1.4 县城需水预测

根据预测成果，至2030年，县城总需水量23 991万m3，黔西县、金沙县、织金县、纳雍县、仁怀市县城供水范围内需水量分别为8573万m3、5278万m3、3814万m3、1760万m3、4567万m3，扣除县城工业园区需水量后为2610万m3、2669万m3、1899万m3、1760万m3、4567万m3，人均综合用水量分别为238 L/(人·d)、244 L/(人·d)、260 L/(人·d)、241 L/(人·d)、417 L/(人·d)，县城平均人均综合用水量为285 L/(人·d)。从人均指标上看，仁怀市相对较高，这是由于仁怀市社会经济发展水平高于其余各县，二、三产业在县城用水中所占比例较高。总体来看，各县用水量基本符合标准SL 367—2006要求，也符合县城发展对供水的要求。

1.5 乡镇需水预测

从乡镇现状供水分析来看，夹岩受水区69个乡镇现状用水水平较低，人均综合用水量在96 L/(人·d)左右。此次乡镇需水预测主要依据《村镇供水工程技术规范》(SL 310—2019)，综合考虑受水区乡镇供水现状、生活水平、气候条件等因素，一般乡镇人均综合用水量标准取180 L/(人·d)，重点城镇采用190 L/(人·d)。经预测，夹岩受水区69个乡镇需水量2030年为5222.8万m3/a。

1.6 农村需水预测

基准年农村人饮需水量按70 L/(人·d)预测，大、小牲畜分别按35 L /(头·d)和20 L /(头·d)计算。随着农村生活水平的提高，人均用水量也需相应提高。参考规划取值标准，2030年农村用水综合定额提高到80 L(人·d)，大、小牲畜分别提高到40 L /(头·d)和25 L /(头·d)。经预测，受水区农村需水量2030年为2550.3万m3/a。

1.7 农业灌溉预测

夹岩灌区2030年可灌面积为9.45万hm2(现状、2020年可灌面积差异很小，按相同考虑)。灌溉需水量根据产业结构调整后的作物组成及作物灌溉面积，采用相应作物相应年份的灌溉定额进行长系列计算，灌溉水利用系数取0.7，经计算至2030年灌区多年平均总需水量为4.0321亿m3。

1.8 需水预测成果汇总

夹岩受水区规划水平年2030年总需水量为141 196万m3/a，2030年需水量年均增长率为2.1%。2030年人均综合用水量(不含灌溉)为175 m3/(人·a)。从夹岩受水区人均用水指标来看，规划水平年用水指标也符合相关水资源规划和规范要求，预测成果合理可行。

2 当地水利设施可供水量预测

2.1 可供水量预测方法

将现有水利工程分为蓄水工程，引水工程和提水工程，其中蓄水工程按工程规模分为中型、小(1)型、小(2)型。

2.1.1 复核方法

中型、小(1)型、小(2)型水库均根据长系列径流过程逐一复核供水量成果。将复核供水量成果与现已收集到的供水量成果进行对比，差异不大时采用原设计成果；若差异较大，经分析原因、检查计算过程后仍有较大差异，则采用复核成果。引水工程和提水工程供水量根据设计资料，结合来水量、枯水模数、引水渠道设计引水能力、泵站设计提水流量等参数进行复核。将复核供水量成果与现已收集到的供水量成果进行对比，差异不大时采用原设计成果；若差异较大，经分析原因后仍有较大差异，则采用复核成果。

2.1.2 参数取值

(1)径流过程选择以原设计径流过程为首选，对无法找到原设计径流成果的水库，根据所处流域选取水文参证站并进行水文比拟加径流深修正至坝址。

(2)库容采用原设计成果。

(3)库损按正常蓄水位以下库容的10%计。

(4)流域内耗水根据水库所处区域的水资源开发利用水平进行拟定，耗水量占来水量的2.0%～4.0%。

(5) 根据《水利水电建设项目水资源论证导则》(SL 525—2011)[1]，关于河道生态水量的叙述如下：“对于河道生态需水量的确定，原则上按多年平均流量的10%～20%确定”。故复核供水能力时，河道生态需水量按10%计。

2.2 可供水量预测成果

通过对当地水利设施及拟建水源工程可供水量分析、城市中水回用分析、农村人饮工程分析后，可得到夹岩受水区可供水量，同时考虑城乡供水水源至水厂5%输水损失，规划水平年2030年总可供水量为82 599万m3/a。其中，规划水平年2030年中水回用水量为8628万m3/a。

3 供需平衡分析

通过上述分析计算，受水区规划水平年2030年多年平均需水量14.12亿m3，其中城市需水量6.91亿m3(含火电厂用水2772万m3)，县城需水量2.40亿m3，乡镇需水量0.52亿m3，农村人畜需水量0.26亿m3，灌溉需水量4.03亿m3。根据受水区内现状及规划水源工程可供水能力分析，2030年，受水区内当地水源工程总可供水量8.26亿m3，其中城市供水水源可供水量4.05亿m3、县城供水水源可供水量1.20亿m3、乡镇可供水量0.12亿m3、农村人畜可供水量0.07亿m3、灌溉可供水量1.96亿m3，中水回用可供水量0.86亿m3。如果由当地水解决，则缺口为5.86亿m3。

由于夹岩调水较当地水解决损失要大，故夹岩水库调水量比当地水解决的缺口量大。此外，考虑供水及灌溉用水在超过保证率时的削减，经水库兴利调节计算分析，多年平均配水量稍小于缺水量要求。夹岩枢纽工程建成后，2030年拟向受水区多年平均年配水量为6.88亿m3，其中，城乡配水4.55亿m3(城市年供水量为2.45亿m3、县城年配水量为1.27亿m3、乡镇年配水量为0.55亿m3、农村人畜年配水量为0.28亿m3)，灌溉年配水量为2.33亿m3。夹岩工程配水后，受水区将不再缺水[2-3]。

4 结 语

本文首先对受水区范围的各水平年需水进行科学合理预测，其次对现状、在建、拟建的当地水利设施进行供水能力复核，最后在充分考虑当地现有水资源开发利用，挖掘现有、在建、拟建供水工程的供水潜力，同时加强治污和非常规水利用情况下，对各水平年缺水量进行分析，从而得到需夹岩水利枢纽调配的出库水量即供水规模，为了合理确定夹岩水利枢纽供水规模提供了有力支撑。从水资源供需平衡角度来说，夹岩水利枢纽的建设有利于区域水资源的开发，应给予建设支持。