单县水资源利用现状分析与展望

2023-04-15 02:52张辉杜硕
科技风 2023年8期
关键词:单县需水量水厂

张辉 杜硕

1.徐州工程学院 江苏徐州 221000;2.单县水务局 山东菏泽 274300

一、基本情况

单县是一个拥有102.65万人口的大县,近几年随着城市化进程的加快,城区居住人口急剧增加,单县城区、经济开发区的规划建设,招商引资大环境的开放,已初步形成了以建筑、纺织、机械、轻工、造纸为主导,其他工业商业共同发展的新型生产体系,如煤化工等大型项目。而且随着大批新项目的引进,单县城区用水需求量将大大增加。全县有效灌溉面积可达138.5万亩,各乡镇相继开挖引水沟渠,引蓄黄河水的能力虽有提升,但缺口仍然很大。“十三五”期间单县共建设了21处集中式供水工程,解决了663680人的饮水安全问题,其中高氟水的604086人,苦咸水的59594人。根据省政府城乡供水一体化的要求,单县依托月亮湾水库相继建设了月亮湾水厂、浮岗水厂和华都水厂,并铺设干支管网。同时单县十分重视灌溉工程建设,1982年开挖了闫谭引黄南送水干渠,通过太行堤七库向单县引水,引水流量30m3/s。1986年在东鱼河修建了徐寨闸,闸长178.5m,拦蓄水量1030万m3。太行堤河、东沟河、黄白河、翻身河等河道上相继建设节制闸34座,调蓄水量达4000万m3。可进一步满足城乡供水一体化的要求。

二、水资源供需平衡分析

(一)水资源及其特点

1.地下水

根据系列资料分析,单县降水量、水资源量年际年内变化幅度较大,存在着明显的旱涝不均,丰枯年降水量变化大。单县属半湿润区,多年平均降水量692mm,降水集中,时空分布不平衡,年际变化大,最多年份是2003年,降水量达1134.8mm,最少年份是1988年,降水量为333.8mm,年差为801mm。形成了春旱、夏涝、晚秋又旱的自然特点。单县地下水补给量包括降水入渗补给量、地表水体入渗补给量(河道渗漏、渠系渗漏、渠灌田间入渗、引河引库灌溉入渗等)。根据《单县水资源论证报告书》和《菏泽地区单县水长期供求计划》,全县多年平均地下水资源总量为31936万m3,扣除重复计算量,根据分析计算,单县地下水资源量为31936万m3,产水模数为27.8万m3/km2。

2.地表水

山东省水利厅及山东黄河河务局文件《关于印发山东境内黄河及所属支流水量分配暨黄河取水许可总量控制指标细化方案的通知》(鲁水资字〔2010〕3号),文件中干流数据分配给菏泽市的水量为9.31亿m3。根据单县近5年的实际引黄水量资料,多年平均实际年引黄量约为8108万m3。黄河水已然成为单县水源的重要组成部分。

(二)水资源开发利用现状分析

1.城区供水工程

目前城市供水系统可分为两大类,一是统一供水系统,即自来水供水系统,二是单位的自备水源供水系统。单县自来水公司现有14眼深井,实际供水能力为8000m3/d,统一供水管道总长度为42.8km,材料主要为水泥管、铸铁管、PVC管和PE管及部分镀锌钢管,多数为DNl00~DN300的供水干管;自备水源井40眼左右,能正常运行的有20多眼,单井出水量50~80m3/h,主要供各单位生产用水。

2.农业灌溉供水工程

农业灌溉供水,可以利用的现有水利工程,一是闫谭引黄灌区工程,利用其引水、输沙、沉沙等;二是利用闫谭引黄南送水干线上的拦河闸,拦河闸的建设对本工程引蓄黄河水及拦蓄灌溉退水等创造了有利条件。

(三)水资源供需平衡现状

当前单县可供水量主要包括地表水、地下水、黄河水、非常规水源等。按照实施最严格水资源管理制度的要求,单县用水总量指标为3.128亿m3,其中:地表水0.493亿m3,地下水1.735亿m3,黄河水0.8998亿m3。依据菏泽地区最新水资源规划,单县可供水量以用水总量指标为上限控制分析。根据单县水资源公报等统计资料分析,单县现状年地下水可供水量为17350万m3。干流中分配给菏泽市的水量为9.31亿m3。根据山东省各市规划期用水总量控制指标,现年黄河水可供水量为8998万m3,单县引黄水量控制指标为8998万m3。

1.闫谭引黄闸

闫谭引黄闸位于黄河右岸桩号162+700处,距下游高村水文站55.8km。该闸始建于1971年,为四联12孔钢筋混凝土涵闸,因设防能力不能满足防洪需求,于1982年进行了改建,改建后的闸室共分为6孔,每孔净宽6m,闸底板高程为64.215m。当黄河流量在480~500m/s,黄河水位69.725m时,相应引黄闸前水位67.305m,闸后水位67.155m,此水位时对应引黄流量为80m3/s。

2.输水干渠

引黄干渠经一干渠进入马头闸,输水至单县于楼分水闸。

根据《菏泽市水资源公报》单县历年供水量在28184万~31749万m3,年均供水量30606万m3。单县历年实际用水量在28184万~31749万m3,年均实际用水量30606万m3,其中,农田灌溉22759万m3、林牧业用水量2928万m3、工业用水量1082万m3、生活用水量2875万m3、城镇公共用水345万m3、生态环境用水量617万m3,分别占总用水量的74.4%、9.6%、3.5%、9.4%、1.1%、2.0%。单县实际平均总用水量30365万m3,其中,农田灌溉22183万m3、林牧业用水量3470万m3、工业用水量1463万m3、生活用水量2767万m3,分别占总用水量的73.1%、11.4%、4.8%、9.1%。经闫潭引黄干渠输水量已然成为单县用水总量的重要组成。

3.污水处理回用

单县有污水处理厂三座,以单县嘉单河污水处理有限公司为例,设计规模为日处理污水4.0万m3,实际处理规模2.6万m3/d,再生水回用能力为8000m3/d。可形成再生水回用量为277万m3。

4.雨水利用

单县建有水池、塘坝等雨水集蓄工程,现状年雨水集蓄可利用量为645万m3。占总供水量的2.9%。

三、生活生产需水量

根据菏泽市水资源公报,单县基准年经济社会指标如下:单县总人口102.65万人,人口自然增长率3.2‰,单县城区建成区面积57.5km2,城镇人口24.25万人,农村人口78.40万人,城镇化率19.5%。全县辖4个街道办事处和18个乡镇。

(一)生活需水量

1.城镇生活需水量,城镇居民生活用水为每人每天85L,经计算,单县居民生活需水量为752万m3。

2.农村生活需水量,目前为每人每天60L,根据农村人口计算,农村居民生活需水量为2188万m3。

(二)农业需水量

1.农田灌溉需水量

单县农业种植主要需水农作物包括小麦、玉米、棉花和蔬菜。按农田有效灌溉面积132.2万亩、播种面积228.7万亩计算,农田灌溉需水量为25972万m3。

2.林业需水量

单县林业面积为3.37万亩,林果用水70m3/亩。经计算,单县林业需水量为236万m3。

3.牲畜需水量

大牲畜和小牲畜用水定额分别按每头每天40L和每头每天15L,根据现状年牲畜数量计算需水量,计算牲畜需水量1202万m3。

(三)工业需水量现状

单县工业综合万元产值用水量为11.39m3,工业增加值为118.06亿元。经计算,单县工业需水量为1345万m3。

(四)生态环境需水量

单县生态环境总需水量350万m3,其中城镇生态环境需水量265万m3。

经上述分析计算,单县总需水量为32045万m3。需水量构成比例为生活需水量2940万m3,占总需水量的9.2%;农业需水量27410万m3,占总需水量的85.5%;工业需水量1345万m3,占总需水量的4.2%;生态环境需水量350万m3,占总需水量的1.1%。

(五)“十四五”期间需水量预测

根据国家有关政策和单县“十四五”计划预测人口增长率及城镇化发展目标,结合本县人口增长实际,预计到2030年单县城镇居民生活需水量为2029万m3,农村生活需水量为2075万m3;全县灌溉需水量为24432万m3,林业需水量为700万m3,牲畜总需水量为1630万m3,工业需水量为2831万m3;2030年生态环境总需水量为530万m3,其中城镇生态环境需水量为425万m3。

经上述分析计算,2030年农业灌溉50%保证率时单县总需水量为34227万m3。生活需水量为4104万m3,占总需水量的12%;农业需水量为26762万m3,占总需水量的78.2%;工业需水量为2831万m3,占总需水量的8.3%;生态环境需水量为530万m3,占总需水量的1.5%。由此可知,在现有水利工程情况下,单县基准年特枯水年时缺水较严重。

四、存在的问题及措施

(一)地下水开采

全县多年平均地表径流量14529万m3,而多年平均实际利用量3381万m3。全县地下水资源量为31936万m3,近几年实际多年平均开采量为18628万m3。说明,地表水利用率很低,地下水尚具有开采潜力,却因开采不均,存在局部超采,地下水资源开采量也在逐年增加,形成了以城区为中心的漏斗区。经分析,通过开采未超采地区的地下水,多年后可提供地下水量为17565万m3。

(二)城乡供水工程

城乡供水方面应采取有效措施,如对老旧管网进行更新、使用新型管材等,减小供水管网漏失率,通过维修泵站、疏浚河道等,可提高单县供水能力;农业灌溉方面,应采取节水灌溉措施,如渠道防渗、低压管灌等,减少灌溉损失水量;生活用水方面,要加强节约用水,加强市政用水的管理,做到科学用水,制定不同部门用水指标和水费价格,以控制用水总量的增长。

五、水资源供需平衡探讨

(一)黄河水

根据近年实测引用黄河水源情况,现状年单县每年利用黄河水8998万m3左右。根据水资源工程规划,月亮湾水库的投入使用以及大沙河水库的新建可大大提高单县对引黄水的调节能力,未来几年引黄量将不再可能增加,引黄水量均按8998万m3计。根据水资源工程规划,可大大提高单县对引黄水的调节能力。

(二)月亮湾水库水源地

目前水库已充库蓄水,蓄水情况良好,蓄水水质符合地表水Ⅲ类标准。但月亮湾水库仅能解决单县7个乡镇城乡居民的生活用水,仍有15个乡镇(办事处)居民生活用水问题得不到解决。因此,为改善供需水矛盾,保障居民饮水安全,建设新的水源地十分迫切和必要。

(三)新建大沙河水库

为扭转单县供水不足、水质不佳的局面,保障城乡居民生活用水,新建大沙河水库作为供水工程,大沙河水库为小(1)型水库,工程永久占地总面积为2768.93亩,其中围坝占地264.44亩,截渗沟占地267.79亩,围坝与截渗沟之间占地104.51亩,管理单位占地5.22亩,水库淹没占地2126.97亩。能够有效促进和改善单县基础设施建设缓解居民生活供水危机,保证该地区社会经济的可持续发展,大沙河水库的建设可为单县提供新的水源地。

(四)浮岗水库供水任务调整

单县浮岗水库为大(2)型平原水库,设计总库容1.04亿m3,目前自流充库实际蓄4000万m3左右。根据1998年浮岗水库可行性研究报告批复,该水库主要任务为农业灌溉。2008年11月25日山东省发展和改革委员会以鲁发改重点〔2008〕1265号对单县浮岗水库除险加固工程初步设计的批复中,该水库主要任务以农业灌溉为主,兼顾工业用水,单县人民政府已将浮岗水库作为工业用水水源地纳入规划。

结语

中央一号文件和山东省委一号文件指出水利是改善民生的紧迫要务,保障人民群众有水喝、有干净水喝,是维系生命和健康的头等大事,是与群众利益联系最直接、最紧密的民生工程,是为百姓办实事、办好事的当务之急。根据山东省政府城乡供水一体化的要求,单县相继建设了月亮湾水厂、浮岗水厂和华都水厂,其中月亮湾水厂供水能力近期为5.5万t/d,远期为10.0万t/d;浮岗水厂供水能力近期为2.0万t/d,远期为5.0万t/d;华都水厂供水能力近期为5.0万t/d,远期为10.0万t/d;同时铺设干支管网3856km,根据菏泽市水利局年度用水控制指标的通知精神,单县人民政府对单县的8998万m3引黄指标进行了分配,其中月亮湾水库2200万m3,大沙河水库2400万m3,浮岗水库4000万m3,其他调蓄398万m3。按照城乡供水一体化建设规划及实施要求,进一步改善供需水矛盾,保障居民饮水安全。

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