封丘县农村饮水安全巩固提升工程水源选择

2023-11-06 12:39葛玲玲
河南水利与南水北调 2023年9期
关键词:封丘县开采量水厂

葛玲玲

(封丘县大功辛庄灌区事务中心,河南 封丘 453311)

1 水资源概况

1.1 地表水水源

据《1:10 万封丘县区域水文地质调查报告》,封丘县地表水资源可利用量19 238.06 万m3/a,扣除其中引黄渠道渗漏和灌溉水回渗等重复计算量9 180.97万m3/a,则全县可供水量为10 057.09万m3/a。由于地表水集中在汛期,以及污染原因,无法作为农村居民饮用水水源。

1.2 地下水水源

地下水按开采层位可分为浅层水、深层水。

1.2.1 浅层水现状

农业灌溉用水:封丘县作为一个农业县,农田水利化程度较高,井灌面积达3.96万hm2,现在农业灌溉用水开采井8 432眼,井深一般45~50 m,开采方式为季节性分散开采,年开采总量14 817.46万m3(平水年份)。

生活用水:人畜生活用水开采分散于各乡镇居民点,其开采形式有村自来水集中供水和居民院落压水井开采。开采量按需水定额:人口50 L/(人·d)、大牲畜50 L/(头·d)、小牲畜15 L/(头·d)统计,全县生活用水年开采量为1 615.53万m3。

工业:全县现有厂矿企业浅层自备井38眼、自来水公司供水井3 眼,合计41 眼,井深一般30~60 m,属相对集中稳定开采,年开采量287.65万m3。

综合上述统计结果,全县合计浅层开采井8 473 眼,平均密度7 眼/km2,浅层水开采量16 720.64 万m3/a,平均开采模数14万m3/(a·km2)。

1.2.2 深层水现状

深层水在城区一带主要为工业开采利用,计有化肥厂6眼、造纸厂7眼、酒厂1眼、自来水公司3眼,开采量588万m3/a。

城区以外深层水开采,主要是2005 年以来的农村饮水安全工程取水井,共计有:曹岗乡姚务村1 眼,冯村乡陈道水厂2眼,荆隆宫乡北孙村3眼、于店村1眼,赵岗镇马圪垱村1眼,留光镇寺上水厂2眼,潘店乡屯里水厂3眼、油坊水厂2眼,黄陵镇平街村1眼,李庄乡朱寨村1眼,陈固乡西丈八村1眼、回族乡前荆村1眼,鲁岗乡水厂3眼,合计22眼;开采量约657万m3/a。

2 水源选择

2.1 水源选择的原则

①用地表水做水源时,枯水期流量的保证率应不低于95%。②以地下水做水源时,其取水量应小于允许开采量。③水源水质:地下水水源水质符合《地下水质量标准》要求;地表水水源水质应符合《地表水环境质量标准》要求。

2.2 地表水分布

封丘县地表水资源主要由黄河、天然渠、文岩渠过境地表水和境内地表水组成。据《1:10 万封丘县区域水文地质调查报告》,封丘县地表水资源可利用量19 238.06 万m3/a,扣除其中引黄渠道渗漏和灌溉水回渗等重复计算量9 180.97万m3/a,则全县可供水量为10 057.09万m3/a。

2.2.1 过境地表水水资源

2.2.1.1 引黄水

根据花园口水文站资料统计,黄河多年平均径流量为470亿m3。不同保证率(20%,50%,75%,95%)年径流量分别为610亿m3、455 亿m3、355 亿m3、270 亿m3。封丘县现有5 个引水口,可引黄水量为2.96亿m3/年。封丘县的大功和辛庄引黄灌区设计灌溉保证率为75%,设计引水量为2.90 亿m3/a,保证率为50%,引水量为2.01亿m3/a。

2.2.1.2 天然、文岩渠水

天然、文岩渠是封丘县的两条排涝河道,水资源可利用量为0.25亿m3/a。

2.2.2 境内地表水水资源

封丘县多年平均降雨量609.10 mm,年均降水量7.664 7亿m3,平均地表径流深50 mm,多年平均径流量0.610 3 亿m3。县域内的各排涝河道,每遇暴雨,洪水猛涨,在久旱无雨时,经常断流。可利用率很低,而开发难度很大。

由于地表水集中在汛期,可利用率很低,且开发难度很大,以及污染严重等原因,无法作为农村居民饮用水水源。

2.3 地下水分布、水质、水量分析

根据封丘县水源条件分析,当地地表水资源在时间和空间上分布不均,且污染严重,不符合国家饮用水卫生标准;浅层地下水在超采的同时,也已受到不同程度的污染,水质亦不符合国家饮用水标准。中深层地下水因其埋藏较深,污染少,基本无须净化处理即能满足饮用水要求,因此,中、深层地下水是农村饮水安全工程的理想水源。封丘县农村饮水安全工程的深层地下水为主。

浅层水可开采量主要由其补给量来确定。多年平均浅层水补给量为29 627.77万m3/a,其中降水入渗量15 580.33万m3/a,占52.60%;渠道渗漏量6 133.57 万m3/a,占20.70%;黄河侧渗量4 866.47 万m3/a,占16.40%;灌溉水回渗量3 047.40 万m3/a,占10.30%。由此可见,境内浅层水可开采量的保证程度取决于降水入渗量和河渠渗漏量,而其中河渠渗漏量变化不大,基本可视为常量。

深层水资源总储量为50 718.99万m3,每年补给约175.25万m3。深层水属消耗型开采,全县现有总储量为50 718.99万m3,每年补给量仅175.25 万m3。据封丘县水利局有关资料统计,现状下城区每年开采深层约580万m3,农村饮水安全工程开采深层水约985.50万m3,合计每年开采深层地下水1 565.50万m3。

2.4 水源论证及水源确定

2.4.1 水源论证

2.4.1.1 水源安全性

评价标准依据《中华人民共和国国家标准》,水质论证共收集到封丘县全境深层水水质分析报告10 份,总体来看深层水质主要表现为氟化物含量超标,最高可达1.93 mg/L,因此,若以深层水为饮用水源,根据分析结果,封丘县西部地区荆宫乡、应举镇、陈固乡、城关乡的氟化物含量符合国家标准,封丘县的东部乡镇地区氟化物含量超过国家标准。新建的水厂位于黄陵镇和回族乡,因此新建的黄陵镇水厂需要进行除氟处理,新建的回族乡水厂不需要进行除氟处理;本年度的氟超标地区的管网延伸工程除氟设备水处理能力均满足延伸需求,所以不需新增除氟设备。

2.4.1.2 水源合理性

综上所述,根据已有井的柱状图等综合分析可有如下结论:封丘县全境均为深层水富水区,总体上差别不大,即单井涌水量3 000~1 000 m3/d,水厂与供水站均可以满足设计取水量需求。因而,设计取水量是合理有保证的。深层水水质中等,水量丰富,没有直接或间接遭受污染的风险。因四周人口密度较大,因而可能受到的影响也主要是人为因素,需要对取水井加强保护。

2.4.1.3 水源可行性

浅层地下水允许开采量为17 327.34×104m3/a,而浅层水可开采量主要由其补给量来确定。多年平均浅层水补给量为29 627.77 万m3/a,其中降水入渗量15 580.33 万m3/a,占52.60%;渠道渗漏量6 133.57 万m3/a,占20.70%;黄河侧渗量4 866.47 万m3/a,占16.40%;灌溉水回渗量3 047.40 万m3/a,占10.30%。由此可见,境内浅层水可开采量的保证程度取决于降水入渗量和河渠渗漏量,而其中河渠渗漏量变化不大,基本可视为常量。

深层水属开采消耗型,全县现有总储量为50 718.99万m3,每年补给量仅175.25 万m3。据封丘县水利局有关资料统计,现状下城区每年开采深层约580万m3,农村饮水安全工程开采深层水约985.50万m3,合计每年开采深层地下水1 565.50万m3。因此,从可持续发展的宏观战略方面考虑,需要加强对地下水的涵养和补源。

2.4.2 水源确定

2.4.2.1 新建水厂、供水站工程选择中深层地下水作为供水水源

在新规划区域,选择临近水厂已建水源井作为参考井,经分析比较,确定新建水厂、供水站选择中深层地下水作为供水水源。

2.4.2.2 管网延伸工程选择现有供水工程作为供水水源

根据近年来各个水厂的建设情况和运行情况,对此次管网延伸水源的可行性进行分析,主要参考各个水厂工程的供需水量平衡分析,根据各个水厂的建设规模和满足的最大人口规模,以及现状供水规模和已经解决的人口,来判断此次管网延伸水源的可行性是否满足要求。见表1。

表1 封丘县农村饮水安全巩固提升工程水量供需平衡分析表单位:万人、m3/d

在供水规模有保证的情况下,同时要保证水压的满足,根据水力计算得到的各个行政村的接入点的水压,与调查得到的用水高峰期接入点的水压能够满足接入水压的需求,从而保证管网延伸的水压要求,保证工程的可行性。

经实地调查,已建成运行的供水工程,水质良好,供水能力尚有富裕。因此,选择现有供水工程作为供水水源,进行管网延伸,解决农村居民饮水安全问题。

3 总结

综上所述,农村饮水安全工程具有十分重要的社会意义和价值。通过对封丘县农村饮水安全巩固提升工程水源可行性、安全性与安全性进行论证,选择确定出最适宜的供水水源,确保饮水安全巩固提升工程的良性运行。封丘县农村饮水安全巩固提升工程的实施,可以从根本上解决农村居民饮水问题,提高人民群众的饮水质量、生活质量和健康水平,有利于当地经济发展,缩小城乡差距,有效改善农村人居环境和基础设施条件,对促进社会稳定和精神文明建设具有重要的现实意义和深远的历史意义。

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