金溪縣城市生活及工業(yè)供水規(guī)劃探索

賴志彬

摘要:金溪縣城市生活和工業(yè)供水日益不足,嚴重制約城市和工業(yè)的發(fā)展。向縣城供水的馬街水庫水資源匱乏,而鄰近的高坊水庫(本縣管轄區(qū)內(nèi))每年平均有兩千多萬立方米水量白白流走,為了水資源優(yōu)化配置,充分發(fā)揮金溪縣兩座中型水庫效益,經(jīng)用水預測和方案比較,作出金溪縣城市近遠期供水規(guī)劃,通過引高坊水庫流域之水補充馬街水庫水量,解決金溪縣經(jīng)濟發(fā)展之用水瓶頸問題。

關(guān)鍵詞:水資源優(yōu)化配置;城市供水;馬街水庫;供水規(guī)劃

中圖分類號:TU991文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)22-0081-03

金溪縣位于江西省東部,總面積1358km2,人口29萬。屬鄱陽湖平原與武夷山的過渡地帶,縣城所在地的秀谷鎮(zhèn)是全縣政治、經(jīng)濟、文化中心,上世紀70年代以前,城鎮(zhèn)居民生活及工業(yè)用水基本上取自地下水(淺層地表水)。隨著城市經(jīng)濟、人口增長,所供水資源不能滿足用水需求。在全縣人民和縣委、縣政府的努力下,在國家銀根緊縮時期的1978年10月,國家扶持在信江水系相距縣城較近的支流源頭,投資興建了一座中型水庫——馬街水庫。1982年蓄水運行至今,主要解決了屬撫河水系的縣城用水和秀谷、左坊兩鎮(zhèn)的部分農(nóng)田灌溉。當時以馬街水庫水源為取水點,成立了隸屬金溪縣建設局的自來水公司,運行27年來,為金溪縣的城市發(fā)展,工業(yè)增長立下了汗馬功勞。但近年來,金溪縣城市用水仍不斷出現(xiàn)供水不足,缺水斷水危機四伏,隨著縣委、縣政府的招商引資力度加大,工業(yè)發(fā)展迅猛,城市框架擴大,人口增長加快,水資源匱乏之勢必加劇,按照科學發(fā)展觀的要求,積極謀劃長遠,永續(xù)利用,使之與時俱進,與經(jīng)濟社會發(fā)展形勢相協(xié)調(diào)、相匹配,做好城市供水規(guī)劃將是當務之急。

一、供水現(xiàn)狀

金溪縣自來水公司設計供水規(guī)模為日供水量1.5萬噸,以2005年為例,年實際供水量為260萬m3。供應部分城市居民和工業(yè)用水。

1.城市居民生活用水:來自兩個方面。(1)地表水:以馬街水庫為水源地,穿過上幕嶺2252.16m的灌溉引水隧洞,引到縣自來水公司,凈化處理后供應廣大市民使用,城鎮(zhèn)人口5.62萬人,由自來水公司集中供水人口4萬人,這方面用水量約為160萬m3,占縣城居民總用水量的2/3以上;(2)地下水:有些單位以及居民戶自行開挖水井提水使用。機關(guān)單位一般設機泵水塔集中供水,部分居民則各家各戶自設微型水泵或手壓井汲水使用,這是城市居民用水的重要補充。

2.工業(yè)用水:縣城區(qū)域內(nèi)年工業(yè)總產(chǎn)值5.2億元,按每萬元產(chǎn)值耗水量110m3計(下同),則年耗水量為571.6萬m3。實際由自來水公司供水不足兩成,大部分由企業(yè)自行開采地下水(淺層地表水)使用。

二、供水預測及分析

(一)2020年用水預測

1.工業(yè)用水預測:2005年工業(yè)總產(chǎn)值 5.2億元(縣城區(qū)域內(nèi)工業(yè)),按8%的發(fā)展速度遞增,至2020年工業(yè)總產(chǎn)值為16.5億元,供水保證率按95%,每年工業(yè)用水量為 1723萬m3。

2.城鎮(zhèn)人口生活用水預測:隨著城鎮(zhèn)化步伐加快,預測到2020年金溪縣城區(qū)范圍將擴大到17km2,城市人口將達到10萬人。城鎮(zhèn)人口用水定額按165升/人,用水保證率按98%計算,則城鎮(zhèn)人口年用水量為590萬m3。

3.生態(tài)及其他用水:城鎮(zhèn)生態(tài)、消防等用水按城鎮(zhèn)人口用水的20%計算,則全年用水量為118萬m3。城鎮(zhèn)工業(yè)及居民用水等合計為2431萬m3。秀谷、左坊兩鎮(zhèn)2.2萬畝農(nóng)田的農(nóng)業(yè)灌溉用水,合計為1608萬m3。預測2020年需水總量為4039萬m3。

(二)2030年用水預測

1.工業(yè)用水預測:縣城區(qū)域內(nèi)工業(yè),預計至2030年工業(yè)總產(chǎn)值為35.6億元,每年工業(yè)用水量為3720萬m3。

2.城鎮(zhèn)人口生活用水預測:據(jù)預測到2030年縣城區(qū)域人口達12萬,年用水量為708萬m3。

3.生態(tài)及其他用水:城鎮(zhèn)生態(tài)、消防等全年用水量為142萬m3。工業(yè)及城鎮(zhèn)居民用水合計為4569萬m3。農(nóng)業(yè)用水同前,仍為1608萬m3。預測2030年需水總量為6177萬m3。馬街水庫集雨面積27.5 km2,總庫容3760萬m3,有效庫容3140萬m3。自建庫蓄水運行以來,除1998年特大豐水年有短時泄洪外,其他年份均未泄洪,特別是近一二年來,縣城居民用水和工業(yè)用水已出現(xiàn)缺口,供水矛盾初見端倪,隨著縣城居民人口迅速增長,工業(yè)快速發(fā)展,用水矛盾將日益突現(xiàn),這是我縣城市建設、經(jīng)濟發(fā)展過程中必須解決的瓶頸問題。由于馬街水庫必須保障的供水區(qū)域是金溪縣城工業(yè)、居民用水以及左坊、秀谷兩鎮(zhèn)近2.2萬畝農(nóng)田灌溉,單獨就馬街水庫的水量作水量供需平衡分析,預測:2020年,缺水898萬m3;2030年,缺水3037萬m3。

三、供水工程規(guī)劃

(一)供水工程規(guī)劃分析

金溪縣城座落于丘陵山崗之上,二十公里內(nèi)無河流,城市用水只能來源山區(qū)建庫引調(diào)地表水或開采地下水。金溪縣陸坊水流域面積為193.16km2,只占全縣土地面積的14.22%,在該流域上游兩條支流上所建的高坊水庫和馬街水庫兩座中型水庫,為金溪全縣近50%的農(nóng)田提供了灌溉用水,其中馬街水庫必須為金溪縣城居民和縣城工業(yè)用水提供保障,從幾十年的運行狀況來看,兩座中型水庫的來水量與用水量差別較大,極不均衡,而且今后廖坊水庫東干渠的建成,又減輕了本來水量就比較充沛的高坊水庫灌溉用水負擔;隨著城鎮(zhèn)人口的增加和工業(yè)的發(fā)展,馬街水庫水量卻日趨緊張。水資源優(yōu)化配置,科學調(diào)度調(diào)劑兩庫水量順理成章、勢在必然。高坊水庫集雨面積為102 km2,總庫容6560萬m3,有效庫容6083萬m3。從高坊水庫1988年～2007年共20年統(tǒng)計的降雨、入庫、棄水量表數(shù)據(jù)分析,高坊水庫年平均泄洪量為1668.45萬m3,閘門漏水平均每年損失 344.98萬m3,說明平均每年有 2013.43萬m3棄水白白浪費了。高坊水庫年降雨、入庫、棄水量統(tǒng)計資料見表1:

從以上粗略統(tǒng)計分析,要解決縣城區(qū)域缺水問題,調(diào)劑兩庫水量是一條行之有效的途徑,高坊水庫每年平均有2013.43萬m3棄水,而馬街水庫集雨面積小,水量不足,故規(guī)劃引高坊水庫流域的水量入馬街水庫。

方案1,攔截高坊水庫流域內(nèi)的黃通鄉(xiāng)墩后村白果、樂家?guī)X一帶流域面積為12.95 km2的水量;方案2,攔截高坊水庫流域內(nèi)的黃通鄉(xiāng)河灣村仙源莊一帶及沿線流域面積為24.49 km2的水量,兩個方案均通過開挖引水渠道、新建隧洞等渠系配套工程入馬街水庫,增加馬街水庫來水量。根據(jù)高坊水庫1962年～1998年各月徑流量統(tǒng)計數(shù)據(jù)推算的成果,多年平均徑流量Q為3.38m3/s,高坊水庫集雨面積F=102km2,則高坊水庫庫區(qū)的徑流模數(shù)M為:

M=(Q/F)×1000= (3.38/102)×1000=33.14S·L/km2

由徑流模數(shù)推算年徑流總量為:

方案1的徑流量Q1=F*M=12.95×33.14=429L/s=0.429m3/s

年徑流總量為W1= Q1*T=0.429×365×8.64=1352萬m3

方案2的徑流量Q2=24.49×33.14=812L/s=0.812m3/s

年徑流總量為W2=0.812×365×8.64=2560萬m3

方案1能每年平均增加馬街水庫來水量1352萬m3,高坊水庫多年平均棄水量為2013.43萬m3,完全控制在高坊水庫棄水總量內(nèi),對高坊水庫影響甚微,而馬街水庫2020年缺水量為898萬m3,補充了這部分水量后,解決了我縣近期縣城居民和工業(yè)用水的問題,經(jīng)濟的發(fā)展、城市的建設瓶頸將迎刃而解。

方案2能每年平均增加馬街水庫來水量2560萬m3,超過高坊水庫棄水總量,對高坊水庫灌溉將產(chǎn)生些許影響,采用本方案,對遠期供水規(guī)劃有利,運行時,通過科學調(diào)度,適時控制調(diào)劑水量,使金溪縣兩座中型水庫都充分發(fā)揮效益。

(二)城市近期供水工程規(guī)

方案1具體工程布置為:在黃通鄉(xiāng)墩厚村委會的熊家、上村村前新建攔水壩,途經(jīng)黃通原水文站、雅湖、樂家?guī)X、接溪、石坑等村,引水渠道全長10.75km,攔截流域面積為12.95km2,沿線需興建攔水壩7座,排洪閘5座,公路涵6座,引水隧洞2處(長860米),至馬街水庫庫區(qū)南坑村前,水流入馬街水庫庫內(nèi)。

方案2具體工程布置為:在黃通鄉(xiāng)河灣村委會的仙源莊攔截溪流,開挖渠道,在黃通鄉(xiāng)墩厚村委會的上村南面利用渠道跌水興建第一座(上村)電站、再經(jīng)熊家、雅湖、樂家?guī)X、接溪、石坑等村,引水渠全長14.905km(含隧洞、渡槽建筑物長1403m),集雨面積為24.49km2, 在南坑村東邊的的鞍部嶺下,開鑿引水隧洞,長467米,至馬街水庫庫區(qū)南坑村后,再開挖981米渠道,經(jīng)第二座(南坑)電站發(fā)電后,水流注入馬街水庫庫內(nèi)。沿線興建渡槽3座,攔河壩5座,排洪閘10座,公路涵5座。利用引水渠的跌水,興建兩座水電站,其引用流量1.5m3/s,裝機容量300×2kw。

兩方案優(yōu)缺點:方案1的實施,必須解決水源地水污染問題,水源地有自然村9個,農(nóng)田2000畝,人口1200人,生活污水以及化肥、農(nóng)藥的污染難以避免,如何處理還是一個值得探討的問題。

方案2的實施,水源地人煙稀少,無工礦企業(yè)和村莊,渠道基本上是沿山腰走,水污染小,不過相對方案1而言,工程難度較大,投資較多;但引水渠上興建的水電站能產(chǎn)生較高的經(jīng)濟效益,可吸納民間資金投資。兩個方案均涉及征地補償,解決渠系等建筑永久占用農(nóng)田、山林果地。

經(jīng)綜合分析,近期供水規(guī)劃確定選用方案2。

(三)城市遠期供水工程規(guī)劃

2030年缺水量為3037萬m3,按方案2實施,補充2560萬m3水后,尚缺水477萬m3,為解決遠期缺水的問題,規(guī)劃在縣城東北邊緣的高坊水庫總干渠俞家亭水管站附近由水利部門自行投資、建設、管理金溪第二自來水廠,實行建管一體的管理體制,供應工業(yè)園區(qū)用水及白馬大道等新城區(qū)用水。

興建金溪第二自來水廠,水源地為撫河水系源頭,具體水源位置是:(1)規(guī)劃在縣城東北約 2 km處金山農(nóng)場興建金窟水庫,其集雨面積2.69km2,蓄水可達270萬m3;(2)擴建石咀水庫,可增加水量276萬m3,石咀水庫集雨面積2.76km2,原為小型水庫,水庫下游有高坊水庫總干渠經(jīng)過,多年來石咀水庫幾乎無灌溉任務,而其與金窟水庫相距僅2.5公里,經(jīng)擴建,完全可以聯(lián)合向水廠提供水源。

四、結(jié)語

今后,隨著工業(yè)實行循環(huán)水利用和農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣,城市居民和工業(yè)用水態(tài)勢將進一步得到保障。