磐石市城區(qū)遠期供水方案研究

尹 航，吳艷華，周 波，陶 明，林金海

（吉林省水文水資源局吉林分局，吉林省 吉林市 132013）

1 供用水現(xiàn)狀及遠期供需平衡分析

1.1 供水現(xiàn)狀

磐石市位于吉林省中南部，地處松嫩平原向長白山區(qū)過渡地帶。磐石市城區(qū)面積12.6 km2，人口11.6萬。磐石市2008年總供水量為15 300×104m3，其中，地表水供水量為12 190×104m3，占總供水量的79.7%；地下水供水量為3 108×104m3，占總供水量的20.3%。

磐石市城區(qū)水資源狀況較為匱乏，城區(qū)地表水擋石河徑流量較小并且水質污染嚴重，不適于城市供水。另在城區(qū)周邊沒有大的中型水庫，現(xiàn)城區(qū)水源全部為地下水。磐石市城區(qū)的供水現(xiàn)狀為，供水公司現(xiàn)有4處水源地，供水能力為15 400m3/d（562×104m3/a），企業(yè)自備水源供水5 014 m3/d（183×104m3/a），總供水能力為 20 414 m3/d（5 576×104m3/a）。由于城區(qū)供水井的分布密度很不合理，導致了井間干擾，致使單井出水量逐漸減少，嚴重的造成部分水井無水報廢，使城區(qū)出現(xiàn)供水危機，同時導致局部地區(qū)出現(xiàn)了降落漏斗。

1.2 用水現(xiàn)狀

磐石市2008年總用水量為15 300×104m3，地表水用水量為12 190×104m3，占總用水量的79.7%；地下水用水量為3 108×104m3，占總用水量的20.3%。用水組成中，農田灌溉用水14 140×104m3，林牧漁畜用水量1 001×104m3，工業(yè)用水 1 403×104m3，城市公共用水 332×104m3，居民生活用水 1 117×104m3，生態(tài)環(huán)境用水 31×104m3。

磐石市城區(qū)2004—2008年的用水量平均為18 414 m3/d（672.1×104m3/a）。磐石市城區(qū)居民生活用水定額為85 L/（人·d）,低于吉林省地方標準 DB22/T389-2004《用水定額》中規(guī)定的城市居民生活用水定額相應為130 L/（人·d）的一般水平。城區(qū)居民生活用水定額較低的主要原因是市政水源供水能力不足，經常出現(xiàn)停水的情況。隨著磐石市經濟的發(fā)展，人民生活水平也將大幅度提高，因此，居民生活用水量將隨之增大。

1.3 遠期供需平衡分析

根據(jù)磐石市社會經濟發(fā)展規(guī)劃，預測磐石市城區(qū)2020年綜合需水量為8 892×104m3，其中城市生活需水量為949×104m3；2030 年需水量為 21 824×104m3，其中城市生活需水量為 1 482×104m3；2050年需水量為 132 474×104m3，其中城市生活需水量為 1 916×104m3。

通過水文學及水文地質學方法對磐石市周邊及城區(qū)地表水、地下水的資源量計算與評價，綜合考慮資源配置與環(huán)境保護等因素，確定本方案磐石市城區(qū)規(guī)劃水平年90%保證率可供水量為22 448×104m3。其中水庫可供水量1 210×104m3，城區(qū)地下水可供水量980×104m3，輝發(fā)河可供水量20 258×104m3。

根據(jù)磐石市城區(qū)各規(guī)劃水平年需水預測和可供水量情況分析，2020年城區(qū)需水量能夠得到保證，并且還有13 556×104m3的剩余水量；2030年城區(qū)需水量也能夠得到保證，還有剩余水量624×104m3；2050年城區(qū)需水量得不到保證，缺少水量將達110 026×104m3，呈嚴重缺水狀態(tài)。

2 磐石市城區(qū)供水方案分析

2.1 城區(qū)周邊小型水庫供水方案

城區(qū)周邊小型水庫供水即郭大院、趙家街和紅土水庫，其90%保證率年總供水量為730×104m3，日供水量為2.0×104m3。該3座小型水庫現(xiàn)狀水質均達到GB3838-2002《地表水環(huán)境質量標準》Ⅲ類水標準，適用于集中式生活飲用水地表水源地建設，其中飲用水源補充項目中鐵錳超標。由于該3座小型水庫擔負著下游共1 650 hm2水田的灌溉任務，因此，水庫的功能轉變后需對水田種植戶進行一定的補償。此方案雖然供水量較小且水源地分散、不易管理，但其符合DB22/388-2004《吉林省地表水功能區(qū)》要求，且水質較好、易于處理、距離城區(qū)較近，又可以靠管道自流輸水，節(jié)省運行成本，所以該供水方案具有可行性。

2.2 柳楊水庫供水方案

柳楊水庫90%保證率供水量為480×104m3，日供水量為1.3×104m3。柳楊水庫現(xiàn)狀水質為GB3838-2002Ⅱ類水標準，水質較好，適用于集中式生活飲用水地表水源地建設。由于柳楊小型水庫擔負著下游共1 400 hm2水田的灌溉任務，因此，水庫的功能轉變后需對水田種植戶進行一定的補償。該方案供水量雖然不大，但供水成本卻高于周邊小型水庫，因其無法依靠自流輸水，所以運行成本將增加。該供水方案具有可行性。

2.3 城區(qū)地下水供水方案

由于地下水資源具有一定的儲存量，可以進行多年調節(jié)，在枯水年可以動用部分儲存量，采取“以豐補欠”的方式進行開采，因此磐石市城區(qū)地下水可以按照75%保證率的可開采量進行開采，即年開采量為980×104m3。經取樣分析，磐石市城區(qū)地下水基本達到GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》，水質狀況較好，個別地帶地下水中鐵錳超標。地下水供水具有水質好、投資少、運行成本低、易管理等優(yōu)點，是城市生活供水方案中的首選方案。

2.4 輝發(fā)河取水方案

輝發(fā)河是磐石市行政區(qū)域內規(guī)模最大、地表水資源量相對豐富的一條河流，是解決磐石市城區(qū)需水的重要河流。輝發(fā)河取水斷面擬設在磐石市牛心鎮(zhèn)陳家屯上游約1.5 km處，取水戽頭修建在輝發(fā)河左岸，設計供水能力為132×104m3/d。建設取水泵站，利用泵站將水提至左岸老虎崖上，再通過敷設于地下的直徑2.0 m鋼筋混凝土管自流引水，引水線路沿幸福渠布置，經興隆水庫左壩肩后將水送至磐石市，管線總長度為30 km。

根據(jù)《吉林省地表水功能區(qū)》，輝發(fā)河該段為農業(yè)用水、工業(yè)用水區(qū)，水質控制目標為Ⅲ類，而目前輝發(fā)河該段水質狀況為劣Ⅴ類水，因此，輝發(fā)河取水不適宜用于城市生活供水水源，經凈水廠處理后可以用于工業(yè)及其它用水水源。

3 供水方案優(yōu)化

根據(jù)以上供水方案綜合分析，城區(qū)周邊的郭大院、趙家街、紅土及柳楊水庫等地表水和城區(qū)地下水合計可供水量為2 190×104m3/a，水質為Ⅱ～Ⅲ類，適用于集中式生活飲用水地表水源地建設，是城市生活供水的較好水源。城區(qū)地下水水質優(yōu)于地表水，基本達到生活飲用水要求（個別地帶水質狀況稍差需要進一步處理），是城市生活的優(yōu)選水源。以上水庫取水及城區(qū)地下水用于城區(qū)生活供水，2050年磐石市城區(qū)生活需水量為1 916×104m3，尚可剩余水量 274×104m3。

由于水質現(xiàn)狀、水功能區(qū)及水質控制目標的制約，輝發(fā)河取水經凈水廠適當處理后用于工業(yè)及其它行業(yè)用水水源，可供水量為20 258×104m3/a。

4 建議

1）進一步調整產業(yè)結構和工業(yè)布局，科學合理地配置和利用水資源。按照磐石市擬定的社會經濟發(fā)展規(guī)劃，規(guī)劃水平年磐石市城區(qū)將面臨嚴重的缺水局面，為使有限的水資源得到科學利用，一是采取分質供水措施，確保城市居民生活用水需求；二是調整產業(yè)結構，堅決淘汰落后的生產工藝、產品，關停高耗水、重污染的企業(yè)；三是調整工業(yè)布局，使之與水資源可利用量相匹配。

2）充分利用資源優(yōu)勢興建水利工程，提高水資源的供給能力。天然狀態(tài)下，河道取水會受到季節(jié)及徑流條件的限制而無法滿足設計要求，興建一定的水利工程攔蓄河水，改善取水條件將有利于取水能力的提高，促進水資源的開發(fā)利用。

3）擴大污水處理廠規(guī)模，適應城市發(fā)展需要。根據(jù)預測，各規(guī)劃水平年磐石市城區(qū)的用水量不斷增加，因此，污水排放量將隨之增加，為保證城市退水的質量，保護水資源，污水處理廠的建設必須同步進行。

4）加強城區(qū)地下水動態(tài)監(jiān)測工作，為合理開發(fā)利用地下水資源提供科學依據(jù)。城區(qū)地下水資源是居民生活的重要水源，及時掌握其動態(tài)變化是保證供水安全的前提，根據(jù)城區(qū)地下水資源的分布范圍及存儲條件，科學合理地布設地下水動態(tài)監(jiān)測井，進行水位、水溫、水質的長期監(jiān)測，為地下水資源的科學開采提供技術支撐。