永康市南山水廠二期工程取水可行性分析

王敏敏，朱 琦

(金華市水文站，浙江金華 321013)

1 前言

永康市位于浙江省中部，錢塘江上游，以“中國科技五金城”聞名全國.近年來全市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，工業(yè)和生活用水迅速增加，建設(shè)規(guī)模為10萬m3/d的南山水廠自2005年7月投產(chǎn)運(yùn)行至今，最高日供水量已達(dá)到11.2萬m3/d，配水井時(shí)有溢流現(xiàn)象，現(xiàn)有供水能力已無法滿足社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、居民生活水平不斷提高的要求.為此，永康市在現(xiàn)南山水廠內(nèi)預(yù)留空地進(jìn)行了二期工程建設(shè).二期工程規(guī)模10萬m3/d，水廠取水水源仍為楊溪水庫水，工程擴(kuò)建后南山水廠供水總規(guī)模擴(kuò)至20萬 m3/d.

2 取水水量可行性分析

(1)流域概況

楊溪水庫位于永康江主流南溪的支流李溪上，距市區(qū)15 km，集水面積124 km2，是一座以供水為主，結(jié)合防洪、灌溉、發(fā)電等綜合利用的中型水庫.2009年大壩除險(xiǎn)加固工程實(shí)施后，水庫正常水位153.80 m，正常庫容5316 萬 m3，汛限水位152.80 m(臺汛期)，相應(yīng)庫容4863萬m3，總庫容6453萬m3.根據(jù)楊溪水庫運(yùn)行記錄，選用1978－2009年逐月出庫水量、損失水量、庫容變化推求水庫上游逐月來水量，然后對年徑流量進(jìn)行排頻計(jì)算.頻率適線成果見表1.

表1 楊溪水庫年徑流量頻率適線成果表 萬m3

(2)南山水廠用水量

根據(jù)南山水廠現(xiàn)有生產(chǎn)工藝水平，二期工程建成后最大供水能力下，全廠需原水20.55萬m3/d.考慮用水量月不均勻系數(shù)，結(jié)合水廠一期工程逐日、逐月供水量的實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料分析，南山水廠年需水量為6020萬m3.

(3)下游灌溉用水量

根據(jù)《永康市楊溪水庫灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃報(bào)告》，楊溪水庫現(xiàn)狀水平年實(shí)際灌溉面積50000 ha，其中水田 30000 ha，旱地 0.2 ha，主要為水稻、蔬菜及柑桔、草莓、西瓜、花卉苗木等經(jīng)濟(jì)作物.本文歷年灌溉定額采用該報(bào)告數(shù)據(jù).

(4)芝英水廠需水量

芝英水廠位于永康市芝英街道，目前供水規(guī)模1萬m3/d，遠(yuǎn)期供水規(guī)模2萬m3/d，取水水源與南山水廠同為楊溪水庫.考慮用水量月不均勻系數(shù)，芝英水廠近期年需水量為293萬m3，遠(yuǎn)期年需水量為586萬m3.

(5)生態(tài)環(huán)境用水量

根據(jù)《水資源供需預(yù)測分析技術(shù)規(guī)范》(SL429-2008)，生態(tài)用水量可以取90%干旱年最枯月平均流量，對于楊溪水庫，為0.060 m3/s.由于楊溪水庫集雨面積只占永康江流域的12.8%，且經(jīng)過多年運(yùn)行對河道生態(tài)基本無影響，因此，日常下泄最小生態(tài)流量取0.060 m3/s(200萬m3/a)，加上豐水期另外下泄的水量，即可以滿足年內(nèi)河道生態(tài)需要求［1］.

(6)水庫水量損失

水庫水量損失包括蒸發(fā)損失及滲漏損失，根據(jù)楊溪水庫1978－2009年庫區(qū)蒸發(fā)量、滲漏量系列資料，多年平均因蒸發(fā)和滲漏損失水量分別為406萬m3和192萬m3.考慮到項(xiàng)目建成后取水量加大，實(shí)際水量損失將產(chǎn)生變化，根據(jù)該項(xiàng)目可研報(bào)告，水庫月水量損失取為月平均庫容的1.0%.

(7)取水保證率分析

根據(jù)《永康市水資源綜合規(guī)劃》，城鄉(xiāng)生活用水和重要工業(yè)用水保證率為95%.計(jì)算原則如下:

按遠(yuǎn)期向南山水廠供水6020萬m3，將入庫徑流分別扣除水庫水量損失、下游灌溉用水量、芝英水廠用水量及生態(tài)環(huán)境用水量，對1978－2009年共32年徑流過程進(jìn)行長系列調(diào)節(jié)計(jì)算［2］.

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，在遠(yuǎn)期向南山水廠供水6020萬m3的情況下，1978－2009年32年間共有12年缺水，最大缺水年份為1979年，缺水2911萬m3.年供水保證率僅為62.5%.

由于城市供水量是一個(gè)逐步增加的過程，根據(jù)永康市城區(qū)需水預(yù)測，2015年南山水廠日最大供水量約為15萬m3.因此，近期(2010－2015年)只需滿足4515萬m3/a(最大15.41萬m3/d)的取水量，即可達(dá)到供需平衡.

按近期向南山水廠供水4515萬m3調(diào)節(jié)計(jì)算(其中芝英水廠近期供水規(guī)模為1萬m3/d，年需水量按293萬m3計(jì)算)，1978－2009年32年間，不能滿足供水需求的是2004年，總?cè)彼繛?606萬m3，其他年份不缺水，年供水保證率為96.9%.

3 取水水質(zhì)可行性分析

(1)取水水域污染源概況

影響楊溪水庫水體水質(zhì)的污染源主要有:上游舟山鎮(zhèn)生活污水及庫區(qū)周邊農(nóng)業(yè)面源污染;水庫保護(hù)區(qū)內(nèi)農(nóng)家樂等餐飲廢污水;保護(hù)區(qū)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)廢水等.

(2)取水水源評價(jià)方法

為了解楊溪水庫水環(huán)境狀況，選取近5年(2007－2011年)監(jiān)測資料評價(jià)楊溪水庫水體水質(zhì).根據(jù)楊溪水庫水質(zhì)監(jiān)測情況，表層水水質(zhì)監(jiān)測站點(diǎn)設(shè)置壩前、庫中兩個(gè)斷面，評價(jià)項(xiàng)目包括19項(xiàng)地表水常規(guī)項(xiàng)目及5項(xiàng)集中式生活飲用水地表水源地補(bǔ)充評價(jià)項(xiàng)目.評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838 －2002)，評價(jià)方法為單因子評價(jià)法［3］.

(3)取水水源歷年水環(huán)境狀況

根據(jù)2007－2011年楊溪水庫兩個(gè)斷面共120次監(jiān)測結(jié)果，楊溪水庫表層水質(zhì)以Ⅱ～Ⅲ類為主，主要影響指標(biāo)為總磷、五日生化需氧量等，符合《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3020－93)的要求.

值得注意的是，楊溪水庫水體水質(zhì)總體較好，一般為Ⅱ～Ⅲ類，但存在著時(shí)空分布差異.在時(shí)間分布上，年內(nèi)4～9月份因受外界高溫、光照等因素影響，水體中浮游植物生長較活躍，導(dǎo)致pH值升高，少許月份甚至超過9，表明水庫存在季節(jié)性富營養(yǎng)化;年際間體現(xiàn)出楊溪水庫表層水體pH值逐年升高，水體營養(yǎng)化水平呈緩慢上升趨勢.在空間分布上，表層水體水質(zhì)庫中與壩前差異不大;中層取水層水質(zhì)除總磷略高外，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于表層水.本項(xiàng)目取水自楊溪水庫壩前中層水，水質(zhì)總體較好，基本為Ⅱ～Ⅲ類.

4 結(jié)論與建議

因楊溪水庫無法滿足95%保證率的取水要求，建議近期取水量為4515萬m3，即二期供水規(guī)模近期為5萬m3/d.考慮到永康市的遠(yuǎn)期用水需求和永康市水庫聯(lián)網(wǎng)工程、好溪水利樞紐引水工程等已進(jìn)入項(xiàng)目可研階段，因此，南山水廠新增取水規(guī)?？梢园匆淮涡缘轿贿M(jìn)行建設(shè).待上述工程完工后，南山水廠遠(yuǎn)期20 m3/d供水規(guī)模、保證率為95%的取水要求可以得到滿足.針對以上分析，建議如下:

(1)應(yīng)急水源

現(xiàn)狀工況下，當(dāng)遭遇連續(xù)特枯水年或出現(xiàn)突發(fā)水污染事件時(shí)，水廠供水會遭到破壞.為保障城鄉(xiāng)居民飲水安全，可采取如下應(yīng)急措施:

①利用灌區(qū)聯(lián)網(wǎng)調(diào)劑灌溉用水;

②限制工業(yè)用水;

③利用南溪水源作為備用飲用水源;

④適度取用地下水.

(2)工程措施

①開展水庫聯(lián)網(wǎng)工程，引四大坑水庫原水，經(jīng)隧洞流入洪塘坑水庫，近期將太平(中型)和洪塘坑水庫連通，作為南山水廠第二水源地;

②加快涉及兩地三縣的浙江省水利發(fā)展“十二五”重點(diǎn)基本建設(shè)項(xiàng)目——好溪水利樞紐引水工程進(jìn)度，在磐安縣境內(nèi)新建好溪水利樞紐流岸水庫和虬里水庫，經(jīng)縉云引水至楊溪水庫，年引水量為5000萬m3;

③進(jìn)行城區(qū)管網(wǎng)改造工程，防止管網(wǎng)輸水中的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，降低管網(wǎng)輸水損失率.

(3)非工程措施

①加強(qiáng)水庫調(diào)度，合理調(diào)配泄洪、供水、灌溉用水及環(huán)境用水，提高水量有效利用率，做到效益最大化;

②加強(qiáng)供水區(qū)節(jié)水，推廣節(jié)水器具的使用，提高居民的節(jié)水意識，加強(qiáng)工業(yè)節(jié)水，嚴(yán)格控制新增水量;

③加強(qiáng)水資源保護(hù)，實(shí)現(xiàn)水資源開發(fā)利用與保護(hù)的長效機(jī)制.

［1］水利部綜合事業(yè)局，水利部水資源管理中心.建設(shè)項(xiàng)目水資源論證報(bào)告書案例匯編［C］.北京:中國水利水電出版社，2008:252－299.

［2］曹世惠.水電項(xiàng)目水資源論證工作中的主要技術(shù)問題［J］.人民長江，2007(6):25－26.

［3］國家環(huán)境保護(hù)總局，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB 3838－2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2011.