登封市農(nóng)村飲水安全工程水資源論證分析

□魏雅琴(河南省鄭州水文水資源勘測局)

1 概況

登封市地處豫西山區(qū)，行政區(qū)劃面積1220 km2，大部分區(qū)域為淮河上游潁河水系，西部小范圍區(qū)域為黃河中游伊洛河水系，屬北溫帶大陸性季風氣候，干熱少雨。多年平均降水量661.20 mm，多年平均地表水資源量1.52億m3，徑流深124.60mm，地下水資源量0.97億m3，水資源總量2.41億m3。地表水開發(fā)利用率約36.50%，地下水開發(fā)程度67.40%。

截至2010年底，全市總人口約63.60萬人，其中農(nóng)村人口約56.30萬人，飲水安全和基本安全人數(shù)約為46萬人，占農(nóng)村總人口的81%；共建成集中式供水工程192處，工程解決總人數(shù)24.78萬人的飲水安全問題，占農(nóng)村總人口的44.01%。

2 “十二五”規(guī)劃實施方案

根據(jù)登封市“十二五”農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃總體目標，到2015年末，解決農(nóng)村居民飲水不安全人口18.06萬人，其中高氟水3.00萬人，苦咸水3.22萬人，缺水區(qū)7.17萬人，其他2.85萬人；解決1.82萬名在校師生飲水不安全問題。工程建設形式主要有引提水、打井和管網(wǎng)延伸3種形式。取用地表水與地下水作為供水水源。供水水質達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006）的要求，水量滿足《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》（SL310-2004）的要求，實現(xiàn)供水入戶率90%以上，水源保證率達到“嚴重缺水地區(qū)水源保證率不低于90%，其他地區(qū)水源保證率不低于95%”的目標。

3 取用水合理性分析

分析依據(jù)采用《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》(SL310-2004)和《農(nóng)村飲用水安全衛(wèi)生評價指標體系》?？紤]的用水項主要有居民生活用水量、公共建筑用水量、管網(wǎng)漏失和未預見水量。

3.1 項目最高日用水量

居民生活最高日供水量計算方法及系數(shù)確定：W最高日＝W平均日×Kd，農(nóng)村居民生活平均日用水量采用50 L/人·d，日變化系數(shù)1.40；公共建筑用水主要為學校用水，其用水量計算統(tǒng)一采用按20 L/人·d估算，無學校的村莊不計此項；管網(wǎng)漏失及未預見水量按照居民生活用水和公共建筑用水總量的20%進行估計算。見表1。

表1 最高日用水量統(tǒng)計表 (m3/d)

3.2 工程供水規(guī)模及供水量

水源工程取水量=供水規(guī)模，供水工程的日供水規(guī)模一般略大于最高日用水量，按其供水范圍最高日用水量十位取整來確定。平均日供水量Q平均日供=供水規(guī)模(Q日供水)/日變化系數(shù)(Kd)；供水天數(shù)按365 d計，則項目供水量W年=Q平均日供×365。見表2。

表2 水源工程供水規(guī)模及供水量統(tǒng)計表

3.3 取水量和用水指標合理性分析

項目工程總供水規(guī)模1.45萬m3/d，總供水量378.03萬m3/a，其中地表水規(guī)劃供水82.91萬m3，地下水規(guī)劃供水295.13萬m3，分別占水資源可利用總量的3.52%、占地表水可利用量1.68%、占淺層地下水可開采的5.09%；項目取水主要目的是農(nóng)村居民生活用水，僅在取水方式發(fā)生變化，取水量較現(xiàn)狀基本上沒有大的增加。項目居民用水指標為52.00 L/人·d，大于規(guī)定的飲水安全水量指標50 L/人·d的要求，是安全的；項目工程管網(wǎng)漏失及未預見水量占居民生活用水與公共建筑用水量之和的19.60%，占總供水量的16.40%，符合規(guī)定的10%～25%取值的用水要求。因此，本規(guī)劃項目取水量和用水指標是合理的。

4 取水水源論證

4.1 水源選擇

項目可供選擇的水源為地表水、地下水和雨水集蓄。地表水源包括水庫水、河道水和山泉水。登封市共有中小型水庫55座，主要分布在論證區(qū)北部、南部地勢較高地帶，水質一般和供水保證程度一般。登封市屬嵩萁山構造中低山裂隙巖溶水水文地質區(qū)，論證區(qū)范圍內的河谷兩側、山前堆積階地、潁河左岸、低山區(qū)和南部箕山背斜北翼地區(qū)為地下水中等富水區(qū)；山前丘陵地帶、東部中低山區(qū)為弱富水性區(qū)。地下水水質較好，供水保證程度高，為集中供水工程的主要供水水源。雨水集蓄受降水和工程設施的影響因素加大，水質較差，供水保證程度低，不宜作為集中供水工程的供水水源。

4.2 地表水供水工程水源論證

工程取水主要為潁河支流及其上的水庫，規(guī)劃工程14處。其中，取用河道水4處，取用水庫水6處，城市供水管網(wǎng)4處。水源論證包括來水量、需水量計算以及供需平衡分析。

不同保證率天然徑流量（來水量）：采用告成水文站1956-2010年55年天然徑流量計算成果，用比擬縮放法推算，其計算公式為：W區(qū)域=R參證·F區(qū)域，式中：W區(qū)域—為區(qū)域天然徑流量；F區(qū)域—為區(qū)域面積；R參證—為參證站徑流深。分別計算多年平均和P＝20%、50%、75%、95%不同保證率下的來水量。

項目需水量：根據(jù)優(yōu)先保證生活用水的原則，只考慮農(nóng)村居民生活用水的最大需水量。

水庫損失水量：項目涉及的中小型水庫共7座，參考《中小型水庫水文測報》的估算公式，即：水庫的損失水量V損＝水面蒸發(fā)損失（V蒸）＋滲漏損失(V滲)。

農(nóng)業(yè)灌溉需水量：作物需水量扣除有效降雨量即為作物灌溉凈需水量。

在優(yōu)先保證生活需水，不考慮農(nóng)業(yè)灌溉的情況下，通過供需平衡分析得出結論。年統(tǒng)計分析：在P＝75%保證率下1處工程供水不能滿足生活需水的要求；加入水庫供水調節(jié)后年內分析：工程均能滿足最大生活需水量的要求；按工程地點分析：在P＝95%保證率下，年內2個月份缺水的工程1處。其它保證率下供水工程供水均能滿足生活需水的要求。

4.3 地下水供水工程水源論證

地下水源取水工程共計62處，主要解決12.50萬人農(nóng)村居民和1.82萬人的農(nóng)村學校師生的安全飲水問題。

地下水資源量和可利用量：根據(jù)《鄭州市水資源調查評價》成果，登封市多年平均地下水資源量9667.53萬m3(不含井灌回歸補給量)，多年平均地下水可利用量5800.52萬m3/a。

現(xiàn)狀地下水量均衡分析：據(jù)2001-2010年《鄭州市水資源公報》成果資料統(tǒng)計分析，登封市平均地下水資源量1.43億m3。地下水可開采量采用“補給量減去不可奪取的排泄量作為可開采量”與可采系數(shù)法估算，系數(shù)采用0.60，則論證區(qū)平均地下水可利用量8592萬m3，平均實際開采量5787萬m3，開發(fā)利用程度為67.40%，為中等開發(fā)利用程度。規(guī)劃62處地下水源工程建成實施后，最大供水量376.68萬m3/a，占可開采量的6.50%。

5 水質評價

地表水水質評價主要選取了5座水庫、潁河源頭的泉水和14處已建地表水工程的水質監(jiān)測資料。依據(jù)中華人民共和國《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749—2006）規(guī)定的評價項目和評價方法進行評價。根據(jù)評價結果，絕大部分地表水源水監(jiān)測因子都能滿足生活飲用水水質要求，個別檢測因子如：色度、肉眼可見物、硫酸鹽、耗氧量、菌落總數(shù)、總大腸菌群，未能滿足水質要求，需凈化處理；已建地表水供水工程的水質均基本滿足農(nóng)村小型集中式供水和分散式供水部分水質指標及限值的水質要求。地下水水質評價主要選取了已建成41處地下水水源工程的原水水質監(jiān)測成果資料。通過水質評價，33處工程原水所有指標均合格，8處工程原水超標，對以上超標的水源工程原水進行處理達標后，能滿足農(nóng)村居民生活飲用水的需要，以地下水作為集中供水工程的供水水源在水質上是可行和可靠的。

6 工程取水對周邊水資源狀況及其它取水戶的影響

個別地表水供水工程在枯水年份出現(xiàn)需水接近或大于來水的情況，對取水口下游河道的生態(tài)需水造成一定的影響，但是通過水利工程的調節(jié)作用，可以減小工程取水對周邊水資源狀況造成的影響。地下水源工程改變了農(nóng)村居民生活用水的取水方式，提高用水保證率，用水量增加不大。因此工程供水后，對區(qū)域水環(huán)境影響輕微。

工程取水對周邊影響范圍主要是位于山區(qū)或丘陵區(qū)的農(nóng)村，周邊工礦企事業(yè)單位較少，涉及河道和小型水庫目前基本沒有較大的規(guī)劃用戶，且項目取水量較現(xiàn)狀用水基本上沒有大的增加，不會對其它用水戶造成影響，僅會對周邊的農(nóng)業(yè)灌溉產(chǎn)生一定的影響。通過水利工程的調節(jié)，可以減小項目工程取水對其造成的影響。

7 取水可靠性與可行性分析

地表水供水工程通過供需平衡分析，基本能滿足生活需水的要求。因此，規(guī)劃以地表水作為供水水源的集中供水工程是基本可行和可靠的。

地下水供水工程，供水規(guī)模>10m3/h水量要求的工程，主要分布于河谷兩側、山前堆積階地等，單井出水量受含水層巖性和影響變化較大，屬中等富水區(qū)；供水規(guī)模<10m3/h水量要求的工程，主要分布于碳酸鹽巖出露地區(qū)周圍的山前丘陵地帶，儲水條件差，屬弱富水區(qū)，單井出水量一般在0.02～20m3/h左右。能滿足供水工程的取水量要求。

綜上所述，項目取水是可靠、可行的。

8 問題與建議

第一，提高供水保障，加大水利工程建設。項目個別地表水供水工程在枯水年份出現(xiàn)年內個別月份缺水的情況，建議采取工程措施解決。如采取增加蓄水池容積或在河道上根據(jù)地形修建小型堰壩工程等措施。

第二，建是基礎，管是關鍵。嚴把工程質量關，做到科學規(guī)劃、精心設計，重視施工工藝、科學施工；建立、健全保證供水良性運行的長效管理機制。

第三，加強污染源治理。嚴格限制在山區(qū)河道上游建設排污設施，對飲水工程進行監(jiān)督并定時對水進行化驗，以保證飲水質量。

第四，加大對農(nóng)村環(huán)保的投入。建設農(nóng)村地區(qū)污水收集處理、垃圾處理、改水改廁等基礎工程，減輕對區(qū)域水資源環(huán)境的影響。

第五，加大保障飲水安全的宣傳力度。