凌源鋼鐵集團多水源聯(lián)合供水水資源論證要點

(1.遼寧省水利水電科學研究院，遼寧 沈陽 110003；2.吉林大學地下水資源與環(huán)境教育部重點實驗室，吉林 長春 130021)

取水水源論證是建設(shè)項目水資源論證的一項重要內(nèi)容，論證過程中經(jīng)常會涉及多水源聯(lián)合供水及水源替換的問題。尤其是在缺水地區(qū)，對于一些規(guī)模較大的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，在單一水源無法滿足其用水需求的基礎(chǔ)上，常常需要多水源聯(lián)合供水才能滿足其生產(chǎn)需要。由于地區(qū)水資源短缺的屬性，加之多水源聯(lián)合供水的復(fù)雜性，此類項目的水資源論證通常需要比一般項目的水資源論證考慮更多的問題，論證過程也更為復(fù)雜。

凌源鋼鐵集團有限責任公司(以下簡稱“凌鋼”)位于遼西缺水地區(qū)，建廠較早，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，逐步發(fā)展為年產(chǎn)鋼材600萬t規(guī)模的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。自建廠至今，凌鋼從未組織開展過水資源論證。由于凌鋼涉及的水源包括地下水、市政自來水及中水，水源情況較為復(fù)雜，自2012年開始，凌鋼實現(xiàn)了廢水零排放。本論證屬于多水源聯(lián)合供水論證，理清各個水源的基本情況及供水情況，并查清水質(zhì)水量具有一定的難度。本文以凌鋼水資源論證項目為例，討論了缺水地區(qū)的多水源聯(lián)合供水水資源論證的重點及難點。

1 論證要點分析

1.1 缺水地區(qū)的水資源平衡分析

由于凌鋼處于遼西缺水地區(qū)，水資源論證過程中除了需要對凌源市的水資源狀況進行詳細的調(diào)查與分析外，需重點對水資源開發(fā)利用狀況進行分析。凌源市是一個以地下水為主要供水水源的城市，地下水供水量占總供水量的比例達90%以上?？赏ㄟ^對用水水平與用水效率等各項指標進行分析，如萬元GDP用水量、萬元工業(yè)增加值用水、灌溉水有效利用系數(shù)、農(nóng)灌畝均用水量等指標的現(xiàn)狀情況與用水定額、現(xiàn)狀年全省的用水指標及現(xiàn)狀年全國的用水指標進行比較，以論證該地區(qū)水資源開發(fā)利用的潛力。

1.2 多水源聯(lián)合供水論證

凌鋼生產(chǎn)水源包括地下水(兩處地下水水源地，分別位于廠區(qū)及距凌鋼14km的東五官地下水水源地及市政自來水)，生活水源為市政自來水；凌鋼與市政自來水的協(xié)議到期后，將使用中水替代原來市政自來水中補充生產(chǎn)的部分。在論證過程中，需理清各個水源的基本情況及供水情況，并查清水質(zhì)水量情況。

1.3 水源替換

由于凌源市地處遼西地區(qū)，屬于重度缺水地區(qū)，水源替換后，將削減原地下水水源地的取水量，符合《遼寧省地下水保護行動計劃》中對于“保護遼寧省寶貴而有限的地下水資源，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用”的指導(dǎo)思想，有利于地下水資源的可持續(xù)利用。

2 凌鋼取用水水源替換可行性分析

調(diào)整后的凌鋼水源包括兩處地下水水源地、凌源市市政自來水及凌源市污水處理廠的中水，各水源的位置及取水走向如下圖所示。

2.1 地下水

采用水均衡法，對凌鋼廠區(qū)及東五官地下水水源地分別進行地下水資源量分析。由于凌鋼廠區(qū)臨近熱水河，河水與地下水聯(lián)系密切，屬于傍河取水，豐水期河水補給地下水，枯水期地下水對河水產(chǎn)生補給。地下水位監(jiān)測結(jié)果顯示，年內(nèi)水位變幅不超過0.5m，因此地下水天然流量較為固定。多次勘察結(jié)果也顯示，該區(qū)水文地質(zhì)條件較好，含水層具有調(diào)節(jié)水量的作用。開采未造成地下水位大幅度下降。凌鋼長期對兩處地下水水位動態(tài)進行監(jiān)測，經(jīng)分析未見地下水位大幅度下降趨勢。經(jīng)論證，凌鋼兩處水源地——廠區(qū)水源地及東五官水源地地下水資源量計算成果見表1。

表1 地下水資源量計算成果

凌鋼長期對兩處水源地的水位進行監(jiān)測，經(jīng)過對兩處水源地長期地下水水位埋深情況的分析可知，在2013—2015年接連干旱的情況下，地下水用水量未超過900萬m3時，地下水埋深未發(fā)生較大幅度變化，因此，本次地下水資源量計算結(jié)果較為合理。生產(chǎn)用水中兩處地下水水源的年取水量由原取水證的1078萬m3削減為898.07萬m3，每年減少179.93萬m3。對凌鋼廠區(qū)及東五官兩處地下水水源地分別進行地下水資源量分析，計算總的可開采量為995.77萬m3/a，滿足削減后的地下水取水量。

2.2 市政自來水

凌鋼與凌源市市政自來水公司的供水協(xié)議于2015年末到期。原協(xié)議約定凌源市市政自來水公司為凌鋼日供水量為1萬m3/d，年供水量為365萬m3。協(xié)議到期之后，市政自來水公司僅提供凌鋼生活用水，自來水用水量大大削減。因此，市政自來水僅作為生活用水水源是有保證的。

2.3 中水

用凌源市污水處理廠的中水替換原市政自來水中用于補充生產(chǎn)用水的自來水，日取水量為1萬m3/d，年取水量為365萬m3。對凌源市污水處理廠實際監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)該廠實際處理能力尚未達到設(shè)計能力。根據(jù)實際監(jiān)測數(shù)據(jù)，考慮污水處理自用損失和輸水損失，計算分析污水處理廠中水可利用量。重點分析最低日中水可利用量，實際監(jiān)測最低日污水處理3.6萬m3/d，考慮自用和輸水損失后，最低日中水可利用量為3.31萬m3/d，此外，目前凌源市污水處理廠已與若干其他用水戶簽訂了用水合同，總用水量為1.08萬m3/d，則剩余用水量為2.23萬m3/d。凌鋼最大日取中水量1萬m3/d。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查，凌源市污水處理廠無新的規(guī)劃用水戶，因此能夠滿足凌鋼的取水量要求。

凌源市污水處理廠排放標準執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級標準中的B級標準，具體出水指標見表2。

表2 凌源市污水處理廠出水指標

2.4 水源調(diào)整方案

凌鋼設(shè)計生產(chǎn)能力為年產(chǎn)鋼材600萬t，根據(jù)噸鋼取水量1.82m3/t計算，煉鋼年取水量為1092萬m3，自備電廠合理年取水量為215.07萬m3，600萬t規(guī)模全廠設(shè)計合理取水量為1307.07萬m3。生活用水由凌源市自來水公司提供，在凌源市污水處理廠每年為凌鋼提供365萬m3(1萬m3/d)中水用于補充生產(chǎn)的情況下，凌鋼廠區(qū)及東五官水源地能夠滿足凌鋼每年生產(chǎn)用水中地下水為898.07萬m3的需求。因此，凌鋼生產(chǎn)及生活用水是有保障的，即該水源調(diào)整方案是合理的。

3 水源調(diào)整與地下水保護政策的相符性

遼寧省水資源嚴重短缺，已經(jīng)成為制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。地下水資源的開發(fā)利用為支持遼寧經(jīng)濟社會發(fā)展做出了重要貢獻。為保護有限的地下水資源，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，遼寧省依據(jù)《中華人民共和國水法》、水利部《關(guān)于加強地下水超采區(qū)水資源管理工作的意見》和《遼寧省地下水資源保護區(qū)防護治理規(guī)劃》(省政府遼政[2001]239號文件批復(fù))，先后編制了《遼寧省地下水資源保護條例》(2003年)、《遼寧省禁止提取地下水規(guī)定》(2011年)等一系列地下水資源的保護政策與措施。2016年，遼寧省人民政府辦公廳印發(fā)了《遼寧省實行最嚴格水資源管理制度“十三五”工作方案和遼寧省“十三五”封閉地下水取水工程總體方案的通知》，為貫徹落實國務(wù)院《關(guān)于實行最嚴格水資源管理制度的意見》和《水污染防治行動計劃》，進一步推行落實最嚴格水資源管理制度，保障經(jīng)濟社會用水安全，提供了有效的指導(dǎo)依據(jù)。

該水源調(diào)整方案符合《中華人民共和國水法》(2002年)第二十三條：“地方各級人民政府應(yīng)當結(jié)合本地區(qū)水資源的實際情況，按照地表水與地下水統(tǒng)一調(diào)度開發(fā)、開源與節(jié)流相結(jié)合、節(jié)流優(yōu)先和污水處理再利用的原則，合理組織開發(fā)、綜合利用水資源”；符合《遼寧省區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展水資源配置規(guī)劃報告(2010年)》，且滿足其中“凌源市因發(fā)展導(dǎo)致的缺水由污水處理回用、凌源市應(yīng)急供水工程解決”的配置成果，項目取用水方案調(diào)整后，采用地下水、中水及市政自來水的聯(lián)合水源方案符合以上配置方案，是合理的；符合《遼寧省地下水資源保護條例》《遼寧省實行最嚴格水資源管理制度“十三五”工作方案》等各項條例、規(guī)定及工作方案中關(guān)于“開源與節(jié)流相結(jié)合，節(jié)流優(yōu)先”“鼓勵單位和個人投資建設(shè)污水處理廠及再生水利用設(shè)施”“加強工業(yè)水循環(huán)利用”及“工業(yè)生產(chǎn)、城市綠化、道路清掃、車輛沖洗、建筑施工以及生態(tài)景觀等用水，優(yōu)先使用再生水”等條款與精神。水源方案的調(diào)整，為保護遼寧省地下水資源，實現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)利用起到了良好的示范作用。

4 結(jié) 語

由于凌鋼涉及的水源包括地下水、市政自來水及中水，水源情況較為復(fù)雜，屬于多水源聯(lián)合供水論證，理清各個水源的基本情況及供水情況，并查清水量具有一定的難度。本文在對資料進行充分收集的基礎(chǔ)上，分別對三種水源分別進行了論證。通過核定取水量，制定了凌鋼水源調(diào)整方案，主要體現(xiàn)為原地下水水源年取水量的削減，生產(chǎn)補水由市政自來水轉(zhuǎn)變?yōu)榱柙词形鬯幚韽S的中水，自來水仍作為廠區(qū)生活用水水源。綜上，該論證工作是針對缺水地區(qū)的大型、工藝復(fù)雜的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)開展，對于多水源、水源替換等問題水資源論證項目，具有一定的借鑒意義。