龍?zhí)舵?zhèn)抗旱應(yīng)急備用水源取用水量計算及合理性分析

(遼寧省鐵嶺水文局，遼寧 鐵嶺 112000)

1 概況

北票市龍?zhí)舵?zhèn)抗旱應(yīng)急備用水源工程為新建工程,在北票市龍?zhí)端畮鞄靺^(qū)內(nèi)馬鞍山建設(shè)水源工程，結(jié)構(gòu)形式為方形6.0 m×8.5 m鋼筋混凝土壓力池，深9.0 m，經(jīng)過加壓泵站輸水至龍?zhí)舵?zhèn)政府及沿途6個村，龍?zhí)舵?zhèn)抗旱應(yīng)急備用水源工程的建設(shè)任務(wù)是保障項目區(qū)內(nèi)居民基本生活用水及基本口糧田作物生長關(guān)鍵期的用水需求。首先滿足基本生活用水要求，然后滿足基本口糧田作物生長關(guān)鍵期的用水需求。輸水主管路自龍?zhí)端畮扉_始經(jīng)過加壓泵站輸水至龍?zhí)舵?zhèn)政府，沿途通過前井子村、西馬架子村、龍?zhí)洞?、榆樹底村、東四家村、三井子村。輸水管路長18.20 km，采用球磨鑄鐵管，其中2.91 kmDN400、10.95 kmDN300、4.34 kmDN200，項目最高日設(shè)計用水量6 275 m3/d，配水管設(shè)計供水量308 m3/h。水源工程在龍?zhí)端畮鞄靺^(qū)馬鞍山建取水鋼筋混凝土壓力池一座，加壓泵站一座及配套設(shè)施，工程總投資924.62萬元。工程由北票市抗旱應(yīng)急備用水源工程建設(shè)管理處負責(zé)工程建設(shè)，工程竣工驗收后移交給龍?zhí)舵?zhèn)政府，由鎮(zhèn)政府負責(zé)日常管理。

2 區(qū)域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

狀源v根據(jù)《朝陽市水資源》，該區(qū)域多年平均地表水資源量為3 110.6萬 m3，地下水資源量為1 674.6萬 m3，重復(fù)計算量為1 674.6萬 m3，水資源總量為3 110.6萬 m3。

現(xiàn)狀水平年2016年，該區(qū)域共有蓄水工程1處，引水工程1處，地下水井工程134眼。根據(jù)《北票市水資源公報》，現(xiàn)狀水平年總供水量為630.9萬 m3，其中地表水供水量81萬 m3，占總供水量的12.8%；地下水供水量為549.9萬 m3，占總供水量的87.2%?，F(xiàn)狀水平年總用水量為600.9萬 m3。其中，農(nóng)業(yè)用水量為386.1萬 m3，占總用水量的64.3%；林牧漁畜用水量33.4萬 m3，占總用水量的5.5%；工業(yè)用水量110.7萬 m3，占總用水量的18.4%；居民生活用水量70.7萬 m3，占總用水量的11.8%。

現(xiàn)狀水平年，流域人均占有水資源量為590 m3/人，低于遼寧省人均水資源量820 m3/人，但按照人均水資源低于1 000 m3/人為嚴(yán)重缺水的國際公認標(biāo)準(zhǔn)，屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)?，F(xiàn)狀水平年，流域人均生活用水量為13.4 m3/人，低于遼寧省人均39 m3/人用水水平；畝均占有水資源量為194.4 m3/畝，低于全省平均值547 m3/畝。

3 建設(shè)規(guī)模及取水方案

3.1 建設(shè)規(guī)模

本次抗旱應(yīng)急備用水源建設(shè)項目區(qū)共包括6個行政村，機關(guān)企事業(yè)單位商業(yè)網(wǎng)點85家，基本口糧田2 700畝，人口10 728人。

朝陽市政府對鄉(xiāng)鎮(zhèn)抗旱應(yīng)急水源工程工作非常重視，責(zé)成朝陽市水務(wù)局相關(guān)部門具體實施，北票市政府按照遼寧省和朝陽市相關(guān)文件精神成立了北票市抗旱應(yīng)急備用水源工程建設(shè)管理處，專門負責(zé)北票市抗旱應(yīng)急備用水源工程建設(shè)工作。

北票市水務(wù)局組織相關(guān)職能部門的技術(shù)人員，對項目區(qū)因旱成災(zāi)情況進行充分調(diào)查，并對周邊地區(qū)水源情況進行實地勘察，并提出具體實施建議，工程實施的前期工作已全部完成。

3.2 建設(shè)項目取用水方案

龍?zhí)舵?zhèn)抗旱應(yīng)急備用水源屬于低山丘陵區(qū)，山澗河谷段寬闊，呈緩坡狀，北南方向展布延伸，主要由低山丘陵及河谷地貌組成，含水層主要為第四系，類型為第四孔隙潛水，分布在山前溝谷地帶，巖性為亞粘土夾砂粒卵石薄層或透鏡體，厚度從山前至河谷方向變化較大，一般厚度6～10 m，下部為砂碎石混土層，主要巖性為片麻巖，主要含水層為砂礫卵(碎)石，單井涌水量小于100 m3/d，富水性差；分布在山前河谷地帶的，巖性為亞粘土和砂粒卵石，厚度較大，厚度一般小于30 m，含水層為砂礫卵(碎)石，單井涌水量100～1 000 m3/d，富水性相對較好，項目區(qū)現(xiàn)有水源井井深在14～128 m之間，出水量在7～40 m3/h之間，正常年景出水量相對有保障，遇到時嚴(yán)重或特大干旱年，沒有有效降雨補給，地下水位迅速下降，所有水源井均無法正常供水。

因此該區(qū)域打井取地下水作為抗旱應(yīng)急備用水源，沒有任何保障。在龍?zhí)舵?zhèn)地下水不能滿足當(dāng)?shù)匦杷恳蟮那闆r下，擬采用龍?zhí)端畮鞄靺^(qū)水作為建設(shè)項目取用水水源。通過加壓泵站及輸水管路來滿足沿途前井子村、西馬架子村、龍?zhí)洞?、榆樹底村、東四家村、三井子村2 700畝基本口糧田灌溉用水的需求和10 728人的生活用水的需求。

4 備用水源的水合理性

4.1 建設(shè)項目用水環(huán)節(jié)分析

水庫上游村鎮(zhèn)干旱情況頻發(fā)，平均每3～4年發(fā)生一次，每次旱情發(fā)生都造成重大損失，給當(dāng)?shù)厝罕娚a(chǎn)、生活帶來極大不便。現(xiàn)有農(nóng)村飲水安全工程21處，農(nóng)田灌溉水源井113處，全部是開采地下水，受條件限制干旱年份供水保證率極低不能滿足正常供水需求。

北票市龍?zhí)舵?zhèn)抗旱應(yīng)急備用水源工程主要是通過加壓泵站及輸水管路來滿足干旱年份水庫上游前井子村、西馬架子村、龍?zhí)洞?、榆樹底村、東四家村、三井子村6個行政村10 728人口和2 700畝基本口糧田的用水需求。

4.2 設(shè)計參數(shù)的合理性識別

北票市龍?zhí)舵?zhèn)抗旱應(yīng)急備用水源工程在龍?zhí)端畮鞄靺^(qū)馬鞍山建設(shè)水源工程，結(jié)構(gòu)形式為方形6.0 m×8.5 m鋼筋混凝土壓力池，深9.0 m；建加壓泵站一座，建筑面積113.81 m2，輸水主管道自加壓泵站開始經(jīng)由龍?zhí)洞?、榆樹底村、東四家村至龍?zhí)舵?zhèn)政府和三井子村，前井子村和馬架子村各設(shè)一條支管道，輸水管道采用球磨鑄鐵管，管道長度合計18.20 km，其中2.91 kmDN400、10.95 kmDN300、4.34 kmDN200，沿途穿越河道1處，穿越公路7處，建閘閥室3座(主管道首部1座、兩條支管道各1座)；檢修井、分水井共設(shè)38座(主管路28座、支管路10座)，架設(shè)高壓線路0.6 km。項目最高日設(shè)計用水量6 275 m3/d，配水管設(shè)計供水量308 m3/h。

4.3 用水水平指標(biāo)計算與比較

建設(shè)項目主要解決干旱年份水庫上游6個行政村10728居民基本生活用水和2 700畝基本口糧田用水的需求。

4.3.1 生活用水指標(biāo)計算與比較

生活用水指標(biāo)按35 L/(人·D )計算，項目供水人口10 728人，規(guī)劃生活用水量375.5 m3/d；鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要機關(guān)及商業(yè)網(wǎng)點生活用水量缺乏資料時，可按《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》(GB50015-2010)集鎮(zhèn)和鄉(xiāng)政府所在地公共建筑用水量可按居民生活用水量的10%～15%估算。本次采用規(guī)劃生活用水量的10%計算，用水量為37.6 m3/d；生活用水量之和為413 m3/d。管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見水量之和按生活用水量的10%計算，用水量合計454.3 m3/d。根據(jù)遼寧省《行業(yè)用水定額》(DB21/T1237-2015)，采用如下用水定額標(biāo)準(zhǔn)：可見指標(biāo)低于定額指標(biāo)高限值482.8 m3/d。見表1。

4.3.2 灌溉用水指標(biāo)計算與比較

作物的灌溉制度隨作物種類，品種，自然條件及農(nóng)業(yè)技術(shù)措施不同而變化。因此制定灌溉制度需從當(dāng)?shù)氐木唧w情況，充分總結(jié)群眾生產(chǎn)灌溉經(jīng)驗，參考灌溉試驗資料，遵循水量平衡原理進行制定。

項目工程以種植玉米為主，玉米生產(chǎn)期的灌溉可分為底墑水、育苗水、拔節(jié)期孕穗水、灌漿成熟水。龍?zhí)舵?zhèn)抗旱應(yīng)急備用水源工程基本口糧田灌溉面積2 700畝，灌溉用水定額采用40 m3/畝，灌溉水利用系數(shù)為0.95，灌溉用水量11.4 m3/a。滿足遼寧省《行業(yè)用水定額》中Ⅰ區(qū)Ⅰ1玉米種植75%降水頻率指標(biāo)要求。

表1 建設(shè)項目生活用水定額比較表

4.4 節(jié)水潛力分析

居民生活用水基本接近遼寧省《行業(yè)用水定額》(DB21/T1237-2015)中農(nóng)村居民生活用水指標(biāo)的下限值，節(jié)水潛力不大。灌溉用水由于灌溉方式發(fā)生了改變，現(xiàn)采用40 m3/畝灌溉定額，比用遼寧省《行業(yè)用水定額》(DB21/T1237-2015)中Ⅰ區(qū)Ⅰ1玉米種植75%降水頻率130 m3/畝定額指標(biāo)，節(jié)水24.3萬 m3。由于現(xiàn)采用的灌溉技術(shù)本身就是一種高效節(jié)水的灌溉技術(shù)，根據(jù)目前的技術(shù)水平，再節(jié)水的潛力不大。未來項目運行后，主要是通過加強用水管理、增強農(nóng)民節(jié)水意識、開展節(jié)水技術(shù)培訓(xùn)等方式來減少實際用水。

4.5 合理取用水量的核定

以龍?zhí)端畮鞄靺^(qū)蓄水為水源地，在北票市龍?zhí)端畮鞄靺^(qū)內(nèi)馬鞍山建設(shè)水源工程，并通過加壓、輸水給用戶供水。根據(jù)上述計算分析，年生活用水量為5.53萬 m3，滿足遼寧省《行業(yè)用水定額》中農(nóng)村生活用水指標(biāo)要求。灌溉用水量11.4 m3/a，滿足遼寧省《行業(yè)用水定額》中，玉米種植75%降水頻率指標(biāo)要求。核定后該建設(shè)項目年新增用水量為16.93萬 m3。

5 結(jié)語

通過分析該區(qū)域在龍?zhí)舵?zhèn)地下水不能滿足當(dāng)?shù)匦杷恳蟮那闆r下，擬采用龍?zhí)端畮鞄靺^(qū)水作為建設(shè)項目取用水水源。通過加壓泵站及輸水管路來滿足沿途6個村2 700畝基本口糧田灌溉用水的需求和10 728人的生活用水的需求。