欽州市城區(qū)供水水源選擇

覃杰香，黃尚磊，楊偉韜

（廣西水利電力勘測設(shè)計研究院，南寧530023）

1 概述

欽州市區(qū)位于廣西南部，背靠大西南，面朝北部灣，是大西南最便捷的出海通道。欽州市市轄區(qū)2014年末總?cè)丝?46.63萬，城區(qū)駐地跨欽南區(qū)、欽北區(qū)，2014年末欽州市城區(qū)人口45.3萬。根據(jù)《欽州市城市總體規(guī)劃修改（2012～2030）》，欽州市城區(qū)發(fā)展定位是：區(qū)域性國際航運中心、物流中心，北部灣沿海生產(chǎn)性服務中心、港口工業(yè)城市。規(guī)劃至2030年，市城區(qū)人口規(guī)模達165萬，其中主城區(qū)75萬，茅尾海濱海新城區(qū)28萬，欽州港區(qū)62萬；建設(shè)用地規(guī)模達276.13 km2?，F(xiàn)狀欽州市城區(qū)分主城區(qū)、港區(qū)兩個片區(qū)獨立供水，兩片區(qū)管網(wǎng)不連通。主城區(qū)由欽江青年水閘供水，港區(qū)由金窩水庫（含大風江調(diào)水）、對坎龍水庫供水，兩片區(qū)水源相對單一，一旦發(fā)生水污染突發(fā)事件將被迫停水，波及人口較多，涉及面廣，受影響程度大，后果非常嚴重。至2030年，欽州市城區(qū)總需水為170萬m3/d，已建、在建的常規(guī)供水水源及規(guī)劃的非常規(guī)水源總供水能力162.75萬m3/d，至2030年供水缺口仍有7.25萬m3/d，不滿足欽州市城區(qū)2030年的需水要求，需加大現(xiàn)狀水源供水能力或?qū)ふ倚滤垂┧?/p>

2009年秋至2010年春，欽州市區(qū)曾遭受特大干旱，是當時廣西受旱最嚴重的縣區(qū)之一，災情充分暴露出當?shù)刭Y源性、工程性缺水問題。為此，欽州市區(qū)申請了較多水源工程列入《西南五省（自治區(qū)、直轄市）重點水源工程近期建設(shè)規(guī)劃》，其中位于欽州市城區(qū)周邊的有王崗山水庫、大馬鞍水庫擴容等，均規(guī)劃為中型水庫，都有條件給欽州市城區(qū)供水。

鳳亭河、屯六水庫位于欽州市區(qū)西北部，兩水庫均為大（2）型水庫，聯(lián)合調(diào)度運行，兩庫總有效庫容34 995萬m3，壩址天然多年平均流量6.02 m3/s，來水量豐富，水庫調(diào)節(jié)性能好。其現(xiàn)狀供水對象主要為南寧市良慶區(qū)的大塘灌區(qū)和欽州市欽北灌區(qū)，兩灌區(qū)設(shè)計灌溉面積分別為6.8萬畝和5.1萬畝，至規(guī)劃水平年由于灌溉水利用系數(shù)的提高，農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水量將很可觀。目前，鳳亭河水庫管理處與欽州市區(qū)達成供水意向協(xié)議書，鳳亭河水庫管理處同意欽州市區(qū)從屯六水庫取水。因此，可給欽州市城區(qū)供水的水源較多，為理清欽州市城區(qū)與周邊水源供需關(guān)系，需對潛在供水水源充分論證，提出最佳供水水源選擇和水資源配置方案，這是科學解決欽州市區(qū)用水的需要，也是區(qū)域水資源科學配置的需要。

2 欽州市區(qū)現(xiàn)狀水源調(diào)查評價

欽州市轄區(qū)水資源總量較豐富，但時空分布不均，且絕大部分境內(nèi)河流為獨流入海，源短流急，水資源開發(fā)利用條件差，目前除欽江外其余河流水資源開發(fā)利用率較低。欽州市城區(qū)現(xiàn)狀供水為分主城區(qū)、港區(qū)兩片獨立供水，各自水源均較單一。主城區(qū)只有欽江一個水源，港區(qū)有對坎龍水庫和金窩水庫兩個水源，但對坎龍水庫供水能力很小。欽江青年水閘現(xiàn)狀供水已擠占了生態(tài)環(huán)境用水，在建的郁江調(diào)水工程建成后，將會增加欽江青年水閘、大風江調(diào)水工程水源的來水量，有效緩解未來水源水量不足問題?，F(xiàn)狀各水源水質(zhì)均達到Ⅲ類水以上標準，但鐵超標，各水源均已劃定水源保護區(qū)，水質(zhì)有一定保障，但欽江水質(zhì)風險程度較高、大風江水質(zhì)風險程度一般。

3 可能水源的可供水能力分析

從周邊水資源條件看，欽州市城區(qū)水源有地表河流、已建及擬建蓄引提調(diào)水利工程。從水量、水質(zhì)、與城區(qū)距離等因素綜合考慮，地表河流水源可能有欽江、大風江、茅嶺江等；周邊已建及擬建水利工程中，可作為欽州城市供水水源有欽江的青年水閘、大風江的東場擋潮閘、郁江調(diào)水工程、鳳亭河水庫、屯六水庫、茅嶺江調(diào)水工程、金窩水庫，以及欽州市中心城區(qū)周邊的中小型水庫等；非常規(guī)水源為中水回用，詳見表1。

表1 各相關(guān)水源可供水能力匯總表

按以上可能的供水水源，進行水量平衡計算，確定各水源的可供水水量。各水源供水能力計算原則為：

（1）進行歷年長列逐月徑流水量平衡，涉及無調(diào)節(jié)能力的引提水工程考慮日徑流進行修正；

（2）河道生態(tài)基流按多年平均來流量的10%或按枯水期實際來水量下放；

（3）水庫首先保證供水，城區(qū)供水日保證率為97%，村鎮(zhèn)供水日保證率為95%；其次是農(nóng)業(yè)灌溉用水，供水年保證率為85%；

（4）充分滿足水源工程原各用水戶用水要求，在保證各用水戶用水達到供水保證率要求的情況下測算水源工程供水的最大能力。

3.1 欽江青年水閘+郁江調(diào)水工程

2014年欽江青年水閘現(xiàn)狀供水量19萬m3/d，欽江現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用率已接近欽江水資源可開發(fā)利用率34.20%，占枯水年來水量的44%，欽江水資源的開發(fā)利用程度較高，已基本達到飽和狀態(tài)，欽江豐水季節(jié)水量較充沛，但枯水季節(jié)水量嚴重不足，水質(zhì)較差，目前在小于欽江生態(tài)環(huán)境基流的情況下仍不得不從欽江取水，水質(zhì)無法保證，也使河道生態(tài)環(huán)境用水受到破壞?？紤]現(xiàn)狀取水擠占生態(tài)用水程度太高，郁江調(diào)水工程建成后需歸還部分水量用于生態(tài)環(huán)境，并考慮輸水損失后，欽江青年水閘向欽州市城區(qū)供水最高日供水能力約為7.5萬m3/d。在建的郁江調(diào)水工程是從西津水庫庫區(qū)（沙坪河支流）通過隧洞向欽江流域調(diào)水，設(shè)計引水流量20 m3/s，輸水至欽江久隆鎮(zhèn)時，新建久隆抽水泵站（設(shè)計流量為10.2 m3/s）抽取部分水量至大風江，剩余9.8 m3/s流往欽江下游，補充生態(tài)環(huán)境用水，在青年水閘新建抽水泵站或者擴建現(xiàn)有抽水泵站，向市城區(qū)供水，最高日供水能力9.75萬m3/d。欽江青年水閘聯(lián)合郁江調(diào)水工程可向欽州市區(qū)供水能力約為17.25萬m3/d。

3.2 金窩水庫擴容+大風江調(diào)水+郁江調(diào)水

金窩水庫加高擴容工程、大風江調(diào)水工程均已建成并投入使用，郁江調(diào)水工程目前在建。現(xiàn)狀的大風江調(diào)水工程聯(lián)合金窩水庫擴容工程調(diào)節(jié)后可向欽州市城區(qū)供水規(guī)模為55萬m3/d。在建的郁江調(diào)水工程是從西津水庫庫區(qū)（沙坪河支流）通過隧洞向欽江流域調(diào)水，輸水至欽江久隆鎮(zhèn)時，新建久隆抽水泵站（設(shè)計流量為10.2 m3/s）抽取部分水量通過渠道輸水至大風江支流，再通過抽水站和輸水渠道提水入金窩水庫，調(diào)節(jié)后向港區(qū)供水，其中郁江調(diào)水至大風江東場擋潮閘供水能力為74.5萬m3/d。金窩水庫庫容工程聯(lián)合大風江調(diào)水工程、郁江調(diào)水工程后可向欽州市城區(qū)供水能力達129.5萬m3/d。

3.3 茅嶺江調(diào)水工程

茅嶺江調(diào)水工程為在茅嶺江牛皮壩上游1 km處設(shè)置抽水泵站進行取水，泵站抽水后經(jīng)過管道輸送到南蛇水庫，再通過水庫連通渠將水輸送到大馬鞍水庫，經(jīng)大馬鞍水庫調(diào)節(jié)后向欽州市區(qū)供水。抽水斷面位于茅嶺江牛皮壩上游1 km，多年平均流量為39.7 m3/s，生態(tài)環(huán)境基流考慮多年平均流量的10%為3.97 m3/s，P=97%日來水量為2.8 m3/s，不滿足生態(tài)基流要求，建議低于生態(tài)環(huán)境基流時不抽水、豐水期多抽水，利用大馬鞍水庫的調(diào)蓄能力達到全年供水?？紤]牛皮電站的發(fā)電任務及下游茅嶺江兩岸的用水，并考慮輸水損失后，茅嶺江調(diào)水工程向欽州市城區(qū)供水能力約為9.76萬m3/d，設(shè)計抽水流量2.3 m3/s。

3.4 鳳亭河、屯六水庫

鳳亭河水庫工程任務為發(fā)電，無直接灌溉任務，水庫已建成一條3.3 km的隧洞連通渠至屯六水庫，洞后布置電站一座，裝機容量2 500 kW，發(fā)電后水流入屯六水庫。自建庫以來鳳亭河水庫與屯六水庫一直是聯(lián)合調(diào)度運行。鳳亭河水庫正常蓄水位175 m、死水位159.3 m，屯六水庫正常蓄水位146.5 m，鳳亭河的水完全可以自流入屯六水庫，可將鳳亭河水庫、屯六水庫當做一個庫來測算其聯(lián)合供水能力。經(jīng)測算，鳳亭河、屯六水庫在滿足灌溉需水的情況下，最大供水能力為日均24.2萬m3/d（水庫斷面），供水保證率達97%要求。

除灌溉用水，鳳亭河、屯六水庫現(xiàn)狀供水戶有大塘鎮(zhèn)區(qū)、貴臺鎮(zhèn)從水庫取水，2030年水庫斷面日均需水2.94萬m3/d。從屯六水庫至欽州市城區(qū)沿線日均需水2.94萬m3/d。

另外，根據(jù)南寧市城市總體規(guī)劃，鳳亭河、屯六水庫與大王灘水庫一起列為南寧市第二水源。根據(jù)《南寧市城市供水專項規(guī)劃（2013-2030）》，南寧市城區(qū)規(guī)劃供水格局以邕江為主水源，以大王灘水庫為第二水源的城市多水源供水格局，以周邊已建供水設(shè)施的水庫及地下水作為應急備用水源。鳳亭河、屯六水庫已列入南寧市第二水源，但南寧市未從鳳亭河、屯六水庫取水就可滿足南寧市2030年正常、應急需水。本次考慮到南寧市應急水源較分散，多個應急備用水源可能不能同時啟用；同時南寧市為廣西首府，是廣西經(jīng)濟、政治、行政中心，是北部灣經(jīng)濟區(qū)中心城市，地位重要，故考慮預留鳳亭河、屯六水庫供水能力10萬m3/d（日均，水庫斷面）給南寧市，該水源可作為南寧市正常、應急水源。

綜上所述，除去大塘鎮(zhèn)區(qū)、貴臺鎮(zhèn)、屯六至欽州市城區(qū)沿線、南寧市外，鳳亭河、屯六水庫還剩余日均8.32萬m3/d（水庫斷面）可供水量。剩余的可供水量可全部供往欽州市城區(qū)，供水能力為9.76萬m3/d（水廠斷面）。

3.5 擬建王崗山水庫

擬建的王崗山水庫集雨面積21.08 km2，壩址多年平均徑流量3 906萬m3，水庫正常蓄水位93 m，總庫容1 755萬m3，興利庫容1 255萬m3，庫容系數(shù)0.32，為多年調(diào)節(jié)水庫，水庫供水能力1 866萬m3/a，剛好能滿足大直鎮(zhèn)區(qū)生活和工業(yè)用水、大寺鎮(zhèn)區(qū)生活用水、輸水管線沿路村屯用水、壩址下游3 064畝農(nóng)田灌溉用水，工程投資4.17億元。

3.6 欽州市城區(qū)周邊已建水庫

欽州市城區(qū)周邊可能給市城區(qū)供水的?。?）型以上水庫除金窩水庫外主要有大馬鞍、田寮、對坎龍、湴龍江、企山等共5座水庫，以下簡稱“城區(qū)周邊水庫群”。這些水庫工程任務除對坎龍為純供水外，其余水庫均為灌溉。根據(jù)欽州市城市總體規(guī)劃，2030年大馬鞍、田寮、湴龍江水庫的灌溉范圍將全部劃為城區(qū)范圍，水庫將不再承擔灌溉任務；企山水庫為金窩水庫的結(jié)瓜水庫，本次規(guī)劃擬將企山水庫工程任務設(shè)置為欽州市城區(qū)供水水源，不再承擔結(jié)瓜水庫灌溉任務。經(jīng)測算，欽州市城區(qū)周邊水庫群在規(guī)劃水平年2030年可向欽州市城區(qū)供水，供水能力4.90萬m3/d。

3.7 非常規(guī)水源（再生水）

非常規(guī)水源一般包括再生水、海水、雨水、微咸水等的開發(fā)利用。欽州市區(qū)非常規(guī)水源主要有依托污水處理廠建設(shè)的再生水利用工程。再生水可用于城市景觀環(huán)境、城市綠化、廁所沖洗、道路清潔、車輛沖洗、建設(shè)施工、工業(yè)生產(chǎn)等可以接受其水質(zhì)標準的用水。再生水的利用可節(jié)約新鮮水取水量，減小排污量，削減排放到自然水域的污染物含量，有利于環(huán)境保護，促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。

根據(jù)《欽州市城市總體規(guī)劃修改（2012～2030）》，欽州市中心城區(qū)建設(shè)6座污水處理廠，其中中心城區(qū)2座、港區(qū)4座，總污水處理能力89萬m3/d。其中，僅港區(qū)的港區(qū)污水處理廠（處理規(guī)模15萬m3/d）、金光污水處理廠（處理規(guī)模25萬m3/d）、中馬污水處理廠（處理規(guī)模15萬m3/d）規(guī)劃中水供水管網(wǎng)，污水回用率30%，港區(qū)中水廠、金光中水廠、中馬中水廠中水回用規(guī)模分別為5萬m3/d、6萬m3/d和5萬m3/d，合計16萬m3/d。因這些污水處理廠及中水處理回用系統(tǒng)位于港區(qū)，再生水供水管網(wǎng)與普通市政管網(wǎng)不共管，故本次規(guī)劃再生水僅用于港區(qū)，供水對象主要為港區(qū)內(nèi)可接受其水質(zhì)標準的工業(yè)生產(chǎn)用水，其次為城區(qū)園林綠化、廁所沖洗、道路清潔、車輛沖洗、建設(shè)施工以及生態(tài)景觀等用水。優(yōu)先使用再生水。

4 水源選擇

4.1 水源選擇原則

（1）盡量多水源供水，達到互為備用，確保供水安全；

（2）水量上滿足城區(qū)正常、非正常（應急備用）供水需求，且保證率達97%；

（3）水源水質(zhì)需達到或優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水標準；

（4）供水系統(tǒng)布置合理、經(jīng)濟；

（5）盡可能避開村莊民房，少占農(nóng)田，以減少拆遷、施工干擾和耕地賠償；

（6）施工、維護方便，運行安全可靠。

4.2 水源方案選擇

欽州市城區(qū)已建欽江青年水閘水源、金窩水庫擴容工程（含大風江調(diào)水工程）、在建的郁江調(diào)水工程，規(guī)劃水平年2030年已建、在建常規(guī)供水水源供水能力達到146.75萬m3/d，加上已規(guī)劃建設(shè)污水處理廠再生水的16萬m3/d非常規(guī)供水水源，則欽州市城區(qū)2030年供水能力達到162.75萬m3/d，供水缺口仍有7.25萬m3/d，不滿足欽州市城區(qū)2030年城區(qū)需水170萬m3/d的要求。同時，由于郁江調(diào)水工程把欽江和大風江輸水通道連到了一起，使得欽州市2030年供水水源仍然單一，一旦發(fā)生極端天氣或各類突發(fā)事件，現(xiàn)狀水源供水能力不足或完全不能供水，則欽州市城區(qū)將面臨無水可用的嚴峻問題，城區(qū)抗風險能力和供水保障安全性不足。另外，欽州市城區(qū)水源供水能力在港區(qū)占比較大，主城區(qū)相對少，雖至2030年市政管網(wǎng)已聯(lián)網(wǎng)，港區(qū)、主城區(qū)統(tǒng)一供水，但為不造成從港區(qū)水廠回供主城區(qū)額外加壓，建議郁江調(diào)水工程調(diào)整配入欽江、大風江的水量，使港區(qū)和主城區(qū)供水量與需水量相適宜。

為同時解決城區(qū)供水能力不足、供水水源單一問題，需增加獨立的供水水源，使得欽州市城區(qū)形成多水源供水格局，增加城區(qū)抵抗風險能力，提高城區(qū)供水保障安全性。由以上城區(qū)周邊可能水源分析，可能增加獨立的供水水源有茅嶺江調(diào)水工程、屯六水庫引水工程、王崗山水庫、欽州市城區(qū)周邊水庫群供水工程等。

（1）王崗山水庫。擬建王崗山水庫在滿足大直鎮(zhèn)區(qū)、大寺鎮(zhèn)區(qū)、沿線村屯供水及灌溉供水后，水庫規(guī)模已達多年調(diào)節(jié)，水庫壩址集雨面積小，枯水期來水量少，繼續(xù)擴大水庫規(guī)模需要的成本較高，且王崗山水庫距離城區(qū)38 km，輸水管線較長，擬建王崗山水庫滿足當?shù)卮笾辨?zhèn)、大寺鎮(zhèn)供水已合適，不宜增加水庫規(guī)模往欽州市中心城區(qū)供水。

（2）欽州市城區(qū)周邊水庫群供水工程。由于水庫群均為已建水庫，僅需配套建設(shè)輸水工程即可，實施難度小，投資省，采用該工程作為城區(qū)水源，但鑒于水庫群較分散，水庫來水量不大且?guī)烊菪?，建議僅用作應急水源。

（3）茅嶺江調(diào)水工程與屯六水庫引水工程。茅嶺江調(diào)水工程、屯六引水工程均為外流域調(diào)水，可供水能力相當，且均能獨立的與已有常規(guī)水源聯(lián)合滿足城區(qū)2030年需水要求、解決供水水源單一問題。根據(jù)城區(qū)多個水源分析，兩水源只需選擇其中一個即可?，F(xiàn)對兩方案進行比選，比選原則為同等的供水能力。

屯六水庫引水工程方案在輸水線路布置及實施難度、抽水費用、供水可靠性等方面優(yōu)于茅嶺江調(diào)水工程方案，對電站發(fā)電的影響、單方供水量投資上遜于茅嶺江調(diào)水工程方案。綜合比較來看，屯六水庫引水工程方案略優(yōu)于茅嶺江調(diào)水工程方案。

茅嶺江調(diào)水工程早在2001年《廣西沿海工業(yè)園供水水源工程規(guī)劃》就已提出，前期工作開展得較早，由于種種原因工程前期工作進展緩慢，至今只開展到項目建議書編制待審階段，而因項目未按規(guī)劃計劃實施，使得2010年欽州市主城區(qū)供水能力達不到要求。茅嶺江枯水期來水量少，且支流較多，河長較短，河流自凈能力相對較差，各支流兩岸均分布有較多的工礦企業(yè)，一旦發(fā)生工礦企業(yè)污染水體突發(fā)事件，則水體自凈恢復時間長，2007年春節(jié)期間茅嶺江上游發(fā)生過2起水污染突發(fā)事件，嚴重影響居民的正常取水?？梢?，茅嶺江調(diào)水工程方案存在較大的水量、水質(zhì)風險。

因此，暫推薦屯六水庫引水方案，水庫可向欽州市城區(qū)供水9.76萬m3/d。茅嶺江調(diào)水工程可待茅嶺江上游兩岸的工業(yè)企業(yè)排污規(guī)范化后作為遠景規(guī)劃水源（見表2）。

為滿足欽州市城區(qū)需水要求、多水源保障供水安全要求，本次選擇欽江青年水閘、金窩水庫擴容工程（含大風江調(diào)水）、郁江調(diào)水工程、屯六水庫引水工程作為常規(guī)供水水源，總供水能力達156.51萬m3/d，與非常規(guī)供水水源聯(lián)合，可滿足欽州市城區(qū)2030年需水要求。

表2 屯六水庫引水工程方案、茅嶺江調(diào)水工程方案比較表

注：（折現(xiàn)率8%，按30年正常運行計）

5 結(jié)語

水資源是事關(guān)國計民生的基礎(chǔ)性自然資源和戰(zhàn)略性經(jīng)濟資源，也是生態(tài)與環(huán)境的控制性要素。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快、經(jīng)濟規(guī)模的不斷擴大，城市水資源短缺、水源單一等問題突出，經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)，城市水源選擇至關(guān)重要。通過理清與周邊水源供需關(guān)系，合理、科學的確定欽州市城區(qū)供水水源，可有效滿足欽州市城區(qū)需水要求、解決供水水源單一問題。