儀征市應(yīng)急供水水量平衡分析

趙林林 王聰聰2 張曉影

(1.江蘇省水文水資源勘測局揚(yáng)州分局，江蘇 揚(yáng)州 225002；2.江蘇省水文水資源勘測局，江蘇 南京 210029)

1 應(yīng)急水源地概況

儀征市應(yīng)急水源地為月塘水庫，月塘水庫位于儀征市月塘鎮(zhèn)境內(nèi)的胥浦河上游，集水面積35.5km2，干流長度11.0km，平均干流比降2.3‰，屬長江流域。水庫大壩始建于1958年，放水涵洞、溢洪道建于1966年。正常蓄水位(興利水位)32.0m，汛限水位31.5m，死水位26.1m，總庫容1789.5萬m3，其中興利庫容910.0萬m3，調(diào)洪庫容(防洪庫容)941.4萬m3，死庫容72.0萬m3。月塘水庫是一座以蓄水、灌溉、防洪為主，兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖、開發(fā)旅游等綜合利用的中型水庫。月塘水庫以提水為主，庫內(nèi)建有電灌站4座，裝機(jī)6臺套，裝機(jī)容量570kW，提水流量2.5m3/s，灌溉面積2.7萬畝，自流灌區(qū)面積0.5萬畝，實際灌溉面積3.2萬畝。

月塘水庫主要的補(bǔ)給水源河道共有6條，月塘東區(qū)的鐵壩沖心河和團(tuán)結(jié)沖心河，月塘西區(qū)的汪莊中心河、陳云中心河、倉庫排洪河、李四排洪河。

月塘水庫可在長江水位較高時由長江經(jīng)胥浦河節(jié)制閘、胥浦河，再由月塘一級站提水，經(jīng)胥浦二級河至月塘二級站，由月塘二級站提水至月塘水庫涵洞進(jìn)行補(bǔ)庫。

2 應(yīng)急供水區(qū)域供水量計算

2.1 供水量現(xiàn)狀

根據(jù)江蘇省住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳、省水利廳、省環(huán)保廳印發(fā)的《關(guān)于切實加強(qiáng)應(yīng)急飲用水水源保護(hù)管理工作的通知》(蘇建城〔2017〕346號)，應(yīng)急供水能力原則上應(yīng)不小于近5年年平均日綜合生活用水量(公共服務(wù)用水和居民家庭用水之和)的70%，地表水應(yīng)急水源的建設(shè)規(guī)模在符合上述要求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)滿足長江干流取水3天以上、內(nèi)河和湖庫取水5天以上的應(yīng)急供水需求；取水保證率不低于97%。

儀征市應(yīng)急供水范圍為儀征港儀供水有限公司水廠和儀征化纖股份有限公司自備水廠供水范圍，見表1，應(yīng)急供水水量主要為城鎮(zhèn)生活用水和農(nóng)村生活用水，應(yīng)急供水水量僅計算應(yīng)急供水區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)生活用水量與城鎮(zhèn)生活用水量之和，近5年70%保障水平下所需的生活日用水量為4.25萬m3/d，統(tǒng)計結(jié)果見表2。

表1 應(yīng)急供水區(qū)域

表2 應(yīng)急供水區(qū)域供水量統(tǒng)計 單位：萬m3/d

2.2 應(yīng)急供水水量預(yù)測

應(yīng)急供水水量預(yù)測包含居民生活的基本需水量、未預(yù)見及管網(wǎng)漏失水量。

根據(jù)儀征市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報，儀征市近幾年人口基本趨于穩(wěn)定，根據(jù)儀征市現(xiàn)狀人均綜合生活用水量情況，結(jié)合當(dāng)?shù)匕l(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，參照《揚(yáng)州城鄉(xiāng)供水十三五規(guī)劃》，確定儀征市人均綜合生活用水指標(biāo)分別為：城區(qū)180L/(人·d)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)120L/(人·d)，農(nóng)村100L/(人·d)。

根據(jù)國內(nèi)對居民家庭用水器具、洗浴頻率、用水內(nèi)容的相關(guān)調(diào)查，居民家庭日常生活用水主要分為沖廁用水、淋浴用水、廚房用水、洗衣用水、飲用水、衛(wèi)生用水等，其中發(fā)生事故應(yīng)急供水時，需保證居民基本生活用水，包括飲用水、沖側(cè)用水、廚房用水、淋浴用水。江蘇省城市應(yīng)急狀態(tài)下居民生活用水指標(biāo)的壓縮比例一般為50%～80%。分析儀征市居民生活用水指標(biāo)情況，考慮儀征市水源情況，應(yīng)急狀態(tài)下供水區(qū)域內(nèi)城區(qū)居民生活用水指標(biāo)壓縮比例約為50%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)壓縮比例約為55%，農(nóng)村壓縮比例約為60%，確定儀征市居民生活應(yīng)急供水指標(biāo)分別為：城區(qū)90L/(人·d)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)66L/(人·d)，農(nóng)村60L/(人·d)。未預(yù)見及管網(wǎng)漏失水量依據(jù)15%計算，最終確定應(yīng)急區(qū)域內(nèi)應(yīng)急水量為4.30萬m3/d。應(yīng)急供水區(qū)域需水量預(yù)測見表3。

表3 應(yīng)急供水水量預(yù)測

根據(jù)泵站規(guī)模，設(shè)計取水能力為4.32萬m3/d，且經(jīng)過試運行后，泵站取水能力能達(dá)到4.32萬m3/d。因此確定儀征市應(yīng)急水源地應(yīng)急取水量為4.32萬m3/d，按照江蘇省水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)要求，應(yīng)急情況下需滿足7天以上居民生活飲用需求，儀征市最終確定總應(yīng)急天數(shù)為8天，總應(yīng)急水量為34.56萬m3。

本項目取水口高程為27.88m，正常蓄水位32.00m，根據(jù)月塘水庫水位-庫容曲線，計算取水口高程至不同水位下可應(yīng)急供水天數(shù)見圖1。

根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GB 50013—2006)第5.3.12條“取水構(gòu)筑物淹沒進(jìn)水孔上緣在設(shè)計最低水位下深度，側(cè)面進(jìn)水時，不得小于0.3m”。月塘水庫取水管下沿高程27.88m，上沿高程為28.88m，本項目要求取水口處最低水位為29.18m(可應(yīng)急供應(yīng)44天)，取水口處97%保證率水位為28.83m(可應(yīng)急供應(yīng)25天)。月塘水庫正常蓄水位32.00m，遇到干旱年份，依據(jù)儀征市抗旱預(yù)案，采取調(diào)度措施，確保月塘水庫水位不低于29.18m。

圖1 月塘水庫可應(yīng)急供水天數(shù)

3 應(yīng)急供水區(qū)域用水量計算

3.1 來水量分析

月塘水庫入庫天然徑流量的計算按照次降雨徑流模型(江蘇省水資源公報計算程序)，計算各月徑流深和來水量。P=50%、P=75%、P=90%、P=97%來水量分別為1408.3萬m3、836.4萬m3、710.0萬m3、390.9萬m3，見表4。

3.2 用水量分析

月塘水庫庫區(qū)內(nèi)暫無生活用水和工業(yè)用水取水戶。壩下200m范圍內(nèi)存在魚塘及少量農(nóng)田，水庫周邊多處有分散式居民、農(nóng)業(yè)種植、畜禽養(yǎng)殖、圍網(wǎng)養(yǎng)殖等，以上直接取用水量較少。月塘水庫主要擔(dān)負(fù)水庫周邊及下游3.2萬畝農(nóng)田灌溉用水，據(jù)統(tǒng)計常年用水800萬m3。4—5月農(nóng)田灌溉用水量為400萬m3，二期6—7月農(nóng)田灌溉用水量為400萬m3。

表4 月塘水庫匯水范圍內(nèi)各月產(chǎn)流量一覽 單位：萬m3

3.3 水量平衡分析

根據(jù)來水量和用水量進(jìn)行水量供需平衡計算，見表5。P=50%保證率下區(qū)間來水量大于用水量，余608.3萬m3；P=75%保證率下區(qū)間來水量大于用水量，余36.4萬m3；P=90%保證率下年內(nèi)來水量相比用水量略有欠缺，缺90.0萬m3，需消耗水庫庫容，縮減農(nóng)業(yè)灌溉用水，水庫多年調(diào)節(jié)；P=97%保證率下年內(nèi)來水量欠缺較大，缺409.1萬m3，需消耗水庫庫容，縮減農(nóng)業(yè)灌溉用水甚至停止，優(yōu)先保障應(yīng)急備用，水庫多年調(diào)節(jié)。

表5 月塘水庫供需平衡計算

4 結(jié) 論

根據(jù)2013—2017年應(yīng)急水源地供水范圍內(nèi)用水量統(tǒng)計成果和2020年應(yīng)急供水量預(yù)測結(jié)果，結(jié)合取水口高程、泵站設(shè)計規(guī)模及取水口所在位置水庫水位分析，考慮區(qū)間來水及區(qū)域內(nèi)用水的情況，月塘水庫自身的庫容存量，在保證水位的前提下，可以達(dá)到應(yīng)急備用水量及水位的要求。但遇干旱年份從水庫提水灌溉時，應(yīng)本著節(jié)約用水的原則，當(dāng)水位降至30.00m時，適當(dāng)控制灌溉提水量和提水時間，保證備用水源地供水保證率。當(dāng)月塘水庫水位降至29.00m及以下時，充分利用現(xiàn)有補(bǔ)水建筑物保證補(bǔ)水，完善其配套設(shè)施，出現(xiàn)死水位時，由灌區(qū)補(bǔ)給水源，補(bǔ)水量一般為庫容的30%。根據(jù)以上分析，為確保應(yīng)急取水水源安全，遇到干旱年份，采取調(diào)度措施，確保月塘水庫水位不低于29.18m。