基于分質(zhì)供水探討葫蘆島市城區(qū)水資源配置

王曉鵬

(遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006)

當(dāng)前，在我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和市場(chǎng)化快速推進(jìn)過程中，水環(huán)境污染尚未得到根本性遏制，水體污染物種類繁多，新興痕量毒害污染物不斷檢出，飲用水安全保障形勢(shì)依然嚴(yán)峻[1]。烏金塘水庫(kù)作為葫蘆島市具有防洪、城市生活與工業(yè)用水、養(yǎng)魚、發(fā)電等多功能的大型水庫(kù)，由于鉬選企業(yè)非法排污，水庫(kù)中的金屬鉬含量嚴(yán)重超標(biāo)，致使水庫(kù)于2005年2月被迫停止向城市供水，2008年引進(jìn)除鉬凈化設(shè)備，2009年9月恢復(fù)向居民供水。而2018年1月，環(huán)保部督查組根據(jù)烏金塘水庫(kù)目前的情況，提出烏金塘水庫(kù)水質(zhì)現(xiàn)狀不具備城市生活供水條件[2-3]。為治理水污染，市政府劃定水源保護(hù)區(qū)，強(qiáng)制拆除非法鉬選廠300余家，重點(diǎn)水源上游河流水質(zhì)明顯改善，烏金塘水庫(kù)鉬指標(biāo)明顯下降。盡管如此，水污染治理工作仍存在許多亟待解決的問題，主要表現(xiàn)在：非法選廠死灰復(fù)燃；非法選廠拆除不徹底；擅自擴(kuò)建整治較慢；尾礦庫(kù)安全狀況堪憂等。

近10年來(lái)，隨著葫蘆島市國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，遼寧省水資源嚴(yán)重短缺，葫蘆島市尤為嚴(yán)重，嚴(yán)重制約著該地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[4-5]。烏金塘水庫(kù)現(xiàn)狀供水能力較強(qiáng)，但是水質(zhì)較差。對(duì)城市總體重新進(jìn)行水資源配置，實(shí)現(xiàn)烏金塘水庫(kù)分質(zhì)供水，既能充分利用烏金塘水庫(kù)的供水規(guī)模，又能保障城市居民生活用水的安全。

1 水庫(kù)概況

烏金塘水庫(kù)位于葫蘆島市女兒河的中下游，是一座以防洪、供水為主，兼顧發(fā)電、灌溉、養(yǎng)魚等綜合利用的大(2)型水庫(kù)，總庫(kù)容為2.8億m3，興利庫(kù)容為0.9億m3。水庫(kù)建成后，由于下游灌溉工程的渠系配套設(shè)施不完善，未能向下游農(nóng)業(yè)供水；由于葫蘆島市水資源短缺，水庫(kù)供水任務(wù)逐步發(fā)生改變，1978年南票區(qū)礦務(wù)局開始從水庫(kù)取水，1986年、1993年分別開始向錦西水源(鋅廠、水泥廠)、市自來(lái)水公司供水[6-7]。目前，烏金塘水庫(kù)供水對(duì)象主要是葫蘆島鋅廠、葫蘆島水泥廠工業(yè)用水，以及部分市區(qū)、南票區(qū)城市生活用水。近10年，水庫(kù)最大年供水量為2910萬(wàn)m3，最小年供水量為1936萬(wàn)m3，多年平均供水量為2482萬(wàn)m3；水庫(kù)多年平均供鋅廠、水泥廠水量為588萬(wàn)m3，供市區(qū)綜合生活水量為1544萬(wàn)m3，供南票區(qū)綜合生活水量為350萬(wàn)m3。

2 現(xiàn)狀供用水情況分析

2.1 城區(qū)供水現(xiàn)狀分析

葫蘆島市城區(qū)水源工程現(xiàn)狀供水能力為49.32萬(wàn)m3/d，實(shí)際年供水量為10674萬(wàn)m3。其中市政水源供水能力為42.68萬(wàn)m3/d，實(shí)際年供水量為9337萬(wàn)m3；自備水源供水能力為6.64萬(wàn)m3/d，實(shí)際年供水量為1337萬(wàn)m3。其中地表水年供水量為9282萬(wàn)m3，地下水年供水量為918萬(wàn)m3，中水回用474萬(wàn)m3，詳見圖1、表1。

圖1 葫蘆島市現(xiàn)狀及規(guī)劃城市水源地示意圖

城區(qū)地表水源以青山水庫(kù)、平山水源和烏金塘水庫(kù)為主，其中青山水庫(kù)現(xiàn)狀年供水量為2395萬(wàn)m3，日供水量為6.56萬(wàn)m3；平山水源現(xiàn)狀年供水量為2458萬(wàn)m3，日供水量為6.73萬(wàn)m3；烏金塘水庫(kù)供水量為2863萬(wàn)m3，日供水量為7.84萬(wàn)m3。

2.2 城區(qū)用水現(xiàn)狀分析

葫蘆島市城區(qū)現(xiàn)狀年用水總量為10674萬(wàn)m3，其中居民生活用水量為1846萬(wàn)m3，占總用水量的17%；工業(yè)用水量為5011萬(wàn)m3，占總用水量的47%，見表2。

表1 葫蘆島市城區(qū)水源工程情況

表2 城區(qū)現(xiàn)狀用水統(tǒng)計(jì)情況

3 城區(qū)需水預(yù)測(cè)及水資源配置分析

3.1 需水預(yù)測(cè)分析

2025年城區(qū)居民生活用水定額采用105L/(人·d)，取值符合遼寧省《行業(yè)用水定額》(DB21/T 1237—2015)，因此生活需水預(yù)測(cè)是合理的；2025年城區(qū)其他工業(yè)萬(wàn)元增加值取水量由60m3/萬(wàn)元降低到40m3/萬(wàn)元，工業(yè)增加值增長(zhǎng)率為6.4%，工業(yè)取水量增長(zhǎng)率為1.6%，工業(yè)用水彈性系數(shù)為0.26[8-9]。

2025年城區(qū)總需水量為14453萬(wàn)m3，其中城鎮(zhèn)生活需水2446萬(wàn)m3，占總需水量的17%；工業(yè)需水6678萬(wàn)m3，占總需水量的46%；建筑業(yè)需水1042萬(wàn)m3，占總需水量的7%；第三產(chǎn)業(yè)需水3162萬(wàn)m3，占總需水量的22%；生態(tài)環(huán)境需水1125萬(wàn)m3，占總需水量的8%,見表3。

表3 城區(qū)需水預(yù)測(cè)成果 單位：萬(wàn)m3

3.2 水源配置方案

葫蘆島市城區(qū)主要有青山水庫(kù)水源、平山水源和烏金塘水庫(kù)水源?？紤]市內(nèi)管網(wǎng)損失和水廠自用后，2020年城區(qū)總需水量為1.88億m3，其中城市生活需水量為0.38億m3，工業(yè)需水量為1.17億m3，建筑業(yè)需水量為0.02億m3，第三產(chǎn)業(yè)需水量為0.14億m3，城市生態(tài)環(huán)境需水量為0.17億m3。工業(yè)用水主要考慮了水庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)已有的錦西煉油化工總廠、葫蘆島鋅廠、錦西煉油化工總廠熱電公司、遼寧渤海船廠、錦西天然氣化工有限公司、錦西化工集團(tuán)公司、遼西渤海建材集團(tuán)公司、遼西化工機(jī)械廠八大企業(yè)和已規(guī)劃的千萬(wàn)噸級(jí)煉油企業(yè)、柳條港等企業(yè)[10-11]。

由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展波動(dòng)，青山水庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)考慮的千萬(wàn)噸級(jí)煉油企業(yè)、柳條港等一些用水較大的企業(yè)未上馬。青山水庫(kù)原規(guī)劃年2020年城區(qū)預(yù)測(cè)總需水量為1.88億m3，現(xiàn)狀年2016年實(shí)際用水量為1.07億m3，預(yù)測(cè)2025年需水量為1.45億m3，用水量仍有較大富余空間，見表4。隨著遼寧省壓采地下水方案的實(shí)施，葫蘆島市城區(qū)原地下水源大部分面臨封閉或轉(zhuǎn)為備用。省重點(diǎn)輸水工程設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮葫蘆島市區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水需求，為葫蘆島市區(qū)配置0.76億m3外調(diào)水。遠(yuǎn)期葫蘆島市主水源為青山水庫(kù)、省重點(diǎn)輸水工程供水[12]。

表4 2025年葫蘆島市城區(qū)水量供需平衡成果 單位：萬(wàn)m3

4 供水對(duì)象置換方案分析

4.1 烏金塘水庫(kù)生活供水對(duì)象水源替代方案

現(xiàn)狀南票區(qū)城區(qū)符合生活用水水質(zhì)要求的水源有區(qū)水電管理處自備水源和礦區(qū)生活服務(wù)公司自備水源，均為淺層地下水源。其中區(qū)水電管理處自備水源現(xiàn)狀取水能力為0.10萬(wàn)m3/d，現(xiàn)狀實(shí)際年取水量為15萬(wàn)m3；礦區(qū)生活服務(wù)公司自備水源現(xiàn)狀取水能力為0.39萬(wàn)m3/d，現(xiàn)狀年實(shí)際取水量為40萬(wàn)m3?，F(xiàn)有水源新增供水潛力有限，只能尋找新的水源承擔(dān)原烏金塘水庫(kù)的生活供水任務(wù)[13-14]。

考慮到南票城區(qū)距離葫蘆島中心城區(qū)較遠(yuǎn)，通過市政管網(wǎng)延伸解決供水問題并不經(jīng)濟(jì)，綜合考慮，擬定利用錦凌水庫(kù)水源方案。錦凌水庫(kù)設(shè)計(jì)供水任務(wù)為錦州市城市生活與工業(yè)供水，供水規(guī)模為20.3萬(wàn)m3/d，水庫(kù)目前實(shí)際供水量較小，從水資源量角度分析，具備南票區(qū)供水的可行性。

烏金塘水庫(kù)現(xiàn)狀為葫蘆島城區(qū)生活供水1940萬(wàn)m3。青山水庫(kù)設(shè)計(jì)供水任務(wù)為葫蘆島市城市生活和工業(yè)供水，供水保證率采用95%，多年平均供水量為6179萬(wàn)m3，正常供水年份供水量為6242萬(wàn)m3，日供水量為17.1萬(wàn)m3。現(xiàn)狀青山水庫(kù)實(shí)際供水2395萬(wàn)m3，仍富余3847萬(wàn)m3供水能力。平山水源工程設(shè)計(jì)供葫蘆島市城區(qū)水量3650萬(wàn)m3，現(xiàn)狀平山水源實(shí)際供水2458萬(wàn)m3，仍富余1192萬(wàn)m3。

利用青山水庫(kù)未達(dá)產(chǎn)供水量替代烏金塘水庫(kù)葫蘆島城區(qū)生活供水，烏金塘水庫(kù)承擔(dān)原青山水庫(kù)、平山水源部分工業(yè)供水任務(wù)，青山水庫(kù)、平山水源承擔(dān)原烏金塘水庫(kù)葫蘆島城區(qū)生活供水任務(wù)。

4.2 烏金塘水庫(kù)工業(yè)供水對(duì)象調(diào)整方案

目前，烏金塘水庫(kù)水質(zhì)不符合生活用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，將潛在供水對(duì)象確定在對(duì)水質(zhì)要求不高的其他用水戶。本方案擬定潛在工業(yè)供水對(duì)象為兩部分：原大穆水源供水的3家企業(yè)和葫蘆島沿海工業(yè)園區(qū)。該3家企業(yè)均在五里河南岸，位置相對(duì)集中，中國(guó)石油錦西石化公司和錦西天然氣化工有限責(zé)任公司原供水水源為錦州大穆水源，已有大穆輸水管線引至企業(yè)園區(qū)?？紤]到大穆水源未來(lái)須進(jìn)行地下水壓采，無(wú)水量供給該企業(yè)，并且烏金塘供水管線與大穆供水管線在拉拉屯村處相交，故可通過工程連通，進(jìn)行水源置換，將烏金塘水源通過現(xiàn)有大穆輸水管線輸送至該3家企業(yè)[15]。

工業(yè)園區(qū)中南票煤炭工業(yè)區(qū)水源主要為礦井疏干水；楊家杖子經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)水源為河道取水；葫蘆島高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、八家子經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)水源為平山水源供水；葫蘆島經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)工業(yè)企業(yè)的工藝用水水源采用烏金塘水庫(kù)或污水處理廠的中水，工業(yè)企業(yè)內(nèi)部的生活用水取自市政水源(即以玉皇閣水廠作為水源)。烏金塘水庫(kù)現(xiàn)狀工業(yè)供水對(duì)象均規(guī)劃搬遷入駐該園區(qū)[16]。

打漁山園區(qū)近期供水水源主要依托葫蘆島市區(qū)水源，建設(shè)連接市區(qū)的供水管線供應(yīng)園區(qū)用水，繼續(xù)保持現(xiàn)狀錦州供水廠以及現(xiàn)有塔山水源，利用已建的凈水廠進(jìn)行凈化處理，滿足園區(qū)近期發(fā)展的用水需求；規(guī)劃遠(yuǎn)期供水水源以興城市青山水庫(kù)為主，保留已建的凈水廠，同時(shí)將錦州市錦凌水庫(kù)作為打漁山園區(qū)供水的備用水源。龍港區(qū)軍民融合產(chǎn)業(yè)園區(qū)為建設(shè)海洋工程裝備制造和船舶修造產(chǎn)業(yè)基地，現(xiàn)狀為地下水源，規(guī)劃用水接入市政管網(wǎng)[17]。

5 結(jié) 論

烏金塘水庫(kù)現(xiàn)已采取積極的水污染防治對(duì)策，包括制定地表水中鉬環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范鉬生產(chǎn)企業(yè)，加強(qiáng)水庫(kù)上游女兒河等河流監(jiān)督管理，以及采用物理和化學(xué)除鉬技術(shù)等。水庫(kù)近年水質(zhì)情況已得到一定程度改善，但現(xiàn)狀水質(zhì)情況仍不滿足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，南票區(qū)生活供水需通過尋找新的水源。

葫蘆島城區(qū)生活供水可通過與青山水庫(kù)、平山水源置換的方式解決，烏金塘水庫(kù)承擔(dān)原青山水庫(kù)、平山水源部分工業(yè)供水任務(wù)，青山水庫(kù)、平山水源承擔(dān)原烏金塘水庫(kù)葫蘆島城區(qū)生活供水任務(wù)。

烏金塘水庫(kù)水質(zhì)雖不符合生活用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但可將水供給對(duì)水質(zhì)要求不高的其他工業(yè)用水戶。潛在的供水對(duì)象有航錦科技股份有限公司、中國(guó)石油錦西石化公司、錦西天然氣化工有限責(zé)任公司以及船廠和打漁山泵業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)等3個(gè)園區(qū)。未來(lái)通過配套輸水管網(wǎng)的建設(shè)，上述企業(yè)及工業(yè)園區(qū)可優(yōu)先采用烏金塘水庫(kù)供水，既充分利用了烏金塘水庫(kù)水量，又實(shí)現(xiàn)了水資源分質(zhì)供水的合理配置。