三塘湖工業(yè)園區(qū)規(guī)劃需水與水資源適應性示例分析

賀建文

(新疆維吾爾自治區(qū)水利廳水資源規(guī)劃研究所，新疆 烏魯木齊 830000)

隨著經濟社會發(fā)展，水資源供需矛盾日益突出。以建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會為目標，加快經濟發(fā)展方式轉變，按照實行最嚴格水資源管理制度的要求，加快供水結構調整和水資源優(yōu)化配置，突出區(qū)域水資源統(tǒng)一管理和地區(qū)“三條紅線”用水總量與用水效率控制，提高水資源利用效率和效益，是經濟社會發(fā)展與水資源可持續(xù)利用協(xié)調發(fā)展的重要保障。

隨著最嚴格水資源管理制度的貫徹實施，重大建設項目布局規(guī)劃、工業(yè)園區(qū)規(guī)劃等涉及水資源開發(fā)利用的規(guī)劃都需要開展規(guī)劃水資源論證工作[1]，通過規(guī)劃水資源論證，深入分析水資源承載能力與規(guī)劃需水的合理性，論證規(guī)劃布局與水資源承載能力的協(xié)調性，從戰(zhàn)略角度促進經濟社會發(fā)展與區(qū)域水資源承載能力相適應具有重要意義。本文以新疆巴里坤三塘湖工業(yè)園總體規(guī)劃為例，重點分析研究了該園區(qū)布局規(guī)劃需水與區(qū)域水資源條件及“三條紅線”的適應性，可為其他工業(yè)園區(qū)需水與水資源適應性分析提供借鑒。

1 園區(qū)概況

三塘湖工業(yè)園位于新疆哈密地區(qū)巴里坤縣三塘湖鄉(xiāng)境內，煤礦資源豐富，按“一園三區(qū)”布局，分別為漢水泉區(qū)、條湖區(qū)和綜合開發(fā)區(qū)，園區(qū)規(guī)劃總面積為9.98km2；規(guī)劃近期2020年煤炭開采規(guī)模3800萬t/a，煤電裝機容量600萬kW；規(guī)劃遠期2030年以煤電、煤制油、煤制天然氣為主，兼顧發(fā)展煤炭分級利用、煤制化纖原料等化學品產業(yè)，規(guī)劃煤炭開采規(guī)模約6800萬t/a、煤電裝機容量為1128萬kW、形成80億Nm3/a煤制天然氣輸出能力，同時發(fā)展2800萬t/a煤炭分級利用等。

1.1 區(qū)域水資源狀況

1.1.1 地表水資源量

根據《哈密地區(qū)地表水資源評價》，選用的主要站點48年同步資料及參證站點資料，繪制年徑流深等值線及年徑流量變差系數(shù)Cv等值線，采用實測加量算的方法，計算出巴里坤縣地表水資源量為34227萬m3、三塘湖鄉(xiāng)地表水資源量為6189萬m3[2]。

1.1.2 地下水資源量

根據《哈密地區(qū)水資源評價》，巴里坤縣地下水補給主要來源于山區(qū)降水和冰雪融水補給，全縣山丘區(qū)地下水資源量為12317萬m3、平原區(qū)地下水資源量為20152萬m3，山丘區(qū)與平原區(qū)重復水量為4599萬m3，扣除重復水量后巴里坤縣地下水資源量為27870萬m3。

1.1.3 水資源總量

水資源總量等于地表水資源總量加地下水資源總量，減去兩者之間的重復計算量；巴里坤縣水資源總量為40546萬m3(地表水資源量為34227萬m3、平原區(qū)地下水天然補給量為6319萬m3)；三塘湖鄉(xiāng)水資源總量9031萬m3(三塘湖盆地地表水資源量為6189萬m3、地下水天然補給量為2842萬m3)。

1.2 區(qū)域水資源利用現(xiàn)狀分析

1.2.1 水利工程現(xiàn)狀

a.水庫工程：巴里坤縣2017年已建中小型水庫共計25座，總庫容為5951.9萬m3，興利庫容為4377.3萬m3，水庫總供水能力為10482.1萬m3/a。

b.渠首及渠道工程：巴里坤縣(截至2017年)已建引水樞紐25座，設計引水流量為40.4m3/s，控制灌溉面積16.5萬畝；已建主要輸水干渠16條，設計輸水流量為31.7m3/s，總長為300.7km，其中已防滲200.3km，防滲率為66.6%。

c.機電井工程：巴里坤縣2017年已建成配套機電井482眼，其中三塘湖鄉(xiāng)有配套機電井17眼，現(xiàn)狀年機電井供水量4000萬m3。

1.2.2 現(xiàn)狀供用水量

a.現(xiàn)狀年供水量：巴里坤縣2017年總供水量為16460萬m3，其中地表水工程供水量為12455萬m3，占總供水量的75.7%；地下水供水量為4000萬m3，占總供水量的24.3%；非常規(guī)水源供水量5萬m3?，F(xiàn)狀年三塘湖鄉(xiāng)的總供水量為340.8萬m3，其中地表水工程供水量200萬m3，機電井提取地下水供水量140.8萬m3。

b.現(xiàn)狀年用水量：巴里坤縣2017年總人口10.64萬人，總用水量為16460萬m3，其中生活用水量為470萬m3，占總用水量的2.9%；工業(yè)用水量為300萬m3，占總用水量的1.8%；農業(yè)灌溉用水量為15510萬m3，占總用水量的94.2%；城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境用水量180萬m3，占總用水量的1.1%。現(xiàn)狀年三塘湖鄉(xiāng)總人口1336人，總用水量為340.8萬m3，其中生活用水量為7.93萬m3，工業(yè)用水量為172萬m3，農業(yè)灌溉用水量為160.87萬m3。巴里坤縣現(xiàn)狀年供用水量分配情況見圖1。

圖1 現(xiàn)狀年巴里坤縣總供水量與總用水量分配

2 園區(qū)規(guī)劃項目合理需水量與取水量

巴里坤三塘湖工業(yè)園按“一園三區(qū)”布局，園區(qū)總體規(guī)劃已明確了用地類型、近遠期重點工業(yè)項目及發(fā)展規(guī)模；本文結合園區(qū)規(guī)劃水資源論證對園區(qū)近、遠期規(guī)劃重點工業(yè)項目和其他配套項目合理需水量分別進行分析計算[3]。

2.1 規(guī)劃重點工業(yè)項目合理需水量分析計算

根據園區(qū)規(guī)劃的近遠期重點工業(yè)項目及其發(fā)展規(guī)模，采用“單位產品用水定額法”分析計算園區(qū)規(guī)劃重點工業(yè)項目合理需水量[4-5]。園區(qū)規(guī)劃近期2020年、遠期2030年重點工業(yè)項目、發(fā)展規(guī)模及其合理需水量見表1、表2。

表1 三塘湖工業(yè)園近期2020年重點工業(yè)項目合理需水量分析計算

表2 三塘湖工業(yè)園遠期2030年重點工業(yè)項目合理需水量分析計算

2.2 園區(qū)其他配套項目合理需水量分析計算

根據園區(qū)總體規(guī)劃，園區(qū)用地為工業(yè)用地、公共管理與公共服務設施用地、三類居住用地、商業(yè)服務業(yè)設施用地、物流倉儲用地、道路與交通設施用地、公用設施用地、綠地與廣場用地等，園區(qū)規(guī)劃用地類型明確；規(guī)劃近期2020年用地面積434hm2，規(guī)劃遠期2030年用地面積998hm2。

園區(qū)規(guī)劃用地除工業(yè)項目外的其他配套項目用地需水分析計算，則依據《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準》和《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》，結合園區(qū)規(guī)劃水資源論證，采用“單位用地用水量指標法”進行[6]。園區(qū)其他配套項目規(guī)劃水平年合理需水量見表3。

表3 三塘湖工業(yè)園近期2020年、遠期2030年其他配套項目合理需水量分析計算

2.3 園區(qū)規(guī)劃合理新水需水量與取水量

園區(qū)近期2020年、遠期2030年規(guī)劃重點工業(yè)項目合理需水量與園區(qū)其他配套項目合理需水量之和即是規(guī)劃水平年的合理總需水量，總需水量減去規(guī)劃水平年的再生水回用量即為規(guī)劃年合理新水需水量；園區(qū)規(guī)劃水平年合理新水需水量加上規(guī)劃供水工程輸水損失即為園區(qū)規(guī)劃合理取水量。三塘湖工業(yè)園近期2020年、遠期2030年規(guī)劃合理新水需水量與取水量詳見表4。

3 園區(qū)規(guī)劃需水與水資源條件的適應性分析

3.1 規(guī)劃規(guī)模與區(qū)域水資源條件的適應性分析

3.1.1 區(qū)域可利用量分析

三塘湖工業(yè)園區(qū)取水水源有礦井疏干水[7]、莫欽烏拉山北坡河溝地表水和外流域客水。

表4 三塘湖工業(yè)園近期2020年、遠期2030年規(guī)劃合理新水需水量與取水量 單位：萬m3/a

依據《新疆哈密三塘湖礦區(qū)總體規(guī)劃》，園區(qū)涉及的條湖礦區(qū)和漢水泉礦區(qū)近期2020年開發(fā)5個井田，規(guī)模合計3800萬t/a，遠期2030年兩個礦區(qū)共計開發(fā)井田12個，規(guī)模總計6800萬t/a。根據漢水泉、條湖礦區(qū)的抽水試驗數(shù)據表和鉆孔水文地質綜合圖計算，近期2020年、遠期2030年礦井疏干水可供本園區(qū)的水量分別為557萬m3、880萬m3。

三塘湖工業(yè)園除取用礦井疏干水外，還取用莫欽烏拉山北坡的頭道溝、二道溝、頭道白楊溝、二道白楊溝地表水，依據《巴里坤縣莫欽烏拉山北坡七條溝供水工程規(guī)劃年徑流分析計算》《巴里坤縣頭道溝水庫工程初步設計報告》《新疆巴里坤二道溝水庫初步設計報告》《巴里坤縣頭道白楊溝水庫初步設計報告》和《二道白楊溝水庫初步設計報告》，這4條河溝多年平均年徑流量為2416萬m3，通過4條河溝的水庫工程調蓄，在P=97%來水頻率下，4條河溝年可供水量為1402萬m3。

外流域客水分配給三塘湖方向水量3億m3，其中分配給三塘湖礦區(qū)2億m3。

3.1.2 規(guī)劃規(guī)模與水資源條件的適應性分析

三塘湖工業(yè)園分近遠期建設，近期園區(qū)新鮮水合理取水量為1883萬m3，遠期新鮮水取水量為14334萬m3。

近期園區(qū)供水水源為礦井疏干水和莫欽烏拉山北坡河溝地表水，兩個水源合計可供水量1959萬m3，能夠滿足園區(qū)1883萬m3的取用水要求，認為園區(qū)的規(guī)劃規(guī)模與區(qū)域水資源條件相適應。

遠期2030年園區(qū)用水需求為14334萬m3，考慮礦井疏干水供水880萬m3、莫欽烏拉山北坡4條河溝地表水供水1402萬m3后，園區(qū)尚存在12052萬m3需求缺口。規(guī)劃2030年，外流域客水具備向園區(qū)供水的條件，分配給三塘湖礦區(qū)2億m3，能夠滿足園區(qū)12052萬m3的需求缺口，認為遠期三塘湖工業(yè)園區(qū)規(guī)劃規(guī)模與區(qū)域水資源條件相適應。

3.2 規(guī)劃用水需求與有關規(guī)劃的適應性分析

3.2.1 與《新疆實行最嚴格水資源管理制度》的適應性分析

根據新疆自治區(qū)水利廳和兵團水利局聯(lián)合下發(fā)的《關于哈密地區(qū)各縣市及兵團第十三師實行最嚴格水資源管理制度落實“三條紅線”控制指標的復核意見》，2030年巴里坤縣(地方)本地水用水總量指標為1.77億m3，按水源劃分，地表水分配指標1.28億m3，地下水分配指標0.40億m3，其他水源分配指標0.09億m3，跨流域調水作為預留水源暫不分解；按用水行業(yè)劃分，工業(yè)分配水量0.32億m3，生活分配水量0.15億m3，農業(yè)分配水量1.30億m3。

巴里坤縣(地方)現(xiàn)狀2017年實際用水總量16460萬m3，按用水水源劃分，地表水用水量12455萬m3，地下水用水量4000萬m3，非常規(guī)水源5萬m3；按用水行業(yè)劃分，農業(yè)用水量15510億m3，工業(yè)用水量300萬m3，生活用水量470萬m3，生態(tài)環(huán)境用水量180萬m3。

規(guī)劃2030年巴里坤縣用水量指標與現(xiàn)狀全縣實際用水對比見表5。

從表5中可看出，不考慮外調水供給工業(yè)水量，全縣本地水資源供給工業(yè)的水量由現(xiàn)狀的300萬m3增加到2030年的3220萬m3，增加水量2920萬m3。園區(qū)用水性質多屬工業(yè)用水，2030年本地水資源供水量為2282萬m3，其中礦井疏干水2030年供水880萬m3，

表5 2030年巴里坤縣用水量指標與現(xiàn)狀用水對比 單位:萬m3

莫欽烏拉山北坡河溝供水1402萬m3。從工業(yè)用水量本地水資源分配指標分析，工業(yè)園區(qū)的取用水是符合當?shù)刈顕栏袼Y源管理制度要求的。

2030年，全縣其他水源(含礦井疏干水、中水等)分配指標900萬m3，園區(qū)取用礦井疏干水水量880萬m3?！缎陆S吾爾自治區(qū)實行最嚴格水資源管理制度考核辦法》指出，鼓勵利用其他水源，其他水源利用量可大于分配的指標量。園區(qū)取用其他水源(礦井疏干水)接近于2030年分配給巴里坤縣的其他水源水量指標。從其他水源分配指標分析，園區(qū)的取用水是符合當?shù)刈顕栏袼Y源管理制度要求的。

現(xiàn)狀巴里坤縣本地地表水供水量為12455萬m3，2030年全縣地表水分配指標為12800萬m3，本地地表水尚有345萬m3的增長空間。為解決三塘湖礦區(qū)發(fā)展用水問題，哈密地區(qū)在三塘湖礦區(qū)周邊的頭道溝、二道溝、頭道白楊溝、二道白楊溝分別修建了水庫，目前水庫工程均已完成。園區(qū)規(guī)劃年取用莫欽烏拉山北坡這4條河溝的水量1402萬m3，小于地表水量指標的增長空間。因此，從本地地表水分配指標上分析，該園區(qū)的取用地表水是符合當?shù)刈顕栏袼Y源管理制度要求的。

3.2.2 與《新疆維吾爾自治區(qū)水功能區(qū)劃》的適應性分析

《新疆維吾爾自治區(qū)水功能區(qū)劃報告》僅對哈密地區(qū)較大的河流劃定了水功能區(qū)，并未對莫欽烏拉山北坡的河溝進行水功能區(qū)劃分，但依據水功能區(qū)劃分原則，河流出山口以上多為源頭保護區(qū)，出山口以下為水資源開發(fā)利用區(qū)。該次規(guī)劃提出的供水方案是通過在莫欽烏拉山北坡頭道溝、二道溝、頭道白楊溝、二道白楊溝出山口建設水庫工程來滿足園區(qū)用水需求，不從出山口以上的源頭取水，因此與新疆維吾爾自治區(qū)水功能區(qū)劃的劃分原則也是相適應的[8]。

3.2.3 與《哈密三塘湖綜合能源基地(煤電)產業(yè)發(fā)展規(guī)劃水資源論證》的適應性分析

《哈密三塘湖綜合能源產業(yè)基地(煤電)產業(yè)發(fā)展規(guī)劃水資源論證》于2013年9月通過黃河水利委員會審查，該規(guī)劃中提出2020年三塘湖綜合能源基地規(guī)劃火電裝機規(guī)模5220MW，發(fā)展煤炭開采規(guī)模3800萬t/a，基地合理取水量2032萬m3。能源產業(yè)基地取水水源為礦井疏干水和莫欽烏拉山北坡7條河溝地表水，其中取用礦井疏干水557萬m3，取用莫欽烏拉山北坡7條河溝地表水1475萬m3。

根據近幾年國家能源開發(fā)政策，哈密地區(qū)行署和巴里坤哈薩克自治縣政府提出依托三塘湖礦區(qū)規(guī)劃建設三塘湖工業(yè)園區(qū)，并力爭“十三五”期間把三塘湖工業(yè)園升級打造為自治區(qū)級工業(yè)園區(qū)。三塘湖工業(yè)園涵蓋了原能源產業(yè)基地內的項目，近期煤炭開采規(guī)模為3800萬t/a，與能源產業(yè)基地規(guī)劃一致；近期火電裝機規(guī)模6000MW，較能源產業(yè)基地規(guī)劃有略微調整。近期三塘湖工業(yè)園取水量為1883萬m3，其中取用礦井疏干水557萬m3，取用莫欽烏拉山北坡河溝地表水1326萬m3。

隨著近些年煤、電行業(yè)用水水平的進一步提高，本次計算三塘湖工業(yè)園區(qū)近期的取水規(guī)模為1883萬m3，較《哈密三塘湖綜合能源基地(煤電)產業(yè)發(fā)展規(guī)劃水資源論證》中的取水規(guī)模2032萬m3減少，其中礦井疏干水取水規(guī)模一致，減少了莫欽烏拉山北坡地表水的取水量。從近期園區(qū)取水規(guī)模分析，該次規(guī)劃與《哈密三塘湖綜合能源基地(煤電)產業(yè)發(fā)展規(guī)劃水資源論證》相適應。

3.2.4 與外流域客水相關設計成果的適應性分析

遠期2030年三塘湖工業(yè)園區(qū)合理取水量14334萬m3，園區(qū)充分利用本地礦井疏干水和地表水，本地水資源無法滿足園區(qū)用水需求時，考慮使用外流域客水，園區(qū)供水方案的擬定符合外流域客水的設計原則。

2030年園區(qū)在充分利用本地水資源的情況下，尚需取用外流域客水12052萬m3。外流域客水2030年分配三塘湖礦區(qū)2億m3，能夠滿足本園區(qū)的取用水要求。

4 結 語

本文通過系統(tǒng)分析三塘湖工業(yè)園合理需水規(guī)模，論證與水資源條件相匹配、與產業(yè)布局及水資源條件相適應的取用水關系；以三塘湖工業(yè)園所在區(qū)域水資源可持續(xù)利用為指導思想，保障工業(yè)園規(guī)劃合理取用水要求，提高三塘湖工業(yè)園實施的可行性和可靠性，可為其他類似工業(yè)園區(qū)需水與當?shù)厮Y源適應性分析提供參考。