浙江省縉云縣潛明水庫(kù)供水分析研究

舒曉萍，徐 明

(浙江省縉云縣水利局，浙江 縉云 321400)

1 水庫(kù)概況

潛明水庫(kù)位于浙江省縉云縣和磐安縣境內(nèi)，壩址位于甌江流域好溪縉云縣境內(nèi)的左庫(kù)水庫(kù)附近，集水面積304.8 km2，水庫(kù)總庫(kù)容3413萬(wàn)m3，正常蓄水位為239 m，相應(yīng)庫(kù)容1476萬(wàn)m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容1110萬(wàn)m3，汛限水位為237 m，防洪庫(kù)容2220萬(wàn)m3。水庫(kù)壩址距壺鎮(zhèn)約6.5 km，縉云縣城約25 km，距麗水市區(qū)約63 km。

2 水庫(kù)水資源狀況及主要供水現(xiàn)狀

潛明水庫(kù)是一座以防洪、供水為主，結(jié)合灌溉和發(fā)電，兼顧改善河道水環(huán)境等綜合利用工程，水庫(kù)一期工程正常蓄水位239 m、臺(tái)汛期限制蓄水位237 m、供水死水位230 m。潛明水庫(kù)作為供水主水源，縉云生活、工業(yè)用水直接從潛明水庫(kù)取水。遠(yuǎn)期棠溪水庫(kù)與潛明水庫(kù)一道作為城區(qū)供水的供水水源，潛明水庫(kù)水位接近或低于限制供水線時(shí)，棠溪水庫(kù)作為補(bǔ)充水源同步供水。實(shí)現(xiàn)雙水源聯(lián)合供水、互為備用互為保障的功能。

水庫(kù)供水范圍主要為縉云縣中心城區(qū)、壺鎮(zhèn)鎮(zhèn)及好溪沿線壺鎮(zhèn)、浣溪、東方、舒洪等4個(gè)高效節(jié)水灌區(qū)，2020年供水人口26.7萬(wàn)人，耕地5.5萬(wàn)畝。

3 存在問(wèn)題

(1)城鎮(zhèn)供水安全性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力不高

干旱是好溪流域主要自然災(zāi)害之一。夏季受副熱帶高壓控制，降水少、氣溫高，蒸發(fā)量大，遇到夏秋連旱時(shí)，造成的危害更大。建國(guó)后，興建了一批蓄水工程，抗旱能力有所提高，但干旱威脅仍然嚴(yán)重，不僅灌溉用水不足，工業(yè)和城鎮(zhèn)生活用水也較困難。

現(xiàn)有縉云主要城鎮(zhèn)的取水口地處好溪下游，均為敞開(kāi)式河道直接取水，水源單一。取水口上游非庫(kù)面積大，隨著中上游城市化進(jìn)程加快，受工農(nóng)業(yè)等影響，水質(zhì)的不穩(wěn)定因素與日劇增，水源地的抗風(fēng)險(xiǎn)能力非常脆弱。

(2)現(xiàn)有水源水質(zhì)有待進(jìn)一步提高

目前縉云縣主要供水水廠為縣城的雙潭水廠和壺鎮(zhèn)的壺鎮(zhèn)水廠，水源地取水口均處于流域的中下游，易遭受上游污染影響，水質(zhì)不穩(wěn)定，且水源地時(shí)常受旱季枯水影響，水質(zhì)保障程度不高。無(wú)法全年滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中城鎮(zhèn)集中式水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)(取水口)應(yīng)滿足Ⅱ類水的要求。

(3)城鄉(xiāng)供水一體化程度有待提高

縉云縣域供水系統(tǒng)以集中區(qū)域供水和分散供水并重?？h城雙潭水廠、壺鎮(zhèn)水廠取水口源水水量保證率不足，枯水期取水量無(wú)法保證。水質(zhì)也受到污染?？N云縣農(nóng)村人口眾多，而且農(nóng)戶居住分散，村莊規(guī)模不大，集體經(jīng)濟(jì)薄弱，農(nóng)村供水事業(yè)發(fā)展的規(guī)模、水平、檔次、速度總體仍偏低，且各地發(fā)展不平衡。因此，應(yīng)統(tǒng)籌考慮安全可靠的城鎮(zhèn)、農(nóng)村供水水源，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)供水一體化，解決農(nóng)村人口的飲水問(wèn)題。

4 供水要求和需水預(yù)測(cè)

(1)供水范圍

潛明水庫(kù)工程供水范圍為縉云縣供水區(qū)，包括潛明水庫(kù)壩址下游至縣城五云街道好溪沿江兩岸(含五云街道、仙都街道、東渡鎮(zhèn)、七里鄉(xiāng)、舒洪鎮(zhèn)、壺鎮(zhèn)鎮(zhèn)、東方鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道以及麗縉五金科技產(chǎn)業(yè)園)與永康江流域新碧街道、新建鎮(zhèn)。

(2)供水標(biāo)準(zhǔn)

1)供水保證率

根據(jù)《水利工程水利計(jì)算規(guī)范》(SL 104-2015)的要求，生活與工業(yè)用水的保證率分別為95%，高效農(nóng)業(yè)作為滴灌灌溉標(biāo)準(zhǔn)為90%。

2)供水水量標(biāo)準(zhǔn)

城鄉(xiāng)飲用水水量應(yīng)符合《城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50331-2002)、《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50013-2006)、《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB/T 50282-2016)等的要求，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，居民生活水平的不斷提高，綜合生活用水量指標(biāo)和人均綜合用水量指標(biāo)均呈上升趨勢(shì)。

3)供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

水源水質(zhì)應(yīng)符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)的要求。生活飲用水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)的要求。

(3)需水預(yù)測(cè)

本次需水預(yù)測(cè)和人口預(yù)測(cè)水平年為2030年。

1)人口預(yù)測(cè)

根據(jù)縉云縣人口預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2020年縉云縣的總?cè)丝跒?8萬(wàn)人。2019年統(tǒng)計(jì)縉云縣總?cè)丝?7萬(wàn)人，基本符合預(yù)測(cè)。按照供水范圍內(nèi)常住人口增長(zhǎng)率為5.7‰，壺鎮(zhèn)水廠供水區(qū)常住人口增長(zhǎng)率5.4‰，預(yù)測(cè)到2030年工程范圍內(nèi)總?cè)丝谂c壺鎮(zhèn)人口分別為：38.4萬(wàn)人、11.7萬(wàn)人，考慮麗縉五金科技產(chǎn)業(yè)園的人口集聚效應(yīng)導(dǎo)致額外增加的人口19.4萬(wàn)人，供水區(qū)需水人口為57.4萬(wàn)?？紤]經(jīng)濟(jì)發(fā)展留有余度，預(yù)測(cè)的供水區(qū)57萬(wàn)人。

2)需水定額取值

根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB 50282-2016)，浙江省屬一區(qū)，城市最高日需水量中等城市為0.35萬(wàn)m3/(萬(wàn)人·d)～0.65萬(wàn)m3/(萬(wàn)人·d)。

根據(jù)縉云縣城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，預(yù)測(cè)縉云縣中心城區(qū)與新建、舒洪的人均平均日綜合用水量指標(biāo)應(yīng)該是有所增長(zhǎng)，但增幅趨緩，2030年水平年人均平均日綜合用水量指標(biāo)分別取為450L/(人·d)、420L/(人·d)，最高日用水指標(biāo)分別為0.56萬(wàn)m3/(萬(wàn)人·d)、0.52萬(wàn)m3/(萬(wàn)人·d)。

按照麗縉五金科技產(chǎn)業(yè)園的規(guī)劃用水結(jié)構(gòu)，以及未來(lái)的發(fā)展速度，到2030年該區(qū)域人均綜合用水指標(biāo)采用380L/(人·d)，最高日用水指標(biāo)為480L/(人·d)。

按照全縣供水情況統(tǒng)計(jì)，單位人口綜合用水量指標(biāo)呈上升趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率在3%以上是合適的，到2030年，工程供水范圍內(nèi)人均綜合用水指標(biāo)約410L/(人·d)。

3)綜合需水預(yù)測(cè)成果

根據(jù)上述預(yù)測(cè)，計(jì)算得出，到2030年潛明水庫(kù)工程供水區(qū)綜合需水成果為8578萬(wàn)m3，見(jiàn)表1。

表1 潛明水庫(kù)工程供水區(qū)綜合需水量預(yù)測(cè)成果表

4)高效節(jié)水灌溉用水

潛明水庫(kù)現(xiàn)狀灌區(qū)包括壺鎮(zhèn)東、壺鎮(zhèn)三聯(lián)、東方、五云、東渡等五片灌區(qū)共計(jì)4.5萬(wàn)畝，種植結(jié)構(gòu)以水稻為主，除河道徑流、周邊山塘水庫(kù)外，潛明水庫(kù)需下泄補(bǔ)充農(nóng)灌用水375萬(wàn)m3。按照國(guó)家高效節(jié)水灌溉政策，通過(guò)改變灌溉方式和種植結(jié)構(gòu)，提高水的利用系數(shù)，合計(jì)需250萬(wàn)m3農(nóng)灌需水，考慮沿程水量損失，需從潛明水庫(kù)引農(nóng)灌用水255萬(wàn)m3。

5)生態(tài)需水

潛明水庫(kù)壩址斷面的90%保證率最枯月平均流量為0.95 m3/s，多年平均流量的10%為0.85 m3/s。取兩者中的較大者，為0.95 m3/s，計(jì)算得潛明水庫(kù)生態(tài)用水量2996萬(wàn)m3。

6)小結(jié)

本工程供水范圍內(nèi)，至2030年水平年，城鎮(zhèn)供水需求量為8578萬(wàn)m3，節(jié)水灌溉需求量為255萬(wàn)m3，態(tài)用水量2996萬(wàn)m3。

5 可供水量分析

潛明水庫(kù)一期工程是好溪水利樞紐的組成部分，水庫(kù)壩址位于甌江流域好溪縉云縣雁嶺鄉(xiāng)潛明村下游約1.4 km處，工程任務(wù)是以防洪、供水為主，結(jié)合灌溉和發(fā)電，兼顧改善河道水環(huán)境等綜合利用。壩址以上集水面積304.8 km2，水庫(kù)壩址距壺鎮(zhèn)約6.5 km，距縉云縣城約25 km。水庫(kù)總庫(kù)容3413萬(wàn)m3，正常蓄水位為239 m，相應(yīng)庫(kù)容1476萬(wàn)m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容1110萬(wàn)m3，汛限水位為237 m，防洪庫(kù)容2220萬(wàn)m3。

本流域徑流主要由降水形成，徑流與降水的年際、年內(nèi)變化基本同步。潛明水庫(kù)壩址多年平均徑流月分配見(jiàn)表2。

表2 潛明壩址多年平均徑流月分配表

徑流模型采用“蓄滿產(chǎn)流模型”和“TANK模型”對(duì)年徑流過(guò)程模擬優(yōu)化根據(jù)徑流計(jì)算分析，求得壩址年徑流成果計(jì)算見(jiàn)表3。

表3 天然情況下壩址年徑流成果表

對(duì)壩址年平均流量進(jìn)行頻率計(jì)算，并以P-Ⅲ型曲線擬合適線，得出壩址年均流量頻率分析成果見(jiàn)表4。

表4 潛明水庫(kù)年平均流量頻率分析成果表

供需平衡采用長(zhǎng)系列逐日調(diào)節(jié)計(jì)算。潛明水庫(kù)負(fù)責(zé)供應(yīng)城鄉(xiāng)生產(chǎn)生活用水及灌區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水及環(huán)境用水；區(qū)內(nèi)小型水庫(kù)、河道徑流主要負(fù)責(zé)供應(yīng)農(nóng)業(yè)灌溉用水，分壺鎮(zhèn)、東方、五云東渡三片。

根據(jù)供水灌溉區(qū)內(nèi)不同的水源和對(duì)水質(zhì)要求不同的用水部門(mén)。具體的調(diào)配原則如下：

1)潛明優(yōu)先滿足城鄉(xiāng)工業(yè)生活用水，其次滿足農(nóng)業(yè)灌溉用水。

2)灌溉及河道環(huán)境用水先由河道天然徑流供給，不足部分由水庫(kù)補(bǔ)充。

3)各灌溉區(qū)如有小型灌溉專供水庫(kù)時(shí)，優(yōu)先使用。

4)潛明水庫(kù)補(bǔ)足以上水庫(kù)和河道供水不足的灌溉用水。

在滿足95%城鎮(zhèn)供水保證率的情況下，潛明水庫(kù)多年平均供水量3000萬(wàn)t。

6 結(jié)論與建議

(1)結(jié)論

根據(jù)供需平衡分析得出，到2030年，潛明水庫(kù)供水范圍內(nèi)城鎮(zhèn)供水需求量為8578萬(wàn)m3，節(jié)水灌溉需求量為255萬(wàn)m3，態(tài)用水量2996萬(wàn)m3。而潛明水庫(kù)一期工程在滿足95%城鎮(zhèn)供水保證率的情況下，多年平均供水量3000萬(wàn)t，遠(yuǎn)期供水能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。

(2)建議

十四五期間，縉云縣應(yīng)積極謀劃建設(shè)潛明水庫(kù)終期工程和棠溪水庫(kù)。遠(yuǎn)期，在潛明水庫(kù)供水能力不足的情況下，棠溪水庫(kù)作為補(bǔ)充水源，與潛明水庫(kù)聯(lián)合為縉云縣供水，并規(guī)劃遠(yuǎn)期方坑水庫(kù)為備用水源，利用優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的潛明水庫(kù)水及棠溪水庫(kù)水作為受水區(qū)生產(chǎn)生活等優(yōu)質(zhì)用水，保留現(xiàn)有水源作為生態(tài)用水和應(yīng)急備用水源，多水源量質(zhì)互補(bǔ)、優(yōu)水優(yōu)用，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。