農(nóng)村飲水工程水資源論證研究

單志學

（河北省承德水文勘測研究中心，河北 承德 067000）

1 概況

德勝鎮(zhèn)位于黎川縣縣城東南部，下轄黎明、東山、新店、德勝、茅店5 個行政村，有84 個村小組、2個居委會、5 300 戶、2.2 萬人（均為漢族江右民系）。全鎮(zhèn)設有6 所中、小學，1 所衛(wèi)生院，1 所幼兒園，1 所敬老院，是2013 年江西省首屆百強中心鎮(zhèn)之一。2005 年以前，當?shù)厝罕娭荒芤揽康乇淼南⒕人鳛樯铒嬘盟?，地表水易受污染、水質(zhì)較差，嚴重威脅群眾的身心健康。2005 年建成集中供水設施，由于受益人口不能全覆蓋，2011 年撫州市發(fā)改委審批管網(wǎng)延伸工程建設項目，工程建成后可以滿足1.153 萬人的飲用水需求。工程建設將改善全鎮(zhèn)村民長期以來飲水不安全的局面，同時對改善農(nóng)村衛(wèi)生面貌、促進鄉(xiāng)村振興和物質(zhì)文明建設均具有極其重要的現(xiàn)實意義。

黎川縣農(nóng)村飲水安全項目德勝鎮(zhèn)集中供水工程位于德勝鎮(zhèn)，位置如圖1所示。德勝鎮(zhèn)地域廣闊，離供水區(qū)域較近的水源地主要為德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸。

圖1 項目位置

2 分析范圍與論證范圍

本項目為農(nóng)村供水工程，取水水源為地表水，根據(jù)水文站網(wǎng)分布情況和水文資料條件，本項目分析范圍為取水口所在縣黎川縣、論證范圍選擇取水口以上流域面積15 km2。

由于本工程取水口黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸附近無水文站，但相鄰流域韓公水有石璜水文站，兩者同為撫河流域，自然氣候相似，地理位置相近，以石璜水文站為參證站計算來水量是合理可行的。石璜水文站所在河流為石璜水，所在水系為撫河水系，所在流域為長江流域，控制面積21.7 km2。

3 來水量計算

根據(jù)石璜水文站（1985—2010年）26 a實測徑流資料，采用水文比擬法進行工程取水處徑流推算，同時根據(jù)多年平均降水量比例進一步修正集水面積比擬成果，以修正后的成果作為設計徑流正式成果。

水文比擬法公式為：

式中：Q1為水文比擬法徑流量（m3/s）；Q2為石璜水文站徑流量（m3/s）；F1為取水工程控制集水面積（km2）；F2為石璜水文站集水面積（km2）。

成果修正公式為：

式中：Q1為取水工程徑流量（m3/s）；Q2為水文比擬法徑流量（m3/s）；P1為取水工程多年平均降水量（mm）；P2為石璜水文站多年平均降水量（mm）。

根據(jù)參證站石璜水文站1985—2010 年共26 a的實測年平均流量系列資料，推算出黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸取水口處多年平均流量為0.498 m3/s，多年平均徑流量為1 570.5 萬m3，采用P-Ⅲ型曲線進行頻率分析，適線時側重中枯水點據(jù)，求得Cv=0.35、Cs/Cv=2.0，不同頻率P=50%、P=75%、P=95%對應的設計年平均流量分別為0.489、0.372、0.256 m3/s。黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸壩址處不同頻率來水量計算成果，詳見表1。

表1 德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸壩址處不同頻率來水量計算成果

當取水保證率為95%時，平均流量為0.256 m3/s，而接近0.257 m3/s 的年份為1994 年，其縮放系數(shù)=0.257/0.256=1.004，故選用1994 年為代表年，年內(nèi)徑流分配詳見表2。

表2 取水工程處P=95%月徑流分配 m3/s

最枯月份為1 月，月徑流量為0.249 m3/s，現(xiàn)狀水平年分析時，依據(jù)最不利年份最低來水量供水，對比分析用水量發(fā)現(xiàn)，即使在最枯月份1月，用水量也僅占來水量的6.02%，詳見表3。

表3 規(guī)劃年各月供水量占比情況

經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，取水工程上游為山區(qū)河道，流域內(nèi)無蓄水工程也無提水工程，人類活動影響相對小。因此，取水工程處徑流量與年內(nèi)分配基本上符合現(xiàn)狀，不對計算徑流量進行還原或者修正。

本工程供水規(guī)模為1 450 m3/d，考慮日變化系數(shù)為1.3，則取水流量最高值為1 115.38 m3/d。通過以上分析發(fā)現(xiàn)，本工程取水口95%頻率最枯來水年水量和日平均流量均能滿足本工程年取水和日最大取水流量的要求?？梢姡此渴悄軌虮ＷC的。

經(jīng)走訪、詢問可知，黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸只做本工程的取水水源，無其他供水任務。

綜上所述，黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸在天然來水情況下是能滿足本工程取水要求的。

4 用水量分析

對供水范圍內(nèi)的用戶進行實地考察，根據(jù)村民生活習慣和用水狀況，結合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展狀況，依照《江西省生活用水定額》（DB36/T419-2017），適當考慮生活水平提高對用水水平的影響以及城鎮(zhèn)化率提高背景下農(nóng)村人口的改變等因素確定有關單位用水指標，同時結合當?shù)匕l(fā)展情況確定2020 年為現(xiàn)狀水平年。

（1）居民生活用水量Q1。Q1=P1q1/1 000=11 530×100/1 000=1 153（m3/d）（q1為最高居民生活用水定額，取100 L（/人·d）；P1為規(guī)劃年限內(nèi)鎮(zhèn)區(qū)設計人口，2020年項目區(qū)居民人口為11 530人，學生1 344人）。

（2）公共建筑用水量Q2。主要包括3 個方面：①非寄宿制學校按25 L（/人·d）計算；②寄宿制學校按60 L（/人·d）計算；③其他公共建筑按30%非寄宿制、70%寄宿制學校計算。Q2=1 344×0.3×25/1 000+1 344×0.7×60×/1 000=66.528（m3/d）。

（3）飼養(yǎng)畜禽用水量Q3。Q3=∑該類型畜禽用水量×用水量定額×數(shù)量，各類型畜禽最高用水定額按表4 選取。項目區(qū)常年養(yǎng)牛50 頭、豬1 000 只、禽5 000羽，Q3=46.75 m3/d。

表4 各類別畜禽最高用水定額 m3/d

（4）企業(yè)用水量Q4。本工程不計此項用水量。

（5）消防用水量Q5。根據(jù)《村鎮(zhèn)建筑設計防火規(guī)范》（GBJ39-1990）的有關規(guī)定，村級建筑物的室外消防用水量為三級，允許短時間內(nèi)中斷農(nóng)戶用水，并且上述用水量之和高于消防用水，故本次設計不單列消防用水量。

（6）澆灑道路和綠地用水量Q6。本工程不計此項用水量。

（7）管網(wǎng)漏失水量與其他未預見水量Q7。根據(jù)有關規(guī)范，管網(wǎng)漏失水量與其他未預見水量之和按上述用水量的10%～25%計算，據(jù)了解輸水環(huán)節(jié)主要為供水管網(wǎng)的損耗水量。長期以來，供水行業(yè)的管網(wǎng)漏失率一直居高不下，在20%以上。根據(jù)黎川縣城南水廠水資源論證和黎川縣供水公司對供水管網(wǎng)的改造要求等相關內(nèi)容，管網(wǎng)漏失率有所下降，本次設計取10%計算。Q7=（1 153+66.528+46.75）×10%=126.628（m3/d）。

綜合上述計算成果，可得最高日供水量=1 153+66.528+46.75+126.628=1 392.906（m3）。經(jīng)綜合考慮，德勝鎮(zhèn)供水設計規(guī)模取1 450 m3/d，根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程設計規(guī)范》（SL678-2014）規(guī)定，結合本工程所在地特點和實際用水狀況，日變化系數(shù)K日取1.3，時變化系數(shù)K時取1.8。

5 相關影響分析

5.1 取水對鄰近取水戶的影響

本項目水源地建于德勝鎮(zhèn)西南方，取水口遠離居民生活區(qū)，且取水口所在自然村經(jīng)濟不發(fā)達，僅有少量農(nóng)村生活用水。德勝鎮(zhèn)供水工程建成后，居民生活用水改由本水源地供水，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)引用黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸地表水。2020 年本項目水源地取水僅占該年地表來水量的0.032%，所占比例較小。黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸以上流域地表徑流豐富，本項目取水后仍可保證鄰近用水戶的用水需求，因此本項目取水對其影響較小。另外，從實地調(diào)查資料可知，本項目水源地取水影響范圍無其他取水口和取水構筑物，因此本項目取水對周圍用水戶生活、生產(chǎn)用水影響非常小。

5.2 取水對下游用水戶的影響

已建供水工程下游不涉及大的生活、生產(chǎn)用水。《中華人民共和國水法》第二十一條規(guī)定：“開發(fā)、利用水資源，應當首先滿足城鄉(xiāng)居民生活用水，并兼顧農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)環(huán)境用水以及航運等需要?！币虼耍卷椖咳∷畱獌?yōu)先保證，不涉及對下游農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)用水的影響問題。

綜上所述，黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸控制流域地表徑流比較豐富，本項目只要在設計范圍內(nèi)取水，對周邊及下游用水戶和區(qū)域水環(huán)境影響較小。

6 結論及建議

6.1 項目用水量及合理性

黎川縣德勝鎮(zhèn)水廠工程設計總供水規(guī)模為1 450 m3/d。根據(jù)本項目建成后用水水平指標計算分析結果，經(jīng)綜合考慮，德勝鎮(zhèn)供水設計規(guī)模取1 450 m3/d，人均綜合用水量=供水規(guī)模/設計人口，即1 450÷11 530×1 000＝125.8 L（/人·d），可見德勝鎮(zhèn)供水設計規(guī)模取1 450 m3/d 符合《江西省生活用水定額》（DB36/T419-2017）中的有關規(guī)定和社會發(fā)展需求。通過復核計算，現(xiàn)狀條件下取水規(guī)模合理。

本建設項目是充分利用黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸水資源，結合德勝鎮(zhèn)現(xiàn)狀和今后發(fā)展確定其取水規(guī)模。綜上，本項目設計供水規(guī)模為1 450 m3/d，年取水總量為52.925×104m3。

6.2 項目的取水方案及水源可靠性

黎川德勝水廠設計供水總規(guī)模為1 450 m3/d，全部在黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸取水。通過計算可知，從水量上看，黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸能夠滿足德勝鎮(zhèn)水廠的1 115.38 m3/d 取水要求，供水保證率均能達到設計要求。因此，本項目從黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸取水是可靠、可行的。

6.3 項目的退水方案及可行性

本項目退水主要包括德勝鎮(zhèn)用戶產(chǎn)生的生活污水。本項目的供水范圍內(nèi)用水戶的生活污水進行旱廁沖洗再利用后被抽糞車抽走，只有小部分生活污水分散排放進入溝渠，退水方案可行。

6.4 取水和退水影響補救與補償措施

由于本項目取水和退水均不會對其他用水戶造成影響，因此不存在補救與補償措施。

6.5 存在問題與建議

（1）建議在黎川縣德勝鎮(zhèn)西南方樟村水上游上源溪的支流河道左岸興建隔離護欄，建立水源保護區(qū)，并設置保護區(qū)警示牌。

（2）建議工程施工期及建成后，加強對工程區(qū)河段水質(zhì)監(jiān)測。

（3）建議在工程建成后，加強下游河段的水質(zhì)監(jiān)測，以便及時采取防范措施，確保用水安全。