應(yīng)急供水工程水資源論證

丁應(yīng)海

（甘肅省莊浪縣水務(wù)局，甘肅 莊浪 744699）

1 水資源狀況

1.1 降水

莊浪縣受地理位置、地形等因素影響，降水量地區(qū)梯度變化較大。降水量總的分布特征是自東向西遞減，特別是受地形的影響，降水量隨高程增加幅度非常明顯，同時(shí)，受山地的阻擋作用,迎風(fēng)坡降水大于背風(fēng)坡。多年平均降水量為512mm，其中位于六盤(pán)山區(qū)的莊浪縣東部一帶是降水量的高值區(qū)，多年均值在700mm以上，位于西部及西北部的葫蘆河干流區(qū)一帶是降水量的低值區(qū)，多年均值在500mm以下。

1.2 水資源

縣境內(nèi)的河流均屬于黃河流域渭河水系，主要河流有葫蘆河、莊浪河、水洛河。水洛河屬葫蘆河二級(jí)支流、渭河三級(jí)支流，是境內(nèi)流域面積最大的河流。根據(jù)《甘肅省莊浪縣水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》全縣多年平均地表水資源總量2.24億m3，其中自產(chǎn)地表水資源量0.87億m3，入境地表水資源量1.37億m3。莊浪縣地下水資源總量2836.9萬(wàn)m3，其中與地表水重復(fù)的地下水資源量2447.2萬(wàn)m3，與地表水不重復(fù)的地下水資源量389.7萬(wàn)m3。綜上分析，莊浪縣自產(chǎn)水資源總量9073萬(wàn)m3，其中表水資源總量8684萬(wàn)m3，與地表水不重復(fù)的地下水資源量390萬(wàn)m3。

2 莊浪縣供用水現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題

2.1 莊浪縣水利工程現(xiàn)狀

全縣共建成蓄水工程共5處，總庫(kù)容1383萬(wàn)m3；引水工程9處，提水工程19處，地下水供水工程生產(chǎn)井75眼，集雨水窖25553眼。

2.2 莊浪縣現(xiàn)狀供用水量

現(xiàn)狀供水根據(jù)《莊浪縣2019年水利統(tǒng)計(jì)年報(bào)》，莊浪縣2019年實(shí)際供水量為2955萬(wàn)m3，其中蓄水工程供水1326萬(wàn)m3，引水工程1200萬(wàn)m3，提水工程18萬(wàn)m3，機(jī)電井工程386萬(wàn)m3，其他工程25萬(wàn)m3。

現(xiàn)狀用水量2019年莊浪縣各部門(mén)用水總量為2955萬(wàn)m3，其中城鎮(zhèn)生活用水508萬(wàn)m3，占總用水量的17.2%，農(nóng)村生活用水量838萬(wàn)m3，占總用水量的28.4%，農(nóng)業(yè)灌溉用水1449萬(wàn)m3，占總用水量的49.0%，工業(yè)生產(chǎn)用水量127萬(wàn)m3，占總用水量的4.3%。生態(tài)環(huán)境用水量32萬(wàn)m3，占總用水量的1.1%。

2.3 莊浪縣現(xiàn)狀用水水平分析

莊浪縣2019年人均用水77m3，比全省人均用水少338m3；城鎮(zhèn)居民綜合生活用水142L/人·日，比全省城鎮(zhèn)居民綜合生活用水量少14L/人·日；農(nóng)村居民生活用水49L/人·日，比全省農(nóng)村居民生活用水量多4L/人·日；萬(wàn)元工業(yè)增加值用水52m3/萬(wàn)元，比全省萬(wàn)元工業(yè)增加值用水多14m3/萬(wàn)元。分析可知，莊浪縣受水資源條件制約，現(xiàn)狀用水水平與全省平均水平相比，除農(nóng)村居民人均生活用水量和萬(wàn)元工業(yè)增加值用水外，各行業(yè)用水量均低于全省平均水平，這也充分說(shuō)明莊浪縣水資源嚴(yán)重短缺，可利用水資源量有限，屬于較缺水地區(qū)，資源性、工程型缺水并存。

2.4 莊浪縣水資源開(kāi)發(fā)利用存在的主要問(wèn)題

（1）水資源匱乏，且時(shí)空分布不均，水資源難以有效利用。莊浪縣水資源總量為9300萬(wàn)m3，人均水資源量259m3，不到全省人均水資源（950m3）的1/4，僅為全國(guó)人均水資源量（2100m3）的1/8，耕地畝均水資源量79m3，約為全國(guó)畝均占有量（1381m3/畝）的1/20，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際公認(rèn)的基本生存條件（人均水資源占有量1000m3），屬水資源嚴(yán)重匱乏地區(qū)。資源性缺水，成為全縣水利發(fā)展的主要瓶頸。

（2）城鄉(xiāng)供水十分困難，供水保證率低。莊浪縣城鄉(xiāng)供水水源無(wú)論是裂隙水還是溝道截引水，均受降雨影響較大，季節(jié)性缺水現(xiàn)象明顯，特別是年內(nèi)枯水期，全縣經(jīng)常發(fā)生停水、斷水現(xiàn)象。2016年以來(lái)，全年降水量?jī)H為417mm，比多年平均值486mm減少15%，全縣主要水源地關(guān)山林區(qū)降水量為335mm，比歷年平均值600mm減少45%，地表水存蓄量大幅降低，多處水源干涸，部分河道斷流。

（3）現(xiàn)有供水基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，供水能力不足。2019年全縣水利工程供水量2955萬(wàn)m3，蓄水工程供水量為1326萬(wàn)m3，占全縣水利工程供水量的45%，全縣僅有5座水庫(kù)，徑流調(diào)控能力僅占地表徑流量的10%左右。

（4）城鄉(xiāng)生活用水?dāng)D占農(nóng)業(yè)灌溉及生態(tài)用水，各行業(yè)用水矛盾突出，制約了區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。全縣僅有的5座水庫(kù)中以農(nóng)業(yè)灌溉為主要任務(wù)的埂塄水庫(kù)和支流賈門(mén)水庫(kù)已基本失去調(diào)蓄能力；為了優(yōu)先保障城鄉(xiāng)生活用水，竹林寺水庫(kù)和紅崖灣水庫(kù)設(shè)計(jì)的農(nóng)業(yè)灌溉水量現(xiàn)狀已被生活用水完全擠占。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鄉(xiāng)居民生活及生產(chǎn)用水必將進(jìn)一步擠占農(nóng)業(yè)灌溉用水。

3 莊浪縣可利用供水水源論證及選擇

3.1 當(dāng)?shù)毓┧凑撟C

（1）地下水。根據(jù)《甘肅省莊浪縣水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》，莊浪縣地下水開(kāi)采多集中在河谷川區(qū)地帶，山丘區(qū)地下水利用主要集中在地表水利用較為困難的清水河區(qū)間，多年平均地下水可開(kāi)采量為11.7萬(wàn)m3。莊浪河、葫蘆河干流區(qū)間、水洛河地下水資源可開(kāi)采量分別為191.1萬(wàn)m3、138.5萬(wàn)m3和529.8萬(wàn)m3?！陡拭C省地下水管控指標(biāo)確定報(bào)告》現(xiàn)狀初稿已編制完成，2021年年底報(bào)批，初擬莊浪縣地下水管控指標(biāo)為0.02億m3，現(xiàn)狀實(shí)際用水量0.039億m3，地下水現(xiàn)狀開(kāi)采量已超過(guò)指標(biāo)要求應(yīng)適當(dāng)壓采，因此，莊浪縣新的水源選擇中，地下水源保持現(xiàn)狀供水能力或適當(dāng)壓減，不適宜進(jìn)一步增大開(kāi)發(fā)利用。

（2）地表水。莊浪縣境內(nèi)主要河流有葫蘆河、莊浪河、水洛河。莊浪縣地表水資源開(kāi)發(fā)利用率32%，水資源總量開(kāi)發(fā)利用率32%。莊浪縣大部分為黃土覆蓋的丘陵地形，溝壑縱橫，降水相對(duì)較多，但汛期水量集中，水土流失嚴(yán)重，水資源難以利用。水資源以洪水形式流失，現(xiàn)狀利用程度較低。流域開(kāi)發(fā)利用主要集中在北洛河和南洛河，已建有竹林寺水庫(kù)、紅崖灣水庫(kù)、花崖水庫(kù)、梁河水庫(kù)，水資源基本已得到充分利用，地表水資源開(kāi)發(fā)利用率為42%，繼續(xù)開(kāi)發(fā)利用的空間不大。北洛河和南洛河在縣域下游匯集，無(wú)建庫(kù)條件，繼續(xù)開(kāi)發(fā)利用的空間不大。

（3）關(guān)山涵養(yǎng)林裂隙水。莊浪縣現(xiàn)狀有洛水北調(diào)、梁河北調(diào)、店峽南調(diào)、中部山區(qū)、鄭河農(nóng)村人飲等5處人飲工程水源為關(guān)山涵養(yǎng)水和溝道泉水，水源受降水、山洪、冰凍等自然現(xiàn)象影響明顯，供水保證率低。在干旱季節(jié)或年份，降水量偏小，涵養(yǎng)水源來(lái)水量不足，長(zhǎng)期無(wú)水可供，導(dǎo)致水荒現(xiàn)象發(fā)生，部分水源水眼位移干涸，無(wú)水可取；在暴雨遇有山洪，截水設(shè)施經(jīng)常被淤塞，致使來(lái)水側(cè)向流動(dòng)，無(wú)法收集利用，階段性缺水頻發(fā)；冬季冰凍時(shí)期，水源凍土層可達(dá)170cm左右，來(lái)水成冰，攔蓄利用水量有限，導(dǎo)致供水量不足。同時(shí)，由于近年來(lái)莊浪縣連續(xù)干旱的情況造成關(guān)山涵養(yǎng)林裂隙水被過(guò)度開(kāi)發(fā)利用，生態(tài)基流銳減導(dǎo)致林區(qū)自然生態(tài)受到威脅，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，該水源無(wú)法滿足區(qū)域內(nèi)用戶的用水需求，因此必須開(kāi)拓新的水源為莊浪縣居民生活及生產(chǎn)用水安全提供保障。

3.2 外調(diào)水供水水源論證

莊浪縣可利用在建及規(guī)劃的外調(diào)水源有2個(gè)：一是引洮供水工程；二是白龍江引水工程。

引洮供水工程旨在解決甘肅省中部干旱地區(qū)11個(gè)國(guó)家扶貧重點(diǎn)縣城鎮(zhèn)及工業(yè)用水、農(nóng)村人畜飲水、生態(tài)環(huán)境用水問(wèn)題，同時(shí)，兼有灌溉、發(fā)電、防洪等綜合利用功能的大型跨流域調(diào)水工程。工程由九甸峽水利樞紐及供水工程兩部分組成，工程建成后每年可向甘肅中部地區(qū)調(diào)水5.5億m3?？偢汕O(shè)計(jì)引水流量32m3/s，加大流量36m3/s。引洮一期工程于2006年10月開(kāi)工建設(shè)，2014年年底全線試通水運(yùn)行。2015年8月，引洮供水二期骨干工程正式開(kāi)工建設(shè)，設(shè)計(jì)總工期70個(gè)月。

白龍江引水工程是從我省長(zhǎng)江流域引水至涇渭河流域，解決天水、平?jīng)觥c陽(yáng)三市所轄的20縣（區(qū)）的城市生活、能源開(kāi)發(fā)以及改善生態(tài)環(huán)境用水，以保障“關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)”和隴東能源基地建設(shè)和發(fā)展的供水安全，是解決甘肅省涇渭河流域缺水問(wèn)題的重大戰(zhàn)略工程。其中莊浪縣為白龍江引水工程對(duì)平?jīng)鍪械墓┧秶婕暗?縣1區(qū)之一，工程建成后，向莊浪縣配置水量為390萬(wàn)m3（當(dāng)?shù)毓┧當(dāng)嗝妫?。但由于任?wù)艱巨、規(guī)模浩大，工程前期工作和建設(shè)周期很長(zhǎng)，2030年前通水可能性不大，因此，該工程從建成時(shí)間上無(wú)法解決莊浪縣近期用水緊張狀況，只能作為遠(yuǎn)期莊浪縣的重要水源工程。

3.3 水源選擇

根據(jù)對(duì)在建及規(guī)劃水源工程可供水量及供需平衡分析預(yù)測(cè)成果，莊浪縣2030年需水量為2473萬(wàn)m3（水廠進(jìn)水口斷面），考慮對(duì)現(xiàn)狀水質(zhì)較差、擠占生態(tài)等不合理用水的退出，同時(shí)增加梁河水庫(kù)、再生水等新水源的供水，莊浪縣可供水量達(dá)到1014萬(wàn)m3，缺水1459萬(wàn)m3（水廠進(jìn)水口斷面），缺水率達(dá)到29%?？h域內(nèi)用水缺口很大，莊浪縣當(dāng)?shù)毓┧锤緹o(wú)法滿足居民正常生活和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

白龍江引水工程前期工作和建設(shè)周期較長(zhǎng)，從建設(shè)時(shí)間上無(wú)法解決莊浪縣近期用水緊張狀況，只能作為遠(yuǎn)期莊浪縣的重要水源工程，因此，莊浪縣目前可利用的供水水源只有引洮供水工程。引洮二期工程按照2030年將調(diào)水量5.5億m3，對(duì)整個(gè)引洮受水區(qū)水資源進(jìn)行了統(tǒng)一配置，引洮供水一期工程2030年設(shè)計(jì)取水量23760萬(wàn)m3，2016年、2017年、2018年、2019年供水量分別是4794萬(wàn)m3、4924萬(wàn)m3、4262萬(wàn)m3和12226萬(wàn)m3（其中社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水4826萬(wàn)m3，向河道補(bǔ)水7400萬(wàn)m3），社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水分別占許可水量的21%、22.5%、19.5%和20.3%?？紤]引洮供水一期工程現(xiàn)狀供水不足配置50%的實(shí)際情況，即使在引洮二期建成通水后，在2030水平年之前受水區(qū)內(nèi)的人口、工業(yè)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及用水水平都難以達(dá)到設(shè)計(jì)水平，仍然有一定的富余輸水能力，若考慮達(dá)產(chǎn)滯后5年左右時(shí)間，2035年前，引洮供水工程仍有一定的水量富余。另外，引洮二期工程承擔(dān)了農(nóng)業(yè)灌溉的任務(wù)，其輸水流量規(guī)模是以農(nóng)業(yè)灌溉的峰值流量和非農(nóng)業(yè)流量累加確定，通過(guò)優(yōu)化調(diào)整輸水方式和供水時(shí)段置換水量指標(biāo)等措施，充分利用富余供水能力。供水能力仍有進(jìn)一步挖潛的空間。同時(shí)，引洮供水二期工程總干渠末端高程2011.77m，臨近莊浪縣的七干首尾高程2036.96m～1791.99m，九干渠首尾高程2011.27m～1971.68m，而莊浪縣南坪水廠高程1650m、擬建李咀水廠高程1652m，可實(shí)現(xiàn)全線自流供水，工程以管道供水為主，建設(shè)周期較短，供水條件較好。引洮工程在水量、技術(shù)條件、建設(shè)時(shí)機(jī)等方面，均可滿足向莊浪縣供水的要求。

4 項(xiàng)目建設(shè)的必要性

從水資源支撐條件來(lái)看，莊浪縣有限的水資源及供水條件，已嚴(yán)重影響了居民正常生活和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，隨著人口增長(zhǎng)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，缺水問(wèn)題將會(huì)更加突出，會(huì)直接影響全縣高質(zhì)量發(fā)展、鄉(xiāng)村振興、現(xiàn)代化等方面建設(shè)總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。實(shí)施引洮二期莊浪應(yīng)急供水工程，對(duì)于盡快解決莊浪城鄉(xiāng)生活及生產(chǎn)用水緊張狀況，有效緩解區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的用水矛盾，對(duì)鞏固提升脫貧攻堅(jiān)成果、實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興均具有重大意義。

莊浪縣水資源短缺，水資源供需矛盾制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，興建引洮二期莊浪應(yīng)急供水工程，向莊浪縣應(yīng)急供水，能有效緩解莊浪縣縣城和農(nóng)村人飲用水問(wèn)題，該工程是解決2030年前莊浪縣供水需求的合適途徑，同時(shí)，充分利用引洮工程全面達(dá)產(chǎn)前的富余能力，實(shí)現(xiàn)了引洮工程效益的最大化。

5 結(jié)語(yǔ)

2017年4月，莊浪縣水務(wù)局委托甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司開(kāi)展引洮二期莊浪應(yīng)急供水工程可行性研究設(shè)計(jì)階段的勘測(cè)及設(shè)計(jì)工作,于2021年4月完成了《引洮二期莊浪應(yīng)急供水工程可行性研究報(bào)告》。該工程于2021年11月完成招投標(biāo)，同年12月上旬開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)2024年12月底全面竣工開(kāi)始供水。