榆林西南新區(qū)供水水資源供需平衡分析

閆 天

（榆林市城鄉(xiāng)供水安全中心，陜西 榆林 719000）

榆林市區(qū)地處毛烏素沙漠與黃土高原過渡地帶，水資源緊缺。為了打造宜居之地，榆林市規(guī)劃建設(shè)西南新區(qū)，這就需對新區(qū)的水資源供需情況進行分析。

1 概 況

榆林是陜北國家能源化工基地的核心城市，全市轄 1 區(qū)、11 縣，總面積 43 578 km2，人口330 萬。榆林市西南新區(qū)位于包西鐵路以西，北至尤家峁水庫南側(cè)規(guī)劃路，西至楊官海則村，南至百米大道以北 ，面積約60km2，新區(qū)定位為榆林人口宜居區(qū)，規(guī)劃居住人口42 萬左右。根據(jù)規(guī)劃，西南新區(qū)分為三部分，起步區(qū)、第二片區(qū)和第三片區(qū)，本次僅為起步區(qū)供水。

2 西南新區(qū)水資源現(xiàn)狀及面臨的問題

2.1 水資源現(xiàn)狀

榆林西南新區(qū)位于榆林市西南側(cè)，北靠西沙片區(qū)及尤家峁水庫。建成的地表水源工程主要有尤家峁水庫和王圪堵水庫。尤家峁水庫位于沙河之上，水庫總庫容 1 548×104m3。沙河來水多年平均流量0.4m3/s，最小流量 0.3m3/s。榆溪河上游紅石峽水庫邊緣已打出高壓滲流井，流量達15×104m3/d，當(dāng)?shù)蹲訛骋诓荒芟蛴燃裔顾畮旃┧畷r，可由紅石峽水庫通過西沙渠向尤家峁水庫調(diào)水。尤家峁水庫年可供水量 6 389×104m3/s，平均日供水量可達17.5×104m3/d。

王圪堵水庫位于黃河一級支流無定河上游，是榆林市歷史上最大的水庫。距榆林市區(qū) 60km，水庫總庫容3.18億m3，主要向榆橫工業(yè)園和綏米佳工業(yè)園區(qū)供水 1.5 億m3，向下游9 738.2hm2農(nóng)田灌溉補水 0.44 億m3，河道生態(tài)供水量為 0.93 億m3。

榆林西南新區(qū)地下水主要來源于側(cè)向徑流的補給以及大氣降水的入滲。因為臨近榆溪河，故尤家峁水庫和榆溪河成為了西南新區(qū)重要的地下水補給源。另外，通過對該地區(qū)周邊現(xiàn)有水井的實際調(diào)查，表明該區(qū)地下水量充沛，水位穩(wěn)定[1]。

2.2 面臨的問題

根據(jù)上述榆林市西南新區(qū)水資源及供水設(shè)施現(xiàn)狀論述，目前供水中存在以下問題急需解決：①隨著西南新區(qū)的發(fā)展和建設(shè)，人口數(shù)量會逐漸增加，因此新區(qū)內(nèi)的用水量也會增加，現(xiàn)有的供水量不能滿足用水量；②新區(qū)用地范圍內(nèi)蘇莊則村的自建樓已經(jīng)蓋好，生活用水尚未解決，經(jīng)與當(dāng)?shù)夭块T協(xié)商，新建水廠需及時解決蘇莊則村的用水問題；③尤家峁水庫的用水主要供給榆林老市區(qū)及高新區(qū)，且供應(yīng)水量很緊張，根據(jù)當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門的調(diào)查急需開辟新的水源地及水廠；④尤家峁水庫附近的地下水應(yīng)避免大量開采，水廠初期可用地下水進行供給，隨著用水量的增加，則需要進行地表水取水供給新區(qū)用水[2-4]。

根據(jù)上述存在問題，一是尋找新的水源，籌建新的水源地；二是新建凈水廠。

3 設(shè)計水平年需水量預(yù)測

規(guī)劃的西南新區(qū)共分3個區(qū)，起步區(qū)本身為一個完整的居住區(qū)，用地規(guī)模為5.98km2，人口規(guī)模為7.6萬人；第二片區(qū)為用地規(guī)模為11.38km2，人口規(guī)模為11.6萬人；第三片區(qū)人口規(guī)模為17.0萬人，建設(shè)用地規(guī)模為15.01km2。設(shè)計水平年為2023年。

3.1 以綜合生活用水量定額預(yù)測新區(qū)起步區(qū)最高日用水量

1）綜合生活用水：城市的綜合生活用水包括居民生活用水及城市其他公共建筑日常生活用水。一個城市的生活用水量的大小與城市所處的地理位置、氣候、居民生活習(xí)慣、衛(wèi)生設(shè)備及城市的基礎(chǔ)設(shè)施水平、流動人口多少有關(guān)。一般城市發(fā)展水平越高，生活用水量越大。同時，生活用水也受城市用水供需矛盾的制約，一個城市的水資源的不足，嚴重影響市民的生活用水水平。根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》，榆林西南新區(qū)最終分配人口達到 42 萬人，屬于二區(qū)的中、小城市， 綜合生活用水定額最高日為 150~240 L/人·d，平均日為 110~180 L/ 人·d，日變化系數(shù) 1.1~1.5?？紤]到西南新區(qū)的發(fā)展，結(jié)合城市總體規(guī)劃，確定西南新區(qū)的綜合生活用水定額為180 L/人·d。用水普及率100%，則起步區(qū)綜合生活用水量（包括居民生活用水和公共建筑用水）=180×7 600=1.368萬 m3/d

2）澆灑道路和綠地用水量：根據(jù)《榆林新區(qū)街區(qū)控制性規(guī)劃及起步區(qū)控制性詳細規(guī)劃》，新區(qū)道路廣場用地為136.65萬m2，用地占總面積的22.83%；綠地用地107.07萬m2。根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013—2006），澆灑道路用水可按澆灑面積以 2.0~3.0L/(m2·d)計算，澆灑綠地用水可按澆灑面積以 1.0~3.0 L/(m2·d)計算。則綠化及澆灑面積243.72萬m2，確定西南新區(qū)綠化及澆灑用水定額為 1.0 L/m2·d。綠化及澆灑用水量為0.24 372萬m3/d。

3）消防用水量：城市及居住區(qū)同一時間的火災(zāi)次數(shù)及一次滅火用水量一般按照城市人口數(shù)確定。西南新區(qū)起步區(qū) 同一時間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)為 2 次，一次滅火用水量為 35 L/s；火災(zāi)持續(xù)時間 2 h，消防用水量為 540 m3。

4）管網(wǎng)漏失水量：城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)的漏損水量宜按綜合生活用水量、工業(yè)用水量及澆灑道路和綠地用水量三項之和的 10%~12%計算，此工程按 10%計算。則管網(wǎng)漏失水量：(1.368+0.24372)×0.10=0.16萬m3/d

5）未預(yù)見水量：根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》，未預(yù)見水量宜按綜合生活用水量、工業(yè)用水量、澆灑道路和綠地用水量、管網(wǎng)漏失水量四項之和的 8%~12%計算，此工程按 8%計算。則未預(yù)見水量設(shè)計年限（2020 年）：(1.368+0.24372+0.16)×0.08=0.142 萬m3/d

6）總水量：各用水量匯總見表1。

表1 最高日用水量預(yù)測表

根據(jù)現(xiàn)場收集水量資料得，水量預(yù)測可知，設(shè)計年限2020年西南新區(qū)最高日用水量為1.92萬m3/d。

3.2 以單位人口綜合用水量指標(biāo)預(yù)測新區(qū)起步區(qū)最高日用水量

單位人口綜合用水量指標(biāo)萬m3/（萬人·d）包含生活、工業(yè)、綠化、未預(yù)見、管網(wǎng)漏失水量等。根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》，新區(qū)屬規(guī)范確定的二區(qū)中等城市類，單位人口綜合用水量指標(biāo)為0.35~0.7萬m3/（萬人·d），考慮到西部城市新區(qū)的發(fā)展情況，設(shè)計人均綜合用水量指標(biāo)取0.25萬m3/（萬人·d）。則西南新區(qū)最高日用水量：0.25×7.6=1.9萬 m3/d。

3.3 用水規(guī)模確定

根據(jù)以上兩種水量預(yù)測方法結(jié)果，考慮到地域區(qū)位，國家給水規(guī)范中的用水量標(biāo)準相對偏大，綜合上述因素最終確定新建供水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模為：起步區(qū)設(shè)計供水處理規(guī)模1.92萬m3/d。

3.4 遠期用水

隨著西南新區(qū)建設(shè)與發(fā)展，需水量也不斷增加，根據(jù)《榆林市城市總體規(guī)劃》，規(guī)劃2023年榆林市人均綜合用水量指標(biāo)為350L/人·d，三區(qū)建成后，預(yù)測新城用水需求量為14.7萬m3/d。鑒于榆林市地處陜北黃土高原缺水地區(qū)，水資源極度匱乏，各行業(yè)用水水平較高，居民節(jié)水意識較強，綜合上述兩種不同方法預(yù)測結(jié)果，確定榆林西南新區(qū)最高日用水需求量為16萬m3，日變化系數(shù)取1.4。

4 供水水源選擇

4.1 水源選擇原則

城市給水工程水源選擇應(yīng)優(yōu)先考慮地下并滿足以下原則：水量充沛可靠，原水水質(zhì)符合要求，與農(nóng)業(yè)、水利綜合利用，取水、輸水、凈化設(shè)施安全經(jīng)濟和維護方便，具有施工條件。

4.2 地表水水源選擇

本工程可以提供地表水的水庫有兩個：尤家峁水庫和王圪堵水庫。

1）尤家峁水庫：尤家峁水庫位于榆陽區(qū)榆溪河支流沙河下游的榆陽鎮(zhèn)尤家峁村，距榆林老城區(qū)約4km，是一座以城市供水、灌溉為主，兼防洪、治沙綜合利用的中型水庫，控制流域面積97km2，全流域位于毛烏素沙漠邊緣地帶，被榆林市政府確定為飲用水源地，設(shè)計年供水能力1 000萬m3，目前實際供水540萬m3，現(xiàn)已成為榆林經(jīng)濟建設(shè)的重要水源地。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和當(dāng)?shù)厮块T的資料，尤家峁水庫庫權(quán)屬榆陽區(qū)所有，但由于該水庫庫容較小，雖然可以從紅石峽調(diào)水補充，目前僅能滿足供給老市區(qū)及高新區(qū)的用水需要，供應(yīng)水量緊張。即使尤家峁水庫與擬建水廠距離近且方便取水，但水庫無法滿足新區(qū)所需水量，需要尋找新的水源地。

2）王圪堵水庫：王圪堵水庫年均向榆橫工業(yè)園區(qū)和綏米佳工業(yè)園區(qū)供水 1.5 億m3。根據(jù)王圪堵水庫的庫容，完全可以滿足西南新區(qū)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的用水量，且通過對王圪堵水庫水源地的保護，該水庫可以作為集中式生活飲用水水源地，其原水經(jīng)凈化處理后完全可以達到飲水水質(zhì)標(biāo)準。另外，供水水源采用王圪堵水庫水，便于解決水源和水廠的權(quán)屬問題，有利于水廠的建設(shè)和運行管理。綜上比較可知，王圪堵水庫水量及水質(zhì)均有保證，遠期發(fā)展需求亦有保證，故本次工程地表水水源推薦王圪堵水庫水。

4.3 水質(zhì)分析

1）地下水：經(jīng)水質(zhì)檢驗，新區(qū)地下水的水質(zhì)較好，除肉眼可見物指標(biāo)為“微量沉淀” 以外（我國衛(wèi)生部標(biāo)準中該指標(biāo)為“不得含有”），其他所有被檢測的水質(zhì)指標(biāo)均能滿足我國生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范。表明當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)較好，經(jīng)過簡單沉淀處理就能滿足國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準的要求。

2）地表水：根據(jù)王圪堵水庫水質(zhì)檢驗結(jié)果顯示，水質(zhì)條件較好，大部分指標(biāo)屬于國家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準Ⅰ類水體標(biāo)準，少數(shù)指標(biāo)屬于國家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準Ⅱ類水體標(biāo)準，可以作為生活飲用水水源[5-6]。

4.4 水資源供需平衡分析

根據(jù)《榆林新區(qū)街區(qū)控制性規(guī)劃及起步區(qū)控制性詳細規(guī)劃》及總體規(guī)劃，榆林市用水水源主要以紅石峽、李家梁、尤家峁以及王圪堵水庫水為主，地下水主要起應(yīng)急、備用和調(diào)節(jié)為主的作用。地表水完全滿足榆林市城市經(jīng)濟發(fā)展用水需求，所以主要是水廠和供水系統(tǒng)建設(shè)問題。

新建供水系統(tǒng)按設(shè)計年限（2023 年）進行設(shè)計，規(guī)劃在西南新區(qū)北部、尤家峁水庫南側(cè)新建一座供水廠，建設(shè)用地6hm2，遠期設(shè)計供水能力按16萬m3/d考慮。根據(jù)新城開發(fā)建設(shè)時序需要，新區(qū)（鐵西）水廠分三期建設(shè)，一期建設(shè)規(guī)模按4萬m3/d配置，以尤家峁水庫作為供水水源；二、三期設(shè)計供水能力均按6萬m3/d考慮，以王疙琽水庫水作為供水水源。

目前起步區(qū)需水量僅為1.92萬m3/d，新建水廠一期規(guī)模約4萬m3/d；遠期規(guī)劃供水規(guī)模為16萬m3/d，＜14.7萬m3/d的用水需求，完全滿足西南新區(qū)發(fā)展所需用水量。

5 結(jié) 語

榆林市西南新區(qū)受水源所限，宜居城區(qū)建設(shè)必須考慮需水量和供水能力。通過分析探討可知，通過紅石峽、李家梁、尤家峁以及王圪堵水庫聯(lián)合供水，水量是充足的。只需建設(shè)供水廠以解決供需問題。水廠一期建設(shè)規(guī)劃為4萬m3/d，二、三期供水能力可達12萬m3/d，則三期供水量完全滿足西南新區(qū)起步區(qū)和遠期需水量，為榆林市西南新區(qū)供水工程建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)。