河北省邢臺(tái)市百泉泉域水資源供需平衡分析

陳 平，魏 強(qiáng)，王步新，任春磊，周婷婷

（河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)有限公司，天津 300220）

百泉位于河北省邢臺(tái)市市區(qū)東南部， 是我國(guó)名泉之一，曾有“環(huán)邢皆泉，遍野甘露溢，平地群泉涌”之記載。20 世紀(jì)70 年代以來(lái)，受降雨量減少、上游水庫(kù)截流、采礦排水量增大、地下水開(kāi)采量逐年增加等多種因素影響， 泉域內(nèi)地下水水位持續(xù)下降，1980年達(dá)活泉斷流，1986 年百泉斷流。近年來(lái)，當(dāng)?shù)卣e極踐行 “綠水青山就是金山銀山” 的生態(tài)文明思想，堅(jiān)決按照“四水四定”原則和“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時(shí)期治水思路，采取“節(jié)水、補(bǔ)源、壓采、引江水置換、增雨、強(qiáng)管”等措施綜合治理地下水超采，實(shí)施水生態(tài)保護(hù)修復(fù)，在各方努力及有利的氣象條件下， 自2021 年8 月開(kāi)始， 狗頭泉、黑龍?zhí)?、小兒泉等相繼復(fù)涌。泉水的失而復(fù)涌為邢臺(tái)市打造“太行泉城、魅力邢襄”奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)［1-2］。

水資源供需平衡分析是指研究供水量與實(shí)際需水量間的關(guān)系， 是在流域規(guī)劃和水資源綜合評(píng)價(jià)分析的基礎(chǔ)上，以區(qū)域內(nèi)的水資源供需現(xiàn)狀、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展等為依據(jù)［3-6］。測(cè)算百泉泉域供水量和需水量， 使水資源的供應(yīng)和需求之間建立平衡并不斷優(yōu)化平衡，使有限的水資源得到充分利用，大大提高水資源的使用效率， 力求水資源利用價(jià)值合理化，保證百泉泉域持續(xù)復(fù)涌。

1 研究區(qū)域概況

百泉泉群分布于邢臺(tái)市東南4 km 左右的百泉村一帶、七里河兩岸，出露面積約7～10 km2，為百泉泉域巖溶水主要集中排泄點(diǎn)。 百泉泉域面積3843 km2，涉及邢臺(tái)市信都區(qū)、襄都區(qū)、內(nèi)丘縣和沙河市。泉域內(nèi)流經(jīng)河流主要為小馬河、白馬河、牛尾河、七里河、大沙河和北洺河。 百泉泉域地下水類型主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、碎屑巖類孔隙裂隙承壓水和巖溶水。研究區(qū)域?qū)儆谔猩綎|麓，地貌屬低山丘陵向山前傾斜平原過(guò)渡區(qū)， 工程區(qū)為低山緩丘及河谷地貌。

2 供水量分析

2.1 地表水可供水量

泉域內(nèi)地表水主要來(lái)源于朱莊水庫(kù)、 東石嶺水庫(kù)、野溝門水庫(kù)3 座水庫(kù)。其余水庫(kù)及河道主要通過(guò)與上述各水庫(kù)聯(lián)通后為下游供水。

2.1.1 朱莊水庫(kù)

朱莊水庫(kù)位于沙河市孔莊鄉(xiāng)朱莊村西的沙河干流上，控制流域面積1220 km2，總庫(kù)容4.162 億m3，興利庫(kù)容2.285 億m3，調(diào)洪庫(kù)容2.332 億m3，是一座以防洪、供水為主，灌溉、發(fā)電為輔綜合利用的大（2）型水利樞紐工程。 朱莊水庫(kù)原設(shè)計(jì)供水對(duì)象主要為下游灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水，水庫(kù)下游有朱南灌區(qū)和朱北灌區(qū)。隨著引朱濟(jì)邢工程的完工， 朱莊水庫(kù)開(kāi)始承擔(dān)向邢臺(tái)市供水的任務(wù)，原設(shè)計(jì)供水量為5000 萬(wàn)m3。朱莊水庫(kù)在滿足引朱濟(jì)邢5000 萬(wàn)m3引水量的基礎(chǔ)上，在50%保證率可向下游灌溉供水6000 萬(wàn)m3，同時(shí)可以為河道提供1520 萬(wàn)m3生態(tài)基流，即朱莊水庫(kù)50%保證率可供水量12520 萬(wàn)m3。

2.1.2 東石嶺水庫(kù)

東石嶺水庫(kù)位于南澧河上游渡口川， 壩址在沙河市東石嶺村西1 km 處，控制流域面積169 km2，總庫(kù)容7320 萬(wàn)m3， 興利庫(kù)容2541 萬(wàn)m3， 是一座以灌溉、發(fā)電養(yǎng)殖為輔的綜合利用中型水利樞紐工程。東石嶺水庫(kù)主要供水目標(biāo)為下游灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水， 水庫(kù)下游有東石嶺灌區(qū)， 東石嶺水庫(kù)50%保證率可供水量為3432 萬(wàn)m3。

2.1.3 野溝門水庫(kù)

野溝門水庫(kù)位于南澧河上游，壩址在信都區(qū)西部山區(qū)將軍墓川與宋家莊川的匯流處下游3 km 野溝門村南，距邢臺(tái)市48 km。水庫(kù)控制流域面積518 km2，總庫(kù)容5040 萬(wàn)m3，興利庫(kù)容2569 萬(wàn)m3，是一座以防洪為主，兼顧灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的中型水利樞紐工程。 野溝門水庫(kù)主要供水目標(biāo)為下游灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水，水庫(kù)下游有野北灌區(qū)。野溝門水庫(kù)50%保證率可供水量為3247 萬(wàn)m3。

綜上分析，泉域內(nèi)地表水可供水量為19199 萬(wàn)m3。

2.2 地下水可開(kāi)采量

根據(jù)《全國(guó)第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià) （河北省部分）》，泉域所涉及各縣（市、區(qū)）地下水可開(kāi)采量為25566 萬(wàn)m3。 根據(jù) 《邢臺(tái)市水務(wù)局關(guān)于調(diào)整邢臺(tái)市2021—2025 年度用水總量及地下水開(kāi)采總量控制指標(biāo)的通知》，泉域所涉及各縣（市、區(qū)）地下水可開(kāi)采量為24700 萬(wàn)m3。

2.3 外調(diào)水分配水量

邢臺(tái)市南水北調(diào)配套工程多年平均分水量為33335 萬(wàn)m3，共設(shè)6 個(gè)分水口門向23 個(gè)目標(biāo)供水，供水由總干渠和邢清干渠口門通過(guò)地下管道輸水至各縣（市、區(qū)）地表水廠，地表水廠經(jīng)過(guò)水處理后進(jìn)入城區(qū)配水管網(wǎng)，最終向用水戶供水。泉域內(nèi)涉及的供水目標(biāo)及供水量如表1。

表1 泉域內(nèi)南水北調(diào)中線引江水利用情況一覽表 單位：萬(wàn)m3

2.4 非常規(guī)水

邢臺(tái)市非常規(guī)水供水量約1.46 億m3， 主要來(lái)源為污水處理廠處理的中水。但目前各縣（市、區(qū)）再生水工程建設(shè)情況不同，現(xiàn)利用率較低，還有待開(kāi)發(fā)利用。本次泉域內(nèi)各縣（市、區(qū)）非常規(guī)水用水量仍維持現(xiàn)狀水平。

3 需水量分析

3.1 經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展預(yù)測(cè)

經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與水資源利用有著密切關(guān)系，一方面，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要有水資源作支撐；另一方面，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展又對(duì)水資源系統(tǒng)產(chǎn)生壓力；同時(shí)，水資源的科學(xué)管理與保護(hù)又需要經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供保證。

根據(jù) 《邢臺(tái)市國(guó)土空間總體規(guī)劃（2021—2035年）》和《邢臺(tái)市城鄉(xiāng)供水水源置換規(guī)劃》，在現(xiàn)狀水平年2020 年的基礎(chǔ)上， 預(yù)測(cè)泉域所涉及各縣 （市、區(qū)）規(guī)劃水平年2025 年的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如表2。

表2 泉域涉及各縣（市、區(qū)）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

3.2 需水預(yù)測(cè)

需水預(yù)測(cè)是在既定經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)下對(duì)水資源的合理需求量。本次根據(jù)各行業(yè)現(xiàn)狀用水定額、相關(guān)規(guī)劃及相關(guān)規(guī)范，對(duì)各行業(yè)需水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，如表3。

表3 泉域涉及各縣（市、區(qū)）2025 年需水量 單位：萬(wàn)m3

4 水資源平衡分析

結(jié)合泉域內(nèi)各縣（市、區(qū)）現(xiàn)狀供需狀況，確定規(guī)劃水平年2025 年水資源總體配置框架。

（1）邢臺(tái)市區(qū)。規(guī)劃2025 年邢臺(tái)市區(qū)生活及工業(yè)用水基本置換為南水北調(diào)用水， 僅襄都區(qū)晏家屯鎮(zhèn)、 旭陽(yáng)工業(yè)園區(qū)及信都區(qū)西部南水北調(diào)非受水區(qū)因暫時(shí)無(wú)法覆蓋，仍維持現(xiàn)狀供用水情況；農(nóng)業(yè)灌溉暫無(wú)水源置換規(guī)劃，供用水情況與現(xiàn)狀年基本一致。

（2）內(nèi)丘縣。規(guī)劃2025 年內(nèi)丘縣生活及工業(yè)用水全部置換為南水北調(diào)用水；內(nèi)丘縣已編制《內(nèi)丘縣馬河灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉水源置換項(xiàng)目實(shí)施方案》， 規(guī)劃2025 年可置換1333.33 hm2耕地灌溉水源，其余區(qū)域灌溉供用水情況與現(xiàn)狀年基本一致。

（3）沙河市。規(guī)劃2025 年沙河市生活及工業(yè)用水基本置換為南水北調(diào)用水， 僅西部南水北調(diào)非受水區(qū)因無(wú)法覆蓋，仍維持現(xiàn)狀供用水情況；根據(jù)《沙河市2018 年地下水超采綜合治理地表水節(jié)水灌溉（朱南灌區(qū)節(jié)水改造試點(diǎn)項(xiàng)目）》，目前沙河市正在實(shí)施朱南灌區(qū)改造一期工程，規(guī)劃2025 年朱南灌區(qū)可全部置換為朱莊水庫(kù)水。

根據(jù)上述情況， 對(duì)2025 年泉域涉及各縣 （市、區(qū)）進(jìn)行配置，配置方案如表4。由表可見(jiàn)，各縣（市、區(qū)）已基本消納南水北調(diào)分配水量，但地下水開(kāi)采量仍較高， 而地表水實(shí)際利用量相對(duì)與地表水可供水量仍較低，累計(jì)利用地表水僅6468 萬(wàn)m3。而根據(jù)前述分析，3 座水庫(kù)的供水量合計(jì)約1.9 億m3， 扣除朱莊水庫(kù)需通過(guò)引朱濟(jì)邢東延工程供給南和區(qū)及任澤約2000 萬(wàn)m3水量，3 座水庫(kù)仍有約1 億m3水可進(jìn)一步置換泉域內(nèi)生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水及補(bǔ)充下游河道生態(tài)用水。

表4 泉域涉及區(qū)域水資源配置

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)百泉區(qū)域進(jìn)行水資源平衡分析是保證泉域持續(xù)復(fù)涌的前提和基礎(chǔ)。本文通過(guò)分析研究區(qū)域供、需水量情況，預(yù)測(cè)該區(qū)域總需水量、地表水供水量、地下水供水量、非常規(guī)水和外調(diào)水量，定量分析水資源供需平衡。 上游水庫(kù)的供水量可進(jìn)一步置換泉域內(nèi)生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水及補(bǔ)充下游河道生態(tài)用水，各縣（市、區(qū)）地下水開(kāi)采量仍較高，而地表水實(shí)際利用量相對(duì)于地表水可供水量仍較低。 建議該區(qū)域優(yōu)化水資源配置，統(tǒng)籌分配地下水開(kāi)采量，科學(xué)合理分配利用地表水。