建設(shè)項(xiàng)目水資源論證中取水量研究

金愛(ài)蘭

(黔南州河湖保護(hù)服務(wù)中心,貴州 黔南 558000)

0 引 言

水資源論證是一種資源性論證,通過(guò)該論證方法,可為水資源的合理開(kāi)發(fā)及優(yōu)化配置提供相關(guān)參考依據(jù)。為了確定取水地點(diǎn)及取水工程的規(guī)模,在設(shè)計(jì)階段需對(duì)其開(kāi)展水資源論證。

近年來(lái),許多學(xué)者針對(duì)水資源論證開(kāi)展了相關(guān)研究。宗鳳嬌等[1]為了分析某地區(qū)水資源規(guī)劃方案,對(duì)其開(kāi)展了水資源論證,基于“四水四定”原則,計(jì)算該地區(qū)的水資源承載力,對(duì)其水資源規(guī)劃及優(yōu)化進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,該地區(qū)的水資源工程建設(shè)是十分必要的。邸飛艷[2]以某地區(qū)鐵礦采選工程為研究對(duì)象,對(duì)其取水合理性進(jìn)行了分析,分析該項(xiàng)目取水對(duì)該地區(qū)水文環(huán)境的影響,并對(duì)取水水源進(jìn)行了合理性分析。結(jié)果表明,該地區(qū)取水水源的水質(zhì)滿足相關(guān)規(guī)范要求,且取水過(guò)程不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。韓淑新等[3]以某地區(qū)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)為研究對(duì)象,基于需水預(yù)測(cè)法,對(duì)該地區(qū)的需水量進(jìn)行了預(yù)測(cè),并對(duì)其取水合理性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,該預(yù)測(cè)方法的可行性較強(qiáng),可較為全面地反映該地區(qū)的需水量及需水結(jié)構(gòu),且該地區(qū)的需水量呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。田元等[4]以北京市某經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)為研究對(duì)象,基于分類用地用水指標(biāo)法,對(duì)該區(qū)域的需水量進(jìn)行了預(yù)測(cè),并對(duì)該地區(qū)的取水合理性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,需水預(yù)測(cè)可反映該地區(qū)的用水結(jié)構(gòu),從而確定該地區(qū)的用水規(guī)模,可對(duì)該地區(qū)的水資源合理開(kāi)發(fā)提供相關(guān)參考依據(jù)。張洪巖等[5]以某地區(qū)基坑工程為研究對(duì)象,建立了該工程的水文地質(zhì)模型,對(duì)該工程周圍的水文變化情況進(jìn)行了計(jì)算,對(duì)其開(kāi)展了水資源論證,分析了水位升降情況。結(jié)果表明,該模型的計(jì)算結(jié)果與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的吻合度較高,可真實(shí)反映工程施工對(duì)于周圍水文地質(zhì)情況的影響。

本文以貴州省黔南州平塘縣國(guó)際射電天文科普文化園供水工程為研究對(duì)象,對(duì)該項(xiàng)目的項(xiàng)目取用水合理性進(jìn)行分析,同時(shí)對(duì)其取水水源處的可靠性進(jìn)行分析。

1 工程概況

本研究以貴州省黔南州平塘縣國(guó)際射電天文科普文化園供水工程為研究對(duì)象,天文水廠設(shè)計(jì)供水規(guī)模為1.5×104m3/d,本次論證計(jì)算水廠日均取水量為10 449.39m3/d,主要工程內(nèi)容包含提水工程、輸水工程、凈水工程、配水工程。配水工程通過(guò)提水站提水至新建水廠,經(jīng)水廠水處理消毒凈化后,通過(guò)二級(jí)泵站從清水池提水至新建高位水池,安裝輸水干管至平塘縣國(guó)際射電天文科普?qǐng)@、克度鎮(zhèn)和塘邊鎮(zhèn)。本工程選用的水源為壩王河,取水口距離水廠約1.2km,采用地表河道取水,作為本項(xiàng)目的臨時(shí)應(yīng)急取水點(diǎn)。在水源處修建提水泵站,將水抽至天文水廠凈水設(shè)備,在水廠內(nèi)沉淀凈化消毒后,再將水提到2 000m3高位水池,由高位水池經(jīng)輸水管網(wǎng)自流供給各用水戶。本工程提水泵采用兩用一備,工作時(shí)間24h,每臺(tái)提水流量為280m3/h。

2 建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性分析

為了分析該項(xiàng)目的取水量以及水資源配置及規(guī)劃,需對(duì)該項(xiàng)目的用水合理性進(jìn)行分析。根據(jù)該地區(qū)的水資源統(tǒng)計(jì)報(bào)告,對(duì)其區(qū)域供水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),見(jiàn)表1。由表1可知,該地區(qū)的年均供水量為5.02×108m3。其中,該地區(qū)供水主要以地表水源為主,地表水源年均供水量為4.92×108m3,地下水源年均供水量為0.1×108m3。分析該地區(qū)的地表水源供水量可知,該地區(qū)的地表水源主要來(lái)源于引水工程,其年均供水量為2.42×108m3;其次來(lái)源于蓄水工程,其年均供水量為2.32×108m3;提水工程對(duì)地表水源的貢獻(xiàn)最小,其年均供水量為0.17×108m3,表明該地區(qū)的供水主要來(lái)源于引水工程。不同年份的供水量存在一定的差異性。其中,2021年的總供水量最小,其值為4.34×108m3;2018年的總供水量最大,其值為5.88×108m3。不同年份的供水量差異主要體現(xiàn)在其地表水源供水量,期間的地下水源供水量差異較小。

表1 區(qū)域供水量統(tǒng)計(jì)

根據(jù)該地區(qū)的水資源公報(bào),統(tǒng)計(jì)該地區(qū)的用水量,見(jiàn)表2。由表2可知,該地區(qū)的用水主要以農(nóng)業(yè)灌溉為主,其年均用水量為3.88×108m3,占比77.3 %;生態(tài)環(huán)境的用水量最小,其年均用水量為0.02×108m3,占比0.4 %,表明該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為發(fā)達(dá)。隨著年份的增長(zhǎng),工業(yè)用水量逐漸增加,表明該地區(qū)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展階段。該地區(qū)的用水量與年份間總體呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,其用水量逐漸減小,這是由于農(nóng)業(yè)灌溉的用水量下降趨勢(shì)顯著,導(dǎo)致其總體用水量逐年減小。除工業(yè)用水與農(nóng)業(yè)灌溉用水外,其余用水類別的用水量變化趨勢(shì)較為平緩。

表2 該地區(qū)的用水量

根據(jù)表2可知,該地區(qū)的用水主要集中于農(nóng)業(yè)灌溉及工業(yè)領(lǐng)域。為了對(duì)該地區(qū)的取水量以及水資源配置及規(guī)劃,需重點(diǎn)分析以上兩個(gè)領(lǐng)域的用水水平及用水效率,該地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表3。由表3可知,隨著年份的增長(zhǎng),該地區(qū)的工業(yè)增加值逐漸上升,表明該地區(qū)的工業(yè)水平逐年增長(zhǎng)。對(duì)比表2可知,該地區(qū)的工業(yè)用水量逐漸增大,與表3中的工業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)趨勢(shì)具有一致性,表明該地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸由農(nóng)業(yè)過(guò)渡到工業(yè)領(lǐng)域。

表3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

該地區(qū)的各項(xiàng)用水指標(biāo)見(jiàn)表4。由表4可知,隨著年份的增長(zhǎng),該地區(qū)的萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量逐漸減小。對(duì)比表3可知,該地區(qū)的工業(yè)產(chǎn)值呈逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì),表明該地區(qū)的工業(yè)用水量得到優(yōu)化,在提高工業(yè)產(chǎn)值的同時(shí),可降低工業(yè)用水量。該地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉每公頃平均用水量變化趨勢(shì)較為平緩,不同年份的用水量差異較小,表明該地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水效率較低。這是由于該地區(qū)的湖區(qū)降水量較小,而蒸發(fā)量較大,故該地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水方式存在優(yōu)化空間。

表4 該地區(qū)的各項(xiàng)用水指標(biāo)

綜合以上分析可知,該地區(qū)的用水主要以農(nóng)業(yè)灌溉為主,依據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50288-1999)[6]可知,該地區(qū)的灌溉保證率為80%,灌溉毛定額為11 700m3/hm2,田間水利用系數(shù)為0.95,灌溉方式主要為間歇灌溉法與定量灌溉法。該地區(qū)的灌溉水利用系數(shù)滿足規(guī)范的相關(guān)要求,用水合理性良好。該地區(qū)的湖區(qū)降水量較小,而蒸發(fā)量較大,水資源供需矛盾突出,因此對(duì)于水資源開(kāi)展節(jié)水措施尤為重要?？赏ㄟ^(guò)提高農(nóng)業(yè)灌溉用水效率、優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)、推廣節(jié)水技術(shù)等方式節(jié)約農(nóng)業(yè)用水;對(duì)于工業(yè)用水而言,可提高優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)工業(yè)用水管理等措施提高其用水效率。

3 取水水源論證

為了分析該地區(qū)供水工程建設(shè)的必要性,對(duì)比分析該地區(qū)現(xiàn)狀供水量與規(guī)劃用水量,各灌溉保證率(P)下的可供水量成果見(jiàn)表5。由表5可知,該地區(qū)的現(xiàn)狀水平年供水量均值為888×104m3,規(guī)劃水平年供水量均值為819×104m3。隨著灌溉保證率的增大,現(xiàn)狀水平年供水量與規(guī)劃水平年供水量間的差值逐漸增大,當(dāng)灌溉保證率為97%時(shí),二者間的差值為131×104m3,表明當(dāng)灌溉保證率較小時(shí),該地區(qū)的灌溉水量可基本滿足要求。但隨著該地區(qū)農(nóng)業(yè)及灌溉設(shè)施的完善,該地區(qū)的供水量難以滿足該地區(qū)的用水需求,建設(shè)該地區(qū)的供水工程對(duì)后續(xù)供水尤為重要。

表5 各灌溉保證率下的可供水量成果

為了分析取水水源的水質(zhì)情況,對(duì)其水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知,壩王河?xùn)|側(cè)的各項(xiàng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)均大于西側(cè),表明西側(cè)的水質(zhì)較好。對(duì)比《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)[7]可知,該取水水源處的水質(zhì)良好,均在規(guī)范所規(guī)定的限值之內(nèi),其水質(zhì)可達(dá)到III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)達(dá)標(biāo)。綜合以上分析可知,為了保證該地區(qū)的用水需求,需建設(shè)供水工程,以滿足該地區(qū)的用水需要,且取水水源處的水質(zhì)良好,可滿足其水質(zhì)要求。

表6 水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果

4 結(jié) 論

本文以貴州省黔南州平塘縣國(guó)際射電天文科普文化園供水工程為研究對(duì)象,對(duì)該項(xiàng)目的項(xiàng)目取用水合理性進(jìn)行了分析,并對(duì)其取水水源處的可靠性進(jìn)行了分析。結(jié)論如下:

1)該地區(qū)的年均供水量為5.02×108m3。該地區(qū)供水主要以地表水源為主,地表水源年均供水量為4.92×108m3,地下水源年均供水量為0.1×108m3。分析該地區(qū)的地表水源供水量可知,該地區(qū)地表水源主要來(lái)源于引水工程,其年均供水量為2.42×108m3;其次來(lái)源于蓄水工程,其年均供水量為2.32×108m3;提水工程對(duì)地表水源的貢獻(xiàn)最小,其年均供水量為0.17×108m3。

2)該地區(qū)的現(xiàn)狀水平年供水量均值為888×104m3,規(guī)劃水平年供水量均值為819×104m3。隨著灌溉保證率的增大,現(xiàn)狀水平年供水量與規(guī)劃水平年供水量間的差值逐漸增大,當(dāng)灌溉保證率為97%時(shí),二者間的差值為131×104m3,表明當(dāng)灌溉保證率較小時(shí),該地區(qū)的灌溉水量可基本滿足要求。但隨著該地區(qū)農(nóng)業(yè)及灌溉設(shè)施的完善,該地區(qū)的供水量難以滿足該地區(qū)的用水需求,建設(shè)該地區(qū)的供水工程對(duì)后續(xù)供水尤為重要。