梁文章,姜 灝
(遼寧省石佛寺水庫(kù)建設(shè)管理局,遼寧 沈陽(yáng) 110129)
石佛寺水庫(kù)總庫(kù)容為1.85億m3,調(diào)洪庫(kù)容1.6億m3,是一座集防洪與城市供水功能于一體的多用途水庫(kù),對(duì)沈陽(yáng)市的水安全具有舉足輕重的作用。
經(jīng)過(guò)對(duì)沈陽(yáng)地區(qū)的水資源分析,并結(jié)合遼河流域水資源規(guī)劃和石佛寺水庫(kù)一期工程的規(guī)劃論證,石佛寺水庫(kù)庫(kù)區(qū)及遼河沿岸的含水層在30~60 m之間,有可以對(duì)地表水和地下水聯(lián)合調(diào)度的含水層和補(bǔ)給條件。經(jīng)研究論證:石佛寺水庫(kù)目前具有日供水20萬(wàn)t的能力。
由資料分析預(yù)測(cè)得:石佛寺水庫(kù)庫(kù)區(qū)的地下水動(dòng)態(tài)變化比較穩(wěn)定,年變幅較小,開(kāi)采多年地下水位無(wú)明顯下降趨勢(shì);水質(zhì)指標(biāo)含量變化很小,比較穩(wěn)定。所以,石佛寺水庫(kù)是一個(gè)良好的而且是近期沈北新區(qū)城市供水的唯一水源。
1)受水區(qū)范圍。石佛寺水庫(kù)地處沈陽(yáng)市沈北新區(qū)的新城子區(qū)境內(nèi),水庫(kù)周邊地區(qū)主要指水庫(kù)所處的沈北地區(qū),該地區(qū)也是水庫(kù)將來(lái)的供水區(qū)域。新區(qū)面積1098 km2,共有各級(jí)城鎮(zhèn)15個(gè),其中:區(qū)政府所在地為新城子;建制鎮(zhèn)9個(gè),鄉(xiāng)集鎮(zhèn)5個(gè),農(nóng)村居民點(diǎn)265個(gè)。
2)受水區(qū)用水量現(xiàn)狀。由于該區(qū)域的農(nóng)業(yè)用水量相對(duì)全流域來(lái)講所占比例較小,且未來(lái)沈北新區(qū)的發(fā)展用水增長(zhǎng),主要是人口機(jī)械增長(zhǎng)引起生活用水增長(zhǎng)和引進(jìn)企業(yè)工業(yè)發(fā)展引起的工業(yè)用水增加,因此重點(diǎn)考慮生活和工業(yè)用水。2006年沈北新區(qū)城鎮(zhèn)生活用水量657萬(wàn)m3,城鎮(zhèn)供水人口12.64萬(wàn),人均綜合用水定額為142 L/(人·d),城鎮(zhèn)工業(yè)用水量7811萬(wàn)m3,城鎮(zhèn)工業(yè)產(chǎn)值374.5億元,工業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值用水定額20.86 m3/萬(wàn)元。
該次采用遞增法來(lái)預(yù)測(cè)需水量,遞增法是現(xiàn)在很多國(guó)家和地區(qū)比較常用的方法,這個(gè)數(shù)學(xué)公式可以比較準(zhǔn)確地反映和預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間用水量的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
式中:Po—基準(zhǔn)年城鎮(zhèn)實(shí)際用水量,2006年按23.2萬(wàn)m3/d;a—城鎮(zhèn)實(shí)際用水量平均增長(zhǎng)率,由于隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展用水遞增率也會(huì)發(fā)生變化,所以分別按 3%,4%,5%,6%計(jì)算;n—規(guī)劃期限,近期2006-2010年為5年,中期2006-2015年為10年,遠(yuǎn)期2006-2020年為15年。(詳見(jiàn)表1)
表1 沈北新區(qū)最高日需水總量預(yù)測(cè)表 萬(wàn)m3/d
這次需水量的預(yù)測(cè)計(jì)算結(jié)果,遞增率按6%計(jì)?,F(xiàn)狀年2006年日用水量為23.2萬(wàn)m3,到2010年需日供水量31.1萬(wàn)m3,到2015年需日供水量41.0萬(wàn)m3,到2020年需日供水量為55.6萬(wàn)m3。
如果保持目前日供水23.2萬(wàn)t的供水能力不變,2010年將缺水7.9萬(wàn)m3/d,2015年將缺水18.3萬(wàn)m3/d,2020年將缺水32.4萬(wàn)m3/d。
目前,沈北新區(qū)內(nèi)日供水量為23.2萬(wàn)m3/d,還富余3.4萬(wàn)m3/d,如果在結(jié)合石佛寺水源一期日供水5萬(wàn)t供水能力,新增水源8.4萬(wàn)m3/d,預(yù)計(jì)新區(qū)可供水量31.6萬(wàn)m3/d,可以解決2010年按6%遞增率缺水7.9萬(wàn)m3/d用水情況。
到2015年,大伙房輸水工程已經(jīng)建完,可以解決沈陽(yáng)市內(nèi)缺水的問(wèn)題,可以考慮將庫(kù)區(qū)內(nèi)的黃家水源的水權(quán)轉(zhuǎn)移給石佛寺水庫(kù)一同管理,現(xiàn)狀黃家水源的供水能力為3.8萬(wàn)m3/d,而其設(shè)計(jì)的供水能力為4.5萬(wàn)m3/d,到2015年可以恢復(fù)其設(shè)計(jì)供水能力,再啟用石佛寺水源二期日供水5萬(wàn)t,新增水源9.5萬(wàn)m3/d,預(yù)計(jì)新區(qū)可供水量41.1萬(wàn)m3/d,也基本可以滿足6%遞增率需水41.0萬(wàn)m3/d用水要求。
到2020年,在41.1萬(wàn)m3/d的供水能力保證下,結(jié)合石佛寺水庫(kù)剩余的日供水10萬(wàn)t供水能力,預(yù)計(jì)置換后的水量將達(dá)到51.1萬(wàn)m3/d,按6%遞增率預(yù)測(cè),沈北新區(qū)還將日缺水4.5萬(wàn)m3/d。
目前,世界各國(guó)十分重視地表水、地下水統(tǒng)一調(diào)度,建立科學(xué)的供水系統(tǒng)。從規(guī)劃設(shè)計(jì)或管理運(yùn)行的角度來(lái)看,地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度可以產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)外的許多經(jīng)驗(yàn)表明,單一引用地表水或開(kāi)采地下水資源,往往比聯(lián)合調(diào)度兩種資源花費(fèi)更多的費(fèi)用或產(chǎn)出比較小的經(jīng)濟(jì)效益。
遼河中下游地區(qū)地表水資源總量為34.105億m3,地下水資源量為15.74億m3,目前石佛寺水庫(kù)上游的南城子、清河、柴河和榛子嶺四座大型水庫(kù)實(shí)際凈調(diào)節(jié)水量?jī)H為7.363億m3,調(diào)節(jié)本區(qū)地表徑流的21.6%。由表2可知,四大水庫(kù)年棄水量達(dá)到1.88億m3,因缺乏控制性工程而得不到充分利用。如果石佛寺水庫(kù)與上游四庫(kù)聯(lián)合調(diào)度來(lái)調(diào)控和利用這部分水源,同時(shí)加強(qiáng)與地下水聯(lián)合調(diào)度,將可以很好地解決沈北地區(qū)未來(lái)缺水的問(wèn)題。
表22000年石佛寺上游水庫(kù)棄水量統(tǒng)計(jì)表 106m3
石佛寺水庫(kù)樞紐一期工程是遼河干流上唯一的一座大型控制性骨干水利工程,其任務(wù)是解決遼河中下游地區(qū)防洪和工、農(nóng)業(yè)供水,遠(yuǎn)景作為“北水南調(diào)”的反調(diào)節(jié)水庫(kù)。該水庫(kù)屬平原水庫(kù),一期工程的主要任務(wù)是提高遼河干流的防洪標(biāo)準(zhǔn)和向沈陽(yáng)市供水兩項(xiàng)任務(wù)。
石佛寺水庫(kù)庫(kù)區(qū)及遼河沿岸,有可以開(kāi)發(fā)的地下水含水空間和補(bǔ)給條件,地下水資源開(kāi)發(fā)利用潛力很大,只要加強(qiáng)科學(xué)調(diào)度,石佛寺水庫(kù)現(xiàn)狀完全具有日供水10萬(wàn)t的能力,可以滿足沈北地區(qū)到2015年用水需求;要實(shí)現(xiàn)2020年以后的遠(yuǎn)期用水規(guī)劃,必須要聯(lián)合上游的南城子、清河、柴河和榛子嶺4座大型水庫(kù),同時(shí)實(shí)現(xiàn)與石佛寺水庫(kù)庫(kù)區(qū)地下水聯(lián)合調(diào)度,將它們每年的1.88億m3棄水作為我們的供水水源,經(jīng)過(guò)科學(xué)系統(tǒng)的調(diào)度,能夠?qū)崿F(xiàn)51.5萬(wàn)m3/d,再加上原來(lái)的51.1萬(wàn)m3/d供水能力,可以達(dá)到102.6萬(wàn)m3/d。能夠很好的實(shí)現(xiàn)2020年以后的遠(yuǎn)期的需水要求。
因此石佛寺水庫(kù)經(jīng)過(guò)合理開(kāi)發(fā)、優(yōu)化調(diào)度本區(qū)的水資源,充分發(fā)揮該區(qū)地表水庫(kù)和地下水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)蓄作用,提高水資源的利用率,可以達(dá)到最佳的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
[1]遼寧省水利水電勘察設(shè)計(jì)研究院編.遼河石佛寺水庫(kù)樞紐一期工程可行性研究報(bào)告[R].2000.
[2]曲興輝.平原水庫(kù)上下水源聯(lián)運(yùn)技術(shù)研究[D].博士論文,2006.
[3]遼寧省水利水電勘察設(shè)計(jì)研究院編.沈陽(yáng)市玉米工業(yè)園區(qū)水源工程水資源論證報(bào)告書(shū)[R].2007.
[4]中國(guó)市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)院編.沈陽(yáng)市大伙房水庫(kù)輸水配套工程可行性研究報(bào)告[R].2007.
[5]遼寧省水利水電勘察設(shè)計(jì)研究院編.柴河水庫(kù)工程水資源論證報(bào)告書(shū)[R].2005.
[6]遼寧省水利水電勘察設(shè)計(jì)研究院編.清河水庫(kù)工程水資源論證報(bào)告書(shū)[R].2005.