林潤仙
(大同市南郊區(qū)水務局,山西 大同 037001)
大同市南郊區(qū)供水區(qū)可供水量包括地表水可供水量、地下水可供水量、污水處理回用量和外區(qū)調水可供水量四部分。
南郊區(qū)水源工程涉及冊田引水工程、孤山水庫工程和趙家窯水庫工程。
冊田水庫地處桑干河中上游,位于山西省大同縣西冊田村北,距大同市約60km,是一座以城市工業(yè)供水、灌溉、防洪為主的大(二)型水庫,控制流域面積16700km2,占官廳水庫流域面積的38.5%。冊田水庫上游石山區(qū)3815km2,土石山區(qū)3010km2,丘陵區(qū)4615km2,平川區(qū) 5260km2,控制河長 241km,總庫容 5.8 億 m3。
冊田引水工程從冊田水庫引水,經四級加壓,通過直徑1.2m的預應力混凝土管道,經文瀛湖水庫調蓄后輸水至市區(qū)用戶,輸水線路總長48.718km,總揚程239.44m,裝機容量8130kW,設計流量1.70m3/s,年引水能力5023萬m3,可供水量4730萬m3,日供水能力12.96萬m3,設計供水保證率95%。
該工程于1989年開工建設,1993年竣工。之后,大同市自來水公司、大同一電廠、二電廠、原大同礦務局分別進行了引水管道施工。
根據《21世紀初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃》,冊田水庫2003年開始向首都北京集中輸水,到2010年累計輸水量達25590萬m3。
孤山水庫建于大同市新榮區(qū)花園屯鄉(xiāng)黍地溝村附近的御河干流上,控制流域面積2296km2,多年平均徑流量6570萬m3,是一座以城市供水、工業(yè)供水為主,兼顧灌溉、防洪、生態(tài)等綜合利用的小(一)型水庫。水庫樞紐由大壩、泄洪排沙閘、輸水洞等組成。壩高27.2m,設計總庫容546.7萬m3,輸水管道長28km,年供水總量4202萬m3。
趙家窯水庫位于大同市西北處淤泥河下游,壩型為土壩,壩高33m,總庫容8563萬m3,興利庫容1855萬m3,是一座以防洪為主、兼顧供水的多年調節(jié)中型水庫,設計灌溉面積0.36萬hm2。由于近年來大同市嚴重缺水,為保證城市生活用水,水庫功能主要為城市生活供水,在95%保證率條件下,設計日供水能力1萬m3,年供水365萬m3。
根據大同市第二次水資源調查評價可知,大同市南郊區(qū)地下水可開采量為8082萬m3。外區(qū)地下水水源向南郊區(qū)供水水源有2處,分別是黨留莊水源地(0.7萬m3/d)和二十里鋪水源地(1.4萬m3/d),外調水767萬m3,大同南郊區(qū)地下水可供水量8849萬m3。經分析,南郊區(qū)未來水平年地下水可供水量可維持在8849 萬 m3。
大同市南郊區(qū)內有東郊污水處理廠、西郊污水處理廠和開發(fā)區(qū)污水處理廠,以及在建的同煤集團趙家小村污水處理廠和礦區(qū)污水礦井水處理廠。
東郊污水處理廠建于1975年,原設計處理能力3萬m3/d,擴建后處理能力達到6萬m3/d,2012年設計規(guī)模達10萬m3/d。
西郊污水處理廠于2001年8月建成一期工程,處理能力為3萬m3/d,預計2015年增加到5萬m3/d,2020年工程規(guī)模將達到10萬m3/d。
大同市經濟技術開發(fā)區(qū)污水處理廠位于開發(fā)區(qū)南部、208國道以東,2012年設計規(guī)模為3萬m3/d,遠期為5萬m3/d,于2003年建成運行。
趙家小村污水處理廠設計規(guī)模為4萬m3/d,目前正在建設中。
礦區(qū)污水礦井水處理廠主要處理礦區(qū)生活污水和礦井廢水,目前正在建設,設計日處理能力13萬m3,預計近期(2012年)日處理能力13萬m3,考慮到古塘水量的遞減,2015年為11萬m3,2020年為9萬m3。
引黃濟同工程是國家為解決大同、平朔重點能源基地的一項根本性戰(zhàn)略舉措,是解決大同缺水的根本途徑。2007年,大同市水務局組織完成《山西省萬家寨引黃北干線大同供水區(qū)水資源現(xiàn)狀及配置規(guī)劃報告》,規(guī)劃2012年引黃工程為大同供水區(qū)供水總量為7583 萬 m3,2015 年供水總量為 11502 萬 m3,2020 年為 15849 萬 m3。
據估算,2012年南郊區(qū)可供水總量為27149萬m3,2015 年為 32159 萬 m3,2020 年為 38699 萬 m3。
經分析計算,在完成上述工程并通水后,南郊區(qū)2012年缺水6385萬m3,靠超采地下水解決;2013年供需可達平衡,且余水量1198萬m3,可作為生態(tài)用水;2015年供需可達平衡,余水量1736萬m3,可作為地下水涵養(yǎng)水量及未來大同地區(qū)應急和戰(zhàn)略儲備水源;2020年余水量3808萬m3。由上述平衡結果可見,在不新增其他大型引水工程的前提下,工程實施后,擠占農業(yè)、生態(tài)用水的局面將徹底扭轉,對緩解地下水降落漏斗的進一步發(fā)展,涵養(yǎng)地下水源,改善生態(tài)環(huán)境,有著不可替代的作用。
南郊區(qū)未來水平年地下水配置情況見表1和表2。南郊區(qū)地下水資源具體配置方案為:2012年引黃工程建成前,允許存在地下水超采,所缺水量由節(jié)水和超采地下水補充。引黃工程實施后,全面壓縮地下水超采量,地下水開采量按可開采量8082萬m3來控制,以涵養(yǎng)地下水源,恢復地下水的自然循環(huán)狀態(tài)。2011—2013年小型農田水利重點縣項目南郊區(qū)新增高新節(jié)水核減水量,管灌核減水量360萬m3,噴灌核減水量360萬m3,滴灌核減水量234萬m3,以大大減少地下水可開采量。同時將節(jié)水工程資金、工程安排與全區(qū)落實節(jié)水量指標相掛鉤,加強用水總量控制,水量調度實行行政首長負責制。
表1 南郊區(qū)未來水平年地下水配置表 單位:萬m3
表2 各水文地質類型區(qū)地下水配置表 單位:萬m3
通過對南郊區(qū)地下水資源的合理配置,可有效控制地下水超采,解決地面沉降、水質惡化等一系列環(huán)境問題,加之工程節(jié)水設施的運行,農田灌溉地下水開采量的核減,全區(qū)未來水資源狀況將得到很大改善。