于 洋,田金鳳
(遼寧省本溪水文局,遼寧本溪117000)
桓仁縣水資源優(yōu)化配置分析
于 洋,田金鳳
(遼寧省本溪水文局,遼寧本溪117000)
桓仁縣境內(nèi)水資源豐富,但時(shí)空分布不均且水資源開發(fā)程度偏低,通過(guò)中遠(yuǎn)期水資源供需平衡分析,個(gè)別地區(qū)存在水資源配置不合理的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)縣內(nèi)水資源優(yōu)化配置,保持全縣區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,制定水資源配置方案勢(shì)在必行。
桓仁縣;水資源;開發(fā)利用;優(yōu)化配置
桓仁滿族自治縣隸屬于遼寧省本溪市,地處在渾江中下游,為鴨綠江流域渾江水系。降水是水資源的補(bǔ)給源,根據(jù)1956—2010年55 a系列資料分析,全縣多年平均降水量為321 900萬(wàn)m3,折合降水深907.5 mm。全縣多年平均地表水資源量160 127萬(wàn)m3,折合徑流深為451.4 mm。全縣20%、50%、75%、95%頻率徑流量分別為209 766萬(wàn)m3、152 120萬(wàn)m3、113 690萬(wàn)m3、72 057萬(wàn)m3。全縣山丘區(qū)多年平均地下水資源量為31 100萬(wàn)m3。其中,河川基流量為30 646萬(wàn)m3,潛水蒸發(fā)量為454萬(wàn)m3。全縣1956—2010年系列20%、50%、75%、95%頻率水資源總量分別為210 418、152 594、114 044和72 281萬(wàn)m3?;溉士h行政分區(qū)多年平均水資源總量見表1。
2.1 供水水源工程現(xiàn)狀
2007年水源工程供水設(shè)施現(xiàn)狀總供水能力為17 144萬(wàn)m3。其中地表水工程16 670萬(wàn)m3,地下水工程474萬(wàn)m3。2007年桓仁縣工程供水能力見圖1。
2007年桓仁縣共有水庫(kù)18座,具有供水功能的水庫(kù)有13座,總庫(kù)容386 664萬(wàn)m3,興利庫(kù)容88266萬(wàn)m3,現(xiàn)狀供水能力6 167萬(wàn)m3。共有小型引水工程238座,現(xiàn)狀供水能力9 318萬(wàn)m3。共有小型提水工程72座,現(xiàn)狀供水能力1 695萬(wàn)m3。共有機(jī)電井19眼,全部為淺層地下水井,現(xiàn)狀供水能力474.1萬(wàn)m3。
表1 桓仁縣行政分區(qū)多年平均水資源總量表
圖1 2007年桓仁縣工程供水能力示意圖
2.2 供水、用水現(xiàn)狀
2007年桓仁縣總供水量為12 963萬(wàn)m3,地表水供水量為12 489萬(wàn)m3,其中蓄、引、提工程分別為1 476萬(wàn)m3、9 318萬(wàn)m3、1 695萬(wàn)m3;地下水供水量為474萬(wàn)m3,均為淺層地下水[1]。
2007年桓仁縣總用水量為12 963萬(wàn)m3,其中:城鎮(zhèn)居民生活用水量為245萬(wàn)m3、農(nóng)村居民生活用水量為343萬(wàn)m3、工業(yè)用水量為1 108萬(wàn)m3、建筑業(yè)用水量為48萬(wàn)m3、三產(chǎn)用水量為214萬(wàn)m3、農(nóng)田灌溉用水量為10343萬(wàn)m3、林牧漁葦用水量為420萬(wàn)m3、牲畜用水量為242萬(wàn)m3、生態(tài)用水量為0.2萬(wàn)m3。
2.3 現(xiàn)狀用水水平
2007年桓仁縣人均用水量為427.6m3,略低于同時(shí)期全國(guó)平均水平438m3。萬(wàn)元GDP用水量為229.1m3,低于同時(shí)期全國(guó)平均水平281m3,城鎮(zhèn)居民生活用水指標(biāo)為80.6 L/人·d,農(nóng)村居民生活用水指標(biāo)為42.7 L/人·d。萬(wàn)元工業(yè)增加值取水量為53.8m3/萬(wàn)元,其中除火核電之外的其它工業(yè)萬(wàn)元工業(yè)增加值取水量為50.7m3/萬(wàn)元,火核電用水指標(biāo)為1.14m3/s·GW。萬(wàn)元建筑業(yè)增加值取水量為18.8m3/萬(wàn)元,萬(wàn)元三產(chǎn)增加值取水量為10.4m3/萬(wàn)元。2007年桓仁縣農(nóng)田灌溉用水綜合指標(biāo)為10 618.5m3/hm2,水田、水澆地、菜田分別為11 374.5m3/hm2、3 466.5m3/hm2、7 225.5m3/hm2。林牧漁葦業(yè)為林果灌溉,用水指標(biāo)為3 385.5 m3/hm2。大小牲畜用水指標(biāo)分別為63.5 L/頭·d和14.9 L/頭·d。2007年桓仁縣農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)見表2。
表2 2007年桓仁縣農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)分析表
2.4 現(xiàn)狀存在的主要水資源問(wèn)題
2.4.1 水資源區(qū)域分布不均
桓仁縣多年平均水資源總量為16.06億m3,人均占有量為5 316 m3。向陽(yáng)鄉(xiāng)人均占有水資源量最多,為12 999 m3;其次普樂(lè)堡鎮(zhèn),為12 116 m3,最少的是桓仁鎮(zhèn),人均占有水資源量?jī)H為1 717 m3?;溉舒?zhèn)人均水資源占有量約是向陽(yáng)鄉(xiāng)人均水資源占有量的1/8。
2.4.2 水資源開發(fā)利用不盡合理
從水資源開發(fā)利用程度可知,地表水開發(fā)利用率為7.80%。其中:桓仁鎮(zhèn)地表水開發(fā)程度最高(21.46%),向陽(yáng)鄉(xiāng)最低(1.84%),相差約12倍。
2.3.3 行業(yè)用水結(jié)構(gòu)不合理
行業(yè)用水結(jié)構(gòu)不合理,現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)用水比重偏大,現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)用水占總用水量的80%。而發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)用水占總用水量的比重在30%~40%。
2.4.4 用水效率不高,節(jié)水潛力較大
2007年桓仁縣工業(yè)萬(wàn)元增加值用水量為50.7 m3/萬(wàn)元,在全國(guó)居于領(lǐng)先水平(全國(guó)為131 m3/萬(wàn)元),但是,與發(fā)達(dá)國(guó)家比,用水效率仍有一定的提高的空間。同時(shí)期,美國(guó)為43 m3/萬(wàn)元(RMB),日本為19 m3/萬(wàn)元(RMB)。農(nóng)業(yè)方面,桓仁縣水田灌溉水利用系數(shù)不高,現(xiàn)狀僅為0.55,現(xiàn)狀水田毛灌溉定額為11 310/m3·hm2,若灌溉水利用系數(shù)提高到0.6,則水田毛灌溉定額降為9 735 m3/hm2,節(jié)水空間較大。
生活方面,節(jié)水器具普及率僅為80%。有待進(jìn)一步推廣,生活用水節(jié)水空間較大。
2.5 水資源供需分析
全縣2015年供水量18 770.45萬(wàn)m3,需水量13 816.15萬(wàn)m3,2020年供水量20 786.24萬(wàn)m3,需水量14 322.06萬(wàn)m3,2030年供水量20 695.34萬(wàn)m3,需水量15 979.67萬(wàn)m3。各水平年供水量大于需水量,滿足供水需求。由于供水水源的分布不均,個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)存在供水量不足的情況。鄉(xiāng)鎮(zhèn)缺水量由高到低依次為:華來(lái)鎮(zhèn)、古城鎮(zhèn)、二棚甸子鎮(zhèn)、黑溝鄉(xiāng)。
3.1 桓仁縣總體水資源配置格局
根據(jù)桓仁縣水資源分布特點(diǎn)和水資源供需分析結(jié)果,以桓仁水庫(kù)引水工程為骨干,由大雅河水利樞紐工程、邊哈子水庫(kù)聯(lián)合,解決桓仁縣城、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活與生態(tài)環(huán)境等供水問(wèn)題。
3.2 水資源配置原則
1)地下水保護(hù)原則。在水庫(kù)、江河等地表水、城鎮(zhèn)公共供水以及其他水源供水能夠滿足用水需求的前提下,現(xiàn)有的城鎮(zhèn)地下水取水工程全部限期關(guān)停;除為保證供用水安全必須轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用水源和對(duì)水質(zhì)有特殊要求必須保留的,必須限期封閉。
2)供水安全原則。水資源配置要考慮城市供水安全,即在應(yīng)急狀態(tài)下,保證城市最基本的用水需求。
3)統(tǒng)籌兼顧原則。統(tǒng)籌考慮縣城與鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間、行業(yè)之間、近遠(yuǎn)期之間、經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境之間的用水需求。
4)優(yōu)先配置已有供水工程潛力原則。核定現(xiàn)狀取水能力,即核實(shí)現(xiàn)狀水源地95%保證率供水量,利用供水潛力進(jìn)行水資源配置。
5)污水處理回用優(yōu)先原則。城市污水處理廠按城市不同的用途分級(jí)處理污水,優(yōu)先使用于生態(tài)環(huán)境用水,還可用于熱電等工業(yè)企業(yè)。
6)地表水優(yōu)先原則。配置先用地表水,后用地下水。在不適合建設(shè)地表水源的地區(qū)可以建設(shè)地下水源工程。
3.3 水資源配置實(shí)施方案
全縣總體配置思路是:全縣縣城及城、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)近、遠(yuǎn)期圍繞桓仁水庫(kù)供水配套工程進(jìn)行配置。
桓仁縣水資源配置總體思路是以桓仁水庫(kù)供水配套工程為骨干,輔之以污水處理回用工程等,對(duì)桓仁縣桓仁鎮(zhèn)等12個(gè)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)政府所在地進(jìn)行水源配置。對(duì)桓仁水庫(kù)配置方案調(diào)整為:在2015年、2020年、2030年的供水量均為2 315萬(wàn)m3。
3.3.1 桓仁縣縣城
桓仁縣縣城在未來(lái)以桓仁水庫(kù)引水工程為主要供水水源?;溉士h縣城2015年、2020年、2030年供水安全所需水量分別為4.50萬(wàn)t/d、4.98萬(wàn)t/d、5.36萬(wàn)t/d。
桓仁縣縣城現(xiàn)狀地下水供水能力為0.61萬(wàn)t/d,根據(jù)《遼寧省地下水資源保護(hù)條例》,按照《遼寧省地下水保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃》的要求,本次規(guī)劃桓仁縣縣城各水平年削減地下水量分別為0.30萬(wàn)t/d、0.49萬(wàn)t/d、0.61萬(wàn)t/d,剩余地下水供水能力分別為0.31萬(wàn)t/d、0.12萬(wàn)t/d、0。
由于桓仁縣實(shí)施地下水保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃,規(guī)劃在2015年之后,桓仁縣以邊哈子水庫(kù)作為備用水源來(lái)養(yǎng)護(hù),以供應(yīng)急之需。
3.3.2 桓仁縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)
桓仁縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,古城鎮(zhèn)、黑溝鄉(xiāng)、華來(lái)鎮(zhèn)及二棚甸子鎮(zhèn)因現(xiàn)狀供水能力的不足而產(chǎn)生的缺水,由污水處理回用和現(xiàn)有市政水廠調(diào)配解決。其中供給古城鎮(zhèn)不同水平年供水量分別為400萬(wàn)m3、100萬(wàn)m3、300萬(wàn)m3;供給黑溝鄉(xiāng)不同水平年供水量分別為250萬(wàn)m3、250萬(wàn)m3、350萬(wàn)m3;供給華來(lái)鎮(zhèn)不同水平年供水量分別為700萬(wàn)m3、850萬(wàn)m3、1 100萬(wàn)m3;供給二棚甸子鎮(zhèn)不同水平年供水量分別為400萬(wàn)m3、50萬(wàn)m3、1 100萬(wàn)m3。北甸子鎮(zhèn)及向陽(yáng)鄉(xiāng)因發(fā)展導(dǎo)致的缺水,通過(guò)污水處理回用和新建回龍水庫(kù)取水口加以解決,其中北甸子鎮(zhèn)2030年新增10萬(wàn)m3,向陽(yáng)鄉(xiāng)2020及2030年均新增30萬(wàn)m3。八里甸子鎮(zhèn)通過(guò)新建自備水源解決缺水問(wèn)題,2015及2020年新增水量50萬(wàn)m3,2030年新增水量80萬(wàn)m3。普樂(lè)堡鎮(zhèn)、雅河鄉(xiāng)、沙尖子鎮(zhèn)、五里甸子鎮(zhèn)經(jīng)供需二次平衡分析后滿足需水要求,仍有余水。
桓仁縣水資源優(yōu)化配置,符合國(guó)家宏觀政策和法律、法規(guī)要求,規(guī)劃的重點(diǎn)工程符合《桓仁縣城市總體發(fā)展規(guī)劃》。規(guī)劃實(shí)施后,全縣水資源分布趨于平衡,可以縮小各地區(qū)、城鄉(xiāng)之間的經(jīng)濟(jì)差別,促進(jìn)和諧社會(huì)建設(shè);通過(guò)優(yōu)化水源,地表水與地下水得到合理配置,解決了地下水過(guò)度開采問(wèn)題,保證了全縣2015年、2020年、2030年城鎮(zhèn)生活、工農(nóng)業(yè)發(fā)展用水,有利于桓仁縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)環(huán)境用水量的配置,可以解決近年來(lái)河流斷流、水質(zhì)污染等環(huán)境問(wèn)題,濕地配水保護(hù),修復(fù)了濕地功能,保護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)完整性,對(duì)保持生物多樣性具有積極意義,城市景觀綠化環(huán)境用水的配置,可以推進(jìn)環(huán)保模范城市和環(huán)境優(yōu)美城鎮(zhèn)建設(shè),促進(jìn)桓仁縣旅游產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,提高城市人民生活質(zhì)量。綜上,優(yōu)化配置后社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著。
配置方案的重點(diǎn)工程實(shí)施時(shí)將對(duì)水源工程區(qū)域的生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境等造成一定的影響,但通過(guò)工程措施設(shè)計(jì)、水資源保護(hù)、宣傳教育、嚴(yán)格管理等環(huán)保措施,對(duì)周邊環(huán)境造成影響可得到減免或減小,故從環(huán)境角度整體上看,配置方案布局是合理的,優(yōu)化配置實(shí)施是非常必要和迫切的。
[1]李曉明.淺析水資源優(yōu)化配置[J].水利發(fā)展研究,2013(02):25-27.
TV213.4
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1007-7596(2015)05-0129-03
2014-10-31
于洋(1984-),男,遼寧本溪人,工程師,從事辦公室行政管理、防汛抗旱、水資源管理與保護(hù)、水文監(jiān)測(cè)等工作;田金鳳(1978-),女,遼寧本溪人,工程師。