【摘要】隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市框架不斷拉大，人口規(guī)模不斷增大，用水量也與日俱增，部分城市出現(xiàn)供水不足的問題，為此，近年來我們修建了許多引調(diào)水工程，將水資源從相對富足的地區(qū)引調(diào)入相對貧乏的地區(qū)，以解決目標(biāo)區(qū)水資源短缺的問題。引調(diào)水工程供水規(guī)模的合理確定不但關(guān)系到引水量能否滿足目標(biāo)區(qū)用水的需求，而且也關(guān)系到整個引調(diào)水工程的投資規(guī)模，文章以登封市白沙水庫引水工程為例，結(jié)合城市總體規(guī)劃和白沙水庫現(xiàn)有各供水對象的重要程度，通過需水量預(yù)測分析、水庫興利調(diào)節(jié)計算，分析確定供水規(guī)模。

【關(guān)鍵詞】引調(diào)水工程；供水規(guī)模，興利調(diào)節(jié)計算

1、項(xiàng)目概況

登封市白沙水庫引水工程以白沙水庫為水源，在白沙水庫庫區(qū)修建浮船取水泵站，鋪設(shè)管道，將水通過三次加壓提至新建的盧店水廠，凈化消毒后，接入城區(qū)自來水管網(wǎng)，以解決登封市城區(qū)供水不足的情況，該工程共新建浮船取水泵站1座、加壓泵站2座、水廠1座，鋪設(shè)管道22.46km。

2、需水量預(yù)測分析

2.1 預(yù)測方法

城市需水量主要由生活用水和工業(yè)用水兩大部分組成，需水量預(yù)測涉及因素很多，預(yù)測的方法也多種多樣，由于登封市因供水量多年嚴(yán)重不足，歷年供水量不能真實(shí)反映城市需水量的實(shí)際情況，因此采用生活用水定額指標(biāo)法進(jìn)行需水量預(yù)測。

2.2 基本參數(shù)確定

（1）預(yù)測期限

預(yù)測年限與《登封市城鄉(xiāng)總體規(guī)劃綱要（2010-2030）》、《河南省登封市中城區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》、《河南省登封市天地之中旅游新城控制性詳細(xì)規(guī)劃》和《登封新區(qū)商住區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》一致，為2013～2030年。

（2）規(guī)劃范圍

由于工程供水范圍為登封市中心城區(qū)，參照《登封市城鄉(xiāng)總體規(guī)劃綱要（2010-2030）》中所確定的中心城區(qū)范圍，包括中城區(qū)、東城區(qū)（登封新區(qū)）、西城區(qū)（旅游新城），規(guī)劃用地面積為42.26km2，其中建設(shè)用地面積為37.06km2。

（3）人口規(guī)模

根據(jù)總體規(guī)劃，登封市中心城區(qū)人口規(guī)模主要包括現(xiàn)狀少林、嵩陽及中岳辦事處及東部盧店部分區(qū)域的人口。規(guī)劃基準(zhǔn)年采用2012年，規(guī)劃水平年為2030年，采用年增長率發(fā)進(jìn)行人口預(yù)測，規(guī)劃基準(zhǔn)人口數(shù)采用2013年統(tǒng)計年鑒人口，年增長率為7‰，經(jīng)計算，至2030年中心城區(qū)戶籍人口為37.19萬人，流動人口為9萬人，總?cè)丝跒?6.19萬人。

（3）用水指標(biāo)

①綜合生活用水量指標(biāo)

根據(jù)國家規(guī)范《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013-2006）、同類城市相關(guān)指標(biāo)，在基于登封市現(xiàn)狀用水情況，考慮強(qiáng)化節(jié)約用水下，確定2030年城市平均日綜合生活用水量定額為120L/人·日。

②工業(yè)用水量指標(biāo)

按照《登封市城鄉(xiāng)總體規(guī)劃綱要（2010-2030）》中城市給排水規(guī)劃，并考慮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，2030年工業(yè)用水量按照占居民綜合用水量10%進(jìn)行計算。

③澆灑道路和綠地用水量指標(biāo)

根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013-2006），道路、綠地用水量按1.5L/m2·日核算用水量。依據(jù)總體規(guī)劃，2030年登封市中心城區(qū)澆灑道路及綠地面積為745×104m2，在強(qiáng)化節(jié)約用水下，考慮全部采用中水進(jìn)行澆灑。

④管網(wǎng)漏損水量

根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013-2006），城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)的漏損水量按綜合生活用水量、工業(yè)用水量和澆灑道路和綠地用水量之和的10%計算。

⑤未預(yù)見水量

根據(jù)規(guī)范《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB 50013-2006），未預(yù)見水量按綜合生活用水量、工業(yè)用水量、澆灑道路和綠地用水量及管網(wǎng)漏損水量之和的10%計算。

2.3 中心城區(qū)2030年需水量預(yù)測

按照2030年的規(guī)劃人口和各用水指標(biāo)進(jìn)行計算，至2030年總需水量為7.97萬m3/d，年需水量為2908.20萬m3。

3、現(xiàn)狀水源供水量預(yù)測分析

3.1 取水保證率選擇

依據(jù)《調(diào)水工程設(shè)計導(dǎo)則》（SL430-2008）6.3.2規(guī)定：城鄉(xiāng)生活供水保證率為95%～97%，該引水工程供水用途為登封市中心城區(qū)生活用水，保證率取95%。

3.2 現(xiàn)狀水源可供水量計算

現(xiàn)狀登封市中心城區(qū)主要供水水源有少林、紙坊、券門、馬莊以及正在籌建的水磨灣水庫，由于登封市嚴(yán)重缺水，因此這5座水庫首要任務(wù)為保證城鄉(xiāng)生活用水需求。

（1）徑流量計算

由于這5座水庫均沒有長系列徑流資料，本次采用等值線法計算95%頻率下的徑流量，多年平均徑流深查《河南省水資源》，離差系數(shù)和偏差系數(shù)查《河南省地表水資源附圖》（1984年），其中少林水庫和馬莊水庫多年平均徑流深R=125mm，離差系數(shù)CV=0.56，偏態(tài)系數(shù)CS=2CV；紙坊水庫和券門水庫多年平均徑流深R=115mm，離差系數(shù)CV=0.60，偏態(tài)系數(shù)CS=2CV。設(shè)計年徑流深、年徑流量由下式進(jìn)行計算：

式中：

Kp——模比系數(shù)，可由PⅢ曲線查得；

R——多年平均徑流深，mm；

Rp——設(shè)計年徑流深，mm；

F——流域面積，km2；

Wp——設(shè)計年徑流總量，萬m3。

經(jīng)計算，各水庫95%保證率下的徑流量見表1所示。

（2）95%保證率下可供水量計算

由于登封市嚴(yán)重缺水，各水庫應(yīng)首先保障城市生活用水的需要，不再考慮除去城鄉(xiāng)生活用水以外的其它用水戶，因此95%保證率的可供水量等于95%保證率的徑流量減去水庫水量損失量，水庫水量損失量包括水庫水面蒸發(fā)損失量和水庫滲漏損失量，經(jīng)計算，各水庫95%保證率下的可供水量為751.89萬m3。

2030年登封市中心城區(qū)年需水量為2908.20萬m3，現(xiàn)有水庫的年可供水量為751.89萬m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心城區(qū)的年需水量，缺水量為2156.31萬m3。根據(jù)工程規(guī)劃，擬從白沙水庫引水，而白沙水庫為多年調(diào)節(jié)水庫，需根據(jù)白沙水庫現(xiàn)狀各個用水對象用水量和本工程所需水量對該水庫進(jìn)行興利調(diào)節(jié)計算，以判斷是否能滿足該工程需水量要求，

4、白沙水庫興利調(diào)節(jié)計算

4.1 用水量分析計算

白沙水庫用水主要包括白沙灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水、禹州市龍崗電廠和華潤電廠用水以及向本次工程登封市向新建盧店水廠供水等三部分。

（1）白沙灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水量分析計算

白沙灌區(qū)灌溉面積為24.3萬畝，作物種植比例為：小麥占70%，晚秋占65%，早秋占30%，復(fù)種指數(shù)為1.65，灌溉保證率為75%，灌區(qū)多年平均灌溉綜合凈定額為157.6萬m3/萬畝，灌溉水利用系數(shù)取0.65，多年平均灌溉綜合毛定額為242萬m3/萬畝，經(jīng)計算，多年平均用水量為5880.6萬m3。

（2）電廠用水量分析計算

根據(jù)河南省水利廳批復(fù)，白沙水庫每年向禹州市龍崗電廠供水1405萬m3，根據(jù)淮委許可【2010】51號文，白沙水庫每年向華潤電力登封有限公司供水208萬m3，即電廠每年用水量為1613萬m3。

（3）城市生活需水量分析計算

目前白沙水庫暫無城市生活用水對象，本工程擬以白沙水庫為水源向登封市新建的盧店水廠供水，供水量為2156.31m3。

4.2 供水方案

（1）禹州市龍崗電廠和華潤電廠按批復(fù)供水量進(jìn)行逐月分配。

（2）白沙水庫死水位209.0m，相應(yīng)庫容984萬m3，當(dāng)庫水位低于死水位209.0m時，為保證水庫大壩安全，停止向電廠供水。

（3）當(dāng)白沙水庫水量不能全部滿足各個用水對象保證率時候，根據(jù)供水保證率由高到低的原則，首先滿足城鎮(zhèn)供水，其次滿足電廠用水，最后滿足白沙灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水。

（4）白沙灌區(qū)地下水資源利用：規(guī)劃龍崗電廠供水項(xiàng)目時，為了利用白沙灌區(qū)地下水資源，把10萬畝灌區(qū)灌溉面積渠灌改井灌，當(dāng)白沙水庫供水不足時，可開采灌區(qū)地下水，灌區(qū)實(shí)施井渠結(jié)合供水方案。

4.3 長系列時歷法興利調(diào)節(jié)計算。

根據(jù)白沙水庫和供水區(qū)內(nèi)歷年各月、各旬扣除蒸發(fā)、滲漏損失后的可供水量以及供水區(qū)內(nèi)歷年各月、旬需水量，采用時歷法按以下公式分別進(jìn)行供需調(diào)節(jié)計算，計算公式：

W余缺=W來-W蒸-W滲-W用±△V

式中：

W余缺——計算時段內(nèi)余水或缺水：

W來——計算時段內(nèi)水庫和供水內(nèi)山泉來水；

W蒸——計算時段內(nèi)水庫蒸發(fā)量；

W用——計算時段內(nèi)需水量；

△V——計算時段內(nèi)水庫調(diào)蓄水量，與水庫調(diào)度運(yùn)用計劃有關(guān)，增量為+，減量為-。

經(jīng)計算，水廠供水保證率為100%、電廠保證率為74.58%，農(nóng)業(yè)灌溉保證率為37.29%，白沙水庫的水量不能滿足各個用水對象相應(yīng)保證率水量的的需求，在犧牲了白沙灌區(qū)農(nóng)業(yè)保證率和電廠用水保證率的前提下，水廠供水滿足了設(shè)計要求。

5、供水規(guī)模確定

經(jīng)過需水量分析預(yù)測、現(xiàn)有可供水量分析預(yù)測和水庫興利調(diào)節(jié)后，確定本工程每年可從白沙水庫引水2156.31萬m3，供水規(guī)模確定為6萬m3/d。