付英陽(yáng)

(遼寧撫順潤(rùn)澤水利工程監(jiān)理有限公司，遼寧 撫順 113299)

?

建平縣水資源配置工程組合方案探析

付英陽(yáng)

(遼寧撫順潤(rùn)澤水利工程監(jiān)理有限公司，遼寧 撫順 113299)

基于建平縣水資源短缺和地下水超采、各行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)性用水矛盾突出等多重問(wèn)題的困擾，未來(lái)將以保障全縣水資源安全供給為核心，擬定未來(lái)不同組合的水資源配置方案，通過(guò)典型年調(diào)節(jié)計(jì)算和對(duì)比分析，給出推薦方案配置結(jié)果，為從根本上解決或緩解全縣嚴(yán)峻的水資源供需矛盾提供科學(xué)的依據(jù)。

水資源配置；組合方案；供需平衡；有效利用率

1 概 述

建平縣有較豐富的礦產(chǎn)資源，工業(yè)用水在今后將會(huì)進(jìn)入高速增長(zhǎng)期，因此，提高過(guò)境水開發(fā)利用規(guī)模，加大節(jié)水力度，增強(qiáng)有效利用率，而工業(yè)用水的保證率要求很高?？衫玫牡乇硭苌?，現(xiàn)狀年僅老官地鎮(zhèn)利用120萬(wàn)m3，未來(lái)規(guī)劃水平年地表水供水量基L本維持現(xiàn)狀不變。2015年閻王鼻子水庫(kù)實(shí)現(xiàn)新增過(guò)境水供水量1278萬(wàn)m3；到2020年計(jì)劃修建閻王鼻子水庫(kù)供水工程，按照應(yīng)急工程輸水管道設(shè)計(jì)最大過(guò)流能力8萬(wàn)m3/d考慮，則過(guò)境水供水規(guī)?？蛇_(dá)2900萬(wàn)m3；到2030年上窩鋪水庫(kù)供水工程是否興建存在不確定性，分為興建和不興建兩種情景考慮水資源配置工程組合方案。

2 組合方案

對(duì)于水資源組合方案，基于未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要與可能，設(shè)定經(jīng)濟(jì)社會(huì)高增長(zhǎng)和適度增長(zhǎng)2種發(fā)展模式；對(duì)于節(jié)水措施，擬定強(qiáng)化節(jié)水、適度節(jié)水兩種情景；通過(guò)二者組合得到4種組合方案。具體方案組合見表1。

表1 建平縣需水組合方案

3 2015年和2020年水資源配置結(jié)果

2015年閻王鼻子水庫(kù)應(yīng)急供水規(guī)模為3.5 萬(wàn) m3/d，即可新增過(guò)境水供水量1278萬(wàn)m3；到2020年隨著需水量的增大，計(jì)劃修建閻王鼻子水庫(kù)供水工程，按照應(yīng)急工程輸水管道設(shè)計(jì)輸水能力8 萬(wàn) m3/d，在不擴(kuò)大輸水管道設(shè)計(jì)輸水能力的情況下，可實(shí)現(xiàn)最大過(guò)境水供水規(guī)模為2900萬(wàn)m3。具體配置結(jié)果見表2，表3。

表2 2015年水資源供需平衡結(jié)果 萬(wàn)m3、%

從表2可以看出，2015年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量分別為13177萬(wàn)m3、17087萬(wàn)m3、10323萬(wàn)m3和12744萬(wàn)m3，在實(shí)現(xiàn)縣城新增過(guò)境水供水量1278萬(wàn)m3且熱水畜牧農(nóng)場(chǎng)及熱水工業(yè)園區(qū)在老哈河傍河取水的基礎(chǔ)上，2015年全縣仍需地下水超采量分別為350萬(wàn)m3、2286萬(wàn)m3、0萬(wàn)m3和122萬(wàn)m3。這主要是由于建平縣水資源稟賦條件與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展用水需求嚴(yán)重不匹配造成的，地下水超采區(qū)基本都分布在縣城。其中方案Ⅰ和Ⅳ地下水在現(xiàn)狀年的基礎(chǔ)上有一定壓采，方案Ⅲ不超采，方案Ⅱ地下水超采現(xiàn)象將急劇惡化，四個(gè)方案通過(guò)新建老哈河傍河取水工程取水規(guī)模分別為112萬(wàn)m3、386 萬(wàn) m3、0萬(wàn)m3和113萬(wàn)m3。

表3 2020年水資源供需平衡結(jié)果 萬(wàn)m3、%

從表3可以看出，2020年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量分別為14919萬(wàn)m3、20340萬(wàn)m3、11469萬(wàn)m3和14926萬(wàn)m3，在實(shí)現(xiàn)縣城新增過(guò)境水供水量2690萬(wàn)m3且熱水畜牧農(nóng)場(chǎng)及熱水工業(yè)園區(qū)在老哈河傍河取水的基礎(chǔ)上，2020年全縣地下水超采量分別為5萬(wàn)m3、2481萬(wàn)m3、0萬(wàn)m3和107萬(wàn)m3。即方案Ⅰ、方案Ⅲ和方案Ⅳ縣城可實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)基本平衡；四個(gè)方案通過(guò)新建老哈河傍河取水工程取水規(guī)模分別為516萬(wàn)m3、1257萬(wàn)m3、197萬(wàn)m3和585萬(wàn)m3。由此可見，四個(gè)方案中方案Ⅱ(高增長(zhǎng)&適度節(jié)水)地下水超采現(xiàn)象最嚴(yán)重，且用水也較浪費(fèi)；若2015年、2020年仍維持現(xiàn)狀年地下水超采707萬(wàn)m3規(guī)模，則方案Ⅱ全縣缺水率分別為9.24%和8.72%，不利于建平縣的可持續(xù)跨越式發(fā)展。方案Ⅲ(適度增長(zhǎng)&強(qiáng)化節(jié)水)雖然地下水超采現(xiàn)象得到有效緩解，且2015年可實(shí)現(xiàn)地下水基本不超采，但要增加節(jié)水投資、抑制需求增長(zhǎng)，會(huì)影響全縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；方案Ⅰ(高增長(zhǎng)&強(qiáng)化節(jié)水)和方案Ⅳ(適度增長(zhǎng)&適度節(jié)水)在2015年和2020年仍存在一定的地下水超采，但方案Ⅳ存在用水浪費(fèi)現(xiàn)象，用水效率較低，且一定程度上束縛了建平縣發(fā)展速度，但在地下水超采規(guī)模比較接近的情況下方案Ⅰ則更有利于建平縣的快速發(fā)展。綜上所述，2015年和2020年選取方案Ⅰ(高增長(zhǎng)&強(qiáng)化節(jié)水)為優(yōu)先推薦方案。

值得說(shuō)明的是，由于上窩鋪水庫(kù)是否修建、何時(shí)修建及如何分配供水額度，不僅涉及到全省層面的遼西北調(diào)水計(jì)劃，而且還與全市區(qū)域水資源配置格局的總體考慮有關(guān)，因此存在很多不確定性。假如上窩鋪水庫(kù)于2020年提前修建完成，則可不再修建閻王鼻子水庫(kù)供水工程，方案Ⅰ～方案Ⅳ縣城需過(guò)境水量2690萬(wàn)m3、2900萬(wàn)m3、1284萬(wàn)m3和2 387 萬(wàn) m3可通過(guò)上窩鋪水庫(kù)供水工程來(lái)滿足。同時(shí)，閻王鼻子水庫(kù)應(yīng)急供水工程可不作為常規(guī)水源參與水資源配置調(diào)節(jié)計(jì)算；若將閻王鼻子水庫(kù)應(yīng)急供水工程(供水規(guī)模1278萬(wàn)m3)作為常規(guī)水源參與水資源配置，則方案Ⅰ、方案Ⅱ和方案Ⅳ需上窩鋪水庫(kù)供水工程供水量分別為1412萬(wàn)m3、1622萬(wàn)m3和1 109 萬(wàn) m3。另外，未來(lái)隨著遼西北供水工程規(guī)模的擴(kuò)大，若供水范圍延伸至建平縣，則未來(lái)規(guī)劃水平年可選擇需水高方案(方案Ⅱ)，以適當(dāng)減少節(jié)水投資，或更快地加速縣城及縣域三個(gè)工業(yè)園區(qū)、建立新工業(yè)園區(qū)建設(shè)步伐，進(jìn)一步推進(jìn)建平縣的跨越式快速發(fā)展。具體發(fā)展情況及需水規(guī)模，可在后期根據(jù)分水情況作適當(dāng)調(diào)整。

4 2030年水資源配置結(jié)果

由于2030年上窩鋪水庫(kù)供水工程是否興建存在不確定性，為此擬定兩種情景：情景Ⅰ為上窩鋪水庫(kù)供水工程建成通水，供水區(qū)主要為縣城；情景Ⅱ?yàn)樯细C鋪水庫(kù)供水工程未建成通水。

4.1 情景Ⅰ

情景Ⅰ為上窩鋪水庫(kù)供水工程建成通水，實(shí)現(xiàn)年設(shè)計(jì)供水量為5363萬(wàn)m3，由于建平縣缺水量最大，且縣城地理位置距上窩鋪水庫(kù)較近，用水條件得天獨(dú)厚，因此初步考慮按照50%分水比例實(shí)現(xiàn)給建平縣城供水，即2030年建平縣可從上窩鋪水庫(kù)新增過(guò)境水供水量2681萬(wàn)m3。建平縣2030年水資源配置結(jié)果，見表4。

表4 2030年水資源供需平衡結(jié)果 萬(wàn)m3、%

從表4可以看出，情景Ⅰ在上窩鋪水庫(kù)供水工程建成通水且按照50%比例分水的情景下，2030年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量分別為17747萬(wàn)m3、24341萬(wàn)m3、13328萬(wàn)m3和17750萬(wàn)m3，在全縣地下水實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡的基礎(chǔ)上，多年平均缺水率分別為0.00%、7.67%、0.00%和3.05%?？梢姺桨涪窈头桨涪蟛蝗彼?。對(duì)于四個(gè)需水方案，全縣多年平均過(guò)境水供水量分別為4828萬(wàn)m3、7689萬(wàn)m3、2398萬(wàn)m3和4058萬(wàn)m3，其中包括上窩鋪水庫(kù)供水工程供水量2681萬(wàn)m3外，仍需閻王鼻子水庫(kù)供水量分別為1597萬(wàn)m3、4058萬(wàn)m3、0萬(wàn)m3和878萬(wàn)m3，老哈河傍河取水量分別為550萬(wàn)m3、950萬(wàn)m3、263萬(wàn)m3和499萬(wàn)m3。此時(shí)，閻王鼻子應(yīng)急工程可不作為常規(guī)水源參與水資源配置調(diào)節(jié)計(jì)算。若將閻王鼻子應(yīng)急工程(供水規(guī)模1278萬(wàn)m3)作為常規(guī)水源參與水資源配置，則方案Ⅰ、方案Ⅱ仍需閻王鼻子水庫(kù)供水工程供水量分別為319萬(wàn)m3、2 780 萬(wàn)m3。

總之，情景Ⅰ是按照50%分水比例實(shí)現(xiàn)上窩鋪水庫(kù)供水工程給建平縣城供水，但若考慮凌源市、建平、喀左3座縣城平分上窩鋪水庫(kù)供水量，即只能實(shí)現(xiàn)以1/3分水比例給建平縣城供水--建平縣城可分上窩鋪水庫(kù)供水工程供水量為1788萬(wàn)m3，則需閻王鼻子水庫(kù)供水工程供水量分別為2490萬(wàn)m3、4951萬(wàn)m3、347萬(wàn)m3和1771萬(wàn)m3。其中包括閻王鼻子水庫(kù)應(yīng)急工程供水量1278萬(wàn)m3，方案Ⅰ、方案Ⅱ、方案Ⅳ仍需閻王鼻子水庫(kù)供水工程供水量分別為1212萬(wàn)m3、3673萬(wàn)m3和493萬(wàn)m3。

4.2 情景Ⅱ

情景Ⅱ?yàn)樯细C鋪水庫(kù)供水工程未建成通水，即過(guò)境水供水量仍維持2020年規(guī)模。建平縣2030年水資源配置結(jié)果，見表5。

表5 2030年水資源供需平衡結(jié)果 萬(wàn)m3、%

從表5可以看出，情景Ⅱ?yàn)樯细C鋪水庫(kù)供水工程未建成通水的情景，2030年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量與情景Ⅰ相同，在縣城過(guò)境水供水規(guī)模與2020年相同，熱水畜牧農(nóng)場(chǎng)及熱水工業(yè)園區(qū)在老哈河傍河取水工程取水量分別為550萬(wàn)m3、950萬(wàn)m3、263萬(wàn)m3和499萬(wàn)m3的前提下，實(shí)現(xiàn)全縣地下水采補(bǔ)平衡，多年平均缺水率分別為8.40%、23.44%、0.00%和6.76%。

情景Ⅰ是在2030年上窩鋪水庫(kù)供水工程通水且分水量為2681萬(wàn)m3的情景下，從水資源供需平衡的角度，四種方案均可行。其中方案Ⅱ(高增長(zhǎng)&適度節(jié)水)需水量顯得增長(zhǎng)過(guò)快，過(guò)境水供水規(guī)模也最大，在上窩鋪水庫(kù)供水工程供水量達(dá)2681萬(wàn)m3的情況下，仍需閻王鼻子水庫(kù)供水工程供水量為4 058 萬(wàn) m3，開源工程投資大且用水效率較低，不符合當(dāng)?shù)乜陀^實(shí)際與需求；方案Ⅲ(適度增長(zhǎng)&強(qiáng)化節(jié)水)需水量增長(zhǎng)較慢，過(guò)境水供水規(guī)模最小，節(jié)水力度大，但不利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)財(cái)富的積累；方案Ⅰ(高增長(zhǎng)&強(qiáng)化節(jié)水)和方案Ⅳ(適度增長(zhǎng)&適度節(jié)水)需水量增長(zhǎng)適中，過(guò)境水供水規(guī)模適中。尤其是，方案Ⅰ既可保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，因此，選擇情景Ⅰ方案Ⅰ(高增長(zhǎng)&強(qiáng)化節(jié)水)作為優(yōu)先推薦方案。推薦方案Ⅰ，2030年熱水畜牧農(nóng)場(chǎng)及工業(yè)園區(qū)可通過(guò)老哈河傍河取水工程取水量550萬(wàn)m3以滿足用水需求；縣城過(guò)境水規(guī)模為4278萬(wàn)m3，則應(yīng)急工程輸水管道需要擴(kuò)建，使其輸水能力達(dá)到13 萬(wàn) m3/d。

情景Ⅱ2030年上窩鋪水庫(kù)供水工程未建成通水的情景下缺水量較大，①通過(guò)擴(kuò)建老哈河傍河取水工程規(guī)模來(lái)滿足新增用水需求2000萬(wàn)m3；②擴(kuò)建閻王鼻子水庫(kù)應(yīng)急輸水管道規(guī)模，增加閻王鼻子水庫(kù)供水規(guī)模，因此，情景Ⅱ選擇方案Ⅰ(高增長(zhǎng)&強(qiáng)化節(jié)水)作為優(yōu)先推薦方案。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)比分析2030年上窩鋪水庫(kù)供水工程是否通水的兩種情景，可見情景Ⅰ在有效緩解建平縣用水緊張和實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡的基礎(chǔ)上更有利于全縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)跨越式發(fā)展，因此建議優(yōu)先推薦情景Ⅰ方案Ⅰ，積極爭(zhēng)取上窩鋪水庫(kù)供水工程早日修建。

[1]趙喜富,茅樵,曹升樂(lè),解文靜.濟(jì)南市“五庫(kù)連通工程”水資源優(yōu)化配置研究[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2015(07)：32-35.

[2]耿雷華,王建生,劉翠善.淺談水資源合理配置評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2004(S1)：22-24.

[3]趙喜富.基于“三條紅線”的濱海地區(qū)水資源優(yōu)化配置研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2015.

[4]馮克鵬.寧夏水資源優(yōu)化配置決策支持系統(tǒng)研究[D].銀川：寧夏大學(xué)，2014.

[5]鄭雄偉,周芬,劉光裕,唐巨山.水資源供給配置評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2007(03)：66-68.

2016-08-22

付英陽(yáng)(1980-)，男，遼寧普蘭人，工程師，從事水利工程監(jiān)理工作。

1007-7596(2016)09-0086-04

TV213.4

B