王玉海

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450001)

豫南某縣多年平均降雨量870.7 mm。受氣候和地形的影響，區(qū)內(nèi)降雨量分布不均，由東北向西南遞增，在800～1 000 mm之間變化。

根據(jù)縣各水文站實測徑流資料系列情況以及水資源規(guī)劃區(qū)劃分格局，豫南某縣多年平均地表水資源量為25 477萬 m3，徑流深234 mm。

豫南某縣地下水蘊藏豐富，水質(zhì)為重碳酸鹽型淡水，地下水平均埋深3～5 m，低洼區(qū)2～3 m，近河地區(qū)與河流水位相平?？h城內(nèi)60%地區(qū)屬淺層中等富水區(qū)，深層水主要巖性為粉砂、中細砂及礫石，含水層厚度為40～60 m，埋深55～220 m。據(jù)水文資料推算，區(qū)域地下水資源量模數(shù)15萬 m3/km2，全縣多年平均地下水資源量為17 087萬 m3，地下水與地表水之間重復(fù)計算量為3 981萬 m3。

豫南某縣多年平均地表水資源量為2.547 7億 m3，地下水資源量為1.708 7億 m3，扣除地表水與地下水資源量之間重復(fù)水量，區(qū)域水資源總量為3.858 4億 m3，產(chǎn)水模數(shù)為34萬 m3/km2，產(chǎn)水系數(shù)為0.38。

1 供水概況

豫南某縣中心城區(qū)水資源相對短缺，供水水源以地下水為主，目前，縣城區(qū)現(xiàn)共有供水廠2座，分別為縣第一水廠和縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新建3萬噸水廠，均為地下水源廠。同時，為緩解城區(qū)供水壓力，規(guī)劃新建縣南水北調(diào)水廠，計劃2022年開始對城區(qū)進行供水。

1.1 縣第一水廠

縣第一水廠于2009年開始建設(shè)，2010年建成并投入運營，水源地設(shè)計日供水能力2萬 m3，供水深井11眼。供水工程建設(shè)初期，由于當(dāng)時城區(qū)自備井較多、管網(wǎng)范圍小，自來水用戶較少，所以自來水公司日供水量較少。現(xiàn)在根據(jù)城區(qū)居民生活、經(jīng)濟發(fā)展的需要和城市自備井關(guān)閉工作的要求，供水量已大大超過其供水能力2萬 m3/d，2019年日供水量達2.48萬 m3/d。

1.2 縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新建3萬噸水廠

縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新建3萬噸水廠位于縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，廠址占地面積18畝，水廠區(qū)按功能主要分為兩個區(qū)域：生產(chǎn)管理區(qū)和生產(chǎn)區(qū)，生產(chǎn)區(qū)按照工藝流程布置輸水管道、清水池、供水泵房等建構(gòu)筑物，供水總規(guī)模3萬 m3/d。2019年9月，水廠已開始試運行，日供水量達到1.1萬 m3/d。

1.3 縣南水北調(diào)水廠

縣南水北調(diào)供水廠及配套管網(wǎng)工程水源地位于縣城區(qū)西北部，規(guī)劃用地面積50.79畝。根據(jù)南水北調(diào)中線工程供水總體方案，該供水廠設(shè)計總規(guī)模為6萬 m3/d，分兩期建設(shè)，供水廠一期工程和配套管網(wǎng)工程，供水規(guī)模3萬 m3/d，南水北調(diào)水廠計劃建設(shè)工期為2 a，項目計劃建設(shè)起止年限為2020年6月至2022年5月。

2 預(yù)測方法選擇

城市需水量包括生活用水量、工業(yè)用水量和綠化用水、管網(wǎng)漏失、未預(yù)見用水等，需水量預(yù)測一般以過去的用水量資料為依據(jù)，以用水趨勢、經(jīng)濟條件、人口變化、水資源情況、政策導(dǎo)向等為條件，經(jīng)全面分析當(dāng)?shù)厮礂l件、水環(huán)境質(zhì)量和用水習(xí)慣、工業(yè)結(jié)構(gòu)，參照臨近地區(qū)供水發(fā)展經(jīng)驗，采用適當(dāng)方法確定合適的用水指標(biāo)。目前需水量預(yù)測一般有以下幾種方法：(1)年平均增長率法；(2)用水指標(biāo)法；(3)用地指標(biāo)法；(4)數(shù)學(xué)模型法；(5)比例法。依據(jù)《縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃(2013-2030年)》的相關(guān)規(guī)劃內(nèi)容，根據(jù)分析范圍具體情況，本文采用用水指標(biāo)法對縣中心城區(qū)規(guī)劃水平年的需水量進行預(yù)測。

3 用水指標(biāo)法預(yù)測需水量

3.1 生活需水量預(yù)測

根據(jù)《縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃(2016-2030年)》，至2020年，縣中心城區(qū)規(guī)劃人口規(guī)模30.2萬人，建設(shè)用地3 260 hm2。至2030年，縣中心城區(qū)規(guī)劃人口規(guī)模46萬人，建設(shè)用地4 796 hm2。

參考《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GB50013-2016)中二區(qū)中、小城市綜合生活用水定額用水指標(biāo)范圍為110～180 L/(人·d)，并參考《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50282-2016)二區(qū)中等城市130～240 L/(人·d)的對應(yīng)指標(biāo)，結(jié)合縣中心城區(qū)的實際情況，確定2022年縣中心城區(qū)綜合生活用水定額為124.6 L/(人·d)，年生活需水量為1 053.75(2.89)萬 m3/a；2030年縣中心城區(qū)居民綜合生活用水定額為130.6 L/(人·d)，年生活需水量預(yù)測結(jié)果為1 399.08(3.83)萬 m3/a。

3.2 工業(yè)需水量預(yù)測

工業(yè)用水量的計算采用定額法計算，因此在工業(yè)用水定額的選取方面主要考慮了萬元工業(yè)增加值用水量。工業(yè)用水定額應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)布局、發(fā)展沿革、水資源條件、節(jié)水水平等因素確定?？h中心城區(qū)2015年的萬元工業(yè)增加值用水定額為21.6 m3/萬元，現(xiàn)狀年萬元工業(yè)增加值用水定額為15.12 m3/萬元，根據(jù)《縣水資源綜合規(guī)劃報告》，至2022年萬元工業(yè)增加值用水定額減少為14.23 m3/萬元。至2030年，萬元工業(yè)增加值用水定額減少為10.1 m3/萬元。

依據(jù)《縣2016-2020年政府工作報告》，全縣工業(yè)增加值在2015-2019年年均保持10%左右的年均增速，分別為9.8%、9.3%、9.6%、9.1%，8.6%，2019年縣中心城區(qū)工業(yè)增加值為22.82億元。根據(jù)以上基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析，再結(jié)合《縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃(2016-2030年》，預(yù)測2019-2020年工業(yè)增加值增長率為9%，2020-2030年工業(yè)增加值增長率為7%，即到2022年工業(yè)增加值為28.49億元，到2030年工業(yè)增加值為48.95億元。綜合以上分析，全縣中心城區(qū)2022年工業(yè)用水量為1.11萬 m3/d，合405.41萬 m3/a；全縣中心城區(qū)2030年工業(yè)用水量為1.35萬 m3/d，合494.40萬 m3/a。

3.3 道路和綠地需水量預(yù)測

根據(jù)《縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃(2013-2030年)》，并參考全縣城區(qū)的道路和綠地用水實際情況，確定中心城區(qū)道路及綠地澆灑用水量占綜合生活用水量與工業(yè)用水量兩種水量之和的10%。經(jīng)計算，2022年該部分需水量為0.40萬 m3/d，即145.92萬 m3/a；2030年部分需水量為0.52萬 m3/d，即189.35 m3/a。

根據(jù)《縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃(2016-2030年)》，道路澆灑與綠地用水的水質(zhì)要求較低，為了合理、節(jié)約利用水資源，可使用河道水和再生水。因此，此項用水量不再計入城市用水總量。

3.4 管網(wǎng)漏失水量

管網(wǎng)漏失水量的大小取決于供水管網(wǎng)的覆蓋范圍及生活、工業(yè)用水總量的大小。參照《中國城鎮(zhèn)水務(wù)行業(yè)2035年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃》以及《城市供水行業(yè)2010年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃及2020年遠景目標(biāo)》中該部分水量的預(yù)測，同時根據(jù)全縣中心城區(qū)的管網(wǎng)漏失的實際情況，管網(wǎng)漏失水量按綜合生活和工業(yè)兩種用水量之和的10%進行預(yù)測。經(jīng)計算，2022年全縣中心城區(qū)內(nèi)管網(wǎng)漏失水量為0.40萬 m3/d，即145.92萬 m3/a；2030年全縣中心城區(qū)內(nèi)管網(wǎng)漏失水量為0.52萬 m3/d，即189.35 m3/a。

3.5 未預(yù)見水量

參考《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GB50013-2006)，根據(jù)全縣中心城區(qū)的實際情況，未預(yù)見水量按綜合生活、工業(yè)以及管網(wǎng)漏失三種用水量的8%進行計算，經(jīng)計算，2022年全縣中心城區(qū)未預(yù)見水量為0.352萬 m3/d，即128.41萬 m3/a；2030年全縣中心城區(qū)未預(yù)見水量為0.457萬 m3/d，即166.63萬 m3/a。

3.6 需水總量預(yù)測

據(jù)此，全縣中心城區(qū)2022年需水量為5.152萬 m3/d，即1 880.48萬 m3/a；2030年需水量為6.27萬 m3/d，即2 286.98萬 m3/a。

4 供水區(qū)域水資源配置

4.1 中水合理利用

道路澆灑與綠地用水的水質(zhì)要求較低，為了合理、節(jié)約利用水資源，可使用河道水和再生水。因此，此項用水量不再計入城市用水總量，經(jīng)前文需水預(yù)測計算分析，全縣中心城區(qū)2030年道路澆灑與綠地用189.35萬 m3/a，因此，應(yīng)扣除道路和綠地總需水量189.35萬 m3/a。

4.2 根據(jù)供水結(jié)構(gòu)適時調(diào)整

根據(jù)2019年實際供水量明細，2019年縣第一水廠實際供水量約為2.48萬 m3/d?？h產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新建3萬 t水廠現(xiàn)狀日供水能力約1.02萬 m3/d。根據(jù)該縣水資源分布特點、南水北調(diào)措施的實施，可以看出南水北調(diào)供水是該縣重要的集中供水水源，優(yōu)先使用，其次為地下水源。隨著供供水區(qū)域的不斷增大，該縣中心城區(qū)需水量不斷增大，縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新建3萬 t水廠供水量也會隨之增大，至2022年，供水量達到最大。隨著南水北調(diào)工程的開啟實施，將來有可能替換縣第一水廠的供水，關(guān)停后的西縣第一水廠地下水源作為南水北調(diào)水源的后備水源。

4.3 資源配置結(jié)果

綜上，縣自來水有限公司供水區(qū)域2022年扣除道路澆灑和綠地用水145.92萬 m3/a的供水規(guī)模，需要縣第一水廠提供水量730萬 m3/a，縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新建3萬 t水廠提供水量1 003.49 m3/a，2030年扣除道路澆灑和綠地用水189.35萬 m3/a的供水規(guī)模，需要縣南水北調(diào)水廠提供水量2 000.00萬 m3/a，需要縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新建3萬 t水廠提供水量249.46萬 m3/a。

5 合理取用水量核定

全縣中心城區(qū)現(xiàn)有兩座水廠合計供水規(guī)模5萬 m3/d。2019年實際供水合計約2.48萬 m3/d。經(jīng)核定，全縣中心城區(qū)現(xiàn)有2座供水廠廠區(qū)自用水率滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。其中，縣第一水廠2022年申請年取水量約730萬 m3/a，2030年申請年取水量60萬 m3/a(轉(zhuǎn)備用)；縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新建3萬 t水廠2022年申請年取水量約1 003.49萬 m3/a，2030年申請年取水量249.46萬 m3/a。合理取用水量結(jié)合實際情況、需水預(yù)測分析及規(guī)劃要求，核定取用水量見表1。

表1 全縣中心城區(qū)水廠合理取用水量核定表 萬m3/a

6 結(jié)語

本次分析充分考究了全縣中心城區(qū)現(xiàn)狀供水及未來規(guī)劃要求，隨著南水北調(diào)水源的引入，地下水廠的供水規(guī)模在一定程度上開始減小。南水北調(diào)通水前(2022年前)，主要通過開采地下水對該縣城區(qū)進行供水，由縣第一水廠和縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新建3萬 t水廠聯(lián)合供水；隨著2022年縣南水北調(diào)水廠管網(wǎng)完及配套設(shè)施的善，全縣中心城區(qū)將會逐步變更南水北調(diào)水源為主水源，壓減地下水的開采，涵養(yǎng)保護地下水資源。