姬紅旗

（商丘市水利施工總隊，河南 商丘 476000）

0 引言

隨著中國人口的不斷增加，工業(yè)經濟的快速發(fā)展，地表水資源短缺的形勢越來越嚴峻。在這種形勢下，必然要求經濟發(fā)展布局、國民經濟建設發(fā)展規(guī)劃、重大建設項目的興建要充分考慮水資源條件，并通過開發(fā)建設項目水資源論證，保證建設項目水源供水的安全可靠性。

1 項目概況

該新建循環(huán)流化床供熱鍋爐項目建設規(guī)模3×75 t/h，項目性質供熱供能。工程在原有廠區(qū)北側進行擴建，總占地面積33 300 m2，廠區(qū)分為辦公室生活區(qū)、生產區(qū)、輔助生產區(qū)、燃料堆放區(qū)。辦公室生活區(qū)利用現有廠區(qū)辦公樓，位于現有廠區(qū)南，燃料堆放區(qū)位于廠區(qū)中部。主廠房及鍋爐位于廠區(qū)北部，并規(guī)劃了輸煤走廊與前期上煤系統(tǒng)進行銜接。工程主要包括主廠房、迎風機房、空壓機房、水處理間、煤場等，其中水處理間、煤場在現有工程水處理和煤場處擴建，其余土建工程均新建。工程主要設備包括循環(huán)流化床鍋爐、破碎機、篩分析、軟化水處理系統(tǒng)、冷渣機、布袋除塵器、NID脫硫系統(tǒng)等。

項目處于某市高新區(qū)，區(qū)內無可滿足項目利用的中水、地表水，且項目由于供熱、供氣的主要對象為乳業(yè)、藥業(yè)等公司，對水質要求較高，因此項目選用水質較好的中深層地下水作為取水水源，確保企業(yè)用氣安全。項目區(qū)位于地下水限采區(qū)之外，采用中深層地下水作為供水水源符合水資源管理的要求。

2 水文地質

根據含水介質性質，分析區(qū)地下水分為松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖類裂隙巖溶水。由于碳酸鹽巖分布廣、面積大，巖溶水在占主導地位，是凈水廠的主要水源，碳酸鹽巖根據含水層巖性組合特征，可分為不純碳酸鹽巖含水層和純碳酸鹽巖含水層。

3 河流水系與水利工程

該市分屬黃、海2 大水系，流域面積在1 000 km2以上的河道5條，除黃河、沁河2條大型河道外，還有丹河、大沙河、新蟒河3條中型河道，流域面積在100 km2以上的小型河道有14條。

大沙河發(fā)源于山西省太行山區(qū)，是海河流域衛(wèi)河的源頭支流，流經修武、博愛、武陟、焦作市區(qū)，于修武縣官司橋村出境，流至新鄉(xiāng)縣合河村與其他支流匯合后稱衛(wèi)河。大沙河在焦作出境斷面以上流域面積約1 664 km2，其中山區(qū)面積約占60%。主要支流有幸福河、將溝、新河、山門河等。大沙河是廠址附近的主要地面水體，也是當地主要納污河道，沿途有許多廢水排入，河水的主要污染物是COD和油類。

全市現有5座中型水庫和21座小型水庫，蓄水能力達1.50億m3；有萬畝以上灌區(qū)17 處，設計灌溉面積達10.13 萬hm2；機電排灌站880 處，裝機容量達1.90 萬kW；機電井44 379 眼；骨干河道堤防497 km；中小型水閘78座等一批水利工程，初步形成了攔、蓄、引、提、灌、排等較為完善的水利工程體系。

全市1 845 個行政村，其中山丘區(qū)274 個行政村，平原區(qū)1 571個行政村，截至2014年底，先后實施了16批農村飲水安全工程，累計投入資金6.69億元，建各類飲水工程972處，解決了全市133.13萬人的飲水安全問題，使群眾吃上了放心水，取得了“小工程，大德政”的良好效果。

4 水資源狀況

4.1 水資源量及時空分布特點

4.1.1 地表水資源數量及其分布

受降水和下墊面條件的影響，徑流量的地區(qū)分布與降雨在區(qū)域上的分布相似，山丘區(qū)大于平原區(qū)，北部大于南部，徑流量由南向北逐漸增加。

分析區(qū)河流的徑流量主要是由降水補給，呈現汛期徑流比較集中，最大與最小月徑流相差懸殊，不同季節(jié)徑流變化較大等特點。徑流的多年變化，較降雨更為劇烈，主要表現在最大與最小年徑流倍比更加懸殊。分析區(qū)地表水資源量具體分布見表1。

表1 分析區(qū)天然徑流量表

4.1.2 地下水資源量及其時空分布特征

分析區(qū)多年平均地下水資源量為7 657萬m3/a，其中：山丘區(qū)為4 995 萬m3/a，平原區(qū)為4 260 萬m3/a，山區(qū)與平原區(qū)的重復量為1 598萬m3/a。分析區(qū)地下水資源量見表2。

表2 分析區(qū)多年平均地下水資源量表 單位：104 m3/a

由于流域淺層地下水補給受地形地貌、地層巖性和結構、植被、水文氣象、水利工程及灌溉方式等因素的制約，分析區(qū)地下水資源量在區(qū)域分布上有較大的差異，地下水資源模數總趨勢是北部大、南部??；山立腳點傾斜平原比一般平原區(qū)水資源模數要大，一般平原區(qū)要比地下水超采漏斗區(qū)大；有灌區(qū)和引水條件好的區(qū)，產生渠系滲漏補給和渠灌田間入滲補給量大，其地下水資源模數比鄰近平原區(qū)大。

4.2 水功能區(qū)水質及變化情況

分析范圍內，項目涉及的水功能區(qū)分別為：大沙河博愛縣排污控制區(qū)，大沙河修武縣農業(yè)用水區(qū)，大沙河修武縣排污控制區(qū)，新河焦作市景觀娛樂區(qū)，新河焦作市排污控制區(qū)。除新河焦作市景觀娛樂區(qū)水質目標為Ⅳ類水以外，其余4個水功能區(qū)的水質目標均為V類水。

5 水資源開發(fā)利用現狀分析

5.1 供水工程與供水量

供水設施是水資源利用的重要條件之一，供水設施遍布國民經濟的各個方面。分析區(qū)供水工程設施依水源類型大體上分為地表水和地下水2 種供水工程設施。地表水源供水工程設施依工程類型分為蓄水、引水和提水3 種，地下水源供水工程設施依工程類型又分為淺層地下水源及深層地下水源2 種供水設施。

5.1.1 地表水供水工程

①蓄水工程主要包括水庫和塘堰壩，分析區(qū)內已建成1座中型水庫，庫容1 660萬m3，建成各種塘壩162處，總蓄水容量118萬m3。目前分析區(qū)內各類蓄水工程總庫容達1 778萬m3。②引水工程，分析區(qū)內涉及已建成灌溉面積在萬畝以上的引水工程共計3處，設計灌溉面積7 600 hm2，有效灌溉面積2 300 hm2。③提水工程利用動力機械來實現用水目的工程即為提水工程。分析區(qū)已建成機電排灌站共計40處，總裝機容量890 kW。

5.1.2 地下水供水工程

焦作市地下水的取水方式有土井人工取水和機械取水2種形式。目前，土井人工取水方式主要存在于山區(qū)和機械、電力條件缺乏的地方，其用途也基本上為農村生活用水，該部分在地下水的供水量中所占份額很小。機械取水方式為利用動力機械開采地下水，由于動力形式不同而分為電配井和機配井。

現狀年分析區(qū)配套井共計1 950眼，合計裝機容量13.86×103kW。其中電配井1 928眼，裝機容量13 700 kW。機配井22眼，裝機容量160 kW。

5.2 用水量、用水水平和用水結構

5.2.1 用水量

2011年市區(qū)總用水量為1.46億m3，其中：農田灌溉用水量0.22億m3；林牧漁畜用水量0.06億m3；工業(yè)用水量0.70億m3；城鎮(zhèn)公共用水量0.06億m3；居民生活用水量0.32億m3；生態(tài)環(huán)境用水量0.10億m3。

2012年市區(qū)總用水量為1.80億m3，其中：農田灌溉用水量0.45 億m3；林牧漁畜用水量0.06 億m3；工業(yè)用水量0.77 億m3；城鎮(zhèn)公共用水量0.07億m3；居民生活用水量0.34億m3；生態(tài)環(huán)境用水量0.12億m3。

2013年市區(qū)總用水量為1.93億m3，其中：農田灌溉用水量0.63億m3；林牧漁畜用水量0.07億m3；工業(yè)用水量0.68億m3；城鎮(zhèn)公共用水量0.09億m3；居民生活用水量0.35億m3；生態(tài)環(huán)境用水量0.13億m3。

2014年市區(qū)總用水量為1.48億m3，其中：農田灌溉用水量0.33億m3；林牧漁畜用水量0.04億m3；工業(yè)用水量0.63億m3；城鎮(zhèn)公共用水量0.08億m3；居民生活用水量0.33億m3；生態(tài)環(huán)境用水量0.08億m3。

2015年市區(qū)總用水量為1.54億m3，其中：農田灌溉用水量0.30億m3；林牧漁畜用水量0.04億m3；工業(yè)用水量0.50億m3；城鎮(zhèn)公共用水量0.09億m3；居民生活用水量0.41億m3；生態(tài)環(huán)境用水量0.20億m3。

5.2.2 用水水平

分析區(qū)現狀年（2015）萬元GDP用水量為35.64 m3/萬元，萬元工業(yè)增加值用水量26.67 m3/萬元，居民生活平均用水量為110.46 L/（人·d），工業(yè)耗水率為18.50%，居民生活耗水率為44.40%。

表3 2011-2015年分析區(qū)用水水平一覽表

5.2.3 用水結構

現狀年農業(yè)用水占比為19.23%，林牧漁畜用水占比為2.40%，工業(yè)用水占比為32.68%，城鎮(zhèn)共用水占比為5.78%，居民生活用水占比為26.86%，生態(tài)環(huán)境用水占比為13.04%。分析區(qū)已建成區(qū)為主，用水量中工業(yè)用、城鎮(zhèn)生活用水占比分列一、二，農業(yè)用水量占比為第三，且受降水影響較大。因此通過連續(xù)五年資料分析可以看出，區(qū)內的用水結構比較穩(wěn)定，用水量年際變化較小。

5.3 存在問題

①平原區(qū)淺層地下水開采利用程度普遍較高，局部地區(qū)出現地下水降落漏斗，且由于礦渣的亂堆亂放，地表水污染嚴重，地表污水的滲漏造成地下水水質的惡化，主要表現在離子Cl－增加，水質變咸。分析區(qū)內某單位巖溶水自備井1999年Cl－含量為141.10 mg/L，2000年為517.61 mg/L，2001年為1 258.60 mg/L，2002年4月上升至2 135 mg/L，是國家飲用水標準的8.54倍。②礦井水資源利用程度較低。分析區(qū)地下水開采的主要方式是礦井排水，礦井水利用總量平均為1.97 m3/s，占焦作礦井排水總量的31.47%，利用率較低。③區(qū)內鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排放的污水和煤礦排出的含煤廢水不經處理直接進入河道，枯水時河流全為劣V類水，喪失了開發(fā)利用價值。

6 水資源開發(fā)利用潛力分析

6.1 水資源管理三條紅線指標及其落實情況

現狀年分析區(qū)用水總量控制指標為：萬元GDP用水量指標為61.80 m3/萬元，萬元工業(yè)增加至用水量指標為29.30 m3/萬元；用水總量控制指標為2.44億m3；水功能區(qū)達標率為37.50%。根據2015 年水資源公報，分析區(qū)萬元GDP 用水量為35.64 m3/萬元，萬元工業(yè)增加值用水量26.67 m3/萬元，用水效率滿足紅線指標要求；用水總量1.54億m3，滿足總量控制紅線指標；水功能區(qū)達標評價的達標率為37.50%，滿足納污總量控制指標。

6.2 開發(fā)利用潛力分析

從水資源量和公用水量對照分析不難得出：分析區(qū)現狀年地下水供水量和地表水供水量均超過其資源量，表明外流域調水和超采地下水成為解決需水問題的主要方式，常規(guī)水源無潛力可供挖掘。與之對應的是非常規(guī)水源有較大的開發(fā)潛力，具體體現如下：①煤礦的疏干排水只有小部分得到利用，大部分白白流掉；②污水處理能力尚有提升空間，污水再生資源建設相對滯后；③缺乏控制性蓄水工程，地表水資源開發(fā)利用率較低，汛期洪水資源難以利用。

7 結語

綜合理性分析后核定生活用水指標較合理，鍋爐補給水等比較合理，鍋爐補充水用水量為153 m3/h，循環(huán)冷卻水補水為2.70 m3/h，生活用水為0.50 m3/h，工業(yè)總用新水量為183.70 m3/h，輸煤棧橋沖洗用水為7.20 m3/h，NID脫硫系統(tǒng)用水為3 m3/h，主廠房沖洗用水為0.60 m3/h，油區(qū)用水為0.30 m3/h。循環(huán)冷卻水循環(huán)水量為302.70 m3/h。