邢臺(tái)市區(qū)水資源優(yōu)化配置方案研究

郭金印 陳峨印

【摘要】邢臺(tái)市區(qū)水資源短缺，供需矛盾突出；同時(shí)，市區(qū)供水水源復(fù)雜，地表水、地下水、再生水、外調(diào)水等水源并存，水資源利用缺乏整體規(guī)劃，再生水、地表水利用率低，巖溶水持續(xù)超采，生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化。根據(jù)開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，進(jìn)行了水資源供需平衡趨勢(shì)分析，提出了總量控制、不同水源優(yōu)化配置的水資源開(kāi)發(fā)利用方案；為研究區(qū)及相似區(qū)域的水資源開(kāi)發(fā)利用和管理提供了科學(xué)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】水資源；優(yōu)化配置；邢臺(tái)市區(qū)

邢臺(tái)市區(qū)位于邢臺(tái)市域西部，面積188Km2。屬山前沖洪積扇平原，地形平緩開(kāi)闊。該區(qū)邢臺(tái)市區(qū)水資源短缺，供需矛盾突出。同時(shí)，市區(qū)供水水源復(fù)雜，地表水、地下水、再生水、引江水等水源并存，水質(zhì)優(yōu)劣、水價(jià)各異，如何對(duì)這幾種水源進(jìn)行調(diào)配，以水資源的可持續(xù)利用支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，是水資源供需中急待解決的問(wèn)題。為此，開(kāi)展邢臺(tái)市區(qū)水資源優(yōu)化配置研究非常必要。

1. 水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

1.1水資源總量及供水水源。

邢臺(tái)市區(qū)內(nèi)水資源總量為3289.8萬(wàn)m3。不同頻率水資源量為：P=20%，4654.0萬(wàn)m3，P=50%，2172.0萬(wàn)m3，P=75%，1371.0萬(wàn)m3。另外，向市區(qū)供水的其他水源還有，百泉泉域巖溶水、上游朱莊水庫(kù)水、市污水處理廠再生水以及2004年將通水的南水北調(diào)中線工程引江水。

1.2供用水現(xiàn)狀。

現(xiàn)狀2009年市區(qū)內(nèi)總供水14065萬(wàn)m3，其中地表水1692萬(wàn)m3，地下水12013萬(wàn)m3，再生水360萬(wàn)m3。按用水行業(yè)分為，農(nóng)業(yè)用水3659萬(wàn)m3，占用水總量的26%，工業(yè)用水6477萬(wàn)m3，占總用水量的46%。生活用水3929萬(wàn)m3，占總用水量的28%。

1.3水資源開(kāi)發(fā)利用中存在的問(wèn)題。

1.3.1局部地區(qū)地下水超采嚴(yán)重，水位持續(xù)下降。

邢臺(tái)市區(qū)地表水先天不足，地下水資源就成了維持需水量的主要水源。由于開(kāi)采量增大，補(bǔ)給量減少，導(dǎo)致局部地區(qū)地下水位持續(xù)下降。1979年以后，巖溶水集中開(kāi)采區(qū)大規(guī)模集中開(kāi)采，其水位呈現(xiàn)出連續(xù)多年下降趨勢(shì)。在集中開(kāi)采區(qū)，產(chǎn)生了地下水位下降漏斗。

1.3.2水資源配置不盡合理。

市區(qū)水資源利用缺乏整體規(guī)劃，再生水、地表水資源利用率低，取用水存在一定的任意性。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局脫離水資源條件，在缺水地區(qū)布置了很多高耗水項(xiàng)目，人為加劇了水資源緊張狀況。

2. 水資源供需平衡分析

2.1需水量預(yù)測(cè)。

依據(jù)《邢臺(tái)市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃》，參照國(guó)家及省有關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃并考慮經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局、產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度等因素，采用定額法，對(duì)近期2011年、2015年，邢臺(tái)市區(qū)需水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2可供水量預(yù)測(cè)。

不同水平年各分區(qū)可供水量為原有供水工程和新增水源工程所能提供的供水總量，按P=50%保證率計(jì)算。可供水總量主要包括地表水、地下水、再生水和外流域調(diào)水等部分。其中地表水包括自產(chǎn)地表水和引朱莊水庫(kù)水，地下水包括孔隙水和巖溶水，外流域調(diào)水為南水北調(diào)中線工程分配的引江水。預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

2.3供需平衡分析。

根據(jù)以上不同水平年需水預(yù)測(cè)和可供水分析結(jié)果可以看出，目前狀況下市區(qū)水資源形勢(shì)依然嚴(yán)峻，在南水北調(diào)中線通水前，如不采取新的開(kāi)源措施，缺水情況將存在。隨著南水北調(diào)中線工程通水，再生水的充分利用、節(jié)水降耗等措施的實(shí)施，市區(qū)水資源條件得到明顯改善。

3. 水資源優(yōu)化配置方案

對(duì)于邢臺(tái)市區(qū)來(lái)說(shuō)，特定水平年可供水量基本確定情況下，水資源優(yōu)化配置是在考慮可持續(xù)發(fā)展、優(yōu)先生活用水、用水效益最大化三原則條件下，市區(qū)水資源統(tǒng)一調(diào)配管理，優(yōu)先使用再生水，充分利用地表水，合理開(kāi)采孔隙水，有效保護(hù)巖溶水，形成地表水、地下水、再生水、外調(diào)水聯(lián)和調(diào)度的供水格局，確保水資源可持續(xù)利用。在此基礎(chǔ)之上，對(duì)可利用資源的水量、水質(zhì)進(jìn)行最佳分配。由于南水北調(diào)工程通水將為邢臺(tái)市供水，通水時(shí)間為2014年年底，將大大緩解我市水資源緊缺狀況，改變我市水資源配置格局，因此，水資源配置方案以2015年南水北調(diào)中線通水前后為界，劃分為2011年南水北調(diào)中線通水前和2015年南水北調(diào)中線通水后水資源配置兩個(gè)方案。

3.1南水北調(diào)中線通水前（2011年）水資源配置。

依據(jù)水資源開(kāi)發(fā)利用原則、各水源水質(zhì)情況以及不同用水戶對(duì)水質(zhì)要求等情況，對(duì)市區(qū)五種水源提出如下分配方案：

（1）用水優(yōu)先次序。按照“取水許可應(yīng)當(dāng)首先滿足城鄉(xiāng)居民生活用水，并兼顧農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)與環(huán)境用水以及航運(yùn)等需要”原則，用水優(yōu)先次序確定為：一生活、二環(huán)境、三工業(yè)、四農(nóng)業(yè)。

（2）引朱莊水庫(kù)水。主要用于工業(yè)、生活和環(huán)境。主要用水戶為興泰電廠、邢鋼、中鋼邢機(jī)、輪胎廠、七里河、橋西生態(tài)園區(qū)、市區(qū)生活，其他工業(yè)。

（3）孔隙水。主要用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、農(nóng)村生活、環(huán)境、城市建筑。

（4）巖溶水。主要用于生活、工業(yè)。主要用水戶為供水公司（含工業(yè)）、供水管網(wǎng)以外生活。

（5）再生水。用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市衛(wèi)生和環(huán)境。主要用水戶為興泰電廠、市區(qū)景觀綠化、農(nóng)業(yè)、橋西生態(tài)園區(qū)，城市衛(wèi)生等。

（6）自產(chǎn)地表水。用于七里河環(huán)境。

不同水源類型配置結(jié)果見(jiàn)表3。配置結(jié)果表明，在2014年以前，市區(qū)用水總量控制在14593萬(wàn)m3以內(nèi)，生活、環(huán)境用水（巖溶水不再超采，七里河、牛尾河等環(huán)境用水得到保障）基本得到滿足情況下，工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水出現(xiàn)缺口。但考慮市區(qū)極度缺水，可通過(guò)各種節(jié)水措施來(lái)滿足工農(nóng)業(yè)用水需求。

3.2南水北調(diào)中線通水后（2015年）水資源配置。

由于引江水的到來(lái)，用水結(jié)構(gòu)需要大的調(diào)整。依據(jù)水資源開(kāi)發(fā)利用原則、各水源水質(zhì)情況以及不同用水戶對(duì)水質(zhì)要求等，對(duì)市區(qū)六種水源提出如下分配方案：

（1）用水優(yōu)先次序仍為一生活、二環(huán)境、三工業(yè)、四農(nóng)業(yè)。

（2）引朱莊水庫(kù)水。用于市區(qū)環(huán)境及市區(qū)以外工農(nóng)業(yè)。主要用水戶為七里河生態(tài)，市區(qū)以外德龍園區(qū)、羊范工業(yè)園區(qū)、邢臺(tái)縣農(nóng)業(yè)、河道環(huán)境，也可作為城市發(fā)展儲(chǔ)備水資源。

（3）孔隙水。主要用于農(nóng)業(yè)、環(huán)境。

（4）巖溶水。生活用水備用水源。

（5）再生水。用水目標(biāo)基本不變，能擴(kuò)大到多少就利用多少。用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市衛(wèi)生和環(huán)境。主要用水戶為興泰電廠、市區(qū)景觀綠化、農(nóng)業(yè)、橋西生態(tài)園區(qū)，城市衛(wèi)生等。

（6）自產(chǎn)地表水。用于七里河環(huán)境。

（7）“南水北調(diào)”引水。在城市工業(yè)、生活用水中，除使用再生水部分全部改用引江水，剩余引江水可作為城市發(fā)展儲(chǔ)備水資源或調(diào)整至其它縣區(qū)。

不同水源配置結(jié)果見(jiàn)表4。根據(jù)不同水源配置結(jié)果可以看出，隨著南水北調(diào)中線工程通水，再生水的充分利用、節(jié)水降耗等措施的實(shí)施，市區(qū)水資源條件得到明顯改善，生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境用水都能得到滿足。

4. 結(jié)語(yǔ)

上述水資源配置結(jié)果表明：目前在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和強(qiáng)化節(jié)水措施下僅靠當(dāng)?shù)刈陨淼乃Y源條件，不能滿足當(dāng)?shù)乜焖侔l(fā)展的用水需求，尚需通過(guò)實(shí)施引江工程并最終形成科學(xué)合理的水資源配置總體格局，方能實(shí)現(xiàn)城區(qū)人水和諧和可持續(xù)發(fā)展。上述水資源配置成果為編制邢臺(tái)市區(qū)水資源綜合規(guī)劃和實(shí)施最嚴(yán)格的水資源管理制度提供了科學(xué)依據(jù)。

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[作者簡(jiǎn)介] 郭金印（1977-），男，籍貫：河北省邢臺(tái)縣人，職稱：助理工程師，1998年