產(chǎn)業(yè)新城多水源分質(zhì)供水規(guī)劃研究

寧亞平

（太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002）

1 研究背景

大盂產(chǎn)業(yè)新城作為太忻一體化經(jīng)濟(jì)區(qū)（太原區(qū)）率先建設(shè)的啟動(dòng)區(qū)，承擔(dān)著先行發(fā)展示范、展現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展雛形重任，對(duì)供水安全保障提出了更高的要求。合理分配水源，優(yōu)化水廠布局，完善供水系統(tǒng)，建立城市供水安全保障體系，是供水專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃研究的重要內(nèi)容[1]。本文以大盂產(chǎn)業(yè)新城供水、再生水專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃為例，提出了產(chǎn)城融合背景下多水源分質(zhì)供水模式，為其他新建產(chǎn)業(yè)園區(qū)提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

2 區(qū)域概況

2.1 區(qū)位條件

大盂產(chǎn)業(yè)新城（以下簡(jiǎn)稱(chēng)新城）位于太原市域北端，涉及陽(yáng)曲縣大盂鎮(zhèn)、高村鄉(xiāng)兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，南側(cè)距離陽(yáng)曲縣城約13km，距離太原市政府約38km，北側(cè)距離忻州市忻府區(qū)約30km，是太忻一體化經(jīng)濟(jì)區(qū)協(xié)同發(fā)展的地理中點(diǎn)。

2.2 地形地貌

新城位于大盂盆地，三面環(huán)山，南部隆起，中部低洼。場(chǎng)地最高點(diǎn)位于東北部，高程為1082m，最低點(diǎn)位于新城中南部西干渠的西側(cè)，高程為987m，地形最大高差約為95m，新城地質(zhì)條件上整體屬于黃土塬地貌。

2.3 現(xiàn)狀供水情況

規(guī)劃區(qū)有一個(gè)鎮(zhèn)區(qū)和16個(gè)村莊，現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)集聚在108國(guó)道兩側(cè)，范圍內(nèi)分布有多處水泥廠。現(xiàn)狀鎮(zhèn)區(qū)、村莊及產(chǎn)業(yè)企業(yè)供水由自備井和高位水池供給，自備井出水量較小，其中大盂鎮(zhèn)區(qū)、南高莊村為定時(shí)供水，其余村莊為全天供水。

2.4 新城規(guī)劃概況

規(guī)劃范圍：南至馬坡村、棘針溝村及東南窊村，北至石嶺關(guān)，東至東山前的三畛村及古城村，西至北白村及南白村，面積76.8km2。規(guī)劃常住人口30萬(wàn)人。合理配比生產(chǎn)、居住、研發(fā)等功能，完善公共服務(wù)和市政配套，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)與城市融合發(fā)展，建設(shè)功能完備的產(chǎn)業(yè)新城[2]。

3 需水量預(yù)測(cè)

3.1 總用水量預(yù)測(cè)

新城總用水量包括居民生活用水、公共設(shè)施用水、工業(yè)企業(yè)用水、澆灑道路廣場(chǎng)和綠地用水和未預(yù)見(jiàn)水量。依據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》和山西省用水定額，確定各類(lèi)用地用水指標(biāo)，采用分類(lèi)用地指標(biāo)法預(yù)測(cè)用水量[3]，具體如表1所示。

表1 城市用水量預(yù)測(cè)

3.2 再生水用水量

新城再生水主要用于工業(yè)生產(chǎn)、道路澆灑、城市綠化、景觀環(huán)境等用水，沖廁、車(chē)輛沖洗、建筑施工等用水鼓勵(lì)使用再生水。結(jié)合新城規(guī)劃分類(lèi)用地指標(biāo)，按照“以需定供、供需平衡”的原則，進(jìn)行再生水用水量預(yù)測(cè)[4]。

3.2.1 工業(yè)用地

工業(yè)用地再生水可替代水量一般按產(chǎn)業(yè)類(lèi)型進(jìn)行預(yù)測(cè)。新城工業(yè)產(chǎn)業(yè)以新材料、裝備制造、現(xiàn)代物流為主導(dǎo)，確定工業(yè)用地再生水替代比例為43%，再生水用水量指標(biāo)為30m3/（hm2·d）。工業(yè)用地2370.71hm2，再生水用量為7.11萬(wàn)m3/d。

3.2.2 道路、城市綠化用地

全部采用再生水，用水量指標(biāo)為15m3/（hm·d）。道路、綠地用地面積2704.3hm2，則再生水用量為4.06萬(wàn)m3/d。

3.2.3 居住、商業(yè)等用地

新城地塊內(nèi)道路、綠化澆灑全部采用再生水，新城居住用地綠地率最小值為30%～35%，道路用地面積約占10%～15%，再生水用水指標(biāo)采用8m3/（hm2·d），居住用地440.37hm2，則再生水用量0.35萬(wàn)m3/d。采樣同樣計(jì)算方式，物流倉(cāng)儲(chǔ)用地中道路、綠地占比50%計(jì)算，再生水用水指標(biāo)采用10m3/（hm2·d），再生水用量0.49萬(wàn)m3/d。公用設(shè)施用地中道路、綠地占比25%計(jì)算，再生水用水指標(biāo)采用5m3/（hm2·d），再生水用量0.05萬(wàn)m3/d。

3.2.4 未預(yù)見(jiàn)水量

未預(yù)見(jiàn)水量按以上水量之和的10%，用水量為1.24萬(wàn)m3/d。

3.2.5 總用水量

再生水最高日用水量為13.69萬(wàn)m3/d，除工業(yè)用水年用水時(shí)間12個(gè)月，其余道路澆灑、綠化景觀等用水時(shí)間為10個(gè)月。

3.3 新鮮水用水量

新鮮水用水量是總用水量減去再生水用水量，用戶(hù)主要是居民生活用水、公共設(shè)施用水和部分工業(yè)企業(yè)用水和未預(yù)見(jiàn)水量，經(jīng)計(jì)算新鮮水總用水量為17.43萬(wàn)m3/d，具體如表2所示。

表2 新鮮水用水量預(yù)測(cè)

4 多水源聯(lián)合供水

按照新城的發(fā)展格局和規(guī)模，分類(lèi)計(jì)算規(guī)劃期需用水量，按照優(yōu)質(zhì)水優(yōu)先、分類(lèi)分質(zhì)供水的原則，合理確定各類(lèi)水源。

4.1 水源規(guī)劃

采用“優(yōu)先使用再生水，用足黃河水，用好本地地表水，保障生態(tài)水，涵養(yǎng)地下水”的總體策略，形成再生水、外調(diào)水、本地水聯(lián)合調(diào)度的多水源供水格局。

4.1.1 引黃水

山西省萬(wàn)家寨引黃入晉工程聯(lián)接段陽(yáng)曲原水直供工程水源為引黃水，水質(zhì)符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類(lèi)水要求，年供水量為4900萬(wàn)m3，供水對(duì)象為轉(zhuǎn)型綜改示范區(qū)陽(yáng)曲產(chǎn)業(yè)園區(qū)和大盂產(chǎn)業(yè)新城，其中陽(yáng)曲產(chǎn)業(yè)園區(qū)2800萬(wàn)m3/年，大盂產(chǎn)業(yè)新城2100萬(wàn)m3/年。呼延至大盂引黃原水管線和調(diào)蓄水池已建成，接入規(guī)劃大盂水廠。

4.1.2 本地地表水

滹沱河坪上應(yīng)急引水工程現(xiàn)有供水能力3500萬(wàn)m3，近期通過(guò)續(xù)建清水河水源地，可新增供水能力3150萬(wàn)m3，總供水能力達(dá)到6650萬(wàn)m3。遠(yuǎn)期建設(shè)大型坪上水庫(kù)后，調(diào)節(jié)滹沱河豐枯水量，與坪上應(yīng)急水源工程一起，在滿(mǎn)足滹沱河下游河道內(nèi)生態(tài)流量的前提下，供水保證率95%，年可供水量將達(dá)到1.1億m3。考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)需求，向大盂產(chǎn)業(yè)新城供水5000萬(wàn)m3，水質(zhì)滿(mǎn)足地表水Ⅱ類(lèi)。沿太忻大道自北向南敷設(shè)滹沱河原水管線，接入規(guī)劃的上原水廠。

4.1.3 再生水

大盂污水處理廠處理規(guī)模為20萬(wàn)m3/d，出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《山西省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）三項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到地表水Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，其余達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，當(dāng)再生水的水源為污水處理廠出水時(shí)，最大設(shè)計(jì)規(guī)模為污水處理廠出水量扣除再生水廠各種不可回收的自用水量，且不宜超過(guò)污水處理廠規(guī)模的80%，則大盂產(chǎn)業(yè)新城可利用再生水量為16萬(wàn)m3/d。

4.2 水質(zhì)要求

大盂水廠、上原水廠主要供居民生活用水和部門(mén)工業(yè)企業(yè)用水，供水水質(zhì)需達(dá)到國(guó)家頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

大盂再生水廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)需結(jié)合深度處理工藝、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素進(jìn)行綜合比選，根據(jù)大多數(shù)用戶(hù)的水質(zhì)需求來(lái)確定。考慮到工業(yè)用水水質(zhì)要求的不確定性，且后期可根據(jù)工藝對(duì)水質(zhì)的具體要求直接回用或自行深度處理達(dá)標(biāo)后回用，故僅對(duì)城市雜用水和環(huán)境用水進(jìn)行水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比[5]。

城市雜用水和環(huán)境用水分別執(zhí)行《城市污水再生利用—城市雜用水水質(zhì)》《城市污水再生利用—景觀環(huán)境用水水質(zhì)》。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，在大盂污水處理廠出水達(dá)到地表水類(lèi)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，滿(mǎn)足沖廁、車(chē)輛沖洗水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，同時(shí)也可以滿(mǎn)足城市綠化、道路澆灑、建筑施工、河道補(bǔ)水和濕地環(huán)境用水的水質(zhì)要求。因此大盂再生水廠與大盂污水處理廠合建，出水水質(zhì)滿(mǎn)足《城市污水再生利用—城市雜用水水質(zhì)》中的沖廁、車(chē)輛沖洗標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 供需平衡

新城總需水量為31.12萬(wàn)m3/d，其中新鮮水需水量為17.43萬(wàn)m3/d，再生水需水量為13.69萬(wàn)m3/d。新鮮水由大盂水廠和上原水廠聯(lián)合供給，大盂水廠供水規(guī)模為6.0萬(wàn)m3/d，上原水廠供水規(guī)模為12.6萬(wàn)m3/d。再生水廠最大供水規(guī)模為16萬(wàn)m3/d，可滿(mǎn)足再生水使用需求，多余尾水經(jīng)濕地凈化后排入西干渠，后進(jìn)入楊興河。

5 供水系統(tǒng)

5.1 分區(qū)供水

結(jié)合現(xiàn)狀地形及道路豎向規(guī)劃，規(guī)劃區(qū)整體呈現(xiàn)中、南部較低，東、西、北三側(cè)較高的變化趨勢(shì)。規(guī)劃區(qū)最高點(diǎn)位于東北角，高程約1085m，最低點(diǎn)位于中部區(qū)域，高程約988m，最大高差約97m。由于東側(cè)、北側(cè)地形高差變化較大，為充分利用管網(wǎng)的自由水頭，同時(shí)結(jié)合近遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃，將規(guī)劃區(qū)分為水廠直供區(qū)和加壓泵站供水區(qū)[6]。

5.2 分質(zhì)供水

新城實(shí)行分質(zhì)供水，供水系統(tǒng)由自來(lái)水系統(tǒng)和再生水系統(tǒng)組成，布置自來(lái)水和再生水兩套管網(wǎng)系統(tǒng)。城市綠化、道路澆灑用水、景觀環(huán)境用水和部分工業(yè)生產(chǎn)用水由再生水系統(tǒng)供給，居民生活、公共設(shè)施用水和其余工業(yè)用水等由自來(lái)水系統(tǒng)供給。

5.3 廠站布局

由于新城地形起伏較大，結(jié)合近、遠(yuǎn)期產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目落地建設(shè)，在配水管網(wǎng)水壓較低處，靠近用水集中區(qū)域規(guī)劃布局加壓泵站。新城共布局4座自來(lái)水加壓站和4座再生水加壓泵站，滿(mǎn)足高區(qū)用水需求。加壓泵站用地面積應(yīng)依據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》，按供水規(guī)模確定，用地形狀應(yīng)滿(mǎn)足功能布局要求。泵站周?chē)鷳?yīng)設(shè)置寬度不小于10m的綠化帶，并與城市綠化用地相結(jié)合。

6 結(jié)語(yǔ)

6.1 多水源聯(lián)合供應(yīng)，保障供水安全

以“節(jié)水、分質(zhì)、安全、智慧”為原則，構(gòu)建“雙水互濟(jì)、雙庫(kù)聯(lián)調(diào)、多源聯(lián)供、應(yīng)急儲(chǔ)備”的供水安全保障格局。雙水互濟(jì)是指引黃水、滹沱河引水入并工程雙水源；雙庫(kù)聯(lián)調(diào)是指規(guī)劃滹沱河調(diào)蓄水池和引黃調(diào)蓄水池聯(lián)合調(diào)蓄；多源聯(lián)供是指自來(lái)水和再生水聯(lián)合供給；應(yīng)急儲(chǔ)備是指上原水廠、大盂水廠互為備用水源，上原、引黃調(diào)蓄水池作為應(yīng)急儲(chǔ)備[7]。

6.2 多專(zhuān)業(yè)融合統(tǒng)籌，合理確定供水規(guī)模

依據(jù)規(guī)劃人口、用地規(guī)模和產(chǎn)業(yè)布局，以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)工業(yè)企業(yè)的調(diào)查結(jié)果，結(jié)合最新的給水規(guī)劃規(guī)范和山西省用水定額，合理確定新城用水量指標(biāo)。新城實(shí)行優(yōu)水優(yōu)用、分質(zhì)供水，用好新鮮水、用足再生水，提高水資源利用率。給水、再生水、污水三個(gè)專(zhuān)業(yè)融合計(jì)算水量，根據(jù)水量預(yù)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行用水供需平衡分析，合理確定各水廠規(guī)模。

6.3 多方面舉措，打造水資源集約利用示范區(qū)

統(tǒng)一水務(wù)管理，由單一部門(mén)統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和統(tǒng)籌新城自來(lái)水、再生水事務(wù)，并進(jìn)行有效分配、指導(dǎo)、監(jiān)督。建立水務(wù)與規(guī)劃、建設(shè)、管理等相關(guān)部門(mén)涉水事務(wù)的聯(lián)合會(huì)簽制度，確保多水源分質(zhì)供水項(xiàng)目的落地實(shí)施。多種形式促進(jìn)水資源的綜合利用，通過(guò)多源分質(zhì)供水模式，以點(diǎn)帶面、做好典型示范，發(fā)揮引領(lǐng)和示范作用[8]。