榆林市綏德、米脂、子洲三縣供水工程水資源論證分析

白 倩，強少強

（榆林市水利工程建設(shè)中心,陜西 榆林 719400）

綏德、米脂、子洲三縣位于榆林市南部地區(qū),屬黃土高原丘陵溝壑區(qū),無定河中下游,水資源嚴(yán)重匱乏,屬典型的資源型缺水地區(qū)。2017 年7 月26 日綏德、子洲縣城遭受特大洪災(zāi),子洲縣城城區(qū)飲用水?dāng)喙?zāi)情發(fā)生后,榆林市委、市政府高度重視,及時部署,確定以王圪堵水庫為水源地解決綏德、米脂、子洲三縣供水的方案,并把此作為應(yīng)急搶險的“一號工程”,啟動建設(shè)子洲專用工程和綏德、米脂、子洲三縣供水工程。

1 工程概況

三縣供水工程的建設(shè)任務(wù)為解決榆林市綏德、米脂、子洲三縣城的生活、第三產(chǎn)業(yè)用水以及沿線缺水鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活供水。從王圪堵水庫壩后電站尾水口設(shè)閘取水,設(shè)計采用重力流管道輸水,管線沿?zé)o定河兩岸鋪設(shè),途徑橫山區(qū)、榆陽區(qū)、米脂縣、綏德縣、子洲縣。供水對象為綏德縣、米脂縣、子洲縣3 個重點縣和沿線所轄的石馬坬農(nóng)場、波羅鎮(zhèn)、響水鎮(zhèn)、楊則口、黨岔鎮(zhèn)、魚河鎮(zhèn)、魚河峁鎮(zhèn)、上鹽灣鎮(zhèn)、鎮(zhèn)川鎮(zhèn)、龍鎮(zhèn)、城郊鎮(zhèn)及四十里鋪鎮(zhèn)等12 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

三縣供水工程是解決榆林市綏德、米脂、子洲三縣城及沿途村鎮(zhèn)居民生活用水的一項重大民生工程,55 萬群眾飲用水得到保障,而且能有效解決榆林南部黃土高原丘陵溝壑區(qū)水資源匱乏問題,促進了榆林城鎮(zhèn)生活供水體系的優(yōu)化完善。

2 水資源狀況

2.1 榆林市水資源量

榆林市多年平均自產(chǎn)天然徑流量為18.46 億m3,折合徑流深42.0 mm。區(qū)內(nèi)無定河、窟野河、禿尾河的自產(chǎn)天然徑流量較大,分別占全區(qū)多年平均自產(chǎn)天然徑流的40.3%、14.0%、16.6%。榆林市淺層地下水的補給,主要靠大氣降水的垂直入滲補給。根據(jù)多年均衡條件下補給與排泄均衡的原理,降雨入滲補給量近似為河道排泄量（河川基流量）與潛水蒸發(fā)量及開采凈消耗量之和。榆林全市地下水資源量為16.32 億m3,其中平原區(qū)地下水總資源量為12.03 億m3,山丘區(qū)地下水資源量為5.27 億m3,重復(fù)量為0.98 億m3。全區(qū)多年平均當(dāng)?shù)厮Y源總量為26.72 億m3,其中地表水資源量18.46 億m3,地下水資源量16.32 億m3,兩者重復(fù)計算量8.06 億m3。

榆林市多年平均水資源可利用量10.4 億m3,其中地表水可利用量8.6 億m3,地下水可利用量4.6 億m3,重復(fù)計算量2.8 億m3。

2.2 三縣水資源量

綏德縣、米脂縣和子洲縣3 縣多年平均地表水資源量為22775 萬m3。其中綏德8491 萬m3,米脂5463 萬m3,子洲8821 萬m3。綏德縣、米脂縣和子洲縣3 縣多年平均地下水資源量為7566 萬m3,其中綏德3095 萬m3,米脂1919 萬m3,子洲2552 萬m3。

綜上所述本工程所在三縣水資源總量為30341 萬m3,地表水資源量多年平均徑流量22775 萬m3,地下水資源量7566 萬m3。區(qū)域水資源量見表1。

表1榆林市各行政分區(qū)地表/地下水資源量表（1956年～2000年多年平均） 單位：萬m3

2.3 水資源特點

無定河流域位于毛烏素沙漠南緣,屬溫帶半干旱大陸性氣候。四季分明,干旱少雨。多年平均降雨量350 mm～500 mm,年蒸發(fā)量在1200 mm～1400 mm 左右。三縣主要位于無定河干流,屬于資源性缺水。

2.3.1 水資源總量匱乏

水資源十分貧乏、且分布不均、地區(qū)差異大。境內(nèi)東部的黃河峽谷區(qū)和中西部黃土峁梁丘陵溝壑區(qū)的水資源極度貧乏,人均擁有水資源量低于全國、全省、全市水平。干旱缺水,十年九旱。每逢干旱季節(jié),時有斷流發(fā)生。地下水資源大多以基巖裂隙排出,分布零星,貯量較小,不易開采。

地表水主要有由大氣降水直接形成由東南向西北遞減,年際變化大,最大比值達6 倍左右；降水年內(nèi)分布不均,夏季暴雨多、強度大。

2.3.2 開發(fā)利用率低

現(xiàn)狀水資源量遠大于現(xiàn)開發(fā)利用量,洪水資源難以利用。一是汛期洪水陡漲陡落,其來勢猛、強度高、無法得到儲蓄利用,全部流失。二是過境客水得不到充分利用。過境客水在年內(nèi)季節(jié)豐枯不均,不是流量很小就是斷流,或是滔滔洪水,無法合理調(diào)度調(diào)配使用。

2.3.3 河流含沙量較大,水土流失嚴(yán)重

榆林市河流含沙量較大,1956 年～2000 年多年平均懸移質(zhì)含沙量介于2.6 kg/m3～303.5 kg/m3之間,無定河流域干流多年平均懸移質(zhì)含沙量為91.2 kg/m3。土地貧瘠、植被率低,造成土壤蓄水保土和涵養(yǎng)水份能力差,同時也造成水生態(tài)功能退化。

3 工程水資源論證

3.1 取用水合理性分析

綏德、米脂、子洲三縣供水工程取水水源為位于無定河流域上游的王圪堵水庫,王圪堵水庫總庫容3.89 億m3。王圪堵水庫設(shè)計95%保證率年供水量1.56 億m3,扣除上游內(nèi)蒙取水1700 萬m3后,水庫的實際可供水量為1.39 億m3,截止2016 年年底,黃委和我省審批的項目共計水量為10883.26 萬m3,王圪堵水庫剩余用水指標(biāo)為3016.74 萬m3。榆林市綏德、米脂、子洲三縣供水工程合計從王圪堵水庫斷面取水2598 萬m3,剩余用水指標(biāo)可以滿足綏德、米脂、子洲三縣城設(shè)計水平年2030 年的用水要求,對現(xiàn)已批復(fù)用水戶及用水指標(biāo)沒有影響,水庫取水量是可靠的。

修建三縣供水工程的建設(shè)任務(wù)為解決位于無定河下游的綏德、米脂、子洲三縣城的生活、第三產(chǎn)業(yè)用水以及沿線缺水鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活供水,是無定河水資源優(yōu)化配置的結(jié)果,將提升綏德米脂子洲三縣人均引用水指標(biāo),改善民生,促進受水區(qū)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,為民謀福利。

3.2 節(jié)水潛力分析

目前我國城鎮(zhèn)生活用水普遍存在浪費,現(xiàn)有用水器具的漏水現(xiàn)象嚴(yán)重,要采取措施減少跑、冒、滴、漏現(xiàn)象,提高水的利用率；要進一步普及節(jié)水型器具；城市道路澆灑和公共綠地用水可采用各縣縣城再生水解決。三縣縣城現(xiàn)狀自來水覆蓋程度、污水收集率、回用率均較低。

工程建成后,自來水覆蓋范圍擴大,分散的自備水源井逐步關(guān)閉,供水管網(wǎng)進一步更新和完善,管網(wǎng)漏損率降低,有效提高水資源利用率。另外,節(jié)水器具的推廣和工藝設(shè)備的更新,行業(yè)用水凈定額降低。污水收集處理設(shè)施進一步完善,再生水回用程度提高,有效提高水資源利用率。

3.3 水源論證分析

3.3.1 可供水量分析

王圪堵水庫任務(wù)是供水、攔沙和灌溉綜合利用,在進行調(diào)節(jié)時應(yīng)優(yōu)先考慮現(xiàn)有用水戶的利益不受損害,保證滿足脫流段河道生態(tài)基流需要的前提下,因為允許可利用資源有限,按以供定需原則,盡可能增大工業(yè)供水量。工業(yè)供水保證率要求不低于95%,灌溉保證率提高到50%以上。水庫為工業(yè)供水能力95%的保證率為1.56 億m3,為下游現(xiàn)有14.6 萬畝灌區(qū)年平均補水量4440 萬m3灌溉保證率為57%。

3.3.2 水資源質(zhì)量評價

2017 年10 月25 日對王圪堵水庫閘前水質(zhì)進行了檢測,水質(zhì)檢測項目包括：pH 值、化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷、石油類、陰離子表面活性劑、糞大腸菌群、鐵、錳、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體、總硬度、渾濁度、懸浮物等,共計16 項。檢測結(jié)果具體見表2。

表2 供水水源水質(zhì)檢測結(jié)果 單位：mg/L（pH 除外）

根據(jù)表2 可知,本次水質(zhì)檢測項目滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求,表明本工程供水水源水質(zhì)良好。

4 項目取水和退水的影響分析

4.1 項目取水的影響分析

4.1.1 對區(qū)域水資源的影響

榆林市綏德米脂子洲三縣供水工程供水水源由王圪堵水庫地表水工程替代現(xiàn)有機井抽取地下水水源工程,提高了三縣居民生活供水保證程度,促進了區(qū)域水資源的合理配置,符合區(qū)域水資源規(guī)劃的整體思路,有利于區(qū)域水資源的合理開發(fā)和保護,符合優(yōu)水優(yōu)用、高效用水的原則,也符合以人為本的科學(xué)發(fā)展觀要求。因此,修建綏德、米脂、子洲三縣供水工程不會對區(qū)域水資源配置產(chǎn)生不良影響。

4.1.2 對水生態(tài)的影響

項目區(qū)河段水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ～Ⅳ類,工程運行期間生產(chǎn)廢水和生活污水處理達標(biāo)后可優(yōu)先考慮綜合利用,優(yōu)先作為工業(yè)、道路灑水降塵和綠化灌溉用水,不會對地表水質(zhì)造成影響。

4.1.3 對水功能區(qū)納污能力的影響

水功能區(qū)納污能力是指在設(shè)計水文條件下,滿足計算水域的水質(zhì)目標(biāo)要求,該水域所能容納的污染物的最大數(shù)量。水功能區(qū)納污能力的大小與設(shè)計流量、流速、計算河段長度、上下游控制目標(biāo)濃度、綜合降解系數(shù)等因素密切相關(guān)。工程從王圪堵水庫壩后電站尾水口設(shè)閘取水,不涉及對水功能區(qū)納污能力的影響。

4.1.4 對王圪堵水庫現(xiàn)有批復(fù)用水戶的影響

王圪堵水庫作為本工程的取水水源,實際可供水量為1.39 億m3,榆林市綏德、米脂、子洲三縣供水工程合計從王圪堵水庫取水2598 萬m3,剩余用水指標(biāo)可以滿足綏德、米脂、子洲三縣城設(shè)計水平年2030 年的用水要求,對現(xiàn)已批復(fù)用水戶及用水指標(biāo)沒有影響。

4.2 項目退水的影響分析

4.2.1 對水功能區(qū)的影響

項目區(qū)河段水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ～Ⅳ類。工程本身在取水退水過程中,都是單一的物理過程,不會引起河流水質(zhì)的變化,項目水質(zhì)仍將達到Ⅲ類水質(zhì)目標(biāo),對水功能區(qū)無影響。

4.2.2 對水環(huán)境的影響

水廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的排泥水和反沖洗廢水全部回用,不外排,不會對水環(huán)境產(chǎn)生影響。工程運行期產(chǎn)生的生產(chǎn)生活廢污水在達標(biāo)處理的前提下,首先考慮綜合利用,其次達標(biāo)排放,工程退水基本不會影響區(qū)域地表水和地下水資源。

5 水資源保護措施

5.1 水源地水資源保護措施

以水資源保護規(guī)劃目標(biāo),結(jié)合流域水污染防治工作加強王圪堵水庫上游地區(qū)的排污管理,禁止水庫上游及庫周居民直接將生活污水排入水庫,禁止在庫周及上游地區(qū)無序堆放生活垃圾。建議集中收集處理污水,污水不排入庫區(qū),確保庫區(qū)水質(zhì)達到水域功能要求。

5.2 工程區(qū)水資源保護措施

根據(jù)本地水資源狀況和社會經(jīng)濟特點,建立用水定額管理機制,編制節(jié)水規(guī)劃,明確各行業(yè)的節(jié)水目標(biāo)、要求和措施,建立節(jié)水目標(biāo)責(zé)任制。強化保護水資源、節(jié)約用水的法制建設(shè)和宣傳工作,增強受水區(qū)群眾的節(jié)水意識。

6 結(jié)論

榆林市綏德、米脂、子洲三縣供水工程提高了三縣居民生活供水保證程度,促進了區(qū)域水資源的合理配置,符合區(qū)域水資源規(guī)劃的整體思路,有利于區(qū)域水資源的合理開發(fā)和保護,符合優(yōu)水優(yōu)用、高效用水的原則,也符合以人為本的科學(xué)發(fā)展觀要求,不會對區(qū)域水資源配置產(chǎn)生不良影響。