建設項目水資源論證中取水量研究

金愛蘭

(黔南州河湖保護服務中心,貴州 黔南 558000)

0 引 言

水資源論證是一種資源性論證,通過該論證方法,可為水資源的合理開發及優化配置提供相關參考依據。為了確定取水地點及取水工程的規模,在設計階段需對其開展水資源論證。

近年來,許多學者針對水資源論證開展了相關研究。宗鳳嬌等[1]為了分析某地區水資源規劃方案,對其開展了水資源論證,基于“四水四定”原則,計算該地區的水資源承載力,對其水資源規劃及優化進行了研究。結果表明,該地區的水資源工程建設是十分必要的。邸飛艷[2]以某地區鐵礦采選工程為研究對象,對其取水合理性進行了分析,分析該項目取水對該地區水文環境的影響,并對取水水源進行了合理性分析。結果表明,該地區取水水源的水質滿足相關規范要求,且取水過程不會對周圍環境產生負面影響。韓淑新等[3]以某地區經濟開發區為研究對象,基于需水預測法,對該地區的需水量進行了預測,并對其取水合理性進行了分析。結果表明,該預測方法的可行性較強,可較為全面地反映該地區的需水量及需水結構,且該地區的需水量呈逐年增長的趨勢。田元等[4]以北京市某經濟開發區為研究對象,基于分類用地用水指標法,對該區域的需水量進行了預測,并對該地區的取水合理性進行了分析。結果表明,需水預測可反映該地區的用水結構,從而確定該地區的用水規模,可對該地區的水資源合理開發提供相關參考依據。張洪巖等[5]以某地區基坑工程為研究對象,建立了該工程的水文地質模型,對該工程周圍的水文變化情況進行了計算,對其開展了水資源論證,分析了水位升降情況。結果表明,該模型的計算結果與監測數據的吻合度較高,可真實反映工程施工對于周圍水文地質情況的影響。

本文以貴州省黔南州平塘縣國際射電天文科普文化園供水工程為研究對象,對該項目的項目取用水合理性進行分析,同時對其取水水源處的可靠性進行分析。

1 工程概況

本研究以貴州省黔南州平塘縣國際射電天文科普文化園供水工程為研究對象,天文水廠設計供水規模為1.5×104m3/d,本次論證計算水廠日均取水量為10 449.39m3/d,主要工程內容包含提水工程、輸水工程、凈水工程、配水工程。配水工程通過提水站提水至新建水廠,經水廠水處理消毒凈化后,通過二級泵站從清水池提水至新建高位水池,安裝輸水干管至平塘縣國際射電天文科普園、克度鎮和塘邊鎮。本工程選用的水源為壩王河,取水口距離水廠約1.2km,采用地表河道取水,作為本項目的臨時應急取水點。在水源處修建提水泵站,將水抽至天文水廠凈水設備,在水廠內沉淀凈化消毒后,再將水提到2 000m3高位水池,由高位水池經輸水管網自流供給各用水戶。本工程提水泵采用兩用一備,工作時間24h,每臺提水流量為280m3/h。

2 建設項目取用水合理性分析

為了分析該項目的取水量以及水資源配置及規劃,需對該項目的用水合理性進行分析。根據該地區的水資源統計報告,對其區域供水量進行統計,見表1。由表1可知,該地區的年均供水量為5.02×108m3。其中,該地區供水主要以地表水源為主,地表水源年均供水量為4.92×108m3,地下水源年均供水量為0.1×108m3。分析該地區的地表水源供水量可知,該地區的地表水源主要來源于引水工程,其年均供水量為2.42×108m3;其次來源于蓄水工程,其年均供水量為2.32×108m3;提水工程對地表水源的貢獻最小,其年均供水量為0.17×108m3,表明該地區的供水主要來源于引水工程。不同年份的供水量存在一定的差異性。其中,2021年的總供水量最小,其值為4.34×108m3;2018年的總供水量最大,其值為5.88×108m3。不同年份的供水量差異主要體現在其地表水源供水量,期間的地下水源供水量差異較小。

表1 區域供水量統計

根據該地區的水資源公報,統計該地區的用水量,見表2。由表2可知,該地區的用水主要以農業灌溉為主,其年均用水量為3.88×108m3,占比77.3 %;生態環境的用水量最小,其年均用水量為0.02×108m3,占比0.4 %,表明該地區的農業生產較為發達。隨著年份的增長,工業用水量逐漸增加,表明該地區的工業產業處于發展階段。該地區的用水量與年份間總體呈負相關關系,其用水量逐漸減小,這是由于農業灌溉的用水量下降趨勢顯著,導致其總體用水量逐年減小。除工業用水與農業灌溉用水外,其余用水類別的用水量變化趨勢較為平緩。

表2 該地區的用水量

根據表2可知,該地區的用水主要集中于農業灌溉及工業領域。為了對該地區的取水量以及水資源配置及規劃,需重點分析以上兩個領域的用水水平及用水效率,該地區的社會經濟指標見表3。由表3可知,隨著年份的增長,該地區的工業增加值逐漸上升,表明該地區的工業水平逐年增長。對比表2可知,該地區的工業用水量逐漸增大,與表3中的工業產值增長趨勢具有一致性,表明該地區的產業結構逐漸由農業過渡到工業領域。

表3 社會經濟指標

該地區的各項用水指標見表4。由表4可知,隨著年份的增長,該地區的萬元工業增加值用水量逐漸減小。對比表3可知,該地區的工業產值呈逐漸增長的趨勢,表明該地區的工業用水量得到優化,在提高工業產值的同時,可降低工業用水量。該地區的農業灌溉每公頃平均用水量變化趨勢較為平緩,不同年份的用水量差異較小,表明該地區的農業灌溉用水效率較低。這是由于該地區的湖區降水量較小,而蒸發量較大,故該地區的農業灌溉用水方式存在優化空間。

表4 該地區的各項用水指標

綜合以上分析可知,該地區的用水主要以農業灌溉為主,依據《灌溉與排水工程設計規范》(GB 50288-1999)[6]可知,該地區的灌溉保證率為80%,灌溉毛定額為11 700m3/hm2,田間水利用系數為0.95,灌溉方式主要為間歇灌溉法與定量灌溉法。該地區的灌溉水利用系數滿足規范的相關要求,用水合理性良好。該地區的湖區降水量較小,而蒸發量較大,水資源供需矛盾突出,因此對于水資源開展節水措施尤為重要。可通過提高農業灌溉用水效率、優化種植結構、推廣節水技術等方式節約農業用水;對于工業用水而言,可提高優化產業結構、加強工業用水管理等措施提高其用水效率。

3 取水水源論證

為了分析該地區供水工程建設的必要性,對比分析該地區現狀供水量與規劃用水量,各灌溉保證率(P)下的可供水量成果見表5。由表5可知,該地區的現狀水平年供水量均值為888×104m3,規劃水平年供水量均值為819×104m3。隨著灌溉保證率的增大,現狀水平年供水量與規劃水平年供水量間的差值逐漸增大,當灌溉保證率為97%時,二者間的差值為131×104m3,表明當灌溉保證率較小時,該地區的灌溉水量可基本滿足要求。但隨著該地區農業及灌溉設施的完善,該地區的供水量難以滿足該地區的用水需求,建設該地區的供水工程對后續供水尤為重要。

表5 各灌溉保證率下的可供水量成果

為了分析取水水源的水質情況,對其水質進行監測,監測結果見表6。由表6可知,壩王河東側的各項水質監測指標均大于西側,表明西側的水質較好。對比《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)[7]可知,該取水水源處的水質良好,均在規范所規定的限值之內,其水質可達到III類水質標準,水質達標。綜合以上分析可知,為了保證該地區的用水需求,需建設供水工程,以滿足該地區的用水需要,且取水水源處的水質良好,可滿足其水質要求。

表6 水質監測結果

4 結 論

本文以貴州省黔南州平塘縣國際射電天文科普文化園供水工程為研究對象,對該項目的項目取用水合理性進行了分析,并對其取水水源處的可靠性進行了分析。結論如下:

1)該地區的年均供水量為5.02×108m3。該地區供水主要以地表水源為主,地表水源年均供水量為4.92×108m3,地下水源年均供水量為0.1×108m3。分析該地區的地表水源供水量可知,該地區地表水源主要來源于引水工程,其年均供水量為2.42×108m3;其次來源于蓄水工程,其年均供水量為2.32×108m3;提水工程對地表水源的貢獻最小,其年均供水量為0.17×108m3。

2)該地區的現狀水平年供水量均值為888×104m3,規劃水平年供水量均值為819×104m3。隨著灌溉保證率的增大,現狀水平年供水量與規劃水平年供水量間的差值逐漸增大,當灌溉保證率為97%時,二者間的差值為131×104m3,表明當灌溉保證率較小時,該地區的灌溉水量可基本滿足要求。但隨著該地區農業及灌溉設施的完善,該地區的供水量難以滿足該地區的用水需求,建設該地區的供水工程對后續供水尤為重要。