石家莊市裝備制造基地應急供水項目水資源供需分析

摘 要:通過幾個方面的分析，引崗灌區和韓家園灌區通過工程節水、管理節水，每年可節水量789萬m3/a。根據水權理論，灌區所節約的水量仍屬灌區所有，灌區在不影響農業效益的條件下，通過節水改造工程節約的水量可以轉讓給經濟效益更高的石家莊市裝備制造基地工業用戶，總體上不增加冶河、崗南水庫的取水指標，也符合水資源綜合利用和規劃思路，在宏觀配置上是合理的。

關鍵詞:裝備制造基地 水資源 分析

中圖分類號:TV211.1文獻標識碼:Ａ文章編號:1672-3791(2012)06(c)-0041-02

1 項目背景

竇嫗工業區是2000年12月20日經國務院批準的(國函[2000]129號)石家莊市1997年至2010年城市總體發展規劃的重要組成部分，是省會石家莊市化工、機械衛星城，也是石家莊市裝備制造基地。該區地處欒城縣、鹿泉市、元氏縣三縣(市)交界，此地帶交通便利，區位優越。裝備制造基地被市規劃為裝備制造基地，著力引進一批機械制造先進企業，現有及入駐企業達產達效后，產值可達30億元，利稅可達5億元。由于欒城縣地表水匱乏，裝備制造基地工業及生活飲用水均靠開采深層地下水，連年大量超采致使地下水位持續下降，隨著經濟的發展，工業需水量繼續增加，水資源的緊缺已成為制約經濟發展的瓶頸。為減輕基地地下水供水壓力，本工程將通過有壓管道由韓家園水庫給裝備制造基地供水，同時滿足恢復灌溉期韓家園灌區的灌溉用水。

本工程為水資源緊缺的裝備制造基地提供工業用水，擬利用引崗、韓家園灌區節水量供給石家莊市裝備制造基地使用，總體上不增加冶河、崗南水庫的取水指標，也符合水資源綜合利用和規劃思路，在宏觀配置上是合理的。通過對韓家園灌區的節水改造，恢復韓家園灌區的灌溉面積，減少區域地下水資源開采。工程年輸水500萬m3，其中基地工業用水360萬m3，0.4萬畝耕地灌溉用水140萬m3。

2 項目實際情況分析

2.1 基地需水量分析

2.1.1 基地工業需水量

需水量預測以2006年的實際調查統計資料為基礎進行。

基地需水量預測采用各企業規劃用水量累加法，即現有企業的規劃用水量與新增企業用水量之和。

規劃水平年現有企業需水量，由于目前沒有各企業的擴建計劃，再考慮到節水措施的推廣，規劃水平年現有企業用水量按2006年用水量計算，為477.8萬m3。

根據規劃，2010年以前裝備制造基地新建或遷入企業5家，增加需水量157.0萬m3;到2015年再增加企業l2家，共增加需水量362.0萬m3。在新增企業中僅有東方熱電和三原壓縮機2家企業為新建企業，其他l5家企業均為從石家莊市區遷入企業，這l5家企業現狀用水量為333萬m3/a，搬遷改擴建后計劃用水量289萬m3/a，比現狀減少了44萬m3/a。這主要是由于企業采用先進的生產工藝、實施綜合節水技術的結果。基地現有企業和規劃企業需水量合計為:2010年634.8萬m3，2015年839.8萬m3。

2.1.2 基地生活需水量

根據裝備制造基地總體規劃，2010年基地人口1.2萬人，2015年人口2.0萬人，用水定額2010年按l20L/人·d、2015年按l40L/人·d計算，則2010年生活用水量52.6萬m3，2015年為l02.2萬m3。

2.1.3 基地總需水量

基地用水量由三部分構成:工業用水量、生活用水量、未可預見及管網漏失水量。

未可預見及管網漏失水量取工業及生活水量之和的l0％，則為2010年68.7萬m3、2015年94.2萬m3。

以上水量合計為:2010年756.1萬m3、2015年1036.2萬m3。

2.1.4 基地缺水量

根據前面分析預測，裝備制造基地總需水量為:2010年756.1萬m3、2015年1036.2萬m3。基地(按近期20km2計)的地下水可開采量為416萬m3，2010缺水340.1萬m3，2015年缺水620.2萬m3，考慮供水線路5％輸水損失(韓家園水庫取水口至地表水廠)，則缺水量為:2010年358萬m3，2015年653萬m3，考慮到基地經濟的發展和冶河灌區水資源狀況，本應急供水工程取水量為360萬m3/a(韓家園水庫取水口)。南水北調中線工程建成根據規劃將分配給基地南水北調水700萬m3/a，地下水和江水可基本滿足基地用水要求，屆時基地各企業用水均改為南水北調水，本工程作為備用水源。

2.2 韓家園水庫灌區恢復需水量

結合基地供水工程，將韓家園灌區原渠道全部改為管道輸水，通過土地平整等措施，改原有的大畦漫灌為小畦灌溉，并配套相應的水量計量設施和管理制度。改造后渠系水利用系數可達0.70，田間水利用系數0.90。再通過嚴格管理、計量收費，推廣科學灌溉技術，改造后灌溉定額為220m3/畝。經計算，韓家園灌區4000畝耕地年需水量為140萬m3。

2.3 韓家園水庫需水總量

基地工業、生活及韓家園灌溉共用水500萬m3，考慮水庫自身年蒸發滲漏損失48萬m3，韓家園水庫年共需補水548萬m3。

2.4 韓家園水庫可引水量

本工程擬利用引崗灌區節水改造所節約的水量。

冶河灌區自1998年節水改造以來，隨著灌區續建配套和節水改造工程的建設和水資源統一管理的加強，農業灌溉用水逐漸趨于合理，灌區節水明顯。但由于資金缺乏，節水改造工程僅完成規劃投資的30％左右。根據《石家莊市冶河灌區末級渠系節水改造試點規劃報告》，規劃到2010年引崗渠安排末級渠系節水改造面積3.25萬畝，結合其他工程，節水灌溉面積可達到4萬畝。

2.4.1 灌區節水現狀

灌區自1998年以來，以除險加固、防滲節水、加大輸力、恢復灌溉面積為主實施續建配套與節水改造工程，截止到2006年底，引崗灌區完成總干渠防滲l3km，干渠防滲65km，支渠防滲126km，渠系利用系數0.591，田間水利用系數0.90。節水改造使渠道輸水能力增加，渠道水利用系數提高。但是總干渠和干渠的渠系利用系數偏低，還有一定節水潛力。

以1998年至2004年平均用水量作為灌區現狀用水量，引崗灌區平均用水量為5301萬m3，平均實灌面積11.5萬畝，平均毛灌溉定額為460.9m3/畝。按2006年的節水現狀計算，灌溉定額為245m3/畝。

2.4.2 冶河灌區末級渠系節水改造

(1)渠道防滲工程:根據本次節水改造實施方案，引崗總干渠安排7段明渠加固防滲，防滲長度3km，處理后總干渠的渠系利用系數可達0.87。干渠渠道安排明渠防滲襯砌總長8km，均為全斷面防滲，處理后干渠的渠系利用系數可達0.89。防滲工程完成后，引崗灌區的綜合渠系利用系數可達0.641，其中干渠以上為0.774。

(2)田間節水及種植結構調整:計劃推廣節水灌溉面積4.0萬畝，使田間水的利用系數由原來的0.90提高到0.91，農田綜合灌溉定額由原來的245m3/畝降到220m3/畝。

2.4.3 引崗灌區節水量分析

(1)工程節水量:工程節水量按如下方法計算，以節水改造前的l998年至2004年平均灌溉水平為基礎，節水改造后維持改造前的灌溉水平即凈灌水量不變，在不影響灌區農業效益前提下，通過渠道防滲、土地平整等工程措施減少的渠道損失量和田間滲漏量，計算公式如下:

式中:

為渠系水利用系數提高所節水量;

為1998年至2004年平均凈灌溉水量;

為2006年渠系水利用系數;

為節水改造后渠系水利用系數;

為2006年田間水利用系數;

為節水改造后田間水利用系數。

根據前文所述，引崗灌區1998年至2004年平均毛灌溉水量為5301萬m3/a，凈灌溉水量為2820萬m3/a，按照上面公式計算不同水平年節水量，節水工程完成后節水467萬m3/a。

(2)管理節水量：本次節水改造示范推廣面積共4萬畝，節水技術示范推廣完成后，示范區綜合灌溉定額由245m3／畝降到220m3／畝。管理節水量計算公式如下:

式中:

為采取管理措施所節約的水量;

A為節水改造示范推廣面積;

Q1、Q2為節水改造前后的綜合灌溉定額;

其他符號意義同前。

按照上述公式，以及節水前的灌區規模、灌溉水量和節水規劃指標進行計算，年節水量171萬m3/a。

(3)節水量合計:根據前面計算結果進行匯總，引崗灌區節水改造工程完成后，與2006年對比，灌區節水總量為638萬m3/a。

2.4.4 韓家園灌區節水

韓家園灌區以引冶河水為供水水源，在非灌溉季節從冶河引水，通韓家園水庫調蓄供水。目前灌溉面積4000畝，由于渠道老化滲漏損失嚴雖目前灌區渠系利用系數僅0.6。灌區普遍采用大水漫灌方式，據1999年至2004年資料灌區綜合灌溉定額300m3/畝，田間水利用系數為0.88，灌溉定額偏高，水資源浪費嚴重。

將韓家園灌區節水改造后渠系水利用系數可達0.70，田間水利用系數0.90。再通過嚴格管理、計量收費，推廣科學灌溉技術，改造后灌溉定額降至220m3/畝。

韓家園灌區節水量按前述方法計算，節水改造完成韓家園灌區折合引崗渠首節水量l51萬m3/a。

2.4.5 節水總量

綜合以上幾個方面的分析，引崗灌區和韓家園灌區通過工程節水、管理節水，與2006年對比每年可節水量789萬m3/a。根據水權理論，灌區所節約的水量仍屬灌區所有，灌區在不影響農業效益的條件下，通過節水改造工程節約的水量可以轉讓給經濟效益更高的工業用戶。考慮干渠水利用系數0.774，則灌區節水后可供本工程用水611萬m3，滿足韓家園水庫548m3用水需求。