登封市農村飲水安全工程水資源論證分析

□魏雅琴(河南省鄭州水文水資源勘測局)

1 概況

登封市地處豫西山區，行政區劃面積1220 km2，大部分區域為淮河上游潁河水系，西部小范圍區域為黃河中游伊洛河水系，屬北溫帶大陸性季風氣候，干熱少雨。多年平均降水量661.20 mm，多年平均地表水資源量1.52億m3，徑流深124.60mm，地下水資源量0.97億m3，水資源總量2.41億m3。地表水開發利用率約36.50%，地下水開發程度67.40%。

截至2010年底，全市總人口約63.60萬人，其中農村人口約56.30萬人，飲水安全和基本安全人數約為46萬人，占農村總人口的81%；共建成集中式供水工程192處，工程解決總人數24.78萬人的飲水安全問題，占農村總人口的44.01%。

2 “十二五”規劃實施方案

根據登封市“十二五”農村飲水安全工程規劃總體目標，到2015年末，解決農村居民飲水不安全人口18.06萬人，其中高氟水3.00萬人，苦咸水3.22萬人，缺水區7.17萬人，其他2.85萬人；解決1.82萬名在校師生飲水不安全問題。工程建設形式主要有引提水、打井和管網延伸3種形式。取用地表水與地下水作為供水水源。供水水質達到《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006）的要求，水量滿足《村鎮供水工程技術規范》（SL310-2004）的要求，實現供水入戶率90%以上，水源保證率達到“嚴重缺水地區水源保證率不低于90%，其他地區水源保證率不低于95%”的目標。

3 取用水合理性分析

分析依據采用《村鎮供水工程技術規范》(SL310-2004)和《農村飲用水安全衛生評價指標體系》。考慮的用水項主要有居民生活用水量、公共建筑用水量、管網漏失和未預見水量。

3.1 項目最高日用水量

居民生活最高日供水量計算方法及系數確定：W最高日＝W平均日×Kd，農村居民生活平均日用水量采用50 L/人·d，日變化系數1.40；公共建筑用水主要為學校用水，其用水量計算統一采用按20 L/人·d估算，無學校的村莊不計此項；管網漏失及未預見水量按照居民生活用水和公共建筑用水總量的20%進行估計算。見表1。

表1 最高日用水量統計表 (m3/d)

3.2 工程供水規模及供水量

水源工程取水量=供水規模，供水工程的日供水規模一般略大于最高日用水量，按其供水范圍最高日用水量十位取整來確定。平均日供水量Q平均日供=供水規模(Q日供水)/日變化系數(Kd)；供水天數按365 d計，則項目供水量W年=Q平均日供×365。見表2。

表2 水源工程供水規模及供水量統計表

3.3 取水量和用水指標合理性分析

項目工程總供水規模1.45萬m3/d，總供水量378.03萬m3/a，其中地表水規劃供水82.91萬m3，地下水規劃供水295.13萬m3，分別占水資源可利用總量的3.52%、占地表水可利用量1.68%、占淺層地下水可開采的5.09%；項目取水主要目的是農村居民生活用水，僅在取水方式發生變化，取水量較現狀基本上沒有大的增加。項目居民用水指標為52.00 L/人·d，大于規定的飲水安全水量指標50 L/人·d的要求，是安全的；項目工程管網漏失及未預見水量占居民生活用水與公共建筑用水量之和的19.60%，占總供水量的16.40%，符合規定的10%～25%取值的用水要求。因此，本規劃項目取水量和用水指標是合理的。

4 取水水源論證

4.1 水源選擇

項目可供選擇的水源為地表水、地下水和雨水集蓄。地表水源包括水庫水、河道水和山泉水。登封市共有中小型水庫55座，主要分布在論證區北部、南部地勢較高地帶，水質一般和供水保證程度一般。登封市屬嵩萁山構造中低山裂隙巖溶水水文地質區，論證區范圍內的河谷兩側、山前堆積階地、潁河左岸、低山區和南部箕山背斜北翼地區為地下水中等富水區；山前丘陵地帶、東部中低山區為弱富水性區。地下水水質較好，供水保證程度高，為集中供水工程的主要供水水源。雨水集蓄受降水和工程設施的影響因素加大，水質較差，供水保證程度低，不宜作為集中供水工程的供水水源。

4.2 地表水供水工程水源論證

工程取水主要為潁河支流及其上的水庫，規劃工程14處。其中，取用河道水4處，取用水庫水6處，城市供水管網4處。水源論證包括來水量、需水量計算以及供需平衡分析。

不同保證率天然徑流量（來水量）：采用告成水文站1956-2010年55年天然徑流量計算成果，用比擬縮放法推算，其計算公式為：W區域=R參證·F區域，式中：W區域—為區域天然徑流量；F區域—為區域面積；R參證—為參證站徑流深。分別計算多年平均和P＝20%、50%、75%、95%不同保證率下的來水量。

項目需水量：根據優先保證生活用水的原則，只考慮農村居民生活用水的最大需水量。

水庫損失水量：項目涉及的中小型水庫共7座，參考《中小型水庫水文測報》的估算公式，即：水庫的損失水量V損＝水面蒸發損失（V蒸）＋滲漏損失(V滲)。

農業灌溉需水量：作物需水量扣除有效降雨量即為作物灌溉凈需水量。

在優先保證生活需水，不考慮農業灌溉的情況下，通過供需平衡分析得出結論。年統計分析：在P＝75%保證率下1處工程供水不能滿足生活需水的要求；加入水庫供水調節后年內分析：工程均能滿足最大生活需水量的要求；按工程地點分析：在P＝95%保證率下，年內2個月份缺水的工程1處。其它保證率下供水工程供水均能滿足生活需水的要求。

4.3 地下水供水工程水源論證

地下水源取水工程共計62處，主要解決12.50萬人農村居民和1.82萬人的農村學校師生的安全飲水問題。

地下水資源量和可利用量：根據《鄭州市水資源調查評價》成果，登封市多年平均地下水資源量9667.53萬m3(不含井灌回歸補給量)，多年平均地下水可利用量5800.52萬m3/a。

現狀地下水量均衡分析：據2001-2010年《鄭州市水資源公報》成果資料統計分析，登封市平均地下水資源量1.43億m3。地下水可開采量采用“補給量減去不可奪取的排泄量作為可開采量”與可采系數法估算，系數采用0.60，則論證區平均地下水可利用量8592萬m3，平均實際開采量5787萬m3，開發利用程度為67.40%，為中等開發利用程度。規劃62處地下水源工程建成實施后，最大供水量376.68萬m3/a，占可開采量的6.50%。

5 水質評價

地表水水質評價主要選取了5座水庫、潁河源頭的泉水和14處已建地表水工程的水質監測資料。依據中華人民共和國《生活飲用水衛生標準》（GB5749—2006）規定的評價項目和評價方法進行評價。根據評價結果，絕大部分地表水源水監測因子都能滿足生活飲用水水質要求，個別檢測因子如：色度、肉眼可見物、硫酸鹽、耗氧量、菌落總數、總大腸菌群，未能滿足水質要求，需凈化處理；已建地表水供水工程的水質均基本滿足農村小型集中式供水和分散式供水部分水質指標及限值的水質要求。地下水水質評價主要選取了已建成41處地下水水源工程的原水水質監測成果資料。通過水質評價，33處工程原水所有指標均合格，8處工程原水超標，對以上超標的水源工程原水進行處理達標后，能滿足農村居民生活飲用水的需要，以地下水作為集中供水工程的供水水源在水質上是可行和可靠的。

6 工程取水對周邊水資源狀況及其它取水戶的影響

個別地表水供水工程在枯水年份出現需水接近或大于來水的情況，對取水口下游河道的生態需水造成一定的影響，但是通過水利工程的調節作用，可以減小工程取水對周邊水資源狀況造成的影響。地下水源工程改變了農村居民生活用水的取水方式，提高用水保證率，用水量增加不大。因此工程供水后，對區域水環境影響輕微。

工程取水對周邊影響范圍主要是位于山區或丘陵區的農村，周邊工礦企事業單位較少，涉及河道和小型水庫目前基本沒有較大的規劃用戶，且項目取水量較現狀用水基本上沒有大的增加，不會對其它用水戶造成影響，僅會對周邊的農業灌溉產生一定的影響。通過水利工程的調節，可以減小項目工程取水對其造成的影響。

7 取水可靠性與可行性分析

地表水供水工程通過供需平衡分析，基本能滿足生活需水的要求。因此，規劃以地表水作為供水水源的集中供水工程是基本可行和可靠的。

地下水供水工程，供水規模>10m3/h水量要求的工程，主要分布于河谷兩側、山前堆積階地等，單井出水量受含水層巖性和影響變化較大，屬中等富水區；供水規模<10m3/h水量要求的工程，主要分布于碳酸鹽巖出露地區周圍的山前丘陵地帶，儲水條件差，屬弱富水區，單井出水量一般在0.02～20m3/h左右。能滿足供水工程的取水量要求。

綜上所述，項目取水是可靠、可行的。

8 問題與建議

第一，提高供水保障，加大水利工程建設。項目個別地表水供水工程在枯水年份出現年內個別月份缺水的情況，建議采取工程措施解決。如采取增加蓄水池容積或在河道上根據地形修建小型堰壩工程等措施。

第二，建是基礎，管是關鍵。嚴把工程質量關，做到科學規劃、精心設計，重視施工工藝、科學施工；建立、健全保證供水良性運行的長效管理機制。

第三，加強污染源治理。嚴格限制在山區河道上游建設排污設施，對飲水工程進行監督并定時對水進行化驗，以保證飲水質量。

第四，加大對農村環保的投入。建設農村地區污水收集處理、垃圾處理、改水改廁等基礎工程，減輕對區域水資源環境的影響。

第五，加大保障飲水安全的宣傳力度。