寧夏中南部城鄉飲水安全工程受水區水資源優化配置

曹建忠

寧夏中南部城鄉飲水安全工程受水區水資源優化配置

曹建忠

（寧夏水利水電勘測設計研究院有限公司 寧夏銀川 750004）

寧夏中南部城鄉飲水安全工程屬跨流域調水的區域性水資源優化配置工程，其受水區范圍之大、受益人口之多實屬國內少見，尤其是當地水量少質差，如何在充分利用當地水的基礎上，結合區域調水工程統籌進行水資源的優化配置是做好工程設計的前提。為此，本文進行了深入的分析和探討，為類似工程的規劃設計提供了一定的參考價值。

寧夏中南部 城鄉飲水安全 水資源優化配置

1 問題的提出

寧夏固原地區（寧夏中南部）城鄉飲水安全工程包括水源工程、受水區連通工程和配套工程三部分，屬跨流域調水的區域性水資源優化配置工程。水源工程將寧夏固原地區南部六盤山東麓雨量較多、水量相對較豐沛的涇河流域地表水，經攔截、調蓄，向北輸送到固原市南郊的中莊水庫，為受水區提供穩定可靠的外調水源。連通工程以水源工程為“大水源”，通過連通管道向受水區配套工程的“小水源”供水。配套工程為受水區已建或規劃建設的農村飲水工程，通過連通工程將水源工程的供水量經配水管網供水入戶。

寧夏中南部城鄉飲水安全工程的受水區包括固原市原州區、彭陽縣、西吉縣和中衛市海原縣部分地區，共涉及一個市區、三個縣城，45個鄉鎮、601個行政村。以2011年為基準年，現狀農村供水人口為86.41萬人，城鎮供水人口27.12萬人，總供水人口為113.53萬人。受水區范圍之大、受益人口之多實屬國內少見。尤其是配套工程中的農村集中供水工程系統相當復雜，既包括2000年以前建設的氟改水工程、2001～2004年建設的解困工程、2005～2012年建設的農村飲水安全工程和自來水入戶工程等，又包括“十二五”期間依靠面上資金擬建的農村飲水安全工程；共涉及農村集中供水工程181處。

受水區已建農村集中供水工程以量少質差的當地水為水源，由于持續干旱造成水源枯竭、水質惡化而急需補充或替換水源；規劃工程需要外調水源。受水區位于寧夏中南部，當地水量少質差，如何在充分利用當地水的基礎上，結合區域調水工程統籌進行水資源的優化配置是做好工程設計的前提，為此需要認真研究。

2 受水區需水預測10

本項目供水對象為城市生活、農村生活和規?；B殖?，F狀2011年供水人口為113.53萬人，其中，農村人口86.41萬人，城市人口27.12萬人。結合區域國民經濟和社會發展規劃，預測規劃水平2025年供水總人口為131.51萬人，其中，城市供水人口50.32萬人，農村供水人口為81.19萬人；養殖場的規模為20.57萬頭（只），其中，大家畜6.29萬頭、小家畜14.27萬只。

城鄉生活需水預測按城市居民和農村居民分別進行，采用人均日用水量方法計算。生活用水毛需水量計算中考慮管網損失和水廠自用水量，其中管網損失采用10%，水廠自用水量采用5%，均以日需水量為基礎。生活供水定額：城市居民采用120L/人?d，農村居民采用50 L/人?d，大家畜40L/頭?d，小家畜5L/只?d。經預測，規劃水平2025年受水區城鄉生活總需水量為4374萬m3，其中，城市居民生活為2535萬m3，農村居民生活1704萬m3，規?；B殖136萬m3。

3 受水區水資源供需平衡

受水區可供水量包括城市水源地和農村集中供水工程可供水量兩部分。其中2009年建成的東山坡引水工程屬調水工程，既是城市水源地，又是部分農村集中供水工程的水源；在受水區水資源供需平衡時暫不考慮其可供水量，在受水區缺水量優化配置時結合在建的中南部水源工程統籌配置。

受水區城市水源地現有6個，其中地表水水源地1個，為原州區海子峽水庫，地下水水源地5個，包括原州區彭堡水源地和三里鋪水源地、西吉縣沙崗子水源地、彭陽縣縣城水源地及海原縣李家莊水源地；海子峽、彭堡、沙崗子水源地歷史上為灌溉水源，現狀存在城鎮、農業爭水現象，且地下水位持續下降、水量衰減、出現漏斗等現象，因此規劃水平年將其調整為城鎮生活的應急水源，其供水能力不作為可供水量，只考慮原州區三里鋪、彭陽縣城和海原縣李家莊水源地的可供水量，共167萬m3。

受水區已建的144處農村集中供水工程現狀總供水量369萬m3，其中，水質達標的165萬m3，水質不達標的204萬m3；考慮到受水區當地水資源量少質差，規劃工程均不再考慮當地水。規劃水平年農村集中供水工程可供水量只考慮水質達標的已建工程可供水量165萬m3（地表水100萬m3，地下水65萬m3），水質不達標的全部替換水源。

預測規劃水平2025年受水區城鄉生活總可供水量為332萬m3，其中，當地地表水100萬m3，地下水232萬m3；農村生活165萬m3，城市生活167萬m3。規劃水平2025年受水區城鄉生活總需水量為4374萬m3，可供水量為332萬m3，經供需平衡分析，城鄉生活總缺水量為4042萬m3，其中，彭陽縣790萬m3，西吉縣1704萬m3，原州區1056萬m3，海原縣492萬m3；城市生活缺水2368萬m3，農村生活缺水1674萬m3。

4 受水區缺水量優化配置

規劃水平2025年受水區城鄉生活總需水量為4374萬 m3，在充分利用了當地水質達標的可供水量332萬m3后，城鄉生活總缺水量為4042萬m3，將由東山坡引水工程和中南部城鄉飲水安全水源工程按照“高水高用、低水低用、就近利用”的配置原則統籌解決。

4.1東山坡引水工程賀家灣水庫水量配置

固原市東山坡引水工程于2000年經自治區發改委批準建設，2009年6月建成，設計年最大供水量2000萬m3，主要解決固原市城市工業及生活用水。引水水源位于涇源縣六盤山鎮東山坡，止于固原市南郊，引水及供水線路總長24.14km，設計引水流量0.50～1.0m3/s，建成截引點12處，在原州區開城鎮設賀家灣調節水庫，調節水庫總庫容320萬m3，其中調節庫容270萬m3。

賀家灣水庫可供水量為897萬m3，中南部城鄉飲水安全水源工程配置方案為：扣除用于固原東部農村飲水安全重點供水工程218萬m3，受水區可供水量為679萬m3，其中，固西引水工程配置132萬m3（西吉縣城114萬m3，原州區農村生活18萬m3），固原市配置547萬m3（城市生活190萬m3，其他行業用水357萬m3）。

連通工程設計時，按照“高水高用、低水低用、就近利用”的配置原則對東山坡引水工程賀家灣水庫的可供水量重新進行優化配置如下：

（1）賀家灣水庫配置固東引水的218萬m3維持現狀，其中原州區176萬m3，彭陽縣42萬m3，均為農村生活用水。

（2）賀家灣水庫配置固西引水的132萬m3維持現狀，其中西吉縣114萬m3，原州區18萬m3。根據西吉縣受水區供水范圍的分布及固西引水線路布置，按照“高水高用、低水低用”的配置原則，西吉縣的114萬m3優先滿足固西引水片區103萬m3的農村生活用水缺口，剩余的11萬m3配置到西吉縣城供城市生活。原州區分配的18萬m3仍維持現狀，供農村生活。

（3）賀家灣水庫比中莊水庫高100m左右，而且靠彭陽縣比較近，同時受水區大部分地區地面高程低于賀家灣水庫；因此，相對于中莊水庫而言，從賀家灣水庫向彭陽縣供水運行成本更低，更加節能。為此提出將賀家灣水庫分配固原市的547萬m3水量調配給彭陽縣，并優先滿足北部地形較高的安家河片區農村生活用水量缺口170萬m3，剩余水量377萬m3供給彭陽縣城市生活；這樣彭陽縣將有547萬m3的水量減少揚程100m左右，年節約電費約86萬元。賀家灣水庫原分配固原市的547萬m3水量通過水量置換的方式由中莊水庫供給，其中城市生活190萬m3，其他行業用水357萬m3。

通過以上優化配置，東山坡引水工程賀家灣水庫供給受水區的水量為679萬m3，其中，彭陽縣547萬m3，西吉縣114萬m3，原州區18萬m3。配置彭陽縣的547萬m3中，城市生活377萬m3，農村生活170萬m3；配置西吉縣的114萬m3中，城市生活11萬m3，農村生活103萬m3；配置原州區的18萬m3均為農村生活。賀家灣水庫原供給固原市的547萬m3置換到中莊水庫，其中城市生活190萬m3，其他行業用水357萬m3。

考慮東山坡引水工程賀家灣水庫水量優化配置后，受水區城鄉生活缺水量由4042萬m3減少到3363萬m3，這部分缺水量全部由寧夏中南部城鄉飲水安全水源工程解決。

4.2中南部城鄉飲水安全水源工程中莊水庫水量配置

寧夏中南部城鄉飲水安全水源工程以六盤山東麓的涇河水系為取水水源，新建7個取水點，多年平均年取水量3980萬m3。取水量經74km的輸水線路輸送到固原南郊的中莊水庫進行多年調節，調節后多年平均年供水量3720萬m3，配置受水區城鄉生活缺水量3363萬m3后，剩余的357萬m3配置給固原市由賀家灣水庫置換到中莊水庫的其他行業用水。

計入賀家灣水庫置換到中莊水庫的其他行業用水357萬m3后，中莊水庫的配置水量為3720萬m3，其中，城市生活配置1980萬m3，其他行業置換用水配置357萬m3，村鎮生活配置1288萬m3，規模化養殖配置95萬m3。而區縣配置中，彭陽縣配置243萬m3，西吉縣配置1590萬m3，原州區配置1395萬m3，海原縣配置492萬m3。

賀家灣水庫的配置水量為679萬m3，其中，城市生活配置388萬m3，村鎮生活配置250萬m3，規模化養殖配置41萬m3。而區縣配置中，彭陽縣配置547萬m3，西吉縣配置114萬m3，原州區配置18萬m3。

中莊水庫和賀家灣水庫向受水區配置的總水量為4399萬m3，其中，城市生活配置2368萬m3，其他行業置換用水配置357萬m3，村鎮生活配置1538萬m3，規?；B殖配置136萬m3。而區縣配置中，彭陽縣配置790萬m3，西吉縣配置1704萬m3，原州區配置1413萬m3，海原縣配置492萬m3。

5 結語

寧夏中南部城鄉飲水安全工程受水區范圍之大、受益人口之多實屬國內少見，尤其是涉及到已建和規劃建設的181處農村集中供水工程如何以中南部水源工程為“大水源”、通過連通工程供水到“小水源”、再通過配水管網供水入戶是非常復雜的問題，其關鍵環節是解決區域水資源的優化配置。本文在充分利用當地水的基礎上，將已建的東山坡引水工程和在建的中南部城鄉飲水安全水源工程兩個外調供水工程聯合調度、統籌配置，既優化了受水區水資源的配置，又充分體現了“高水高用、低水低用、就近利用”的原則，并達到節能降耗的目的，為工程設計提供了重要的設計依據。

1. 《寧夏固原地區（寧夏中南部）城鄉飲水安全水源工程初步 設計報告》（寧夏水利水電勘測設計研究院有限公司，2012.08）。

2. 《寧夏固原地區（寧夏中南部）城鄉飲水安全連通工程可行性研究報告》（寧夏水利水電勘測設計研究院有限公司，2013.06）。

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.03.010

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1672-2469（2014）03-0026-03

10作者簡介：曹建忠（1972年—），男，高級工程師。