于 洋,田金鳳
(遼寧省本溪水文局,遼寧本溪117000)
桓仁縣水資源優化配置分析
于 洋,田金鳳
(遼寧省本溪水文局,遼寧本溪117000)
桓仁縣境內水資源豐富,但時空分布不均且水資源開發程度偏低,通過中遠期水資源供需平衡分析,個別地區存在水資源配置不合理的問題。為實現縣內水資源優化配置,保持全縣區域經濟可持續發展,制定水資源配置方案勢在必行。
桓仁縣;水資源;開發利用;優化配置
桓仁滿族自治縣隸屬于遼寧省本溪市,地處在渾江中下游,為鴨綠江流域渾江水系。降水是水資源的補給源,根據1956—2010年55 a系列資料分析,全縣多年平均降水量為321 900萬m3,折合降水深907.5 mm。全縣多年平均地表水資源量160 127萬m3,折合徑流深為451.4 mm。全縣20%、50%、75%、95%頻率徑流量分別為209 766萬m3、152 120萬m3、113 690萬m3、72 057萬m3。全縣山丘區多年平均地下水資源量為31 100萬m3。其中,河川基流量為30 646萬m3,潛水蒸發量為454萬m3。全縣1956—2010年系列20%、50%、75%、95%頻率水資源總量分別為210 418、152 594、114 044和72 281萬m3。桓仁縣行政分區多年平均水資源總量見表1。
2.1 供水水源工程現狀
2007年水源工程供水設施現狀總供水能力為17 144萬m3。其中地表水工程16 670萬m3,地下水工程474萬m3。2007年桓仁縣工程供水能力見圖1。
2007年桓仁縣共有水庫18座,具有供水功能的水庫有13座,總庫容386 664萬m3,興利庫容88266萬m3,現狀供水能力6 167萬m3。共有小型引水工程238座,現狀供水能力9 318萬m3。共有小型提水工程72座,現狀供水能力1 695萬m3。共有機電井19眼,全部為淺層地下水井,現狀供水能力474.1萬m3。

表1 桓仁縣行政分區多年平均水資源總量表

圖1 2007年桓仁縣工程供水能力示意圖
2.2 供水、用水現狀
2007年桓仁縣總供水量為12 963萬m3,地表水供水量為12 489萬m3,其中蓄、引、提工程分別為1 476萬m3、9 318萬m3、1 695萬m3;地下水供水量為474萬m3,均為淺層地下水[1]。
2007年桓仁縣總用水量為12 963萬m3,其中:城鎮居民生活用水量為245萬m3、農村居民生活用水量為343萬m3、工業用水量為1 108萬m3、建筑業用水量為48萬m3、三產用水量為214萬m3、農田灌溉用水量為10343萬m3、林牧漁葦用水量為420萬m3、牲畜用水量為242萬m3、生態用水量為0.2萬m3。
2.3 現狀用水水平
2007年桓仁縣人均用水量為427.6m3,略低于同時期全國平均水平438m3。萬元GDP用水量為229.1m3,低于同時期全國平均水平281m3,城鎮居民生活用水指標為80.6 L/人·d,農村居民生活用水指標為42.7 L/人·d。萬元工業增加值取水量為53.8m3/萬元,其中除火核電之外的其它工業萬元工業增加值取水量為50.7m3/萬元,火核電用水指標為1.14m3/s·GW。萬元建筑業增加值取水量為18.8m3/萬元,萬元三產增加值取水量為10.4m3/萬元。2007年桓仁縣農田灌溉用水綜合指標為10 618.5m3/hm2,水田、水澆地、菜田分別為11 374.5m3/hm2、3 466.5m3/hm2、7 225.5m3/hm2。林牧漁葦業為林果灌溉,用水指標為3 385.5 m3/hm2。大小牲畜用水指標分別為63.5 L/頭·d和14.9 L/頭·d。2007年桓仁縣農業用水指標見表2。

表2 2007年桓仁縣農業用水指標分析表
2.4 現狀存在的主要水資源問題
2.4.1 水資源區域分布不均
桓仁縣多年平均水資源總量為16.06億m3,人均占有量為5 316 m3。向陽鄉人均占有水資源量最多,為12 999 m3;其次普樂堡鎮,為12 116 m3,最少的是桓仁鎮,人均占有水資源量僅為1 717 m3。桓仁鎮人均水資源占有量約是向陽鄉人均水資源占有量的1/8。
2.4.2 水資源開發利用不盡合理
從水資源開發利用程度可知,地表水開發利用率為7.80%。其中:桓仁鎮地表水開發程度最高(21.46%),向陽鄉最低(1.84%),相差約12倍。
2.3.3 行業用水結構不合理
行業用水結構不合理,現狀農業用水比重偏大,現狀農業用水占總用水量的80%。而發達國家農業用水占總用水量的比重在30%~40%。
2.4.4 用水效率不高,節水潛力較大
2007年桓仁縣工業萬元增加值用水量為50.7 m3/萬元,在全國居于領先水平(全國為131 m3/萬元),但是,與發達國家比,用水效率仍有一定的提高的空間。同時期,美國為43 m3/萬元(RMB),日本為19 m3/萬元(RMB)。農業方面,桓仁縣水田灌溉水利用系數不高,現狀僅為0.55,現狀水田毛灌溉定額為11 310/m3·hm2,若灌溉水利用系數提高到0.6,則水田毛灌溉定額降為9 735 m3/hm2,節水空間較大。
生活方面,節水器具普及率僅為80%。有待進一步推廣,生活用水節水空間較大。
2.5 水資源供需分析
全縣2015年供水量18 770.45萬m3,需水量13 816.15萬m3,2020年供水量20 786.24萬m3,需水量14 322.06萬m3,2030年供水量20 695.34萬m3,需水量15 979.67萬m3。各水平年供水量大于需水量,滿足供水需求。由于供水水源的分布不均,個別鄉鎮存在供水量不足的情況。鄉鎮缺水量由高到低依次為:華來鎮、古城鎮、二棚甸子鎮、黑溝鄉。
3.1 桓仁縣總體水資源配置格局
根據桓仁縣水資源分布特點和水資源供需分析結果,以桓仁水庫引水工程為骨干,由大雅河水利樞紐工程、邊哈子水庫聯合,解決桓仁縣城、鄉、鎮工業、農業、生活與生態環境等供水問題。
3.2 水資源配置原則
1)地下水保護原則。在水庫、江河等地表水、城鎮公共供水以及其他水源供水能夠滿足用水需求的前提下,現有的城鎮地下水取水工程全部限期關停;除為保證供用水安全必須轉為應急備用水源和對水質有特殊要求必須保留的,必須限期封閉。
2)供水安全原則。水資源配置要考慮城市供水安全,即在應急狀態下,保證城市最基本的用水需求。
3)統籌兼顧原則。統籌考慮縣城與鄉鎮之間、行業之間、近遠期之間、經濟社會與生態環境之間的用水需求。
4)優先配置已有供水工程潛力原則。核定現狀取水能力,即核實現狀水源地95%保證率供水量,利用供水潛力進行水資源配置。
5)污水處理回用優先原則。城市污水處理廠按城市不同的用途分級處理污水,優先使用于生態環境用水,還可用于熱電等工業企業。
6)地表水優先原則。配置先用地表水,后用地下水。在不適合建設地表水源的地區可以建設地下水源工程。
3.3 水資源配置實施方案
全縣總體配置思路是:全縣縣城及城、鄉、鎮近、遠期圍繞桓仁水庫供水配套工程進行配置。
桓仁縣水資源配置總體思路是以桓仁水庫供水配套工程為骨干,輔之以污水處理回用工程等,對桓仁縣桓仁鎮等12個鄉、鎮政府所在地進行水源配置。對桓仁水庫配置方案調整為:在2015年、2020年、2030年的供水量均為2 315萬m3。
3.3.1 桓仁縣縣城
桓仁縣縣城在未來以桓仁水庫引水工程為主要供水水源。桓仁縣縣城2015年、2020年、2030年供水安全所需水量分別為4.50萬t/d、4.98萬t/d、5.36萬t/d。
桓仁縣縣城現狀地下水供水能力為0.61萬t/d,根據《遼寧省地下水資源保護條例》,按照《遼寧省地下水保護行動計劃》的要求,本次規劃桓仁縣縣城各水平年削減地下水量分別為0.30萬t/d、0.49萬t/d、0.61萬t/d,剩余地下水供水能力分別為0.31萬t/d、0.12萬t/d、0。
由于桓仁縣實施地下水保護行動計劃,規劃在2015年之后,桓仁縣以邊哈子水庫作為備用水源來養護,以供應急之需。
3.3.2 桓仁縣鄉鎮
桓仁縣各鄉鎮中,古城鎮、黑溝鄉、華來鎮及二棚甸子鎮因現狀供水能力的不足而產生的缺水,由污水處理回用和現有市政水廠調配解決。其中供給古城鎮不同水平年供水量分別為400萬m3、100萬m3、300萬m3;供給黑溝鄉不同水平年供水量分別為250萬m3、250萬m3、350萬m3;供給華來鎮不同水平年供水量分別為700萬m3、850萬m3、1 100萬m3;供給二棚甸子鎮不同水平年供水量分別為400萬m3、50萬m3、1 100萬m3。北甸子鎮及向陽鄉因發展導致的缺水,通過污水處理回用和新建回龍水庫取水口加以解決,其中北甸子鎮2030年新增10萬m3,向陽鄉2020及2030年均新增30萬m3。八里甸子鎮通過新建自備水源解決缺水問題,2015及2020年新增水量50萬m3,2030年新增水量80萬m3。普樂堡鎮、雅河鄉、沙尖子鎮、五里甸子鎮經供需二次平衡分析后滿足需水要求,仍有余水。
桓仁縣水資源優化配置,符合國家宏觀政策和法律、法規要求,規劃的重點工程符合《桓仁縣城市總體發展規劃》。規劃實施后,全縣水資源分布趨于平衡,可以縮小各地區、城鄉之間的經濟差別,促進和諧社會建設;通過優化水源,地表水與地下水得到合理配置,解決了地下水過度開采問題,保證了全縣2015年、2020年、2030年城鎮生活、工農業發展用水,有利于桓仁縣國民經濟的可持續發展。生態環境用水量的配置,可以解決近年來河流斷流、水質污染等環境問題,濕地配水保護,修復了濕地功能,保護濕地生態系統完整性,對保持生物多樣性具有積極意義,城市景觀綠化環境用水的配置,可以推進環保模范城市和環境優美城鎮建設,促進桓仁縣旅游產業快速發展,提高城市人民生活質量。綜上,優化配置后社會效益、經濟效益和環境效益顯著。
配置方案的重點工程實施時將對水源工程區域的生態環境、水環境等造成一定的影響,但通過工程措施設計、水資源保護、宣傳教育、嚴格管理等環保措施,對周邊環境造成影響可得到減免或減小,故從環境角度整體上看,配置方案布局是合理的,優化配置實施是非常必要和迫切的。
[1]李曉明.淺析水資源優化配置[J].水利發展研究,2013(02):25-27.
TV213.4
B
1007-7596(2015)05-0129-03
2014-10-31
于洋(1984-),男,遼寧本溪人,工程師,從事辦公室行政管理、防汛抗旱、水資源管理與保護、水文監測等工作;田金鳳(1978-),女,遼寧本溪人,工程師。