蔡海濤,吳 英,張明芳
(1.乳山市水資源管理委員會辦公室,山東 威海264200;2. 威海市水文局;山東 威海264209)
乳山市總面積1 665 km2,海岸線長185.6 km,多年平均降水量756.8 mm,其中70%集中在汛期,降水年際變化較大,年內分配不均。乳山市現狀城市供水體系中沒有外調水并且境內地表水占較大比例,受地埋環境、氣候等客觀因素影響大,抗風險能力低。特別是自2014 年以來的連續3 年大旱,乳山市出現了嚴峻的旱情,全市城市供水形勢緊張。近年來,乳山市作為山東半島重要的生態型海濱城市和旅游度假勝地,隨著城市發展,水資源供需矛盾將日益突顯,對乳山市城市供水現狀及供水保障措施進行研究分析,確保其城市供水得到全面保障具有重要意義。
乳山市多年平均地表水資源量4.30 億m3,地下水資源量1.47 億m3,人均占有水資源量817 m3,水資源量總體上屬相對缺水地區。乳山市現狀地表水利工程主要包括大(2)型水庫1 座;中型水庫3 座;小(1)型水庫14 座;小(2)型水庫92座;塘壩773 座;全市規模以上淺層地下水機電井2 350 眼,規模以下淺層地下水機電井19 114眼;非常規水源利用量較少。
乳山市城市自來水由乳山市水務集團有限公司統一供給,城市供水管網主要覆蓋乳山市區(夏村老城區)及南部的銀灘濱海新區,總面積59.8 km2。乳山市水務集團有限公司下設3 座水廠,目前實際運行的只有第三水廠。第三水廠位于市區北部的夏村鎮于家莊村西南角,乳山河東岸,供水能力達11 萬m3/日。正常情況下,現狀實際城市供水水源地為龍角山水庫,其原水通過兩條直徑1 000 mm 長度16.54 km 的預應力水泥管道,采用重力流輸送至第三水廠。2016 年,城市供水全部取自龍角山水庫水源地,年總取水量1 850 萬m3,考慮輸配水管網損失及水廠自身產水率損失后,末梢水年實際用水總量為1 471 萬m3。
經計算對比,根據最終采用的分項指標法,預測至2020 年、2030 年規劃水平年乳山市城市需水總量分別為3 124 萬m3、4 198 萬m3,其中城市市政及生態需水量分別為300 萬m3、400 萬m3。
乳山市現狀實際城市供水水源地主要是龍角山水庫。龍角山水庫建成于1960 年6 月,2005 年完成除險加固工程,水庫除險加固后設計總庫容為10 789 萬m3,興利水位41.00 m,興利庫容5 916 萬m3,是一座以防洪、城市供水為主,兼顧發電等綜合效益的多年調節大(2)型水庫。由于庫區建設征地等遺留問題未能解決,水庫有效興利水位實際控制在37.50 m。根據相關批復,龍角山水庫已于2017—2018 年采取抬田措施實施了增容工程,水庫增容后有效興利水位由現狀37.50 m 抬高至39.00 m。有效興利庫容由增容前的2 858 萬m3變為4 375 萬m3。經長系列水庫調節計算[1],供水保證率95%情況下,龍角山水庫增容工程后的可供水量約2 930 萬m3。
根據前面的分析,乳山市現狀城市水源只考慮龍角山水庫條件下,不能完全滿足2020 年及2030年的城市供水需求,總缺水量分別為194 萬m3、1 268 萬m3。因此,乳山市城市供水要得到充分保障,需要考慮適時增加并啟用新的城市水源地。
2017 年9 月1 日,《威海市節約用水條例》開始實施,旨在全面推進節水型社會建設。城市節水主要是優化產業布局,以水促進產業結構調整,推行生活節水技術改造,推動公共設施節水,加強工業節水管理,加大企業節水技術改造力度,提高工業用水重復利用率等;同時要強化用水計劃、超定額用水加價收費的管理制度;加快城市供水管網技術改造,降低管網漏失率等。通過節約用水,使有限的水資源得到充分利用,并推進城市分質供水、一水多用和污水再生利用,以便節約和置換出更多的新鮮水量用于保障城市其他用水。
乳山河地下水庫庫區位于乳山河下游河谷平原乳山寨鎮老橋北于家莊~馬槽里之間區域,庫區面積19.6 km2。地下水庫總庫容2 197 萬m3,其中調節庫容1 686 萬m3。乳山河地下水庫為有壩地下水庫,工程規模為中型,工程包括上級庫工程與下級庫工程,乳山河地下水庫的建設可充分利用雨洪資源,增加地下水儲水量。該工程已于2018 年12 月全面驗收。
乳山市現狀主要城市供水水源地為龍角山水庫,隨著城市的發展,單靠龍角山水庫一個水源地不能完全滿足特殊干旱年及規劃水平年的城市供水需求,為此,乳山市自2018 年以來開始實施乳山境內主要水源的水系連通工程。近期計劃將境內的花家疃、院里、臺依3 座中型水庫以及新建的乳山河地下水庫作為城市備用水源地及應急水源地,并實現水系連通工程。主要包括實施花家疃水庫、院里水庫向第三水廠調水工程,實施臺依水庫與乳山河地下水庫互聯互通工程、臺依水庫向城區主河道引調水工程、臺依水庫向第三水廠調水工程等,打通了龍角山、花家疃、院里、臺依水庫及乳山河地下水庫等城市水源地之間以及與第三水廠的聯系,實現當地水資源互通互補,增強全市水資源調控能力。經論證在95%保證率情況下,花家疃、院里、臺依水庫及乳山河地下水庫共增加可供水量1 569 萬m3。
目前,乳山市城市污水處理廠共4 座,設計處理能力約11 萬m3/d,但現狀再生水回用量很少。現狀再生水等非常規水利用量偏低。根據乳山市相關專項規劃,計劃于2020 年前在乳山市第一污水處理廠、濱海新區第一、二污水處理廠分別建設再生水廠,設計總規模4.5 萬m3/d。主要用于乳山熱電、工業、噴灑道路及澆灑綠地等。至2020 年、2030 年,城市市政及生態需水基本使用再生水、工業用水的再生水使用率分別達到其需水量的20%、30%。因此,至2020 年、2030 年,城市再生水使用量將分別達到520 萬m3、740 萬m3。
南水北調東線一期工程引黃、引江水量在威海市的受水區只有環翠區和文登區。根據山東省相關總體規劃,中遠期將擇機考慮實施南水北調東線二期工程(南線工程),通過膠東調水南線工程,著重為增加乳山、榮成市的外調水量,乳山市年供水量1800 萬m3,預計在2030 左右開始實施。
總之,通過采取開源節流、水系連通、再生水回用、跨流域調水等相應有效措施,能夠保障乳山市現狀及2020 年、2030 年規劃水平年的城市供水,當地政府可以根據具體情況,實施水資源的優化配置,經濟、合理的開發利用和調度各種水資源用于城市供水,以緩解當地水資源供需矛盾,保障城市供水。