湘江新區中心區水資源供需平衡研究

吉 鵬 陳金松

（中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司，湖南 長沙410014）

湘江新區是全國第十二個、中部地區首個國家級新區，位于長沙市湘江西岸，包括岳麓區、望城區和寧鄉縣部分區域，總面積1200km2，常住人口約134 萬。湘江新區中心區是新區的創新創意產業中心、文化產業中心、旅游度假中心，范圍包括長沙岳麓區和高新區的全境，總面積612km2，常住人口約90 萬。

1 水資源現狀

區內主要水系有湘江干流、龍王港干支流、靳江河干支流、八曲河等，集水面積大于10km2以上的河流有12 條。湘江新區中心區多年平均徑流變化與降水量變化基本相似，由鄰近溈水流域石壩子站資料按水文比擬法推算多年平均徑流量13.0m3/s。

湘江新區中心區以山丘區為主，地下徑流基本為地表徑流重復計算量。不考慮湘江過境水量，中心區多年平均水資源總量為4.093 億m3，折合徑流深為668.8mm。

2 需水預測

湘江新區中心區需水主要包括生活需水、工業需水、農業需水、城鎮生態環境需水，按基準年2015 年，規劃水平年2025年進行需水預測。

2.1 社會經濟發展指標預測

基于湘江新區的發展定位，中心區人口年均增長率取3.0%。預測2025 年人口達125.4 萬，城鎮化率90%，GDP 增長率為10%。

2.2 生活需水

湘江新區限制高耗水企業進入，結合湖南省節水相關規定要求，確定2025 年湘江新區城鎮居民生活用水定額為150 升/人·日，農村居民生活用水定額為100 升/人·日。城鎮公共用水指標與城鎮居民生活用水指標的比值取0.7。

2025 年，湘江新區中心區居民生活需水量6637 萬m3，城鎮公共用水量4325 萬m3，合計10962 萬m3。

2.3 工業需水

2015 年湘江新區中心區工業增加值為356 億元，萬元工業增加值用水量為65m3；湘江新區為國家級新區，考慮年均增長率10.0%，則2025 年工業增加值達到923 億元。未來產業布局將以低耗水高附加值的高新技術產業和先進制造業為主，參考深圳、上海、天津等先進城市，單位指標預計下降60%，為26m3。

2025 年，湘江新區中心區工業需水量為23998 萬m3。

2.4 農業需水

2015 年湘江新區中心區農田灌溉面積約18.6 萬畝，主要種植早稻、晚稻、蔬菜等傳統作物；2025 年，綜合考慮建設用地需求及基本農田保護要求，農田灌溉面積減少約1 萬畝，規模養殖全部退出。

參考臨近灌區定額，2025 年湘江新區中心區農業年均需水量為7040 萬m3。

2.5 城鎮生態環境需水

（1）市政綠化。依據《長沙市城市總體規劃（2003-2020年）》，2025 年湘江新區中心區人均公園綠地面積與環境衛生面積分別為12.1m2/人、5.3m2/人，則總面積分別為1517 萬m2及665 萬m2。依據《長沙市用水定額》（DB43/T807-2013），公園綠化澆灑用水定額取1.3L/m2·d，環境衛生澆灑取1.5L/m2·d。

2025 年，湘江新區中心區公共綠地及公共衛生澆灑需水量分別為720 萬m3、364 萬m3，市政綠化需水總量為1084 萬m3。

（2）河湖生態補水。湘江新區中心區范圍內較大的湖泊主要有梅溪湖、洋湖、西湖、后湖、尖山湖、大王山桐溪港水系等，湖容1444 萬m3，現有湖泊汛期主要由自身匯水范圍內的雨水補給，枯水期水體流動性差，水質性缺水，枯水期按補水2 次考慮，年均補水量約2614 萬m3。龍王港枯期來水量少，水質不能滿足生態要求，每年10 月～次年2 月按多年平均流量3.66m3/s 的20%補水，補水量約962 萬m3。

2025 年湘江新區中心區城鎮生態環境需水量為4660 萬m3。

2.6 需水總量

根據需水預測成果匯總，湘江新區中心區2025 年多年平均總需水量為4.5 億m3，其中居民生活需水量為6637 萬m3、城鎮公共需水量為4325 萬m3、工業需水量為23884 萬m3、多年平均農業需水量為5632 萬m3、城鎮生態環境需水量為4660 萬m3。

3 供水能力

3.1 規劃供水方案

2025 年，湘江新區中心區將采用地表水為主、再生水為輔、地水下逐步取消的供水方案。

（1）供水水廠。根據規劃中心區內兩座市政水廠實施擴容改造，年供水規模122 萬m3/d，分別為長沙第二水廠（82 萬m3/d）、長沙第四水廠（40 萬m3/d），主要給區域內的城鎮生活生產供水。2025 年，供水水廠年供水規模44530 萬m3。

（2）中水利用。中心區規劃3 個集中大型污水處理廠對城市廢污水進行處，總處理能力達到130 萬m3/d。道路澆灑、市政綠化澆灌、公園和景區管理用水以及洋湖濕地的補水由再生水廠供水。2025 年污水廠再生水回用率25%，利用總規模為32.5 萬m3/d。

3.2 現有水利設施

現有水利設施主要用于灌溉，隨著節水技術的普及，以及灌區種植結構與灌溉面積的變化，現有水利設施可滿足規劃水平年灌溉需求，且有一定盈余。考慮將中心區部分水庫利用任務由灌溉供水調整為河湖生態補水和應急供水。按就近原則，考慮將泉水沖、茅栗沖、新華、牌樓壩、石沖、玉華、石塘等小Ⅰ型以上規模水庫作為中心區河湖枯水期的生態補水和應急供水水源。

3.3 可供水量

根據湘江新區中心區規劃的供水方案，泉水沖、牌樓壩等小（1）型水庫作為生態補水水源，按90%保證率，可補水1013 萬m3，考慮10%的輸水損失，凈補水量912 萬m3；供水水廠總設計規模將達到近122 萬m3/d，考慮1.3 的日變化系數及10%的輸水損失，凈可供水量30830 萬m3；中水回用工程總設計規模26萬m3/d，同樣考慮1.3 的日變化系數及10%的輸水損失，凈可供水量8210 萬m3。

4 供需平衡分析

根據前文對于需水量及供水能力的分析，針對湘江新區中心區進行水資源利用水量平衡分析，多年平均用水平衡分析成果見表。

水資源平衡分析成果 單位：萬m3

由表可以看出，湘江新區中心區2025 水平年多年平均需水總量45138 萬m3，實際供水量43150 萬m3，供水缺口1988 萬m3，主要水資源缺口在于河湖景觀補水。

5 結論

湘江新區中心區水資源利用主要分為三部分，其一是區域內沿龍王港河、靳江河等流域兩岸帶狀分布耕地的農業灌溉用水，主要由區域內眾多水庫山塘河壩及提水工程供水；其二則是區域內居民生活用水、部分工業用水、城鎮公共用水、生態環境用水，規劃均由市政供水工程統一供水，水源為湘江；其三為中心區范圍內的部分道路澆灑、市政綠化澆灌、公園和景區管理用水、建筑施工用水，沖廁洗車用水以及主要湖泊濕地和景觀水域的生態補水，主要利用現狀水利設施改變功能轉供或者利用中水。

基于規劃，2025 年湘江新區中心區河湖景觀補水存在不同程度的缺額，其余需水均可滿足供水需求；考慮到農業灌溉目前已自成體系，并且部分耕地將調整為城市建設用地，同時農業節水力度的不斷加大，農業用水將會較現狀大幅減少。因此，未來湘江新區中心區的水資源利用與配置研究方向主要為區內景觀水體生態補水。