王會容,顏志俊
(1.南京水利科學研究院,南京 210029;2.水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室,南京 210098)
樂至縣位于四川省資陽市沱江和涪江分水嶺地帶,是四川盆地降水、徑流低值區。隨著樂至縣經濟的快速發展,生活生產生態用水增加,水資源短缺、骨干水利工程少、調蓄能力低、水生態環境治理任務重等問題逐漸顯現,水資源供需矛盾日益突出。為貫徹實施國家水利發展戰略, 實行最嚴格水資源管理制度,最大可能提高水資源開發利用效率和效益,以水資源可持續利用保障經濟社會可持續發展。 按照《樂至縣國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標綱要》總體要求,對規劃水平年主要行業需水量進行預測, 構建科學合理的水資源配置格局,對保障樂至縣水安全,促進經濟社會高質量發展和生態文明建設具有重要意義。
樂至縣位于四川盆地中部, 東鄰安居, 南連安岳、雁江,西接簡陽,北接金堂、中江、大英[1],全縣總面積1424.52 km2。樂至縣屬亞熱帶濕潤季風氣候區,季節變化明顯,多年平均降雨量884.5 mm。樂至縣地處沱江和涪江分水嶺,兩江分水嶺自北向南,流通縣境,長86.5 km,全縣分為東西兩部分,形成東西兩大樹枝狀水系。東部涪江流域占全縣面積38%,西部沱江流域占62%[2]。多年平均水資源總量3.671 億m3,人均水資源量448 m3,僅為全省的15%,是四川省嚴重缺水縣之一。50%來水頻率下水資源總量3.421 億m3,90%來水頻率下水資源總量1.731 億m3;水資源可利用量1.557 億m3。
規劃水平年選取2030 年, 在現狀年基礎上,分別預測生活、工業、農業、生態環境需水量。
居民生活需水量采用定額分析法進行預測。預測到2030 年樂至縣城鎮人口54 萬人, 城鎮居民需水定額160 L/(p·d),城鎮居民生活需水量3154 萬m3;2030 年農村人口36 萬人, 農村居民生活需水定額120 L/(p·d), 農村居民生活需水量1577 萬m3。2030年樂至縣居民生活需水量4731 萬m3。
建筑業與第三產業基本在城鎮, 其用水基本上屬于城鎮公共需水范疇,根據《全國水資源公報》及水利普查等有關調查成果用水指標和樂至縣歷年實際情況,預測2030 年城鎮公共需水量690 萬m3。
綜上,2030 年樂至縣生活需水量5421 萬m3。
采用趨勢法、重復利用率提高法等方法,初步計算分析工業需水情況, 再通過綜合分析和考慮各種影響因素,最終確定工業需水量。隨著樂至縣工業經濟規模的穩步發展,2030 年工業需水量預計達7000 萬m3。
農業需水包括農田灌溉、林果園地灌溉、魚塘養殖補水、禽畜養殖等需水,采用定額法估算需水量。2030 年農田有效灌溉面積4.02 萬hm2, 在大力推廣節水灌溉技術、加強節水改造力度下,預計2030 年農田灌溉需水量在P=50%、P=75%和P=95%保證率下分別為12100 萬,14190 萬,14850 萬m3。2030 年林牧漁畜需水量2080 萬m3。2030 年農業需水量在P=50%、P=75%和P=95%保證率下分別為14180 萬,16270 萬,16930 萬m3。
樂至縣生態環境需水主要以城鎮綠化、環衛、防護林草等用水等為主, 分別采用定額法預測,2030年全縣生態環境需水量986 m3。
2030 年預測樂至縣總需水量在P=50%、P=75%和P=95%保證率下分別為27587 萬,29677 萬,30337 萬m3。
樂至縣現狀供水工程,主要包括蓄水工程,泵站工程,縣城供水工程、農村供水工程,污水再生利用工程等。 樂至縣共有104 座水庫, 其中中型水庫4座,小(一)型水庫28 座,小(二)型水庫72 座;山坪塘6913 口,累計總容積4268 萬m3;石河堰578 處,總容積2125 萬m3。泵站工程90 座,其中農業灌溉泵站83 座,城鎮生活供水泵站7 座。樂至縣城區有水廠2 座,供水規模合計2 萬m3/d,二水廠現有設計供水規模為1 萬m3/d,以八角廟水庫為水源,為樂至縣城區的主供水水源;三水廠現有設計供水規模為1.0萬m3/d,以十里河水庫為水源。鄉鎮集中供水工程總設計供水規模1.59 萬m3/d。分散供水工程共有27136處, 水源均為地下水。 污水再生利用工程現狀規模2 萬t/d。
樂至縣規劃新增水源工程4 項,預計到2030 年新增供水能力2.155 億m3。
3.2.1 毗河供水工程(含寶石水庫)
毗河供水工程是都江堰水利工程的重要組成部分,是以岷江為水源的引洪囤蓄工程,主要為城鎮、農業灌溉供水,總干渠渠首設計引水規模60 m3/s。寶石水庫為毗河供水工程屯蓄水庫, 主要解決樂至縣寶石片城鎮生活、工業和農業灌溉用水,并作為樂至縣城區應急備用水源。2030 年毗河供水工程 (含寶石水庫)供水能力1.9 億m3。
3.2.2 擴建棉花溝水庫
棉花溝水庫為中型水庫, 位于涪江水系蟠龍河支流姆龍河上,為鄉鎮河縣城飲用水水源地。擴建后,2030 年新增供水能力700 萬m3。
3.2.3 新建5 座小型水庫
規劃新建大碼口、老鷹寨、灣塘井、元灘子和廖家河5 座小型水庫,2030 年新增供水能力390 萬m3。
3.2.4 污水處理再生水利用工程
規劃擴建縣城污水處理再生水利用工程, 新增處理規模1.0 萬t/d; 新建縣城生活污水處理二廠再生水利用工程,設計處理規模1.0 萬t/d;新建文峰工業園污水處理廠再生水利用工程, 設計處理規模2.0 萬t/d。2030 年新增再生水供水能力1460 萬m3。
依據來水條件、需水要求、工程設計規模及其運用調度方式等,分析計算規劃水平年可供水量。規劃工程與現有工程組成新的供水系統, 按照新的供水系統進行計算。 對于具有多年調節作用的大中型水利工程,進行長系列調節計算;小型水利工程采用典型年法或復蓄系數法計算[3-4];根據資陽市下達“十四五”用水總量控制指標,樂至縣地下水開采控制量為1300 萬m3。 非常規水源利用主要用于城鎮環境、生態補水和部分水質要求不高的工業用水, 按照非常規水源利用工程的規模確定可供水量。 樂至縣引水工程擠占河道生態流量為196 萬m3, 蓄水工程擠占河道生態流量為752 萬m3,共計948 萬m3。2030 年擠占河道退減水量在可供水量計算中扣除, 參與供需平衡計算。
2030 年樂至縣P=50%、P=75%和P=95%保證率下可供水量分別為27587 萬,29677 萬,29087 萬m3。
根據需水預測與供水系統可供水量分析成果,2030 年樂至縣P=50%和P=75%保證率下不缺水,P=95%保證率下缺水1250 萬m3,缺水程度為4.1%。2030 年通過實施毗河供水工程、 擴建和除險加固中小型水庫、清淤擴挖塘壩和石河堰等工程,擴建城區水廠規模,鞏固實施農村飲水工程管網延伸工程,建設污水處理再生水利用工程等,增加供水量,提高地表水利用率,合理調配供水結構,優化配置水資源,樂至縣供水狀況較好, 在遭遇95%保證率特干旱年份時,農業灌溉存在輕度缺水。
樂至縣現狀生活、工業供水水源單一,農業灌溉缺水嚴重,供水結構不盡合理,供水格局有待完善。規劃水平年根據城鎮發展總體規劃, 按照 “總量控制、行業統籌”的要求,采取“控制開采地下水、深入挖掘地表水、充分引用外調水”的水資源開發利用模式,“分類配水、優水優用”的水資源高效利用和科學調配的思路,對本地水源、外調水源、非常規水源進行合理配置[5],構建“統一調配、多源互濟”的水資源配置總體布局。
2030 年生活和工業需水量12421 萬m3, 其中工業用水840 萬m3由污水處理再生水利用工程水源配置,其余以八角廟水庫、棉花溝水庫2 座中型水庫和小型水庫、淺層地下水和外調水毗河供水工程為主要供水水源,蟠龍河水庫和東禪寺水庫2 座中型水庫作為應急備用水源進行應急供水。生活和工業用水主要通過城區自來水廠和鄉鎮集中供水工程供給。
2030 年農業灌溉主要通過水庫、塘壩和河流等引水、泵站提水灌溉,部分地區采用地下水,不足水量由毗河供水工程配置。2030 年生態環境用水全部由樂至縣污水處理再生水利用工程水源配置。2030年樂至縣供水水源與用水行業配置方案如表1。

表1 2030 年樂至縣供水水源與用水行業配置方案單位:萬m3
本文根據樂至縣現狀及規劃供水工程, 合理優化配置全縣水資源, 滿足2030 年P=50%和P=75%保證率下工農業及城鄉居民、生活用水需求,P=95%保證率下農業用水略有緊缺。到2030 年,配置外調水源占總供水量的40%左右,尤其是P=95%保證率下,外調水源占48%,毗河供水工程對于解決區域水資源緊缺、保障供水安全起到非常重要作用。樂至縣應重點保障規劃供水工程建設實施, 繼續嚴格實施取水許可制度、 完善和落實用水總量和強度控制體系、大力推進重點領域重點行業節水,促進形成與水資源條件相適應的產業布局,提升用水效率,支撐樂至縣經濟社會高質量發展。