榆林市綏德、米脂、子洲三縣供水工程水資源論證分析

白 倩，強少強

（榆林市水利工程建設中心,陜西 榆林 719400）

綏德、米脂、子洲三縣位于榆林市南部地區,屬黃土高原丘陵溝壑區,無定河中下游,水資源嚴重匱乏,屬典型的資源型缺水地區。2017 年7 月26 日綏德、子洲縣城遭受特大洪災,子洲縣城城區飲用水斷供。災情發生后,榆林市委、市政府高度重視,及時部署,確定以王圪堵水庫為水源地解決綏德、米脂、子洲三縣供水的方案,并把此作為應急搶險的“一號工程”,啟動建設子洲專用工程和綏德、米脂、子洲三縣供水工程。

1 工程概況

三縣供水工程的建設任務為解決榆林市綏德、米脂、子洲三縣城的生活、第三產業用水以及沿線缺水鄉鎮生活供水。從王圪堵水庫壩后電站尾水口設閘取水,設計采用重力流管道輸水,管線沿無定河兩岸鋪設,途徑橫山區、榆陽區、米脂縣、綏德縣、子洲縣。供水對象為綏德縣、米脂縣、子洲縣3 個重點縣和沿線所轄的石馬坬農場、波羅鎮、響水鎮、楊則口、黨岔鎮、魚河鎮、魚河峁鎮、上鹽灣鎮、鎮川鎮、龍鎮、城郊鎮及四十里鋪鎮等12 個鄉鎮。

三縣供水工程是解決榆林市綏德、米脂、子洲三縣城及沿途村鎮居民生活用水的一項重大民生工程,55 萬群眾飲用水得到保障,而且能有效解決榆林南部黃土高原丘陵溝壑區水資源匱乏問題,促進了榆林城鎮生活供水體系的優化完善。

2 水資源狀況

2.1 榆林市水資源量

榆林市多年平均自產天然徑流量為18.46 億m3,折合徑流深42.0 mm。區內無定河、窟野河、禿尾河的自產天然徑流量較大,分別占全區多年平均自產天然徑流的40.3%、14.0%、16.6%。榆林市淺層地下水的補給,主要靠大氣降水的垂直入滲補給。根據多年均衡條件下補給與排泄均衡的原理,降雨入滲補給量近似為河道排泄量（河川基流量）與潛水蒸發量及開采凈消耗量之和。榆林全市地下水資源量為16.32 億m3,其中平原區地下水總資源量為12.03 億m3,山丘區地下水資源量為5.27 億m3,重復量為0.98 億m3。全區多年平均當地水資源總量為26.72 億m3,其中地表水資源量18.46 億m3,地下水資源量16.32 億m3,兩者重復計算量8.06 億m3。

榆林市多年平均水資源可利用量10.4 億m3,其中地表水可利用量8.6 億m3,地下水可利用量4.6 億m3,重復計算量2.8 億m3。

2.2 三縣水資源量

綏德縣、米脂縣和子洲縣3 縣多年平均地表水資源量為22775 萬m3。其中綏德8491 萬m3,米脂5463 萬m3,子洲8821 萬m3。綏德縣、米脂縣和子洲縣3 縣多年平均地下水資源量為7566 萬m3,其中綏德3095 萬m3,米脂1919 萬m3,子洲2552 萬m3。

綜上所述本工程所在三縣水資源總量為30341 萬m3,地表水資源量多年平均徑流量22775 萬m3,地下水資源量7566 萬m3。區域水資源量見表1。

表1榆林市各行政分區地表/地下水資源量表（1956年～2000年多年平均） 單位：萬m3

2.3 水資源特點

無定河流域位于毛烏素沙漠南緣,屬溫帶半干旱大陸性氣候。四季分明,干旱少雨。多年平均降雨量350 mm～500 mm,年蒸發量在1200 mm～1400 mm 左右。三縣主要位于無定河干流,屬于資源性缺水。

2.3.1 水資源總量匱乏

水資源十分貧乏、且分布不均、地區差異大。境內東部的黃河峽谷區和中西部黃土峁梁丘陵溝壑區的水資源極度貧乏,人均擁有水資源量低于全國、全省、全市水平。干旱缺水,十年九旱。每逢干旱季節,時有斷流發生。地下水資源大多以基巖裂隙排出,分布零星,貯量較小,不易開采。

地表水主要有由大氣降水直接形成由東南向西北遞減,年際變化大,最大比值達6 倍左右；降水年內分布不均,夏季暴雨多、強度大。

2.3.2 開發利用率低

現狀水資源量遠大于現開發利用量,洪水資源難以利用。一是汛期洪水陡漲陡落,其來勢猛、強度高、無法得到儲蓄利用,全部流失。二是過境客水得不到充分利用。過境客水在年內季節豐枯不均,不是流量很小就是斷流,或是滔滔洪水,無法合理調度調配使用。

2.3.3 河流含沙量較大,水土流失嚴重

榆林市河流含沙量較大,1956 年～2000 年多年平均懸移質含沙量介于2.6 kg/m3～303.5 kg/m3之間,無定河流域干流多年平均懸移質含沙量為91.2 kg/m3。土地貧瘠、植被率低,造成土壤蓄水保土和涵養水份能力差,同時也造成水生態功能退化。

3 工程水資源論證

3.1 取用水合理性分析

綏德、米脂、子洲三縣供水工程取水水源為位于無定河流域上游的王圪堵水庫,王圪堵水庫總庫容3.89 億m3。王圪堵水庫設計95%保證率年供水量1.56 億m3,扣除上游內蒙取水1700 萬m3后,水庫的實際可供水量為1.39 億m3,截止2016 年年底,黃委和我省審批的項目共計水量為10883.26 萬m3,王圪堵水庫剩余用水指標為3016.74 萬m3。榆林市綏德、米脂、子洲三縣供水工程合計從王圪堵水庫斷面取水2598 萬m3,剩余用水指標可以滿足綏德、米脂、子洲三縣城設計水平年2030 年的用水要求,對現已批復用水戶及用水指標沒有影響,水庫取水量是可靠的。

修建三縣供水工程的建設任務為解決位于無定河下游的綏德、米脂、子洲三縣城的生活、第三產業用水以及沿線缺水鄉鎮生活供水,是無定河水資源優化配置的結果,將提升綏德米脂子洲三縣人均引用水指標,改善民生,促進受水區當地經濟的可持續發展,為民謀福利。

3.2 節水潛力分析

目前我國城鎮生活用水普遍存在浪費,現有用水器具的漏水現象嚴重,要采取措施減少跑、冒、滴、漏現象,提高水的利用率；要進一步普及節水型器具；城市道路澆灑和公共綠地用水可采用各縣縣城再生水解決。三縣縣城現狀自來水覆蓋程度、污水收集率、回用率均較低。

工程建成后,自來水覆蓋范圍擴大,分散的自備水源井逐步關閉,供水管網進一步更新和完善,管網漏損率降低,有效提高水資源利用率。另外,節水器具的推廣和工藝設備的更新,行業用水凈定額降低。污水收集處理設施進一步完善,再生水回用程度提高,有效提高水資源利用率。

3.3 水源論證分析

3.3.1 可供水量分析

王圪堵水庫任務是供水、攔沙和灌溉綜合利用,在進行調節時應優先考慮現有用水戶的利益不受損害,保證滿足脫流段河道生態基流需要的前提下,因為允許可利用資源有限,按以供定需原則,盡可能增大工業供水量。工業供水保證率要求不低于95%,灌溉保證率提高到50%以上。水庫為工業供水能力95%的保證率為1.56 億m3,為下游現有14.6 萬畝灌區年平均補水量4440 萬m3灌溉保證率為57%。

3.3.2 水資源質量評價

2017 年10 月25 日對王圪堵水庫閘前水質進行了檢測,水質檢測項目包括：pH 值、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷、石油類、陰離子表面活性劑、糞大腸菌群、鐵、錳、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體、總硬度、渾濁度、懸浮物等,共計16 項。檢測結果具體見表2。

表2 供水水源水質檢測結果 單位：mg/L（pH 除外）

根據表2 可知,本次水質檢測項目滿足《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）的Ⅲ類標準要求,表明本工程供水水源水質良好。

4 項目取水和退水的影響分析

4.1 項目取水的影響分析

4.1.1 對區域水資源的影響

榆林市綏德米脂子洲三縣供水工程供水水源由王圪堵水庫地表水工程替代現有機井抽取地下水水源工程,提高了三縣居民生活供水保證程度,促進了區域水資源的合理配置,符合區域水資源規劃的整體思路,有利于區域水資源的合理開發和保護,符合優水優用、高效用水的原則,也符合以人為本的科學發展觀要求。因此,修建綏德、米脂、子洲三縣供水工程不會對區域水資源配置產生不良影響。

4.1.2 對水生態的影響

項目區河段水質目標為Ⅲ～Ⅳ類,工程運行期間生產廢水和生活污水處理達標后可優先考慮綜合利用,優先作為工業、道路灑水降塵和綠化灌溉用水,不會對地表水質造成影響。

4.1.3 對水功能區納污能力的影響

水功能區納污能力是指在設計水文條件下,滿足計算水域的水質目標要求,該水域所能容納的污染物的最大數量。水功能區納污能力的大小與設計流量、流速、計算河段長度、上下游控制目標濃度、綜合降解系數等因素密切相關。工程從王圪堵水庫壩后電站尾水口設閘取水,不涉及對水功能區納污能力的影響。

4.1.4 對王圪堵水庫現有批復用水戶的影響

王圪堵水庫作為本工程的取水水源,實際可供水量為1.39 億m3,榆林市綏德、米脂、子洲三縣供水工程合計從王圪堵水庫取水2598 萬m3,剩余用水指標可以滿足綏德、米脂、子洲三縣城設計水平年2030 年的用水要求,對現已批復用水戶及用水指標沒有影響。

4.2 項目退水的影響分析

4.2.1 對水功能區的影響

項目區河段水質目標為Ⅲ～Ⅳ類。工程本身在取水退水過程中,都是單一的物理過程,不會引起河流水質的變化,項目水質仍將達到Ⅲ類水質目標,對水功能區無影響。

4.2.2 對水環境的影響

水廠生產過程中產生的排泥水和反沖洗廢水全部回用,不外排,不會對水環境產生影響。工程運行期產生的生產生活廢污水在達標處理的前提下,首先考慮綜合利用,其次達標排放,工程退水基本不會影響區域地表水和地下水資源。

5 水資源保護措施

5.1 水源地水資源保護措施

以水資源保護規劃目標,結合流域水污染防治工作加強王圪堵水庫上游地區的排污管理,禁止水庫上游及庫周居民直接將生活污水排入水庫,禁止在庫周及上游地區無序堆放生活垃圾。建議集中收集處理污水,污水不排入庫區,確保庫區水質達到水域功能要求。

5.2 工程區水資源保護措施

根據本地水資源狀況和社會經濟特點,建立用水定額管理機制,編制節水規劃,明確各行業的節水目標、要求和措施,建立節水目標責任制。強化保護水資源、節約用水的法制建設和宣傳工作,增強受水區群眾的節水意識。

6 結論

榆林市綏德、米脂、子洲三縣供水工程提高了三縣居民生活供水保證程度,促進了區域水資源的合理配置,符合區域水資源規劃的整體思路,有利于區域水資源的合理開發和保護,符合優水優用、高效用水的原則,也符合以人為本的科學發展觀要求,不會對區域水資源配置產生不良影響。