




摘 要:優化水資源調度配置,構建水安全保障體系,對豐都縣南天湖片區的發展具有重要意義。基于豐都縣南天湖片區現狀人口、產業規模及分布,結合已建水源工程、供水工程以及區域內水資源開發利用現狀,合理預測未來人口增長規模及產業變化,從片區水量供需平衡分析、片區水資源供需矛盾、工程解決方法等方面對優化重慶市豐都縣南天湖片區的水資源配置進行了探討。
關鍵詞:水資源優化配置;水量供需平衡;水安全保障;南天湖片區
中圖分類號:TV213.4 " " " " " " " " " " " " 文獻標志碼:A" " " " " "doi:10.19679/j.cnki.cjjsjj.2025.0111
0 引言
豐都縣南天湖片區是由南天湖鎮、仙女湖鎮組成的南部高山旅游度假區的核心區域,總面積365 km2。隨著經濟社會的高質量發展尤其是旅游業的快速發展,片區內供用水矛盾逐漸凸顯并日益嚴重。據統計分析,2021年片區供水缺口為19萬 m3,2022年極端干旱背景下供水缺口達420 m3,預計未來供水缺口會進一步增大[1]。
本文以豐都縣南天湖片區水資源配置為研究對象,基于片區現狀人口、產業規模及分布,結合已建水源工程、供水工程以及區域內水資源開發利用現狀,合理預測未來人口規模增長及產業變化。通過水量供需平衡分析,找到片區水資源供需矛盾,初步提出工程解決方案,優化水資源配置,構建水安全保障體系。
1 豐都縣南天湖片區概況
1.1 人口及產業現狀
南天湖鎮、仙女湖鎮均為豐都南部高山避暑旅游發達鄉鎮[2]。南天湖鎮幅員面積147 km2,下轄10個行政村(社區)64個村民小組,戶籍人口1.70萬人。仙女湖鎮幅員面積218 km2,下轄1個居委會、9個行政村58個村(居)民小組,戶籍人口1.37萬人。除生態旅游產業外,片區內還有煙草種植、畜禽養殖等骨干產業分布,目前片區內共種植煙草6 360畝,養殖生豬2.2萬只、蛋雞37萬羽[3]。
1.2 已建水源工程
南天湖片區已建小型水庫4座(見表1)、山坪塘207座,已建水源工程可用水總量683萬m3[4]。
1.3 已建水廠及供區劃分
南天湖片區內集中式供水的水廠共有10座,其中南天湖鎮2座、仙女湖鎮8座。根據現狀供水實際,將整個片區劃分為10個集中供區[4],詳見表2。
2 南天湖片區水資源優化配置
2.1 水平年及人口發展預測
現狀水平年為2021年,規劃近期水平年為2025年,規劃遠期水平年為2030年。
根據豐都縣2018年、2019年、2020年統計年鑒及其他相關資料進行統計分析,合理預測片區內未來人口發展規模及分布(見表3)。
2.2 用水定額
(1)南天湖場鎮供區、廂壩供區、南天湖景區供區旅游業發展迅速,采用城鎮生產生活需水量預測。旅游住宿人口用水定額120 L/(人·d),旅游不住宿人口用水定額30 L/(人·d),常住人口用水定額100 L/(人·d)。
(2)其他供區采用農村人畜需水量預測。常住人口用水定額80 L/(人·d),大牲畜用水定額30 L/(頭·d),小牲畜用水定額5 L/(頭·d)。
(3)農業灌溉定額。灌溉需水量(節水后):煙葉58.5 m3/畝,水稻337.2 m3/畝,玉米31 m3/畝,馬鈴薯20.7 m3/畝,蔬菜136 m3/畝。
2.3 水量供需平衡計算
考慮人口規模及產業逐年發展,但供水能力維持現狀水平不變的情況,基于10個供區進行水量供需平衡分析。項目供水量為水庫及山塘壩的徑流,需水量包括人畜需水量和灌溉需水量。水量供需平衡計算采用典型年分析法,以月尾單位時段進行用水調節,根據各時段的來水量和用水量之差,得出各時段的余水量和水庫蓄水量。
經計算:
(1)現狀年(2021年):片區內需水量總缺口204.08萬m3,其中人畜需水量缺口18.98萬m3,灌溉需水量缺口185.1萬m3。
(2)規劃近期水平年(2025年):片區內需水量總缺口308.46萬m3,其中人畜需水量缺口123.36萬m3,灌溉需水量缺口185.1萬m3(見表4)。
(3)規劃遠期水平年(2030年):片區內需水量總缺口588.8萬m3,其中人畜需水量缺口374.76萬m3,灌溉需水量缺口214.04萬m3。
(4)不考慮灌溉情況下,供需矛盾較突出的區域為廂壩、南天湖景區、南天湖場鎮和竹子供區。
3 解決方案
由水量供需平衡計算可知:隨著人口規模及產業的逐年發展,南天湖片區內的用水需求將逐步增大,若維持現狀供水能力不變,水資源供需矛盾將日益嚴重。預計2025年需水量總缺口309萬m3,相比于2021年增加了104萬m3;2030年需水量總缺口589萬m3,相比于2021年增加了385萬m3。
3.1 技術路線
通過片區內新建水源工程、片區外調水工程以及片區內完善水網工程等綜合措施來優化水資源配置,解決南天湖片區的水資源供給短缺問題。
3.2 建設內容
3.2.1 新建水源工程
片區內新建蔡家溝水庫、郭家溝水庫、兩邊巖水庫、“池庫”工程。
(1)蔡家溝水庫。建設地位于仙女湖鎮硝廠溝村蔡家溝,多年平均徑流量151.53萬m3,可用水量128.8萬m3。擬建水庫總庫容24.79萬m3,正常蓄水位1 504.50 m,死水位1 486.50 m[5]。
(2)郭家溝水庫。建設地位于仙女湖鎮廂壩村6社郭家溝,多年平均徑流量475萬m3,可用水量403.75萬m3。擬建水庫總庫容90萬m3,正常蓄水位1 085 m,死水位1 038 m[6]。
(3)兩邊巖水庫。建設地位于仙女湖鎮竹子居委兩邊巖,多年平均徑流量223.97萬m3,可用水量190.37萬m3。擬建水庫總庫容50萬m3,正常蓄水位1 235 m,死水位1 188 m[7]。
(4)“池庫”工程。因地制宜,盡可能多地修建山坪塘、蓄水池,并串聯起來,形成“池庫”工程作為補充水源。擬在片區范圍內新建山坪塘5座,總庫容20萬m3,可用水量35萬m3[1]。項目實施后,當地農業穩產、增收將有很大程度提高,長期經濟效益相當可觀。
3.2.2 調水工程
片區外可供調水的水源工程有兩處,分別為思源水庫和接龍水庫。
(1)思源水庫調水工程。思源水庫為已建小(1)型水庫,總庫容140.2萬m3,興利庫容96.12萬m3,主要任務是農村人畜供水、農業灌溉[8]。思源水庫雖位于南天湖鎮境內,但因其受水區在三建鄉,故將思源水庫調水入南天湖片區視為片區外調水。
通過新建泵站和配套管道從思源水庫調水至南天湖旅游服務區水廠,設計提水揚程783 m,調水規模100萬m3/a。主要建設內容包括新建4級提水泵站,總裝機容量1 160 kW;新建管線總長19 km。
(2)接龍水庫調水工程。接龍水庫為武隆區已建中型水庫,總庫容1 110萬m3,興利庫容789萬m3,主要用途為農業灌溉,兼顧旅游、農村人畜飲水、沿途場鎮供水、發電等。
通過新建泵站和配套管道從接龍水庫調水至硝廠溝水庫,設計提水揚程785 m,調水規模100萬m3/a。主要建設內容包括新建3級提水泵站,總裝機容量1 680 kW;新建管線總長16 km。
3.2.3 水網工程
片區內水網工程的建設內容主要包括水源工程之間的互聯互通及片區范圍內的輸配水工程。不同建設方案下水網工程的布置及建設內容有一定差別。
3.2.4 水廠擴建工程
(1)沱沱壩水廠:現狀規模1 000 m3/d,擬擴建至3 000 m3/d,匡算建設投資2 000萬元。
(2)南天湖旅游服務區水廠:現狀規模2 000 m3/d,擬擴建至7 000 m3/d,匡算建設投資5 000萬元。
(3)仙女湖水廠:現狀規模2 000 m3/d,擬擴建至12 000 m3/d,匡算建設投資10 000萬元。
(4)竹子水廠:現狀規模500 m3/d,擬擴建至8 000 m3/d,匡算建設投資7 500萬元。
綜合以上建設內容,提出建設方案組合(見表5、表6)。
對于可用水量而言,南天湖片區水資源配置建設組合方案1的可用水量最多,高達757.92萬m3,其次為方案2的可用水量,達567.55萬m3,方案3的可用水量次之,為319.17萬m3,而方案4、方案5的可用水量僅為263.8萬m3。對于建設投資匡算而言,南天湖片區水資源配置建設組合方案1的建設投資匡算最高,達72 452萬元,其次分別為方案2(60 452萬元)、方案5(58 452萬元)、方案4(57 452萬元)、方案3(50 952萬元)。對于運行費用而言,南天湖片區水資源配置建設組合方案1的運行費用最低,僅為550萬元/a,其次為方案3,為650萬元/a,方案2為700萬元/a、方案4為925萬元/a,方案5的運行費用最高,達1 420萬元/a。作為比選方案,從思源水庫或武隆接龍水庫調水至南天湖片區,建設投資6 000萬~6 500萬元,調水成本單價預計4.75元/m3左右,從武隆接龍水庫額外購水單價2元/m3,運行費用475萬~670萬元/a。調水工程的年運行成本較高,且存在較多制約因素,不推薦。
4 結論與建議
4.1 結論
為解決南天湖片區的水資源供給短缺問題,通過綜合片區內新建蔡家溝水庫、郭家溝水庫、兩邊巖水庫、“池庫”工程,片區外調水工程、水網工程、水廠擴建工程等建設內容,提出建設方案組合,以優化水資源配置。經過對各組合方案的綜合評估,思源水庫或接龍水庫至南天湖片區的調水方案被認定為最優選擇。該方案的年運行費用預計在475萬~670萬元/a,成本相對合理;建設投資6 000萬~6 500萬元。盡管該調水工程表現出較高的性價比,但需注意其年運行成本較高且受到多種制約因素的影響,因此在最終決策中不推薦實施該方案。總的來說,新建蔡家溝、郭家溝、竹子等水庫工程,并因地制宜盡、可能多地修建山坪塘、蓄水池等“池庫”工程,是提高片區可供水量的根本途徑。
4.2 建議
立足南天湖片區(仙女湖鎮和南天湖鎮),力爭到2025年建成蔡家溝水庫,新增可用水量129萬m3/a,可滿足2025年仙女湖鎮人畜用水量缺口106萬m3和南天湖鎮人畜用水量缺口18萬m3;力爭到2030年建成郭家溝水庫、竹子水庫,分別新增可用水量319萬、533萬m3/a,可滿足2030年仙女湖鎮人畜用水量缺口299萬m3和南天湖鎮人畜用水量缺口76萬m3。
參考文獻:
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[2]" 度假區概況[EB/OL].(2022-12-28)[2023-02-06].https:www.cqfdnth.com/overview.
[3]" 重慶市豐都縣統計局.豐都縣統計年鑒2022年[M].豐都:豐都統計出版社,2022.
[4]" 重慶市遠恒工程勘測設計有限公司.豐都縣南天湖旅游度假區供水保障規劃方案[R].重慶:重慶市遠恒工程勘測設計有限公司,2021.
[5]" 四川清源勘測設計有限公司.豐都縣蔡家溝水庫工程可行性研究報告[R].成都:四川清源勘測設計有限公司,2023.
[6]" 重慶圖強工程技術咨詢有限公司.豐都縣郭家溝水庫工程規劃方案報告[R].重慶:重慶圖強工程技術咨詢有限公司,2023.
[7]" 重慶圖強工程技術咨詢有限公司.豐都縣竹子水庫(兩邊巖水庫)工程規劃方案報告[R].重慶:重慶圖強工程技術咨詢有限公司,2023.
[8]" 重慶市水利電力建筑勘測設計研究院.豐都縣茶溝子水庫工程初步設計報告[R].重慶:重慶市水利電力建筑勘測設計研究院,2019.
收稿日期:2023-02-08
作者簡介:張天緒,男,高級工程師,碩士,主要從事水利水電工程規劃、咨詢、設計工作。E-mail:154795286@qq.com
Abstract:Optimizing water resources allocation and building a water security system is significant to the development of Nantian Lake area in Fengdu County. In this paper we examined the scale and distribution of existing population and industries in Nantian Lake area of Fengdu County,and outlined the constructed water source project,water supply project,and the current situation of water resources development and utilization. On this basis,we made a reasonable prediction of population growth and industry changes in the future,and analyzed the balance and contradiction between water supply and demand in the Nantian Lake area. Additionally,we propose engineering solutions to optimize the water resources allocation for Nantian Lake Area.