李 澍
(呂梁市水利局,山西 呂梁 033000)
中陽縣位于山西省西部,呂梁市中部,209國道、240省道和孝柳鐵路橫貫境內(nèi)。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,工業(yè)經(jīng)濟得到了迅猛發(fā)展,形成了煤焦、鋼鐵、建材三大支柱產(chǎn)業(yè),城市與工業(yè)需水量暴增。全縣境內(nèi)屬黃河流域,南川河為主要水系,主要支流有東川河(枝柯溝)、蘇村溝溝、張子山溝、暖泉河、留譽河、金家莊溝。由于地下水易開采、費用低等因素,致使地表水利用量極小、地下水超采,水資源使用極不科學(xué)。
在本地水資源已經(jīng)不能支撐當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的情況下,中部引黃工程的規(guī)劃建設(shè)為中陽縣經(jīng)濟發(fā)展帶來了活力。以規(guī)劃水平年為前提,供水保證率為目的,探討工程建成后黃河水與本地水統(tǒng)一調(diào)配使用、互相補充,以提高中陽縣供水保證率。
供水設(shè)計水平年?,F(xiàn)狀年為2010年;規(guī)劃水平年,近期2020年,遠期2030年。供水保證率。生活和工業(yè)供水保證率P=95%;農(nóng)業(yè)供水保證率P=50%。
全縣供水主要靠陳家灣水庫和水井工程,有少量提水工程。現(xiàn)狀年供水能力3 074萬m3,其中地表水工程可供水量為1 810萬m3,地下水源工程可供水量為1 732萬m3,地下水和地表水重復(fù)可供水量為468萬m3。
中陽縣現(xiàn)狀綜合用水水平分析,主要采取人均平均用水量、農(nóng)田灌溉畝均用水量、人均生活用水量和萬元產(chǎn)值用水量等指標,通過與呂梁市及全省平均水平進行對比,反映中陽縣的現(xiàn)狀用水情況。經(jīng)比較,中陽縣現(xiàn)狀用水水平整體低于全省及呂梁市用水水平。中陽縣及全省、呂梁市用水指標見表1。
表1 2010中陽縣用水指標對比表
1.3.1 采煤漏水破壞水環(huán)境問題
由于煤礦的大量開采,造成礦區(qū)附近井水枯竭、泉水?dāng)嗔鳎茐牧说叵滤|(zhì)量。工業(yè)和城市生活污水未經(jīng)處理任意排放,使可利用的水資源數(shù)量進一步減少,水體質(zhì)量日趨惡化。
1.3.2 水資源情況不明
在全國水資源評價基礎(chǔ)上,呂梁市在2007年進行了全市的第一次水資源評價,但中陽縣并未做縣域內(nèi)的水資源評價工作。盡管全市評價成果對縣域水資源開發(fā)利用起到了一定作用,但由于計算條件、計算方法以及資料的限制,2010年來全縣用水量及水資源賦存條件也發(fā)生了較大變化,當(dāng)時的評價結(jié)果已經(jīng)不能滿足目前的需要。
中陽縣水源由本地水和外調(diào)水組成。本地水源包括陳家灣水庫為主的地表水,人畜飲水工程的地下水,城市中水及礦坑水。外調(diào)水源指山西省中部引黃工程水。
中陽縣地表水,主要由南川河干流上的陳家灣水庫供水,根據(jù)多年實際運行,水庫多年平均供水量為750萬m3,按照1998年實測庫容曲線調(diào)算,2030年可達793萬m3。中部引黃工程實施后,為保證水庫供水范圍生活用水及補給中部引黃斷水期的工業(yè)用水,建議根據(jù)陳家灣水庫需水量調(diào)整供水調(diào)度分配量,優(yōu)先保證供應(yīng)生活和工業(yè)供水需求。
根據(jù)調(diào)查,陳家灣水庫淤積嚴重,可能影響水庫設(shè)計興利庫容,建議對水庫庫容進行測量,必要時實施清淤,確保水庫庫容達到設(shè)計要求。
根據(jù)《呂梁市水資源調(diào)查評價報告》,中陽全縣可利用地下水資源量為1 310萬m3,其中巖溶水1 010萬m3,裂隙水220萬m3,孔隙水80萬m3。
2.3.1 中水回用
中陽縣污水處理廠位于中陽縣城區(qū),目前日可收集污水5 500 m3/d,城區(qū)污水收集率達90%以上,預(yù)測規(guī)劃水平年2020年中水回用量達108萬m3,2030年回用量達231萬m3,回用中水主要用于城市景觀、市政、綠化、洗車等。
2.3.2 礦坑水回用
按照縣域原煤產(chǎn)量規(guī)劃進行預(yù)測,中陽縣2020年礦坑排水可利用量為435萬m3。
山西省中部引黃工程是山西大水網(wǎng)的骨干工程,位于大水網(wǎng)第四橫,供水范圍涉及忻州、呂梁、晉中、臨汾等4市16縣(市、區(qū)),工程于2012年5月開工建設(shè),設(shè)計總工期5年,預(yù)計2017年完工,工程設(shè)計每年為受益區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)及城鎮(zhèn)提供6.3億m3水資源。按照晉水辦規(guī)計[2012]100號文,給中陽縣分配水量是3 440萬m3/a,主要為工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水。
綜合以上分析,2020年中陽縣年總可供水量為6 209萬m3,水量匯總見表2。
表2 全縣主要供水水源50%可供水量匯總表
分別對2020年、2030年兩個規(guī)劃水平年在50%和75%不同保證率情況下進行供需分析。
在供需分析時,按照先本地地表水后外調(diào)水,先生活后生產(chǎn)、生態(tài),對外調(diào)水(中部引黃供水)當(dāng)?shù)厮y(tǒng)一調(diào)度,達到以豐補欠,農(nóng)業(yè)供水量補給工業(yè),提高工業(yè)用水保證率,減少地下水開采,有效保護區(qū)域水環(huán)境。在地表水和客水充足的地區(qū),地下水原則上作為戰(zhàn)略性應(yīng)急水源儲備。
根據(jù)需水預(yù)測、現(xiàn)狀供水量分析,對2020年、2030年供需平衡分析,成果見表3。
表3 設(shè)計水平年水資源供需分析表 單位:萬m3
由上可知,在現(xiàn)狀工況情況下50%保證率,中陽縣2020年、2030年缺水量分別為2 635萬m3、3 386萬m3。由此可見,在水資源緊缺的同時,本地水資源工程供水能力不足的情況下,中部引黃工程將成為解決中陽縣水資源緊缺的重要途徑。
在中部引黃工程實施的情況下,中部引黃工程每年分配給中陽縣3 440萬m3,分析成果見表4。
表4 規(guī)劃設(shè)計水平年水資源供需分析表 單位:萬m3
可知,中部引黃工程實施后,50%的來水年份基本能滿足2020年和2030年規(guī)劃水平的需水要求,可滿足中陽縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。
中陽縣域供水配置原則是,首先滿足城鄉(xiāng)居民生活用水,兼顧工業(yè)、農(nóng)業(yè)與生態(tài)用水,限制高耗水、高污染企業(yè)發(fā)展,統(tǒng)籌考慮本地水和外調(diào)水,按照先地表后地下,以供定需進行統(tǒng)一配置。
水資源配置方案是在注重保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境,盡可能減少地下水開采,同時結(jié)合區(qū)域水資源條件及水質(zhì)特點進行統(tǒng)一配置。陳家灣水庫水源和地下水水源主要供給生活用水,中部引黃工程水就近配置給工業(yè)和農(nóng)業(yè)灌溉用水。鑒于縣域灌溉用水比較分散,管網(wǎng)配套難度大,加上區(qū)域內(nèi)沒有建設(shè)調(diào)蓄庫條件,從經(jīng)濟和技術(shù)條件綜合考慮,農(nóng)業(yè)灌溉用水原則上采用等量置換,各分區(qū)河川徑流、中水、地下水供給農(nóng)業(yè),供水方式仍維持現(xiàn)狀就近分散模式,置換出的供水量主要用于工業(yè)供水。在中部引黃工程設(shè)計斷流期內(nèi)工業(yè)和農(nóng)業(yè)灌溉用水,南川河區(qū)主要依靠陳家灣水庫調(diào)蓄補給,枝柯鎮(zhèn)新建調(diào)蓄庫調(diào)蓄中部引黃在斷流期的所需供水。
2020年供水配置總方案。2020年中陽縣總需水5 227萬m3,其中中部引黃工程配水2 836萬m3,陳家灣水庫配水767萬m3,地下水配水1 188萬m3,中水和礦坑水回用配水量438萬m3。
2030年供水配置總方案。2030年中陽縣總需水5 978萬m3,其中中部引黃工程配水3 440萬m3,陳家灣水庫配水793萬m3,地下水配水1 084萬m3,中水和礦坑水回用配水量661萬m3。
通過對中陽縣縣域供水現(xiàn)狀、現(xiàn)狀工況供需平衡以及規(guī)劃工況供需平衡分析,提出了全縣供水配置方案,可以有效解決水資源短缺制約中陽縣經(jīng)濟發(fā)展的問題。
實施好《中陽縣供水規(guī)劃報告》是今后一段時間的重要工作,確保中陽縣配套工程與中部引黃工程同步建成,同期發(fā)揮效益,為中陽縣經(jīng)濟騰飛提供有力保證和支撐。