付英陽

(遼寧撫順潤澤水利工程監(jiān)理有限公司，遼寧 撫順 113299)

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建平縣水資源配置工程組合方案探析

付英陽

(遼寧撫順潤澤水利工程監(jiān)理有限公司，遼寧 撫順 113299)

基于建平縣水資源短缺和地下水超采、各行業(yè)競爭性用水矛盾突出等多重問題的困擾，未來將以保障全縣水資源安全供給為核心，擬定未來不同組合的水資源配置方案，通過典型年調(diào)節(jié)計(jì)算和對比分析，給出推薦方案配置結(jié)果，為從根本上解決或緩解全縣嚴(yán)峻的水資源供需矛盾提供科學(xué)的依據(jù)。

水資源配置；組合方案；供需平衡；有效利用率

1 概 述

建平縣有較豐富的礦產(chǎn)資源，工業(yè)用水在今后將會進(jìn)入高速增長期，因此，提高過境水開發(fā)利用規(guī)模，加大節(jié)水力度，增強(qiáng)有效利用率，而工業(yè)用水的保證率要求很高。可利用的地表水很少，現(xiàn)狀年僅老官地鎮(zhèn)利用120萬m3，未來規(guī)劃水平年地表水供水量基L本維持現(xiàn)狀不變。2015年閻王鼻子水庫實(shí)現(xiàn)新增過境水供水量1278萬m3；到2020年計(jì)劃修建閻王鼻子水庫供水工程，按照應(yīng)急工程輸水管道設(shè)計(jì)最大過流能力8萬m3/d考慮，則過境水供水規(guī)?？蛇_(dá)2900萬m3；到2030年上窩鋪水庫供水工程是否興建存在不確定性，分為興建和不興建兩種情景考慮水資源配置工程組合方案。

2 組合方案

對于水資源組合方案，基于未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要與可能，設(shè)定經(jīng)濟(jì)社會高增長和適度增長2種發(fā)展模式；對于節(jié)水措施，擬定強(qiáng)化節(jié)水、適度節(jié)水兩種情景；通過二者組合得到4種組合方案。具體方案組合見表1。

表1 建平縣需水組合方案

3 2015年和2020年水資源配置結(jié)果

2015年閻王鼻子水庫應(yīng)急供水規(guī)模為3.5 萬 m3/d，即可新增過境水供水量1278萬m3；到2020年隨著需水量的增大，計(jì)劃修建閻王鼻子水庫供水工程，按照應(yīng)急工程輸水管道設(shè)計(jì)輸水能力8 萬 m3/d，在不擴(kuò)大輸水管道設(shè)計(jì)輸水能力的情況下，可實(shí)現(xiàn)最大過境水供水規(guī)模為2900萬m3。具體配置結(jié)果見表2，表3。

表2 2015年水資源供需平衡結(jié)果 萬m3、%

從表2可以看出，2015年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量分別為13177萬m3、17087萬m3、10323萬m3和12744萬m3，在實(shí)現(xiàn)縣城新增過境水供水量1278萬m3且熱水畜牧農(nóng)場及熱水工業(yè)園區(qū)在老哈河傍河取水的基礎(chǔ)上，2015年全縣仍需地下水超采量分別為350萬m3、2286萬m3、0萬m3和122萬m3。這主要是由于建平縣水資源稟賦條件與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展用水需求嚴(yán)重不匹配造成的，地下水超采區(qū)基本都分布在縣城。其中方案Ⅰ和Ⅳ地下水在現(xiàn)狀年的基礎(chǔ)上有一定壓采，方案Ⅲ不超采，方案Ⅱ地下水超采現(xiàn)象將急劇惡化，四個方案通過新建老哈河傍河取水工程取水規(guī)模分別為112萬m3、386 萬 m3、0萬m3和113萬m3。

表3 2020年水資源供需平衡結(jié)果 萬m3、%

從表3可以看出，2020年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量分別為14919萬m3、20340萬m3、11469萬m3和14926萬m3，在實(shí)現(xiàn)縣城新增過境水供水量2690萬m3且熱水畜牧農(nóng)場及熱水工業(yè)園區(qū)在老哈河傍河取水的基礎(chǔ)上，2020年全縣地下水超采量分別為5萬m3、2481萬m3、0萬m3和107萬m3。即方案Ⅰ、方案Ⅲ和方案Ⅳ縣城可實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)基本平衡；四個方案通過新建老哈河傍河取水工程取水規(guī)模分別為516萬m3、1257萬m3、197萬m3和585萬m3。由此可見，四個方案中方案Ⅱ(高增長&適度節(jié)水)地下水超采現(xiàn)象最嚴(yán)重，且用水也較浪費(fèi)；若2015年、2020年仍維持現(xiàn)狀年地下水超采707萬m3規(guī)模，則方案Ⅱ全縣缺水率分別為9.24%和8.72%，不利于建平縣的可持續(xù)跨越式發(fā)展。方案Ⅲ(適度增長&強(qiáng)化節(jié)水)雖然地下水超采現(xiàn)象得到有效緩解，且2015年可實(shí)現(xiàn)地下水基本不超采，但要增加節(jié)水投資、抑制需求增長，會影響全縣經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；方案Ⅰ(高增長&強(qiáng)化節(jié)水)和方案Ⅳ(適度增長&適度節(jié)水)在2015年和2020年仍存在一定的地下水超采，但方案Ⅳ存在用水浪費(fèi)現(xiàn)象，用水效率較低，且一定程度上束縛了建平縣發(fā)展速度，但在地下水超采規(guī)模比較接近的情況下方案Ⅰ則更有利于建平縣的快速發(fā)展。綜上所述，2015年和2020年選取方案Ⅰ(高增長&強(qiáng)化節(jié)水)為優(yōu)先推薦方案。

值得說明的是，由于上窩鋪水庫是否修建、何時(shí)修建及如何分配供水額度，不僅涉及到全省層面的遼西北調(diào)水計(jì)劃，而且還與全市區(qū)域水資源配置格局的總體考慮有關(guān)，因此存在很多不確定性。假如上窩鋪水庫于2020年提前修建完成，則可不再修建閻王鼻子水庫供水工程，方案Ⅰ～方案Ⅳ縣城需過境水量2690萬m3、2900萬m3、1284萬m3和2 387 萬 m3可通過上窩鋪水庫供水工程來滿足。同時(shí)，閻王鼻子水庫應(yīng)急供水工程可不作為常規(guī)水源參與水資源配置調(diào)節(jié)計(jì)算；若將閻王鼻子水庫應(yīng)急供水工程(供水規(guī)模1278萬m3)作為常規(guī)水源參與水資源配置，則方案Ⅰ、方案Ⅱ和方案Ⅳ需上窩鋪水庫供水工程供水量分別為1412萬m3、1622萬m3和1 109 萬 m3。另外，未來隨著遼西北供水工程規(guī)模的擴(kuò)大，若供水范圍延伸至建平縣，則未來規(guī)劃水平年可選擇需水高方案(方案Ⅱ)，以適當(dāng)減少節(jié)水投資，或更快地加速縣城及縣域三個工業(yè)園區(qū)、建立新工業(yè)園區(qū)建設(shè)步伐，進(jìn)一步推進(jìn)建平縣的跨越式快速發(fā)展。具體發(fā)展情況及需水規(guī)模，可在后期根據(jù)分水情況作適當(dāng)調(diào)整。

4 2030年水資源配置結(jié)果

由于2030年上窩鋪水庫供水工程是否興建存在不確定性，為此擬定兩種情景：情景Ⅰ為上窩鋪水庫供水工程建成通水，供水區(qū)主要為縣城；情景Ⅱ?yàn)樯细C鋪水庫供水工程未建成通水。

4.1 情景Ⅰ

情景Ⅰ為上窩鋪水庫供水工程建成通水，實(shí)現(xiàn)年設(shè)計(jì)供水量為5363萬m3，由于建平縣缺水量最大，且縣城地理位置距上窩鋪水庫較近，用水條件得天獨(dú)厚，因此初步考慮按照50%分水比例實(shí)現(xiàn)給建平縣城供水，即2030年建平縣可從上窩鋪水庫新增過境水供水量2681萬m3。建平縣2030年水資源配置結(jié)果，見表4。

表4 2030年水資源供需平衡結(jié)果 萬m3、%

從表4可以看出，情景Ⅰ在上窩鋪水庫供水工程建成通水且按照50%比例分水的情景下，2030年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量分別為17747萬m3、24341萬m3、13328萬m3和17750萬m3，在全縣地下水實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡的基礎(chǔ)上，多年平均缺水率分別為0.00%、7.67%、0.00%和3.05%?？梢姺桨涪窈头桨涪蟛蝗彼τ谒膫€需水方案，全縣多年平均過境水供水量分別為4828萬m3、7689萬m3、2398萬m3和4058萬m3，其中包括上窩鋪水庫供水工程供水量2681萬m3外，仍需閻王鼻子水庫供水量分別為1597萬m3、4058萬m3、0萬m3和878萬m3，老哈河傍河取水量分別為550萬m3、950萬m3、263萬m3和499萬m3。此時(shí)，閻王鼻子應(yīng)急工程可不作為常規(guī)水源參與水資源配置調(diào)節(jié)計(jì)算。若將閻王鼻子應(yīng)急工程(供水規(guī)模1278萬m3)作為常規(guī)水源參與水資源配置，則方案Ⅰ、方案Ⅱ仍需閻王鼻子水庫供水工程供水量分別為319萬m3、2 780 萬m3。

總之，情景Ⅰ是按照50%分水比例實(shí)現(xiàn)上窩鋪水庫供水工程給建平縣城供水，但若考慮凌源市、建平、喀左3座縣城平分上窩鋪水庫供水量，即只能實(shí)現(xiàn)以1/3分水比例給建平縣城供水--建平縣城可分上窩鋪水庫供水工程供水量為1788萬m3，則需閻王鼻子水庫供水工程供水量分別為2490萬m3、4951萬m3、347萬m3和1771萬m3。其中包括閻王鼻子水庫應(yīng)急工程供水量1278萬m3，方案Ⅰ、方案Ⅱ、方案Ⅳ仍需閻王鼻子水庫供水工程供水量分別為1212萬m3、3673萬m3和493萬m3。

4.2 情景Ⅱ

情景Ⅱ?yàn)樯细C鋪水庫供水工程未建成通水，即過境水供水量仍維持2020年規(guī)模。建平縣2030年水資源配置結(jié)果，見表5。

表5 2030年水資源供需平衡結(jié)果 萬m3、%

從表5可以看出，情景Ⅱ?yàn)樯细C鋪水庫供水工程未建成通水的情景，2030年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量與情景Ⅰ相同，在縣城過境水供水規(guī)模與2020年相同，熱水畜牧農(nóng)場及熱水工業(yè)園區(qū)在老哈河傍河取水工程取水量分別為550萬m3、950萬m3、263萬m3和499萬m3的前提下，實(shí)現(xiàn)全縣地下水采補(bǔ)平衡，多年平均缺水率分別為8.40%、23.44%、0.00%和6.76%。

情景Ⅰ是在2030年上窩鋪水庫供水工程通水且分水量為2681萬m3的情景下，從水資源供需平衡的角度，四種方案均可行。其中方案Ⅱ(高增長&適度節(jié)水)需水量顯得增長過快，過境水供水規(guī)模也最大，在上窩鋪水庫供水工程供水量達(dá)2681萬m3的情況下，仍需閻王鼻子水庫供水工程供水量為4 058 萬 m3，開源工程投資大且用水效率較低，不符合當(dāng)?shù)乜陀^實(shí)際與需求；方案Ⅲ(適度增長&強(qiáng)化節(jié)水)需水量增長較慢，過境水供水規(guī)模最小，節(jié)水力度大，但不利于國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)財(cái)富的積累；方案Ⅰ(高增長&強(qiáng)化節(jié)水)和方案Ⅳ(適度增長&適度節(jié)水)需水量增長適中，過境水供水規(guī)模適中。尤其是，方案Ⅰ既可保證經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，因此，選擇情景Ⅰ方案Ⅰ(高增長&強(qiáng)化節(jié)水)作為優(yōu)先推薦方案。推薦方案Ⅰ，2030年熱水畜牧農(nóng)場及工業(yè)園區(qū)可通過老哈河傍河取水工程取水量550萬m3以滿足用水需求；縣城過境水規(guī)模為4278萬m3，則應(yīng)急工程輸水管道需要擴(kuò)建，使其輸水能力達(dá)到13 萬 m3/d。

情景Ⅱ2030年上窩鋪水庫供水工程未建成通水的情景下缺水量較大，①通過擴(kuò)建老哈河傍河取水工程規(guī)模來滿足新增用水需求2000萬m3；②擴(kuò)建閻王鼻子水庫應(yīng)急輸水管道規(guī)模，增加閻王鼻子水庫供水規(guī)模，因此，情景Ⅱ選擇方案Ⅰ(高增長&強(qiáng)化節(jié)水)作為優(yōu)先推薦方案。

5 結(jié) 語

通過對比分析2030年上窩鋪水庫供水工程是否通水的兩種情景，可見情景Ⅰ在有效緩解建平縣用水緊張和實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡的基礎(chǔ)上更有利于全縣經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)跨越式發(fā)展，因此建議優(yōu)先推薦情景Ⅰ方案Ⅰ，積極爭取上窩鋪水庫供水工程早日修建。

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2016-08-22

付英陽(1980-)，男，遼寧普蘭人，工程師，從事水利工程監(jiān)理工作。

1007-7596(2016)09-0086-04

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