吉 鵬 陳金松
(中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,湖南 長(zhǎng)沙410014)
湘江新區(qū)是全國(guó)第十二個(gè)、中部地區(qū)首個(gè)國(guó)家級(jí)新區(qū),位于長(zhǎng)沙市湘江西岸,包括岳麓區(qū)、望城區(qū)和寧鄉(xiāng)縣部分區(qū)域,總面積1200km2,常住人口約134 萬(wàn)。湘江新區(qū)中心區(qū)是新區(qū)的創(chuàng)新創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)中心、文化產(chǎn)業(yè)中心、旅游度假中心,范圍包括長(zhǎng)沙岳麓區(qū)和高新區(qū)的全境,總面積612km2,常住人口約90 萬(wàn)。
區(qū)內(nèi)主要水系有湘江干流、龍王港干支流、靳江河干支流、八曲河等,集水面積大于10km2以上的河流有12 條。湘江新區(qū)中心區(qū)多年平均徑流變化與降水量變化基本相似,由鄰近溈水流域石壩子站資料按水文比擬法推算多年平均徑流量13.0m3/s。
湘江新區(qū)中心區(qū)以山丘區(qū)為主,地下徑流基本為地表徑流重復(fù)計(jì)算量。不考慮湘江過(guò)境水量,中心區(qū)多年平均水資源總量為4.093 億m3,折合徑流深為668.8mm。
湘江新區(qū)中心區(qū)需水主要包括生活需水、工業(yè)需水、農(nóng)業(yè)需水、城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水,按基準(zhǔn)年2015 年,規(guī)劃水平年2025年進(jìn)行需水預(yù)測(cè)。
基于湘江新區(qū)的發(fā)展定位,中心區(qū)人口年均增長(zhǎng)率取3.0%。預(yù)測(cè)2025 年人口達(dá)125.4 萬(wàn),城鎮(zhèn)化率90%,GDP 增長(zhǎng)率為10%。
湘江新區(qū)限制高耗水企業(yè)進(jìn)入,結(jié)合湖南省節(jié)水相關(guān)規(guī)定要求,確定2025 年湘江新區(qū)城鎮(zhèn)居民生活用水定額為150 升/人·日,農(nóng)村居民生活用水定額為100 升/人·日。城鎮(zhèn)公共用水指標(biāo)與城鎮(zhèn)居民生活用水指標(biāo)的比值取0.7。
2025 年,湘江新區(qū)中心區(qū)居民生活需水量6637 萬(wàn)m3,城鎮(zhèn)公共用水量4325 萬(wàn)m3,合計(jì)10962 萬(wàn)m3。
2015 年湘江新區(qū)中心區(qū)工業(yè)增加值為356 億元,萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量為65m3;湘江新區(qū)為國(guó)家級(jí)新區(qū),考慮年均增長(zhǎng)率10.0%,則2025 年工業(yè)增加值達(dá)到923 億元。未來(lái)產(chǎn)業(yè)布局將以低耗水高附加值的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)為主,參考深圳、上海、天津等先進(jìn)城市,單位指標(biāo)預(yù)計(jì)下降60%,為26m3。
2025 年,湘江新區(qū)中心區(qū)工業(yè)需水量為23998 萬(wàn)m3。
2015 年湘江新區(qū)中心區(qū)農(nóng)田灌溉面積約18.6 萬(wàn)畝,主要種植早稻、晚稻、蔬菜等傳統(tǒng)作物;2025 年,綜合考慮建設(shè)用地需求及基本農(nóng)田保護(hù)要求,農(nóng)田灌溉面積減少約1 萬(wàn)畝,規(guī)模養(yǎng)殖全部退出。
參考臨近灌區(qū)定額,2025 年湘江新區(qū)中心區(qū)農(nóng)業(yè)年均需水量為7040 萬(wàn)m3。
(1)市政綠化。依據(jù)《長(zhǎng)沙市城市總體規(guī)劃(2003-2020年)》,2025 年湘江新區(qū)中心區(qū)人均公園綠地面積與環(huán)境衛(wèi)生面積分別為12.1m2/人、5.3m2/人,則總面積分別為1517 萬(wàn)m2及665 萬(wàn)m2。依據(jù)《長(zhǎng)沙市用水定額》(DB43/T807-2013),公園綠化澆灑用水定額取1.3L/m2·d,環(huán)境衛(wèi)生澆灑取1.5L/m2·d。
2025 年,湘江新區(qū)中心區(qū)公共綠地及公共衛(wèi)生澆灑需水量分別為720 萬(wàn)m3、364 萬(wàn)m3,市政綠化需水總量為1084 萬(wàn)m3。
(2)河湖生態(tài)補(bǔ)水。湘江新區(qū)中心區(qū)范圍內(nèi)較大的湖泊主要有梅溪湖、洋湖、西湖、后湖、尖山湖、大王山桐溪港水系等,湖容1444 萬(wàn)m3,現(xiàn)有湖泊汛期主要由自身匯水范圍內(nèi)的雨水補(bǔ)給,枯水期水體流動(dòng)性差,水質(zhì)性缺水,枯水期按補(bǔ)水2 次考慮,年均補(bǔ)水量約2614 萬(wàn)m3。龍王港枯期來(lái)水量少,水質(zhì)不能滿足生態(tài)要求,每年10 月~次年2 月按多年平均流量3.66m3/s 的20%補(bǔ)水,補(bǔ)水量約962 萬(wàn)m3。
2025 年湘江新區(qū)中心區(qū)城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水量為4660 萬(wàn)m3。
根據(jù)需水預(yù)測(cè)成果匯總,湘江新區(qū)中心區(qū)2025 年多年平均總需水量為4.5 億m3,其中居民生活需水量為6637 萬(wàn)m3、城鎮(zhèn)公共需水量為4325 萬(wàn)m3、工業(yè)需水量為23884 萬(wàn)m3、多年平均農(nóng)業(yè)需水量為5632 萬(wàn)m3、城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水量為4660 萬(wàn)m3。
2025 年,湘江新區(qū)中心區(qū)將采用地表水為主、再生水為輔、地水下逐步取消的供水方案。
(1)供水水廠。根據(jù)規(guī)劃中心區(qū)內(nèi)兩座市政水廠實(shí)施擴(kuò)容改造,年供水規(guī)模122 萬(wàn)m3/d,分別為長(zhǎng)沙第二水廠(82 萬(wàn)m3/d)、長(zhǎng)沙第四水廠(40 萬(wàn)m3/d),主要給區(qū)域內(nèi)的城鎮(zhèn)生活生產(chǎn)供水。2025 年,供水水廠年供水規(guī)模44530 萬(wàn)m3。
(2)中水利用。中心區(qū)規(guī)劃3 個(gè)集中大型污水處理廠對(duì)城市廢污水進(jìn)行處,總處理能力達(dá)到130 萬(wàn)m3/d。道路澆灑、市政綠化澆灌、公園和景區(qū)管理用水以及洋湖濕地的補(bǔ)水由再生水廠供水。2025 年污水廠再生水回用率25%,利用總規(guī)模為32.5 萬(wàn)m3/d。
現(xiàn)有水利設(shè)施主要用于灌溉,隨著節(jié)水技術(shù)的普及,以及灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)與灌溉面積的變化,現(xiàn)有水利設(shè)施可滿足規(guī)劃水平年灌溉需求,且有一定盈余。考慮將中心區(qū)部分水庫(kù)利用任務(wù)由灌溉供水調(diào)整為河湖生態(tài)補(bǔ)水和應(yīng)急供水。按就近原則,考慮將泉水沖、茅栗沖、新華、牌樓壩、石沖、玉華、石塘等?、裥鸵陨弦?guī)模水庫(kù)作為中心區(qū)河湖枯水期的生態(tài)補(bǔ)水和應(yīng)急供水水源。
根據(jù)湘江新區(qū)中心區(qū)規(guī)劃的供水方案,泉水沖、牌樓壩等?。?)型水庫(kù)作為生態(tài)補(bǔ)水水源,按90%保證率,可補(bǔ)水1013 萬(wàn)m3,考慮10%的輸水損失,凈補(bǔ)水量912 萬(wàn)m3;供水水廠總設(shè)計(jì)規(guī)模將達(dá)到近122 萬(wàn)m3/d,考慮1.3 的日變化系數(shù)及10%的輸水損失,凈可供水量30830 萬(wàn)m3;中水回用工程總設(shè)計(jì)規(guī)模26萬(wàn)m3/d,同樣考慮1.3 的日變化系數(shù)及10%的輸水損失,凈可供水量8210 萬(wàn)m3。
根據(jù)前文對(duì)于需水量及供水能力的分析,針對(duì)湘江新區(qū)中心區(qū)進(jìn)行水資源利用水量平衡分析,多年平均用水平衡分析成果見(jiàn)表。
水資源平衡分析成果 單位:萬(wàn)m3
由表可以看出,湘江新區(qū)中心區(qū)2025 水平年多年平均需水總量45138 萬(wàn)m3,實(shí)際供水量43150 萬(wàn)m3,供水缺口1988 萬(wàn)m3,主要水資源缺口在于河湖景觀補(bǔ)水。
湘江新區(qū)中心區(qū)水資源利用主要分為三部分,其一是區(qū)域內(nèi)沿龍王港河、靳江河等流域兩岸帶狀分布耕地的農(nóng)業(yè)灌溉用水,主要由區(qū)域內(nèi)眾多水庫(kù)山塘河壩及提水工程供水;其二則是區(qū)域內(nèi)居民生活用水、部分工業(yè)用水、城鎮(zhèn)公共用水、生態(tài)環(huán)境用水,規(guī)劃均由市政供水工程統(tǒng)一供水,水源為湘江;其三為中心區(qū)范圍內(nèi)的部分道路澆灑、市政綠化澆灌、公園和景區(qū)管理用水、建筑施工用水,沖廁洗車用水以及主要湖泊濕地和景觀水域的生態(tài)補(bǔ)水,主要利用現(xiàn)狀水利設(shè)施改變功能轉(zhuǎn)供或者利用中水。
基于規(guī)劃,2025 年湘江新區(qū)中心區(qū)河湖景觀補(bǔ)水存在不同程度的缺額,其余需水均可滿足供水需求;考慮到農(nóng)業(yè)灌溉目前已自成體系,并且部分耕地將調(diào)整為城市建設(shè)用地,同時(shí)農(nóng)業(yè)節(jié)水力度的不斷加大,農(nóng)業(yè)用水將會(huì)較現(xiàn)狀大幅減少。因此,未來(lái)湘江新區(qū)中心區(qū)的水資源利用與配置研究方向主要為區(qū)內(nèi)景觀水體生態(tài)補(bǔ)水。