金溪县城市生活及工业供水规划探索

赖志彬

摘要:金溪县城市生活和工业供水日益不足,严重制约城市和工业的发展。向县城供水的马街水库水资源匮乏,而邻近的高坊水库(本县管辖区内)每年平均有两千多万立方米水量白白流走,为了水资源优化配置,充分发挥金溪县两座中型水库效益,经用水预测和方案比较,作出金溪县城市近远期供水规划,通过引高坊水库流域之水补充马街水库水量,解决金溪县经济发展之用水瓶颈问题。

关键词:水资源优化配置;城市供水;马街水库;供水规划

中图分类号:TU991文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0081-03

金溪县位于江西省东部,总面积1358km2,人口29万。属鄱阳湖平原与武夷山的过渡地带,县城所在地的秀谷镇是全县政治、经济、文化中心,上世纪70年代以前,城镇居民生活及工业用水基本上取自地下水(浅层地表水)。随着城市经济、人口增长,所供水资源不能满足用水需求。在全县人民和县委、县政府的努力下,在国家银根紧缩时期的1978年10月,国家扶持在信江水系相距县城较近的支流源头,投资兴建了一座中型水库——马街水库。1982年蓄水运行至今,主要解决了属抚河水系的县城用水和秀谷、左坊两镇的部分农田灌溉。当时以马街水库水源为取水点,成立了隶属金溪县建设局的自来水公司,运行27年来,为金溪县的城市发展,工业增长立下了汗马功劳。但近年来,金溪县城市用水仍不断出现供水不足,缺水断水危机四伏,随着县委、县政府的招商引资力度加大,工业发展迅猛,城市框架扩大,人口增长加快,水资源匮乏之势必加剧,按照科学发展观的要求,积极谋划长远,永续利用,使之与时俱进,与经济社会发展形势相协调、相匹配,做好城市供水规划将是当务之急。

一、供水现状

金溪县自来水公司设计供水规模为日供水量1.5万吨,以2005年为例,年实际供水量为260万m3。供应部分城市居民和工业用水。

1.城市居民生活用水:来自两个方面。(1)地表水:以马街水库为水源地,穿过上幕岭2252.16m的灌溉引水隧洞,引到县自来水公司,净化处理后供应广大市民使用,城镇人口5.62万人,由自来水公司集中供水人口4万人,这方面用水量约为160万m3,占县城居民总用水量的2/3以上;(2)地下水:有些单位以及居民户自行开挖水井提水使用。机关单位一般设机泵水塔集中供水,部分居民则各家各户自设微型水泵或手压井汲水使用,这是城市居民用水的重要补充。

2.工业用水:县城区域内年工业总产值5.2亿元,按每万元产值耗水量110m3计(下同),则年耗水量为571.6万m3。实际由自来水公司供水不足两成,大部分由企业自行开采地下水(浅层地表水)使用。

二、供水预测及分析

(一)2020年用水预测

1.工业用水预测:2005年工业总产值 5.2亿元(县城区域内工业),按8%的发展速度递增,至2020年工业总产值为16.5亿元,供水保证率按95%,每年工业用水量为 1723万m3。

2.城镇人口生活用水预测:随着城镇化步伐加快,预测到2020年金溪县城区范围将扩大到17km2,城市人口将达到10万人。城镇人口用水定额按165升/人,用水保证率按98%计算,则城镇人口年用水量为590万m3。

3.生态及其他用水:城镇生态、消防等用水按城镇人口用水的20%计算,则全年用水量为118万m3。城镇工业及居民用水等合计为2431万m3。秀谷、左坊两镇2.2万亩农田的农业灌溉用水,合计为1608万m3。预测2020年需水总量为4039万m3。

(二)2030年用水预测

1.工业用水预测:县城区域内工业,预计至2030年工业总产值为35.6亿元,每年工业用水量为3720万m3。

2.城镇人口生活用水预测:据预测到2030年县城区域人口达12万,年用水量为708万m3。

3.生态及其他用水:城镇生态、消防等全年用水量为142万m3。工业及城镇居民用水合计为4569万m3。农业用水同前,仍为1608万m3。预测2030年需水总量为6177万m3。马街水库集雨面积27.5 km2,总库容3760万m3,有效库容3140万m3。自建库蓄水运行以来,除1998年特大丰水年有短时泄洪外,其他年份均未泄洪,特别是近一二年来,县城居民用水和工业用水已出现缺口,供水矛盾初见端倪,随着县城居民人口迅速增长,工业快速发展,用水矛盾将日益突现,这是我县城市建设、经济发展过程中必须解决的瓶颈问题。由于马街水库必须保障的供水区域是金溪县城工业、居民用水以及左坊、秀谷两镇近2.2万亩农田灌溉,单独就马街水库的水量作水量供需平衡分析,预测:2020年,缺水898万m3;2030年,缺水3037万m3。

三、供水工程规划

(一)供水工程规划分析

金溪县城座落于丘陵山岗之上,二十公里内无河流,城市用水只能来源山区建库引调地表水或开采地下水。金溪县陆坊水流域面积为193.16km2,只占全县土地面积的14.22%,在该流域上游两条支流上所建的高坊水库和马街水库两座中型水库,为金溪全县近50%的农田提供了灌溉用水,其中马街水库必须为金溪县城居民和县城工业用水提供保障,从几十年的运行状况来看,两座中型水库的来水量与用水量差别较大,极不均衡,而且今后廖坊水库东干渠的建成,又减轻了本来水量就比较充沛的高坊水库灌溉用水负担;随着城镇人口的增加和工业的发展,马街水库水量却日趋紧张。水资源优化配置,科学调度调剂两库水量顺理成章、势在必然。高坊水库集雨面积为102 km2,总库容6560万m3,有效库容6083万m3。从高坊水库1988年～2007年共20年统计的降雨、入库、弃水量表数据分析,高坊水库年平均泄洪量为1668.45万m3,闸门漏水平均每年损失 344.98万m3,说明平均每年有 2013.43万m3弃水白白浪费了。高坊水库年降雨、入库、弃水量统计资料见表1:

从以上粗略统计分析,要解决县城区域缺水问题,调剂两库水量是一条行之有效的途径,高坊水库每年平均有2013.43万m3弃水,而马街水库集雨面积小,水量不足,故规划引高坊水库流域的水量入马街水库。

方案1,拦截高坊水库流域内的黄通乡墩后村白果、乐家岭一带流域面积为12.95 km2的水量;方案2,拦截高坊水库流域内的黄通乡河湾村仙源庄一带及沿线流域面积为24.49 km2的水量,两个方案均通过开挖引水渠道、新建隧洞等渠系配套工程入马街水库,增加马街水库来水量。根据高坊水库1962年～1998年各月径流量统计数据推算的成果,多年平均径流量Q为3.38m3/s,高坊水库集雨面积F=102km2,则高坊水库库区的径流模数M为:

M=(Q/F)×1000= (3.38/102)×1000=33.14S·L/km2

由径流模数推算年径流总量为:

方案1的径流量Q1=F*M=12.95×33.14=429L/s=0.429m3/s

年径流总量为W1= Q1*T=0.429×365×8.64=1352万m3

方案2的径流量Q2=24.49×33.14=812L/s=0.812m3/s

年径流总量为W2=0.812×365×8.64=2560万m3

方案1能每年平均增加马街水库来水量1352万m3,高坊水库多年平均弃水量为2013.43万m3,完全控制在高坊水库弃水总量内,对高坊水库影响甚微,而马街水库2020年缺水量为898万m3,补充了这部分水量后,解决了我县近期县城居民和工业用水的问题,经济的发展、城市的建设瓶颈将迎刃而解。

方案2能每年平均增加马街水库来水量2560万m3,超过高坊水库弃水总量,对高坊水库灌溉将产生些许影响,采用本方案,对远期供水规划有利,运行时,通过科学调度,适时控制调剂水量,使金溪县两座中型水库都充分发挥效益。

(二)城市近期供水工程规

方案1具体工程布置为:在黄通乡墩厚村委会的熊家、上村村前新建拦水坝,途经黄通原水文站、雅湖、乐家岭、接溪、石坑等村,引水渠道全长10.75km,拦截流域面积为12.95km2,沿线需兴建拦水坝7座,排洪闸5座,公路涵6座,引水隧洞2处(长860米),至马街水库库区南坑村前,水流入马街水库库内。

方案2具体工程布置为:在黄通乡河湾村委会的仙源庄拦截溪流,开挖渠道,在黄通乡墩厚村委会的上村南面利用渠道跌水兴建第一座(上村)电站、再经熊家、雅湖、乐家岭、接溪、石坑等村,引水渠全长14.905km(含隧洞、渡槽建筑物长1403m),集雨面积为24.49km2, 在南坑村东边的的鞍部岭下,开凿引水隧洞,长467米,至马街水库库区南坑村后,再开挖981米渠道,经第二座(南坑)电站发电后,水流注入马街水库库内。沿线兴建渡槽3座,拦河坝5座,排洪闸10座,公路涵5座。利用引水渠的跌水,兴建两座水电站,其引用流量1.5m3/s,装机容量300×2kw。

两方案优缺点:方案1的实施,必须解决水源地水污染问题,水源地有自然村9个,农田2000亩,人口1200人,生活污水以及化肥、农药的污染难以避免,如何处理还是一个值得探讨的问题。

方案2的实施,水源地人烟稀少,无工矿企业和村庄,渠道基本上是沿山腰走,水污染小,不过相对方案1而言,工程难度较大,投资较多;但引水渠上兴建的水电站能产生较高的经济效益,可吸纳民间资金投资。两个方案均涉及征地补偿,解决渠系等建筑永久占用农田、山林果地。

经综合分析,近期供水规划确定选用方案2。

(三)城市远期供水工程规划

2030年缺水量为3037万m3,按方案2实施,补充2560万m3水后,尚缺水477万m3,为解决远期缺水的问题,规划在县城东北边缘的高坊水库总干渠俞家亭水管站附近由水利部门自行投资、建设、管理金溪第二自来水厂,实行建管一体的管理体制,供应工业园区用水及白马大道等新城区用水。

兴建金溪第二自来水厂,水源地为抚河水系源头,具体水源位置是:(1)规划在县城东北约 2 km处金山农场兴建金窟水库,其集雨面积2.69km2,蓄水可达270万m3;(2)扩建石咀水库,可增加水量276万m3,石咀水库集雨面积2.76km2,原为小型水库,水库下游有高坊水库总干渠经过,多年来石咀水库几乎无灌溉任务,而其与金窟水库相距仅2.5公里,经扩建,完全可以联合向水厂提供水源。

四、结语

今后,随着工业实行循环水利用和农业节水灌溉技术的推广,城市居民和工业用水态势将进一步得到保障。