依安县供水改扩建工程取用水合理性分析

赵冀斌，刘 燕

(1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080;2.黑龙江大学，哈尔滨150080)

1 项目概况

1.1 项目的由来

依安县依安镇是以开采地下水为供水源的城镇，目前镇内已建水源地1处，供水井11眼，日供水能力1.0万m3;工业企业自备水源日开采第四系孔隙水2.0万m3，依安镇现有供水能力3.0万m3/d，现有供水能力不能满足现状用水需求。为了解决依安镇现状及近期、远期发展用水问题，镇政府同意县自来水公司扩建供水工程，建设新水源地。为此县水务局委托哈尔滨工业大学建筑设计研究院编制了《黑龙江省依安县供水改扩建工程可行性研究报告》。

1.2 项目组成

供水改扩建工程主要有4个部分构成，即水源工程、输水管线工程、水厂工程和供水管网工程。

1.2.1 水源工程概况

根据供水勘察报告和项目可行性研究设计报告，依安县供水水改扩建水源工程的水源地为地下水，最终选定水源地位置位于依安镇西北7 km处，面积为15.0 km2(征地范围)，共建14眼机井(中2眼备用);井深110 m，井径600 mm，管径325 mm，单井设计水量1 767 m3/d。布井方式垂直地下水流向布设两排，布井间距 500～1 000 m，最大取水量为2.12万 m3/d和553.0万 m3/d。

1.2.2 管线工程

本工程输水管道管径按远期2020年的供水规模设计，管线由水源地引至水厂，井间联络管线长8 000 m，输水主干管线长7 500 m，管线总长约15.5 km。

1.2.3 水厂扩建工程

新建净水厂厂址位于现有净水厂北部空地，厂区占地0.98 ha。厂区新建构筑物包括综合净水间、加药间及药库、加氯间及氯库、清水池、吸水井、送水泵房、废水回收调节池、废水调节池、废水处理间等。清水池位于厂区中部;往南为加氯间、送水泵房及变配电间。水处理构筑物及清水池按近期规模2.12万m3

1.2.4 管网工程

新建配水管道及改造老旧配水管道15 000 m。给水管网主干线设阀门井，管网内末端低点设排泥井，管网内高点设排气阀井。

2 建设项目取水合理性分析

为了进行规划水平年的需水量预测，根据依安县依安镇实际，确定现状水平年为2010年;规划水平年:近期2015年，远期2020年。

2.1 建设项目是依安县经济发展的需要

依安县依安镇是依安县政治、经济、文化、商贸、交通中心，随着城市化的过程，现有供水能力有限，供水量满足不了镇区用水的需求，供需矛盾日益突出已经成为依安县社会经济发展和人民生活稳定的重要制约因素，预计2015年依安镇城区人口将达11.2万，2020年城区人口11.8万人。

根据依安县国民经济和社会发展《依安县城市总体规划》，预测依安镇内工业企业2015年工业产值25.0亿元，2020年规划年产值41.0亿元。

城镇现有供水水源，不能满足城市总体发展规划的需求，为此需要建设新的水源地，以保证城镇总体规划实现。

依安镇供水改扩建工程的建设，不仅可以保障城镇居民生活用水，同时可为依安县经济的可持续发展创造良好的条件，是依安县经济发展的需要。

2.2 取水符合国家产业政策

国家发改委《产业结构调整指导目录(2011年本)》(发改委令第9号)，是我国相当时期内产业结构调整一个纲领性文件。在《产业结构调整指导目录(2011年本)》中，建设项目主要功能供水属于第一类鼓励类，属于国家政策鼓励开发的项目，因此，拟建水源工程符合国家产业政策。

2.3 取水符合当地水资源条件

通过对区域水资源开发利用现状分析，区域内有乌裕尔河和双阳河2条主要河流，地表水质受到污染，现主要用于农业灌溉。

根据黑龙江省水文地质工程地质勘察院为依安镇所做的《黑龙江省依安县依安镇第二水源地地下水资源评价报告》可知，城区近期需水量小于地下水可开采量，原水水质较优，符合生活饮用水地下水质量标准，且工程建成投产后，向市内新增供水2.0万m3/d，解决了近期城镇发展的缺水状况，保证城镇供水安全，从根本上解决目前供水总量不足、供水水质隐患问题，经济及社会效益显著，符合全国城市供水节水与水污染防治工作会议精神，有利于实现依安县以水资源的可持续利用，保障城镇社会经济可持续发展的目标。

勘察区总面积69.87 km2，地下水补给量为1 235.96万m3/a。开采第四系地下水总量63.46×104m3/a，勘察区现状开采量占补给量的5%左右，区内地下水具有开采潜力。当本项目水源地投入生产后，区内地下水开采总量最大为837.26万m3/a，小于天然条件下可供水量988.77万m3/a，供需呈现均衡状态。地下水开采量有补给保证。

综上，勘察区水资源条件符合取水要求，地下水量满足拟建项目要求。

2.4 建设项目取水符合当地水资源配置方案

通过对项目勘察区水资源开发利用现状分析，区域内有乌裕尔河和双阳河2条主要河流，地表水质受到污染，现主要用于农业灌溉;依安镇生活用水全由地下水供给，从本地水资源配置可以看出，城镇供水要优先利用地下水。

根据本项目勘察报告知，勘察区内地下水现状开采量占可开采量的6.4%，属于有潜力区，具有开采潜力。勘察区内除现有水源地外，附近无大的地下水取水大户，近远期也没有规划其它较大的地下水用水户。

3 用水的合理性分析

3.1 用水过程

依安县依安镇供水工程是为了满足依安镇居民生活及工业生产日益发展的需水要求，用水量包括居民生活用水、工业用水、城镇环境用水、管网漏失和未可预见水量。

取水水源是地下水。

3.1.1 生活需水量预测

3.1.1.1 人口预测

根据《黑龙江省依安县依安镇城市总体规划说明书》依安镇近10 a来的自然增长率平均为4.5‰，机械增长率为16‰，依据依安现状及发展总体规划，近期自然增长率为1‰，机械增长率12‰，远期自然增长率为1‰，机械增长率9.5‰。

依安镇2010年总人口为10.5万人，根据人口增长率预测依安城镇人口2015年为11.2万人，2020年为11.8万人。

3.1.1.2 依安镇居民生活用水量预测

根据《室外给水设计规范》(GB50013-2006)、《黑龙江省地方标准用水定额》(DB23/T727-2010)等相关文件及本地区的实际情况确定不同时期用水量。计算预测依安镇城镇居民用水量结果见表1。

表1 城镇居民综合生活需水预测成果表

3.1.2 工业需水量预测

3.1.2.1 工业增加值预测

根据依安县国民经济和社会发展在“十一五”期间发展实际情况，预测2015年和2020年工业增加产值，详见表2。

表2 依安镇工业增加值预测表

3.1.2.2 需水定额预测

依据《松辽流域微观用水定额指标体系研究》，采用重复利用率提高法预测工业需水定额，定额预测公式为:

式中:q2为规划水平年单位产值新水量，m3/万元;q1为现状水平年合理单位产值新水量，m3/万元;η2为规划水平年用水量重复利用率;η1为现状水平年用水量重复利用率;α为综合影响因子(包括科技进步、产品结构等因素)，一般为0.02～0.05，本次取0.03;n为预测年份长度。

根据依安镇调查统计成果:2010年工业用水重复利用率为35%，考虑今后一段时期替代产业发展及节水水平的提高，工业万元增加值耗水量仍将呈现下降趋势，结合当地主要工业行业的调整改造发展计划，预测近期2015年和2020年工业用水重复利用率分别为50%和62%。按公式(1)及重复利用率计算规划水平年用水定额，见表3。

表3 依安镇工业万元增加值耗水量预测成果表

按上述不同水平年的工业增加值和用水定额预测各水平年的用水量，2015年工业生产用水量700×104m3/a;2020年工业生产用水量749×104m3/a。

3.1.3 道路绿地用水量

依安镇城市范围内的绿地及道路广场浇洒定额按《室外给水设计规范》(GB50013-2006)选取，根据依安县现状及发展情况，取0.1 m3/km2/d和0.2 m3/km2/d。

根据广场绿地面积、用水定额及浇洒时间计算城市环境需水量，根据绿地及道路面积、用水定额及浇洒时间(本次均按45 d计算)，确定:2010年道路绿地需水量5.24×104m3/a;2015年道路绿地需水量5.84×104m3/a;2020年道路绿地需水量8.28×104m3/a。

3.1.4 其它需水量

根据《室外给水设计规范》(GB50013—2006)，本次管网漏损水量取城镇居民综合用水、工业用水及城镇绿地道路用水之和的10%;未预见水量取城镇居民综合用水、工业用水、城镇绿地道路用水及管网漏损水量4项水量总和的10%。计算确定依安镇2010年其它需水量206×104m3/a;2015年其它需水量245×104m3/a;2020年其它需水量275×104m3/a。

3.1.5 需水总量

依安镇规划区总需水量包括居民生活、工业用水、绿地道路用水、管网漏损量及未预见水量5项水量总和。经计算，预测:2010年需水总量1186×104m3/a;2015年需水总量1411×104m3/a，需水增长率为3.5%;2020年需水总量1581×104m3/a，需水增长率为2.3%。

3.1.6 供需平衡

依安镇目前供水能力为3.0×104m3/d，其中现有一水厂1.0×104m3/d、自备水源2.0×104m3/d。但是，由于依安县一水源水源井大部分位于城区内部，周围居民房、企事业单位较多，深井周边的居民及企业活动均对深井产生严重污染，各井的现状出水水质污染状况已较为严重，并且各水源井的建设年代较早。目前，深井的取水量已大为降低，无法满足依安县日益增长的需水量，鉴于依安县现有水源井的实际情况，依安县政府规划在依安镇西北部开发建设新的水源作为依安镇的主要供水水源，规划至2015年废弃位于已建城区内的各水源井，停止一水厂供水。

根据本次预测的依安镇的需水量及其现有水厂的利用情况，进行供需平衡分析，分析成果详见表4。其中，回用的中水主要用于城镇环境需水和工业用水。

表4 供需平衡分析成果表 104m3

表4显示:现状水平年自备水源和市政供水能力共计1095×104m3，缺水量91×104m3;2015年停止一水厂供水，自备水源和中水回用共计889×104m3，缺水量由新建供水工程供给。水厂和新水源可按满足近期水平年缺水量522×104m3进行设计和建设。

4 用水定额及合理性分析

4.1 综合生活用水定额及合理性分析

依安镇现状人均综合生活用水量120 L/(r.d)，预测2015年依安镇人均综合生活用水量125 L/(r.d)，2020年为130 L/(r.d)，随着生活水平的提高，居民生活用水量会增加，采用定额是合理的。

根据《室外给水设计规范》(GB50013-2006)，依安镇位于二区，查中、小城市指标，范围为110～180 L/(r.d)(平均日)，采用指标符合规范规定，采用定额是合理的。

4.2 工业用水定额合理性分析

根据依安镇的现状工业万元产值取水量和国家六部委国经贸资源［2000］1015号文《关于加强工业节水工作的意见》的精神，拟定近期工业重复利用率为35%，依安镇工业重复利用率近期为50%，远期62%。依安镇由于现状基础差，重复利用率相对低，与节水水平较高的地区相比，有一定节水潜力。

4.3 需水增长率

依安镇生活、工业及总用水量近、远期增长率，成果见表5。

表5 城市用水增长率分析成果表 %

由表5可见，近远期生活用水增长率分别为3.80%和3.59%，工业用水量增长率分别为3.36%和1.37%，城市总用水增长率分别为3.52%和2.30%，与经济发展率相比是合适的。

5 结论

建设项目主要功能供水属于第一类鼓励类，属于国家政策鼓励开发的项目，因此拟建水源工程符合国家产业政策;该工程建设符合国家对开发利用水资源的政策要求，本项目取水符合水资源规划、配置要求。

项目勘察区地下水可开采量大于项目运行后地下水总开采量，地下水有开采保证，取水合理。

城镇居民、工业用水定额合理，并充分考虑了再生水的利用。

［1］哈尔滨工业大学建筑设计研究院.黑龙江省依安县供水改扩建工程可行性研究报告［R］.哈尔滨:哈尔滨工业大学建筑设计研究院，2012.

［2］黑龙江省第一水文地质工程地质勘察院.黑龙江省依安县供水改扩建工程水源地水文地质详查报告［R］.黑龙江省第一水文地质工程地质勘察院，2012.