钦州市城区供水水源选择

覃杰香，黄尚磊，杨伟韬

（广西水利电力勘测设计研究院，南宁530023）

1 概述

钦州市区位于广西南部，背靠大西南，面朝北部湾，是大西南最便捷的出海通道。钦州市市辖区2014年末总人口146.63万，城区驻地跨钦南区、钦北区，2014年末钦州市城区人口45.3万。根据《钦州市城市总体规划修改（2012～2030）》，钦州市城区发展定位是：区域性国际航运中心、物流中心，北部湾沿海生产性服务中心、港口工业城市。规划至2030年，市城区人口规模达165万，其中主城区75万，茅尾海滨海新城区28万，钦州港区62万；建设用地规模达276.13 km2。现状钦州市城区分主城区、港区两个片区独立供水，两片区管网不连通。主城区由钦江青年水闸供水，港区由金窝水库（含大风江调水）、对坎龙水库供水，两片区水源相对单一，一旦发生水污染突发事件将被迫停水，波及人口较多，涉及面广，受影响程度大，后果非常严重。至2030年，钦州市城区总需水为170万m3/d，已建、在建的常规供水水源及规划的非常规水源总供水能力162.75万m3/d，至2030年供水缺口仍有7.25万m3/d，不满足钦州市城区2030年的需水要求，需加大现状水源供水能力或寻找新水源供水。

2009年秋至2010年春，钦州市区曾遭受特大干旱，是当时广西受旱最严重的县区之一，灾情充分暴露出当地资源性、工程性缺水问题。为此，钦州市区申请了较多水源工程列入《西南五省（自治区、直辖市）重点水源工程近期建设规划》，其中位于钦州市城区周边的有王岗山水库、大马鞍水库扩容等，均规划为中型水库，都有条件给钦州市城区供水。

凤亭河、屯六水库位于钦州市区西北部，两水库均为大（2）型水库，联合调度运行，两库总有效库容34 995万m3，坝址天然多年平均流量6.02 m3/s，来水量丰富，水库调节性能好。其现状供水对象主要为南宁市良庆区的大塘灌区和钦州市钦北灌区，两灌区设计灌溉面积分别为6.8万亩和5.1万亩，至规划水平年由于灌溉水利用系数的提高，农业灌溉节水量将很可观。目前，凤亭河水库管理处与钦州市区达成供水意向协议书，凤亭河水库管理处同意钦州市区从屯六水库取水。因此，可给钦州市城区供水的水源较多，为理清钦州市城区与周边水源供需关系，需对潜在供水水源充分论证，提出最佳供水水源选择和水资源配置方案，这是科学解决钦州市区用水的需要，也是区域水资源科学配置的需要。

2 钦州市区现状水源调查评价

钦州市辖区水资源总量较丰富，但时空分布不均，且绝大部分境内河流为独流入海，源短流急，水资源开发利用条件差，目前除钦江外其余河流水资源开发利用率较低。钦州市城区现状供水为分主城区、港区两片独立供水，各自水源均较单一。主城区只有钦江一个水源，港区有对坎龙水库和金窝水库两个水源，但对坎龙水库供水能力很小。钦江青年水闸现状供水已挤占了生态环境用水，在建的郁江调水工程建成后，将会增加钦江青年水闸、大风江调水工程水源的来水量，有效缓解未来水源水量不足问题。现状各水源水质均达到Ⅲ类水以上标准，但铁超标，各水源均已划定水源保护区，水质有一定保障，但钦江水质风险程度较高、大风江水质风险程度一般。

3 可能水源的可供水能力分析

从周边水资源条件看，钦州市城区水源有地表河流、已建及拟建蓄引提调水利工程。从水量、水质、与城区距离等因素综合考虑，地表河流水源可能有钦江、大风江、茅岭江等；周边已建及拟建水利工程中，可作为钦州城市供水水源有钦江的青年水闸、大风江的东场挡潮闸、郁江调水工程、凤亭河水库、屯六水库、茅岭江调水工程、金窝水库，以及钦州市中心城区周边的中小型水库等；非常规水源为中水回用，详见表1。

表1 各相关水源可供水能力汇总表

按以上可能的供水水源，进行水量平衡计算，确定各水源的可供水水量。各水源供水能力计算原则为：

（1）进行历年长列逐月径流水量平衡，涉及无调节能力的引提水工程考虑日径流进行修正；

（2）河道生态基流按多年平均来流量的10%或按枯水期实际来水量下放；

（3）水库首先保证供水，城区供水日保证率为97%，村镇供水日保证率为95%；其次是农业灌溉用水，供水年保证率为85%；

（4）充分满足水源工程原各用水户用水要求，在保证各用水户用水达到供水保证率要求的情况下测算水源工程供水的最大能力。

3.1 钦江青年水闸+郁江调水工程

2014年钦江青年水闸现状供水量19万m3/d，钦江现状水资源开发利用率已接近钦江水资源可开发利用率34.20%，占枯水年来水量的44%，钦江水资源的开发利用程度较高，已基本达到饱和状态，钦江丰水季节水量较充沛，但枯水季节水量严重不足，水质较差，目前在小于钦江生态环境基流的情况下仍不得不从钦江取水，水质无法保证，也使河道生态环境用水受到破坏。考虑现状取水挤占生态用水程度太高，郁江调水工程建成后需归还部分水量用于生态环境，并考虑输水损失后，钦江青年水闸向钦州市城区供水最高日供水能力约为7.5万m3/d。在建的郁江调水工程是从西津水库库区（沙坪河支流）通过隧洞向钦江流域调水，设计引水流量20 m3/s，输水至钦江久隆镇时，新建久隆抽水泵站（设计流量为10.2 m3/s）抽取部分水量至大风江，剩余9.8 m3/s流往钦江下游，补充生态环境用水，在青年水闸新建抽水泵站或者扩建现有抽水泵站，向市城区供水，最高日供水能力9.75万m3/d。钦江青年水闸联合郁江调水工程可向钦州市区供水能力约为17.25万m3/d。

3.2 金窝水库扩容+大风江调水+郁江调水

金窝水库加高扩容工程、大风江调水工程均已建成并投入使用，郁江调水工程目前在建。现状的大风江调水工程联合金窝水库扩容工程调节后可向钦州市城区供水规模为55万m3/d。在建的郁江调水工程是从西津水库库区（沙坪河支流）通过隧洞向钦江流域调水，输水至钦江久隆镇时，新建久隆抽水泵站（设计流量为10.2 m3/s）抽取部分水量通过渠道输水至大风江支流，再通过抽水站和输水渠道提水入金窝水库，调节后向港区供水，其中郁江调水至大风江东场挡潮闸供水能力为74.5万m3/d。金窝水库库容工程联合大风江调水工程、郁江调水工程后可向钦州市城区供水能力达129.5万m3/d。

3.3 茅岭江调水工程

茅岭江调水工程为在茅岭江牛皮坝上游1 km处设置抽水泵站进行取水，泵站抽水后经过管道输送到南蛇水库，再通过水库连通渠将水输送到大马鞍水库，经大马鞍水库调节后向钦州市区供水。抽水断面位于茅岭江牛皮坝上游1 km，多年平均流量为39.7 m3/s，生态环境基流考虑多年平均流量的10%为3.97 m3/s，P=97%日来水量为2.8 m3/s，不满足生态基流要求，建议低于生态环境基流时不抽水、丰水期多抽水，利用大马鞍水库的调蓄能力达到全年供水。考虑牛皮电站的发电任务及下游茅岭江两岸的用水，并考虑输水损失后，茅岭江调水工程向钦州市城区供水能力约为9.76万m3/d，设计抽水流量2.3 m3/s。

3.4 凤亭河、屯六水库

凤亭河水库工程任务为发电，无直接灌溉任务，水库已建成一条3.3 km的隧洞连通渠至屯六水库，洞后布置电站一座，装机容量2 500 kW，发电后水流入屯六水库。自建库以来凤亭河水库与屯六水库一直是联合调度运行。凤亭河水库正常蓄水位175 m、死水位159.3 m，屯六水库正常蓄水位146.5 m，凤亭河的水完全可以自流入屯六水库，可将凤亭河水库、屯六水库当做一个库来测算其联合供水能力。经测算，凤亭河、屯六水库在满足灌溉需水的情况下，最大供水能力为日均24.2万m3/d（水库断面），供水保证率达97%要求。

除灌溉用水，凤亭河、屯六水库现状供水户有大塘镇区、贵台镇从水库取水，2030年水库断面日均需水2.94万m3/d。从屯六水库至钦州市城区沿线日均需水2.94万m3/d。

另外，根据南宁市城市总体规划，凤亭河、屯六水库与大王滩水库一起列为南宁市第二水源。根据《南宁市城市供水专项规划（2013-2030）》，南宁市城区规划供水格局以邕江为主水源，以大王滩水库为第二水源的城市多水源供水格局，以周边已建供水设施的水库及地下水作为应急备用水源。凤亭河、屯六水库已列入南宁市第二水源，但南宁市未从凤亭河、屯六水库取水就可满足南宁市2030年正常、应急需水。本次考虑到南宁市应急水源较分散，多个应急备用水源可能不能同时启用；同时南宁市为广西首府，是广西经济、政治、行政中心，是北部湾经济区中心城市，地位重要，故考虑预留凤亭河、屯六水库供水能力10万m3/d（日均，水库断面）给南宁市，该水源可作为南宁市正常、应急水源。

综上所述，除去大塘镇区、贵台镇、屯六至钦州市城区沿线、南宁市外，凤亭河、屯六水库还剩余日均8.32万m3/d（水库断面）可供水量。剩余的可供水量可全部供往钦州市城区，供水能力为9.76万m3/d（水厂断面）。

3.5 拟建王岗山水库

拟建的王岗山水库集雨面积21.08 km2，坝址多年平均径流量3 906万m3，水库正常蓄水位93 m，总库容1 755万m3，兴利库容1 255万m3，库容系数0.32，为多年调节水库，水库供水能力1 866万m3/a，刚好能满足大直镇区生活和工业用水、大寺镇区生活用水、输水管线沿路村屯用水、坝址下游3 064亩农田灌溉用水，工程投资4.17亿元。

3.6 钦州市城区周边已建水库

钦州市城区周边可能给市城区供水的小（1）型以上水库除金窝水库外主要有大马鞍、田寮、对坎龙、湴龙江、企山等共5座水库，以下简称“城区周边水库群”。这些水库工程任务除对坎龙为纯供水外，其余水库均为灌溉。根据钦州市城市总体规划，2030年大马鞍、田寮、湴龙江水库的灌溉范围将全部划为城区范围，水库将不再承担灌溉任务；企山水库为金窝水库的结瓜水库，本次规划拟将企山水库工程任务设置为钦州市城区供水水源，不再承担结瓜水库灌溉任务。经测算，钦州市城区周边水库群在规划水平年2030年可向钦州市城区供水，供水能力4.90万m3/d。

3.7 非常规水源（再生水）

非常规水源一般包括再生水、海水、雨水、微咸水等的开发利用。钦州市区非常规水源主要有依托污水处理厂建设的再生水利用工程。再生水可用于城市景观环境、城市绿化、厕所冲洗、道路清洁、车辆冲洗、建设施工、工业生产等可以接受其水质标准的用水。再生水的利用可节约新鲜水取水量，减小排污量，削减排放到自然水域的污染物含量，有利于环境保护，促进经济社会可持续发展。

根据《钦州市城市总体规划修改（2012～2030）》，钦州市中心城区建设6座污水处理厂，其中中心城区2座、港区4座，总污水处理能力89万m3/d。其中，仅港区的港区污水处理厂（处理规模15万m3/d）、金光污水处理厂（处理规模25万m3/d）、中马污水处理厂（处理规模15万m3/d）规划中水供水管网，污水回用率30%，港区中水厂、金光中水厂、中马中水厂中水回用规模分别为5万m3/d、6万m3/d和5万m3/d，合计16万m3/d。因这些污水处理厂及中水处理回用系统位于港区，再生水供水管网与普通市政管网不共管，故本次规划再生水仅用于港区，供水对象主要为港区内可接受其水质标准的工业生产用水，其次为城区园林绿化、厕所冲洗、道路清洁、车辆冲洗、建设施工以及生态景观等用水。优先使用再生水。

4 水源选择

4.1 水源选择原则

（1）尽量多水源供水，达到互为备用，确保供水安全；

（2）水量上满足城区正常、非正常（应急备用）供水需求，且保证率达97%；

（3）水源水质需达到或优于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水标准；

（4）供水系统布置合理、经济；

（5）尽可能避开村庄民房，少占农田，以减少拆迁、施工干扰和耕地赔偿；

（6）施工、维护方便，运行安全可靠。

4.2 水源方案选择

钦州市城区已建钦江青年水闸水源、金窝水库扩容工程（含大风江调水工程）、在建的郁江调水工程，规划水平年2030年已建、在建常规供水水源供水能力达到146.75万m3/d，加上已规划建设污水处理厂再生水的16万m3/d非常规供水水源，则钦州市城区2030年供水能力达到162.75万m3/d，供水缺口仍有7.25万m3/d，不满足钦州市城区2030年城区需水170万m3/d的要求。同时，由于郁江调水工程把钦江和大风江输水通道连到了一起，使得钦州市2030年供水水源仍然单一，一旦发生极端天气或各类突发事件，现状水源供水能力不足或完全不能供水，则钦州市城区将面临无水可用的严峻问题，城区抗风险能力和供水保障安全性不足。另外，钦州市城区水源供水能力在港区占比较大，主城区相对少，虽至2030年市政管网已联网，港区、主城区统一供水，但为不造成从港区水厂回供主城区额外加压，建议郁江调水工程调整配入钦江、大风江的水量，使港区和主城区供水量与需水量相适宜。

为同时解决城区供水能力不足、供水水源单一问题，需增加独立的供水水源，使得钦州市城区形成多水源供水格局，增加城区抵抗风险能力，提高城区供水保障安全性。由以上城区周边可能水源分析，可能增加独立的供水水源有茅岭江调水工程、屯六水库引水工程、王岗山水库、钦州市城区周边水库群供水工程等。

（1）王岗山水库。拟建王岗山水库在满足大直镇区、大寺镇区、沿线村屯供水及灌溉供水后，水库规模已达多年调节，水库坝址集雨面积小，枯水期来水量少，继续扩大水库规模需要的成本较高，且王岗山水库距离城区38 km，输水管线较长，拟建王岗山水库满足当地大直镇、大寺镇供水已合适，不宜增加水库规模往钦州市中心城区供水。

（2）钦州市城区周边水库群供水工程。由于水库群均为已建水库，仅需配套建设输水工程即可，实施难度小，投资省，采用该工程作为城区水源，但鉴于水库群较分散，水库来水量不大且库容小，建议仅用作应急水源。

（3）茅岭江调水工程与屯六水库引水工程。茅岭江调水工程、屯六引水工程均为外流域调水，可供水能力相当，且均能独立的与已有常规水源联合满足城区2030年需水要求、解决供水水源单一问题。根据城区多个水源分析，两水源只需选择其中一个即可。现对两方案进行比选，比选原则为同等的供水能力。

屯六水库引水工程方案在输水线路布置及实施难度、抽水费用、供水可靠性等方面优于茅岭江调水工程方案，对电站发电的影响、单方供水量投资上逊于茅岭江调水工程方案。综合比较来看，屯六水库引水工程方案略优于茅岭江调水工程方案。

茅岭江调水工程早在2001年《广西沿海工业园供水水源工程规划》就已提出，前期工作开展得较早，由于种种原因工程前期工作进展缓慢，至今只开展到项目建议书编制待审阶段，而因项目未按规划计划实施，使得2010年钦州市主城区供水能力达不到要求。茅岭江枯水期来水量少，且支流较多，河长较短，河流自净能力相对较差，各支流两岸均分布有较多的工矿企业，一旦发生工矿企业污染水体突发事件，则水体自净恢复时间长，2007年春节期间茅岭江上游发生过2起水污染突发事件，严重影响居民的正常取水。可见，茅岭江调水工程方案存在较大的水量、水质风险。

因此，暂推荐屯六水库引水方案，水库可向钦州市城区供水9.76万m3/d。茅岭江调水工程可待茅岭江上游两岸的工业企业排污规范化后作为远景规划水源（见表2）。

为满足钦州市城区需水要求、多水源保障供水安全要求，本次选择钦江青年水闸、金窝水库扩容工程（含大风江调水）、郁江调水工程、屯六水库引水工程作为常规供水水源，总供水能力达156.51万m3/d，与非常规供水水源联合，可满足钦州市城区2030年需水要求。

表2 屯六水库引水工程方案、茅岭江调水工程方案比较表

注：（折现率8%，按30年正常运行计）

5 结语

水资源是事关国计民生的基础性自然资源和战略性经济资源，也是生态与环境的控制性要素。随着城镇化进程的加快、经济规模的不断扩大，城市水资源短缺、水源单一等问题突出，经济社会可持续发展面临严峻挑战，城市水源选择至关重要。通过理清与周边水源供需关系，合理、科学的确定钦州市城区供水水源，可有效满足钦州市城区需水要求、解决供水水源单一问题。