榆林市绥德、米脂、子洲三县供水工程水资源论证分析

白 倩，强少强

（榆林市水利工程建设中心,陕西 榆林 719400）

绥德、米脂、子洲三县位于榆林市南部地区,属黄土高原丘陵沟壑区,无定河中下游,水资源严重匮乏,属典型的资源型缺水地区。2017 年7 月26 日绥德、子洲县城遭受特大洪灾,子洲县城城区饮用水断供。灾情发生后,榆林市委、市政府高度重视,及时部署,确定以王圪堵水库为水源地解决绥德、米脂、子洲三县供水的方案,并把此作为应急抢险的“一号工程”,启动建设子洲专用工程和绥德、米脂、子洲三县供水工程。

1 工程概况

三县供水工程的建设任务为解决榆林市绥德、米脂、子洲三县城的生活、第三产业用水以及沿线缺水乡镇生活供水。从王圪堵水库坝后电站尾水口设闸取水,设计采用重力流管道输水,管线沿无定河两岸铺设,途径横山区、榆阳区、米脂县、绥德县、子洲县。供水对象为绥德县、米脂县、子洲县3 个重点县和沿线所辖的石马坬农场、波罗镇、响水镇、杨则口、党岔镇、鱼河镇、鱼河峁镇、上盐湾镇、镇川镇、龙镇、城郊镇及四十里铺镇等12 个乡镇。

三县供水工程是解决榆林市绥德、米脂、子洲三县城及沿途村镇居民生活用水的一项重大民生工程,55 万群众饮用水得到保障,而且能有效解决榆林南部黄土高原丘陵沟壑区水资源匮乏问题,促进了榆林城镇生活供水体系的优化完善。

2 水资源状况

2.1 榆林市水资源量

榆林市多年平均自产天然径流量为18.46 亿m3,折合径流深42.0 mm。区内无定河、窟野河、秃尾河的自产天然径流量较大,分别占全区多年平均自产天然径流的40.3%、14.0%、16.6%。榆林市浅层地下水的补给,主要靠大气降水的垂直入渗补给。根据多年均衡条件下补给与排泄均衡的原理,降雨入渗补给量近似为河道排泄量（河川基流量）与潜水蒸发量及开采净消耗量之和。榆林全市地下水资源量为16.32 亿m3,其中平原区地下水总资源量为12.03 亿m3,山丘区地下水资源量为5.27 亿m3,重复量为0.98 亿m3。全区多年平均当地水资源总量为26.72 亿m3,其中地表水资源量18.46 亿m3,地下水资源量16.32 亿m3,两者重复计算量8.06 亿m3。

榆林市多年平均水资源可利用量10.4 亿m3,其中地表水可利用量8.6 亿m3,地下水可利用量4.6 亿m3,重复计算量2.8 亿m3。

2.2 三县水资源量

绥德县、米脂县和子洲县3 县多年平均地表水资源量为22775 万m3。其中绥德8491 万m3,米脂5463 万m3,子洲8821 万m3。绥德县、米脂县和子洲县3 县多年平均地下水资源量为7566 万m3,其中绥德3095 万m3,米脂1919 万m3,子洲2552 万m3。

综上所述本工程所在三县水资源总量为30341 万m3,地表水资源量多年平均径流量22775 万m3,地下水资源量7566 万m3。区域水资源量见表1。

表1榆林市各行政分区地表/地下水资源量表（1956年～2000年多年平均） 单位：万m3

2.3 水资源特点

无定河流域位于毛乌素沙漠南缘,属温带半干旱大陆性气候。四季分明,干旱少雨。多年平均降雨量350 mm～500 mm,年蒸发量在1200 mm～1400 mm 左右。三县主要位于无定河干流,属于资源性缺水。

2.3.1 水资源总量匮乏

水资源十分贫乏、且分布不均、地区差异大。境内东部的黄河峡谷区和中西部黄土峁梁丘陵沟壑区的水资源极度贫乏,人均拥有水资源量低于全国、全省、全市水平。干旱缺水,十年九旱。每逢干旱季节,时有断流发生。地下水资源大多以基岩裂隙排出,分布零星,贮量较小,不易开采。

地表水主要有由大气降水直接形成由东南向西北递减,年际变化大,最大比值达6 倍左右；降水年内分布不均,夏季暴雨多、强度大。

2.3.2 开发利用率低

现状水资源量远大于现开发利用量,洪水资源难以利用。一是汛期洪水陡涨陡落,其来势猛、强度高、无法得到储蓄利用,全部流失。二是过境客水得不到充分利用。过境客水在年内季节丰枯不均,不是流量很小就是断流,或是滔滔洪水,无法合理调度调配使用。

2.3.3 河流含沙量较大,水土流失严重

榆林市河流含沙量较大,1956 年～2000 年多年平均悬移质含沙量介于2.6 kg/m3～303.5 kg/m3之间,无定河流域干流多年平均悬移质含沙量为91.2 kg/m3。土地贫瘠、植被率低,造成土壤蓄水保土和涵养水份能力差,同时也造成水生态功能退化。

3 工程水资源论证

3.1 取用水合理性分析

绥德、米脂、子洲三县供水工程取水水源为位于无定河流域上游的王圪堵水库,王圪堵水库总库容3.89 亿m3。王圪堵水库设计95%保证率年供水量1.56 亿m3,扣除上游内蒙取水1700 万m3后,水库的实际可供水量为1.39 亿m3,截止2016 年年底,黄委和我省审批的项目共计水量为10883.26 万m3,王圪堵水库剩余用水指标为3016.74 万m3。榆林市绥德、米脂、子洲三县供水工程合计从王圪堵水库断面取水2598 万m3,剩余用水指标可以满足绥德、米脂、子洲三县城设计水平年2030 年的用水要求,对现已批复用水户及用水指标没有影响,水库取水量是可靠的。

修建三县供水工程的建设任务为解决位于无定河下游的绥德、米脂、子洲三县城的生活、第三产业用水以及沿线缺水乡镇生活供水,是无定河水资源优化配置的结果,将提升绥德米脂子洲三县人均引用水指标,改善民生,促进受水区当地经济的可持续发展,为民谋福利。

3.2 节水潜力分析

目前我国城镇生活用水普遍存在浪费,现有用水器具的漏水现象严重,要采取措施减少跑、冒、滴、漏现象,提高水的利用率；要进一步普及节水型器具；城市道路浇洒和公共绿地用水可采用各县县城再生水解决。三县县城现状自来水覆盖程度、污水收集率、回用率均较低。

工程建成后,自来水覆盖范围扩大,分散的自备水源井逐步关闭,供水管网进一步更新和完善,管网漏损率降低,有效提高水资源利用率。另外,节水器具的推广和工艺设备的更新,行业用水净定额降低。污水收集处理设施进一步完善,再生水回用程度提高,有效提高水资源利用率。

3.3 水源论证分析

3.3.1 可供水量分析

王圪堵水库任务是供水、拦沙和灌溉综合利用,在进行调节时应优先考虑现有用水户的利益不受损害,保证满足脱流段河道生态基流需要的前提下,因为允许可利用资源有限,按以供定需原则,尽可能增大工业供水量。工业供水保证率要求不低于95%,灌溉保证率提高到50%以上。水库为工业供水能力95%的保证率为1.56 亿m3,为下游现有14.6 万亩灌区年平均补水量4440 万m3灌溉保证率为57%。

3.3.2 水资源质量评价

2017 年10 月25 日对王圪堵水库闸前水质进行了检测,水质检测项目包括：pH 值、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总磷、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群、铁、锰、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、总硬度、浑浊度、悬浮物等,共计16 项。检测结果具体见表2。

表2 供水水源水质检测结果 单位：mg/L（pH 除外）

根据表2 可知,本次水质检测项目满足《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）的Ⅲ类标准要求,表明本工程供水水源水质良好。

4 项目取水和退水的影响分析

4.1 项目取水的影响分析

4.1.1 对区域水资源的影响

榆林市绥德米脂子洲三县供水工程供水水源由王圪堵水库地表水工程替代现有机井抽取地下水水源工程,提高了三县居民生活供水保证程度,促进了区域水资源的合理配置,符合区域水资源规划的整体思路,有利于区域水资源的合理开发和保护,符合优水优用、高效用水的原则,也符合以人为本的科学发展观要求。因此,修建绥德、米脂、子洲三县供水工程不会对区域水资源配置产生不良影响。

4.1.2 对水生态的影响

项目区河段水质目标为Ⅲ～Ⅳ类,工程运行期间生产废水和生活污水处理达标后可优先考虑综合利用,优先作为工业、道路洒水降尘和绿化灌溉用水,不会对地表水质造成影响。

4.1.3 对水功能区纳污能力的影响

水功能区纳污能力是指在设计水文条件下,满足计算水域的水质目标要求,该水域所能容纳的污染物的最大数量。水功能区纳污能力的大小与设计流量、流速、计算河段长度、上下游控制目标浓度、综合降解系数等因素密切相关。工程从王圪堵水库坝后电站尾水口设闸取水,不涉及对水功能区纳污能力的影响。

4.1.4 对王圪堵水库现有批复用水户的影响

王圪堵水库作为本工程的取水水源,实际可供水量为1.39 亿m3,榆林市绥德、米脂、子洲三县供水工程合计从王圪堵水库取水2598 万m3,剩余用水指标可以满足绥德、米脂、子洲三县城设计水平年2030 年的用水要求,对现已批复用水户及用水指标没有影响。

4.2 项目退水的影响分析

4.2.1 对水功能区的影响

项目区河段水质目标为Ⅲ～Ⅳ类。工程本身在取水退水过程中,都是单一的物理过程,不会引起河流水质的变化,项目水质仍将达到Ⅲ类水质目标,对水功能区无影响。

4.2.2 对水环境的影响

水厂生产过程中产生的排泥水和反冲洗废水全部回用,不外排,不会对水环境产生影响。工程运行期产生的生产生活废污水在达标处理的前提下,首先考虑综合利用,其次达标排放,工程退水基本不会影响区域地表水和地下水资源。

5 水资源保护措施

5.1 水源地水资源保护措施

以水资源保护规划目标,结合流域水污染防治工作加强王圪堵水库上游地区的排污管理,禁止水库上游及库周居民直接将生活污水排入水库,禁止在库周及上游地区无序堆放生活垃圾。建议集中收集处理污水,污水不排入库区,确保库区水质达到水域功能要求。

5.2 工程区水资源保护措施

根据本地水资源状况和社会经济特点,建立用水定额管理机制,编制节水规划,明确各行业的节水目标、要求和措施,建立节水目标责任制。强化保护水资源、节约用水的法制建设和宣传工作,增强受水区群众的节水意识。

6 结论

榆林市绥德、米脂、子洲三县供水工程提高了三县居民生活供水保证程度,促进了区域水资源的合理配置,符合区域水资源规划的整体思路,有利于区域水资源的合理开发和保护,符合优水优用、高效用水的原则,也符合以人为本的科学发展观要求,不会对区域水资源配置产生不良影响。