单县水资源利用现状分析与展望_张辉.pdf

DOI:1019392/jcnki1671-7341202308027单县水资源利用现状分析与展望张 辉2杜 硕11徐州工程学院江苏徐州221000;2单县水务局山东菏泽274300摘要:单县主要水源为黄河水、地下水及大气降水，径流量普遍较小，径流年内分配不均，年际变化大。黄河水作为主要的客水资源，由于位于引黄干渠末级，引黄水量不足一直是社会关注的热点。水层埋深在 250m 以下的深层地下水，富水性较好，储存有大量的资源，只有较少的开采量，水质好且不易污染，但水径流滞缓，补给量小。随着生活、生产用水大幅增加，水资源供需矛盾显现，部分地区存在用水困难。通过实施用水总量控制，定额管理，推行节水型城市实施，改进传统农业浇灌方式，建设新的水源地，建立合理的水权分配制度等一系列举措，从而进一步推进水资源供需平衡良性运行的长效机制建设，提高水的利用效率，缓解水资源供需矛盾，为单县经济的发展提供保障。关键词:城市供水;农业供水;水资源供需一、基本情况单县是一个拥有 10265 万人口的大县，近几年随着城市化进程的加快，城区居住人口急剧增加，单县城区、经济开发区的规划建设，招商引资大环境的开放，已初步形成了以建筑、纺织、机械、轻工、造纸为主导，其他工业商业共同发展的新型生产体系，如煤化工等大型项目。而且随着大批新项目的引进，单县城区用水需求量将大大增加。全县有效灌溉面积可达 1385 万亩，各乡镇相继开挖引水沟渠，引蓄黄河水的能力虽有提升，但缺口仍然很大。“十三五”期间单县共建设了 21 处集中式供水工程，解决了663680 人的饮水安全问题，其中高氟水的 604086 人，苦咸水的 59594 人。根据省政府城乡供水一体化的要求，单县依托月亮湾水库相继建设了月亮湾水厂、浮岗水厂和华都水厂，并铺设干支管网。同时单县十分重视灌溉工程建设，1982 年开挖了闫谭引黄南送水干渠，通过太行堤七库向单县引水，引水流量 30m3/s。1986 年在东鱼河修建了徐寨闸，闸长 1785m，拦蓄水量 1030 万 m3。太行堤河、东沟河、黄白河、翻身河等河道上相继建设节制闸 34 座，调蓄水量达4000 万 m3。可进一步满足城乡供水一体化的要求。二、水资源供需平衡分析(一)水资源及其特点1地下水根据系列资料分析，单县降水量、水资源量年际年内变化幅度较大，存在着明显的旱涝不均，丰枯年降水量变化大。单县属半湿润区，多年平均降水量 692mm，降水集中，时空分布不平衡，年际变化大，最多年份是2003 年，降水量达 11348mm，最少年份是 1988 年，降水量为 3338mm，年差为 801mm。形成了春旱、夏涝、晚秋又旱的自然特点。单县地下水补给量包括降水入渗补给量、地表水体入渗补给量(河道渗漏、渠系渗漏、渠灌田间入渗、引河引库灌溉入渗等)。根据 单县水资源论证报告书 和 菏泽地区单县水长期供求计划，全县多年平均地下水资源总量为31936 万 m3，扣除重复计算量，根据分析计算，单县地下水资源量为 31936 万 m3，产水模数为 278 万 m3/km2。2地表水山东省水利厅及山东黄河河务局文件 关于印发山东境内黄河及所属支流水量分配暨黄河取水许可总量控制指标细化方案的通知(鲁水资字2010 3 号)，文件中干流数据分配给菏泽市的水量为 931 亿 m3。根据单县近 5年的实际引黄水量资料，多年平均实际年引黄量约为 8108万 m3。黄河水已然成为单县水源的重要组成部分。(二)水资源开发利用现状分析1城区供水工程目前城市供水系统可分为两大类，一是统一供水系统，即自来水供水系统，二是单位的自备水源供水系统。单县自来水公司现有 14 眼深井，实际供水能力为 8000m3/d，统一供水管道总长度为 428km，材料主要为水泥管、铸铁管、PVC 管和 PE 管及部分镀锌钢管，多数为 DNl00 DN300的供水干管;自备水源井 40 眼左右，能正常运行的有 20多眼，单井出水量 5080m3/h，主要供各单位生产用水。2农业灌溉供水工程农业灌溉供水，可以利用的现有水利工程，一是闫谭引黄灌区工程，利用其引水、输沙、沉沙等;二是利用闫谭引黄南送水干线上的拦河闸，拦河闸的建设对本工程引蓄黄河水及拦蓄灌溉退水等创造了有利条件。08环境科学科技风 2023 年 3 月(三)水资源供需平衡现状当前单县可供水量主要包括地表水、地下水、黄河水、非常规水源等。按照实施最严格水资源管理制度的要求，单县用水总量指标为 3128 亿 m3，其中:地表水0.493 亿 m3，地下水 1735 亿 m3，黄河水 08998 亿 m3。依据菏泽地区最新水资源规划，单县可供水量以用水总量指标为上限控制分析。根据单县水资源公报等统计资料分析，单县现状年地下水可供水量为 17350 万 m3。干流中分配给菏泽市的水量为 931 亿 m3。根据山东省各市规划期用水总量控制指标，现年黄河水可供水量为 8998 万 m3，单县引黄水量控制指标为 8998 万 m3。1闫谭引黄闸闫谭引黄闸位于黄河右岸桩号 162+700 处，距下游高村水文站 558km。该闸始建于 1971 年，为四联 12 孔钢筋混凝土涵闸，因设防能力不能满足防洪需求，于 1982 年进行了改建，改建后的闸室共分为 6 孔，每孔净宽 6m，闸底板高程为 64215m。当黄河流量在 480500m/s，黄河水位69725m 时，相 应 引 黄 闸 前 水 位 67 305m，闸 后 水 位67.155m，此水位时对应引黄流量为 80m3/s。2输水干渠引黄干渠经一干渠进入马头闸，输水至单县于楼分水闸。根据 菏泽市水资源公报 单县历年供水量在 28184万31749 万 m3，年均供水量 30606 万 m3。单县历年实际用水量在 28184 万 31749 万 m3，年均实际用水量 30606万 m3，其中，农田灌溉 22759 万 m3、林牧业用水量 2928 万m3、工业用水量 1082 万 m3、生活用水量 2875 万 m3、城镇公共用水 345 万 m3、生态环境用水量 617 万 m3，分别占总用水量的 744%、96%、35%、94%、11%、20%。单县实际平均总用水量 30365 万 m3，其中，农田灌溉 22183 万m3、林牧业用水量 3470 万 m3、工业用水量 1463 万 m3、生活用水量 2767 万 m3，分别占总用水量的 731%、11.4%、48%、9.1%。经闫潭引黄干渠输水量已然成为单县用水总量的重要组成。3污水处理回用单县有污水处理厂三座，以单县嘉单河污水处理有限公司为例，设计规模为日处理污水 40 万 m3，实际处理规模 2.6 万 m3/d，再生水回用能力为 8000m3/d。可形成再生水回用量为 277 万 m3。4雨水利用单县建有水池、塘坝等雨水集蓄工程，现状年雨水集蓄可利用量为 645 万 m3。占总供水量的 29%。三、生活生产需水量根据菏泽市水资源公报，单县基准年经济社会指标如下:单县总人口 10265 万人，人口自然增长率 32，单县城区建成区面积 575km2，城镇人口 2425 万人，农村人口7840 万人，城镇化率 195%。全县辖 4 个街道办事处和18 个乡镇。(一)生活需水量1城镇生活需水量，城镇居民生活用水为每人每天85L，经计算，单县居民生活需水量为 752 万 m3。2农村生活需水量，目前为每人每天 60L，根据农村人口计算，农村居民生活需水量为 2188 万 m3。(二)农业需水量1农田灌溉需水量单县农业种植主要需水农作物包括小麦、玉米、棉花和蔬菜。按农田有效灌溉面积 1322 万亩、播种面积 2287 万亩计算，农田灌溉需水量为 25972 万 m3。2林业需水量单县林业面积为 337 万亩，林果用水 70m3/亩。经计算，单县林业需水量为 236 万 m3。3牲畜需水量大牲畜和小牲畜用水定额分别按每头每天 40L 和每头每天 15L，根据现状年牲畜数量计算需水量，计算牲畜需水量 1202 万 m3。(三)工业需水量现状单县工业综合万元产值用水量为 1139m3，工业增加值为 11806 亿元。经计算，单县工业需水量为 1345 万 m3。(四)生态环境需水量单县生态环境总需水量 350 万 m3，其中城镇生态环境需水量 265 万 m3。经上述分析计算，单县总需水量为 32045 万 m3。需水量构成比例为生活需水量 2940 万 m3，占总需水量的 92%;农业需水量 27410 万 m3，占总需水量的 855%;工业需水量 1345 万 m3，占总需水量的 42%;生态环境需水量 350万 m3，占总需水量的 11%。(五)“十四五”期间需水量预测根据国家有关政策和单县“十四五”计划预测人口增长率及城镇化发展目标，结合本县人口增长实际，预计到2030 年单县城镇居民生活需水量为 2029 万 m3，农村生活需水量为 2075 万 m3;全县灌溉需水量为 24432 万 m3，林业需水量为 700 万 m3，牲畜总需水量为 1630 万 m3，工业需水量为 2831 万 m3;2030 年生态环境总需水量为 530 万m3，其中城镇生态环境需水量为 425 万 m3。经上述分析计算，2030 年农业灌溉 50%保证率时单县总需水量为 34227 万 m3。生活需水量为 4104 万 m3，占总需水量的 12%;农业需水量为 26762 万 m3，占总需水量的18科技风 2023 年 3 月环境科学782%;工业需水量为2831 万 m3，占总需水量的8.3%;生态环境需水量为 530 万 m3，占总需水量的 15%。由此可知，在现有水利工程情况下，单县基准年特枯水年时缺水较严重。四、存在的问题及措施(一)地下水开采全县多年平均地表径流量 14529 万 m3，而多年平均实际利用量 3381 万 m3。全县地下水资源量为 31936 万 m3，近几年实际多年平均开采量为 18628 万 m3。说明，地表水利用率很低，地下水尚具有开采潜力，却因开采不均，存在局部超采，地下水资源开采量也在逐年增加，形成了以城区为中心的漏斗区。经分析，通过开采未超采地区的地下水，多年后可提供地下水量为 17565 万 m3。(二)城乡供水工程城乡供水方面应采取有效措施，如对老旧管网进行更新、使用新型管材等，减小供水管网漏失率，通过维修泵站、疏浚河道等，可提高单县供水能力;农业灌溉方面，应采取节水灌溉措施，如渠道防渗、低压管灌等，减少灌溉损失水量;生活用水方面，要加强节约用水，加强市政用水的管理，做到科学用水，制定不同部门用水指标和水费价格，以控制用水总量的增长。五、水资源供需平衡探讨(一)黄河水根据近年实测引用黄河水源情况，现状年单县每年利用黄河水 8998 万 m3左右。根据水资源工程规划，月亮湾水库的投入使用以及大沙河水库的新建可大大提高单县对引黄水的调节能力，未来几年引黄量将不再可能增加，引黄水量均按 8998 万 m3计。根据水资源工程规划，可大大提高单县对引黄水的调节能力。(二)月亮湾水库水源地目前水库已充库蓄水，蓄水情况良好，蓄水水质符合地表水类标准。但月亮湾水库仅能解决单县 7 个乡镇城乡居民的生活用水，仍有 15 个乡镇(办事处)居民生活用水问题得不到解决。因此，为改善供需水矛盾，保障居民饮水安全，建设新的水源地十分迫切和必要。(三)新建大沙河水库为扭转单县供水不足、水质不佳的局面，保障城乡居民生活用水，新建大沙河水库作为供水工程，大沙河水库为小(1)型水库，工程永久占地总面积为 276893 亩，其中围坝占地 26444 亩，截渗沟占地 26779 亩，围坝与截渗沟之间占地 10451 亩，管理单位占地 522 亩，水库淹没占地212697 亩。能够有效促进和改善单县基础设施建设缓解居民生活供水危机，保证该地区社会经济的可持续发展，大沙河水库的建设可为单县提供新的水源地。(四)浮岗水库供水任务调整单县浮岗水库为大(2)型平原水库，设计总库容 1