湔江水源对彭州市城乡供水保障能力研究_杨东.pdf

2023.No.3四 川 水 利湔江水源对彭州市城乡供水保障能力研究杨 东(四川水发勘测设计研究有限公司，成都，610072)【摘要】湔江是彭州市城乡供水的主水源，除彭州市自来水厂外，仍向湔江堰灌区和彭州市石化基地供水。但由于湔江水资源年内、年际分布不均，因此枯水期、枯水年湔江供水压力较大，供水保障能力较低。为确保彭州市社会经济的高质量发展，文章结合湔江水资源时空分布特点及开发利用状况，分析了湔江水源对彭州市城乡供水的保障能力，并就提高供水保障能力提出了相关措施和建议。【关键词】湔江彭州市城乡供水水资源保障中图分类号:TV213.9文献标志码:A文章编号:20951809(2023)030121031流域概况湔江发源于彭州市北部龙门山中段的茶坪山，是 沱 江 上 游 三 大 支 流 之 一，主 河 道 长 约120km，流域面积 1318km2 1。彭州关口以上为上游，河道长约 65km，流域面积 626km2，多年平均流量 20.7m3/s，河道比降在 15 10之间;关口以下至石亭江汇口为中下游，河道长约 55km，流域面积 692km2，河道比降在 112之间，河口多年平均流量 31.8m3/s。彭州市城乡供水水源均位于湔江上游，即关口以上山区，径流主要由降雨和融雪补给。湔江处于鹿头山暴雨区，径流年内、年际分配不均，年内径流随季节降水变化而变化。根据关口站19662017 年实测径流系列分析，关口以上流域多年 平 均 流 量 20.7m3/s，多 年 平 均 径 流 深1044mm，汛 期(6 9 月)径 流 量 占 年 总 量 的64.8%;枯水期(123 月)径流量仅占年总量的10.4%。表 1关口水文站径流特征值计算时段均值(m3/s)CvCs/Cv各频率设计值 Xp(m3/s)p=3.0%p=50.0%p=80.0%p=97.0%水利年(65 月)20.70.28232.920.215.711.7123 月6.530.2429.786.415.193.92彭州市城乡供水现状及规划目前，彭州市境内城乡供水以人民渠为分界线，人民渠以南由北控彭州自来水厂供给，包括天彭街道、致和街道、濛阳街道、三界镇、九尺镇、升平镇、敖平镇、军乐镇、红岩镇、丽春镇等;人民渠以北由各乡镇水厂独立解决2。彭州市积极推进城乡统筹一体化供水格局，未来彭州市自来水厂将扩大供水范围，将人民渠以北的隆丰街道、桂花镇、丹景山镇、葛仙山镇纳入供水范围。届时，除龙门山镇、小鱼洞镇、通济镇、新兴镇、白鹿镇、磁峰镇外，其余街道、乡镇均由彭州市自来水厂供水。龙门山镇、小鱼洞镇、通济镇、新兴镇、白鹿镇、磁峰镇等山区乡镇现有水厂规模在 1500m3/d3000m3/d 之间，取水水源为龙门山脉山涧流水。彭州市自来水厂位于隆丰街道西北村，实际制水能力可达 30 万 m3/d。水厂湔江水源取水口位于彭州市通济镇官田村，取水口处地形标高810.00m，引水渠接凤鸣桥二级电站尾水暗管，引水渠后设置预沉池，预沉池后接 6.8km DN1400取水管道全重力流至湔江堰西三河闸处调节池，调节池池底标高 741.75m，调节池后通过第二段6.6km DN1000 和 DN1200 两条取水管道全重力流进入自来水厂，水厂设计进水高程 678.20m。由于龙门山镇、小鱼洞镇、通济镇、新兴镇、白鹿镇、磁峰镇等山区乡镇人口较少，现有水源基本能够满足其用水需求，因此重点分析湔江水源对彭州市自来水厂取水的保障能力。3彭州市自来水厂用水需求采用分类用水指标法对彭州市自来水厂供水范围 2030 年用水量作出预测，自来水厂设计供水121杨 东:湔江水源对彭州市城乡供水保障能力研究2023.No.3量由下列各项组成3:(1)综合生活用水(包括居民生活用水及公共设施用水);(2)工业企业用水;(3)浇洒市政道路、广场和绿地用水;(4)管网漏损水量;(5)未预见水量;(6)消防用水。水厂设计规模按以上(1)(5)项最高日水量之和确定，消防用水用于消防校核和水厂清水池设计。(1)综合生活用水:现状年彭州市自来水厂供水人口 57 万人，根据彭州市城市总体规划(20162035 年)，到 2030 年，彭州市自来水厂供水人口将达到 76 万人。四川省用水定额 推荐中等城市城市居民生活用水定额为 180L/(人d)，农村居民生活用水定额为 120L/(人d)。据此计算居民生活用水量为 13.19 万 m3/d，考虑公共设施用水和日变化系数后，2030 年彭州市自来水厂供水范围内最高日综合生活需水量为17.94 万 m3/d。(2)工业企业用水:现状年彭州市自来水厂工业供水对象增加值为 90 亿元，预测 2030 年将达到 227 亿元;万元工业增加值用水量将由现状年的 14.6m3/万元降低至 10.6m3/万元。据此预测 2030 年彭州市自来水厂供水范围内工业用水量将达到 2415 万 m3，扣除自备水源供水 348 万m3后，由彭州市自来水厂供给的工业水量为2067 万 m3，折合 5.66 万 m3/d。(3)浇洒市政道路、广场和绿地用水:考虑节水要求，浇洒道路、绿化的全部用水采用再生水供给。(4)管网漏损量:管网漏损量按生活用水、生产用水和河道外生态环境用水量(即道路用水和绿化用水)之和的 10%12%计算，为 2.36 万m3/d。(5)未预见水量:未预见水量为生活用水、生产用水、河道外生态环境用水量和管网漏损水量之和的 8%12%计算，为 2.60 万 m3/d。综上，2030 年彭州市自来水厂最高日需水量为 28.56 万 m3/d，考虑供水日变系数 1.15、水厂自用水 5%及原水管道漏损率 3%，彭州市自来水厂 2030 年需水量为 9853 万 m3。4水资源供需平衡分析除彭州市自来水厂外，湔江水源仍承担湔江堰灌区和彭州市石化基地的供水任务。经计算，湔江堰灌区 P=50%典型年灌溉需水为 6746 万m3，P=80%典型年灌溉需水为 7414 万 m3，P=97%典型年灌溉需水为 8084 万 m3。四川省水利厅关于四川石化基地给水工程水资源论证报告的批复 同意石化基地一期年取水量 7558 万 m3，其中 6 月上旬12 月中旬在彭州市关口湔江堰取水 4200 万 m3。考虑生态基流、湔江堰灌区和彭州市石化基地用水需求后，规划年湔江堰断面各典型年供需平衡结果如下:P=50%典型年，彭州市自来水厂可在湔江取水 9145 万 m3，缺水 707 万 m3，缺水时段为 13月份;P=80%典型年，彭州市自来水厂可在湔江取水 8436 万 m3，缺水 1417 万 m3，缺水时段为 123 月份;P=97%典型年，彭州市自来水厂可在湔江取水 7178 万 m3，缺水 2675 万 m3，缺水时段为113 月份4。各典型年生态基流、石化基地不缺水;P=80%、P=97%典型年湔江堰灌区缺水 270 万 m3和 823 万 m3，缺水深度分别为 4%和 9%，满足灌溉供水保证率要求;各典型年彭州市自来水厂均有缺口，缺口主要集中在枯水期，且年型越枯缺口越大。表 2规划水平年湔江堰断面水资源供需平衡典型年P=50%(万 m3)P=80%(万 m3)P=97%(万 m3)来水湔江堰来水650715055036759需水彭州市自来水厂985398539853湔江堰灌区681774898168彭州石化420042004200生态基流659965996599供水彭州市自来水厂914584367178湔江堰灌区681772197345彭州石化420042004200生态基流659965996599缺水彭州市自来水厂70714172675湔江堰灌区0270823彭州石化000生态基流0005结论与建议(1)随着彭州市社会经济的快速发展及城乡供水一体化的推进，彭州市自来水厂供水范围不断扩大、供水人口不断增加，彭州市自来水厂供水压力日益加大。(2)湔江水资源年内、年际分布不均，枯水期(123 月)径流量仅占年径流总量的 10.4%，在保障生态基流、石化基地和湔江堰灌区用水后，湔江水源无法满足彭州市城乡供水需求，如遇枯水年和特枯水年，缺水状况将进一步加剧。(3)湔江水源对彭州市城乡供水保障能力不足，为确保彭州市社会经济的高质量发展，提高彭州市城乡供水安全保障能力5，针对湔江汛期水资源丰沛的特点，可在湔江上游建设调蓄水库蓄丰补枯，或积极寻求第二水源。(下转第 178 页)221韩 华，何荣智:略论都江堰水利文明的传承与发展2023.No.33.33.3官渠堰在成都平原始创沿地面等高线延伸渠道扩大灌面的新思路官渠堰在成都平原始创沿地面等高线延伸渠道扩大灌面的新思路官渠堰修建之前的九陇、唐昌等地区属沱江流域，由于湔江支流及山溪河流均达不到自流灌溉的取水高程，沿河两岸仅有少部分的土地尚可车水浇灌，但苦于水源无保障，常需淘泉车水，当地百姓苦不堪言。而大部分的土地则是“望天田”和旱地。都江堰引水灌溉的成功范例，为官渠堰的修建提供了很好的借鉴。修建官渠堰克服了顺势引水水头损失较大的弊端，在成都平原始创沿等高线递减延伸渠道，在保证坡降比损失较小的前提下，借用部分古河道，新建渠道则沿地面等高线敷设延伸，利用杩槎挡水，穿越灌区内的众多山溪河流，最大限度提高和满足官渠堰右岸大片农田的自流灌溉高程。这里需要说明的是都江堰的修建改善了原有河道两岸农田的供水条件，但实际灌面还是原有河流的灌溉面积，只是提高了农田灌溉的用水保证率。因而两千多年来时至20 世纪 50 年代初期，都江堰的灌面都一直徘徊在 13.3 万 hm2左右，灌区范围也仅局限于成都“二江”和岷江中下游两岸。而官渠堰的灌溉面积其实质是都江堰灌区的新增灌面。创建官渠堰的成功经验，以及沿地面等高线递减延伸渠道扩大灌面的新思路，破解了跨流域引水实现自流灌溉的思维模式和技术瓶颈，为都江堰灌区的扩大和发展提供了一个可资借鉴的先例。延续到当代都江堰的扩改建工程，其成效更为明显，都江堰的灌溉面积由解放初的两百多万亩，发展到二十世纪九十年代的一千多万亩，其发展思路是根据引水高程和拟引水区域之间的高差，遵循沿等高线递减延伸渠道的指导原则，引水都江堰的蒲阳河、柏条河、走马河等主干渠，三穿龙泉山脉，控灌川中丘陵地区。同时利用岷江丰水期，修建水库囤蓄，长藤结瓜，破解用水的时空分配矛盾，采用自流灌溉与提灌相结合的灌溉模式，满足丘陵灌区的用水特点与需求，扩大都江堰灌区的灌溉面积。都江堰经过两千多年，到上世纪末发展成为千万亩灌面的特大型灌区，被誉为世界灌溉工程史上的一颗璀璨明珠，2018 年荣登世界灌溉工程遗产名录。4结语本文通过探讨蜀郡守李冰按照顺应自然的生态文明理念，主持修建都江堰的初衷是治理岷江水患，提高成都平原的水运能力，并逐步显现农田灌溉功能。唐朝时期修建的官渠堰是传承和发展了都江堰跨流域引水的发展思路，始创在成都平原沿地面等高线递减延伸渠道扩大灌面的新途径。官渠堰的成功修建与发展，是都江堰水利文明最为成功的又一水利杰作。参 考 文 献 1金永堂 都江堰M 北京:水利电力出版社，1986 2 何荣智，冯广宏西蜀水文化精神新论 M 北京:中国水利水电出版社2009 3 郭仲明都江堰人民渠志M 成都:四川省地质出版1989作者简介:韩 华(1959.10)，男，四川彭州人，高级工程师，主要研究方向:水利史。(上接第 122 页)参 考 文 献 1 覃光华，李渭新，王 欣，等彭州市水资源综合规划 成都四川大学，2018 2 南京寰汇市政工程设计有限公司彭州市“十三五”供水专项规划 2016 3 中华人民共和国住房和城乡建设部室外给水设计标准:GB 50013 2018S 北京:中国计划出版社，2018:11 4 杨 东，刘启阳，肖志娟，等彭州市自来水厂水资源论证报告书 成都四川省水利水电勘测设计研究院有限公司，2020 5 刘力军关于科学调配水资源支撑四川高质量发展的思考 J 四川水利，2021(S1):35作者简介:杨 东(1990)，男，山西长治人，硕士研究生，工程师，主要从事水文水资源勘察