集中供水工程水資源論證研究

□孫煥龍

集中供水工程水資源論證研究，旨在厘清中田鄉(xiāng)供水工程建設與相關政策的相符性、與水資源條件的相符性。該項目的建設將增加居民生活水源供水量，有利于解決該區(qū)域供水能力，提高居民生活水平,改變中田鄉(xiāng)村民長期以來飲水不安全的局面，改善農村衛(wèi)生面貌、促進鄉(xiāng)村振興等。

1.項目概況

項目為中田鄉(xiāng)集中供水工程項目，取水水源為江溪頭水庫及其附近小溪屬地表水，該區(qū)域為非超采區(qū)，建設項目取水符合水資源規(guī)劃和管理要求。黎川縣農村飲水安全項目中田鄉(xiāng)集中供水工程位于中田鄉(xiāng)江溪頭水庫旁邊，建設項目位置見圖1，廠區(qū)中心點位置坐標為東經116°47′37″，北緯27°18′11″。江溪頭水庫控制流域面積2.5km2，有效庫容17萬m3。補充水源為水庫西南側相鄰的小流域山溪上建一座小滾水壩，選管徑De110mm的PE管為引水管，引水管長1970m，引水工程以上集水面積2.68km2。由于，考慮到頻率為95%時最枯水月份江溪頭水庫來水量僅有0.038m3/s，該月中田鄉(xiāng)供水工程的用水量0.011m3/s，占比該來水量的28.9%，占比較大，加上滲漏等因素影響，選擇江溪頭水庫附近小溪作為補充水源，補充水源流量為0.01m3/s，可提高供水保證率。

圖1 項目位置圖

2.來水量計算

由于工程取水口江溪頭水庫附近無水文站，但相鄰流域韓公水有石璜水文站，江溪頭水庫與石璜水文站同為撫河流域，地理位置相近，自然氣候相似，以石璜水文站為參證站計算來水量合理可行。根據石璜水文站實測（1985年—2010年）26年徑流資料，采用水文比擬法進行工程取水處徑流推算，同時根據多年平均降水量比例進一步修正集水面積比擬成果，以修正后的成果作為設計徑流正式成果。水文比擬法按取水工程控制集水面積與石璜水文站控制集水面積比的一次方，乘以參證站徑流量所得數據，即為取水口處徑流系列。成果修正按照河東雨量站多年平均降水量與石璜水多年平均降水量之比，分析壩址最后徑流系列。

水文比擬法公式：

式中：

Q1—水文比擬法徑流量m3/s；

Q2—石璜水文站徑流量m3/s；

F1—取水工程控制集水面積km2；

F2—石璜水文站集水面積km2。

成果修正公式：

Q1=(P1/P2)×Q2

式中：

Q1—取水工程徑流量m3/s；

Q2—水文比擬法徑流量m3/s；

P1—取水工程多年平均降水量mm；

P2—石璜水文站多年平均降水量mm。

根據參證站石璜水文站1985年—2010年共26年實測年平均流量系列資料，推算出江溪頭水庫壩址處多年平均流量0.089m3/s，多年平均徑流量280.67萬m3，采用p-Ⅲ型曲線進行頻率分析，適線時側重中枯水點據，求得Cv=0.35，Cs/Cv=2.0，各頻率p=50%、p=75%、p=95%對應的設計年平均流量分別為0.086m3/s、0.065m3/s、0.045m3/s；江溪頭水庫多年平均流量其分析成果見表1所示。

表1 江溪頭水庫壩址處不同頻率來水量計算成果表

當取水保證率P=95%時，平均流量Q=0.045m3/s，接近Q=0.046m3/s的年份為1992年，縮放系數=0.046/0.045=1.022，故選用1992年為代表年，年內徑流分配見表2所示，最枯月份為1月份，月徑流量為0.038m3/s，現狀水平年分析時，依據最不利年份最低來水量供水，對比分析用水量發(fā)現，即使在最枯月份1月份，用水量也僅占來水量的28.9%，詳見表3規(guī)劃年各月供水量占比情況表。

表2 取水工程處p=95%月徑流分配表 單位：m3/s

表3 規(guī)劃年各月供水量占比情況表 單位：m3/s

經調研發(fā)現，取水工程上游為山區(qū)河道，流域內無蓄水工程，也無提水工程，人類活動影響相對小。因此，對取水工程處徑流量與年內分配基本上符合現狀，不對計算徑流量進行還原或者修正。

工程日供水規(guī)模1031.30m3/d，考慮日變化系數為1.3，則取水流量最高值為793.31m3/d，通過以上分析，本工程取水口95%頻率最枯來水年水量和日平均流量均能滿足本工程年取水和日最大取水流量的要求，水源水量夠保證。為了增加可供水量保證率，在水庫右側相鄰流域的山溪中修建一座低壩作為引水流量，引水量0.01m3/s。綜上所述，江溪頭水庫在天然來水情況下在增加引水流量作為補充水源是能滿足本工程取水要求的。

3.用水量分析

對供水范圍內的用戶進行實地考察，結合當地經濟發(fā)展狀況，確定2020年為現狀水平年。

居民生活用水量Q1，Q1=P1q1/1000=8820×100/1000=882（m3/d）（q1：最高日居民生活用水定額為100L/人/d；P1為規(guī)劃年限內鎮(zhèn)區(qū)設計人口，2020年項目區(qū)居民人口為9942人，刨除學生人數，剩余8820人）；

公共建筑用水量Q2，主要為：非寄宿制學校：按人均25L/人/d計算；寄宿制學校：60L/人/d計列；其它公共建筑用水不考慮，按30%非寄宿制，70%寄宿制計算。Q2=1122×0.3×25/1000+1122×0.7×60×/1000=55.54（m3/d）。

飼養(yǎng)畜禽用水量Q3，本工程不計此項用水量。

企業(yè)用水量Q4，本工程不計此項用水量。

消防用水量Q5，根據《村鎮(zhèn)建筑設計防火規(guī)范》（GBJ39）的有關規(guī)定：村級建筑物的室外消防用水量為三級，允許短時間內間斷農戶用水，并且上述用水量之和高于消防用水，故本次設計不單列消防用水量。

澆灑道路和綠地用水量Q6，本工程不計此項用水量。

管網漏失水量與其它未預見水量Q7：根據有關規(guī)范，管網漏失水量與其它未預見水量之和按上述用水量的10%～25%取值，據了解輸水環(huán)節(jié)主要為供水管網的損耗水量。根據黎川縣城南水廠水資源論證相關內容和黎川縣供水公司對供水管網的改造要求等相關內容，管網漏失率有所下降，此次設計取10%計算。

Q7=（882+55.54）×10%=93.754（m3/d）。

綜上計算，可得最高日供水量=882+55.54+93.754=1031.294（m3/d），綜合考慮，中田鄉(xiāng)供水設計規(guī)模取1031.30（m3/d），根據《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》（SL310-2004）規(guī)定，結合本工程所在地特點和實際用水狀況，取日變化系數K日=1.3，時變化系數K時=2.0。

4.相關影響分析

4.1 取水對鄰近取水戶的影響

項目水源地建于中田村，取水口遠離居民生活區(qū)，且取水口所在自然村經濟不發(fā)達，僅有少量農村生活用水，中田鄉(xiāng)供水工程建成后，居民生活用水改由本水源地供。2020年本項目水源地取水僅占該年地表來水量的0.02%，所占比例較小，江溪頭水庫以上流域地表徑流豐富，本項目取水后，仍可保證鄰近用水戶的用水需求，因此，本項目取水對其影響較小。

4.2 取水對下游用水戶的影響

已建供水工程下游不涉及大的生活、生產用水。取水口位于一級水功能區(qū)保留區(qū)內，按照相關要求取水，2020年該水功能區(qū)達標率為100%，不存在對水功能區(qū)的影響。

5.結論及建議

黎川縣中田鄉(xiāng)水廠工程設計總供水規(guī)模1031.30m3/d，根據本項目建成后用水水平指標計算分析，供水范圍內中田鄉(xiāng)居民用水指標為100L/人.d，滿足《江西省城市生活用水定額》（DB36/T419-2017）農村居民用水指標的規(guī)定。

建設項目充分利用江溪頭水庫資源，結合中田鄉(xiāng)現狀和今后發(fā)展確定的取水規(guī)模。

建設項目取水主要是中田鄉(xiāng)居民生活供水，中田鄉(xiāng)水廠最大取水流量為0.012m3/s，其中江溪頭水庫最大取水流量為0.011m3/s，補充水源取水流量0.001m3/s，年取水總量中，江溪頭水庫取水量約34.49萬m3，補充水源取水量3.15萬m3。年取水量占江溪頭水庫多年平均來水量12.29%，年小溪取水量占江溪頭水庫附近小溪來水量的9.99%，江溪頭水庫所占比例較大，江溪頭水庫附近小溪所占比例較小。但項目為農村供水，屬于民生工程，因此，建設項目取用水是合理的。

綜上所述，項目提出供水規(guī)模1031.30m3/d，年取水總量37.64萬m3，其中，年供水總量34.22萬m3，輸水損失3.42萬m3的要求是合理的。□