建平縣水資源配置工程組合方案探析

付英陽

(遼寧撫順潤澤水利工程監理有限公司，遼寧 撫順 113299)

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建平縣水資源配置工程組合方案探析

付英陽

(遼寧撫順潤澤水利工程監理有限公司，遼寧 撫順 113299)

基于建平縣水資源短缺和地下水超采、各行業競爭性用水矛盾突出等多重問題的困擾，未來將以保障全縣水資源安全供給為核心，擬定未來不同組合的水資源配置方案，通過典型年調節計算和對比分析，給出推薦方案配置結果，為從根本上解決或緩解全縣嚴峻的水資源供需矛盾提供科學的依據。

水資源配置；組合方案；供需平衡；有效利用率

1 概 述

建平縣有較豐富的礦產資源，工業用水在今后將會進入高速增長期，因此，提高過境水開發利用規模，加大節水力度，增強有效利用率，而工業用水的保證率要求很高?？衫玫牡乇硭苌?，現狀年僅老官地鎮利用120萬m3，未來規劃水平年地表水供水量基L本維持現狀不變。2015年閻王鼻子水庫實現新增過境水供水量1278萬m3；到2020年計劃修建閻王鼻子水庫供水工程，按照應急工程輸水管道設計最大過流能力8萬m3/d考慮，則過境水供水規?？蛇_2900萬m3；到2030年上窩鋪水庫供水工程是否興建存在不確定性，分為興建和不興建兩種情景考慮水資源配置工程組合方案。

2 組合方案

對于水資源組合方案，基于未來經濟社會發展需要與可能，設定經濟社會高增長和適度增長2種發展模式；對于節水措施，擬定強化節水、適度節水兩種情景；通過二者組合得到4種組合方案。具體方案組合見表1。

表1 建平縣需水組合方案

3 2015年和2020年水資源配置結果

2015年閻王鼻子水庫應急供水規模為3.5 萬 m3/d，即可新增過境水供水量1278萬m3；到2020年隨著需水量的增大，計劃修建閻王鼻子水庫供水工程，按照應急工程輸水管道設計輸水能力8 萬 m3/d，在不擴大輸水管道設計輸水能力的情況下，可實現最大過境水供水規模為2900萬m3。具體配置結果見表2，表3。

表2 2015年水資源供需平衡結果 萬m3、%

從表2可以看出，2015年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量分別為13177萬m3、17087萬m3、10323萬m3和12744萬m3，在實現縣城新增過境水供水量1278萬m3且熱水畜牧農場及熱水工業園區在老哈河傍河取水的基礎上，2015年全縣仍需地下水超采量分別為350萬m3、2286萬m3、0萬m3和122萬m3。這主要是由于建平縣水資源稟賦條件與經濟社會發展用水需求嚴重不匹配造成的，地下水超采區基本都分布在縣城。其中方案Ⅰ和Ⅳ地下水在現狀年的基礎上有一定壓采，方案Ⅲ不超采，方案Ⅱ地下水超采現象將急劇惡化，四個方案通過新建老哈河傍河取水工程取水規模分別為112萬m3、386 萬 m3、0萬m3和113萬m3。

表3 2020年水資源供需平衡結果 萬m3、%

從表3可以看出，2020年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量分別為14919萬m3、20340萬m3、11469萬m3和14926萬m3，在實現縣城新增過境水供水量2690萬m3且熱水畜牧農場及熱水工業園區在老哈河傍河取水的基礎上，2020年全縣地下水超采量分別為5萬m3、2481萬m3、0萬m3和107萬m3。即方案Ⅰ、方案Ⅲ和方案Ⅳ縣城可實現地下水采補基本平衡；四個方案通過新建老哈河傍河取水工程取水規模分別為516萬m3、1257萬m3、197萬m3和585萬m3。由此可見，四個方案中方案Ⅱ(高增長&適度節水)地下水超采現象最嚴重，且用水也較浪費；若2015年、2020年仍維持現狀年地下水超采707萬m3規模，則方案Ⅱ全縣缺水率分別為9.24%和8.72%，不利于建平縣的可持續跨越式發展。方案Ⅲ(適度增長&強化節水)雖然地下水超采現象得到有效緩解，且2015年可實現地下水基本不超采，但要增加節水投資、抑制需求增長，會影響全縣經濟社會發展目標的實現；方案Ⅰ(高增長&強化節水)和方案Ⅳ(適度增長&適度節水)在2015年和2020年仍存在一定的地下水超采，但方案Ⅳ存在用水浪費現象，用水效率較低，且一定程度上束縛了建平縣發展速度，但在地下水超采規模比較接近的情況下方案Ⅰ則更有利于建平縣的快速發展。綜上所述，2015年和2020年選取方案Ⅰ(高增長&強化節水)為優先推薦方案。

值得說明的是，由于上窩鋪水庫是否修建、何時修建及如何分配供水額度，不僅涉及到全省層面的遼西北調水計劃，而且還與全市區域水資源配置格局的總體考慮有關，因此存在很多不確定性。假如上窩鋪水庫于2020年提前修建完成，則可不再修建閻王鼻子水庫供水工程，方案Ⅰ～方案Ⅳ縣城需過境水量2690萬m3、2900萬m3、1284萬m3和2 387 萬 m3可通過上窩鋪水庫供水工程來滿足。同時，閻王鼻子水庫應急供水工程可不作為常規水源參與水資源配置調節計算；若將閻王鼻子水庫應急供水工程(供水規模1278萬m3)作為常規水源參與水資源配置，則方案Ⅰ、方案Ⅱ和方案Ⅳ需上窩鋪水庫供水工程供水量分別為1412萬m3、1622萬m3和1 109 萬 m3。另外，未來隨著遼西北供水工程規模的擴大，若供水范圍延伸至建平縣，則未來規劃水平年可選擇需水高方案(方案Ⅱ)，以適當減少節水投資，或更快地加速縣城及縣域三個工業園區、建立新工業園區建設步伐，進一步推進建平縣的跨越式快速發展。具體發展情況及需水規模，可在后期根據分水情況作適當調整。

4 2030年水資源配置結果

由于2030年上窩鋪水庫供水工程是否興建存在不確定性，為此擬定兩種情景：情景Ⅰ為上窩鋪水庫供水工程建成通水，供水區主要為縣城；情景Ⅱ為上窩鋪水庫供水工程未建成通水。

4.1 情景Ⅰ

情景Ⅰ為上窩鋪水庫供水工程建成通水，實現年設計供水量為5363萬m3，由于建平縣缺水量最大，且縣城地理位置距上窩鋪水庫較近，用水條件得天獨厚，因此初步考慮按照50%分水比例實現給建平縣城供水，即2030年建平縣可從上窩鋪水庫新增過境水供水量2681萬m3。建平縣2030年水資源配置結果，見表4。

表4 2030年水資源供需平衡結果 萬m3、%

從表4可以看出，情景Ⅰ在上窩鋪水庫供水工程建成通水且按照50%比例分水的情景下，2030年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量分別為17747萬m3、24341萬m3、13328萬m3和17750萬m3，在全縣地下水實現采補平衡的基礎上，多年平均缺水率分別為0.00%、7.67%、0.00%和3.05%?？梢姺桨涪窈头桨涪蟛蝗彼?。對于四個需水方案，全縣多年平均過境水供水量分別為4828萬m3、7689萬m3、2398萬m3和4058萬m3，其中包括上窩鋪水庫供水工程供水量2681萬m3外，仍需閻王鼻子水庫供水量分別為1597萬m3、4058萬m3、0萬m3和878萬m3，老哈河傍河取水量分別為550萬m3、950萬m3、263萬m3和499萬m3。此時，閻王鼻子應急工程可不作為常規水源參與水資源配置調節計算。若將閻王鼻子應急工程(供水規模1278萬m3)作為常規水源參與水資源配置，則方案Ⅰ、方案Ⅱ仍需閻王鼻子水庫供水工程供水量分別為319萬m3、2 780 萬m3。

總之，情景Ⅰ是按照50%分水比例實現上窩鋪水庫供水工程給建平縣城供水，但若考慮凌源市、建平、喀左3座縣城平分上窩鋪水庫供水量，即只能實現以1/3分水比例給建平縣城供水--建平縣城可分上窩鋪水庫供水工程供水量為1788萬m3，則需閻王鼻子水庫供水工程供水量分別為2490萬m3、4951萬m3、347萬m3和1771萬m3。其中包括閻王鼻子水庫應急工程供水量1278萬m3，方案Ⅰ、方案Ⅱ、方案Ⅳ仍需閻王鼻子水庫供水工程供水量分別為1212萬m3、3673萬m3和493萬m3。

4.2 情景Ⅱ

情景Ⅱ為上窩鋪水庫供水工程未建成通水，即過境水供水量仍維持2020年規模。建平縣2030年水資源配置結果，見表5。

表5 2030年水資源供需平衡結果 萬m3、%

從表5可以看出，情景Ⅱ為上窩鋪水庫供水工程未建成通水的情景，2030年方案Ⅰ～方案Ⅳ全縣多年平均總需水量與情景Ⅰ相同，在縣城過境水供水規模與2020年相同，熱水畜牧農場及熱水工業園區在老哈河傍河取水工程取水量分別為550萬m3、950萬m3、263萬m3和499萬m3的前提下，實現全縣地下水采補平衡，多年平均缺水率分別為8.40%、23.44%、0.00%和6.76%。

情景Ⅰ是在2030年上窩鋪水庫供水工程通水且分水量為2681萬m3的情景下，從水資源供需平衡的角度，四種方案均可行。其中方案Ⅱ(高增長&適度節水)需水量顯得增長過快，過境水供水規模也最大，在上窩鋪水庫供水工程供水量達2681萬m3的情況下，仍需閻王鼻子水庫供水工程供水量為4 058 萬 m3，開源工程投資大且用水效率較低，不符合當地客觀實際與需求；方案Ⅲ(適度增長&強化節水)需水量增長較慢，過境水供水規模最小，節水力度大，但不利于國民經濟快速發展和經濟財富的積累；方案Ⅰ(高增長&強化節水)和方案Ⅳ(適度增長&適度節水)需水量增長適中，過境水供水規模適中。尤其是，方案Ⅰ既可保證經濟社會的快速發展，因此，選擇情景Ⅰ方案Ⅰ(高增長&強化節水)作為優先推薦方案。推薦方案Ⅰ，2030年熱水畜牧農場及工業園區可通過老哈河傍河取水工程取水量550萬m3以滿足用水需求；縣城過境水規模為4278萬m3，則應急工程輸水管道需要擴建，使其輸水能力達到13 萬 m3/d。

情景Ⅱ2030年上窩鋪水庫供水工程未建成通水的情景下缺水量較大，①通過擴建老哈河傍河取水工程規模來滿足新增用水需求2000萬m3；②擴建閻王鼻子水庫應急輸水管道規模，增加閻王鼻子水庫供水規模，因此，情景Ⅱ選擇方案Ⅰ(高增長&強化節水)作為優先推薦方案。

5 結 語

通過對比分析2030年上窩鋪水庫供水工程是否通水的兩種情景，可見情景Ⅰ在有效緩解建平縣用水緊張和實現地下水采補平衡的基礎上更有利于全縣經濟社會的可持續跨越式發展，因此建議優先推薦情景Ⅰ方案Ⅰ，積極爭取上窩鋪水庫供水工程早日修建。

[1]趙喜富,茅樵,曹升樂,解文靜.濟南市“五庫連通工程”水資源優化配置研究[J].中國農村水利水電，2015(07)：32-35.

[2]耿雷華,王建生,劉翠善.淺談水資源合理配置評價指標體系[J].水利規劃與設計，2004(S1)：22-24.

[3]趙喜富.基于“三條紅線”的濱海地區水資源優化配置研究[D].濟南：山東大學，2015.

[4]馮克鵬.寧夏水資源優化配置決策支持系統研究[D].銀川：寧夏大學，2014.

[5]鄭雄偉,周芬,劉光裕,唐巨山.水資源供給配置評價指標體系研究[J].水利規劃與設計，2007(03)：66-68.

2016-08-22

付英陽(1980-)，男，遼寧普蘭人，工程師，從事水利工程監理工作。

1007-7596(2016)09-0086-04

TV213.4

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