塔什庫爾干縣城區供水平衡與用水合理性分析

孫本國

（新疆維吾爾自治區水文局水文實驗站,新疆 烏魯木齊 830000）

塔什庫爾干縣供排水工程項目,在塔什庫爾干河支流辛滾溝河取地表水,為縣城生活取地表水,計算設計年取水量為116.5 萬m3,日取水量約為0.35 萬m3。塔什庫爾干縣供排水工程的建設解決了塔什庫爾干縣城居民飲水安全問題,改善當地居民飲水條件,保障當地群眾的身體健康及生命安全,促進當地經濟的可持續發展。屬于鼓勵類“城鄉供水水源工程” 和“農村引水安全工程”,符合國家產業要求。

1 區域水資源開發利用現狀

1.1 塔什庫爾干水資源概況

塔什庫爾干塔吉克自治縣隸屬于新疆喀什地區管轄,全縣共有10 鄉、2 鎮、2 場、一個開發區。全縣總人口40999人,年工業總產值12088 萬元。人工加天然灌溉面積 73.18 萬畝,其中耕地8.7 萬畝、林地32.37 萬畝、牧草地32.1 萬畝。塔什庫爾干河是新疆塔里木盆地西部葉爾羌河的主要支流之一,由明鐵蓋河和紅旗拉甫河匯合而成。在下坂地水庫壩址以上還有塔河曼支流和瓦恰支流匯入。塔什庫爾干河干流總長298 km,流域面積9980 km2,流域內主要為高、中山區,高山區海拔在5000 m以上。

塔什庫爾干河以冰雪融水補給為主,河流水量汛期主要由氣溫升高,冰雪融化補給,枯水期依靠穩定的泉水、地下水補給。徑流沿程變化明顯,高、中山區是徑流的主要補給區,低山丘陵區為徑流“轉運區”,徑流量隨集水面積的增大而增加不多,徑流深由上游向下游逐漸遞減。徑流的另一個特點是年際變化不大,年內分配不均。河流含沙量小,水質良好。

辛滾溝是塔什庫爾干河的一條支流,位于縣城西部、塔什庫爾干河干流左岸,塔什庫爾干縣城就位于該溝出山口以后的沖洪積扇上。該溝發源于現代冰川,河源海拔高程超過 5000 m,溝口海拔3200 m~3300 m。該溝為常年流水溝,徑流以融冰化雪水補給為主,流量隨季節而變化,一般3月有水,流量較小,4 月出谷地后滲失于谷地、洼地砂礫卵石層中,5月~9 月流量較大,可匯入塔什庫爾干主河道,9 月以后基本斷流。

塔什庫爾干縣地處山區,冰川積雪資源十分豐富,塔什庫爾干縣地表水資源量為35.89 億m3,通過對塔什庫爾河上伊爾列黑站實測年徑流系列分析,多年平均徑流量為10.89億m3。其中1961 年為豐水年,年徑流量14.45 億m3,2009年為枯水年,年徑流量7.606 億m3,年徑流最大變幅為年徑流均值的1.89 倍,年際變化相對較大。伊爾列黑站春季（3月~5月）徑流量占全年的11.0%,夏季（6月~8月）占59.9%,秋季（9月~11月）占18.6%,冬季（12月~2月）只占 10.5%。連續最大四個月徑流為5月~8 月,占全年徑流量的69.6%。

1.2 塔什庫爾干水資源開發利用程度

在塔什庫爾干河建成10處引水渠首,安裝水量監測設施,1處下板地水利樞紐工程。

塔什庫爾干縣地表水控制指標2020 年是5798萬m3,2030 年是5798 萬m3,生活用水控制指標 2020 年是555.59 萬m3,2030年是598.35萬m3。設計年縣城水廠供水人口1.971萬, 計算年用水量116.5萬m3。對分析范圍塔什庫爾干河灌區進行水量平衡分析。十個灌區農業需水量4792.4萬m3、4個鄉分散農業需水量112.6萬m3,工業需水量295萬m3、生活需水量598萬m3,合計需水量5798萬m3。按用水總量控制,地表水控制水量5798萬m3,沒有地下水調節,合計是5798萬m3。平衡后沒有缺水。

2 項目取用水合理性分析

2.1 取水合理性分析

塔什庫爾干縣飲水水源選用辛滾溝上游。對生活飲用水,供水工程必須向用戶提供符合飲用水衛生標準的安全衛生水。水源水質較好,水質經過濾消毒處理完全能達到飲用水標準。生活飲用水源的感官性狀指標、化學指標、毒理學指標均符合《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）的有關要求。

從塔什庫爾干河支流辛滾溝河取地表水,取水工程主要包括：水源地工程、輸水管線工程和防洪工程。工程在河床新建溢流堰和泄洪沖沙閘聯合運行,通過鉛絲石籠和地埋桁架集水,在溢流堰和泄洪閘下面的輸水廊道輸送至集水井,通過管道從集水井取水輸送至下游水廠,為確保管線安全,采用雙線布置,輸水管單根道長2.0 km。辛滾溝出山口以下河段,其洪水特性除具有塔什庫爾干河流域的洪水特性：作為大洪水的融雪型洪水,具有洪峰一日一峰的特點,并且洪量較大,持續時間較長；作為塔什庫爾干河左岸支流,其山口以下河段延續了其山區河道縱坡大的特點,根據實測地形圖量算,山口以下河段的河道縱坡達到20‰~40‰,洪水傳播速度快,洪峰衰減率相對較小,即洪峰峰型的沿途坦化率較小。

取水口處水源地地層巖性為砂礫石,滲透系數199.87 m/d,地下水埋深5 m~8 m；適宜埋置滲水篩管擴大水源地。經過對現狀水源地放水口放水量、水域面積等數據統計分析,放水口放水量為1.2 m3/s~2.0 m3/s 時,河床內地表水在溢流堰前50%滲入桁架,水廠抽水量為0.6 m3/s~1.0 m3/s,水量滿足下游的需水量。取水口供水可靠性高、水質較好。取水口位置設置較為合理。本建設項目取用水為塔什庫爾干縣建成生活用水工程,符合國家有關政策,其取水要求是合理的。本供水工程是采取地表水,供排水工程設計水平年生活用水總量控制指標 116.5 萬m3,占塔什庫爾干縣地表水用水控制指標2030 年5798 萬m3的2.0%,占生活用水量為598 萬m3的19.5%,符合控制指標的要求。

2.2 用水合理性分析

本次是縣城中心水廠供水水廠,用水項包括：綜合生活用水（包括居民生活用水和公共設施用水）、工業企業用水、澆灑市政道路、廣場和綠地用水量、管網漏失水量、未預見用水量、消防用水6 個部分。

1）綜合生活用水（包括居民生活用水和公共設施用水）：按最高日綜合用水定額標準按新疆三類地區Ⅱ型小城是 110 L/（人·d）~210 L/（人·d）, 因為用水總量控制,本次用水定額 135 L/（人·d）,計算設計年生活用水量 88.3 萬m3。

2）工業企業用水量：因為用水總量控制,按綜合生活用水量的10%計算,設計年企業用水量 8.8 萬m3。

3）澆灑市政道路、廣場和綠地用水量：因為縣城已經建成污水處理廠并生產中水,可以利用中水澆灑市政道路、廣場和綠地,本次不用計算。

4）管網漏失水量：按綜合生活用水、工業企業用水、澆灑市政道路、廣場和綠地用水量之和的 10%計算,設計年用水量9.7萬m3。

5）未預見用水量：按綜合生活用水、工業企業用水、澆灑市政道路、廣場和綠地用水量、管網漏失水量之和的 8%~12%計算,本次按 10%計算,設計年用水量 9.7 萬m3。

生活和企業排水量合計是 66.21 萬m3全部排入市政污水管網,進入污水廠進行處理,產生的中水用于綠化灌溉。均符合規范要求。

3 用水過程和水量平衡分析

3.1 各用水環節水量分析

1）綜合生活用水（包括居民生活用水和公共設施用水）：按最高日綜合用水定額標準按新疆三類地區Ⅱ型小城是110 L/（人·d）~210 L/（人·d）?？h城現狀年供水人口1.6 萬人,設計年供水人口 1.971萬人,用水定額確定為135 L/（人·d）。計算生活用水量,現狀年Q1=2160 m3/d,設計年Q1=2661 m3/d。

2）工業企業用水量：工業企業用水量按綜合生活用水量的 10% 計算,本次按 10%計算。 現狀年Q2=Q1×10%=216 m3/d,設計年Q2=Q1×10%=266.1 m3/d。

3）澆灑市政道路、廣場和綠地用水量：因為縣城已經建成污水處理廠并生產中水,可以利用中水澆灑市政道路、廣場和綠地,本次不用計算。

4）管網漏失水量：按綜合生活用水、工業企業用水、澆灑市政道路、廣場和綠地用水量之和的 10%計算,本次按 10%計算。 則水廠管網漏失水量為： 現狀年Q4=（Q1+Q2+Q3）×10%=237.6（m3/d） 設計年Q4=（Q1+Q2+Q3）×10%=292.7 m3/d。

5）未預見用水量：按綜合生活用水、工業企業用水、澆灑市政道路、廣場和綠地用水量、管網漏失水量之和的 8%~12%計算,本次按 10%計算。則本工程未預見水量為: 現狀年Q5=（Q1+Q2+Q3）×10%=237.6（m3/d）,設計年Q5=（Q1+Q2+Q3）×10%=292.7 m3/d。

6）總供水量現狀年Q1==Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=2851.2 m3/d。設計年Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=3512.3 m3/d。

7）年用水量取水按全天不間斷考慮,用水日變化系數取 1.1,現狀年取水量為 2851.2/1.1×365/10000=94.6 萬m3,設計年取水量為 3512.3/1.1×365/10000=116.5萬m3,供排水水廠用水量見表1。

表1 供排水水廠用水量計算表

8）消防用水：不單獨計列。僅根據消防用水量復核各分水廠清水池容積,滿足消防用水量即可,小于消防用水量的,按消防用水量確定清水池容積。

3.2 水量平衡分析

項目設計年用水量116.5萬m3,其中生活用水量88.3萬m3,全是新水量,排水量按70%計算是61.8萬m3,耗水量按30%計算是26.49萬m3。企業用水量是8.8萬m3,全是新水量,排水量按50%計算是4.4 萬m3,耗水量按50%計算是4.4 萬m3。管網漏損水量和未預見水量19萬m3,全是新水量,排水量按0計算是0萬m3,耗水量按100%計算是19.4萬m3。生活和企業排水量合計是66.21萬m3（折算成日排放量0.18萬m3）,全部排入市政污水管網,進入污水廠進行處理 （日處理能0.4萬m3）,產生的中水用于綠化灌溉,項目水量平衡見表2、圖 1。

表2 項目水量平衡表 單位：萬m3/a

圖1 項目水量平衡圖

4 結語

開發、利用水資源,應當首先滿足城鄉居民生活用水,并兼顧農業、工業、生態環境用水以及航運等需要。本建設項目取用水方案是取用項目區的地表水,是為項目區縣城建成一套完善的飲水安全工程,建設項目符合國家有關政策,有利于促進和解決人民群眾最關心、 最迫切需要解決的飲水安全問題。本供水工程是采取地表水,供排水工程設計水平年生活用水量116.5萬m3,占塔什庫爾干縣地表水用水控制指標2030年5798萬m3的2.0%,占生活用水控制指標598萬m3的19.5%,符合控制指標的要求,本建設項目取用水是合理的。取水口地表水取水量占塔什庫爾干縣地表水用水控制指標2030年的2.0%,符合控制指標的要求。供水水源的水質符合《生活飲用水衛生標準》,可做為生活用水水源?？梢娙∷怯斜ＷC的,取水是可靠。建設項目符合國家有關政策,有利于促進和解決人民群眾最關心、最迫切需要解決的飲水安全問題。其取水要求是可行的。塔什庫爾干縣要建立水源動態觀測網,從水質、水量上對其進行長期監測,以便正確、合理地取水。對水源地應進行環境保護,協調人畜飲用供水及農業供水關系,做到水資源統籌規劃,合理開發。