孟州市产业集聚区供水工程水资源浅析.docx

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孟州市产业集聚区供水工程水资源浅析

孟州市产业集聚区供水工程水资源浅析

□董德军（孟州市水利局）

【摘要】《中华人民共和国水法》规定,国民经济和社会发展规划以及城市规划、重大建设项目的布局，应当与当地水资源条件和防洪要求相适应，并进行科学论证。

2002年，水利部和原国家发展计划委员会联合发布了《建设项目水资源论证管理办法》，建立了建设项目水资源论证制度。

孟州市产业集聚区是焦作市城市总体规划确定的11个重点建设的产业集聚区之一，该产业集聚区现有供水工程供水能力有限，产业集聚区供水设施建设严重滞后，严重制约着产业集聚区经济和社会的发展，通过对孟州市产业集聚区现状用水调查分析,在业主提出取水水源的基础上,对取水规模、取水水源及取水地点进行论证,分析本建设项目对取水和排水的利用情况和水环境影响，评价沁河供水保证程度和取水、排水对其他用水户的影响，对该建设项目进行水资源论证是十分必要的。

【期刊名称】河南水利与南水北调

【年（卷）,期】2011（000）020

【总页数】3

【关键词】孟州市；地下水；水资源论证

一、孟州市产业集聚区供水现状

孟州市产业集聚区是焦作市城市总体规划确定的11个重点建设的产业集聚区之一。

该产业集聚区内企业现状用水水源主要为地表水和浅层地下水。

地表水利用由张厚水厂引顺涧水库和柴河水库水直供，水质没有进行处理，水源水质达不到企业用水水质要求；浅层地下水主要靠企业自备井开采供水，集聚区浅层地下水有限。

目前产业集聚区工业用水量已达880万m3，因受供水水源条件、投资等因素限制，现有供水工程供水能力有限，产业集聚区供水设施建设严重滞后，严重制约着产业集聚区经济和社会的发展；现有张厚水厂采用直供方式供水，水质满足不了企业用水水质要求，特别是对食品加工、医药对水质要求高的行业，影响了其产品的质量，而企业自己处理加重了运行成本；同时企业开采浅层地下水，势必造成水资源浪费、加大地下水管理难度等问题，长期开采企业集中浅层地下水，将引起地下水位下降漏斗，与当地农村居民生活用水发生争水矛盾。

随着经济的不断发展和产业集聚区建设进程的加快，对产业集聚区内基础设施之一的供水工程提出了更高的要求。

为保证产业集聚区的快速发展，解决产业集聚区内企业及居民的用水问题，在产业集聚区建设供水工程已显得非常迫切。

二、水资源论证目的

孟州市产业集聚区供水工程属城镇工业和生活供水工程，是取水及排水大户，其取水和排水关系到本区域的经济社会建设、发展和水资源环境。

取水水源为引沁济漭地表水，引沁济漭工程供水区域内目前已有火力发电、焦化、化工、有色金属冶炼与加工等工业企业、引沁灌区农业灌溉供水等用水大户。

其取水、排水涉及引沁济漭工程供水区居民生活、工业生产和农业灌溉用水，其排水又涉及到下游河流和周边水环境等各个方面。

因此对该建设项目进行水资源论证，分析本建设项目对取水和排水的利用情况和水环境影响，评价沁河供水保证程度和取水、排水对其他用水户的影响，对该建设项目进行水资源论证是十分必要的。

三、取水规模、取水水源及取水地点

（一）取水规模

根据《孟州市产业集聚区供水工程可行性研究报告》，孟州市产业集聚区供水工程近期（2012年水平年）供水规模为3.5万m3/d，分为工业供水和生活供水两部分，其中工业用水供水规模为3万t/d，用水户主要包括大地合金、河南嘉陵、广济药业、中原内配、予孟管业、奥森公司、隆丰公司、河南中原GKN、河南金山、华兴公司等企业；生活用水供水规模为0.5万t/d，主要为集聚区企业从业人员、周围农村居民生活和环境供水。

供水工程包括取水泵房、小孔眼网格絮凝池、格网平流沉淀池、送水泵房、变配电间、清水池、加药间、综合办公楼、仓库、维修间等生产辅助设施等内容。

本期供水工程一次建成，计划2012年元月建成试运行供水。

（二）取水水源

根据孟州市产业集聚区附近可利用的地表水、地下水源条件，经过分析论证和经济比较，本期供水工程项目业主提出取水水源为沁河地表水，通过引沁济漭工程总干渠引水，送入顺涧水库进行调蓄，利用顺涧水库引水洞姚庄村洞口取水，通过为集聚区供水的现有输水暗渠输水供给本期供水工程，作为孟州市产业集聚区工业企业的供水水源；由于建设资金渠道不一样，生活供水系统利用农村安全饮水工程供给，水源也为顺涧水库地表水。

建设项目工程取水水源为地表水水源。

（三）取水地点

孟州市产业集聚区供水工程净水厂厂址规划位于西虢镇姚庄村东、110kV·A变电站西侧。

该供水工程规划取水点为孟州市顺涧水库，利用顺涧水库输水洞在姚庄村洞口取水。

规划将引沁地表水引入顺涧水库，进行调蓄作为供水水源。

经水库调节由顺涧水库输水洞引出，进入向集聚区供水的现有输水暗渠。

现有输水暗渠位于孟州市产业集聚区北部，自西向东从顺涧水库输水洞姚村东取水口至集聚区张厚水厂厂址。

本期供水工程净水厂规划从输水暗渠引水。

净水厂设立工业供水系统和生活供水系统，经净水厂处理后分别向集聚区工业企业和居民生活提供用水水源。

四、取水水源论证

（一）建设项目取水水源选择

根据我国当前的水资源利用政策，新建项目取水水源考虑的顺序依次为：

当地中水水源、地表水水源、地下水源。

本工程项目城市工业集聚区供水工程，可供选择的水源为地表水和地下水源。

项目所在区域为孟州市境内，流经孟州市产业集聚区境内的主要河流为黄河滩涝河，上游已被顺涧水库所控制，下游来水主要集中在汛期6～9月份，且年际之间相差悬殊，缺乏蓄水工程调蓄，无法对黄河滩涝河下游来水进行调节。

黄河小浪底水利枢纽工程北距该工程厂址约30.0km，现已建成运行。

尽管水库库容大，蓄水量多，调节能力强，具有为该项目供水的条件，但北岸灌区输水工程只有规划，目前工程没有具体安排实施计划。

若为了本期工程供水而同步动工兴建，建设投资大，周期长，很难在短期内实施完成，且输水成本高。

小浪底水利枢纽北岸灌区输水工程供水可作为本期工程的远期供水水源。

黄河栖霞院水库西北距供水工程厂址约20km，为小浪底水利枢纽水利发电工程的反调节水库，现正在建设之中。

栖霞院水库为黄河干流的大型水库，蓄水、调节能力强，具有为该项目供水的条件。

但仅仅为了本期工程工程供水而设计兴建提水、引水工程，建设投资大，输水成本高。

同样，栖霞院水库输水工程供水可作为本期工程的远期供水水源。

但无论是小浪底水利枢纽北岸灌区输水工程供水，还是栖霞院水库输水工程供水，都存在黄河泥沙处理问题，特别是汛期黄河水泥沙含量更高。

若取用黄河水，就必须取沙，因而需建设沉沙工程，对泥沙进行处理，这样会增加沉沙池征用土地费用和泥沙处理运行费用，加大供水工程建设投资和工程运行成本，降低项目工程的效益。

因此，近期不考虑小浪底水利枢纽北岸灌区输水工程和栖霞院水库输水工程的黄河地表水作为本期供水工程供水水源。

引沁灌区的总干渠位于该工程的西部，可利用引沁总干渠引沁河水，并通过顺涧水库调蓄引入本供水工程水厂，经处理后直接向孟州市产业集聚区进行工业和生活供水。

引沁总干渠渠首处沁河地表径流丰富，多年平均达10.848亿m3，允许引沁灌区引水量3.80亿m3（含渠首电站用水），总干渠设计过水流量为30.0m3/s，水质良好。

孟州市产业集聚区供水工程规划利用引沁总干渠输水，将顺涧水库作为调节水库，通过水库调节，为本供水工程提供较稳定的补充水水源。

顺涧水库位于本供水工程西部，取水口位于水库引水洞在姚庄村洞口，姚庄洞口至顺涧水库输水洞总长度为2km，并通过现有暗渠输水，并可自流到水厂区；顺涧水库水源距产业集聚区供水工程较近，取水和输水成本较低；顺涧水库地表水利用引沁济漭工程沁河地表水作为补给水源，水质良好，水库为中型水库，具有一定的调蓄能力。

孟州市产业集聚区南部，为黄河北岸滩区，地下水含水层较厚，接受黄河地表水侧渗补给，且含水层岩性全部为河床相（粗砂、卵石）、漫滩相（粉、细砂）沉积，含水层富水性和地下水赋存条件比较好，供水水源比较稳定，在水源水质、供水保证程度等方面的优势较明显，可规划作为黄河北岸滩区地下水源地。

该地下水源地位于孟州市市域南部，北距产业集聚区约5km，水源为浅层地下水，通过管道输送。

由于孟州市地形北高南低，需经加压泵站加压后才能送至产业集聚区供水工程水厂，同时需在现代黄河河漫滩区进行打井工程建设，取水工程和投资较大，输水成本较高，与采用顺涧水库引沁地表水相比，供水成本较大。

但根据我国当前的水资源利用政策，控制利用地下水，黄河北岸滩区地下水源地可作为本供水工程的备用水源。

根据目前国家水资源利用政策以及以上水源选择分析，本供水工程以引沁地表水作为产业集聚区近期（2012年水平年）工业和生活用水水源，取水水源选择是合理的。

（二）建设项目取水水源情况

根据有关行业政策和孟州市产业集聚区水资源状况，孟州市产业集聚区供水工程选取引沁济漭工程引沁地表水作为供水水源，并通过顺涧水库调蓄为产业集聚区工业和生活供水。

引沁灌区总干渠位于该供水工程的西部，可利用引沁总干渠引水，并通过水库调蓄直接引入供水工程水厂，向孟州市产业集聚区工业和生活供水。

引沁总干渠渠首处沁河地表径流丰富，多年平均达10.85亿m3，允许引沁灌区引水量3.80亿m3（含渠首电站用水），总干渠设计过水流量为30.0m3/s，引水能力充裕，且水质良好。

孟州市产业集聚区供水工程规划利用引沁总干渠输水，以顺涧水库作为调节水库，通过水库调节运用，为该供水工程提供较稳定的补充水水源。

顺涧水库位于孟州市产业集聚区西部，西镇顺涧村东北，黄河支流汶水河上，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾工业供水、水产养殖、旅游开发等综合利用中型水库。

该水库于1959年8月建成，校核水位157.5m，总库容1755万m3，其中兴利水位为156.8m，相应库容1548万m3。

水库死水位为输水洞洞底高程141.4m，相应库容为100万m3。

水库设计灌溉面积约0.15万hm2，现状有效灌溉面积800hm2，2008年实际灌溉面积仅0.45万亩。

控制流域面积30.6km2，多年平均入库径流量约为200万m3，上游来水量较少，主要靠引沁总干渠放水充库和尾水补给，增加水库供水水源。

水库地表水基本没有被污染，水体属三类水体，水质良好，水体水质符合城市工业供水条件和《生活饮用水水源水质标准》。

（三）取水可靠性与可行性分析

1.取水可靠性分析

引沁灌区总干渠取水口位于晋城市拴驴泉水电站尾水，设计过水能力为30m3/s，总干渠至渠尾至孟州市槐树口的设计过水能力为8m3/s。

由此可见，总干渠的过水能力完全满足灌区内全部工业、农业的最大引水量10.5m3/s的需要。

引沁渠首沁河流域控制面积13532km2，流域来水量丰沛。

根据引沁渠首沁河多年来水量分析，多年平均可引水量112438万m3，P=50%保证率年88229万m3，P=75%保证率55276万m3，P=90%保证率年32734万m3，P=97%保证率年24502万m3。

依据典型年供需水量平衡分析，一般年份满足引沁灌区工业、农业用水量需求，对灌区农业灌溉影响较小，且供水保证程度较高，取水水源可靠。

上述引沁灌区供需平衡分析结果是在现状条件下沁河上游来水量无明显变化情况下进行的。

事实上，上游山西省已经修建了张峰水库（大型水库），未来上游用水量将会有较大增加，使沁河下游来水量减少；同时沁河来水经张峰水库调蓄后，来水量和来水过程将会发生较大变化。

根据《沁河流域水资源规划》成果，张峰水库调蓄作用改变了原天然河流的水量下泄情势，通过水库调洪，将五龙口站多年平均最大月均流量由原来的84.5m3/s调节为59.7m3/s；通过水库调节来水过程，五龙口站枯水期水库最小下泄流量不低于5.0m3/s，由原来天然来水过程系列的最小日平均流量0.11m3/s提高了4.89m3/s，使沁河来水年内较集中的状况趋于平缓、稳定，特别是枯水年份可供水量会有一定的增加。

按照张峰水库设计的运行调度要求，该水库调蓄作用不仅增加了工程规划区域的供水能力，而且还可以提高了下游河道用水和河道外供水保证程度。

引沁灌区设计灌溉面积采用2.67万hm2。

据多年统计，灌区工业、灌溉供水量仅达到1.251亿m3，引沁灌区自1998年实施大型灌区节水改造以来,节水成效显著,灌区仍有一定的供水潜力。

灌溉水利用系数的提高,相应农业灌溉用水量会减少，会提高孟州市产业集聚区供水工程供水的保证程度。

所以，基于上述原因，本次计算没有考虑上游来水量减少、采用现状沁河来水条件，孟州市产业集聚区供水工程供水也是基本可靠的。

从以上情况分析，结合引沁灌区目前的实际供水量，孟州市产业集聚区供水工程规划从引沁灌区引沁河地表水年水量1503万m3水源可靠；顺涧水库具有一定的调节能力，满足孟州市产业集聚区供水工程1503万m3的需要，水库供水量保证程度较高。

2.取水口合理性分析

孟州市产业集聚区供水工程规划将引沁地表水引入顺涧水库，进行调蓄作为供水水源。

由顺涧水库输水洞引出，取水点设置在输水洞姚庄村洞口。

水库原水进入向集聚区供水的现有输水暗渠，本期供水工程净水厂规划从输水暗渠引水。

水源通过输水暗渠进入净水厂，净水厂设立工业供水系统和生活供水系统，分别对原水进行处理、加压，向集聚区工业企业和居民生活提供用水水源。

顺涧水库总库容1755万m3，兴利库容1548万m3，具有一定的调节能力。

水库上游与引沁济漭工程总干渠连接，接受引沁总干渠放水充库和尾水补给，水量较充沛。

水库地表水水质较好，从顺涧水库输水洞到净水厂全线采用暗渠输水，以保护水库水源水质不受污染。

顺涧水库利用引沁总干渠补水，一次达到兴利库容后，可满足孟州市产业集聚区供水工程一年的取水量还有剩余，因此，顺涧水库具备向孟州市产业集聚区供水工程供水的基本条件。

顺涧水库输水洞断面为1.2m×1.7m。

现有输水暗渠自西向东从输水洞姚村东取水口至集聚区张厚水厂厂址，输水暗渠为1×1.2m，渠长约10km。

无论是输水洞还是输水暗渠，其过水能力均能满足本期供水工程的输水要求。

输水洞进水口洞底高程144.40m，利用与净水厂的自然高差，无论采用管道或渠道输水方式，可以从顺涧水库输水洞到净水厂实现自流输水，节省输水成本。

另外，输水暗渠位于孟州市产业集聚区北部，紧邻产业集聚区和净水厂厂址，此输水暗渠经过本期工程建设地点，只需建很短的引接管道，输水距离近，输水工程投资小，输水水量损失小，取水方便，供水成本低。

综上所述，孟州市产业集聚区供水工程设置的取水口设置是合理的，取水方案也是可行的。

五、建设项目用水对水环境影响分析

（一）建设项目退水对水环境影响分析

由于孟州市产业集聚区供水工程所处的退水区域为漭河下游谷旦闸至南庄镇漭改河孟州农业用水二级水功能区，漭河下游现状水质为Ⅴ类，规划目标为Ⅴ类，基本没有纳污容量，漭河下游直接排入黄河干流，黄河干流下游为郑州市、新乡市、开封市、濮阳市的工业、生活用水水源地，建议本供水工程产生的废污水经处理达标后排入集聚区污水管网，然后进入集聚区污水处理厂出进行处理，实施达标排放。

这样，一般不会对地表水环境产生大的影响。

（二）建设项目新增供水能力退水对水环境的影响分析

根据孟州市产业集聚区需水量预测，2012年水平年需水量将达到1328万m3，以天计3.638万m3/d。

通过对集聚区需水量分析论证，建设项目新增供水能力3.5万m3/d，新增年供水供水量1278万m3。

该新增供水量主要供给孟州市产业集聚区居民生活用水、工业企业用水需要。

新增供水能力利用后，相应集聚区排污量也会增加。

按集聚区综合排污系数0.8计算，集聚区排污量将增加1022万m3，污废水收集后排入集聚区污水管网，然后进入集聚区污水处理厂进行处理，或回用或达标排放。

孟州市产业集聚区纳污河道为漭河，漭河下游直接排入黄河干流，规划水质目标为Ⅴ类。

正在规划筹建的集聚区污水处理厂与本期供水工程同步建设，污水处理厂建成后，集聚区排放污水能够得到相应有效的处理，处理后达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的要求，尽量回用于集聚区工业、城市环境用水，以减少对黄河干流的污染。

因此，在集聚区污水处理厂同步建设和运行的情况下，集聚区废污水排放不会明显影响规划河流水功能区的功能要求。