城市供水水源分析论文

2022-07-03

摘要:河南省水资源禀赋严重不足,因此考虑城市污水回用能直接缓解供水水源压力,同时减少水体污染。与其他非常规水源相比,城市污水水源稳定且经济性较好。同时国内外在污水回用上已有几十年的经验可供参考。但河南省城市污水回用仍面临缺乏价格竞争力,长期使用影响考虑不足与排放标准“一刀切”等。下面是小编精心推荐的《城市供水水源分析论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

城市供水水源分析论文 篇1:

灾区饮水安全保障及应急措施

摘 要:保障灾区饮水的安全是抢险救灾工作的重要组成部分,关系到广大灾区人民群众的身体健康和生命安全。文章将会对灾区饮水安全保障及应急措施进行分析研究,以为灾区饮水安全保障措施的实施提供借鉴。

关键词:灾区饮水;饮水安全;保障措施

文献标识码:A

在严重的自然灾害下,建筑物及周围环境会遭到大范围的破坏,对生活饮用水造成污染,使得生活饮用水水质得不到保证,人们在就近取用雨水、坑水、池塘水、河水、游泳池的水饮用后,可能会造成居民肠道传染病的发病率急剧上升。因此,自然灾害发生后,如果不能尽快地选择出符合卫生要求的临时供水水源,又缺少运水工具和足够的净水消毒剂,就无法供应卫生安全的生活饮用水,灾区就会严重威胁到人民群众的身体健康,甚至是生命的安全。因此,保障灾区饮水安全就成了抗灾的重要环节之一。

1 对现场水资源进行快速检测

为了保证灾区人民群众身体健康和生命的安全,相关部分必须在第一时间对水资源进行控制和检测,以保证灾区饮用水的安全。一般来说,水资源的快速检测包括两个方面,一是实验室快速检测,二是现场快速检测。进行实验室快速检测耗时会长一些,而一般来说,灾区的情况往往比较危及,时间就是生命。因此,采用检测所需要的时间相对较少,对仪器设备等条件的要求不高,而且能够携带到现场(或在线)实施检测的现场检测,就成了灾区饮用水安全防治首先要考虑采取的检测方式。在对水源进行初步的检测后,把受到严重污染的水资源隔离开来,然后再采取其他的检测方式,进一步确定水资源的安全性,最大限度的保证灾区饮用水的安全使用。随着科技和医疗技术条件的不断发展,现代卫生检测的技术已经得到了快速的提升,无论是灵敏度、准确性、还是有效性都得到了提高,而且现场快速检测在现代通讯技术下,基本实现了在线化、自动化,现场快速检测的时效性更强了,在灾区饮用水的安全保障工作中起了重要的作用。以5.12汶川大地震为例,现场快速对饮用水水质进行检测对灾后现场应急检测发挥了重要作用。

当然,在灾区进行饮用水的现场快检测首先必须保证检测方法的科学性,不能为了“速度而速度”而是要以“质量”为速度的基础。其次,就是讲求速度与安全。在紧急情况下,速度对饮用水的安全保障起着至关重要的作用,卫生检测人员必须要有强烈的时间概念,在保证使用者和环境安全的情况下,真正实现检测的高速度。

同时,在受灾范围广,卫生技术人员紧缺的情况下,卫生技术人员可以向灾区群众讲解最简单、最基本的快速判断水质的方法。具体来说就是:看、嗅、尝。看:干净水应该无色、无异物、无漂浮死亡的动物尸体等,否则可能对健康有害;嗅:干净的水没有异味,否则不宜饮用;尝:干净的水没有味道,如果发现有酸、涩、苦、麻、辣、甜等味道则不能饮用。通过对灾区群众进行简单的水质判断方法的介绍与传授,可以适当的减少群众因不了解水质判断的方法而饮用不安全水源而造成严重后果的现象。

2 及时进行水源的卫生防护

在对灾区水资源特别是饮用水资源进行检测,得出具体结论后,有关部门应该及时的对饮用水资源进行防护,防止可以安全饮用的水源被污染。因为,灾区的情况往往是比较复杂的,无论是地理环境还是气候环境都是多变的,很容易对安全水源造成不利的影响。如汶川大地震中,灾区地处山区,地质情况复杂,而且天气恶劣,水资源很容易被污染。因此,在这种情况下,对水资源进行及时有效的防护,就显得尤为重要了。具体措施如下:

选择安全的水源。对水源进行防护和治理的前提是正确的判断安全水源。对还可以供应自来水的地区,应尽可能利用自来水。当然,前提是自来水未受到污染;而对远离城市,需自备水源的地区而言,则以地下水源为首选,然后是流量大、稀释能力强、水质良好的江、河水源或水库水;如选用普通浅井水、人口稠密的开阔水源、不流动的池塘水,以及居民区、工矿企业下游的小河水都应该做好水的清洁消毒处理。总之,对安全水源的选择必须以质量为前提,必须用检水检毒箱检验合格后方能取用。

卫生部门要对集中式给水水源进行防护和治理。集中式给水涉及面广,影响大,因此,在灾区进行饮用水安全防护时,首先要对该区水资源周围的生畜尸体进行清除,并及时的进行消毒,防止病菌的产生和传播。卫生部门要组织专门的小组,对区域内的环境及卫生进行评估,对集中式给水水源进行进行科学的评估和预测,并根据实际情况做出防护和治理的更细致更渗入的应对措施。

对分散式给水水源进行防护和治理。根据分散式给水资源分布的特点,应对分其周围30~50m的范围之内进行跟踪检测,根据检测的结果,进行彻底的清理与消毒。防止不安全用水的在局部范围内的流动和生存,并严格地对局部环境进行漂白粉消毒处理,用砂滤或碳末、明矾混凝过滤、吸附等,去除水中的尸碱和细菌毒素,保证饮用水的安全。

建立水源防护专项小组,对水源进行防护和治理。卫生部门除了派发专业技术人员组成技术和专家小组,对,水源的状况进行全天候跟踪和检测,制定各种防护和治理方案,相关领导部门必须对对灾区饮用水安全保障应急工作进行积极有效的领导,为专项小组提供必要的人力和物力外,还应该积极的发动广大人民群众积极参与到水源的防护和治理中来。号召当地居民组成卫生管理小组,由卫生技术专家或者技术人员负责指导,对水源周边环境卫生进行监督管理。

3 实施集中式应急供水方案

对灾区饮用水的安全性而言,实施实施集中式应急供水方案更有优势,更能保证整个灾区饮用水的安全和健康。为此,在对水源进行检测和确定后,卫生部门就应该与水电部门相互合作,积极探索实施集中式应急供水的方案,实现灾区饮用水的系统化和统一化,提升饮用水的安全范围和安全度。

首先,对已经初步确定的水源的对水质进行更渗入、更彻底的综合性化验检测,然后根据所有的检测情况进行分项研究分析,对具体问题进行特殊处理,保证整体与细部水源的安全。而对灾情继续恶化,援助人员和卫生技术人员援助行动受阻,无法及时进行综合检测的地方,则应该对供水采取氯化消毒处理,余氯量应按水源水的要求进行。一般井水消毒的加氯量可按15~2.0mg/L(按有效氯计),加氯半小时后,水中余氯应为0.5~1.0mg/L。而对污染更严重的地面水的加氯量可按3.0~6.0mg计算。在这一过程中,消毒剂的投放可以集中进行,也可以分区或分片进行。

其次,进一步检测集中供水网管修复后的供水。根据以往的水质检测经验,由于受灾地区的供水网管长期处于大面积遭破坏、停用的状态中,即使在修复后,初期的水源污染仍十分严重。因此,水电部门在对灾区的供水管网修复后,在供水前,必须先清洗管线、加大消毒剂量,还

必须使消毒剂在管线中有充分的接触时间,待余氯量达标以后,才能去除消毒液、冲洗管线,再进行蓄水与供水。

4 净化饮用水

水源水特别是地面水水中粒径较大的悬浮物,可因自身的重力作用,在水流缓慢或静止时,逐步下沉,即为自然沉淀。但自然沉淀耗时长、净化效果差;为使水质符合饮用水卫生要求,须对水进行净化处理,使水脱色、澄清,同时去除部分微生物及异臭、异味。饮用水的净化包括混凝沉淀和过滤。

混凝沉淀。水浑浊的主要根源,是天然水中的细小悬浮物,特别是胶体微粒。因为它们体积细微,用自然沉淀的方法是很难清除的。所以需加混凝剂进行混凝沉淀。

首先,要正确处理影响混凝沉淀的不利因素,对水温、水的PH值、水的浑浊度;水中重碳酸盐含量及水中悬浮物的性质;混凝剂的种类和用量、投加方式、搅拌强度及反应时间等因素进行科学的控制和处理。其次,正确设计沉淀池。在沉淀池的设计上,一般以平流式沉淀池、斜板和斜管沉淀池这三种为主。但无论是采用那一种,都要注意把握流速,不能过慢,也不应过快,尽量保持水流平稳而均匀,可以有足够的沉淀时间,能及时而有效地排泥,出水独度一般不大于10度。

过滤。所谓过滤就是指使水通过滤料,去除水中悬浮物和微生物等的净水过程。为了使滤后水的浊度达到水质标准的要求,滤池的位置应该设在沉淀池或澄清池之后。经过滤后的水,可以把残留的细菌、病毒的悬浮物去掉,使其失去保护,以便为过滤后消毒创造条件。因此,在以地面水为水源的饮用水净化中,有时水源情况较好,可省去沉淀或澄清,但是过滤却是必不可缺少一道工序。

常用的滤池型式主要有两种:一是普通快滤池。即以平面为方形或圆形,过滤时进水由分配渠流入排水糟,然后均匀地分布于过滤池表面,再通过滤料层和承托层,最后由滤管系统收集后经清水管排出,而在洗砂时清水通过滤管系统由下向上反冲洗,使砂层膨胀浮起,沙粒相会摩擦,洗下污泥净化水质,而污水则由配水、排水槽排到分配渠,再由洗池污水渠排出;二是双层和三层滤科温池,就是指在石英砂层出面再加一层较径较大比重较小的无烟煤滤料。因无烟煤,层的孔隙大,故截泥能力较快。

5 结语

总之,水是生命之源,对灾区群众而言,饮水安全与否直接影响的身体健康和生命安全。因此,有关部门必须要重视灾区饮水安全保障及应急措施的组织工作,通过各种渠道、各种方式快速有效的建立起一整套保证饮水安全的措施和政策,确实保证灾区人民用水的安全。

参考文献:

[1]杨 元.杨晓松地震灾区饮水安全应急检测若干问题探讨[J].中国卫生检验杂志.2008.(6).

[2]鞠茂森.农村饮水安全论文集[M].北京:中国水利水电出版社.2009.

[3]朱党生.中国城镇饮用水安全保障方略[M].北京:科学出版社,2008.

作者:蒙亚红

城市供水水源分析论文 篇2:

河南省城市污水回用探析

摘要:河南省水资源禀赋严重不足,因此考虑城市污水回用能直接缓解供水水源压力,同时减少水体污染。与其他非常规水源相比,城市污水水源稳定且经济性较好。同时国内外在污水回用上已有几十年的经验可供参考。但河南省城市污水回用仍面临缺乏价格竞争力,长期使用影响考虑不足与排放标准“一刀切”等。

关键词:城市水源;城市污水回用;再生水

中国人均水资源仅为世界人均水资源四分之一,加之水资源分布的时空差异,使可利用水资源更显不足。河南属缺水省份,人均占有量为全国六分之一,排第22位。但2011-2017年间河南省用水量占全国比重(3.75%)远超水资源占比(1.47%)。城镇化发展与产业结构以工农为主使河南省短期内难以改变高耗水特征。面临常规水源受限、用水增长压力下,污水回用成为缓解河南省水源压力,实现水资源可持续发展战略选择之一。

城市传统水源主要是地表水与地下水,城市污水来源包括生活污水、工业污水以及城市地表径流三部分,污水回用是指将污水经过处理后水质达到城市供水与城市排水之间的水质标准,并在一定范围内可供使用的水,也称为中水或再生水。处理后的污水根据是否排入天然水体分为直接回用与间接回用。面临水资源短缺压力,中央相继出台法律与行业条例要求并鼓励加大非常规水源开发使用,如《中国人民共和国水法》、《国务院关于实行最严格水资源管理制度意见》等。2011中央一号文件与全国水利工作会议均提出将城市污水视为重要非常规水源之一[1]。《水污染防治行动计划》与《节水型社会建设“十三五”规划》中指出,到2020年,严重缺水城市的再生水循环率达20%以上。因此本文尝试对河南省污水回用的必要性、可行性与主要问题进行分析。

1 河南省实施污水回用的必要性

1.1 河南省水资源禀赋严重不足

人均流量低、天然水资源过度开采、生态水污染等使河南省面临资源性缺水与水质型缺水双重困境。河南省人均地表径流量仅为全国六分之一。为满足省内用水,对天然水源利用早已超过水资源开发利用警戒线。河南省平原区浅层地下水漏斗区持续扩大,地下水储量减少,地下水超采区中心埋深持续下降等一系列水质与生态问题制约环境生态目标实现,并可能进一步引发社会问题。河南省水资源公报,2017年河南省平原区浅层地下水漏斗区总面积8760km2,较2011年扩大19.24%。省内三个地下水超采区中心埋深与1980年相比,安阳-鹤壁-濮阳(7800km2)下降39.18m,温县-孟州(1600km2)下降16.91m,新乡凤泉-小冀(360km2)下降14.2m。同期河南省辖流域平原区浅层地下水储存量累计减少97.17亿立方。不仅如此,天然水源污染进一步加剧河南省水资源脆弱性。全省地表水功能区水质监测中42.5%河长水质未达Ⅲ类。

1.2 加大污水回用弥补先天资源不足

受限于年降水量与地表径流数量不多且时空分布不均,河南省地下水源早已过度开发且难以为继。河南省供水量来源结构中,在南水北调中线工程通水之前,地下占河南省供水量超过55%,且其中浅层地下水占比已由2011年91.60%增至2017年96.19%。而同期中国总供水中地下水占比不足20%。深度超采地下水源引发地表水源季节性与片段性干枯,地下水位下降与水质退化。南水北调中线工程通水后暂时缓解河南省供水压力,但多出的南水北调水多要偿还之前生态用水与局部地区超采地下水旧账[2]。自2017年地下水供水占比首次降至50%以下。8年间非常规水源供水由0.9亿m3稳步增至5.1亿m3,年均增长33.52%,占总供水比重由不足0.4%增至2.18%,对地下水供量与储量双降起到了一定弥补作用。

同时对河南省用水结构分析发现,2011-2017年间,河南省工业用水量与农业用水量年均下降1.78%与0.24%,用水总量增长源自生活环境用水,其中生态环境补水年均增长11.51%,占总用水8.47%。对于非人体接触性的生态环境补水,完全可以借助污水回用,生态系统中的岩层、土壤层等将成为再生水的天然净化层与储水单位。

2 推广污水回用的可行性

2.1 水源稳定,减少污染

河南省地表水源涉及淮河、长江、黄河、海河等多个流域,但地表径流量不多,且时空分布年内分配不均(汛期水量约占年径流量七成左右)、年际变化大(山区最大与最小径流量相差5-10倍,而平原地区更高至20-35倍)[3]、地区间相差悬殊。

河南省2011-2017年间,超过80%水量用于工业、农业与生态环境补水,该部分给水质量不等同于自来水水质标准[4]。生活用水占比17%左右,年均增速低于1.5%。城市供水中超过80%最终汇入城市污水管网,果能将污水收集后进行处理,约70%能安全回用,直接降低城市供水新鲜取水量四至五成。但河南统计年鉴显示,2012-2017年间,河南省城市污水处理量不足20亿吨,不足同期废水排放总量一半。废水处理率偏低进一步加大水体污染,河南省地下水通報显示地下水质监测中三类达标率为已由2011年的27.7%降至2016年12.8%。因此河南省推广污水回用不仅利于非生活用水获取较稳定供水源,降低新鲜取水量,还能减缓水源污染压力。

2.2 与其他非常规水源相比经济可靠

非常规水源包括再生水、海水、苦咸水、矿井水与雨洪水等,海水利用集中于沿海省份,雨洪水以山东、云南、江苏为主,苦咸水利用集中在采煤大省[5]。城市污水水源特点是水量大且稳定,不受枯水季影响,距离近。河南省地处内陆,降水不多且分布差异大,应主要考虑污水回用。

(1)回水成本低于远距离引水造价,以小区内回水(不考虑输水管线)为例,近八成可通过城市排水管网收集。城市污水管网配套投入约为600-1000元/m3,处理至杂用水投入与30km引水造价相当,Ⅱ处理投资约为900-1400元/m3,深度处理再增加500元左右[6],则与40-60km引水成本相当。且处理指标集中在COD、BOD5、SS等,现有技术能深度处理后综合成本约为1-4.5元/m3。(2)污水能源化进一步降低污水处理能耗。遵循Ⅰ级B处理标准,按1kgCOD转化14kw能源测算,污水资源化潜在能量约为处理能耗10倍,假设十分之一污水能源化处理,能解决污水处理能耗30%。国外部分污水厂能源自给率达60%,部分完全自给。奥地利Strass城市污水处理厂采用A/B两段生物处理,规模为25000m3/d,1996年能量自给率49%,2006年108%,增加厨余垃圾这一外源物时能源效率为200%。Willy Verstrate估算出污水中有机肥、甲烷、氮磷水回收后合计经济效益为3.10元/m3。

2.3 国内外均有相关经验作为参考

面对水资源有限性,上世纪60年代多国开始推广污水回用,城市污水回用工业已实践多年。以色列与日本等发达国家受限于国内水资源紧缺,大规模推广污水回用。日本于1962年开始污水回用,70年代形成规模,濑户内海地区污水回用比已超过三分之二,以色列城市污水90%收集,80%处理,最终回用率超60%,其中42%灌溉,30%回灌地下。即便是水资源总量较多的美国在其国内地下水超采严重的地区实施中水回用工程,中水回用率由1975年的51.3%提升至2000年的84.8%[7],其中60%用于灌溉,30%用于工业。发展中国家纳米比亚更是于1968年建成世界上第一个再生饮用水水厂,日产量6200m3。

中国20世纪50年代开始在北方缺水地区进行污水灌溉,污水回用起步于80年代大楼污水回用,90年代开始对污水进行集中深度处理后再利用。中国再生水利用量由2005年10.9亿立方增长至2015年的52.57亿立方,其中北京、江苏、山东与河北占全国利用量一半以上。国内外众多城市污水回用与商业化处理经验为河南省污水回用提供了有效的经验参考。

3 河南省污水回用主要问题

3.1 价格竞争力不足,处理仍以排放达标为主

再生水替代自来水的关键因素在于价格。再生水价格竞争力不足主要在于:(1)自来水价格偏低,商业定价机制不完善。自来水作为民生行业,定价长期偏低且市场价格导向较弱,如郑州中水价格约为自来水价格七成。(2)规模效应不足。由于城市污水处理仍以排放达标为主,因此污水收集中未将工业废水与生活污水分离。处理过程中侧重降低污水中的BOD、COD与SS,对其中氮磷等处理效果不佳,水质与自来水相差较大,致使回用率低。依据2015年中国再生水实际供应量与设施设备的生产能力测算,中国再生水生产率不足52%。河南省2015年再生水利用率约30%。

3.2 再生水回用长期影响考虑不足。

综合考虑心理影响、较高处理成本、水网系统分离、饮用口感等因素,再生水用于工业、农业、城市绿化灌溉、生态景观与地下水回填等非直接接触领域。但国内对再生水使用长期考虑不足,缺乏相关标准与试验支撑。(1)同地表天然水质相比,再生水易造成工业循环系统水垢沉积、管道腐蚀与微生物污染。(2)科学合理污灌,能发挥污水中氮磷等水肥功效,若使用不当则导致土地二次污染以及有害物质由污水向生物链转移。国内部分缺水地区污灌年限超过20年,对比实验发现存在重金属污染,如白银市污灌区的小麦籽粒中的铜锌汞等重金属含量明显高于引黄灌区[8]。(3)短期内再生水能够满足城市绿化与人工生态景观水量需求,但长期存在土地酸性、重金属聚集、水体富营养化等负面生态效应。(4)回填地下水在水量上能减少地下水超采的负面影响,但回填后的使用标准规则不足,如美国加州行政管理法规定,人工回灌的再生水需要在地下停留半年以上才能被重新抽取,且抽取水中的回灌水不得超过50%。整体而言主要源自国内对工业、农业灌溉与地下水回灌等再生水水质与监管要求低于发达国家标准。3.3 对污水处理标准应考虑地区与用途的差异性

城市污水处理标准中Ⅱ级、Ⅰ级B、Ⅰ级A依次趋严,但单靠提高排放标准易形成高能耗去碳氮磷的综合环境负效应,难以完成节能减排目标。河南省内各地区水资源禀赋、水体污染情况、污水处理难度、经济发展水平等差异明显,制定排放或回用标准时可考虑差异性,如Ⅰ级A这一高耗能标准,可用于回用水、高标准水体排放水等;Ⅰ級B可用于如流域、生态水体或绿化等;Ⅱ级(无重金属)保留NP等物质用于营养物还田,农用。如美国不同州执行不同标准,甚至同一州不同地区根据环境承受能力的标准也有差异。

4 主要结论

河南省面临资源性缺水与水质型缺水双重困境,地表水资源下降,地下水蓄变量净减少,水质退化等使河南省水资源脆弱性提升,李倩等(2015)基于PSR理论对河南省水资源脆弱性进行量化测算,2008-2013年河南省水资源脆弱性系数由0.4141波动增长至0.4858,由弱脆弱缓慢提升至中脆弱[9]。主要原因是河南省以粗放式直接获取水资源,忽略水资源有序利用与合理开发。缓解水源压力,减少水体污染的有效途径之一就是城市污水回用。与其他非常规水源相比,污水流量稳定、可得性高,综合成本较低,且国内外均有实践经验作为参考。但受限于排放为主与规模限制,再生水价格竞争性不足,且对回用的长期影响缺乏实验研究与政策引导,处理标准的“一刀切”也忽略了地区与用途的差异性。

参考文献

[1] 郭宇杰,郭祎阁,王学超等.城市再生水回用途径安全性浅析[J].华北水利电力学院学报,2013(2):5-7.

[2] 万振海.城市水资源困境与综合利用途径[J].河南水利与南水北调,2018(8):50-51.

[3] 王文楷.河南水资源特点及其利用对策研究[J].中原地理研究,1985(2):30-39.

[4] 吴键,张理,王社平.西安市城市污水处理及其再生利用[J].给水排水,2003(2):13-18.

[5] 曹淑敏,陈莹.我国非常规水源开发利用现状及存在的问题[J].水利经济,2015(4):47-50.

[6] 蔚秀春.污水资源化方法探讨[J].内蒙古水利,2007(4):9-10.

[7] 要栋梁.从国外污水回用情况谈我国城市污水回用[J].科技信息.2006(12):232-233.

[8] 刘韬.污水灌溉对沈阳市农田土壤中重金属含量的影响.环境科学保护,2003(6):51-52.

[9] 李倩,李伦.基于PSR理论的河南省水资源脆弱性评价[J].河南城建学院学报,2015(4):48-53.

收稿日期:

作者简介:张程炯(1985-),男,汉族,本科,工程师,研究方向为市政供水。

作者:张程炯

城市供水水源分析论文 篇3:

邢台市区水资源优化配置方案研究

【摘要】邢台市区水资源短缺,供需矛盾突出;同时,市区供水水源复杂,地表水、地下水、再生水、外调水等水源并存,水资源利用缺乏整体规划,再生水、地表水利用率低,岩溶水持续超采,生态环境进一步恶化。根据开发利用现状,进行了水资源供需平衡趋势分析,提出了总量控制、不同水源优化配置的水资源开发利用方案;为研究区及相似区域的水资源开发利用和管理提供了科学依据。

【关键词】水资源;优化配置;邢台市区

邢台市区位于邢台市域西部,面积188Km2。属山前冲洪积扇平原,地形平缓开阔。该区邢台市区水资源短缺,供需矛盾突出。同时,市区供水水源复杂,地表水、地下水、再生水、引江水等水源并存,水质优劣、水价各异,如何对这几种水源进行调配,以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展,是水资源供需中急待解决的问题。为此,开展邢台市区水资源优化配置研究非常必要。

1. 水资源开发利用现状

1.1水资源总量及供水水源。

邢台市区内水资源总量为3289.8万m3。不同频率水资源量为:P=20%,4654.0万m3,P=50%,2172.0万m3,P=75%,1371.0万m3。另外,向市区供水的其他水源还有,百泉泉域岩溶水、上游朱庄水库水、市污水处理厂再生水以及2004年将通水的南水北调中线工程引江水。

1.2供用水现状。

现状2009年市区内总供水14065万m3,其中地表水1692万m3,地下水12013万m3,再生水360万m3。按用水行业分为,农业用水3659万m3,占用水总量的26%,工业用水6477万m3,占总用水量的46%。生活用水3929万m3,占总用水量的28%。

1.3水资源开发利用中存在的问题。

1.3.1局部地区地下水超采严重,水位持续下降。

邢台市区地表水先天不足,地下水资源就成了维持需水量的主要水源。由于开采量增大,补给量减少,导致局部地区地下水位持续下降。1979年以后,岩溶水集中开采区大规模集中开采,其水位呈现出连续多年下降趋势。在集中开采区,产生了地下水位下降漏斗。

1.3.2水资源配置不尽合理。

市区水资源利用缺乏整体规划,再生水、地表水资源利用率低,取用水存在一定的任意性。产业结构和布局脱离水资源条件,在缺水地区布置了很多高耗水项目,人为加剧了水资源紧张状况。

2. 水资源供需平衡分析

2.1需水量预测。

依据《邢台市国民经济和社会发展第十二个五年规划》,参照国家及省有关经济发展规划并考虑经济结构调整、经济发展布局、产业技术更新、经济发展速度等因素,采用定额法,对近期2011年、2015年,邢台市区需水量进行预测,预测结果见表1。

2.2可供水量预测。

不同水平年各分区可供水量为原有供水工程和新增水源工程所能提供的供水总量,按P=50%保证率计算。可供水总量主要包括地表水、地下水、再生水和外流域调水等部分。其中地表水包括自产地表水和引朱庄水库水,地下水包括孔隙水和岩溶水,外流域调水为南水北调中线工程分配的引江水。预测结果见表2。

2.3供需平衡分析。

根据以上不同水平年需水预测和可供水分析结果可以看出,目前状况下市区水资源形势依然严峻,在南水北调中线通水前,如不采取新的开源措施,缺水情况将存在。随着南水北调中线工程通水,再生水的充分利用、节水降耗等措施的实施,市区水资源条件得到明显改善。

3. 水资源优化配置方案

对于邢台市区来说,特定水平年可供水量基本确定情况下,水资源优化配置是在考虑可持续发展、优先生活用水、用水效益最大化三原则条件下,市区水资源统一调配管理,优先使用再生水,充分利用地表水,合理开采孔隙水,有效保护岩溶水,形成地表水、地下水、再生水、外调水联和调度的供水格局,确保水资源可持续利用。在此基础之上,对可利用资源的水量、水质进行最佳分配。由于南水北调工程通水将为邢台市供水,通水时间为2014年年底,将大大缓解我市水资源紧缺状况,改变我市水资源配置格局,因此,水资源配置方案以2015年南水北调中线通水前后为界,划分为2011年南水北调中线通水前和2015年南水北调中线通水后水资源配置两个方案。

3.1南水北调中线通水前(2011年)水资源配置。

依据水资源开发利用原则、各水源水质情况以及不同用水户对水质要求等情况,对市区五种水源提出如下分配方案:

(1)用水优先次序。按照“取水许可应当首先满足城乡居民生活用水,并兼顾农业、工业、生态与环境用水以及航运等需要”原则,用水优先次序确定为:一生活、二环境、三工业、四农业。

(2)引朱庄水库水。主要用于工业、生活和环境。主要用水户为兴泰电厂、邢钢、中钢邢机、轮胎厂、七里河、桥西生态园区、市区生活,其他工业。

(3)孔隙水。主要用于工业、农业、农村生活、环境、城市建筑。

(4)岩溶水。主要用于生活、工业。主要用水户为供水公司(含工业)、供水管网以外生活。

(5)再生水。用于工业、农业、城市卫生和环境。主要用水户为兴泰电厂、市区景观绿化、农业、桥西生态园区,城市卫生等。

(6)自产地表水。用于七里河环境。

不同水源类型配置结果见表3。配置结果表明,在2014年以前,市区用水总量控制在14593万m3以内,生活、环境用水(岩溶水不再超采,七里河、牛尾河等环境用水得到保障)基本得到满足情况下,工业、农业用水出现缺口。但考虑市区极度缺水,可通过各种节水措施来满足工农业用水需求。

3.2南水北调中线通水后(2015年)水资源配置。

由于引江水的到来,用水结构需要大的调整。依据水资源开发利用原则、各水源水质情况以及不同用水户对水质要求等,对市区六种水源提出如下分配方案:

(1)用水优先次序仍为一生活、二环境、三工业、四农业。

(2)引朱庄水库水。用于市区环境及市区以外工农业。主要用水户为七里河生态,市区以外德龙园区、羊范工业园区、邢台县农业、河道环境,也可作为城市发展储备水资源。

(3)孔隙水。主要用于农业、环境。

(4)岩溶水。生活用水备用水源。

(5)再生水。用水目标基本不变,能扩大到多少就利用多少。用于工业、农业、城市卫生和环境。主要用水户为兴泰电厂、市区景观绿化、农业、桥西生态园区,城市卫生等。

(6)自产地表水。用于七里河环境。

(7)“南水北调”引水。在城市工业、生活用水中,除使用再生水部分全部改用引江水,剩余引江水可作为城市发展储备水资源或调整至其它县区。

不同水源配置结果见表4。根据不同水源配置结果可以看出,随着南水北调中线工程通水,再生水的充分利用、节水降耗等措施的实施,市区水资源条件得到明显改善,生活、工业、农业、环境用水都能得到满足。

4. 结语

上述水资源配置结果表明:目前在产业结构调整和强化节水措施下仅靠当地自身的水资源条件,不能满足当地快速发展的用水需求,尚需通过实施引江工程并最终形成科学合理的水资源配置总体格局,方能实现城区人水和谐和可持续发展。上述水资源配置成果为编制邢台市区水资源综合规划和实施最严格的水资源管理制度提供了科学依据。

参考文献

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[2]王浩,王建华,秦大庸,流域水资源合理配置的研究进展与发展方向[J],水科学进展,2004(1)..

[3]郭龙珠,彭世彰,缴锡云,基于球优化法的流域水资源可持续利用配置研究[J],中国科技论文在线,2006(12).

[作者简介] 郭金印(1977-),男,籍贯:河北省邢台县人,职称:助理工程师,1998年

作者:郭金印 陈峨印

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