4 现状供用水与供需分析
4.1供水现状与供水能力建设规划
4.1.1新泰市水资源概况
根据《泰安市水资源开发利用和保护规划》(山东农业大学、泰安市水利和渔业局,2009年10月),新泰市多年平均水资源总量为46691万m3。其中,多年平均地表水径流量为44454万m3,地下水资源量为34925万m3。新泰市在不同保证率下水资源量评价结果,见表4~1。
水资源可利用总量是指在可预期内,在统筹考虑生活、生产和生态用水的基础上,通过经济合理、技术可行的措施在当地水资源中可一次性利用的最大用水量。新泰市水资源可利用总量为4.2亿m3,可利用率为75.4%;地表水可利用量为1.7亿m3,地表水资源可利用率为36.2%;地下水可开采量为2.45亿m3,地下水可开采率为86.6%。【1】
4.1.2现状供水能力
目前新泰市青云区、新泣区的给水水源各自独立。青云区给水水源有金斗水库、青云水库以及城区地下水源。新坟区给水水源主要有光明水库、城区地下水源以及部分矿井水。
4.1.2.1地表水现状水源地及供水能力:
(1)金斗水库水源:金斗水库地表水源地目前正在进行清游、除险加固,通过对水库的改造,供水保证率有所提高。金斗水库建有金斗水厂,向青云区供水,现状供水规模为3.0万m3/d。
(2)青云水库水源:青云水库地表水水源地现状供水能力为9.1万rn3/d,其中清润水厂供水5.0万ni3/d,众泰发电有限公司供水2.0万m3/d,国电新泰电厂供水1.1万m3/d和山东汉阳春酒业有限公司供水1.0万m3/d。
(3)光明水库水源:光明水库地表水水源地现状年供水能力2.0万m3/d,现有一条DN600的混凝土输水管向新泣自来水公司输水。
(4)石灰略水库水源:石灰略水库位于翟镇。石灰略水库地表水源地现状年供水能力0.3万m3/d。规划近期维持现状供水规模;中期、远期作为备用水源。
4.1.2.2地下水现状水源地及供水能力:(1)西周供水站:西周供水站位于青云区杏山村,向青云区供水。西周供水站设计供水规模0.5万m3,现状供水量0.3万m3/d。
(2)新泣自来水公司附近的1#、2#、3#、4#四眼井日平均供水量总计约0.62万(3)自备水源井:自备水源井主要供应各单位生活和生产用水。
目前,青云区现状开采地下水量约2.0万m3/d。新泣区现状开采地下水年供水量403.6万m3,日平均供水量约1.1万m3。
4.1.2.3非常规水源现状利用概况:再生水、雨水、矿井水等水资源的利用量。
(1)再生水利用量1)青云区第一污水处理厂再生水:设计规模为3.0万m3/d,远期不再进行扩建。现状再生水回用量0.8万m3/d,主要用于青云区工业园区的道路饶洒及绿化。
2)新泣区第二污水处理厂再生水:设计规模为日处理城市污水5万t/d,中水回用3万t/d。污水经过生化处理后,达到国家一级B排放标准,中水回用经过处理后达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)标准,满足工业循环冷却及灌溉绿化用水要求。随着新泣区的生活污水量的增加。
(2)矿井水利用量:新泰市新坟区矿井涌水量丰富。矿井水经处理后主要用于以下几个方面:矿区生产、绿化、防尘等用水;矿区周边企业的工业补充用水;矿区周边农田灌概用水;居民生活用水。新汉矿区矿井涌水量为4000万m3/a左右,目前矿区电厂主要使用矿井排水,多余矿井水直接排入柴坟河。
4.1.3 城市规划区水源地调整和布局规划
4.1.3.1指导思想:加大对地表水的合理开发,使之在环境承受范围内充分利用。减少对地下水的利用,在城市规划区供水管网覆盖范围内,加大对企事业单位自备水源井的关停工作,并逐步限制地下水的开釆。
4.1.3.2供水源地的调整和布局规划:(1)规划近期供水水源地的调整、布局规划1)金斗水库、青云水库、光明水库将继续作为最主要的地表水源地向规划区进行供水。
2)石灰略水库规划近期维持现状供水规模。
3)对城区自备水源井严禁扩大开采,并逐步关停。青云区近期控制在2.0万m3/d之内,新汉区自备水源井年开采量近期控制在1.1万m3/d之内。
规划近期:规划情况见表4~2。
(2)中期供水水源地的调整、布局规划1)金斗水库、青云水库、光明水库将继续作为最主要的地表水源地向规划区进行供水,并且供水能力逐渐增加。
2)石灰峪水库中期将作为城市备用水源。
3)中期将关闭所有自备水源井工作力度,并将其作为城市备用水源,统一纳入城市供水管理。
规划中期:规划情况见表4~-2。
(3)远期供水源地的调整、布局规划1)金斗水库、青云水库、光明水库将继续作为最主要的地表水源地向规划区进行供水,地表水源被充分利用。
2)石灰略水库远期将作为城市备用水源。
规划远期:规划情况见表4~2。【2】
4.1.4城市规划区供水能力建设规划
4.1.4.1指导思想:充分利用地表水,加大节水能力建设,合理利用非常规水源,科学开采地下水。并对地下水实行有计划的严格管理,凡公共供水服务范围内能满足用水需要的,不得新增自备井供水,并计划逐步关闭公共供水范围内的自备井,使规划区自备水的取水量低于公共供水的15%。
4.1.4.2各规划期供水能力建设规划:(1)近期供水能力建设规划1)青云水库:随着对水库、河道栏蓄工程的新建、扩建及除险加固,蓄水量将会进一步增加,近期保持现有5.0万m3/d的供水规模。
2)光明水库:随着对水库、河道栏蓄工程的新建、扩建及除险加固,蓄水量将会进一步增加,因此,规划分期增加对光明水库地表水源地的幵采量,现状水厂(新汉自来水公司)由于工艺落后,又没有扩建空间,因此规划中,近期新坟自来水公司保持现有规模,中期、远期停用。计划光明水库的西北位置新建一座新水厂,分三期工程完成。一期工程供水能力5万m3/d。
3)新泰市城市规划区雨水主要利用于城市生态环境补水,规划利用城区河道和雨水蓄积工程,利用雨水改善生态环境建设。近期雨水利用量500万m3/a。
4)再生水:规划近期再生水利用量达到1022万rn3/a。
(2)中期供水能力建设规划1)光明水库新汉自来水公司二期工程扩建至8万m3/d。
2)雨水利用量进一步提升,中期雨水利用量800万m3/a。
(3)远期供水能力建设规划1)光明水库新水厂三期工程扩建至10万m3/d。
2)远期规划增加对青云水库地表水源地的开采量,向青云区第二水厂供水7.0万m3/d。
3)新泣第二污水处理厂规划远期将污水厂扩容为8.0万m3/d,规划远期再生水回用规模4.0万m3/d,回用率达到50%。
4)青云区的生活污水量的增加,青云区第一污水处理厂规划远期对污水厂扩容为9.0万m3/d,规划远期再生水回用规模4.0万rn3/d,回用率近50%。
5)在中期的基础上,加大对雨水的蓄水能力,远期雨水利用量900万m3/a。
4.1.4.3各规划期供水能力分析:根据上述各规划时期供水能力的建设分析,得出各规划期的供水能力见表4一3。
4.2 城市规划区需水预测
以下根据各规划期新泰市城市规划区国民经济和社会发展的预测情况,对新泰市水资源在各个规划期的需求状况进行预测。
4.2.1 城镇生活需水
2010年新泰市城市规划区总人口58.00万人,其中非农业人口39.14万人,城镇居民生活用水量为103L/人,农村居民生活用水量为50L/人-d。
由于城市居民生活水平的不断提高,对生活需水量也逐渐发生变化。所以对现阶段城镇生活需水情况进行预测和分析将对城镇居民生活用水提供良好的保障。文章依据对新泰市用水统计以及新泰市水平衡测试成果,参照《城市居民生活用水量标准》(GB/T50331—2002,建设部公告第60号)《室外给水设计规范》(GB50013—2006)、《山东省节水型社会建设技术指标》(山东省节约用水管理办公室,2006年6月)、《建筑给水排水设计规范》(GB50015 — 2003)及其它用水标准的同时,考虑到新泰市城市规划区内学校、机关集中,用水量较大,将学校、机关、居民生活用水统一规划,取综合用水定额。拟定新泰市城市规划区居民日常生活用水定额为:
2015年:城镇综合用水定额110L/人农村居民生活用水定额60L/人-d。
2020年:城镇综合用水定额120L/人;农村居民生活用水定额70L/人-d。
2030年:城镇综合用水定额120L/人;农村居民生活用水定额70L/人。
根据新泰市城市规划区各规划期的城乡人口数量和结构变化情况,釆用用水定额法预测各规划期需水量,预测成果见表4一4。
生活用水预测中,考虑到城乡统筹发展和社会进步,以及人民群众生活水平提高,保障供水水量水质安全等因素,在城市规划区内的需水预测不分城镇和城郊农村居民生活用水供水形式的差别,将统一考虑集中供水。
由表得出,规划近期新泰市城市规划区生活需水量年增长率为5.5%,中期增长率为5.5%,远期增长率为3.5%。【4】
4.2.2 第二产业需水
第二产业包括工业和建筑业。
从上述对新泰市城市规划区内工业发展预测可知,在今后一定时期其工业的发展还是非常快的,在对新泰市重点企业的节水用水情况中分调查的基础上,结合现阶段最新的节水技术和节水管理创新措施,并参照2004年9月由山东省水利厅编制的《山东省电力、造纸、冶金、化工、纺织(丝网)行业产品用水定额(试行)》,2004年11月由山东省经济贸易委员会制定的《山东省资源节约标准》以及《山东省节水型社会建设技术指标》(山东省节约用水管理办公室,2006年6月),《中国企业产品取水定额编制通则》(CB/T18820—2002),分析各规划期比较切实可行的用水定额,并依据《新泰市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,预测得各时期的工业需水量,见表4一5。
建筑业是关乎民生的行业,建筑业的发展从上述对规划区的预测可知,建筑业正处一个快速发展的时期,通过历年《新泰市水资源公报》的数据分析,并依据《新泰市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》得出各规划期建筑业的用水量,见表4?一5。
新泰市城市规划区第二产业需水量预测见表4~5 “第二产业需水量预测表”。
由表4_5分析得到,近期新泰市城市规划区第二产业需水年增长率为4.5%,中期第二产业需水年增长率为4.2%,远期第二产业需水年增长率约为3.3%。【5】
4.2.3 第三产业、生态环境需水
新泰市在规划今后的发展中,注重了产业结构调整和生态环境建设,在预测各时期需水要求时充分考虑了这方面的因素,以保障经济社会和谐稳定的健康持续发展。
经对新泰市第三产业用水节水情况的实地调查,以及发展趋势预测,采用用水定额法预测第三产业及生态环境建设需水量规划,见表4~6。
由表4_6可以分析得,新泰市城市规划区第三产业、生态环境需水年增长率分别6.7%、2.40/0。【6】
4.2.4城郊农业需水
近来年,尽管新泰市逐渐加大对农业节水技术的推广以及对国内外先进管理经验的普及工作,并取得了显着的成效,但充分考虑到新泰城市规划区内巨大的农业节水潜力,参照《山东省农业灌溉用水定额(试行)》,制定新泰市城市规划区内农业灌概用水拟用定额见表4~7,通过对农田灌溉和林、牧、渔、畜业的用水情况,测算得农业需水量,见表4一8。【7】
4.2.5经济社会发展需水总量
根据上述对经济社会各行业和生态环境建设的需水要求,预测得各规划期新泰市城市规划区经济社会发展的需水要求。生活和第二、第三产业用水保证率均按95%进行预测,考虑到城郊农业用水比一般大田需要更高的保证率,所以,需水预测分别按保证率50%和75%进行,成果见表4~9。【8】
4.3供需水态势分析
从本规划项目研究需要出发,仅对城市规划区集中供水对象进行水资源供需平衡态势分析,见表4~1()(其中不包括第一产业需水量)。
由表4~10可知,在现状供用水条件下,在2015年、2020年、2030年缺水率分别达到14.7%、18.6%、24.7%,各规划期城市规划区集中供水范围内的缺水程度有加重的趋势,加强计划节约用水管理成为社会经济发展的紧迫任务。【9】
4.4解决缺水的主要途径
按照新泰市的水资源情势和开发利用状况,结合国民经济与社会发展的需水要求及用水情况,今后新泰市的节水重点应立足在节水技术的推广应用和先进节水管理制度的一创新上,以保障其发展。
4.4.1工业节水旳重点领域
工业节水的重点领域应注重火电和机械、化工、轻工、纺织、建材等五大传统行业的节水与管理。
在城市规划区食品工业中,积极推广山东益客食品有限公司的节水措施,推广高效循环冷却水处理技术、敞开式循环冷却水系统、原麦汁一般冷却节水技术,二次蒸汽回收利用技术,推广浓缩倍数大于4.0的水处理运行技术等,并根据不同产品和不同生产工艺,开发干法、半湿法和湿法制备淀粉取水闭环流程工艺。
火电企业借鉴华能泰安众泰发电有限公司的节水技术经验,鼓励使用矿井水、再生水等非常规水源替代新水。推广浓衆成套输灰、干除灰、冲灰水回收利用等节水技术和设备。
纺织企业借鉴山东平阳纺织有限公司的经验,积极推广一些先进技术,如:喷水织机节水技术、生物酶处理技术、超柔软新型涂料印花等。并严格限制用水需求较大的防止产业,如以漂洗、印染为主的产业,在缺水地区的数量。在城市规划区化学工业中,山东飞扬化工、新泰市兰得染料化工有限公司等重点企业积极发展推广循环用水系统、串联用水系统、再生水回用系统,水处理技术和药剂、高效冷却节水技术以及化肥、氯碱、纯碱等行业节水工艺技术,提高水的重复利用率。
4.4.2加大城市供水管网改造现状
城市供水管网漏失率较大,其主要原因是原管网的更新改造远没跟上城市的发展,主城区供水混凝土管损坏比较严重,急需加大更新改造力度。
4.4.3生活节水方面
在生活节水方面应保障节水器具的普及率达到100%。
4.4.4注重城市污水处理回用
城市污水处理回用既是节水的重要途径,也是城市污水处理业发展的需要,所以,应按用水行业的需水水质要求,合理的将城市污水处理后的水回用到适当的用水户和用水环节。
4.4.5城郊农业节水的重点领域
城郊农业节水的重点领域主要在进一步提高渠系水的利用效率和加大节水灌溉技术的推广应用力度。
4.4.6健全节水管理制度
应将节水管理制度的建设和落实放在今后水管理工作的重要地位,发挥制度创新对节水工作的保障和促进作用。
4.4.7分质供水,优水优用
城市集中供水系统作为城市主体供水系统,主要供生活和对用水水质要求高的生产性用水。低品质水、再生水、河水和雨洪水等作为非饮用水,另设管道,用于工业、园林绿化、清洗车辆、冲洗厕所、喷洒道路等。
