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[摘 要]本人利用水文资料,对三门县小横渡流域上游王申坦水库作为花桥镇自来水厂引水水源地来水量进行分析计算,得出90%保证率条件下年来水量可以满足水厂近期0.3×104m3/d要求。
[关键词]水文 王申坦水库 供水 保证率
中图分类号:P333.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0350-02
1 基本情况
王申坦水库,位于三门县花桥镇王申坦村,是一座灌溉与发电相结合的小(一)型水库,最大坝高26m,坝长178m,灌溉面积2500亩。水库的灌溉与发电渠道,建于80年代,长2250m,宽1.0m,高1.2m;由于地质条件不好,全线都是风化破碎岩,加上过水渠道坝高重力大,经数年运行,渠道大坝开裂下陷位移严重,整个输水渠道全线漏水。通过实地踏勘与研究,对该渠道进行截弯取直,开挖隧洞570m,渠道长度从原来的2250m缩短到1630m,并用混凝土进行三面浇筑。目前,该水库已基本做到全线不漏水,极大提高了水资源利用率。花桥镇人民政府拟从王申坦水库发电引水管引水,新建花桥镇自来水厂。
2 水资源现状、供水情况及其开发利用分析
2.1 水资源状况
小横渡溪发源于花桥镇的帽尖山,经八岭头、唐家、岭根东、小横渡,到下山,流入健跳港。全长11.4km,流域面积16.7km2。王申坦水库位于其上游。
2.2 现状供水情况及开发利用程度
随着城市化进程的加快、人口的聚集和生活质量的提高,生活用水和工业用水的数量和质量的要求会越来越高,并且其增幅以跳跃式的形式出现,对本地区的水资源开发利用提出了更高的要求。
花桥镇小(一)型水库有王申坦水库,集雨面积2.52km2,其总库容146.8×104m3,正常库容131×104m3,死库容7.3×104m3。现在主要功能是灌溉和供水。小(二)型水库有里院水库,集雨面积1.69 km2,总库容98×104m3,正常库容78 m3;小岭水库,集雨面积0.98 km2,总库容29 m3,正常库容20 m3。山塘主要有上潘水库、舒歧村岙口水库、关头村里钳水库、花桥村红星水库。
花桥镇居民用水主要存在以下几个问题:由于多为山溪水,水量受季节影响大,遇到干旱季节,会出现水量不足或断水问题,水量没有保证;原水未经处理直接饮用,水质卫生没有保障;由于水量有限,供水范圍过小。为了适应花桥镇城市化发展和居民生活水平提高的要求,使镇里广大居民早日使用上清洁卫生的自来水,花桥镇人民政府拟以王申坦水库水为取水水源建造花桥镇自来水厂。根据全国城市水资源规划大纲要求,中小城市用水保证率采用90%。花桥镇自来水厂规划取水量:0.3×104m3/d。
3 用水水源取水量论证
3.1 依据的资料和方法
流域范围内除桥头站外无其他雨量站,本次论证采用桥头站雨量作为本流域面雨量进行设计计算,该站至今积累了32年资料(1977年~2008年)。
蒸发量系列采用海游水文站实测资料,该站至今积累了27年(1982年~2008年),1977年~1981年的资料利用邻近的临海站蒸发资料延长系列。
设计年径流的计算采用1977年~2008年共计32年的降雨及蒸发资料,作为代表值,应用新安江模型,求得设计流域的径流系列。
3.2 资料系列的特性
3.2.1 可靠性
为本次论证工作所需收集到的各类资料中,工作地图为正规出版物,统计年鉴为地方政府的职能部门按国家统计法规要求编制,有关站点的历年水文资料皆经水文部门按水文整编规范要求整编成册。因此,所收集到的基础资料,应该说具有较高的可靠性和准确性。
3.2.2 一致性
本次水资源论证主要依据的桥头、海游水文站的资料系列为1977~2008年,气候条件和下垫面条件均基本稳定,所以水文站的实测资料是在一致条件下产生的,与降雨径流自然变化相一致。
3.2.3 代表性
桥头、海游水文站离工程取水位置距离近,资料具有较高的代表性。当系列大于30年时,丰、平、枯水年交替出现,并有连续丰、平、枯水年发生,因此,1977~2008年资料系列代表性较好。因此,采用桥头、海游水文站资料,具有较好的代表性。
3.3 来水量分析
径流推算采用新安江三水源模型。径流计算根据本流域水文资料情况,水库附近有桥头雨量站和海游蒸发站。通过查看降水量等值线图,在移用桥头站雨量时先对其进行修正。
利用修正后的1977年~2008年共32年逐日降水量、蒸发量资料,通过逐日降雨径流模型,计算出王申坦水库流域的逐日径流深。
经计算,多年平均径流深1066.1mm。通过查询浙江省水文局《多年平均径流深等值线图》,该流域径流深在1000mm与1100mm之间,故可认为本次分析成果是合理的。
通过对径流系列频率分析,取用适线均值为0.085m3/s,Cv=0.31,Cs=2.0Cv,各频率设计年径流成果见表1。
典型年的选取原则为:选取年径流量与设计值接近,且分配对工程较为不利的年份。按此选择原则,典型年选择如下:
枯水年:2008年(P=90%)。
3.4 用水量分析
3.4.1 水厂用水量
花桥镇自来水厂供水范围区有栅下村、上宅村、蒲丰村、溪头村、关头村、舒崎村、八岭村、双洋村、寺前村、白联村、两头门村、白湾村、花桥村、下岙方村、移民小区、海头村、岭下舒村、李加岙村、下洋村等19个村。规划取水规模为0.3×104m3/d。
3.4.2 农业用水
据了解,论证区域有影响农田2500亩,其中水田1500亩,旱地1000亩。依据《浙江省用水定额(试行)》,水田按单季稻露地淹灌技术,90%保证率定额为400m3/亩,灌溉期主要在7月~10月;林地按桔露地淹灌技术,90%保证率定额为190 m3/亩,灌溉期主要在4月~9月。计算可得,农业用水79×104m?/a,主要集中在4月~10月。 3.4.3 河道生态用水
河道生态需水量指河道现状保护的环境最低需水量。当河道上修建水利工程,改變了径流的日程分配,就可能在下游河道造成脱水段,应进行补偿调节。对生态需水量的确定,原则上按多年平均流量的10%~20%。考虑到该流域水资源较丰富,因此本次分析中采用10%计算分析,为26.8×104m?/a。
3.5 可供水量计算
3.5.1 调节计算方案、边界条件和水量平衡各要素值
水库的水量平衡按下式计算:
V(t)=V(0)+[W1(t)-W2(t)]
当V(t)>Vmax时,水库弃水,V(t)=Vmax;
当V(t) 上式中,计算时段为日,
V(t)——为时段末库容,
V(0)——为时段初库容,
W1(t)——为时段来水量,
W2(t)——为时段总用水量,包括水厂供水和水量损失。
Vmax——为正常库容;
Vmin——为供水死库容。
王申坦水库总库容146.8×104m3,正常库容131×104m3,死库容7.3×104m3。因此调节库容为120.7×104m3。
水库的水量损失主要包括水面蒸发和渗漏损失,因此只能按经验确定水库的年水量损失为调节库容的15%,为0.05×104m3/d。
3.5.2 调节计算结果和可供水量分析
由上述计算原则和方法进行现状工况下用水的水量平衡逐月调节计算,计算结果见表2。
3.6 水资源质量评价
2006年三门县环保局委托台州市环境科学研究院,编制了《三门县饮用水源地环境保护规划》,确定合适的饮用水水源地,划分各饮用水水源保护区,并将王申坦水库饮用水源保护区纳入其中。根据三门县环境保护监测站的监测数据,王申坦水库水源水质标准满足国家规定的GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类标准,并符合国家规定的GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》要求。
3.7 取水的可靠性与可行性分析
3.7.1 取水的可靠性分析
通过对近期来水量和用水量的不同组合,进行水量平衡调节计算。计算结果表明,利用王申坦水库作为花桥镇水厂的取水水源,是可以达到90%的设计保证率的。因此,从项目取水的技术角度讲,本工程在该处取水才是可靠的。
3.7.2 取水的可行性分析
王申坦水库流域水资源丰富,水质良好,是理想的饮用水水源地。本项目的建设,符合区域水资源规划与配置要求,利于促进区域水资源的优化配置和高效利用,而且也符合为三门县城市建设及经济发展提供保障的要求。因此,从国家政策法规、促进当地社会经济发展及资源的优化配置和高效利用上讲,本建设项目的取水是可行的。
通过可供水量的分析论述,从本工程的取水水源的水量和供水保证率的分析成果看,本建设项目的取水是可行的。
4 结语
水资源供需平衡分析可促进水资源的优化配置和可持续利用,保障建设项目的合理用水要求,避免建设项目对水环境的不利影响,确保建设工程能正常运行和发挥效益。本建设项目通过集中式供水,提高了农村饮用水的质和量,有效地保障了农村饮用水安全,为全面建设小康社会、实现农村农业现代化创造条件。
[关键词]水文 王申坦水库 供水 保证率
中图分类号:P333.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0350-02
1 基本情况
王申坦水库,位于三门县花桥镇王申坦村,是一座灌溉与发电相结合的小(一)型水库,最大坝高26m,坝长178m,灌溉面积2500亩。水库的灌溉与发电渠道,建于80年代,长2250m,宽1.0m,高1.2m;由于地质条件不好,全线都是风化破碎岩,加上过水渠道坝高重力大,经数年运行,渠道大坝开裂下陷位移严重,整个输水渠道全线漏水。通过实地踏勘与研究,对该渠道进行截弯取直,开挖隧洞570m,渠道长度从原来的2250m缩短到1630m,并用混凝土进行三面浇筑。目前,该水库已基本做到全线不漏水,极大提高了水资源利用率。花桥镇人民政府拟从王申坦水库发电引水管引水,新建花桥镇自来水厂。
2 水资源现状、供水情况及其开发利用分析
2.1 水资源状况
小横渡溪发源于花桥镇的帽尖山,经八岭头、唐家、岭根东、小横渡,到下山,流入健跳港。全长11.4km,流域面积16.7km2。王申坦水库位于其上游。
2.2 现状供水情况及开发利用程度
随着城市化进程的加快、人口的聚集和生活质量的提高,生活用水和工业用水的数量和质量的要求会越来越高,并且其增幅以跳跃式的形式出现,对本地区的水资源开发利用提出了更高的要求。
花桥镇小(一)型水库有王申坦水库,集雨面积2.52km2,其总库容146.8×104m3,正常库容131×104m3,死库容7.3×104m3。现在主要功能是灌溉和供水。小(二)型水库有里院水库,集雨面积1.69 km2,总库容98×104m3,正常库容78 m3;小岭水库,集雨面积0.98 km2,总库容29 m3,正常库容20 m3。山塘主要有上潘水库、舒歧村岙口水库、关头村里钳水库、花桥村红星水库。
花桥镇居民用水主要存在以下几个问题:由于多为山溪水,水量受季节影响大,遇到干旱季节,会出现水量不足或断水问题,水量没有保证;原水未经处理直接饮用,水质卫生没有保障;由于水量有限,供水范圍过小。为了适应花桥镇城市化发展和居民生活水平提高的要求,使镇里广大居民早日使用上清洁卫生的自来水,花桥镇人民政府拟以王申坦水库水为取水水源建造花桥镇自来水厂。根据全国城市水资源规划大纲要求,中小城市用水保证率采用90%。花桥镇自来水厂规划取水量:0.3×104m3/d。
3 用水水源取水量论证
3.1 依据的资料和方法
流域范围内除桥头站外无其他雨量站,本次论证采用桥头站雨量作为本流域面雨量进行设计计算,该站至今积累了32年资料(1977年~2008年)。
蒸发量系列采用海游水文站实测资料,该站至今积累了27年(1982年~2008年),1977年~1981年的资料利用邻近的临海站蒸发资料延长系列。
设计年径流的计算采用1977年~2008年共计32年的降雨及蒸发资料,作为代表值,应用新安江模型,求得设计流域的径流系列。
3.2 资料系列的特性
3.2.1 可靠性
为本次论证工作所需收集到的各类资料中,工作地图为正规出版物,统计年鉴为地方政府的职能部门按国家统计法规要求编制,有关站点的历年水文资料皆经水文部门按水文整编规范要求整编成册。因此,所收集到的基础资料,应该说具有较高的可靠性和准确性。
3.2.2 一致性
本次水资源论证主要依据的桥头、海游水文站的资料系列为1977~2008年,气候条件和下垫面条件均基本稳定,所以水文站的实测资料是在一致条件下产生的,与降雨径流自然变化相一致。
3.2.3 代表性
桥头、海游水文站离工程取水位置距离近,资料具有较高的代表性。当系列大于30年时,丰、平、枯水年交替出现,并有连续丰、平、枯水年发生,因此,1977~2008年资料系列代表性较好。因此,采用桥头、海游水文站资料,具有较好的代表性。
3.3 来水量分析
径流推算采用新安江三水源模型。径流计算根据本流域水文资料情况,水库附近有桥头雨量站和海游蒸发站。通过查看降水量等值线图,在移用桥头站雨量时先对其进行修正。
利用修正后的1977年~2008年共32年逐日降水量、蒸发量资料,通过逐日降雨径流模型,计算出王申坦水库流域的逐日径流深。
经计算,多年平均径流深1066.1mm。通过查询浙江省水文局《多年平均径流深等值线图》,该流域径流深在1000mm与1100mm之间,故可认为本次分析成果是合理的。
通过对径流系列频率分析,取用适线均值为0.085m3/s,Cv=0.31,Cs=2.0Cv,各频率设计年径流成果见表1。
典型年的选取原则为:选取年径流量与设计值接近,且分配对工程较为不利的年份。按此选择原则,典型年选择如下:
枯水年:2008年(P=90%)。
3.4 用水量分析
3.4.1 水厂用水量
花桥镇自来水厂供水范围区有栅下村、上宅村、蒲丰村、溪头村、关头村、舒崎村、八岭村、双洋村、寺前村、白联村、两头门村、白湾村、花桥村、下岙方村、移民小区、海头村、岭下舒村、李加岙村、下洋村等19个村。规划取水规模为0.3×104m3/d。
3.4.2 农业用水
据了解,论证区域有影响农田2500亩,其中水田1500亩,旱地1000亩。依据《浙江省用水定额(试行)》,水田按单季稻露地淹灌技术,90%保证率定额为400m3/亩,灌溉期主要在7月~10月;林地按桔露地淹灌技术,90%保证率定额为190 m3/亩,灌溉期主要在4月~9月。计算可得,农业用水79×104m?/a,主要集中在4月~10月。 3.4.3 河道生态用水
河道生态需水量指河道现状保护的环境最低需水量。当河道上修建水利工程,改變了径流的日程分配,就可能在下游河道造成脱水段,应进行补偿调节。对生态需水量的确定,原则上按多年平均流量的10%~20%。考虑到该流域水资源较丰富,因此本次分析中采用10%计算分析,为26.8×104m?/a。
3.5 可供水量计算
3.5.1 调节计算方案、边界条件和水量平衡各要素值
水库的水量平衡按下式计算:
V(t)=V(0)+[W1(t)-W2(t)]
当V(t)>Vmax时,水库弃水,V(t)=Vmax;
当V(t)
V(t)——为时段末库容,
V(0)——为时段初库容,
W1(t)——为时段来水量,
W2(t)——为时段总用水量,包括水厂供水和水量损失。
Vmax——为正常库容;
Vmin——为供水死库容。
王申坦水库总库容146.8×104m3,正常库容131×104m3,死库容7.3×104m3。因此调节库容为120.7×104m3。
水库的水量损失主要包括水面蒸发和渗漏损失,因此只能按经验确定水库的年水量损失为调节库容的15%,为0.05×104m3/d。
3.5.2 调节计算结果和可供水量分析
由上述计算原则和方法进行现状工况下用水的水量平衡逐月调节计算,计算结果见表2。
3.6 水资源质量评价
2006年三门县环保局委托台州市环境科学研究院,编制了《三门县饮用水源地环境保护规划》,确定合适的饮用水水源地,划分各饮用水水源保护区,并将王申坦水库饮用水源保护区纳入其中。根据三门县环境保护监测站的监测数据,王申坦水库水源水质标准满足国家规定的GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类标准,并符合国家规定的GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》要求。
3.7 取水的可靠性与可行性分析
3.7.1 取水的可靠性分析
通过对近期来水量和用水量的不同组合,进行水量平衡调节计算。计算结果表明,利用王申坦水库作为花桥镇水厂的取水水源,是可以达到90%的设计保证率的。因此,从项目取水的技术角度讲,本工程在该处取水才是可靠的。
3.7.2 取水的可行性分析
王申坦水库流域水资源丰富,水质良好,是理想的饮用水水源地。本项目的建设,符合区域水资源规划与配置要求,利于促进区域水资源的优化配置和高效利用,而且也符合为三门县城市建设及经济发展提供保障的要求。因此,从国家政策法规、促进当地社会经济发展及资源的优化配置和高效利用上讲,本建设项目的取水是可行的。
通过可供水量的分析论述,从本工程的取水水源的水量和供水保证率的分析成果看,本建设项目的取水是可行的。
4 结语
水资源供需平衡分析可促进水资源的优化配置和可持续利用,保障建设项目的合理用水要求,避免建设项目对水环境的不利影响,确保建设工程能正常运行和发挥效益。本建设项目通过集中式供水,提高了农村饮用水的质和量,有效地保障了农村饮用水安全,为全面建设小康社会、实现农村农业现代化创造条件。