石楼县域供水规划分析

郭 涛刘春艳

（1.太原市水利勘测设计院，山西 太原 030002；2.太原市轨道交通发展有限公司，山西 太原 030002）

0 引言

石楼县位于吕梁山西麓，黄河东岸，是传统农业县。全县水资源总量7508万m3/年，人均水资源量为204m3，低于全省人均水资源量256.38m3，是山西省水资源短缺地区之一。石楼县实施“生态立县，农业稳县，工业强县”的发展战略，形成了煤焦、化工、电力、建材、食品加工五个支柱产业及三大产业链。随着工农业的发展，势必造成水资源供需矛盾的进一步加剧，目前水资源短缺已成为制约石楼经济社会可持续发展的突出问题。石楼县域河流均属黄河水系，主要河流有屈产河、义牒河、和合河、小蒜河、韦家湾河、韩家山河，均是直接流入黄河的支流。全县境内水资源由降水补给形成，地表水系的流量变差甚大，境内河流流程短、坡度陡、洪水陡涨陡落，且径流量年际和年内变化幅度大，造成地表水资源开发利用难度较大、潜力很小。

山西大水网中部引黄供水工程是解决石楼县水资源紧缺的重要途径，县域供水工程是大水网的配套工程，是充分发挥大水网工程效益、满足石楼县转型跨越发展用水需求的重要保证。县域供水规划与大水网规划有效衔接，综合规划、统筹兼顾、充分体现节约用水的原则，严格控制地下水开采，以规划水平年为前提，服从大水网工程的调度运行管理，外调水与本地水互为补充，以提高石楼县供水保证率。

供水设计水平年：现状年为2010年，规划近期水平年为2020年，规划远期水平年为2030年。

供水保证率：生活及工业设计供水保证率95%，农业灌溉保证率50%。

1 现状用水及用水水平分析

1.1 现状用水

石楼县总用水量为272.07万m3，其中城镇生活、农村生活、工业、农业及生态用水量分别为10.79万m3、76.67万m3、22.4万m3、153.20万m3和9.01万m3，分别占总用水量的4%、28%、8%、56%及3%。

1.2 用水水平分析

经计算：现状年石楼县人均取水量24.2m3，万元GDP取水量51.3m3，城镇生活人均取水量12L/人·d，农村生活人均取水量22.4L/人·d，万元工业增加值取水量39.6m3，灌溉用水量4560m3/hm2（农田灌溉用水指标高于山西省灌溉用水量3150m3/hm2，说明农田灌溉未采用节水灌水方式）。通过与吕梁市、山西省综合用水指标对比，石楼县的现状用水水平，整体低于吕梁市及全省用水水平。石楼县、吕梁市及山西省用水指标见表1。

表1 现状年（2010年）石楼县用水指标对比表

2 水资源供需分析

2.1 需水预测

根据石楼县的人口规模、社会经济情况及工农业发展，在现状用水水平2010年的基础上，考虑节水措施后分别预测城镇生活、农村生活、工业、农业及城镇生态环境需水量，其中，规划的重点是城镇及工业需水，农业灌溉、林牧渔业需水按照当地发展规划预测。

生活用水预测采用定额预测法。根据《山西省用水定额》等有关资料综合分析预测，按现状用水水平对定额进行调整。2020年，城镇居民人均生活净用水量80L/人·d，农村人均生活用水量50L/人·d；2030年，城镇居民人均生活净用水量为90L/人·d，农村人均生活用水量取55L/人·d。

煤炭、电力及炼焦业单位产品产量取水定额，主要参考国家及山西省有关部门颁布的最新节水定额。现有工业的需水量按GDP增长结合万元增加值用水量法进行预测，2020年一般工业万元增加值，净用水量为36m3/万元，2030年约为33m3/万元左右，规划水平年石楼县新增工业用水量为520万m3，石楼县2020年、2030年工业总需水量分别为576.5万m3、617.4万m3。

现状县域有效灌溉面积336hm2，规划新增有效灌溉面积4840hm2，保证率为50%，年灌溉净用水定额为3135m3/hm2，灌溉水利用系数为0.7，农田灌溉总需水量为2318.11万m3。

生态需水主要为城镇绿化和环境卫生方面，2020年、2030年城镇生态环境需水量分别为2万m3、5万m3。

表2 规划水平年需水预测分析表 单位：万m3

2.2 可供水量

2.2.1 现状供水

石楼县供水主要靠王村水库、坪底水库和地下供水工程。王村水库和坪底水库是以防洪、灌溉为主的小型水库；地下供水工程354处，其中343处为农村饮用水集中供水水源，有灌溉机电井11眼。现状年供水总量358.9万m3，其中地表水源工程供水量为168.8万m3，地下水源工程供水量为190.1万m3（根据吕梁市第二次水资源调查评价报告，石楼县地下水的可开采量为338万m3），分别占总供水量的47%、53%。地下水供用水户为城镇生活及工业。2.2.2 新增地表水

根据晋水办规计〔2012〕100号文，中部引黄工程分配给石楼县总水量为3000万m3，其中生活、工业及农业新增供水量分别为250万m3、550万m3及2200万m3。由于中部引黄供水的不均匀性，需调蓄库进行调蓄，经估算，调蓄库蒸发渗漏损失量为30万m3，因此中部引黄可供水量为2970万m3。

2.2.3 其他水源

规划在曹家垣乡、小蒜镇、裴沟乡、前山乡、和合乡新建雨水集蓄工程29处，新增雨水积蓄量17万m3。2020年、2030年石楼县非常规水源总供水量为37万m3、60万m3。

2.2.4 总供水量

根据各供水水源可供水量，规划水平年石楼县总供水量分别为3365.9万m3、3388.9万m3，其中中部引黄供水量为2970万m3，分别占总供水量的88.24%、87.64%。由此可见中部引黄供水工程，是解决石楼县水资源紧缺的重要途径。

表3 规划水平年总供水量分析表 单位：万m3

2.3 供需分析

根据石楼县在“强化节水条件下”的需水预测、可供水量分析的成果，对规划水平年2020年、2030年供需平衡进行分析，50%的来水年份基本能满足石楼县生活、工业及农业需水要求，中部引黄供水工程成为解决石楼县水资源紧缺的重要途径。分析成果见表4。

表4 规划水平年水资源供需分析表 单位：万m3

3 县域供水方案规划

3.1 水资源配置

县域供水要用系统的原则指导水资源合理配置，将水量平衡和水环境容量平衡、流域水资源循环转化过程和国民经济用水的供、用、耗、排过程联系起来考虑。用水顺序为：首先满足生活用水，尽量保证重要工业用水，尽可能保证灌区主要作物灌溉需水，其中生活需水，采用水质优良的地表水和地下水。取水顺序按照先地表后地下，其次是外调水，并加大处理水和矿坑水回用量的原则。

以满足和保障石楼县未来产业结构调整及国民经济重点发展方向的用水需求为出发点、把中部引黄供水工程供水作为区域供水的重要水源进行水资源综合配置，在有效开发和利用当地地表水、地下水、中水资源后，石楼县规划水平年基本达到供需平衡。

2020年供水配置总方案：2020年石楼县总需水量为3181.42万m3，其中中部引黄工程供水量3000万m3，可利用量为2970万m3（城镇生活供水250万m3，工业供水550万m3，农业供水2170万m3），地表水配水168.8万m3，地下水配水41.62万m3。

2030年供水配置总方案：2030年石楼县总需水量为3292.66万m3，其中中部引黄工程供水量3000万m3，可利用量为2970万m3（城镇生活供水250万m3，工业供水550万m3，农业供水2170万m3），地表水配水168.8万m3，地下水配水153.86万m3。

3.2 供水工程总体规划

中部引黄水入石楼后，规划利用引黄水的主要思路是围绕沟坝地、垣面梯田以及经济林园区大力发展高效节水灌溉，为城市发展提供供水保障，围绕生态旅游，进一步改善石楼县人民的生存环境，并且按照国家优先使用地表水，补充地下水的政策，做好供水规划。

石楼县县域供水工程总体规划概括为“三库调蓄，两线连通”。三库指前卫子沟调蓄水库、南沟调蓄水库和王村调蓄库，总库容分别为183.5万m3、230万m3和374.3万m3，其主要功能是工、农业灌溉用水调节，兼做事故备用。两线分别指北线和南线，供水管线总长46.14km。北线从分水口提水至前卫子沟调蓄水库、南沟调蓄水库，满足农业和工业供水需求；南线从分水口提水至王村调蓄水库，满足城市、农业和工业供水需求，以解决该地区生活、工业和农业用水短缺问题，实现城乡供水一体化。

4 结语

通过对石楼县县域供水现状、规划需水预测及水资源供需分析，提出了全县供水配置方案及供水工程总体规划。中部引黄供水后，可满足当地社会经济发展的用水需求，同时可涵养当地地下水，储备战略资源，可满足特大干旱年城乡生活用水和关系国计民生的生产用水。县域供水工程的实施，能有效缓解石楼县日益突出的工农业及生活用水的供需矛盾，保障石楼县经济社会可持续发展。