榆林西南新区供水水资源供需平衡分析

2024-02-27 03:12
黑龙江水利科技 2024年1期
关键词:榆林市榆林西南

闫 天

(榆林市城乡供水安全中心,陕西 榆林 719000)

榆林市区地处毛乌素沙漠与黄土高原过渡地带,水资源紧缺。为了打造宜居之地,榆林市规划建设西南新区,这就需对新区的水资源供需情况进行分析。

1 概 况

榆林是陕北国家能源化工基地的核心城市,全市辖 1 区、11 县,总面积 43 578 km2,人口330 万。榆林市西南新区位于包西铁路以西,北至尤家峁水库南侧规划路,西至杨官海则村,南至百米大道以北 ,面积约60km2,新区定位为榆林人口宜居区,规划居住人口42 万左右。根据规划,西南新区分为三部分,起步区、第二片区和第三片区,本次仅为起步区供水。

2 西南新区水资源现状及面临的问题

2.1 水资源现状

榆林西南新区位于榆林市西南侧,北靠西沙片区及尤家峁水库。建成的地表水源工程主要有尤家峁水库和王圪堵水库。尤家峁水库位于沙河之上,水库总库容 1 548×104m3。沙河来水多年平均流量0.4m3/s,最小流量 0.3m3/s。榆溪河上游红石峡水库边缘已打出高压渗流井,流量达15×104m3/d,当刀子湾引水口不能向尤家峁水库供水时,可由红石峡水库通过西沙渠向尤家峁水库调水。尤家峁水库年可供水量 6 389×104m3/s,平均日供水量可达17.5×104m3/d。

王圪堵水库位于黄河一级支流无定河上游,是榆林市历史上最大的水库。距榆林市区 60km,水库总库容3.18亿m3,主要向榆横工业园和绥米佳工业园区供水 1.5 亿m3,向下游9 738.2hm2农田灌溉补水 0.44 亿m3,河道生态供水量为 0.93 亿m3。

榆林西南新区地下水主要来源于侧向径流的补给以及大气降水的入渗。因为临近榆溪河,故尤家峁水库和榆溪河成为了西南新区重要的地下水补给源。另外,通过对该地区周边现有水井的实际调查,表明该区地下水量充沛,水位稳定[1]。

2.2 面临的问题

根据上述榆林市西南新区水资源及供水设施现状论述,目前供水中存在以下问题急需解决:①随着西南新区的发展和建设,人口数量会逐渐增加,因此新区内的用水量也会增加,现有的供水量不能满足用水量;②新区用地范围内苏庄则村的自建楼已经盖好,生活用水尚未解决,经与当地部门协商,新建水厂需及时解决苏庄则村的用水问题;③尤家峁水库的用水主要供给榆林老市区及高新区,且供应水量很紧张,根据当地水务部门的调查急需开辟新的水源地及水厂;④尤家峁水库附近的地下水应避免大量开采,水厂初期可用地下水进行供给,随着用水量的增加,则需要进行地表水取水供给新区用水[2-4]。

根据上述存在问题,一是寻找新的水源,筹建新的水源地;二是新建净水厂。

3 设计水平年需水量预测

规划的西南新区共分3个区,起步区本身为一个完整的居住区,用地规模为5.98km2,人口规模为7.6万人;第二片区为用地规模为11.38km2,人口规模为11.6万人;第三片区人口规模为17.0万人,建设用地规模为15.01km2。设计水平年为2023年。

3.1 以综合生活用水量定额预测新区起步区最高日用水量

1)综合生活用水:城市的综合生活用水包括居民生活用水及城市其他公共建筑日常生活用水。一个城市的生活用水量的大小与城市所处的地理位置、气候、居民生活习惯、卫生设备及城市的基础设施水平、流动人口多少有关。一般城市发展水平越高,生活用水量越大。同时,生活用水也受城市用水供需矛盾的制约,一个城市的水资源的不足,严重影响市民的生活用水水平。根据《室外给水设计规范》,榆林西南新区最终分配人口达到 42 万人,属于二区的中、小城市, 综合生活用水定额最高日为 150~240 L/人·d,平均日为 110~180 L/ 人·d,日变化系数 1.1~1.5。考虑到西南新区的发展,结合城市总体规划,确定西南新区的综合生活用水定额为180 L/人·d。用水普及率100%,则起步区综合生活用水量(包括居民生活用水和公共建筑用水)=180×7 600=1.368万 m3/d

2)浇洒道路和绿地用水量:根据《榆林新区街区控制性规划及起步区控制性详细规划》,新区道路广场用地为136.65万m2,用地占总面积的22.83%;绿地用地107.07万m2。根据《室外给水设计规范》(GB50013—2006),浇洒道路用水可按浇洒面积以 2.0~3.0L/(m2·d)计算,浇洒绿地用水可按浇洒面积以 1.0~3.0 L/(m2·d)计算。则绿化及浇洒面积243.72万m2,确定西南新区绿化及浇洒用水定额为 1.0 L/m2·d。绿化及浇洒用水量为0.24 372万m3/d。

3)消防用水量:城市及居住区同一时间的火灾次数及一次灭火用水量一般按照城市人口数确定。西南新区起步区 同一时间内火灾次数为 2 次,一次灭火用水量为 35 L/s;火灾持续时间 2 h,消防用水量为 540 m3。

4)管网漏失水量:城镇配水管网的漏损水量宜按综合生活用水量、工业用水量及浇洒道路和绿地用水量三项之和的 10%~12%计算,此工程按 10%计算。则管网漏失水量:(1.368+0.24372)×0.10=0.16万m3/d

5)未预见水量:根据《室外给水设计规范》,未预见水量宜按综合生活用水量、工业用水量、浇洒道路和绿地用水量、管网漏失水量四项之和的 8%~12%计算,此工程按 8%计算。则未预见水量设计年限(2020 年):(1.368+0.24372+0.16)×0.08=0.142 万m3/d

6)总水量:各用水量汇总见表1。

表1 最高日用水量预测表

根据现场收集水量资料得,水量预测可知,设计年限2020年西南新区最高日用水量为1.92万m3/d。

3.2 以单位人口综合用水量指标预测新区起步区最高日用水量

单位人口综合用水量指标万m3/(万人·d)包含生活、工业、绿化、未预见、管网漏失水量等。根据《城市给水工程规划规范》,新区属规范确定的二区中等城市类,单位人口综合用水量指标为0.35~0.7万m3/(万人·d),考虑到西部城市新区的发展情况,设计人均综合用水量指标取0.25万m3/(万人·d)。则西南新区最高日用水量:0.25×7.6=1.9万 m3/d。

3.3 用水规模确定

根据以上两种水量预测方法结果,考虑到地域区位,国家给水规范中的用水量标准相对偏大,综合上述因素最终确定新建供水系统设计规模为:起步区设计供水处理规模1.92万m3/d。

3.4 远期用水

随着西南新区建设与发展,需水量也不断增加,根据《榆林市城市总体规划》,规划2023年榆林市人均综合用水量指标为350L/人·d,三区建成后,预测新城用水需求量为14.7万m3/d。鉴于榆林市地处陕北黄土高原缺水地区,水资源极度匮乏,各行业用水水平较高,居民节水意识较强,综合上述两种不同方法预测结果,确定榆林西南新区最高日用水需求量为16万m3,日变化系数取1.4。

4 供水水源选择

4.1 水源选择原则

城市给水工程水源选择应优先考虑地下并满足以下原则:水量充沛可靠,原水水质符合要求,与农业、水利综合利用,取水、输水、净化设施安全经济和维护方便,具有施工条件。

4.2 地表水水源选择

本工程可以提供地表水的水库有两个:尤家峁水库和王圪堵水库。

1)尤家峁水库:尤家峁水库位于榆阳区榆溪河支流沙河下游的榆阳镇尤家峁村,距榆林老城区约4km,是一座以城市供水、灌溉为主,兼防洪、治沙综合利用的中型水库,控制流域面积97km2,全流域位于毛乌素沙漠边缘地带,被榆林市政府确定为饮用水源地,设计年供水能力1 000万m3,目前实际供水540万m3,现已成为榆林经济建设的重要水源地。根据现场调查和当地水利部门的资料,尤家峁水库库权属榆阳区所有,但由于该水库库容较小,虽然可以从红石峡调水补充,目前仅能满足供给老市区及高新区的用水需要,供应水量紧张。即使尤家峁水库与拟建水厂距离近且方便取水,但水库无法满足新区所需水量,需要寻找新的水源地。

2)王圪堵水库:王圪堵水库年均向榆横工业园区和绥米佳工业园区供水 1.5 亿m3。根据王圪堵水库的库容,完全可以满足西南新区规划区域内的用水量,且通过对王圪堵水库水源地的保护,该水库可以作为集中式生活饮用水水源地,其原水经净化处理后完全可以达到饮水水质标准。另外,供水水源采用王圪堵水库水,便于解决水源和水厂的权属问题,有利于水厂的建设和运行管理。综上比较可知,王圪堵水库水量及水质均有保证,远期发展需求亦有保证,故本次工程地表水水源推荐王圪堵水库水。

4.3 水质分析

1)地下水:经水质检验,新区地下水的水质较好,除肉眼可见物指标为“微量沉淀” 以外(我国卫生部标准中该指标为“不得含有”),其他所有被检测的水质指标均能满足我国生活饮用水卫生规范。表明当地地下水水质较好,经过简单沉淀处理就能满足国家饮用水水质标准的要求。

2)地表水:根据王圪堵水库水质检验结果显示,水质条件较好,大部分指标属于国家地表水环境质量标准Ⅰ类水体标准,少数指标属于国家地表水环境质量标准Ⅱ类水体标准,可以作为生活饮用水水源[5-6]。

4.4 水资源供需平衡分析

根据《榆林新区街区控制性规划及起步区控制性详细规划》及总体规划,榆林市用水水源主要以红石峡、李家梁、尤家峁以及王圪堵水库水为主,地下水主要起应急、备用和调节为主的作用。地表水完全满足榆林市城市经济发展用水需求,所以主要是水厂和供水系统建设问题。

新建供水系统按设计年限(2023 年)进行设计,规划在西南新区北部、尤家峁水库南侧新建一座供水厂,建设用地6hm2,远期设计供水能力按16万m3/d考虑。根据新城开发建设时序需要,新区(铁西)水厂分三期建设,一期建设规模按4万m3/d配置,以尤家峁水库作为供水水源;二、三期设计供水能力均按6万m3/d考虑,以王疙琽水库水作为供水水源。

目前起步区需水量仅为1.92万m3/d,新建水厂一期规模约4万m3/d;远期规划供水规模为16万m3/d,<14.7万m3/d的用水需求,完全满足西南新区发展所需用水量。

5 结 语

榆林市西南新区受水源所限,宜居城区建设必须考虑需水量和供水能力。通过分析探讨可知,通过红石峡、李家梁、尤家峁以及王圪堵水库联合供水,水量是充足的。只需建设供水厂以解决供需问题。水厂一期建设规划为4万m3/d,二、三期供水能力可达12万m3/d,则三期供水量完全满足西南新区起步区和远期需水量,为榆林市西南新区供水工程建设提供了科学依据。

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