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辽宁绥中县水资源评价及需水预测分析

2019-01-02李桂莲

水科学与工程技术 2018年6期
关键词:绥中县补给量用水量

李桂莲

(绥中县水政监察大队,辽宁 绥中 125200)

1 区域概况

辽宁省人均水资源820m3,为全国平均水平的1/3,全省除东部地区外,其他均属贫水区。

绥中县位于辽宁省西南部,总面积2765km2,区内人口63.5万,其中农业人口占总人口的81%,2017年全县GDP实现93.5亿元。绥中县地势总体呈现西北高、东南低,其中山地占41%,丘陵占38%,平原占21%。境内主要分布有六股河、宽邦河、黑水河等,气候特点为四季分明、水热同期、降水集中。

目前,绥中县第一和第二产业产值均在以较快速度增长,对水资源需求量也在日益增大,因此本文对水资源供需进行预测与评价。

2 绥中县水资源评价

2.1 水资源量计算

2.1.1 降水量变化分析

以绥中县辽西地区为分析对象,根据建平站、锦州站、绥中站、兴城站等1950~2015年所统计数据可知:辽西地区自西北内陆向东南沿海其平均降水量在逐步增加,范围在450~620mm,如表1。

表1 降水量统计 单位:mm

本次以研究区各站在1955~2017年间降水序列和降水均值做模比系数计算并作差后累积,绘制出模比系数差积曲线(如图1)[1]。

图1 各站点模比系数差积曲线

从图1可知,除阜新站多年处于高位意外,其他各站总体呈现平稳态势,但绥中站在1985~1990年间出现骤然下降和上升的情况,波动很大,分析是由于连枯和连雨年份;2005~2017年,降水量呈连年下降状态,用水矛盾逐步显现。

2.1.2 不同保证率降水计算

将图1中6个水文站作为分析对象,计算在不同保证率P(20%,50%,75%,90%,95%)情况下降水量XP[2]。

计算结果如表2。

表2 不同保证率降水量成果 单位:mm

2.2 地表水资源量及质量

2.2.1 地表水资源量

绥中县处于六股河流域内,其多年平均径流量5.96亿m3,水系补给源主要为降水补给,丰枯年相差可达18倍以上,因此地表水资源量变化幅度大。根据多年统计数据得知,绥中县地表水资源量平均5.68亿m3。

2.2.2 地表水质量

六股河各河段水质差别较大,在53km河段评价中,①上游河段水质最好,可达到Ⅱ类水质;②中游段一般为Ⅲ、Ⅳ类水质;③下游段受工农业及生活污水影响较大,水质为Ⅴ类。其中,Ⅱ、Ⅲ类水质占评价河长的45%,Ⅳ类水质占评价河长的38%,Ⅴ类水质占评价河长的17%[3]。

绥中县境内建有水库33座,其中超过35%的水库水体出现了富营养化现象。

2.3 地下水资源量及质量

2.3.1 地下水资源量

根据相关地质资料得出绥中县各分区地下水补给计算参数,如表3[4],采用补给量法对地下水资源进行评价。

表3 地下水补给参数

2.3.1.1 降水入渗补给量

降水通过包气带进入地下,计算如式(2)[5]:

式中 A为计算面积(km2);P为降水量(mm);α为降水入渗补给系数。

经计算得出六股河降水入渗补给量QP为1.12亿m3。

2.3.1.2 地表水灌溉入渗补给量

引用地表水进行灌溉时,渠道水会或多或少渗漏补给周边地下水,其补给量Qcr计算如式(3):

式中 m为渠道入渗补给系数;Qc为灌溉渠首引水量(m3/a)。

经计算,绥中县地表水灌溉入渗补给量555万m3。

2.3.1.3 井灌回归补给量

抽取地下水进行灌溉,并有部分水入渗补给地下水,这部分补给水量Qjr计算如式(4):

式中 β为井灌回归入渗补给系数;Qjc为井灌水抽取水量。

经计算绥中县井灌回归补给量137万m3。由此可知,绥中县地下水资源总量1.81亿m3,占水资源总量的24.17%。

2.3.2 地下水质量

对地下水pH值、 总硬度、Ca2+、Mg2+、K+、Na+等水质进行检测,并采用“内梅罗指数法”评价[4],结果如表4。

表4 绥中县地下水评价结果

由表4可知:绥中县地下水总体水质较好,以Ⅱ、Ⅲ类为主(河东、杜台村地区),而靠近沿海地带(王花马地区)的地下水水质变差,受海水入侵影响较大。

2.4 水资源可利用量计算

2.4.1 地表水可利用量[5]

根据相关规定,河道生态环境最小需水量为平均径流量的10%~20%,由此可得六股河可利用地表水量2.96亿m3。

2.4.2 地下水可利用量

地下水资源可开采量Qap,可根据“开采系数法”计算如式(5)[6]:

式中 ρ为可开采系数,取0.8;Qr为平均地下水补给量(mm)。 计算得Qap为0.67亿m3。

3 绥中县用水分析及供需预测

3.1 绥中县用水量

3.1.1 用水量统计

2017年全年绥中县用水总量2.23亿m3,图2显示了绥中县2017年用水类型,由此可知,农业用水所占用比重最大,为57.31%;其次工业用水占21.23%,生活及公共用水比重为21%。

图2 绥中县用水量

3.1.2 用水量变化趋势

图3可知:绥中县工业和生活用水在逐步缓慢增加,但所占比重依然远小于农业用水;绥中县农业用水量从2011~2015年呈现缓慢增长态势,与区内扩大耕地面积有关。但2015~2017年用水量又出现明显下降,这与区内积极采用节水灌溉措施有关。

图3 各行业用水量变化趋势

3.2 项目区供需水量预测

3.2.1 农业灌溉面积和用水指标预测

农业用水主要是灌溉,从2005~2017年间,绥中县灌溉面积年平均增长率为2.5%,目前水田灌溉面积1万hm2,旱田3万hm2,蔬菜0.57万hm2。预测在2020~2030年间,绥中县灌溉面积年平均增长率为1.5%,到2030年,水田灌溉面积达1.16万hm2,旱田3.48万hm2,蔬菜0.66万hm2。

随着绥中县 “节水增粮”政策的实施,预测在2020~2030年间水田灌溉用水指标为6450m3/hm2,旱田1275m3/hm2,蔬菜指标3450m3/hm2。

3.2.2 灌溉需水量

根据灌溉面积和不同对象用水指标,计算到2030年,绥中县水田需水量0.748亿m3,旱田0.443亿m3,蔬菜0.227亿m3,因此农业用水总量1.42亿m3。

3.2.3 工业用水量预测

目前绥中县工业总产值173.22亿元,预测在2020~2030年期间,其年平均增长率5%,因此2030年绥中县年总产值可达282.16亿元。而在这10年期间,工业用水指标平均为4.0m3/万元,因此预测2030年绥中县工业用水量0.512亿m3。

3.2.4 其他用水量预测

居民生活和公共用水量变化幅度较小,这部分用水量预测会维持在原有水平,即0.371亿m3。

4 结语

(1)通过对绥中县水资源评价,可知该地区水资源开采量小于补给量,但水质污染问题突出,因此用水矛盾也会逐步显现。

(2)通过对未来10年左右用水量预测,可知农业、工业和其他用水量均在逐步上升,因此积极推广节水技术已经成为绥中县可持续发展的必由之路。

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