輪臺縣城2025年水資源供需平衡分析

魏 娟

(新疆巴音郭楞水文勘測局，新疆 庫爾勒 841000)

隨著社會經濟發展，輪臺縣城用水量越來越大。為了合理確定供水量，確?？h城未來發展用水需求，需對輪臺縣城未來水資源供需情況進行論證分析。

1 概況

輪臺縣位于天山南麓、塔克拉瑪干沙漠北緣，面積14182km2。轄7個鄉、4個鎮。2019年末，全縣總人口為11.62萬人，其中城鎮人口4.09萬人。輪臺縣屬典型的大陸性氣候，多年平均降水量為52.2mm，多年平均蒸發量為1960mm。輪臺縣城鎮供水水源為阿克薩來中心水廠，位于阿克薩來鄉境內(南疆鐵路以北1.5km處)，為迪那河流域洪積扇上緣水量豐富區，屬易開采區。水源機井8眼(備用1眼)，供水范圍為輪臺縣主城區，供水范圍內現狀人口為69172人。

2 水資源分析

2.1 地表水資源量

輪臺縣水系較為發育，境內自西向東發源于天山的山溪性河流有迪那河、土尸洛克河、塔勒克河、陽霞河、庫努爾河、克因力克河、策大雅河、月塘鐵力克河及野云溝等。其特點是：年際徑流量變化不大，年內變化懸殊；普遍是春、秋來水量小，夏季來水量豐富；河流來水量以融雪為主，另有少量泉水補給，來水洪枯比較大。在洪水季節迪那河、陽霞河、策大雅河河水可穿過314國道流入灌區下游，消散入滲沖積平原區下游。此外，塔里木河在英巴扎.上游約30km處進入輪臺縣境內，輪臺縣為塔里木河的流經區。

根據《巴音郭楞蒙古自治州水資源公報(2020年)》，輪臺縣2020年地表水資源量為3.19億m3[1]，約占全州地表水資源總量的3.15%，年平均徑流深22.5mm，多年平均水資源量為4.98×108m3。迪那河也有近1.5億m3水量產自庫車縣。

2.2 地下水資源量

根據《巴音郭楞蒙古自治州水資源公報(2020年)》，輪臺縣平原區地下水資源量1.17億m3，山丘區地下水資源量1.184億m3，平原區與山丘區地下水資源量重復計算量為0.849億m3，輪臺縣全縣地下水資源總量為1.505億m3?？鄢乇硭c地下水重復計算量1.261億m3，地下水資源量與地表水資源量不重復計算量為0.244億m3。

2.3 水資源時空分布特點

輪臺縣主要山溪性河流徑流年內分配極不均勻，以迪那河為例，全年總水量的80.2%集中于5—8月；最小3個月(12月—次年2月)水量僅占全年總量的2.05%；水量最大的7月占全年總量的26.7%；最小月2月僅占年總量的0.57%；迪那河徑流年際變化不大，其徑流變差系數Cv為0.25，年際變化無顯著的單向減少或增大的趨勢。

3 需水量分析

輪臺縣城鎮供水水源阿克薩來中心水廠用水組成主要有：鄉鎮居民生活用水量、鄉鎮公共建筑用水量、牲畜用水量、縣城居民綜合生活用水量、縣城澆灑道路廣場及綠地用水量、管網漏失水量和未預見用水量。

3.1 生活需水量計算

輪臺縣城阿克薩來中心水廠供水范圍現狀人口為69172人，規劃水平年2025年，人口為94833人。供水范圍人口、牲畜統計見表1。

表1 中心水廠供水范圍人口、牲畜統計表

根據SL 310—2019《村鎮供水工程技術規范》，送水到戶，水龍頭入戶，基本全日供水，有洗滌設施，少量衛生設施，取40～60L/(人·d)[2-3]。綜合項目區社會經濟發展狀況和生活水平，設計取50L/(人·d)。生活需水量計算：

W1=Pq1/1000

(1)

式中，W1—最高日生活需水量，m3/d；P—規劃年用水人口數，33183人；q1—最高日生活用水指標，取50L/(人·d)。

經計算，W1=1659.15m3/d。

3.2 鄉鎮公共建筑需水量

根據SL 310—2019，可按居民生活用水量的10%～15%考慮，本次根據實際情況按10%計，則鄉鎮公共建筑需水量W2=165.92m3/d。

3.3 飼養畜禽需水量

根據調查，在項目區供水范圍內，現狀牲畜為82356標準頭(只)，規劃牲畜為97371頭(只)。

則畜禽需水量計算：

W3=Xq2/1000

(3)

式中，W3—最高日牲畜用水量，m3/d；q2—最高日牲畜用水指標，5L/(d·頭)；X—規劃年用水牲畜數，97371頭。

經計算，飼養畜禽需水量為W3=486.86m3/d。

3.4 縣城綜合生活需水量

根據GB 50013—2018《室外給水設計標準》，綜合生活需水量包括居民日常生活用水以及公共建筑用水[4]，輪臺縣規劃年主城區人口為61650人，屬于三區小城市Ⅱ型，最高日綜合生活用水定額為110～210L/(人·d)，本次根據實際用水情況及綜合考慮，綜合生活用水標準取130L/(人·d)。

綜合生活用水量W4=130×61650/1000=8014.5m3/d。

3.5 澆灑道路和綠地需水量

輪臺縣澆灑道路和綠地需水量主要為縣城區域，水源主要自于中水回用和地表水，少部分區域依靠城市自來水。根據實際，澆灑道路與綠地用水均取2.0L/(m2·d)，縣城澆灑道路與綠地用水面積為655000m2。澆灑道路和綠地需水量：W5=655000×2/1000=1310m3/d。

3.6 管網漏失水量和未預見水量

根據SL 310—2019，本次根據現狀管網系統完善程度、實際計量情況，按10%取。則W6=(W1+W2+W3+W4+W5)×10%=(1659.15+165.92+486.86+8014.50+1310)×10%=1163.64(m3/d)。

3.7 總需水量

由于輪臺縣城鎮供水水源阿克薩拉中心水廠水源地，位于迪那河流域水量豐富易開采區，開采承壓水層，水質良好，可直接用于生產、生活。水廠用水主要為消毒處理的水，可不計水廠自用水量。本次論證中心水廠的取水量與供水量一致。即：

最高日需水量=W1+W2+W3+W4+W5+W6=1659.15+165.92+486.86+8014.5+1310+1163.64=12800.06(m3/d)。

輪臺縣城鎮供水水源阿克薩來中心水廠供水范圍內規劃年2025年，依據《室外給水設計標準》(GB 50013—2018)規定：最高日城市綜合用水的日變化系數rd宜采用1.1～1.5[5]。本次計算rd根據實際情況選取值為1.50。

則規劃年需水量Wa=W日取×365÷1.5÷10000=12800.06×365÷1.5÷10000=311.47萬m3/a

3.8 項目需水量核定

輪臺縣城鎮供水水源阿克薩來中心水廠用水項包括鄉鎮居民生活用水量、鄉鎮公共建筑用水量、牲畜用水量、縣城居民綜合生活用水量、縣城澆灑道路廣場及綠地用水量、輸配管網漏失水量和未預見用水量?，F狀年2020年實際取水量為302.5萬m3。由于水源井抽取地下水水質符合國家GB/T 14848—2017《地下水質量標準》及GB 5749—2006《生活飲用水衛生標準》所規定的一級水的標準，不需設置水處理設備，只需消毒處理即可達到要求，中心水廠取水量即為供水量，因此論證后輪臺縣城鎮供水水源阿克薩來中心水廠年取水量311.47萬m3，最高日供水量12800.06m3/d，年供水量311.47萬m3，符合實際需求。

4 供水及水量平衡分析

輪臺縣城鎮供水水源阿克薩來中心水廠由水源井、集水管網、供水首站等組成，水廠至供水用戶有輸水管、供水末站和用戶管網組成。供水方案為取用地下水。

4.1 水源開發利用現狀分析

4.1.1 地表水開發利用分析

2020年，輪臺縣的地表引水量為3.26億m3，引水量占總水資源量的94.93%，略小于輪臺縣“三條紅線”地表水用水控制指標3.4231億m3。2025年，輪臺縣“三條紅線”地表水用水控制指標2.9781億m3，可見，在用水總量控制指標條件下全縣地表水無開發利用潛力。

4.1.2 地下水開發利用分析

輪臺縣現狀年的地下水實際開采量為0.75億m3，小于地下水可開采量為1.505億m3，地下水開發利用程度為49.83%。2025年，輪臺縣“三條紅線”地下水用水控制指標0.7663億m3，可見輪臺縣在地下水用水控制下，地下水開發利用潛力較小。

4.1.3 用水情況分析

根據《輪臺縣地下水資源利用開發利用規劃報告(2019)》資料，阿克薩來鄉地下水資源總量為4095.49×104m3/a，地下水可開采量為2100.72×104m3/a，地下水已開采量為652×104m3/a，未超采，仍有1448.72×104m3/a的開采潛力。根據輪臺縣阿克薩來中心水廠的數據統計，近5年平均取地下水量297.28萬m3，且有逐年增加趨勢，主要原因為供水范圍內人口增加。近5年現狀用水情況見表2。

表2 輪臺縣城鎮供水水源阿克薩來中心水廠近5年取水量統計表 單位：萬m3

阿克薩來中心水廠位于阿克薩來鄉境內(南疆鐵路以北1.5km處)，地下水埋深5～20m，含水層厚度83m，巖性以砂卵礫石為主，滲透性強，礦化度小于1g/L，水化學類型SO-Cl-Ca-Na型。在中心水廠附近有3眼參考井(H1、H2、H3)抽水試驗資料可知：孔深120m、管徑426mm、濾水管長35～54m、含水層30～60m，靜水位1.7～5.5m，抽水降深5.15～8.75m，涌水量5792.2～6840m3/d，滲透系數32.03～84.0m/d，影響半徑200～548.8m。8眼水井井深120m，機井間距大于650m，井徑700mm，管徑426mm。機井設計流量200m3/h，則日可供水38400m3。

4.2 水量平衡分析

輪臺縣城鎮供水水源阿克薩來中心水廠最高日需水量12800.06m3/d，年需水量311.47萬m3/a，而阿克薩來中心水廠日可供水38400m3，年可供水量1401.6萬m3/a，當地地下水仍有1448.72×104m3/a的開采潛力，完全滿足2025年輪臺縣城發展用水需求，所以水資源供需平衡。

5 結語

地下水資源管控和城市用水發展，一直是以地下水源供水為主的城市不可調和的用水矛盾。輪臺縣地處歐亞大陸腹地的塔里木盆地北緣，降水稀少，蒸發強烈，空氣干燥，縣城主要依靠開采地下水進行供水。隨著社會經濟發展，輪臺縣地下水開采量日益俱增。為了落實水資源“三條紅線”的管控，確保城市供水需求，經過分析探討，輪臺縣城鎮供水主要由阿克薩來中心水廠利用8眼水井開采地下水的方式進行供水，最高日需水量12800.06m3/d，年需水量311.47萬m3/a，水廠日可供水38400m3，年可供水量1401.6萬m3/a，取水量滿足設計水平年需求，沒有超過管控標準。為類似地區縣城供水研究提供了借鑒。