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喀左县利州工业园区需水量分析预测

2024-11-02 83 上传者：管理员

摘要：喀左县利州工业园区是辽宁省朝阳市加快东北老工业基地建设的新兴发展重点地区。该研究在对该区域以及与其取水水源有水力联系的利州街道和大城子街道范围的供用水情况进行分析的基础上，选取2020年为现状年，分别选用“不同类别用地用水量指标法”、“城市综合用水量指标法”和“最高日综合生活用水量法”三种方法对工业园区规划年2025年和2030年进行了需水量预测。考虑到工业园区目前的用水实际现状以及未来的发展，确定采用城市综合用水量指标法计算需水量，即2025年、2030年的年用水量分别为301.7、661.9万m3,日需水量分别为0.83、1.81万m3。该预测结果与水资源配置规划相适应，同时符合喀左县用水总量控制指标，为利州工业园区未来的发展和水资源开发利用提供了可靠的理论基础。

关键词：
供用水情况
基地建设
水资源配置
用水需求
需水量预测
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喀左县利州工业园区是在深化改革与加快东北老工业基地建设振兴的背景下，结合辽宁省朝阳市喀左县实际发展而设立的，其坐落于县城中西部的南哨街道，中心坐标为E119°43′51″,N41°4′3″,总面积13.03km2。该工业园区以生态理念和共生思想为指导，形成自然环境与人工环境和谐发展的生态工业园区，发展以农产品加工、包装材料、环保产业、建材紫砂等为主导的产品集聚区，旨在打造东北最大的轻工产品生产加工、集散、物流基地。水资源作为支撑社会经济和生态环境可持续发展的根本性资源，需要认真调查分析其现状以及未来水资源量的需求，以满足工业园区发展要求，为合理开发利用水资源和实现工业园区可持续发展提供理论基础。

1、研究区概况

1.1自然地理状况

喀左县为辽宁省“喀喇沁左翼蒙古族自治县”的简称，是辽西走廊重要通道，在辽宁河北内蒙古三个省份的交汇处，利州工业园区地处喀左县城东南侧1km处，北接喀左县城，南至陶瓷厂，西沿207省道公路，东环大凌河西岸，这为利州工业园区的发展提供了良好的地理与交通优势。

1.2水文气象

研究区气候类型为大陆性季风气候，位于北温带半干旱地区，气温与降水四季分明，降水量年内年际均分配不均。春季由于冷高压向北撤离，东南季风来临相对较迟，导致春季气温较低干旱大风雨量较小；夏季气温高蒸发量大降雨集中，一般出现在7月下旬至8月下旬之间，且场次较少，无连雨季发生；秋季风大日照充足降水减少，冬季气温较低雨水稀少[1]。

1.3水资源量

以二评成果《朝阳市水资源》为分析基础，经计算本次研究区域多年平均(1956—2000年)水资源总量为562.3万m3,其中地表水资源量与地下水资源量分别为562.3万m3和322.7万m3。

1.4供水量与供水结构

供用水情况分析应充分考虑与工业园区取水水源的水力联系，对取水水源来水情况、现有工程和供水情况、资源开发利用程度、水文站网等情况进行综合考虑，本次研究在结合工业园区分布范围的基础上，对喀左县利州街道和大城子街道范围的供用水情况进行分析。2020年大城子街道和利州街道范围内供水由地表水、地下水、中水三部分组成，供水量共计961.5万m3,详述如下：地表水供水水源为大凌河河水，通过橡胶坝拦蓄供人工湖生态用水，地表水源供水量为353.0万m3;地下水依靠喀左县自来水有限公司和部分自备水井提供，地下水水源供水量为608.5万m3;其他水源有污水处理厂回用水，污水处理量最高3.0万t/d,中水达标排放至大凌河西支入河口下游1.2km处，作为河道补水，补水量155.0万m3。

1.5用水量及用水结构

在2020年《朝阳市水资源公报》基础上，对喀左县大城子街道和利州街道范围内用水量进行分析计算。研究区用水量包含农业用水量、林牧渔畜用水量、工业用水量、城镇公共用水量、居民生活用水量和生态环境用水量，2020年其用水量分别为135.2万m3、120万m3、80万m3、68.3万m3、185万m3和373万m3,占用水总量的比例分别为14.4%、12.5%、8.3%、7.1%、19.2%、38.8%。由各行业用水量所占比例可以发现，在研究区生态环境用水和生活用水占主导，这是由于该区域主要以城市生活为主，也充分体现生态环境在社会发展过程中逐渐被重视的趋势。

2、用水需求预测

2.1现状与规划水平年

用水量的预测需要基于现状年进行，现状年应尽可能选取较新的年份，以保证预测更为准备，同时需要避开枯水年份和丰水年分，尽量选择与多年平均水平相近的年份，结合本次研究根据来水水平，同时考虑与相关规划相协调，确定本次研究现状水平年为2020年。规划水平年通常以5a为一个周期，尽量与国家规划保持统一，所以确定近期规划水平年为2025年，远期规划水平年为2030年。

2.2预测方法

本次需水预测将在分别采用“不同类别用地用水量指标法”、“城市综合用水量指标法”和“最高日综合生活用水量法”三种方法进行预测的基础上进行分析，最终确定利州工业园区的需水量。

2.3不同类别用地用水量指标法预测

《城市给水工程规划规范》(GB50282-2016)为城市建设用水量计算提供了全面准确的计算依据，成为本次“不同类别用地用水量指标法预测”方法的重要参考。用水量的预测计算指标需要综合考虑城市所在区域的自然地理情况、水资源数量及分布情况、城市发展方向与规模大小、各行业结构组成和发展水平、水资源循环利用率水平等因素，结合特定时段水量需求与现状条件下水资源量调查统计，以“节水优先”为指导，全面考虑分析计算后确定。

计算公式为：

Q=10-4Σqiai(1)

式中：qi为不同类别用地用水量指标，m3/(hm2·d)];ai为不同类别用地规模，hm2。

当进行城市水资源供需平衡分析时，城市年用水量可按W=365Q/K计算，其中W为城市年用水量(万m3/a);K—日变化系数。应根据城市所在区域的自然地理情况、水资源数量及分布情况、城市发展方向与规模大小、各行业结构组成和发展水平、水资源循环利用率水平等因素等因素分析确定。在缺乏资料时，宜采用1.1～1.5,本次利州工业园区日变化系数按1.5考虑，经过计算，利州工业园区2025年、2030年的年用水量分别为635.1、890.6万m3,日变化系数按1.5考虑，即2025年、2030年的日需水量分别为1.74、2.44万m3。

2.4城市综合用水量指标法预测

2.4.1人口分析预测

1)居住人口：

工业园区现状2020年人口13664人，根据利州工业园区情况进行分析，把2020—2030年自然增长率确定为3.0‰/年。

利州工业园区的人口预测采用公式为：

Q=Q0(1+K)N(2)

式中：Q为规划年份人口数量，人；Q0为现状年2020年人口数量，人；K为规划水平年人口数量自然增长率(3.0‰);N为规划水平年，a。

由上式计算得出2025年人口1.39万人，2030年人口1.41万人。

2)就业人口：

就业人口的预测，主要根据不同的产业类别及就业密度进行预测。根据园区规划，规划工业用地面积2025年为162.10hm2、2030年为510.63hm2。经验数据表明，工业用地就业人口密度为100～200人/hm2。根据邻近其它工业园区实际就业情况，按照喀左利州工业园区就业人口密度为105人/hm2计算，预测就业人口2025年为1.7万、2030年为5.4万人。

3)总人口：

总人口为居住人口和就业人口之和，规划到2025年和2030年，利州工业园区总人口分别为3.1万人、6.8万人。

2.4.2需水量预测

城市综合用水量指标法计算公式为：

Q=q1P(3)

式中：Q为城市最高日用水量，万m3/d;ql为城市综合用水量指标，万m3/(万人·d);P为用水人口，万人。

参考《城市综合用水量指标标准》[4]确定各项指标，由于喀左县现状年2020年喀左县县城人口约8.3万人，属于小Ⅱ型城市，为第二区域，采用的指标标准为0.40万m3/(万人·d)。利州工业园区规划到2025年，总人口分为居住人口及就业人口，共3.1万人。据此计算利州工业园区的用水量为1.24万m3/d。规划到2030年，总人口分为居住人口及就业人口，共6.8万人。据此计算利州工业园区的用水量为2.72万m3/d。则利州工业园区2025年、2030年的年用水量分别为301.7、661.9万m3,考虑日变化系数1.5,即2025年、2030年的日需水量分别为0.83、1.81万m3。

2.5最高日综合生活用水量法预测

《室外给水设计规范》(GB50013-2018)中指出：生活用水定额应以“节水优先”为原则，保证居民生活用水为前提，综合考虑本地经济社会发展水平、水资源承载能力、水资源开发利用模式等，以现状各行业用水定额为基础，考虑以上所有因素确定。当地区用水量资料不全不足以确定用水定额时，可参照类似地区确定，或按最高日居民生活用水定额确定。考虑喀左县地区国民经济和社会发展情况、未来水资源工程规划情况等综合分析确定工业园区最高日居民综合生活用水定额2025年、2030年分别为120L/人·d、130L/人·d。结合上述人口预测结果，则最高日综合生活用水量为2025年、2030年综合生活用水量分别为135.8万m3、322.7万m3,即日需水量分别为0.37、0.88万m3。

2.6预测结果对比分析

2.6.1结果对比

通过上述计算分析，采取三种不同方法计算的需水预测结果见表1。

表1不同方法计算工业园区需水量统计表

万m3

项目不同类别用地用水量指标城市综合用水量指标法最高日综合生活用水量

年份202520302025203020252030

日用水量1.742.440.831.810.370.88

年用水量635.1890.6303.0660.7135.1321.2

本次预测时充分考虑了当地用水和节水的实际情况，采用不同类别用地用水量指标基本处于规范规定的最低标准，城市综合用水量指标和最高日居民综合生活用水采用小城市Ⅱ型高值。由于利州工业园区是集产业、行政办公、居住、商业等综合职于一体的新园区，发展空间大，发展速度快，人口分布密集，因此用水指标高于其他地区，符合工业园区用水的实际情况。考虑到工业园区目前的用水实际现状以及未来的发展，确定采用城市综合用水量指标法计算需水量，即利州工业园区2025年、2030年的年用水量分别为301.7、661.9万m3,日需水量分别为0.83、1.81万m3。

2.6.2结果合理性分析

2.6.2.1水资源配置规划适应性分析

依据已有的相关规划成果(《规划》采用2018年为现状年),利州街道(南哨街道)规划水平年2025年和2030年的需水预测为：2025年和2030年年用水量分别为516.0、656.0万m3,日用水量分别为1.41、1.80万m3/d。其中工业需水量分别为110.0、137.0万m3,日用水量分别0.30、0.47万m3/d。生活需水量分别为170.0、240.0万m3,日用水量分别0.47、0.66万m3/d。由此可见，已有规划2025年、2030年的全部工业需水量较利州工业园区要小，主要是采用的现状年工业园区的工业增加值小，园区才刚刚起步，一部分企业处于建设或待建、还有一部分企业处于停产状态。同时从园区的产业结构分析，入驻的企业除陶瓷、饲料等用水量相对高一些的企业外，主要的用水还是生活等。因此工业园区的预测结果与水资源配置规划相适应。

2.6.2.2用水总量控制指标符合性分析

通过对喀左县2011—2020年10a的用水量情况进行统计分析可知：喀左县的用水主要是农业、林牧渔畜、居民生活，这3方面的占比约91.63%,工业用水量仅占3.84%,用水总量在6800～5000万m3,多年平均6157.4万m3。用水量的变化原因一是农业用水方面由于喷灌、膜下滴灌等节水技术的应用，有效提高了灌溉效率，农业用水有略微下降的趋势；二是随着城镇化进程的发展，耗水量较大的农村用水逐步转向用水效率较高的城镇生活用水，所以农村生活用水出现下降的趋势。因此，在《水资源配置规划》的基础上增加工业园区规划用水量来分析，按此估算喀左县2025年、2030年总需水量分别为7224、8192万m3,与用水总量控制指标8800万m3相比，2025年、2030年的余量分别为1576、608万m3,符合喀左县用水总量控制指标。

3、结论

1)文章在对喀左县利州工业园区以及与其取水水源有水力联系的利州街道和大城子街道范围的供用水情况进行分析的基础上，选取2020年为现状年，分别选用“不同类别用地用水量指标法”、“城市综合用水量指标法”和“最高日综合生活用水量法”3种方法对工业园区规划年2025年和2030年进行了需水量预测。

2)规划年2025年和2030年采用“不同类别用地用水量指标法”预测年用水量分别为635.1、890.6万m3;“城市综合用水量指标法” 预测年用水量分别为303.0、660.7万m3;“最高日综合生活用水量” 预测年用水量分别为135.1、321.2万m3。考虑到工业园区目前的用水实际现状以及未来的发展，确定采用城市综合用水量指标法计算需水量，即利州工业园区2025年、2030年的年用水量分别为301.7、661.9万m3,日需水量分别为0.83、1.81万m3。

3)对需水量预测结果进行水资源配置规划适应性和用水总量控制指标符合性分析。分析结果表明：工业园区的预测结果与水资源配置规划相适应，同时符合喀左县用水总量控制指标，为利州工业园区未来的发展和水资源开发利用提供了可靠的理论基础。

参考文献:

[1]吾守尔·吾布里.伽师县工业园水资源供需分析[J].陕西水利,2023(12):42-43,49.

文章来源:尚小婷.喀左县利州工业园区需水量分析预测[J].黑龙江水利科技,2024,52(10):76-79.