摘 要:规划水库群的目的是为了提高小型水库水资源利用率。我市的水库规模一般中型水库和小(1)型水库每平方公里的平均设计库容相对较大,达到80万m3/km2以上,均是多年调节,而小(2)型水库每平方公里平均设计库容仅34.0万m3/km2,多是年调节水库,如将这些水库的供水管线组成管网,由供水厂统一调度运用,将大大提高库容的调节作用,提高水资源利用率。
关键词:小水库;联网;水源;调度
1. 引言
深圳现有水库中与东部供水和东深工程联网的水库共18座,总库容3.37亿m3,调蓄库容2.34亿m3。目前,深圳市现有小型水库163座,控制集雨面积305km2,占全市中小型水库集雨面积53.3%,小型水库总库容2.528亿m3,占全市水库总库容的43.56%。小型水库的水资源量约占我市境内水资源的一半,是我市社会经济发展、国计民生的重要资源,但是这些小型水库调蓄能力差,且大部分水资源没有被利用起来。为了提高小型水库水资源利用率,减小我市供水风险,规划以街道或相邻区域为单位,组成小水库群,将提高库容的调节作用,提高水资源利用率。
2. 水资源开发利用现状及规划
2.1水源工程现状
截至2008年底,深圳市蓄水水库共有172座(龙岗区牛牯岭水库报废),以供水为主的水库共有89座,其中,中型水库10座,小(1)型45座,小(2)型34座,全部水库控制流域面积572.31km2。现有水库总库容5.8亿m3,正常库容4.3亿m3。
2.2供水水厂现状及规划
深圳市由于供水水源、地形、水库分布等实际条件,截至2007年底,深圳市水厂共有:特区内15座、宝安27座、龙岗33座,合计73座(不含村级水厂)。若含村级水厂,则共有133座水厂,其中,规模在1万m3/d以下占总数的45%。根据《深圳市城市供水规划(2006-2020)》,深圳市规划水厂共52座,大部分小规模水厂将被取消。
3. 小型水库群组合及联网调度规划
3.1小水库群组合规划
规划水库群的目的是为了提高小型水库水资源利用率。我市的水库规模一般中型水库和小(1)型水库每平方公里的平均设计库容相对较大,达到80万m3/km2以上,均是多年调节,而小(2)型水库每平方公里平均设计库容仅34.0万m3/km2,多是年调节水库,如将这些水库的供水管线组成管网,由供水厂统一调度运用,将大大提高库容的调节作用,提高水资源利用率。
根据规划原则,本次规划将组成7个小型水库群组合,分别为龙岗西部群、龙岗中部群、龙岗东部群、宝安西部群、光明新区群、宝安东部群和盐田群,共包括了85座小型水库。
3.2水源及供水系统联网规划
3.2.1龙岗西部群联网规划
平湖片区供水主要以北线引水工程源水为主,工程检修期利用甘坑、苗坑2座水库,满足苗坑水厂20万m3/d的需要,服务片区为平湖街道。按30天检修期计算,所需本地水库源水600万 m3,平湖片区通过对甘坑、苗坑水库的扩容工程后,两水库兴利库容为629.8万 m3,可以满足检修期的供水。因此,在一系列规划兴建措施完成后,该片区是可以满足供水需求的。
坂雪岗片区目前主要规划由红木山水厂(东江水源)供水,年需水量约5840万m3,红木山水厂依托东江水源干线工程,从长岭皮取水,为加强该片区事故供水保障能力。结合片区水库现状,深圳市小型水库除险加固工程(第二批)除险加固的水库恢复南坑、南山、正坑、金园、托坑5座水库的供水功能,本次规划对雅宝水库进行除险加固工程,恢复其供水功能。
3.2.2 龙岗中部群联网规划
坪地水厂远期规模为14万m3/d,黄竹坑、长坑、白石塘3座水库直接供水至水厂,和尚径水库扩容后,97%年可调蓄库容850.5m3,本地水源将达到1375.85万m3,靠自产水可以满足东部引水工程检修期该水厂的正常供水,本次无需规划建设内容。
獭湖水厂远期规模为20万m3/d,目前水厂直接从东江水源干线取水,检修期由松子坑水库供水,松子坑水库同时肩负坑梓水厂(6万m3/d)的供水任务,为提高供水保障率,规划修建2条源水管线:一条管径400mm、长3.0km的管道,将沙背沥水库源水输送至獭湖水厂;第二条管径400mm、长1.4km的管道,将三棵松水库源水输送至獭湖水厂。两项工程使獭湖水厂拥有双水源,有效保障供水安全。新建一条管径400mm、长2.5km的输水管,将石桥沥水库源水输送至坑梓水厂,以提高供水保障率。
3.2.3龙岗东部群联网规划
葵涌片区水库群以梨壁石为节点,利用大鹏半岛支线供水工程、坝光支线、打马沥梨壁石隧洞将葵涌片区水库与赤坳水库、打马沥水库连通,形成大鹏、南澳两街道与坪山、葵涌两街道的双向供水系统。由于溪涌村水厂规模小,设备陈旧,将逐步淘汰。规划以庙角岭水厂和规划兴建的坝光水厂为节点与大鹏支线相连接。以坝光水厂为节点,连接盐灶水库和规划兴建的洞子水库至坝光水厂,并利用坝光支线引东部水至坝光水厂,以满足规划坝光精细工业园的用水需求。以庙角岭水厂为节点,仍保持罗田水库和径心水库的源水供应,同时规划开发葵涌地下水,地下水供给庙角岭水厂,遵循重点监测和保护水质、批准使用的原则,葵涌地下水按现状日开采控制在2500 m3/d以下使用,年采水量约91万 m3。正常运行期时庙角岭水厂和坝光水厂均利用大鹏支线源水。东部工程检修期时从各小水库和葵涌地下水取水。
由于长坑水厂和债头水厂规模小,设备陈旧,将逐步淘汰。规划大鹏片区以鹏城水厂和核电水厂为节点与大鹏支线相连接。以鹏城水厂为节点,依托大鹏供水支线向大鹏片区供水。规划扩建打马沥水库,以提高其调蓄大鹏支线东江源水的能力,并兴建输水管引大垅水库源水进打马沥水库供给鹏城水厂;保留马草龙水库源水进水磨坑水库至鹏城水厂;规划兴建400mm管径,长2.5km的输水管将鬼打坳、债头、长坑三水库源水输送至鹏城水厂。以核电水厂为节点,规划兴建岭澳水库—大坑水库输水管线至核电水厂,主要供给岭澳核电厂工业及生活用水。
3.2.4龙岗东部群联网规划
3.3小型水库群联网调度运用
水库联网后,各水库可以根据气象、水文等情况,进行适时调度,减少水库弃水,提高供水能力,可采用以下几种原则:
1.在汛期,特别是呈前汛期,先用小(2)型水库内的水,后用小(1)型水库的水,再用中型水库的水。
2.在后汛期力争把小型水库蓄满,当作境外引水检修期用水。
3.结合气象预报,在暴雨、大暴雨之前尽量把小水库的水供给水厂,既腾空水库,又可增加小水
库的防洪安全。
4.正常情况按境外水分配指标进行引用或者尽可能少引用,在汛期,东江加大引水情况下,在满足防洪的前提下可尽量蓄满水库。
4.效益分析
通过水库群联网调度、改造建设,可使深圳市的供水能力增加7256.03万m3,这些效益主要来自以下五个部分:
(1)联网以后可以实行多年调节,以前97%保证率的水库年调节系数仅为0.42,通过多年调节,调节系数可达到0.65~0.75,考虑综合利用调节系数定为0.7,在年径流量1000万m3的情况下,每平方公里的水资源利用量可以从42万m3,提高到70万m3,提高67%,这是联网、整合、联合调度的效益之一。
(2)通过联网、整合,把一批过去未用作供水的水质优良的小型水库进入供水行列,增加了本地水资源利用的总量,这是水库群联网度的效益之二。
(3)一部分小(1)型水库和大部分小(2)型水库过去因水库安全达标问题未解决,实行了降低水位运行的调度方式,至使正常水位的蓄水能力都没有达到,通过一些工程措施使这些水库防洪安全达标,达到正常水位运行,恢复总的调蓄库容,这是水库群整合规划建设的效益之三。
(4)我们规划所有的供水水库在保证防洪安全的前提下,对有条件的水库进行溢洪道的简易改造,在后汛期适当提高30~50cm的水位,多蓄部分后汛期雨洪,增加总的水源,这是这次规划建设的效益之四。
(5)众所周知,东江水源虽然是有计划分配的,但在汛期雨洪资源是丰富的,龙岗全区的水库联网调度和局部改造后,将增加总的调蓄库容,在汛期多抽取东江洪水,以调剂枯水期用水。这是水库群联网、联合调度非常明显的、,非常重要的效益之一。
综上所述,深圳市小型水库群联网调度的效益是非常显著的,通过这一系列措施之后,7个水库群的年总供水能力达到16418.37万m3,增加了7256.03万m3。事故供水保障天数大于30天,并可实现东江水源工程、粤港东深供水工程的两大源水灵活调配使用,有效保障区内供水安全。
参考文献
[1] 韩江. 东莞市东江与水库联网供水水源工程作用及其实施效果探讨. 人民珠江,2010(1):14-16
[2] 林一萍,干勇. 水库群优化调度研究进展综述.农业与科技,2007.8(4):96-100