河北工程大学毕业设计
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 长系列平均 比例 64% 12011 13213 9454 10310 10876 10270 7436 8848 8442 9869 10348 15492 36% 9611 9385 16030 7014 6458 5376 4200 7569 5373 4173 4357 8792 21622 22598 25484 17324 17334 15646 11636 16417 13815 14042 14705 24283 100% 3.2.4 冶河灌区取水许可情况
1994年和2004年,自冶河引水的各分灌区依据自身农业需水要求、工程状况、实际引水量、冶河来水量等情况取得了在冶河的取水许可证,其水量为13146万m3(见附件2~5)。取水许可的水量小于多年平均引水量的主要原因是兴民灌区担心取水许可与水资源费挂钩,未按实际引水情况和灌溉面积进行申报。本着“尊重历史”的原则,建议以多年平均实际引水量办理取水许可证,即15492万m3。
3.3 区域水资源开发利用存在的主要问题
目前冶河供水系统水资源利用量在3亿m3左右,其中农业灌溉用水约占总用水量的69%,是这个区域的用水大户,水资源开发利用中存在的主要问题也在农业用水。冶河水量较为丰沛,常年有水,农业灌溉历史悠久,但历史上由于种种原因造成了灌区用水粗放和水资源开发利用处于杂乱无序的状态,长期以来水量浪费现象比较严重。冶河灌区管理局成立后,将南跃、大同、兴民、源泉、引岗5个灌区统一管理,统一配水,用水无序状况有所改观,但由于经济技术条件的限制,浪费水现象仍然不同程度地存在。主要表现为:传统的灌溉方式造成灌溉制度不符合节水灌溉的要求,作物生育期灌水次数过多;其次是由于工程配套较差,灌水技术比较粗放,使灌水定额普遍偏大;此外,由于渠系建筑物老化失修,田间工程标准低,使渠系水利用系数和灌溉水利用系数偏低。总之,灌溉水利用率低和水资源利用低效是这个地区水资源开发利用中存在的主要问题。
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4 建设项目用水合理性分析 4.1 取水合理性分析
本项目规划取水过程为:在平水年(P=50%), 1~12月份,由从冶河西元村~北方口河段向环城水系调水,调水量5000万m3。
本项目取水来源为冶河灌区强化节水管理和节水改造后节约出的水量,而且这部分水量考虑了灌区既定发展规模对水的需求,是灌区从目前实灌面积30.6万亩发展到规划的有效灌溉面积39.9万亩的基础上得出的,不影响灌区的发展。
取水过程考虑了水源的来水过程:冶河因有威州泉补给,全年不断流,河道水源有保障;取水过程考虑了灌溉用水过程,在非灌溉期和灌水间隙期,尽量使渠道不断流,为西北环城水系供水,可减少输水损失,符合建设节约型社会要求。总之,取水过程考虑了水源的来水过程和工程输水能力,以及灌区修正后的灌水率,依据充分,合理可行(详见本报告第5章)。
4.2 用水合理性分析
本项目是为石家庄西北环城水系供水,可通过供水对象——西北环城水系生态用水分析本供水工程用水的合理性。
4.2.1 供水对象概况
本项目供水对象为石家庄市西北环城水系。石家庄市是个缺水的城市,原本没有天然河湖水系。民心河的建成改写了石家庄市区无水无河的历史,由5条人工河道与市内公园连接在一起,构成了249.66万m2的水面面积,加上原有独立水面的公园面积,总水面面积达到299.62万m2。嗣后,又借防洪整治,将邻近市区段河道进行生态恢复和景观设置,先后实施了太平河环境整治一期工程(以下简称“太平河一期”)和西泄洪渠防洪生态一期工程(以下简称“西北生态一期”),新增水面面积280万m。目前,这两个项目的二期工程(以下简称“太平河二期”和“西北生态二期”)的可研报告和初步设计也已通过审查,即将开工建设。届时,还可增加水面面积158.8万m2,石家庄市总水面面积将达738.42万m2,见表4-1。其中太平河一、二期和西北生态一、二期工程属西北环城水系,其水量由本项目提供。
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表4-1——石家庄市水面面积统计表
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单位:万m2
项目 已建成 将建成 合计 本项目供水 其他独立水民心河 太平河一西北生态太平河二西北生态合计 面 期 一期 期 二期 249.66 49.96 209 71 579.62 35.5 123.3 158.8 738.42 4.2.2 供水对象建设的必要性及合理性
水利部海委利用“水面生态效益法”,即从水体对城市“热岛效应”的抑制作用来评价城市水面合适比例,提出了研究成果:为抵消“热岛效应”,需要的水面面积以占城市市区面积的1/6为宜。即适宜的城市河湖水面比例为10%~15%。石家庄市区现状城区面积155km2,按照已建成的水面面积579.62万m2计算,城市河湖水面比例为3.7%;太平河二期和西北生态二期工程完工后,水面面积可达738.42万m2,城市河湖水面比例为4.8%;远小于适宜的城市河湖水面比例。因此,石家庄市建设西北环城水系符合城市建设的需要。本项目拟利用农业灌溉节约的地表水作为省会城市生态环境用水,总体上不增加取用新水量,也符合水资源综合利用和高效利用的规划思路,在宏观配置上是合理的。
4.2.3 供水对象用水的合理性分析
(1)设计需水量
根据《滹沱河石家庄市区段防洪及河道生态恢复汊河整治一期工程初步设计报告》、《滹沱河石家庄市区段防洪及河道生态恢复太平河整治二期项目环境整治工程可行性研究报告》、《石家庄市西北部水利防洪生态项目一期工程初步设计报告》、《石家庄市区西北部水利防洪生态项目二期工程初步设计报告》,西北环城水系需水量主要为生态水面面积上的蒸发渗漏损失,仅西北生态二期考虑了两次河道换水。其设计需水量见表4-2,水平衡图见图4-1。其中太平河一期与西北生态一期已建成,两项工程的二期工程将于2010年以前完成。
表4-2 ——西北环城水系设计需水量
单位:万m3
水平年 现状
太平河一期 太平河二期 西北生态一期 西北生态二期 合计 3928 1075 5003 27
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2010年 合计
80 1617 1697 6700 水面蒸发39万m3 5083万m3 4628万m 3水面蒸发201万m3 太平河一期需80万m3 水3928万m3 渗漏3727万m3 水面蒸发20万m3 西北生态一期需水1075万m3 太平河二期需水700万m3 渗漏680万m3 退入湿地 北新城分水口 西北生态二期需1617万m 3渗漏1036万m3 水面蒸发68万m3 水1617万m3 换水454万m3 退入洨河 渗漏1095万m3 图4-1 西北环城水系水平衡图
(2)需水量合理性分析
城市生态景观的需水量主要为水面面积上的蒸发损失和相应水体上的渗漏损失,根据石家庄市气象资料和有关规范,确定损失参数如下。
水面蒸发损失:石家庄市水面蒸发量每年在900~1200mm之间,多年平均年降水量497mm,水面蒸发损失在403~703mm之间;平水年可取555mm。
渗漏损失:主要依据实测资料分析确定。在缺乏实测资料情况下,参考有关规范或材料性能进行估算。《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)规定了不同防渗类型的允许最大渗漏量见表4-3。在特定的防渗衬砌材料条件下,一般年份平均渗漏强度可参照“允许最大渗漏量”或渗漏损失参数进行估算,同时应考虑工程施工和运用的具体条件,并参考类似工程的渗漏情况综合分析确定。
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