夏官营生态创新城、兰州城市副中心水资源分配利用方案研究

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　　摘 要：拟建的夏官营生态创新城和兰州市副中心以“科创研发引领区、生态宜居样板区、功能疏解承接区、高质量发展示范区”为功能定位，以“山、水、城、园一体”为城市规划理念，本文通过调查分析项目区内自有水资源、外调水资源现状，重点围绕项目区的生活用水、城市绿化、生态等用水量进行分析，提出具有一定参考价值的项目区水资源分配、利用方案。
　　关键词：水资源;配置;用水量
　　夏官营生态创新城和兰州市副中心位于榆中盆地，规划建设范围东起敬家山，西至白虎山，南起兴隆山，北至北山，总用地面积约123 km2，包括榆中县夏官营镇、三角城乡、城关镇。项目区规划建设面积为60.0 km2，其中夏官营生态创新城20.0 km2、榆中县城片区20.0 km2、三角城片区20.0 km2。以项目的总体概念规划为依据，通过调查分析项目区内自有水资源、外调水资源现状，重点围绕项目区的生活、城市绿化、生态等用水量进行水资源配置。
　　一、项目区水资源现状
　　榆中县全境属黄河流域，县境内的河流按自然形成、水源的分布状况，可以分为一级的3个水系和14条直接通入黄河的支沟。黄河干流从西北边界流过，区内流程50.0 km，水面海拔1 400～1 510 m，低于榆中平原400～500 m。
　　（一）自产水资源
　　项目区位于榆中盆地的夏官营镇、三角城乡、城关镇，属于黄河的一级支流宛川河流域。项目区内发源的主要河流有兴隆峡、龛谷峡、盛隆河，其中盛隆河为城市排洪河道，属季节性河流，无常流水。
　　1.兴隆峡
　　兴隆峡为宛川河支流，主河道长
　　15.2 km，流域面积92.8 km2，利用兴隆峡万家庄水文站14 a径流系列，用矩法采用P—Ⅲ型曲线适线，经频率分析计算得兴隆峡多年平均流量为0.281 0 m3/s，多年平均径流量为858.5万m3;95%保证率时流量为0.157 0 m3/s，径流量为494.1万m3（见表1）。
　　2.龛谷峡
　　龛谷峡为宛川河支流，主河道长度18.0 km，流域面积63.8 km2，龛谷峡流域内没有水文站，但龛谷峡与兴隆峡为相邻流域，两流域植被、下垫面条件基本一致，故龛谷峡水文分析计算是以兴隆峡万家庄峡口水文站为参证站，计算出兴隆峡多年平均流量0.193 2 m3/s，多年平均径流量为590.2万m3/a;95%保证率时流量为0.108 0 m3/s，径流量为339.7万m3（见表2）。
　　项目区用水主要是生活、生产用水，自产水按照95%保证率时流量确定，项目区总自产水量为833.8万m3。
　　（二）外调水资源
　　1.引洮供水一期榆中配套工程
　　引洮供水一期榆中配套工程，工程设计平均流量0.87 m3/s，设计引水流量1.00 m3/s。主要供水范围为榆中县川东、川西、北山等片区14个乡镇38.55万人城乡居民和工业用水。引洮水源平均年供水总量2 771.0万m3（其中灌溉用水404.0万m3，城乡居民、牲畜及工业用水2 367.0万m3），可用外调水资源量2 367.0万m3。
　　2.兰州城市供水（集团）有限公司供水水源
　　兰州城市供水（集团）有限公司供水水源，主要供水对象为和平镇、酒钢、榆中盆地内大学城用水，设计供水规模5万m3/d，和平供水规模3萬m3/d，盆地供水规模2万m3/d，平均年供水总量730.0万m3，其中项目区内供水规模725万m3/a，酒钢生活区供水规模5万m3/a。
　　3.榆中县三角城电力提灌工程
　　项目区属于“三电”东干渠控制范围，该渠道控制榆中盆地灌溉面积1万hm2，渠道设计供水流量4.90 m3/s，扣除农业灌溉用水外，年供水能力2 500.0万m3。项目区外调水资源包括引洮供水、兰州城市供水（集团）有限公司供水和榆中县三角城电力提灌工程供水，项目区可利用总外调水量为5 592.0万m3。
　　（三）可利用水资源总量
　　经分析计算项目区自产可利用水资源量为833.8万m3，可利用总外调水量为5 592.0万m3，项目区可利用水资源总量为6 425.8万m3。
　　二、项目区用水现状
　　项目区现有的兴隆峡、龛谷峡和引洮供水水源主要为生活用水提供水源，供水对象涉及城关镇、三角城乡、夏官营镇、小康营乡和清水驿乡5乡镇30村15.04万人，其中城镇人口（含流动人口）9.07万人、农村人口5.97万人。经统计，2018年区域内现状用水量为528.01万m3/a（见表3）。
　　三、规划年用水量测算
　　（一）供水范围及年限
　　一是规划范围。依据《夏官营生态创新城总体概念规划》，统筹考虑榆中盆地城关镇、三角城乡、夏官营镇、小康营乡和清水驿乡等乡镇供水。
　　二是规划年限。近期（2018—2023年），以夏官营生态创新城为起点，重点发展夏官营生态创新城和榆中县城片区，到2023年20.0 km2的夏官营生态创新城基本建成，围绕榆中县城20.0 km2的区域文旅生活服务区基本完善，城市建设用地规模约40.0 km2，城市人口规模达到50万。远期（2023—2035年），三角城片区充分开发，三大片区全面发展，夏官营生态创新城全面建成，城市副中心功能趋于完善，城市建设用地规模约60.0 km2，城市人口规模达到100万。
　　（二）生活用水量测算
　　榆中盆地发展到2035年人口规划将达到106.52万人，其中城镇人口100.00万人（含盆地内流动人口及大学城人口）、农村人口6.52万人（人口自然增长率5.14‰计算）。经测算分析，预计到2035年，榆中盆地生活用水需求量为4 522.79万m3，详见表4。
　　（三）项目区生态用水量预测 　　1.城区生态用水量
　　夏官营生态创新城和兰州市副中心总用地面积约123.0 km2，根据《我国城市生态保护与建设规划（2015—2020年）》规定，城市绿地率按照42%计算，绿地面积为52.0 km2，绿地灌溉用水按照27万m3/km2计算，城区绿化年需水量为1 400.0万m3。城市规划的人工湖面、水域按照3.5 km2计算，平均水深1.5 m，蒸发渗漏损失按照125%确定，城区人工湖面、水域年需水量为1 180.0万m3。城区生态年用水量合计为2 580.0万m3。
　　2.面山绿化用水量
　　夏官营生态创新城和兰州市副中心面山绿化工程白虎山绿化面积0.073万hm2，敬家山绿化面积646.667 hm2，北山绿化面积566.667 hm2，合计绿化面积0.195万hm2。面山绿化采用喷灌的灌溉，平均毛灌溉定额按照180 m3/667 m2确定，年灌溉用水量约为530.0万m3。
　　四、项目区水量平衡分析
　　（一）生活用水量平衡分析
　　榆中盆地自产可利用水资源量为833.8万m3，可利用总外调水量为5 592.0万m3，项目区可利用水资源总量为6 425.8万m3。其中，榆中县三角城电力提灌工程提供2 500.0万m3为黄河水，水质浑浊，处理难度大，属于季节性供水，生活用水不作为水源考虑[1]，因此，用于榆中盆地的生活用水水资源量为3 925.8万m3。经测算分析，2035年榆中盆地生活用水需求量为4 522.79万m3，榆中盆地外生活用水需求量866.00万m3，可用水资源量为3 925.80万m3，盆地内生活用水水资源缺口量为1 462.99万m3。
　　（二）生态用水量平衡分析
　　夏官营生态创新城和兰州市副中心城区生态年用水量为2 580万m3，面山绿化工程年灌溉用水量约为530万m3，合计年生态用水量为3 110万m3。榆中县三角城电力提灌工程年提供生态用水为2 500万m3，盆地内生态用水水资源缺口量为610万m3。
　　五、水资源缺口解决措施
　　（一）生活用水水资源缺口解决措施
　　规划年项目区生活用水水资源缺口量为1 462.99万m3，建議由甘肃省水利厅、甘肃省引洮公司协调全省引洮供水指标解决，引洮工程按照330 d运行计算，需增加引水流量0.52 m3/s。引洮一期榆中县配套工程输水隧洞断面为圆拱直墙型，净宽1.3 m，净高1.9 m;暗渠为矩形现浇C25钢筋混凝土整体式结构，渠深1.6 m，渠宽1.3 m;渡槽槽身为现浇C25钢筋砼矩形断面，断面尺寸为1.3 m（宽）×1.6 m（深）;倒虹吸管材选用螺旋卷焊钢管，管径900～1 100 mm，壁厚18 mm。
　　通过水力计算复核，能够满足1.35 m3/s的供水需求，引水渠道无需扩建。
　　由于引洮工程规划有30 d的停水检修期，需要修建调蓄水库解决停水期的用水量，计算调蓄水库库容为380万m3。项目区现建有南坡湾调蓄水库1座，库容115万m3，引洮一期榆中县配套工程规划在兴隆山下新建1座50万m3的调蓄水库，因此需新建调蓄水库215万m3。
　　（二）生态用水水资源缺口解决措施
　　根据项目区规划，盆地内生态用水水资源缺口量为610万m3，项目区属于黄土地貌，下垫面植被稀疏，降雨集中，所以城市径流含泥沙量比较大，不便于集中处理利用，不考虑作为生态用水水源。根据项目区规划规模，按照生活用水规模的80%计算污水产量，市区年产生活污水3 500万m3以上，如果新建污水处理中心，该部分污水可转换为中水，用于城市绿化、人工湖面等，完全能够满足项目区的生态用水量。
　　参考文献：
　　[1]邹世平，张磊，刘江.西北地区水源利用方案探究[J].中国水运，2007（9）：111-112.
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