（环境工程专业论文）西宁市甘河工业园区水资源潜力分析及供水方案研究.pdf

摘要 西宁市甘河工业园区是国家级经济开发区，于2 0 0 2 年7 月由青海省政府批准设立， 属于西宁市湟中县辖区，至县政府鲁沙尔镇4 5 k m ，距西宁3 5 k m ，是集冶金、化工、 建材、新材料为一体的综合性工业园区。目前工业园区正在进行基础设施建设，早期入 驻企业已经发挥了效益，并且新入驻的企业日益增多。由于入驻园区企业的耗水量都比 较大，已经出现用水紧张的局面，现有水源难以保证园区近、远期发展的生活及生产用 水要求，这将严重影响园区发展和企业生产，因此，对甘河工业园区和其临近地区水资 源潜力及供水方案进行研究已成为工业园发展的重要任务之一。 本文的主要研究内容如下： ( 1 ) 调查园区供水现状和企业需水量，并根据国家标准校核近期、中期及远期的 总需水量，得出园区未来缺水量。 ( 2 ) 查清甘河流域及其临近地区的水资源总量，主要包括天然资源量( 地表水及 地下水) ，已经开发利用的资源量及剩余资源量。采用均衡法和面积比拟法，计算可供 水源( 地跃水源地、大石门水库、盘道水库、下麻村河) 的资源量，分析研究水资源的 开发潜力，以达到最大限度利用水资源的目的。 ( 3 ) 对水资源开发利用方案进行综合研究，在保护生态环境的前提条件下，采用 科学的方法充分开发利用水资源，提供园区初步供水方案。 通过研究，论文得出主要结论如下： ( 1 ) 通过校核甘河工业园区生活及生产需水量，近期、中期及远期的校核总需水 量依次为1 3 3 2 x 1 0 4 m 3 d 、1 6 4 x 1 0 4 m 3 d 和2 4 o o x l 0 4 m 3 d 。经过计算，近期、中期及远 期的缺水量依次为1 2 2 2 x 1 0 4 m 3 d 、1 5 3 x 1 0 4 m 3 d 和2 2 9 x 1 0 4 r n 3 d 。 ( 2 ) 甘河工业园区目前的可供水源主要有地跃水源地、大石门水库、盘道水库及 下麻村河，在保证现有农业用水的情况下，向甘河工业园区的供水能力为 1 3 9 4 8 1 0 4 n 1 3 d 。其中，地跃水源地目前向工业园区的供水量为0 9 7 3 5 x 1 0 4 r n 3 d ，尚有 2 2 3 4 x 1 0 4r n 3 d 的开采潜力；大石门水库和盘道水库在p = 7 5 保证率下同时向工业园区 和农业供水时，向工业园区的供水潜力为9 6 3 x 1 0 4 m 3 d ；下麻村河在按月计的p = 9 5 保 证率下，向甘河工业园区的供水潜力为1 1 1 1 0 4 m 3 d 。 ( 3 ) 甘河工业园区近期( 2 0 1 0 年) 、中期( 2 0 1 5 年) 和远期( 2 0 2 0 年) 的生活需 水可由地跃水源地地下水提供，剩余部分可用作工业园区的工业用水。 j ( 4 ) 甘河工业园区目前的可供水源能够满足园区近期( 2 0 1 0 年) 的用水需求。但 在水库同时向工业园区和农业供水时( 7 5 保证率) ，中期( 2 0 1 5 ) 和远期( 2 0 2 0 ) 的 供水需求将得不到满足，分别有2 4 5 2 x 1 0 4 m 3 d 和1 0 0 5 2 x 1 0 4 m 3 d 的供水缺1 2 1 。 关键词：甘河工业园区，供水现状，水资源潜力，供需平衡，供水方案 1 l a b s t r a c t g a n h ei n d u s t r i a lp a r ki ss i t u a t e d i nt h eh u a n g z h o n gc o u n t yo fx i n i n gc i t y , f r o m l u s h a e l t o w n4 5 k ma n df r o mx i n i n g3 5 k m d u et oi t ss u p e r i o rl o c a t i o n w h i c hi sf o u n d e d b yt h eg o v e r n m e n to fq i n g h a ip r o v i n c ei n 2 0 0 2 7 a tp r e s e n t ，g a n h ei n d u s t r i a lp a r kh a s a l r e a d yb e c o m et h en a t i o n a l l e v e lo fe c o n o m i cd e v e l o p m e n ta r e a a tt h es a m et i m e ，g a n h e i n d u s t r i a lp a r ki sac o m p r e h e n s i v e n e s si n d u s t r i a lp a r k ，w i t hm e t a l l u r g y , c h e m i c a l ，t i m b e r i n g , n e wm a t e r i a l se ta 1 t h ec o n s t r u c t i o no fi n f r a s t r u c t u r ei np a r ki sc o n t i n u i n g t h o s ec o m p a n i e s h a v ee n t r yi nt h ee a r l yt i m e s ，w h i c hh a v eb e n e f i tf r o mi t m o r ea n dm o r en e wc o m p a n i e sw a n t t oe n t r yt h ep a r k b u tw a t e rs h o r t a g ei sm o r es e r i o u s l yt h a nb e f o r e ，b e c a u s ea l lo ft h e e n t e r p r i s e si n t h ep a r kc o n s u m e dp l e n t yo fw a t e r , s ot h ee x i s t i n gw a t e rd o n tm e e tt h e r e q u i r e m e n t so fl i v i n ga n dp r o d u c t i o n , n o to n l yr e c e n td e v e l o p m e n tb u ta l s ol o n g t e r m d e v e l o p m e n t ，w h i c hw i l ls e r i o u s l ya f f e c tt h ed e v e l o p m e n to ft h e p a r ka n de n t e r p r i s e p r o d u c t i o n t h e r e f o r e ，i ti sv e r yi m p o r t a n tt a s kt os t u d yo nw a t e rr e s o u r c e sp o t e n t i a la n d w a t e rs u p p l yp r o g r a mo fi n d u s t r i a lp a r k t h em a i nc o n t e n ta sf o l l o w s ： ( 1 ) i nt h ef i r s tp l a c e ，t h eq u a n t i t yo fw a t e rs u p p l ya n dw a t e rd e m a n dw e r ei n v e s t i g a t e d a c c o r d i n gt on a t i o n a ls t a n d a r d sw ec h e c k e dt h et o t a lw a t e rd e m a n di nr e c e n t ，m i d - t e r ma n d l o n g t e r m f i n a l l y , w eg e tt ot h ew a t e rs h o r t a g ei nt h ef u t u r e ( 2 ) t h et o t a lw a t e rr e s o u r c e so ft h eg a n h e ，i n c l u d i n gn a t u r a lr e s o u r c e s ( s u r f a c ew a t e r a n dg r o u n d w a t e r ) ，t h ee x i s t i n gw a t e rr e s o u r c e sa n dr e m a i n d e rr e s o u r c e s i na d d i t i o n , w e e v a l u a t et h eq u a l i t yo fw a t e rr e s o u r c e s t h ew a t e rv o l u m eo fa v a i l a b l ew a t e rr e s o u r c e s ( d i y u e s o u r c e ，t h ed a s h i m e nr e s e r v o i r , t h ep a n d a or e s e r v o i r , t h ex i a m a c u nr i v e r ) h a sb e e n c a l c u l a t e db yb a l a n c em e a s u r ea n da r e aa n a l o g ym e t h o d ，a n da n a l y s i st h eq u a n t i t yo f a v a i l a b l ew a t e ri nd i f f e r e n tr a t e s ，i no r d e rt os t u d yt h ed e v e l o p m e n tp o t e n t i a lo fw a t e r r e s o u r c e s t h eu l t i m a t eg o a l - 一t h em a x i m u mu t i l i z a t i o no fw a t e rr e s o u r c e s ( 3 ) p r o t e c t i n gt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n ti st h ep r e c o n d i t i o n ，t h e nc o m p r e h e n s i v es t u d y o nt h ep r o g r a mo fw a t e rr e s o u r c e sd e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o n ，a n dt a k i n gs c i e n t i f i cm e t h o d t ou s eg o o du s eo fw a t e rr e s o u r c e s f i n a l l y ，t h ep r i m a r yp r o g r a mo fw a t e rs u p p l yi sp r o v i d e d t h er e s u l t so ft h i sr e s e a r c h ，w h i c hp r o v i d er a t i o n a lb a s i sf o rt h ew a t e ru t i l i z a t i o n p r o g r e s s ，a r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) i ng a n h ei n d u s t r i a lp a r k ，t h ep r o d u c t i o na n dd a i l yl i f ew a t e rr e q u i r e m e n tw e r e i n v e s t i g a t e d t h er e c e n t ，m i d t e r m a n dl o n g t e r mw a t e rd e m a n d sa r e13 3 2 x10 4 m 3 d ， i i i 1 6 4 x 1 0 4 m 3 da n d2 4 0 0 x 1 0 4 m 3 dr e s p e c t i v e l y , w i t ht h es h o r t a g eb e i n g1 2 2 2 x 1 0 4 m 3 d ， 1 5 3 x 1 0 4 m 3 da n d2 2 9 x 1 0 4 m 3 dr e s p e c t i v e l y ( 2 ) i nt h i sp a r k ，t h em a i nc u r r e n ta v a i l a b l ew a t e rr e s o u r c e sa r et h ed i y u ew a t e rs o u r c e ， t h ed a s h i m e nr e s e r v o i r , t h ep a n d a or e s e r v o i ra n dt h ex i m a c u nr i v e r , a l lo fw h i c hi nt o t a l h a v et h ec a p a c i t yt op r o v i d e13 9 4 8x10 4 m 3 dw a t e r , a f t e re n s u r i n gt h ee x i s t i n gu s eo fw a t e rb y a g r i c u l t u r e i nd e t a i l ，t h ed i y u ew a t e rs o u r c es u p p l i e s0 9 7 3 5 xl0 m 3 dw a t e rt ot h ei n d u s t r i a l p a r k ，a n da l s oh a sap r o d u c t i o np o t e n t i a lo f2 2 3 4 xl0 4m 3 d a tt h eg u a r a n t e er a t ep = 7 5 ， t h ed a s h i m e nr e s e r v o i ra n dp a n d a or e s e r v o i rc a ns u p p l yw a t e rr e s o u r c et ot h ep a r k ，私w e l l 笛a g r i c u l t u r er e q u i r e m e n t ，w i t hap o t e n t i a lo f9 6 3 xl0 4 m 3 dt ot h ep a r k t h ex i a m a c u nr i v e r , a tt h em o n t h l yg u a r a n t e er a t ep = 9 5 ，h a sap o t e n t i a lo f1 11x1 0 4m 3 dp r o v i d e dt ot h e i n d u s t r i a lp a r k ( 3 ) t h ed i y u es o u r c ec a ns u p p l yg r o u n d w a t e rt og a n h ei n d u s t r i a lp a r kf o rl i v i n gw a t e r d e m a n da tt h er e c e n t ( 2 010 ) ，m e d i u m ( 2 015 ) a n dl o n g - t e r m ( 2 0 2 0 ) ，w i t ht h er e m a i n d e ru s e d f o ri n d u s t r yd e m a n d ( 4 ) t h ec u r r e n ta v a i l a b l ew a t e rs o u r c e sc a ns a t i s f yt h er e c e n t ( 2 0 10 ) d e m a n df o rw a t e r b u ta t7 5 g u a r a n t e er a t e ，i ft h er e s e r v o i r ss u p p l yw a t e rs i m u l t a n e o u s l yt ot h ei n d u s t r i a lp a r k a n da g r i c u l t u r e ，t h em e d i u m ( 2 015 ) a n dt h el o n g - t e r m ( 2 0 2 0 ) w a t e rd e m a n dw i l ln o tb em e t ， w i t hw a t e rs h o r t a g eo f 2 4 5 2 x1 0 4 m 3 da n d1 0 0 5 2 1 0 4 m 3 d r e s p e c t i v e l y k e y w o r d s ：g a n h ei n d u s t r i a lp a r k ，w a t e rs u p p l ys i t u a t i o n ，w a t e rr e s o u r c ep o t e n t i a l ， b a l a n c e so fs u p p l ya n dd e m a n d ，w a t e rs u p p l yp r o j e c t 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出 重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任 何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：一参疆二z 甲年，月，9 日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 导师签名： 一f - 馑 弦每 讹7 年，月3 口日 乙即f 7 年，月目 长安大学硕士论文 第一章绪论弟一早 珀下匕 1 1 选题依据和意义 水是农业之命脉，工业之血液，城市之灵魂，是人类和一切生物生存不可缺少的物 质基础，是现代工农业生产的重要资源，对国民经济的发展具有举足轻重的作用【l 】。水 资源是十分重要又很特殊的自然资源，它是人类赖以生存和发展的基本物质之一，也是 人类社会可持续发展的限制性因素【2 1 。世界正面临严重的水危机，水资源不足和水污染 构成的水危机已成为任何一个国家在政策、经济和技术上所面临的复杂问题【3 1 。正如江 泽民同志指出的那样，勿临渴掘井，应未雨绸缪，要把水资源放在和粮食、能源同等地 位来考虑【4 1 。 甘河工业园区是青海省“十一五”期间重要经济增长点之一，是集治金、化工、建材、 新材料为一体的综合性工业园区，它将成为青海省和西宁市新的工业经济增长点。甘河 工业园区总的发展目标为：将甘河工业区打造成为我国重要的有色金属生产加工基地和 化工产业基地【5 】。 工业园区地处湟中县县城西部，甘河滩镇境内，距县城4 5 k m ，距西宁3 5 k i n 。区 内地貌较为简单，主要地貌为河谷带状平原，发育有5 级阶地。研究区属高原干旱大陆 性气候区，年平均日照时数可达2 5 8 8 3 小时，年平均气温为3 7 c ，年平均降水量为 5 3 7 8 m m ，年平均蒸发量1 2 4 5 6 m m 。 工业区建设用地1 0 0 0 o o h m 2 ，现状总人口1 7 0 3 2 人，其中农业人口1 1 4 4 9 人，占区 内人口的三分之二以上，非农业人口5 5 8 3 人，主要为工业区现有职工。 目前，园区已形成了1 1 2 万吨电解铝、5 万吨电铅、1 0 万吨电锌、2 0 万吨高纯硅 铁等主导产业，引进了百万吨复合肥、2 万吨金属镍、铝加工等1 6 个科技含量高、产业 链条长、带动力强、环保设施配套的大项目入驻园区。到2 0 1 0 年，园区力争固定资产 投资额累计达到2 6 0 亿元以上，实现技工贸收入5 0 0 亿元，税收收入达到2 0 亿元以上， 就业人员达到3 万人以上。到2 0 1 5 年，力争固定资产投资额累计达到5 0 0 亿元以上， 实现技工贸收入1 8 0 0 亿元，税收收入达到5 0 亿元以上，就业人员达到5 万人以上。 甘河工业园区目前的水源地为地跃水源地，其最大供水能力为1 i x l 0 4 m 3 d ，水源地 目前开采量为0 9 7 3 5 x 1 0 4 m 3 d ，加上未预见水量和管网漏失，水源地已满负荷运行。通 过校核甘河工业园区生活及生产需水量，园区近期、中期及远期的校核总需水量依次为 1 3 3 2 x 1 0 4 m 3 d 、1 6 4 x 1 0 4 m 3 d 和2 4 o o x l 0 4 m 3 d ，可见甘河工业园区近期、中期及远期的 第一章绪论 缺水量依次为1 2 2 2 x 1 0 4 m 3 d 、1 5 3 x 1 0 4 m 3 d 和2 2 9 x 1 0 4 m 3 d 。现有地跃水源地不能满足 甘河工业园区的近远期规划发展用水，用水紧缺情况极为突出，难以保证园区近期及远 期发展的生活和生产用水要求，这将严重影响工业园区企业生产和效益的发挥，阻碍工 业园区的快速发展，因此，必须对甘河工业园区及其临近地区水资源潜力进行分析，提 出园区供水方案，为园区社会经济发展提供可靠水资源支持。 1 2 研究现状 1 9 6 5 年美国国会通过了水资源规划法案，并成立了水资源理事会，进行第一次国家 级水资源评价。评价报告对美国水资源的现状和展望进行了研究分析，比较了水资源的 供需情况，并评价了水资源的专门问题，讨论了缺水地区的情况和问题，划分了美国主 要的水资源分区，并提出了到2 0 2 0 年全美国需水展望，进行了约半个世纪的需水预测。 经过1 0 年即在1 9 7 8 年又开始进行全美国的第二次水资源评价活动。这次对于天然水资 源情况的评价不再作为重点，而是把重点放在分析可供水量和用水要求上【6 1 。 九十年代以来，国际上围绕水资源的开发利用与管理问题展开了深层次的讨论。国 外通常认为用水量和用水效率是衡量一个国家或地区经济发展、社会文明程度的一个重 要尺度。经济越发达，文明程度越高，用水效率和用水量也越大【7 。9 1 。1 9 9 2 年在巴西召 开的联合国环境与发展大会通过的2 1 世纪议程不仅标志着可持续发展己成为国际社 会的共识，而且把可持续道路作为全球的基本发展战略和行动指南【协1 1 】。从当前水资源 的可持续利用研究前沿看，一个突出的特点是新的水资源可持续利用与管理准则正在建 立。现行的水资源利用与管理准则主要是考虑( 1 ) 经济效益( 2 ) 技术效率( 3 ) 实施可靠性 1 2 - 1 3 】。尽管这些原则仍然是水资源利用与管理中最基本的原则，但是从 2 1 世纪议程 要求的社会可持续发展与环境保护新的高度看，要求规划和决策者建立新的思想【悼”】。 近几十年来，我国积极参与国际水资源前沿研究，做出了很大成绩。如：国家在水资 源领域的应用基础研究方面己先后开展了“六五”、“七五”、“八五”和“九五”四期国家攻 关项目。“六五”攻关项目的主要进展是确定了水资源量的评价方法并针对华北地区的地 表、地下水资源量达成了共识【l6 】；“七五”攻关项目的主要进展是基本摸清了华北地区大 气水、地表水、土壤水和地下水“四水”转化规律，相应提出了地表、地下水联合优化调 度的方法并用于实刚1 1 7 】；“八五”攻关项目主要进展是将水资源开发利用与区域宏观经济 联系起来研究，提出了基于宏观经济的水资源优化配置的理论与方法，并对解决华北地 区水资源短缺问题进行具体的方案研究【1 8 】；“九五”攻关西北水资源项目是针对干旱地区 生态环境极端脆弱的特点，在以往攻关成果的基础上，将水资源与经济、生态三者联系 2 长安大学硕士论文 起来统一研究，以明确水资源同时作为国民经济发展的重要物质基础和生态环境中最活 跃因子的相互依存、相互制约的定量关系与转化规律，为这一地区的2 1 世纪可持续发 展战略的制定提供第一手的依据【l 引。但是我国地域复杂，水资源问题较多，专门针对水 资源可持续利用、经济可持续发展的量化方法和决策技术研究还处在起步阶段。与发达 国家相比，我国水资源系统的科学管理水平和效率还待提高，尤其是利用现代新技术、 新理论，建立以流域水资源可持续利用开发和管理为目标包括风险分析的水资源管理决 策支持系统，还需要大力发展【2 0 1 。 从有关各国水资源评价工作的进展过程中可以看出水资源评价的内容随时代的前 进而不断增加【2 1 - 2 2 。从早期只统计天然情况下河川径流量及其时空分布特征开始，继而 增加为水资源工程规划设计所需要的水文特征值计算方法及参数分析，然后又增加为水 资源工程管理及水资源保护的内容【2 3 2 4 1 ，特别是对水资源供需情况的分析和展望，以及 在此基础上的水资源的保护和开发前景展望逐渐成为主要的内容【2 5 之7 1 。为此，根据人们 对水资源的数量、质量、时空分布和变化规律的状况分析，针对国民经济发展对水的要 求，讲究经济效益，注重效益分析，用系统工程理论和分析方法提出水资源的最优调配 方案，研究水资源科学分配规律己成为当代水科学研究的热点问题之一【2 睨9 1 。 在水资源研究中，干旱地区水资源研究一直是研究的热点。我国从上世纪6 0 年代 就组织各学科和各部门的力量多次对西北干旱地区的水土资源进行了考察【3 们。8 0 年代 进行了水资源评价、利用以及水利区划工作。9 0 年代以来，对西北内陆河地区突出的问 题进行了更深入的研究【3 m 2 1 。目前青海省水资源利用中存在的问题有：水资源量分布不 均，工农业集中的地区水资源量小，缺水严重，水资源紧缺是青海省经济发展的重要制 约因素，加上经济欠发达，供水工程标准偏低、供水管网工程不配套及破损严重、供水 经营粗放、用水管理水平低下、水源地管理不善、缺乏保护、水资源利用率低，以及生 态环境恶化、人类对水环境污染的加大，因长期集中开采导致城市水源枯竭、开采量下 降、水质恶化、不得不废弃原有的水源地或者减少开采量等问题【3 3 。3 5 】。 自上世纪八十年代以来，青海省地质矿产局第二水文队先后在研究区内开展了一系 列不同目的和精度的水文地质及环境地质工作，并提出了较为系统的成果，为以后的水 资源评价打下了坚实的基础。湟中县农田供水水文地质勘察报告( 1 9 8 0 年1 2 月，1 ： 5 万) 对甘沟河、西磨河流域地下水的储存条件和分布规律进行了论述。西宁乐都幅 区域水文地质普查报告( 1 9 8 4 年1 2 月，1 ：2 0 万) 阐述了河谷潜水含水层的厚度受 河谷基底形态的控制，在基底隆起地段含水层很薄，而在相对凹陷地带含水层较厚，在 3 第一章绪论 垂直河谷方向上取决于古河道的分布和变迁情况，同时与河谷结构有关。西宁地区水 文地质工程地质环境地质综合勘察评价报告( 1 9 9 0 年7 月，1 ：5 万) 论述了区域水 文地质条件，并对地下水资源进行了计算。 近年来随着经济建设的发展，为保障居民生活用水和满足不断增长的工业用水需 求，充分挖掘水资源潜力。在兴建大批水利工程过程中，前人作了大量的研究工作，基 本掌握了研究区的气候、水文、地质等要素，深入了解了研究区的地形地貌、含水层结 构、水文地质条件，系统分析了地下水补、径、排条件及其变化，利用水均衡理论和方 法计算了水资源的天然资源量和开采资源量【3 7 1 。较为代表的成果主要有青海省湟中 县盘道水库灌区一期工程可行性研究报告、湟中县西堡调水工程可行性研究报告、 西宁市经济技术开发区甘河工业园区供水方案等。 总结前人观点发现存在以下问题：计算研究区水资源量时，在甘沟河、下麻村河以 及盘道沟均没有可用的实测水文资料情况下，报告均采用概算的方法计算，精度不足； 大石门水库和盘道水库可供水资源量的计算中没有考虑同时满足工业用水和农业灌溉 用水需求，与实际情况相差较大；以前相关报告研究区还存在用水保证率分析不详、水 库供水量没有考虑蒸发和渗漏损失等情况。这些问题的存在影响了水资源量计算的精 度，也导致评价个别水源的供水能力因分析因子不全面而存在差异【3 8 。3 9 1 。 本文在大石门水库和盘道水库无实测水文资料的情况下，计算来水量时，借助与甘 沟河相毗邻且流域特性及下垫面条件基本一致的大南川上新庄站的径流量观测成果，按 面积比拟法推求甘沟河青石坡以上流域和盘道沟的设计径流；可供水量计算中扣除了库 区水面蒸发和渗漏损失；由于大石门水库和盘道水库供给农业灌溉用水，所以本文中同 时考虑不同保证率下向工业园区和农业供水多种方案的情况；下麻村河目前没有建立蓄 水设施，同时考虑到工业用水要求恒定流量，但该流量在一年中的各月有较大变化，因 此计算了下麻村河在按月计的9 5 保证率下的流量，并且以该水量的5 0 作为下麻村 河的可供水量。 本文在前人研究成果的基础上，掌握了大量的水文地质等方面的资料，并收集了一 部分气象、水文和地质等方面的资料，在对这些资料进行全面、细致分析的基础上，对 地跃水源地、甘沟河、盘道沟以及下麻村河的水资源潜力进行全面研究，探讨甘河工业 园区的供水方案。 1 3 研究内容 本次研究工作的主要内容如下： 4 长安大学硕士论文 ( 1 ) 查清甘河流域的水资源总量，主要包括天然资源量( 地表水及地下水) ，已经 开发利用的资源量及剩余资源量。 ( 2 ) 在经济可行的前提下，对本地区地下水开发潜力进行分析研究，以达到最大 限度利用水资源的目的。 ( 3 ) 对水资源开发利用方案进行综合研究，在保护生态环境的前提条件下，采用 科学的方法充分开发利用水资源，提供园区初步供水方案。 1 4 论文研究思路及技术路线 本文的研究思路是在广泛收集前人资料的基础上，通过实地调查，发现西宁甘河工 业园区目前供水中的突出问题，针对这些问题，充分利用前人在甘河工业园区及其临近 地区所积累的地质、水文地质、水文观测、气象水文及水资源开发利用等方面的资料， 使用水文地质学及水利水能规划的理论和方法，分析工业园区及周边区域的水资源潜 力，通过供需平衡分析确定初步供水方案。从而为工业园区水资源的合理利用提供科学 依据。具体的研究思路如下图1 1 。 5 第一章绪论 i 供需平衡分析 l 确定初步供水方案 图1 1 技术路线流程图 6 长安大学硕士论文 第二章研究区概况 2 1 工业园区概况 西宁市甘河工业园区是国家级经济开发区，于2 0 0 2 年7 月由青海省政府批准设立， 是集冶金、化工、建材、新材料为一体的综合性工业园区，园区抓住国家西部大开发的 发展机遇，充分发挥青藏高原的资源优势和特色产业优势，运用现代科学技术，力争建 设成为一个设施齐全、运转高效、环境优美、特色鲜明的现代化、生态化工业园区，使 之成为青海省和西宁市新的工业经济增长点，并将其打造成我国重要的有色金属生产加 工基地和化工产业基地。 目前，园区已形成了1 1 2 万吨电解铝、5 万吨电铅、1 0 万吨电锌、2 0 万吨高纯硅 铁等主导产业，引进了百万吨复合肥、2 万吨金属镍、铝加工等1 6 个科技含量高、产业 链条长、带动力强、环保设施配套的大项目入驻园区。到2 0 1 0 年，园区力争完成固定 资产投资额累计达到2 6 0 亿元以上，实现技工贸收入5 0 0 亿元，税收收入达到2 0 亿元 以上，就业人员达到3 万人以上。到2 0 1 5 年，力争完成固定资产投资额累计达到5 0 0 亿元以上，实现技工贸收入1 8 0 0 亿元，税收收入达到5 0 亿元以上，就业人员达到5 万 人以上。 甘河工业园区属西宁市湟中县辖区，至鲁沙尔镇4 5 k m ，距西宁3 5 k m ( 图2 1 ) 。 工业区建设用地1 0 0 0 o o h m 2 ，现状总人口1 7 0 3 2 人，其中农业人口1 1 4 4 9 人，占区内人 口的三分之二以上，非农业人口5 5 8 3 人，主要为工业区现有职工。 7 第= 章研究区概况 田 骱田h l l $ 碰 ：_ _ 。日靠h 图2 - 1 交通位置图 2 2 自然地理概况 2 2 1 地势 研究区地处湟中县县城西部，地形特征是西南高东北底，南部为高山区，山势高耸， 海拔高度一般为2 9 0 0 - 3 4 0 0 m ：中下部为堆积平原，东西两侧为高山、丘陵地貌，海拔 高度在2 6 0 0 2 9 0 0 m 之间中间为甘淘河、西磨河河谷，沿河谷两侧阶地较为发育，地 势相对平缓，在研究区北部西磨河与甘淘河之问为第三系丘陵，海拔高度在2 7 0 0 - 2 9 0 0 m 之间，为两河的分水岭。 2 22 气象 研究区膳高原干旱太陆性气候区，年平均日照时数可达2 5 8 83 小时，年日照率为 5 9 ，年平均气温为37 c ：极端最高气温2 94 。c ，极端最低气温- 3 l7 ：年平均降水 量为5 3 78 m m ，年平均蒸发量1 2 4 56 m m ；历年各月以西南风为主，其次为东北风，平 均风速为39 m s ，最大风速为1 80 m s 。研究区及周边气象站主要气象要素近3 0 年 ( 1 9 7 1 2 0 0 0 ) 平均值见图2 - 2 、2 - 3 及表2 - 1 。 2 5 0 2 0 0 曼1 鲫 删 蓑螂， 5 。 i ：击振 图2 - 2 研究区周垃气象站降雨量月平均拄状图 1234567891 01 11 2 月份 田2 - 3 研究区周边气象站蒸发量月平均柱状图 表2 - 1 研究区周边气象站主要气候要素一览表( 年平均值) 气温降水量风速相对湿度年蒸发量 ( ) ( t o m ) ( m s )( 1( n u n ) 西宁 6 01 1 9 7 6 湟中 5 3 78l5 湟源 1 3 2 55 2 23 水文 研究区内主要河流有2 条，分别为甘沟河、西磨河( 石灰沟) ，均属湟水水系。 甘沟河：发源于拉鸡山南麓的青阳山区，由南向北流经下重台村、工业园区、坡家 村，在多巴镇双寨附近汇入湟水河。流域面积1 5 3 k m 2 ，其中青石坡以上8 4 4 k m 2 ，湟中 县境内1 1 4 k m 2 。河道长4 14 k m ，河道比降4 5 。上游东西两俞在青石坡附近汇合，流 9 二二。二二一。 口g 第二章研究区概况 至白土庄全部变为潜流，到下游坡家村以泉水形式出露，多年平均流量o 8 4 m 3 s ，年径 流总量2 6 4 9 x 1 0 4 m 30 甘沟河水质较好，为h c 0 3 - - c a m g 型水，p h 值8 1 2 ，t d s 为0 2 9 9 l 。 该河在青石坡附近通过引水渠道引入黄鼠湾村附近的大石门水库。 西磨河( 石灰沟) 发源于青阳山南麓东侧，由南向北流经朱家庄、阿家庄、吊庄村、 f 大源乡、地窑村、新村、海马村、班沙村、下营村、李九村、花园村，流域面积约1 1 0 k m 2 ， 河流长约3 0 k m ，河道比降一般在2 5 5 0 之间，属季节性河流。在朱家庄、阿家庄、石 咀村、大源乡有季节性流水，在吊庄村、地窑村附近全部渗入地下；在下营村、李九村 附近出露地表成为泉集河，于阴山堂村北汇入湟水河中。 除此之外，在工业园区西部附近还有盘道沟、下麻村东、西河、上直沟、新庄沟、 丛( 葱) 湾、磨河湾等河沟( 图2 - 4 ) 。表2 2 为工业园区及附近各河径流的基本特征， 表中各河的多年平均流量为根据面积类比法的计算流量，实测流量为2 0 0 8 年1 1 月1 2 日的测定流量，流域面积为测流点以上的面积。 表2 2 甘河工业园区及附近河沟径流的基本特征 多年平均流量实测流量流域面积 编号河沟名称 ( m 3 s )( m 3 s )( k m 2 ) l甘沟河0 9 5 l 1 0 3 8 4 4 2西磨河0 7 7 6 0 2 l 6 2 3 0 3 盘道沟 o 8 2 0 3 5 1 3 5 0 0 4 下麻村东、西河 1 0 60 1 6 39 9 5 0 5上直沟0 0 1 4o 0 0 53 0 2 6 新庄沟 0 0 5 60 0 6 51 2 2 0 7 丛( 葱) 湾 0 0 1 40 0 1 43 1 0 8 磨河湾 0 0 3 40 0 3 57 5 6 合计 3 7 2 51 8 7 24 3 6 6 1 0 m $ ， ，$ m ，。m * ，l f 土t 日辫 一瓣糖i * 黛 卜，。嚣i 滗”“ ： 。f 研 e 二 习 旌 4 嗣默 j 嗣 m e 嘲露翟黟 豳 1 虬， 一，7 ) 盈2 l i 一 、 ，f阿7 一一土 ，7 r 多： 钟i 、 -f ， _ 一 ? 蚺 一 j 缓翥 ： 愈 蘸。 棼系 ， 魏l 。；j ； 爨粪黧蔫 警苇 一f 蠢 壤| 麓蹙 澍黧 整翟 饕 篓霸戮 蔷 鬻攀一 第三章供水现状及园区需水量 第三章供水现状及园区需水量 3 1供水现状 甘河工业园区目前的供水水源地为地跃水源地，集中在班沙尔村南侧o 3 1 o k m 的 范围内，共有地下水开采井8 眼，建于7 0 年代初期，目前开采量为0 9 7 3 5 x 1 0 4 m 3 d ，最 大开采能力1 1 x 1 0 4 m 3 d 。在距该水源地上游约2 5 k m 、7 0 k m 的地窑村及青石坡各有一 个湟中县水源地，其中青石坡水源地为湟中县现状供水水源地，设计开采能力为 1 1 x 1 0 4 r n 3 d ，目前实际日开采量0 4 x 1 0 4 m 3 d ；大源乡地窑水源地为湟中县备用水源地， 目前未开采。区内其他人工开采量很小，可忽略不计。 3 2 调查需水量 2 0 0 8 年8 月，甘河工业园区水务燃气公司和园区建设局对已入驻和待入驻企业的近 期( 2 0 1 0 年) 、中期( 2 0 1 5 年) 和远期( 2 0 2 0 年) 需水量进行了详细调查，表3 1 列出 了园区各企业的需水量调查结果。由表可见，甘河工业园区近期( 2 0 1 0 年) 需水量 1 1 1 1 0 4 m 3 d ，其中生产需水量1 0 6 x 1 0 4 m 3 d ，生活需水量o 5 x 1 0 4 m 3 d ；中期( 2 0 1 5 年) 需水量1 3 6 7 x 1 0 4 m 3 d ，其中生产需水量1 3 0 2 x 1 0 4 m 3 d ，生活需水量0 6 5 x 1 0 4 m 3 d ：远 期( 2 0 2 0 年) 需水量2 0 x 1 0 4 m 3 d ，其中生产需水量1 8 5 3 x 1 0 4 m 3 d ，生活需水量 1 4 7 x1 0 4 m 3 d 。 3 3 校核需水量 3 3 1 校核生活需水量 根据甘河水务燃气公司和园区建设局的统计数据，园区近期( 2 0 1 0 年) 生活需水量 o 5 x 1 0 4 m 3 d ；中期( 2 0 1 5 年) 生活需水量0 6 5 x 1 0 4 m 3 d ；远期( 2 0 2 0 年) 生活需水量 1 4 7 x 1 0 4 m 3 d 。依据国家标准规定，城镇未预见用水及管网漏失水量可按最高日用水量 的1 5 - 2 5 计算。这样，若按2 0 计算，可得园区未预见用水及管网漏失水量近期为 o 1 x 1 0 4 m 3 d 、中期为0 1 3 x 1 0 4 m 3 d 、远期为0 2 9 x 1 0 4 m 3 d 。因此，园区近期、中期及远 期的校核生活需水量依次为0 6 x 1 0 4 m 3 d 、0 7 8 x 1 0 4 m 3 d 和1 7 6 x 1 0 4 m 3 d ( 表3 2 ) 。 1 2 长安大学硕士论文 表3 - 1甘河工业园区各企业需水量调查统计表 近期( 2 0 1 0 年)中期( 2 0 1 5 年)远期( 2 0 2 0 年) 企业 用水量( m 3 d )用水量( m 3 d )用水量( m 3 d ) 生产生活生产 生活生产生活 东园区 1 0 5 8 2 35 0 7 0 81 3 0 2 1 56 5 2 7 88 0 0 6 76 7 3 3 1 青海沽威化学有限公司 1 0 0 01 0 01 3 0 01 2 01 5 0 01 4 0 2 黄河水电青海鑫业分公司 1 2 0 0 02 8 01 3 0 0 02 9 09 1 5 02 9 0 3 青海赛德钛业有限公司 4 0 08 06 0 01 0 06 3 01 5 0 青海云天化国际化肥 4 4 8 0 0 07 2 0 4 8 0 0 0 7 2 0 1 3 3 7 01 8 0 有限公司 5青海天泰制钠有限责任公司 2 8 0 04 8 03 7 0 06 0 02 6 7 07 0 0 6 青海西部铟业有限责任公司 4 01 06 01 56 0 2 0 西部矿业股份有限公司 72 0 0 03 0 04 0 0 06 0 02 5 3 06 0 0