枣庄市优化配置水资源研究.docx
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枣庄市优化配置水资源研究
专题七枣庄市优化配置水资源研究
第一章城市供水与用水现状分析
一、城市供水水资源现状
目前，枣庄市探明已开采利用的城市地下水源地有八处，另有较为富水的渴口水源地一处，它们主要分布在陶枣盆地、羊庄盆地、荆泉断地、官桥断块、棠阴盆地等水文地质单元内。
由于具有良好的补给、径流和存储条件，各水源地水量较为充沛，其水源基本类型主要是裂隙岩溶水和少部分第四系孔隙水。
各水源地已探明储量及开采的基本情况如下：
羊庄盆地探明可开采量：
25.9万立米/日，已开采14.1万立米/日，尚有一定的开采潜力，枣庄市区的十里泉、东王庄水源地可开采量为12.7万立米/日，已开采16.1万立米/日，严重超采，且造成地下水位持续下降，形成地下降落漏斗，引起了一些环境地质问题；峄城棠阴盆地允许开采量为13.4万立米/日，实际开采8.6万立米/日；薛城金河可开采量为8.5万立米/日，已开采7.1万立米/日；山亭城市供水源地；东南庄探明可开采量为2万立米/日，实际开采1.4万立米/日；台儿庄城市供水水源地在运河南岸后张庄，已开采1.5万立米/日，可开采量3万立米/日；清凉泉水源地可开采量6.0万立米/日，已开采5.6万立米/日。
枣庄市另外还有大中型水库承担城市供水任务：
周村水库位于枣庄市区东北15公里处，控制流域面积121平方公里，水库总库容8404万立米，兴利库容4441万立米，死库容658万立米，现每天向枣庄市区供水4万立米。
此外，位于临沂境内的会宝岭水库向山东十里泉发电厂提供8万立米/日的客水，从而缓解了枣庄市城市供水水源地的压力。
枣庄市市区的供水各水源地现状供水情况见表1.1.1。
现状枣庄城市供水水源中地表水4373万立米，占供水总量的25%，地下水11311万立米，占供水总量的65%，污水处理回用1800万立米，占供水总量的10%。
二、城市供水量与供水系统现状
现状年枣庄市城市供水量见表1.2.1，现状年全市城市供水总量；64.4万立米/日。
其中，市中区：
30万立米/日；薛城区：
8.2万立米/日；峄城区：
3.4万立米/日；台儿庄区：
4.2万立米/日；山亭区：
2.1万立米/日。
在供水总量中，企业自然井供水量为38.3万立米/日，城市供水公司供水量为26.1万立米/日。
表1现状年枣庄城市各水源地供水及用水大户情况表
城区名
水源地名称
日供水量（万立米/日）
用水对象
市中区
周村水库
4
丁村水源
4
十里泉水源
4
渴口水源
1
峄城水源
4
会宝岭水库
8
十里泉电厂
污水回用
5
小计
30
峄城区
峄城水源
3.4
薛城区
金河水源
6.2
企业自备井
2
华众纸业
山亭区
东南庄水源
1.4
企业自备井
0.7
台儿庄区
张庄水源
1
企业自备井
3.2
合计
47.9
目前全市地下水取水水源地共打有深井56眼，全部配套安装长轴井泵或潜水深井泵，全市各区供水系统相对独立，各地均已建成环状配水管网，输配水管材主要采用铸铁管及球墨铸铁管，全市共铺设DN100以上管道837.9公里。
全市区域内各地下水源地的水质基本良好，各区供水部门均已进行消毒处理后供给用户，消毒剂为液氯。
供生活用的地表水采用传统处理工艺，工艺流程为加药、混凝、沉淀、过滤、消毒。
表2
市区
1997年
1998年
1999年
市中区
10553
10660
10950
薛城区
2782
2790
2993
峄城区
1170
1230
1241
台儿庄
1480
1500
1533
山亭区
740
750
767
小计
16725
16930
17484
三、污水处理回用状况
近几年枣庄市污不处理厂的建设取得了明显的成就，继枣庄矿务局滕南污水处理厂建成后，枣庄市污水处理厂和薛城华众纸厂污水处理厂也相继建成并已投入运行，且枣庄污水处理回用工程已基本竣工，形成了日处理7万吨污水的能力，回用规模为5万吨，薛城区污水处理厂投资1.5亿元，日处理污水能力8万吨，使全市45%的生活污水得到了处理，年削减COD达4000吨，有效的遇制了生活污染逐渐加重的趋势，明显改善境内水质状况。
四、现状用水存在的主要问题
现状枣庄市城市用水情况见表3。
现状用水存在的主要问题有以下几点：
1、地下水资源开采不合理，缺乏统一管理和调度，城市供水和工业自备井竟相取水，超采现象严重，地质灾害时有发生。
2、地表水资源为农业才城市供共用，由于水量分配不尽合理，枯水季城市和农业争水的矛盾比较突出。
3、供水基础设施的的建设跟不上城市发展的速度，管网普遍老化，管径普遍偏小，造成部分区域水压、水量不足，满足不了城市发展的需要。
4、工业用水重复利用率较低，水资源浪费现象严重。
5、水源保护力度不够，水源保护区的划定流于形成，水源污染现象时有发生。
6、自备井的取水量占总供水量的比率过高，不利于统一管理。
7、部分供水水源地由于起始开采期缺乏有效的管理和科学的规划，出现开采井过密和随着城市发展已处于城建区范围内的现象，不利于地下水环境的保护与管理。
8、城区间供水系统资源共享程度低，各行政区供水平衡能力差距较大。
表3枣庄市城市供水情况表
市区
1997年
1998年
1999年
电力
工业
一般
工业
生活
合计
电力
工业
一般
工业
生活
合计
电力
工业
一般
工业
生活
合计
市中区
4380
1649
1151
7180
4380
1626
1179
7185
4380
1622
1201
7203
薛城区
127
4281
383
4791
127
4169
393
4689
127
4231
404
4762
峄城区
951
226
1177
796
239
1035
875
256
1131
台儿庄
1196
299
1495
1011
315
1326
1017
322
1340
山亭区
147
134
281
103
148
251
109
157
266
小计
4507
8224
2193
14924
4507
7705
2274
14486
4507
7854
2340
14702
第二章地下水供水水源控制规划
一、不同水平年地下水补给量与可采量分析
按照地形、地貌、水文地质条件及分布特点，枣庄市地下水源地可分为八大富水区及渴口水源地，从历年降水资料来看，由各水源地的现状开采状况、降雨入渗等水文地质参数分析，枣庄市地下水各水源地各水平看可开采量见表4。
现状年可开采量46379万立方米，2005年可开采量45180万立方米，2010年可开采量45850万立方米。
二、地下水开采现状和控制开采区及开采量确定
按照南水北调水资源规划技术大纲要求，将枣庄市地下水八大富水区及渴水源地，分别计算出现状年开采量和可开采量比值为量化界定指标，同时考虑地下水动态变化趋势，含水层调蓄能力以及开采后地下水引发的地质环境问题严重程度，将地下水富水区分别划分为严重超采区、超采区、未超采区。
严重超采区水源地有东王庄、十里泉、腾西平原、渴口。
超采区水源地有清凉泉。
未超采区水源地：
余河南区、峄城、荆泉南区、羊庄泉等，现分别叙述如下：
表4枣庄市供水水源地控制开采及埋深
分区名称
开采量
可开采量
K
超采量
控制开采量
控制年埋深
控制
月埋深
2005年可开采量
2010年可开采量
2030年可开采量
97
98
99
平均
东王庄
3777
3606
3078
3487
2945
1.18
542
2945
26
38
2870
2930
2980
十里泉
2661
2413
2041
2372
1688
1.41
684
1688
26
34
1580
1630
1700
清凉泉
1678
2223
2203
2035
2183
0.93
-148
2183
20
25
2090
2140
2200
金河南区
2413
2683
2740
2612
2920
0.89
-308
2920
18
20
2770
2840
3000
峄城水源
4220
3159
2038
3139
4881
0.64
-1742
4881
10
12
4790
4850
4900
荆泉区
3405
2572
2703
2893
3272
0.88
-379
3272
15
20
3200
3250
3270
羊庄水源
5982
4556
4879
5139
9335
0.55
-4196
9335
16
20
9200
9260
9300
腾西平原
24530
20299
23126
22652
18517
1.22
4135
18517
15
16
18100
18350
18500
渴口
740
738
745
741
638
1.16
103
638
50
70
580
600
650
总计
49406
42249
43553
45069
46379
45180
45850
46500
1、十里泉区：
该区地下水主要受降水入渗补给，从南西北三个方向以地下径流形式向十里泉方向汇集，由一条北东5-15度的火成岩墙阻挡，上升成泉，泉水出露地表。
该区开发利用地下水较早，六十年代日采量已达4万立方米左右，七十年代中期开始大量开采至1977年泉水断流。
由于大量开采地下水，使地下水位持续下降，形成较大的降落漏斗。
由于大量开采地下水，使地下水位持续下降，形成较大的降落漏斗，地下水埋深由开采初期的6.07米到开采中期年平均埋深达19.03米，年最大月埋深已达29.22米，致使该区高水痊得不到恢复，低水位持续下降，水质恶化，出现了严重的地质环境问题。
1997年开采量2661万立米，平均埋深已达28.48米，最大月平均埋深已达41.93，属严重超采区。
根据该区历年地下水埋深和开采量分析，确定了控制地下水埋深为26.0米。
初步认为应控制开采，超过限制深应进行调水，来源有两条：
（1）利用污水处理厂处理的地表水，给十里泉电厂作出灰用水；
（2）已建成的会宝岭水库引水客道应作为十里泉电厂主要水源。
2、滕西平原：
位于滕州的中西部，峄山断裂以西、凫山断裂以南，属山前倾斜平原、地势东北高、西南低，地面坡降为1/600-1/1200，补给面积867.5平方公里。
该区第四系松散沉积物较为发育，地下水赋存于第四系松散岩类孔隙中，主要为孔隙水：
大气降水是区内主要补给来源，其次为东部边界以东的地下水侧向补给，此外还有农田灌溉回补及界、北、城郭河河道入渗补给。
该区水流总趋势为东北-西南与地形坡度基本一致。
上游水力坡度为3.5‰左右，下游地形坡度变缓，含水量岩性颗粒变细，径流条件差，水力坡度在1.5‰左右。
排泄主要是人工开采和自然排泄。
区内第四系松散沉积物较为发育，广泛分布着孔隙水，是滕州市乃至枣庄市最主要的井灌区。
该区大规模开发利用地下水始于七十年代末，八十年代初，由于大量开发利用地下水，1981年产生了降水量仅478.9毫米，开采量逐年增加，至1988年开采量达27700万立米，据观测资料表明到1990年6月1日漏斗区面积最大，达850平方公里，漏斗面积主要以姜屯、鲍沟两上漏斗区为中心。
滕州市为了控制漏斗趋势的发展，建设了引水补源工程，以回补地下水。
补源工程是在城河上修建橡胶坝引城河水，填补姜屯一带地下水，该工程于93年建成，94、95年引水量分别为225万立方米、327万立方米，效果十分明显。
1991年-1993年连续丰水年，其中最大降水量957.0毫米，开采量在1.5亿立米。
1994-1999年一般开采量均在2.3亿立米左右。
形成较大漏斗，经过计算超采系数达1.22，属严重超采区。
地下水埋深未开采前2.92米，降水量大，埋深升高；降水量小，埋深下降，滞后时间约为一年。
大理开采期，虽遇降水丰水年，但地下水回升缓慢。
到1997年地下水埋深达8.53米。
同时也可以得出地下水埋深的周期性，从76年至99年共出现4个周期，即第一个周期1976-1984年，第二个周期1984-1990年，第三个周期为1990-1997年，现在正处在第四个周期。
由于该区属严重超采区，应控制开采，经过综合分析，该区地下水年平均埋深，应限制在15米，最大月平均埋深限制在16米。
超过限制埋深，应采限以下措施：
1、限制区内开采，减少开采量；2、考虑调微山湖水，补充该区水源的不足；3、河道上建立栏水建筑物。
（1）直接引用
（2）回补地下水。
3、东王庄水源地：
该水源地位于枣庄市讪中区东南部，该区地质构造复杂，断裂十分发育，地下水赋存于奥陶系灰岩岩深裂隙中。
在十里泉有一条火成岩墙，其西边为十里泉区，其东为东王庄泉区，同时在东王庄亦有一条北东5-15度的断层，将其上游北、东、南地下径流，在东王庄排泄，受东王庄断层的阻挡上升成泉。
该区开发利用时间较晚，未大量一切前，当地附近村庄在泉群附近设立星罗旗布的小型提水站，农业灌溉期间，开采泉水进行灌溉。
1976年地下水埋深仅2.31米，泉水出露地表，至1981年11月十里泉电厂第三号12.5万千瓦机组投产，启用东王庄水源后，泉水断流，仅在汛期部分时间泉水出露地表，由于十里泉电厂4、5号机组投产启用东王庄水源和枣庄市自来水厂在丁庄大量一菜地下水，使地下水位持续下降，并在东王庄曾出现了塌陷洞。
到1997年该区工农业年开采量已达3777万立米，形成了较大面积的漏斗区。
地下水埋深由90年的平均10.23，最大月埋深达29.74米。
根据水资源规划大纲分析为严重超采区。
该区属严重超采区，应控制开采，初步综合分析控制年平均埋深为26.0米，最大月平均埋深为38.0，超过限制埋深为38.0米。
超过限制埋深应考虑调水。
来源有两条：
（1）利用污水处理厂后的污水供十里泉电厂出灰用水。
（2）已建成的会宝岭水库引水工程应作为十里泉电厂主要水源。
4、清凉泉：
位于枣庄市西部。
南以南山分岭为界，北以东北煤系地层，西北以北山断层为界，东西没有阻水构造，东边界为移动边界，它受两边水源地的开采影响，如十里泉一菜量及开采强度大，边界向西移，清凉泉开采量大边界向东移。
地层从南到北，由老到新分别为寒武系、奥陶系、煤系，顺序排列为单斜构造。
区内广泛分布着奥陶系灰岩，厚度大、性脆、质纯、入渗条件好，比较富水，工农业用水，大都在奥聊系灰岩中取水，含水层一般在100米以上，有较好的含水层，100米以下一般没有较好的含水层，单井出水量一般在50-200立米/时。
其次在寒武系地层中的馒头组也比较富水，出水量一般在50-80立米/时。
区内在山家林附近有一条北东5-15度断层，在小武穴西机上升成泉为清凉泉，是一处较大泉组，邹坞、陶庄、山家林等煤矿均在此处取水。
河两岸村庄在河两岸建立提水站提泉水灌溉农田。
区内主要补给来源是大气降水，其次是地表水的补给。
地下水流向从东向西流。
地下水排泄主要是人工开采和自然排泄。
从85年开始有统计资料以来，工农业在清凉泉附近大量开采地下水，开采量逐年增加，呈上升趋势。
由于大量开采已在较大的开采点形成了降落漏斗。
区内降水量与地下水埋深关系十分密切，从有埋深资料以来，有四个周期性变化。
第一个周期76-83年，第二个周期1983-1990年，第三个周期1990-1997年，现在正处在第四个周期。
地下水埋深随降水量变化，主要受开采量影响，如大量开采时，同样的降水量埋深比没有开采时变化要大，说明开采量对埋深影响很大。
经过现状开采量与可开采量的比值，一菜系数为0.93，接近超采区，今后亦应控制开采，经综合分析定出限制埋深为年平均埋深20米，最大月平均埋深为25米。
5、渴口水源地：
该水源地位于枣庄市市中区西北部，补给面积较小，仅25平方公里，该区是封闭型水源地，水文地质条件单一，周围被煤系地层所包围，在中间分布着层厚、质纯、性脆、入渗条件好的奥陶系灰岩。
由于奥陶系比较富水，工农业用水比较集中，取水单位有水泥厂、电石厂、铝合金厂、枣矿、自来水厂和农业灌溉用水等。
大量的开采地下水，该区又没有其它补给来源。
仅靠降水垂直入渗，担负着众多的取水用户，97-99年平均采量已达741万立米，地下水埋深持续下降，枯季埋深可达90-100米左右，是枣庄市地下水埋深下降最多的水源地。
该区属严重超采区。
应严格控制开采，经过地下水埋深与开采量综合分析，该区地下水控制埋深，年平均埋深为50米，最大月埋深70米，超过限制埋深应考虑限制开采。
6、峄城水源地：
根据含水介质的物证，可将该区域划分为以下几个含水岩组，即第四系松散岩孔隙水含水岩组、变质岩类风化裂隙水含水岩组，碳酸盐类岩溶水含水岩组和碎屑岩类孔隙裂隙水含水岩组。
该水源地多年平均地下水埋深4.80米，最水年平均埋深4.03米（85年），最大年平均埋深5.62米（89年）。
年内变化较大，1999年平均埋深为5.20米，最水月平均埋深为3.71米（8月份），最大月平均埋深6.83米（6月份）。
年变幅3.12米。
经分析，该水源地水资源总量多年平均为5423万立米，最大水资源总量为8050万立米，最小水资源总量为3200万立米，最大年资源量是最小年资源量的2052倍。
多年平均可开采量为4881万立米，最大年可开采量为7245万立米，最小年可开采量为2880万立米，最大年可开采量是最小年可开采量的2.52倍。
据调查峄城水源地1997-1999年实际开采量分别为4220万立米、3159万立米、2038万立米，平均开采3139万立米，开采系数为0.64，为未超采区。
根据该区现状情况，为了能够保持该水源地可持续开发利用，同时不引起水环境问题，制订如下限制方案：
（1）地下水埋深控制在全区月平均最大埋深12米，年平均最大埋深为10米；
（2）开采量控制在4881万立米/年。
7、金河南区水源地：
该水源地处在薛城区西部，鲁西台隆南翼、尼山背斜南部的木石、金河断块凹陷区，是一个受峄山断裂和金河断裂控制的呈南北向展布的单斜式构造断块，上部为第四系覆盖，由地向北厚度逐渐加大，南部一般在10米以上，北部在30米左右。
上部以中粗砂为主，下部以沙砾和卵石为主，具有较强的透水、富水性，与下伏的岩溶裂隙含水屋有较强水力联系。
该水源地地下水的主要来源为降水入渗的垂直补给，上游地下水的侧向径流和河水的渗漏补给及灌溉回归等。
地下水由北向南径流，地下水埋深一般在3-8米，集中开采中心埋深在10-15米左右。
该水源地是薛城区及滕州市柴胡店镇城市生活、工业生产的主要供水水源，但是由于该水源地本身产水量较小，它的主要来源靠周边补给，目前开采量已达7万立米/日，假如周边开采量加大，将断绝外部来源。
随着工农业生产力的提高，用水量不断加大，势必造成该水源地下位急剧下降，供水量不足。
本区可开采量2920万立米/年，目前尚剩余308万立米/年，地下水埋深年平均应控制在18米，最大月平均应控制在20米左右，如果开采量继续加大，一是拦截河水回灌补源；二是南水北调补其不足。
8、羊庄盆地区：
该区位于枣庄市中部，面积为702平方公里，占枣庄面积的15.4%，为鲁南化肥厂、魏庄煤矿和山亭区城市供水的主要供水水源地。
该水源地是一个流域闭合性较好的区域，补给条件以降水入渗补给为主，河道及灌溉入渗补给为辅。
地下水自东北向西南流动。
地下水排泄方式有人工开采泉水溢也，排入下游河道和侧向流出。
根据1956-1999年地下水资源评价，该区多年平均降雨量为709毫米，多年平均地下水资源总量为10831万立米/年。
占全市总资源量的15.6%。
可开采量为9335万立米/年，占全市可开采量的15.8%，该水源地现状年实际开采量为5139万立米，开采系数为0.55，剩余地下水资源量为4196万立米/米。
据统计1976-1999年多年平均地下水埋深为9.06米，最大地下水埋深为10.62米（97年）、最小地下水埋深为7.59米（85年）。
据上述资料分析，为使该水源地可持续开采，且不造成水环境问题，对该水源地制订如下开发利用方案：
（1）地下水埋深最大月平均控制在20米，最大年平均为16米；
（2）年最大开采资源量控制在9335万立米。
9、荆泉南区：
该水源地位于滕州市东北部，区内第四系孔隙水岩溶水和基岩裂隙水都很发育。
第四系由东北向西南逐渐加厚，以细砂、中粗砂和砾石为主，地下水埋深一般在3-5米左右，裂隙岩溶水赋存于奥陶系灰岩的岩溶裂隙中，成井深度一般在100-200米，是滕州城市供水主要水源地。
降水入渗补给是该区主要来源，其次为侧向补给、河道渗漏补给、出库渗漏和农田灌溉入渗等，地下水流是由东北向西南汇集，泉水溢出和人工开采为主要排泄方式，其他方式为侧向流出和潜水蒸发等。
该区年平均开采量为3272万立米，开采系数为0.88。
尚剩余水量379万立米/年。
根据该区的水文地质及产水量地下水年平均埋深不应超过15米，月平均最大埋深不能超过20米，开采量不得超过3272万立米/年。
第三章城市污水工程规划
一、不同水平年污水排放量预测
经调查测算，目前枣庄市污水年集中排放总量为13618万立米（不包括企业达标排放量如华润纸业、鲁南化肥厂等自建污水处理设施处理污水，达标排放），日平均37.3万立米。
其中工业废水年集中排放量为7190万立米，生活废水集中排放量6428万立米。
COD排放量45568吨，氨氮排放量2898吨。
在COD及氨氮排放中，工业COD为16723吨，占总量的36.7%。
生活COD为25558吨，占总数的56.1%。
面源COD3097吨，占总数的6.8%，船舶COD240吨，占总量的0.5%。
工业氨氮排放量为1918吨，生活氨氮排放量280吨，面源氨氮排放量为200吨。
随着工业污染源的全面达标排放，非工业排污负荷在整个社会排污负荷中的比重在逐步增大。
从目前统计数据来看，枣庄市工业及城市规模均有较大发展空间，现根据《枣庄“十一五”规划和2020年远景目标纲要》确定的城市工业和生活发展规划指数，对各水平年作以下预测：
1、2005年，为“十五”规划的终年，综合工业增长、新城区的建设、城市规模扩大等因素的影响，污水排放总量将达15690万立米。
其中生活污水排放量为5071万立米，工业废水为10619万立米。
2、2010年，这期间的增长因素主要是受城市规模的扩大和工业项目扩建等因素的影响。
预计年污水集中排放总量为19663万立米，其中生活污水集中排放量为7339万立米，工业废水为12324万立米。
3、2020年随着工业机械化程度的增高、工艺的逐渐完善、高新技术工业的发展、资源优化配置和加工业的减少等因素的影响，万元产值耗水量将逐渐降低。
因此工业废水增长速度逐渐减慢。
预计2020年的污水集中排放总量为21772万立米，日排放量59.6万立米，其中生活污水集中排放量8501万立米，工业废水集中排放量13271万立米。
二、污水工程规划
城市污水处理工程重点是污水处理厂和中水站的建设，枣庄市目前已建设污水处理厂三座，即市中区污水处理厂、薛城区污水处理厂和薛城华众污水处理厂；规划建设的污水处理厂有四座，分别为台儿庄污水处理厂、峄城污水处理厂、山亭区污水处理厂和鲁化污水处理厂
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