莒南县多水联用保障钢铁生产的可行性分析.pdf

2023.7胡茂英（莒南县水务发展集团有限公司，山东 莒南 276600）揖摘要铱 本文根据钢铁生产在国民经济发展中的重要地位，钢铁生产需水量大且集中的特点以及区域水资源匮乏的实际情况，经水资源论证、供需平衡分析，供水基础设施工程建设情况，论证莒南县多水联用为钢铁生产供水的可行性，经论证，多水联用为莒南县钢铁生产供水是可行的。揖关键词铱 莒南县；钢铁生产；水资源；多水联用揖中图分类号铱 TV213.4揖文献标志码铱 A揖文章编号铱 1009-6159渊2023冤-07-0013-02莒南县钢铁基地位于临沂临港经济开发区内，由永锋、江鑫、盛阳、临钢投等 4 家钢铁厂及恒昌焦化厂等组成，永锋钢铁年产 600 万 t 特钢、盛阳年产 240 万 t 不锈钢、江鑫年产 270 万 t 特钢，钢厂建成投产后可实现年产值 3 000 亿元，为莒南县由农业大县向国民经济强县发展夯实坚强的基础。钢铁生产供水工程建设非常重要，需日供水 25.5 万 m3/d，其中江鑫钢铁 5 万 m3/d，永锋 10 万 m3/d。玻璃厂、临钢投、有色金属、恒昌焦化等厂日供水 10.5 万 m3/d，根据目前莒南县可供水现状，为保障钢铁生产供水，需优化配置水资源，联网联合供水。1钢铁生产水量与水质需求钢铁厂的生产用水主要水用于冷却设备构件、产品、副产品和其他介质如润滑油等，还用于洗涤产品或含烟尘气体，剥离钢板表面氧化铁皮、粒化冶金渣和输送物料，制备酸洗液和乳化液等溶液，以及用于生产蒸汽等。钢铁生产用水量大，供水不能间断，为保证供水量，必须要有充足的水源。一个由烧结、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢等主要生产车间和相应的辅助车间组成的钢铁联合企业，每吨粗钢的总用水量一般为 80耀220 m3；因此，大多数钢铁生产厂的水源为江、湖和大型水库等地表水，也可部分或全部用地下水。沿海设置的钢铁厂可部分用海水。永锋钢铁厂申请用水指标 10 万 m3/d；江鑫申请用水指标 5 万 m3/d；恒昌焦化、玫德特钢、盛阳不锈钢、临港不锈钢生产集聚工业区等四家钢铁生产厂，共申请用水指标为 10.5 万 m3/d，山东临沂临港经济开发区钢铁基地总计用水量达25.5 万 m3/d，按输供水损失 5%计算，年需供水量9 773.0 万 m3，才能满足钢铁生产需水要求。钢铁厂各种用水对水质要求不同，设有一般工业用水、过滤水，有些还设软水和纯水等不同水质的补充水系统，根据有关资料，钢铁生产主要水质指标见表 1。注：1 德国度相当于 1 L 水中含有 10 mg 氧化钙根据莒南县水资源状况，为及时足量保障钢铁生产供水，需采取多水联用形式。2可行性分析2.1.1现状水资源量1）库塘水。目前莒南县建有大型水库 1 座收稿日期：2023-04-08作者简介：胡茂英（1978），女，工程师表 1 钢铁生产用水水质指标水质指标一般工业用水过滤水软水纯水pH78787878悬浮物/（mg L-1）30 2纯硬度（德国度）5.6 5.6 0.1微量山东水利13窑窑2023.7表 2 莒南县现状不同保证率年供水能力分析计算 万 m3库塘拦河闸坝过境水地下水 再生水合计多年平均26 2873364 2384 8005 47541 136丰水年（P=20%）36 0713364 2382 8825 47549 002平水年（P=50%）24 2213304 2386 2435 47540 507中等干旱年（P=75%）16 8686404 2386 2365 47533 457干旱年（P=85%）8 6866404 2384 8825 47523 921保证率（陡山），中型水库 2 座（石泉湖、相邸），小（1）型水库 23 座，小（2）型水库 118 座，塘坝 2 036 座。设计总库容 5.31 亿 m3，兴利库容 3.33 亿 m3。2）雨洪水。莒南县雨洪水资源为沭河朱庄拦河橡胶坝可拦蓄利用的沭河过境雨洪水资源，控制流域面积 3 143.3 km2，其中流域内建有 5 座大型水库控制流域面积 1 513 km2，朱庄拦河橡胶坝区间流域面积 1 607 km2，按照 全国水资源评价成果 淮河区的降雨径流资料计算，区间雨洪水资源量，多年平均（P=50%）3.03 亿 m3；干旱年（P=75%）2.09 亿 m3；2019 年建成鲁沟泵站，铺设了 DN2200 长 45 km 的鲁南供水管道，使利用沭河过境雨洪资源变为现实；拦河橡胶坝保证率50%时可供水量 1.23 亿 m3、保证率 75%时可供水量 0.85 亿 m3、保证率 90%时可供水量 0.78 亿 m3，这为钢铁基地生产用水提供了较丰富的水资源。3）污水净化处理再生水。莒南县域内可向钢铁基地生产供水的污水净化处理再生水包括：北控水务集团所属莒南卓澳水质净化有限公司，建成运行的水质净化处理排放再生水 6 万 t/d；筹备建设第三污水净化处理厂排放再生水 4 万 t/d；嘉诚水质净化处理排放再生水 3 万 t/d；野泉水质净化处理厂处理排放再生水 1.0 万 t/d；鸡龙河流域内镇村级生活污水一体化处理设施站，排放再生水 1.0 万 t/d，总计再生水资源量达到 15 万 t/d，年可提供 5 475 万 m3再生水；根据水回用导则再生水分级（GB/T41018-2021），区域内污水净化处理再生水符合国家规定的各种用水在物理性质、化学性质和生物性质方面的要求。尤其再生水排放经过 2耀3 km 人工湿地的沉淀、过滤、生物处理等，其水质指标达到 城市污水再生利用工业用水水质（GB/T19923-2005），再生水用作工业用水水源的水质标准 B 级要求。2.1.2各行业对水资源的需求预测（2025 年）1）生活用水。预计 2025 年全县总人口达到126.5 万，包括城镇人口 15.94 万，农村人口110.56 万。生活需水量 3 809.8 万 m3。2）农业用水。预计 2025 年全县农田灌溉总面积 4.664 万 hm2，有效灌溉面积达 3.657 万 hm2；林牧渔业面积 1 万 hm2，牲畜 207.7 万头。综合节水型灌溉定额 3 675 m3/hm2，渔业需水定额6 150 m3/hm2，牲畜需水定额 20耀40 L/d，则全县农业需水量 18 288.2 万 m3。3）工业用水。除钢铁基地有用水指标，其他工业按万元工业增加值需水定额 30 m3计，预计到 2025 年工业增加值 100 亿元，共需水量12 307.5 万 m3。4）其他需水量。其他需水量是指生态环境及基本建设等用水量，按居民 10 L/人 d 计算，2025年其他需水量为 462 万 m3。综上所述，规划水平年需用水量 3.49 亿 m3。2.1.3水资源供需平衡分析1）现状年可供水能力。可供水量是指在一定的来水、用水和供水条件下，采用合理的调度运用方式，可以提供利用的水量。可供水量与水资源、用水条件、工程设施、水质条件等有关。可供水量反映了供水系统和需水系统的矛盾统一，也就是在计算可供水量时要把供水和用水综合考虑，弃水和不能为用户利用的水量不能算作可供水量。没有通过工程设施而为用户利用的水量，也不能作为可供水量。经综合分析计算，莒南县现状不同保证率供水能力见表 2。2）水资源供需平衡分析。综合上述分析，按照“先生活后生产、先节水后开源、先治污后通水、先环保后用水”的原则，根据可供水量和需水量预测结果，按照 2025 年为规划水平年，进行水资源供需平衡分析，结果见表 3。从表 3 中可以看出，规划水平年 2025 年全县供需平衡结果：平水年（P=50%）余水 0.56 亿 m3；中等干旱年（P=75%）缺水 0.144 亿 m3；干旱年（P=85%）缺水 1.098 亿 m3。属于轻度缺水，随着各行业节水措施的实施，开发利用新水源，特殊干旱年优先保障工业生产及人畜生活供（下转第 19 页）胡茂英：莒南县多水联用保障钢铁生产的可行性分析14窑窑2023.7保证率可供水量需水量余缺水量多年平均41 13634 9006 236丰水年（P=20%）49 00234 90014 102平水年（P=50%）40 50734 9005 607中等干旱年（P=75%）33 45734 900-1 443干旱年（P=85%）23 92134 900-10 979（上接第 14 页）水，钢铁基地生产供水是可行的。2.2.1水库供水有保障目前大、中型水库均已除险加固，奠定了坚实的防汛、蓄水、供水基础条件；陡山、石泉湖、相邸三库串联、形成一个蓄供水水网的形式已初具规模，陡山至石泉湖输水隧洞正在施工，石泉湖至相邸扁山输水隧洞已建并运行，相邸水库扩容正在筹建中。2.2.2朱庄拦河坝可正常运行目前朱庄拦河橡胶坝已建成蓄水运行，拦河坝至鲁沟泵站 6.4 km 引水明渠建成运行，鲁沟泵站设计提水流量 2.18 万 m3/h，DN2200 长 24 km的钢筒混凝土压力管道已铺设至相邸水库并入相邸泵站，相邸泵站至坊前调节池 DN1600 长6.5 km 的钢筒混凝土压力输水管道已铺设运行，自调节池已铺设 DN1400 长 6.5 km 的钢筒混凝土输水管道至工业供水四通，四通北线、东线为临港工业园生产供水，南线为钢铁基地钢铁生产供水，形成一条东西贯穿的供水主干线，钢铁基地供水是可行的。2.2.3人工湿地污水处理再生水循环利用根据地域、地形的自然有利条件，自鸡龙河刘庄泵站延伸串联相邸泵站、清泉林泵站，充分利用鸡龙河、龙王河、绣针河人工湿地污水处理再生水循环利用的供水工程已立项批复，经勘探、测量已完成供水泵站、输水管道工程设计，施工招投标，可望 2024 年能为永锋、江鑫、恒昌等钢铁生产单位生产供水。综上所述，多水联用为莒南县钢铁生产供水是可行的。（责任编辑 崔春梅）表 3 规划水平年不同保证率水资源供需平衡计算 万 m3全县 16 个镇街，通过生态绿道串联起沿河风景带，描绘“水清岸绿、水草丰美、亲水便民、人水和谐”的水美乡村新画卷，提升了村庄居民宜居指数。此外，通过河道治理、水库管护、美丽幸福河湖打造，有效增强了水旱灾害防御能力，保护群众生命财产安全，建设人民满意、环境优美的幸福河湖，增强了居民的的安全感和满意度。通过深化水库管理体制改革，全县 187 座水库座座管理到位、风景优美，成为周边群众秋冬看景、酷夏纳凉的好去处，陡山水库、石泉湖水库、相邸水库均建有地域特色鲜明、功能设施完备的文化广场，吸引了不少外地游客休闲观光。此外，鸡龙河作为国家级湿地公园、国家级水利风景区、国家 3A 级旅游景区，于 2020 年创建为山东省省级美丽幸福示范河湖，水利资源丰富、文化底蕴厚重、人文景观独特，是城市的“会客厅”，年接待游客 30 余万人次。将小型水库“巡库员”选聘作为稳就业、保就业的重要举措，制定乡村公益性岗位与小型水库巡查管护岗位有机融合的选聘制度，既给需要帮扶的脱贫享受政策人口、农村低收入人口、残疾人、大龄人员（4565 周岁）等群体创造就业机会，又将符合公益性岗位条件的原水库专职管理员纳入巡库员名单，保障水库管护工作有序衔接。对于选聘的 397 名巡库员，由镇、街委托第三方与其签订劳务合同并购买保险，为他们全身心投入工作解除了后顾之忧。5结 语水是战略性经济资源和控制性生态要素，兴水利、除水害，历来是治国安邦的大事。莒南县通过新时代管水治水用水的创新做法，加强水利工程建设和水资源的有效利用，持续改善水生态环境，助力全县打赢水生态环境攻坚战、保卫战，增加了群众的幸福感，为经济社会的可持续发展提供了水资源保障。（责任编辑 赵其芬）刘福杰：莒南县管水治水用水创新做法及主要成效19窑窑