廣饒縣水資源供需平衡研究

■徐粒

（西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院重慶400716）

廣饒縣水資源供需平衡研究

■徐粒

（西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院重慶400716）

黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)以及山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)上升為國家戰(zhàn)略。而廣饒正處在"黃"、"藍(lán)"疊加區(qū)，為廣饒縣發(fā)展提供了很好的機(jī)遇。在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時，特別是工業(yè)化和城市化進(jìn)程加快，用水結(jié)構(gòu)面臨調(diào)整，對供水水質(zhì)和保障率要求更高，水資源供需矛盾越來越大。本文通過規(guī)劃水平年計算廣饒縣不同保證率下供需水量，分別對廣饒縣正常水平和節(jié)水水平下水資源供需平衡分析預(yù)測，提出針對廣饒縣現(xiàn)狀水資源矛盾的對策。

廣饒縣 水資源 供需平衡 節(jié)水對策

山東省東營市廣饒縣位于黃河三角洲南部，瀕臨渤海萊州灣，地處山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)和黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要位置。廣饒縣海岸線長12.35km。境內(nèi)河流共12條，分屬小清河和支脈河兩大水系。縣境東西最大距離60.1km，南北最大距離46.2km，總面積1138km2。廣饒縣地處暖溫帶，屬溫帶季風(fēng)型大陸氣候。

1　廣饒縣水資源概況

廣饒縣多年平均降水量563.7mm，折合水量為64148萬m3。降水量時空分布不均，豐雨集中在夏季，占年降水量73.3%左右，冬季雨雪少，降水僅占年總量4～5%。降水量年際變化大，年最大降水量為1142.6mm（1964年），比多年平均年降水量多104%，年最小降水量為346mm（1992年），比多年平均降水量少37.3%。廣饒縣水資源總量由當(dāng)?shù)氐乇硭⒌叵滤?、?nèi)河客水及黃河客水四部分組成。根據(jù)《山東省水資源綜合規(guī)劃報告》成果，廣饒縣水資源總量31512萬m3。廣饒縣水資源可利用總量為26076萬m3，其中地表水可利用量為11476萬m3，地下水可開采量為9000萬m3，分配引黃指標(biāo)5600 萬m3。

2　現(xiàn)狀水資源問題

2.1區(qū)域水資源分布與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展布局不匹配。

全縣水資源總量不足，區(qū)域分布不均衡，水資源與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展布局不相匹配。南部地區(qū)經(jīng)濟(jì)總量大，發(fā)展速度快，但水源單一，相對貧乏。地下水為主要水源，多年來采補(bǔ)失衡，地下水戰(zhàn)略儲備銳減。北部引黃地區(qū)經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)企業(yè)相對較少，農(nóng)業(yè)用水方式粗放。北水南調(diào)是全縣人民多年的愿望，但南部地區(qū)蓄水能力有限，又存在跨河調(diào)水、逆坡送水、多級提水等因素，調(diào)水成本較高，遠(yuǎn)水還難以很快解決南部“近渴”。

2.2地下水過度開發(fā)，生態(tài)環(huán)境安全受到嚴(yán)重威脅。

過度開采地下水，引起地下水位下降，出現(xiàn)了大范圍漏斗區(qū)，引發(fā)了咸水南侵，導(dǎo)致機(jī)井報廢，部分農(nóng)田失去灌溉條件，提水設(shè)備更新，增加了灌溉成本。土壤含水率降低，引起地下水鹽分累積，使天然植被衰退，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，同時還引發(fā)了多種地質(zhì)災(zāi)害，包括地面沉陷和地裂縫等，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活造成嚴(yán)重影響[1]。

2.3全縣水資源不足，供需矛盾突出

全縣人均占有水資源量318m3，低于全省人均（334 m3）水平，為全國人均（2200 m3）的14.5%，屬于資源型嚴(yán)重缺水地區(qū)。南部井灌區(qū)由于工農(nóng)業(yè)過度依賴地下水，每年被迫過量開采地下水，年均超采量達(dá)3000余萬m3。超采地下水和擠占生態(tài)用水的狀況日趨嚴(yán)重，給群眾飲水安全造成嚴(yán)重威脅。正常年份全縣地下水和引黃、引河可利用水量為2.61億m3，而實際用水量達(dá)2.87億m3。隨著今后工業(yè)化和城市化進(jìn)程加快，工業(yè)和城鄉(xiāng)生活用水量急劇增長，缺水對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的“瓶頸”制約將更直接，對生態(tài)的影響更嚴(yán)重。

3　正常水平供需平衡分析

3.1正常水平需水量預(yù)測

正常水平需水量預(yù)測是在現(xiàn)狀供水能力與外延式增長導(dǎo)致的用水需求之間進(jìn)行水資源供需平衡分析。供水方面以現(xiàn)狀供水能力為基礎(chǔ)，并考慮預(yù)測期內(nèi)水資源情勢演變；在需水方面也以現(xiàn)狀用水水平為基礎(chǔ)，在不考慮節(jié)水措施的前提下，分析社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需水增長和水資源供需關(guān)系。

3.1.1生活需水預(yù)測

生活需水分農(nóng)村和城鎮(zhèn)居民生活需水，采用人均日用水量定額法計算。2013年廣饒縣平均城鎮(zhèn)居民生活用水水平100 L/人·日，農(nóng)村為60 L/人·日。隨著生活質(zhì)量和生活水平的提高，居民生活需水量隨之增加，經(jīng)計算，2015、2020年城鎮(zhèn)生活需水量分別為821、1232萬m3，農(nóng)村生活需水量分別為839、853萬m3。因此，2013、2015、2020年生活總需水量分別為1368、1660、2085萬m3。

3.1.2農(nóng)業(yè)需水預(yù)測

農(nóng)業(yè)需水包括林牧漁業(yè)和農(nóng)田灌溉兩部分。林牧漁業(yè)需水分林地灌溉、草場灌溉、魚塘補(bǔ)水和牲畜用水等。林地和草場灌溉需水采用灌溉定額預(yù)測法，魚塘補(bǔ)水采用畝均補(bǔ)水定額法計算，畝均補(bǔ)水定額根據(jù)魚塘滲漏量及水面蒸發(fā)量與降水量差值加以確定，牲畜用水采用每頭牲畜平均日用水量定額法計算。農(nóng)田灌溉需水包括菜田、水澆地、水田需水，農(nóng)田灌溉需水量依據(jù)綜合毛灌溉定額法預(yù)測。

3.1.3第二產(chǎn)業(yè)需水預(yù)測

工業(yè)需水分為火（核）電工業(yè)、高用水工業(yè)和一般工業(yè)三大類進(jìn)行預(yù)測?；穑ê耍╇姽I(yè)分直流式和循環(huán)式兩種冷卻用水方法，常用單位裝機(jī)容量取水量法進(jìn)行預(yù)測；高用水工業(yè)和一般工業(yè)需水量采用萬元增加值用水量定額法預(yù)測。建筑業(yè)需水量預(yù)測與工業(yè)的方法類似，采用建筑業(yè)萬元增加值用水定額法[2]。由此計算可得出廣饒縣各年工業(yè)需水和建筑業(yè)需水量。

3.1.4第三產(chǎn)業(yè)需水預(yù)測

第三產(chǎn)業(yè)保持快速發(fā)展，用水量將有一定幅度增加，需水量采用萬元增加值用水量定額法進(jìn)行預(yù)測。隨著質(zhì)量和服務(wù)水平提高，第三產(chǎn)業(yè)萬元增加值需水量呈降低趨勢。由此可得2013年第三產(chǎn)業(yè)需水量為1364萬m3，2015年需水量為1546萬m3，2020年需水量為2123萬m3。

3.1.5生態(tài)需水預(yù)測

在生態(tài)需水中，河道外需水量主要為城市綠地的需水。城市綠地需水的計算是根據(jù)廣饒城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃中綠化率確定的植被覆蓋程度，結(jié)合廣饒氣候情況，計算出單位植被需水量，再確定年需水量。河道內(nèi)需水主要為維持水系的需水，根據(jù)河道的蒸發(fā)量和漏滲量進(jìn)行確定。則正常水平下2015年生態(tài)需水量為195萬m3，2020年生態(tài)需水量為237萬m3。

3.2正常水平供水量預(yù)測

3.2.1地表供水

通過完善工程措施，發(fā)揮水庫、閘壩攔蓄功能，蓄住天然降水及河道上游來水以充分利用。廣饒縣小清河、支脈河為過境河流，均已建攔閘蓄水。根據(jù)廣饒水資源規(guī)劃及東營市用水總量控制指標(biāo)編制成果，全縣多年平均地表水可供水量11476萬m3。

3.2.2地下供水

以礦化度小于2g/L的淺層地下水資源可開采量作為地下水可供水量。利用開采系數(shù)法計算地下水可開采量，并考慮地下水多年調(diào)節(jié)作用，不同保證率下可開采量均用平均開采量代替。經(jīng)計算，多年平均地下水可開采量為9000萬m3。

3.2.3引黃供水

廣饒縣引黃灌區(qū)屬于麻灣引黃灌區(qū)的一部分，位于引黃灌區(qū)下游。根據(jù)省水利廳魯水資字【2010】9號文，分配東營市引黃水量72800萬m3。東營市水利局以東水發(fā)字[2010]38號文“關(guān)于東營市黃河水量分配方案的通知”分配給廣饒縣引黃指標(biāo)5600萬m3。黃河引水可供水量按5600萬m3計算。

3.2.4南水北調(diào)東線工程供水

根據(jù)國務(wù)院批復(fù)《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》，東線工程根據(jù)華北地區(qū)及山東半島的要求，先通后暢，分期實施。根據(jù)山東省水資源綜合規(guī)劃及山東省各市承諾水量，東營市南水北調(diào)東線一期引江水量為20000萬m3。東營市分給廣饒縣引江指標(biāo)3500萬m3。

3.2.5非常規(guī)水源利用

非常規(guī)水資源量包括污水處理回用量和微咸水利用量。廣饒縣現(xiàn)狀僅有污廢水回用，年污水回用量為300萬m3。

3.3正常水平供需平衡分析

根據(jù)以上需水預(yù)測以及可供水量的分析，廣饒縣基本方案的供需平衡見表1。

表1　基本方案水資源供需平衡計算結(jié)果表

基本方案的供需平衡結(jié)果表明，不采取節(jié)水及其它措施的情況下，缺水變得極為嚴(yán)重。50%和75%的保證率下缺水量和缺水率都將逐年增加。因此，未來規(guī)劃期內(nèi)，若不采取各種有效措施減少需水、增加供水，而只是維持現(xiàn)狀節(jié)水水平和供水能力，則將不能保障發(fā)展要求，廣饒縣將面臨極度缺水態(tài)勢，經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展也將受到水資源短缺的嚴(yán)重制約。

4　節(jié)水水平供需平衡分析

對于廣饒縣這樣一個當(dāng)?shù)厮磪T乏，主要依靠客水及外流域調(diào)水為主的地區(qū)，將來可能的供水水源和環(huán)境容量難以支撐用水要求和排污量。由此，必須在需水預(yù)測基本方案基礎(chǔ)上，加大節(jié)水和防污力度。因此在基本方案需水預(yù)測基礎(chǔ)上，根據(jù)水資源配置要求，進(jìn)行節(jié)水方案下的需水預(yù)測。

4.1節(jié)水水平需水分析

4.1.1產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整節(jié)水分析

為降低取水定額，提高用水效益，要進(jìn)行各產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整，第一產(chǎn)業(yè)繼續(xù)加強(qiáng)節(jié)水工程建設(shè)，第二產(chǎn)業(yè)繼續(xù)增大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)比重，第三產(chǎn)業(yè)應(yīng)提高用水效率，增加節(jié)水行業(yè)比重。

4.1.2生活用水節(jié)水分析

建設(shè)節(jié)水型社會是實現(xiàn)我國水資源可持續(xù)利用的戰(zhàn)略性舉措，是基于我國國情、水情的必然選擇和必由之路，也是國家構(gòu)建社會主義生態(tài)文明的重要組成部分[3]。隨著建設(shè)節(jié)水型社會工作的推廣和深入，廣饒縣節(jié)水將會有巨大發(fā)展。供水系統(tǒng)的改進(jìn)將會減少管網(wǎng)的跑、冒、滴、漏，節(jié)水器具的廣泛推廣將省減大量用水，合理水價政策及政策引導(dǎo)將促進(jìn)居民節(jié)約用水，居民節(jié)水意識增強(qiáng)后會自覺節(jié)水。

4.1.3第二產(chǎn)業(yè)節(jié)水分析

“十二五”期間，廣饒縣堅持新型工業(yè)化道路，大力實施以“工業(yè)興市”戰(zhàn)略，進(jìn)入工業(yè)快速發(fā)展時期。因此，工業(yè)節(jié)水是廣饒縣節(jié)水的重點(diǎn)，對抑制將來需水增長將起到重要的作用。通過增加工業(yè)用水重復(fù)利用率，減少萬元增加值取水定額來實現(xiàn)節(jié)水具有非常大的潛力。

4.1.4農(nóng)業(yè)節(jié)水分析

農(nóng)業(yè)節(jié)水是國民經(jīng)濟(jì)節(jié)水的重點(diǎn)，因為農(nóng)業(yè)用水在國民經(jīng)濟(jì)用水中占很大比例。提高灌溉水利用系數(shù)和調(diào)整種植結(jié)構(gòu)是農(nóng)業(yè)節(jié)水的重要措施。

4.2節(jié)水水平供水分析

按照山東省最嚴(yán)格水資源管理制度實施方案，規(guī)劃期內(nèi)地表供水、地下供水和外調(diào)水將保持不變。規(guī)劃期內(nèi)主要加大非常規(guī)水利用。根據(jù)廣饒縣發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測2020年廣饒縣污水回用率將達(dá)50%，污水回用量2921萬m3。微咸水利用方面，計劃2020年微咸水利用量700萬m3，替代水資源量700萬m3。雨水集蓄利用方面，2013內(nèi)興建雨水集蓄利用工程，年利用雨水量250萬m3。

5　正常水平與節(jié)水水平對比分析

在正常水平和節(jié)水水平下，廣饒縣的需水量和可供水量都是不同的。并且在各自水平的不同保證率下，需水量和可供水量也是不同的。根據(jù)上文對于廣饒縣不同水平年需水量和供水量分析，得出廣饒縣不同水平年的正常水平與節(jié)水水平下供需平衡分析。見表2。

表2　不同水平下水資源供需分析

以上結(jié)果表明，廣饒縣節(jié)水水平下水資源缺水率明顯低于正常水平水資源缺水率。因此，通過采取強(qiáng)化節(jié)水措施，廣饒縣的水需求量能夠控制于接近可供水量，廣饒建設(shè)節(jié)水型社會對廣饒縣提高水資源承載能力十分重要。

6　水資源開發(fā)利用對策

廣饒縣當(dāng)?shù)厮垂┧畤?yán)重不足，外來水源供水占主導(dǎo)，污水回用及海水利用等非常規(guī)水開發(fā)潛力大。因此廣饒縣水資源開發(fā)利用應(yīng)遵循“集蓄天然降水，攔蓄過境客水，充分利用黃河水，優(yōu)化南北調(diào)水，用好非常規(guī)水”的原則。

6.1集蓄天然降水，加強(qiáng)雨水資源利用

廣饒縣多年平均降雨量達(dá)563.7mm，降雨比較集中，雨強(qiáng)大，容易形成地面徑流，因此，全縣應(yīng)開展一系列的工程措施集蓄雨水。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面推廣以滯蓄天然降水為目的的土地平整技術(shù)和改進(jìn)耕作技術(shù)；在城建方面城市人行道路（板）及廠區(qū)、辦公區(qū)等硬化帶應(yīng)采用高滲透性的建筑材料。

6.2攔蓄過境客水，提高水資源控制能力

廣饒縣位于山東島獨(dú)流入海流域、黃河流域的下游，多年平均過境河流水量為82030萬m3，其中年均利用量僅7670萬m3，利用率僅9.4%。在現(xiàn)有條件下，首先加強(qiáng)各河道攔閘調(diào)蓄的作用，針對引黃尾水加多調(diào)蓄次數(shù)；其次是設(shè)計新建水庫和塘壩等河道攔蓄工程，增強(qiáng)當(dāng)?shù)貜搅骼贸潭?，加大過境客水?dāng)r蓄量，此外應(yīng)在入境河道上設(shè)立控污設(shè)施，提高河道排污力度，以保證境內(nèi)蓄水水質(zhì)，做到以豐補(bǔ)枯、冬蓄春用，保證生活生產(chǎn)需水。

6.3充分利用黃河水，加快灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造

黃河水為廣饒縣供水的主要水源。根據(jù)黃河流域的水量分配方案，廣饒縣黃河水量配額為5600萬m3，黃河水的水質(zhì)較好，要加強(qiáng)引黃灌區(qū)的續(xù)建配套與節(jié)水改造，充分利用黃河指標(biāo)。

6.4優(yōu)化南北調(diào)水，促進(jìn)水資源合理配置

南水北調(diào)東線工程通水后，廣饒縣南水北調(diào)水按3500萬m3供水，由于南水北調(diào)東線工程的供水水質(zhì)好，水源地理位置優(yōu)越，因此，應(yīng)優(yōu)化南水北調(diào)東線工程供水的配置，優(yōu)先用于生活用水及生產(chǎn)用水。

6.5用好再生水、海水和微咸水，開辟新水源

隨著廣饒縣工業(yè)和生活用水的增加，廢污水排放量將增加，同時水資源的短缺程度將加劇。因此，為了實現(xiàn)水資源供需平衡和保護(hù)水環(huán)境，用好再生水將是廣饒縣水資源合理配置的必然選擇。一是廣饒縣所有擬建和已建的污水處理廠，應(yīng)提高污染處理深度，按三級處理建設(shè)和運(yùn)行。二是新建企業(yè)必須同時配套污水處理設(shè)施，考慮再生水回用。再生水主要用于景觀用水、園林綠化及電廠冷卻水等。

廣饒縣屬于沿海城市，隨著海水淡化技術(shù)水平提高和處理成本降低，開發(fā)利用海水資源有著廣闊的發(fā)展前景。此外，廣饒縣地下賦存著較豐富微咸水資源，可作低質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)用水，開發(fā)利用此水源，不僅節(jié)約淡水，而且由于加大了地下水排泄，地下水質(zhì)會得到改善，土壤鹽堿化得到改良。因此，應(yīng)著手建設(shè)大規(guī)模微咸水利用示范項目，以代替常規(guī)水資源。

[1]趙霞則.東營市地下水超采現(xiàn)狀及引水補(bǔ)源措施 [J].山東水利,2013(9):29-30.

[2]李棟.濱州市節(jié)水型社會建設(shè)研究 [D].山東大學(xué),2013.

[3]王浩,王建華.中國水資源與可持續(xù)發(fā)展 [J].中國科學(xué)院院刊,2012,27(3):352-358.

TV21[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-359-3

李昱（1983～），本科，測量工程師，研究方向為全數(shù)字化航空攝影測量、土地利用數(shù)據(jù)建庫、數(shù)字城市地理空間框架。