王霞鄭志國杜勝利
青島市城陽區(qū)水資源中長期供求發(fā)展趨勢及對策淺析
王霞1鄭志國1杜勝利2
一、研究區(qū)概況
(一)自然概況
城陽區(qū)為青島市近郊區(qū),位于膠東半島南部。全區(qū)地勢東高西低,東部多山、屬嶗山山脈,中西部為平原區(qū)、有少量嶺埠,總面積378km2;其中海域面積9.7km2,陸地面積368.3km2。城陽區(qū)屬北溫帶季風(fēng)型大陸性氣候,光照充足,降水較多,年溫適中,冬無嚴寒,夏無酷暑,氣候溫和。城陽區(qū)河流水系屬膠東半島獨流入海水系,主要河流有桃源河、洪江河、白沙河、墨水河等。白沙河是區(qū)內(nèi)最大的河流,境內(nèi)全長13.93km,控制流域面積115.40km2。
(二)水資源量
城陽區(qū)1956~2010年平均年徑流量為7866.5萬m3,全區(qū)多年平均地下補給量為4154.04萬m3,扣除重復(fù)計算量1775.58萬m3,城陽區(qū)全區(qū)多年平均水資源總量為10244.96萬m3。當(dāng)保證率P=50%時,全區(qū)水資源可利用總量為5606.90萬m3,當(dāng)P=75%、P=90%和P=95%時,水資源可利用量分別為4954.90萬m3、4395.90萬m3和4092.90萬m3。
(三)供用水量和變化趨勢
城陽區(qū)2001~2010年(包括紅島和河套),各年總供水量跟隨用水量總體呈上升趨勢,其中地表水供水量和客水水源供水量呈增長趨勢;地下水供水量呈下降趨勢(見圖1)。
2001~2010年,城陽區(qū)用水總量由4556萬m3增長到7420萬m3(見圖2)。其中,工業(yè)用水和生活用水量最大,且呈增長趨勢;農(nóng)業(yè)用水量呈下降趨勢。根據(jù)2005~2010年的數(shù)據(jù)分析,生活用水和農(nóng)業(yè)用水的實際用水量均小于預(yù)測值,而工業(yè)用水和生態(tài)環(huán)境用水量均大于預(yù)測值。由此可見,工業(yè)用水和生態(tài)環(huán)境用水問題比較突出。
(四)現(xiàn)狀水資源供求存在的問題
城陽區(qū)水資源空間分布不均勻,年際變化幅度很大,存在著明顯的豐、枯水年交替出現(xiàn)現(xiàn)象,連續(xù)豐水年和連續(xù)枯水年的出現(xiàn)也十分明顯。城陽區(qū)水資源年際年內(nèi)變化較大這一特點,給水資源開發(fā)利用帶來了很大的困難。全區(qū)多年平均淡水資源總量為10244.96萬m3,僅占全市水資源總量的4.65%,人均水資源占有量為255.87m3,遠遠小于維持一個地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展所必需的1000 m3的臨界值,屬于人均占有量小于500 m3的嚴重缺水地區(qū)。水資源不足,難以支撐經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
二、未來水資源供求態(tài)勢分析
(一)需水分析預(yù)測
以2010年為現(xiàn)狀年,2020年為中期水平年,2030為遠期水平年,對城陽區(qū)未來居民生活、工業(yè)、生態(tài)等用水進行預(yù)測。
1.居民生活用水需求預(yù)測
隨著城鎮(zhèn)化進程的發(fā)展和未來生活質(zhì)量的不斷提高,居民生活用水也相應(yīng)增加,用水定額也逐步增大。未來居民生活需水量采用定額法進行計算,根據(jù)預(yù)測,2020年和2030年,城陽區(qū)居民需水量分別達到2693.70萬m3和5657.50萬m3。
2.工業(yè)用水需求預(yù)測
圖1 城陽區(qū)2001~2010年供水量變化趨勢圖
圖2 城陽區(qū)2001~2010年各類用戶用水變化趨勢圖
根據(jù)城陽區(qū)工業(yè)發(fā)展規(guī)劃目標(biāo),結(jié)合城陽區(qū)鹽田開發(fā)和出口加工區(qū)建設(shè)等,預(yù)測工業(yè)需水量。工業(yè)需水定額采用趨勢預(yù)測法確定。2020年和2030年,城陽區(qū)工業(yè)需水量達到6481.92 萬m3和9515.64萬m3。
表1 規(guī)劃水平年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需水量
表2 城陽區(qū)各水平年需水量預(yù)測匯總表 (單位:萬m3)
表3 城陽區(qū)現(xiàn)狀供水能力平衡分析表 (單位:萬m3)
表4 城陽區(qū)水資源可利用量平衡分析表 (單位:萬m3)
3.建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)用水需求預(yù)測
第三產(chǎn)業(yè)和建筑業(yè)用水定額參考資料,需水預(yù)測建筑業(yè)以單位面積用水量法計算,第三產(chǎn)業(yè)按萬元增加值用水量進行預(yù)測。根據(jù)預(yù)測,2020年和2030年,建筑業(yè)需水量達到440.50 萬m3和428.37萬m3,第三產(chǎn)業(yè)需水量達到4291.68萬m3和7546.17萬m3。
4.農(nóng)業(yè)用水需求預(yù)測
農(nóng)業(yè)用水包括灌溉用水、漁業(yè)用水和畜牧業(yè)用水。城陽區(qū)目前幾乎沒有牧業(yè)生產(chǎn),而漁業(yè)生產(chǎn)主要位于紅島新區(qū)。故此次規(guī)劃只考慮農(nóng)業(yè)灌溉用水。以2010年為基準(zhǔn)年,規(guī)劃至2020年和2030年節(jié)水灌溉面積分別占有效灌溉面積的95%和98%,渠系水利用系數(shù)分別提高到0.98和1.00,綜合灌溉水利用系數(shù)分別達到0.85和0.90。各規(guī)劃水平年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需水量見表1。
5.河道外生態(tài)環(huán)境用水需求預(yù)測
河道外生態(tài)環(huán)境用水主要包括道路交通設(shè)施、市政公用設(shè)施和綠地廣場用水三部分。根據(jù)《青島市城陽區(qū)發(fā)展規(guī)劃》(2012-2030),和《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50282-98),結(jié)合城陽區(qū)的缺水現(xiàn)狀,采用嚴格的用水控制措施和先進的節(jié)水器具,道路交通、市政公用設(shè)施和綠地廣場用水量指標(biāo)均取0.1萬m3/km2·d。根據(jù)預(yù)測,2020年和2030年,城陽區(qū)河道外生態(tài)環(huán)境需水量分別為1971.73萬m3和2477.62萬m3。
6.總用水需求預(yù)測
根據(jù)以上綜合分析,城陽區(qū)2020年和2030年經(jīng)濟社會總需水量情況如表2。
(二)未來水供求平衡分析
2010年,城陽區(qū)供水能力達32.8萬m3/d,為11972萬m3/a;其中,本地地表水供水能力為657.0萬m3/a;本地地下水供水能力為3467.5萬m3/a;客水水源供水7847.5萬m3/a。通過表3城陽區(qū)現(xiàn)狀供水能力平衡分析表和表4城陽區(qū)水資源可利用量平衡分析表可以看出,現(xiàn)狀年供水能力在2020年和2030年供水量將出現(xiàn)較大缺口,同時也可看出僅利用本地常規(guī)水資源達到規(guī)劃水平年供需水量平衡也較困難,故需從多個方面綜合考慮未來水資源調(diào)配方案。
三、水資源優(yōu)化配置對策
通過實施水源保護,采取當(dāng)?shù)厮Y源開源、再生水回用、水資源聯(lián)合調(diào)度等工程和非工程措施,進行水供求調(diào)配方案分析。通過加大地表水的開發(fā)利用程度、補充中水回用和海水利用、加大棘洪灘水庫黃河水和青島市自來水集團公司自來水供應(yīng)量,以及引入南水北調(diào)來水等措施滿足各水平年在不同保證率條件下的水資源需求。
四、結(jié)論
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,城陽區(qū)水資源供需矛盾日益突出。現(xiàn)狀年的供水可以滿足水資源需求,但區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)有水量無法滿足2020年和2030年的水資源需求。本文針對域內(nèi)有限的水資源和經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,通過對經(jīng)濟社會發(fā)展的合理預(yù)測,摸清了未來一定時期內(nèi)水資源供求態(tài)勢;針對水資源不足問題,提出了加大地表水的開發(fā)利用程度、補充中水回用和海水利用、加大棘洪灘水庫黃河水和青島市自來水集團公司自來水供應(yīng),以及引入南水北調(diào)來水等有效措施來滿足未來社會經(jīng)濟發(fā)展在不同保證率條件下的水資源需求,以期對該區(qū)未來水資源利用與規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)
(作者單位:1.青島市水文局 266000 2.青島市城陽區(qū)農(nóng)業(yè)局 266000)