張振華，呂淑英，李　楠（德州市水利局，山東　德州253014）

德州市水資源供需形勢分析與對策

張振華，呂淑英，李楠
（德州市水利局，山東德州253014）

德州市水資源短缺，用水需求大，水資源供需形勢嚴(yán)峻。在分析德州市水資源及其開發(fā)利用狀況的基礎(chǔ)上，利用科學(xué)有效的方法進(jìn)行需水量和供水量預(yù)測，據(jù)此分析德州市水資源供需形勢、河流用水保障形勢及地下水超采形勢的瓶頸，提出了解決水資源瓶頸的合理化建議，為同類地區(qū)水資源管理工作提供借鑒。

水資源；供需分析；對策；德州

1　水資源及其開發(fā)利用狀況

1.1水資源狀況

根據(jù)1956—2004年系列資料評價，德州市多年平均年降水量554.8 mm，折合成水量為57.5萬m3；特枯年為319.3 mm，枯水年為439.6 mm，正常年份為539.6 mm，比多年平均值少2.7％；豐水年為683.7 mm，呈現(xiàn)由南向北逐漸減少的趨勢，但多年平均年降水量在地區(qū)上變化不大。降水量的年際變化較大，最大年降水量為最小年降水量的3.6倍。降水量主要集中在汛期6—9月，汛期4個月的降水量達(dá)421.5 mm，占全年的76.0％；7—8月為310.5 mm，占全年的56.0％。多年平均地表水資源量為4.29億m3，地下水資源量為12.54億m3，水資源總量為13.71億m3；多年平均地表水可利用量為2.34億m3，多年平均地下水可開采量為9.69億m3，多年平均水資源可利用總量為12.03億m3。

1.2水資源開發(fā)利用狀況分析

（1）供水情況分析。德州市2011—2014年年均供水量18.98億m3。其中，當(dāng)?shù)氐乇硭昃┧?.96億m3，占年均總供水量的5.06％；地下水年均供水量6.90億m3，占年均總供水量的36.35％；跨流域年均調(diào)水10.92億m3，占年均總供水量的57.53％；其他水源（主要為非常規(guī)水源）年均供水量0.19億m3，占年均總供水量的1.00％。

從上述供水結(jié)構(gòu)及德州市2011—2014年用水指標(biāo)與實際值對比（見圖1—2）來看，具有如下特點：①德州市地下水資源、地表水資源利用量基本在控制指標(biāo)內(nèi)，從供水比例看，德州市主要以地下水和外調(diào)水為供水水源，當(dāng)?shù)氐乇硭推渌从昧枯^少；②外調(diào)水量與省控制指標(biāo)持平或微超，原因是引黃水量每年有黃河河務(wù)部門根據(jù)黃河來水分配指標(biāo)，和省下達(dá)的指標(biāo)不一致，實際引黃水量為黃河河務(wù)部門下達(dá)指標(biāo)；③非常規(guī)水源利用率較低，尚具有較大的開發(fā)利用潛力。

圖1　用水總量指標(biāo)與實際值對比

圖2　分類別用水指標(biāo)與實際值對比

（2）用水情況分析。德州市2011—2014年年均用水量18.97億m3。其中，農(nóng)田灌溉用水量14.69億m3，約占總用水量的77.43％；林牧漁畜業(yè)用水量1.24億m3，約占總用水量的6.54％；工業(yè)用水量1.41 億m3，約占總用水量的7.43％；建筑和第三產(chǎn)業(yè)用水量0.15億m3，約占總用水量的0.79％；居民生活用水量1.39億m3，約占總用水量的7.32％；生態(tài)與環(huán)境補(bǔ)水量0.099億m3，約占總用水量的0.52％。

從以上用水結(jié)構(gòu)來看，德州市水資源利用方面有如下特點：①農(nóng)業(yè)灌溉用水量較大，約占77％，呈下降趨勢，農(nóng)業(yè)節(jié)水的潛力較大；②林牧漁畜業(yè)、工業(yè)、生活用水次之，用水比例相對持平，生活用水呈微增長趨勢，林牧漁畜業(yè)、工業(yè)用水呈微下降趨勢；③建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)、生態(tài)環(huán)境用水量較小，占總用水量的比例約1.31％。

2　水資源供需分析

2.1需水預(yù)測

2.1.1生活需水量預(yù)測

根據(jù)德州市近10年居民人口數(shù)量變化規(guī)律，采用趨勢預(yù)測法和定額法相結(jié)合方法預(yù)測2020年人口達(dá)到606.38萬人，則其生活用水量為1.56億m3。

2.1.2工業(yè)需水量預(yù)測

根據(jù)《德州市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年總體規(guī)劃綱要（草案）》，2015年工業(yè)增加值為1 800億元；2020年工業(yè)增加值為2 800億元，采用灰色動態(tài)模型預(yù)測2020年工業(yè)新鮮用水量為2.93億m3。

2.1.3其他用水總量預(yù)測

（1）第三產(chǎn)業(yè)和建筑業(yè)用水總量預(yù)測。由于第三產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)統(tǒng)計資料系列較短，采用規(guī)劃值估算法和定額法預(yù)測第三產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)的用水量。根據(jù)《德州市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年總體規(guī)劃綱要（草案）》，預(yù)測到2020年，建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)增加值分別為403.59萬、2 355.71萬元。根據(jù)德州市實際情況，參照《山東省水資源綜合規(guī)劃》，預(yù)測2020年建筑業(yè)萬元增加值取水量為7.8 m3；第三產(chǎn)業(yè)萬元增加值取水量為6.95m3。

（2）農(nóng)業(yè)灌溉需水量預(yù)測。統(tǒng)計近10年農(nóng)業(yè)灌溉用水量，由于農(nóng)業(yè)灌溉用水量與當(dāng)?shù)亟涤辍⒄舭l(fā)、土壤墑情、種植模式、灌溉方式等因素密切相關(guān)，同時隨著大、中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程的實施，水利灌溉系統(tǒng)不斷完善，加上種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，特別是近年來隨著節(jié)水型農(nóng)業(yè)建設(shè)的不斷推進(jìn)，農(nóng)業(yè)灌溉用水量呈下降趨勢，預(yù)測2020年農(nóng)業(yè)灌溉用水量為15.45億m3。

（3）林牧漁畜業(yè)需水總量預(yù)測。此需水量變化受市場供求、價格因素等影響很大，用水量預(yù)測參照用水定額指標(biāo)和2011—2014年用水量的均值估算作為林牧漁畜業(yè)用水量。因此，2020年林牧漁畜業(yè)用水量為1.67億m3。

（4）生態(tài)環(huán)境需水總量預(yù)測。生態(tài)環(huán)境需水中的河道外需水量主要為城市綠地的需水。根據(jù)德州城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃中的綠化率確定植被覆蓋度，采用定額估算法計算。河道內(nèi)需水主要為維持德州市城市水系所需要的水量，根據(jù)河道的滲漏量和蒸發(fā)量計算，采用Tennant法計算需水量，河道應(yīng)維持的最小水量為0.46億m3。

2.1.4需水總量預(yù)測

德州市2020年總需水量為24.02億m3。其中，生活需水量為1.56億m3，工業(yè)需水量為2.93億m3，城鎮(zhèn)公共需水量為1.95億m3，林牧漁畜業(yè)需水量為1.67億m3，農(nóng)業(yè)需水量為15.45億m3，生態(tài)環(huán)境需水量為0.46億m3。具體計算結(jié)果，見表1。

表1　德州市2020年需水量預(yù)測　億m3

2.2可供水量預(yù)測

2.2.1常規(guī)水可供水量預(yù)測

根據(jù)《山東省17市用水總量控制目標(biāo)分解說明》規(guī)定，2020年德州市的用水總量控制指標(biāo)為21.7億m3，其中地表水2.34億m3、地下水7.59億m3、黃河水8.77億m3（扣除1億m3的損失水量）、長江水2億m3。

2.2.2非常規(guī)水源可供水量分析

德州市非常規(guī)水源主要是再生水、雨洪水和微咸水。參照《德州市非常規(guī)水源利用規(guī)劃》，預(yù)測2020年非常規(guī)水源可利用量。

（1）再生水可利用量。德州市現(xiàn)已建成污水處理廠23座，設(shè)計規(guī)模總計為74.9萬m3/d，污水處理級別為一級A。根據(jù)德州統(tǒng)計年鑒，對近年來工業(yè)、城市生活實際用水量和德州市污水處理利用能力進(jìn)行分析，2020年城市污水收集率按85％、處理率按98％計算德州市城市污水可利用量，預(yù)測利用量達(dá)到1.10億m3。

（2）雨洪水可利用量。根據(jù)近50年降雨資料統(tǒng)計，全市多年平均年降雨量554.8 mm，6—9月降水量占全年降水量的76.0％，預(yù)測主城區(qū)50％年份雨水資源量為0.21億m3。德州市現(xiàn)有坑塘10 243座，蓄水容積2.6億m3。以德州市城區(qū)雨水收集管網(wǎng)收集雨水能力估算50％年份雨水的可利用量，坑塘蓄積雨水可利用量采用頻率為50％年份雨水蓄積量計算，預(yù)計2020年雨洪水利用量達(dá)到0.12億m3。

（3）微咸水可利用量。德州市礦化度為2 g/L〈M〈3 g/L的微咸水在各縣市區(qū)均有分布，礦化度為3 g/L〈M〈5 g/L的微咸水只在陵城、寧津、慶云、夏津、武城、樂陵六縣市區(qū)有分布，礦化度為M〉5 g/L的微咸水只在慶云、武城2縣有分布。考慮到工程狀況和用途，德州市主要利用礦化度為2 g/L〈M≤3 g/L的微咸水，可利用系數(shù)為0.65，據(jù)此預(yù)測2020年微咸水利用量可達(dá)到0.60億m3。非常規(guī)水源可利用量，見表2。

表2　德州市2020年非常規(guī)水源可利用量　億m3

2.2.3可供水總量分析

經(jīng)分析，德州市到2020年可供水總量為22.52 億m3，見表3。

表3　德州市2020年可供水量　億m3

2.3水資源供需形勢分析

2.3.1水資源短缺形勢分析

德州市水資源量占全省的3.8％，耕地占全省的8.2％，水資源與耕地、人口及經(jīng)濟(jì)布局不相匹配，人均水資源量211 m3，是全省均值的61％、全國均值的10％，且70％左右的徑流集中在汛期6—9月，最大年徑流量是最小年徑流量的3.6倍，水資源的時空分布不均和變化劇烈。目前，全市還有近40萬農(nóng)村人口沒有用上自來水，200多萬農(nóng)村人口未徹底解決飲水安全問題。水資源配置工程體系尚不完善，水資源配置能力不足，缺乏有效的水資源調(diào)度手段，難以實施水資源的合理配置。用水效率和效益不高，使缺水問題進(jìn)一步加劇。遇干旱年缺水形勢更加嚴(yán)重，旱災(zāi)發(fā)生的頻率和范圍有增加的趨勢，且向常態(tài)化發(fā)展。在充分考慮節(jié)水技術(shù)、節(jié)水措施、強(qiáng)化非常規(guī)水源利用的情況下，經(jīng)供需平衡分析，到2020年平水年（P=50％）德州市缺水約1.50億m3，缺水率約6.24％，見表4。

表4　德州市2020年水資源供需平衡分析　億m3

2.3.2河流生態(tài)用水形勢分析

德州市河流的主要功能是行洪排澇，河道徑流季節(jié)性變化大，河道內(nèi)生態(tài)用水被嚴(yán)重擠占，現(xiàn)狀有少量的外調(diào)水和上游下泄污水。據(jù)預(yù)測，河道應(yīng)維持的最小水量為0.46億m3，目前實際值為0.10億m3，約為22％，河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水嚴(yán)重不足，難以保障。生態(tài)環(huán)境用水長期處于虧缺狀態(tài)，進(jìn)一步導(dǎo)致了水資源的衰減，加劇了經(jīng)濟(jì)社會和生態(tài)環(huán)境之間的用水矛盾和水資源的緊缺程度。全市主要河流雖經(jīng)過多年水污染治理，河流水質(zhì)總體上呈好轉(zhuǎn)趨勢，但個別河流的水質(zhì)尚未達(dá)到功能區(qū)水質(zhì)管理目標(biāo)，主要污染物入河量仍超過水功能區(qū)納污能力，水污染進(jìn)一步加劇了水資源供需矛盾。

2.3.3地下水供水形勢分析

德州市地下水年均開采量約7.30億m3，水資源開發(fā)利用率為80％左右，基本無開采潛力。寧津、夏津、武城等地由于地表水資源匱乏，以開采地下水支撐當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，現(xiàn)已形成夏津-武城、寧津淺層地下水超采區(qū)，其中夏津-武城淺層地下水超采區(qū)涵蓋武城5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、夏津10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積711.5 km2；寧津淺層地下水超采區(qū)涵蓋寧津9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、樂陵1個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積509.7 km2，已被山東省水利廳劃定為超采區(qū)。特別是深層地下水仍存在超釆現(xiàn)象，已被山東省水利廳列為禁釆區(qū)，水資源供需形勢仍然嚴(yán)峻。

3　解決水資源瓶頸的對策

3.1提高安全供水保障能力

（1）創(chuàng)新水利管理機(jī)制。改革“一龍治水、多龍管水”的水資源管理體制，以實施最嚴(yán)格水資源管理制度為核心，以再生水利用為突破口，以提高各行業(yè)用水效率與效益為抓手，探索水權(quán)交易制度，深化農(nóng)業(yè)綜合水價改革，完善水利工程管護(hù)機(jī)制，探索社會資本投入水利工程建設(shè)工作，加快全市水利現(xiàn)代化建設(shè)。

（2）完善水網(wǎng)體系建設(shè)。目前，全市建成平原水庫18座，總庫容達(dá)到3.0億m3，平原水庫、河道、溝網(wǎng)和坑塘總蓄水能力達(dá)7億m3。在此基礎(chǔ)上，必須強(qiáng)化平原水庫的運行管護(hù)，以江河湖庫水系連通為途徑，完善水網(wǎng)工程體系建設(shè)和管護(hù)，增強(qiáng)水資源配置調(diào)控能力。

3.2落實最嚴(yán)格水資源管理制度

（1）嚴(yán)格論證許可。將水資源論證列入縣市區(qū)科學(xué)發(fā)展綜合考核體系，在用水總量控制指標(biāo)內(nèi)重新核定取水水源和許可水量，重新核發(fā)取水許可證，嚴(yán)格執(zhí)行新增取水許可審批“六個必須”的規(guī)定。

（2）落實計劃用水制度。依據(jù)取用水戶以往年份實際用水量、用水計劃申請、行業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)、水平衡測試結(jié)果等，重新核定審批水量，科學(xué)編制用水計劃，將指標(biāo)內(nèi)的水量分配到各取用水戶，下達(dá)區(qū)域?qū)?、行業(yè)層和取用水戶層的年度用水計劃。

（3）依法征收水資源費。每月根據(jù)取水單位和個人的實際用水量，按征收標(biāo)準(zhǔn)，依法征收水資源費，水資源費征收實行“票款分離”制度。

（4）落實用水總量、用水效率、水功能區(qū)限制納污“三條紅線”和“四項制度”，實現(xiàn)水資源的合理開發(fā)、高效利用和有效保護(hù)。

3.3積極推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè)

（1）農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，要抓好灌區(qū)節(jié)水改造，積極推進(jìn)規(guī)?；咝Ч?jié)水灌溉工程建設(shè)。

（2）工業(yè)領(lǐng)域，要重點抓好鋼鐵、火力發(fā)電、紡織、化工等高耗水行業(yè)節(jié)水減排工作；實施再生水替代戰(zhàn)略，提高城市污水處理回用率。

（3）城市生活領(lǐng)域，要加快城市供水管網(wǎng)改造，降低管網(wǎng)漏失率，提高節(jié)水器具的普及率。

據(jù)統(tǒng)計，2016—2020年，德州市農(nóng)業(yè)建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)示范工程項目有18個，年節(jié)水0.62億m3；工業(yè)建設(shè)節(jié)水工程項目有16個，年節(jié)水0.04億m3；生活方面進(jìn)行供水管網(wǎng)改造項目有8個，年節(jié)水0.01億m3，共計節(jié)水0.67億m3。

3.4加強(qiáng)水資源保護(hù)和綜合治理

（1）加強(qiáng)水資源保護(hù)。積極與環(huán)保部門溝通協(xié)調(diào)，嚴(yán)格水功能區(qū)、飲用水水源地保護(hù)，實現(xiàn)水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)；嚴(yán)格地下水開發(fā)利用總量和水位雙控制，依托國家地下水超采區(qū)治理方案，實施地下水超采區(qū)綜合治理，建設(shè)地下水源替代工程，逐步封停超采區(qū)地下水井，積極推進(jìn)水生態(tài)修復(fù)。

（2）夯實水資源監(jiān)控體系建設(shè)。加強(qiáng)用水計量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，確保計量設(shè)施安裝到位、計量準(zhǔn)確，并出臺計費方案和獎勵政策，提高公眾節(jié)水意識和積極性；強(qiáng)化省界等重要控制斷面、水功能區(qū)和地下水的水質(zhì)水量監(jiān)測能力建設(shè)。

（3）建立長效、穩(wěn)定的水資源保護(hù)投入機(jī)制。加大公共財政對水資源保護(hù)的投入，多渠道籌措資金，積極爭取國家和省對水資源節(jié)約與保護(hù)的資金支持，保障水資源節(jié)約、保護(hù)和管理的工作經(jīng)費。

TV213.4

A

1004-7328（2016）04-0011-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2016.04.003

2016—04—12

張振華（1982—），男，碩士，工程師，主要從事水文及水資源研究工作。