付意成，邢乃春，趙進(jìn)勇，張守平，張 劍

(1.中國水利水電科學(xué)研究院，北京100038; 2. 水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院, 北京 100120； 3.重慶交通大學(xué)，重慶 400074)

0 引 言

水資源短缺作為影響中國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，特別是北方缺水城市，已在一定程度上嚴(yán)重制約了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高。全國660多個城市中有400 多個城市缺水，114個城市嚴(yán)重缺水，其中，北方缺水城市占總數(shù)的62%，南方城市占38%[1]。城市可利用水資源量匱乏，已成為城市發(fā)展過程中無法規(guī)避的難題。為此，學(xué)者探討基于水資源循環(huán)利用、節(jié)水開源、非常規(guī)水利用、外調(diào)水等不同策略組合的區(qū)域水資源短缺解決思路，為緩解區(qū)域城市水資源短缺起到積極促進(jìn)作用。世界上許多國家和地區(qū)把城市污水再生利用作為解決水資源短缺的重要戰(zhàn)略之一[2]。城市污水資源化應(yīng)用，應(yīng)基于完整的用水體系和廢水回收再利用體系?；诖耍G平[3]依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3R原則，對雨水、生活污水、工業(yè)污水的循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用模式進(jìn)行具體分析，提出循環(huán)利用的方法及途徑；陸靜超等[4]提出，破解城市水資源循環(huán)短缺問題的關(guān)鍵在于構(gòu)建大區(qū)域的水資源網(wǎng)絡(luò)化配置格局，解決與之相關(guān)的水污染嚴(yán)重、水生態(tài)退化和城市洪澇風(fēng)險，實現(xiàn)區(qū)域水資源的均衡利用。地表水資源短缺、地下水超采嚴(yán)重、城市污水排放量大等問題已成為北方缺水城市的通病。為此，各大城市競相推廣的海綿城市建設(shè)，實現(xiàn)城區(qū)雨洪控制與利用示范工程的有機結(jié)合。李喜林等[5]對小區(qū)雨水利用可行性進(jìn)行分析，推薦了適合建筑小區(qū)雨水利用的工藝流程，并對主體構(gòu)筑物進(jìn)行了設(shè)計；胥衛(wèi)平[6]等從雨水徑流模型、降雨量分析、雨洪資源利用政策等方面對國內(nèi)外雨洪資源利用的研究成果進(jìn)行梳理，提出了缺水城市雨洪資源利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價方法。世界各國的實踐表明，在技術(shù)可行的條件下，再生水是一種安全可靠的替代水源，是解決城市缺水危機的重要戰(zhàn)略選擇[7-9]。北方缺水城市的開源潛力較小，在節(jié)水潛能最大程度發(fā)揮的情況下，為滿足區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)健康維持對水量、水質(zhì)的需求，遠(yuǎn)距離調(diào)水成為解決“城市干渴”的首要選擇。城市調(diào)水在某種程度上可以解決問題，但不能成為常態(tài)，“造血”型發(fā)展模式才是解決缺水問題的根本策略。此外，北方缺水城市的地下水超采也日益嚴(yán)重，如北京、石家莊等城市是華北地區(qū)地下水沉降中心，地下水位埋深大于10 m的區(qū)域占華北平原總面積的40%，且潛水含水層最大埋深達(dá)65 m[10,11]。北方缺水城市解決水資源短缺問題的關(guān)鍵在于合理配置本地地表水、地下水、再生水、雨洪水、外調(diào)水、過境水“六水”資源，提升城市供水保證率；構(gòu)建豐枯互濟(jì)的多水源連通網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)地下水采補平衡。筆者基于“綠色發(fā)展、生態(tài)水利”的最新理念，結(jié)合北方缺水城市的發(fā)展定位，提出全方位、多角度開源，綜合、網(wǎng)絡(luò)化、高效利用的方針策略，開發(fā)區(qū)域內(nèi)多種水資源的內(nèi)在價值，探討解決城市缺水難題策略。

1 北方缺水城市水資源短缺癥結(jié)分析

中國北方地區(qū)的水資源稟賦條件遠(yuǎn)差于南方。受地理位置、氣候條件的影響，中國北方地區(qū)降水量少，蒸發(fā)量大，水資源貧乏，城市發(fā)展過程中的水資源供需矛盾突出。在變化環(huán)境條件下，中國北方河川徑流量呈減少趨勢，且隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，區(qū)域需水大幅增加，城市水資源供需矛盾加劇[12]。此外，北方的水資源量與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展極不匹配。如黃淮海地區(qū)，水資源量僅為全國總量的7%，而人口、耕地和GDP卻占全國總量的35%、39%和32%，區(qū)域“水少貢獻(xiàn)大”的發(fā)展模式在一定程度上加劇了水資源分布與經(jīng)濟(jì)社會條件不匹配間的矛盾[13,14]。北方地區(qū)除受水量補給偏少影響外，區(qū)域內(nèi)河的水量儲存狀況也不容樂觀。如位于華北地區(qū)的白洋淀自20世紀(jì)60年代以來，先后歷經(jīng)6次干涸，淀內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)全面衰退[15]；北京市從1999年以來，進(jìn)入連續(xù)枯水期，地表水資源量衰減59%，地下水資源量衰減37%，入境水量衰減77%，水資源量減少和城市快速擴(kuò)張的矛盾加劇[16]。北方為緩解日益突出的用水矛盾，大規(guī)模的興修水利工程、超采地下水、跨流域引水，由此造成區(qū)域內(nèi)原有的產(chǎn)匯流規(guī)律被打破，土壤蓄水容量增加，地表產(chǎn)流減少[12]。流域下墊面變化和經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展是影響北方地區(qū)徑流減少的主要因素，也是造成北方城市缺水的主要原因。

本文在深入分析城市水資源不足與用水結(jié)構(gòu)不合理的基礎(chǔ)上，工農(nóng)業(yè)用水技術(shù)落后、浪費嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境惡化、水源污染等因素造成了我國北方多個城市水資源短缺現(xiàn)象嚴(yán)重。如2005-2014 年我國工業(yè)廢水排放量逐漸下降，但總量較大，重復(fù)利用率雖逐年升高，與發(fā)達(dá)國家90%的重復(fù)率仍存在較大差距[17]。北方城市的缺水除受技術(shù)影響外，還與用水觀念錯誤、用水理念缺失相關(guān)，大多城市對于非接觸的景觀用水及道路噴灑用水多取用生活用水，或直接抽取地下水，對再生水、雨洪水的利用率偏低，甚至沒有相關(guān)的規(guī)劃。此外，大多城市周邊河道往往由于生活、工業(yè)污水的直排導(dǎo)致其不具有生態(tài)景觀價值，淪為城市的排污溝，功能幾乎喪失。同時，由于廢水的下滲導(dǎo)致地下水水質(zhì)受到影響，又加劇了水資源短缺的影響。

2 研究區(qū)水資源短缺形勢分析

2.1 研究區(qū)概況

廊坊市位于河北省中部偏東，海河流域中下游，地理坐標(biāo)在東經(jīng)116°06′37″～117°15′05″，北緯38°28′14″～40°05′02″之間，北臨北京，東與天津交界，南接滄州，西和保定毗連，面積6 429 km2。廊坊市地處京津兩大城市之間，環(huán)渤海腹地，享有“京津走廊明珠”和“連京津之廊、環(huán)渤海之坊”等美譽。廊坊中心城區(qū)距北京、天津分別為50和60 km，與京津兩個機場相隔70 km，距天津新港100 km，緊鄰建設(shè)中的北京新機場。

廊坊市現(xiàn)轄廣陽、安次兩區(qū)，三河、霸州兩個縣級市，大廠、香河、永清、固安、文安、大城6個縣，共包括90個鄉(xiāng)鎮(zhèn)3209個行政村。2013年，廊坊市GDP實現(xiàn)1 943.1 億元，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為10.4∶52.6∶37.0。全市財政收入占GDP比重18%。年末全市戶籍人口為439.4萬人。廊坊市現(xiàn)有水廠5座，全年供水量為3 530.8 萬m3。

廊坊市河流水系屬海河流域北三河水系(潮白河、薊運河、北運河)、永定河水系、大清河水系、子牙河水系等四大水系。境內(nèi)主要河流包括泃河、北運河、潮白河、青龍灣減河、永定河、白溝河、大清河和子牙河等。廊坊市多年平均降水量為539.7 mm，其中北四河下游平原為588.9 mm，大清河淀東平原為532.6 mm。降水量年內(nèi)分配非常不集中，大部分站點全年降水量的80%左右集中在汛期(6-9月)，汛期降水量又主要集中在7、8月份，甚至更短時間。因此，廊坊市本底水資源量不足，汛期水量集中，洪水資源化利用潛力較大。

2.2 研究區(qū)水資源形勢分析

囿于長期以來的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展模式，京津冀三地地下水超采嚴(yán)重，排污量巨大，對整個流域已造成了明顯影響。京津冀流域水系連通性要求加快推進(jìn)水資源保護(hù)協(xié)同發(fā)展，統(tǒng)籌考慮水資源與水環(huán)境的關(guān)系，突出“聯(lián)合支撐作用”。

廊坊市是河北省唯一沒有地表水庫的設(shè)區(qū)市。雖轄區(qū)內(nèi)有4大河系、10條主要行洪河道、10條主要排瀝河道、國家防總直接調(diào)度的4大蓄滯洪區(qū)，但受上游城市大型攔河閘的影響，絕大多數(shù)河道常年無水。近10年來，廊坊市河流重點監(jiān)測斷面水質(zhì)以劣V類為主。出境斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)率偏低。因此，廊坊市存在嚴(yán)重的資源性、水質(zhì)性缺水問題。2013年人均水資源占有量為133 m3，僅為河北省人均水資源量的43.3%(307 m3)、全國人均水資源量的6.3%；缺水率26%(扣除地下水超采，缺水量為2.67 億m3)，缺水狀況嚴(yán)重。為此，緩解廊坊市水資源短缺主要包括開源、節(jié)流兩個途徑。

廊坊市供水水源主要有地下水、大氣降水、當(dāng)?shù)氐乇硭?、外調(diào)水、再生水。2013年廊坊市整體水資源開發(fā)利用率為51.5%，地表水資源開發(fā)利用率為14.6%，地表引蓄工程能力不足；地下水開發(fā)利用率為155%(地下水開采量為8.06 億m3，地下水資源量為5.2 億m3)，表明地下水超采嚴(yán)重。因此，廊坊市一直以開采地下水為主，地表水則作為補充水源。

3 研究區(qū)水資源配置格局

3.1 配置基本原則

(1)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)。水資源合理配置需處理好經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、生態(tài)和環(huán)境保護(hù)與水資源開發(fā)利用的關(guān)系。水資源是經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)的重要生產(chǎn)要素，又是生態(tài)和環(huán)境的重要組成部分。隨著競爭性用水要求的不斷增長，水資源的有限性、緊缺性矛盾日益突出。在資源環(huán)境有限性約束下，水資源合理配置應(yīng)以水資源可持續(xù)利用、經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)和環(huán)境良性循環(huán)為目標(biāo)，以圖實現(xiàn)人、水和自然的和諧。

(2)公平、高效和可持續(xù)利用。廊坊市水資源配置是在海河流域水資源規(guī)劃和河北現(xiàn)代水網(wǎng)規(guī)劃的總體格局下，綜合分析廊坊市水資源開發(fā)利用、南水北調(diào)和河北省引黃水量的基礎(chǔ)上，遵循公平、高效和可持續(xù)利用的原則，進(jìn)行區(qū)域和部門間水資源合理配置。

(3)處理好當(dāng)?shù)厮Y源、外調(diào)水和再生水回用等其他水源間的關(guān)系。廊坊市水資源配置遵循“多用天上水，攔蓄過境水，強化節(jié)水，加大利用非常規(guī)水，大力引用黃河水，積極推進(jìn)利用長江水，壓采地下水”的原則，在充分挖掘當(dāng)?shù)厮Y源供水潛力和節(jié)水潛能的基礎(chǔ)上，積極爭取南水北調(diào)東線水量，相機引取黃河水量，實現(xiàn)當(dāng)?shù)厮?、過境水、再生水、長江水、黃河水、地下水“六水互濟(jì)”。

(4)不同行業(yè)用水配置優(yōu)先序：優(yōu)先保證城鎮(zhèn)生活和農(nóng)村生活用水、充分保障工業(yè)用水、合理滿足農(nóng)業(yè)用水、盡量滿足生態(tài)用水需求。

3.2 配置基本思路

由于廊坊市本底水資源有限，資源性缺水嚴(yán)重，規(guī)劃在充分利用當(dāng)?shù)厮Y源量并深度挖掘節(jié)水潛力的前提下，加大利用引江水和引黃水力度，積極爭取南水北調(diào)中線及東線延長線分水指標(biāo)，壓采地下水，實現(xiàn)廊坊市水資源的可持續(xù)利用。

根據(jù)廊坊市水資源現(xiàn)狀和監(jiān)測數(shù)據(jù)，水資源配置將廊坊縣(市、區(qū))分別概化為獨立9個計算單元。結(jié)合廊坊市水系連通規(guī)劃、南水北調(diào)和引黃濟(jì)冀等規(guī)劃確定的水系連通和外調(diào)水連通渠系，構(gòu)建廊坊市水資源配置系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖。然后，建立以基本計算單元水資源供用耗排平衡方程、水利工程供水平衡方程以及各類約束方程，以供水凈效益最大、損失水量最小以及生態(tài)保護(hù)期望值為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)成數(shù)學(xué)規(guī)劃模型；利用世界銀行和美國GAMS公司研制的通用數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)進(jìn)行求解。本文通過對設(shè)定方案進(jìn)行計算和對比分析，給出水資源配置推薦方案，為水資源配置方案修訂提供依據(jù)。

水資源優(yōu)化模型系統(tǒng)以運籌學(xué)為理論基礎(chǔ)，將流域或區(qū)域作為一個整體，在給定的邊界條件和約束條件下，以設(shè)定的目標(biāo)函數(shù)為引導(dǎo)，通過求解巨型方程組，反復(fù)迭代得到各節(jié)點的水資源分配結(jié)果。

(1)對于多水源的水資源配置系統(tǒng)，本文考慮不同供水水源利用的優(yōu)先序，采用以下目標(biāo)函數(shù)：

MaxOBJ1=

(1)

式中：asur、adiv、agrd、asfl、arec分別為地表水、外調(diào)水、地下水、當(dāng)?shù)乜衫盟约拔鬯幚砘赜盟臋?quán)重系數(shù)；XZSC、XZSI、XZSE、XZSA、XZSR分別為地表水城鎮(zhèn)生活供水量、地表水工業(yè)供水量、地表水城鎮(zhèn)生態(tài)供水量、地表水農(nóng)業(yè)供水量、地表水農(nóng)村生活供水量；XZDC、XZDI、XZDE、XZDA、XZDR分別為外調(diào)水城鎮(zhèn)生活供水量、外調(diào)水工業(yè)供水量、外調(diào)水城鎮(zhèn)生態(tài)供水量、外調(diào)水農(nóng)業(yè)供水量、外調(diào)水農(nóng)村生活供水量；XZGC、XZGI、XZGE、XZGA、XZGR分別為地下水城鎮(zhèn)生活供水量、地下水工業(yè)供水量、地下水城鎮(zhèn)生態(tài)供水量、地下水農(nóng)業(yè)供水量、地下水農(nóng)村生活供水量；XZSFC、XZSFI、XZSFE、XZSFA、XZSFR分別為當(dāng)?shù)乜衫盟擎?zhèn)生活供水量、當(dāng)?shù)乜衫盟I(yè)供水量、當(dāng)?shù)乜衫盟擎?zhèn)生態(tài)供水量、當(dāng)?shù)乜衫盟r(nóng)業(yè)供水量、當(dāng)?shù)乜衫盟r(nóng)村生活供水量；XZTI、XZTE、XZTA分別為污水處理回用水工業(yè)供水量、污水處理回用水城鎮(zhèn)生態(tài)供水量、污水處理回用水農(nóng)業(yè)供水量。

(2)考慮各用水戶的供水優(yōu)先序原則，同時滿足農(nóng)業(yè)用水在時間上和空間上的寬淺式破壞，本文采用以下目標(biāo)函數(shù)：

XAMAjtyαa+XZMRjtyαr)+λXMIN?ty,j

(2)

式中：aj為各計算單元的權(quán)重系數(shù)；ac、ai、ae、aa、ar分別為城鎮(zhèn)生活供水、工業(yè)供水、城鎮(zhèn)生態(tài)供水、農(nóng)業(yè)供水以及農(nóng)村生活供水的權(quán)重系數(shù)；λ為農(nóng)業(yè)破壞均勻度的權(quán)重系數(shù)；XZMC、XZMI、XZME、XZMA、XZMI、XMIN分別為城鎮(zhèn)生活供水、工業(yè)供水、城鎮(zhèn)生態(tài)供水、農(nóng)業(yè)供水、農(nóng)村生活供水、最小損失水量。

(3)為實現(xiàn)河湖損失水量最小，采用以下目標(biāo)函數(shù)：

?tm,ir

(4)

式中：air為反映水庫重要程度的權(quán)重系數(shù)；β1、β2分別為水庫在汛期與非汛期下泄水量的權(quán)重系數(shù)；XRSV、XCSRL分別為水庫蓄水庫容、地表水渠道供工業(yè)水量。

3.3 綠色水網(wǎng)總體思路

為實現(xiàn)廊坊水資源優(yōu)化配置、防洪安全和水生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)，以廊坊自然水系和天然坑洼為依托，在已建渠系的基礎(chǔ)上，通過清淤疏浚、除險加固和必要開挖等工程措施，從區(qū)域水系連通、洼淀濕地水系連通和城區(qū)水系連通工程三個層面具體落地，根據(jù)水量多少實時調(diào)整水生態(tài)修復(fù)措施，以水帶綠(以水為中心，水體與濱岸帶綠色相間)和以綠代水(水量不足，綠色的草地功能替代水體服務(wù)價值)相互轉(zhuǎn)變，構(gòu)建縱橫相接、水源互濟(jì)、蓄泄兼籌、功能完備的廊坊綠色水網(wǎng)，湖河水系連通格局是水流驅(qū)動因素作用于水生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵過程的重要前提，是解決區(qū)域內(nèi)部水資源短缺，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及規(guī)劃實施的重要依托[18,19]。

(1)經(jīng)濟(jì)社會高產(chǎn)值供水網(wǎng)。依托南水北調(diào)中線及東線延長線和引黃濟(jì)廊等地下水工程，打造廊坊經(jīng)濟(jì)社會高產(chǎn)值供水體系。所謂高產(chǎn)值供水體系指能供給產(chǎn)生較高經(jīng)濟(jì)社會價值行業(yè)用水需求的供水體系，其余低產(chǎn)值對水質(zhì)要求較低的行業(yè)由當(dāng)?shù)厮Y源滿足。由于廊坊水資源短缺且地表水質(zhì)較差，南水北調(diào)中、東線調(diào)水是廊坊城鎮(zhèn)生活、二產(chǎn)和部分三產(chǎn)的供水核心，引黃水較本地水水質(zhì)偏優(yōu)，也應(yīng)優(yōu)先用足供給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)及生態(tài)需水。因此，以南水北調(diào)中線、廊涿干渠、天津干渠、保滄干渠、南水北調(diào)東線延長線、引黃濟(jì)廊以及相關(guān)配套工程共同構(gòu)成廊坊高產(chǎn)值供水網(wǎng)。

(2)人水相親宜居城市支撐網(wǎng)。依托廊坊市各縣(市區(qū))城區(qū)天然地形，利用現(xiàn)有溝渠連通相關(guān)自然河道、洼地構(gòu)建城區(qū)水系，充分利用天然徑流和再生水資源，改善自然景觀并修復(fù)水生態(tài)，為廊坊市人水相親宜居城市建設(shè)提供水資源支撐。

(3)區(qū)域完善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能保障網(wǎng)。依托廊坊市自然水系、洼淀濕地和已有溝渠，實施區(qū)域水系連通、濕地坑塘連通工程。利用潮白河和泃河雨洪資源，修建泃河-鮑邱河和潮白河-鮑邱河連通工程；借助牛牧屯引河實現(xiàn)北運河、潮白河間的水量互通；疏浚擴(kuò)建原有渠道實現(xiàn)白溝河-牤牛河連通，解決牤牛河道最小生態(tài)基流量不足問題；利用文安洼、賈口洼和東淀天然地勢和自然河道互連互通，盡量多蓄滯天然雨洪資源。

3.4 配置過程

(1)計算方法。廊坊市充分利用當(dāng)?shù)?、地下水資源，合理配置并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，優(yōu)先滿足生活、生產(chǎn)需要，再滿足生態(tài)景觀用水需求。在調(diào)度過程中遵循最嚴(yán)格水資源管理制度，以不同水平年用水總量和地下水開發(fā)利用總量指標(biāo)為總控。實施水系連通工程，增加河槽和濕地蓄水能力，攔蓄雨洪，實現(xiàn)不同類型水資源的時空優(yōu)化調(diào)度。同時，嚴(yán)格控制地下水超采，嚴(yán)禁抽取地下水直接供給河道內(nèi)生態(tài)用水。

根據(jù)“先節(jié)水后調(diào)水，先治污后通水，先環(huán)保后用水”的基本原則，本文采用“三次平衡”分析思想進(jìn)行水資源供需平衡分析，包括水資源供需一次平衡分析、二次平衡分析和三次平衡分析。以地下水補充當(dāng)?shù)厮疄榛A(chǔ)的水資源供需三次平衡分析，是在二次平衡分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮跨流域調(diào)水補充當(dāng)?shù)厮?，將?dāng)?shù)厮c地下水作為整體進(jìn)行合理配置后的平衡分析。作為模型的主要控制環(huán)節(jié)，基準(zhǔn)年地表水與地下水供水量、地表水可利用量、計算單元社會經(jīng)濟(jì)耗水系數(shù)、主要控制斷面下泄流量、湖泊濕地耗水量、社會經(jīng)濟(jì)耗水與生態(tài)用水比例、湖泊-坑塘-濕地蓄水變量計算貫穿其中，計算步驟包括：①廊坊市9個計算單元地表水與地下水供水量以及水資源分區(qū)的耗水計算，其中，水資源分區(qū)地表水耗水量不超過地表水可利用量，地下水供水量不超過地下水可開采量；②調(diào)整基準(zhǔn)年計算單元綜合耗水率接近目標(biāo)控制值；③基準(zhǔn)年水資源優(yōu)化配置分析計算：通過建立基準(zhǔn)年與規(guī)劃水平年間的耗水關(guān)系，可進(jìn)行規(guī)劃水平年水資源供需平衡分析和耗水平衡分析?；鶞?zhǔn)年的水質(zhì)模擬分析結(jié)果，是規(guī)劃水平年污染物入河量消減、滿足水體水質(zhì)目標(biāo)的基礎(chǔ)；④擬定規(guī)劃水平年水資源優(yōu)化配置方案集；⑤規(guī)劃水平年水資源優(yōu)化配置分析計算：根據(jù)擬定的水資源優(yōu)化配置方案集，利用水資源優(yōu)化配置GAMS模型軟件系統(tǒng)分析計算，得到各個方案水資源供需平衡、耗水、河流生態(tài)流量、河流水質(zhì)模擬、污染物消減、水功能區(qū)達(dá)標(biāo)情況等結(jié)果。⑥提出水資源總體配置格局：根據(jù)推薦的水資源優(yōu)化配置方案，提出廊坊市水資源總體配置格局。

(2)計算結(jié)果。本文在充分挖掘本地節(jié)水潛力的前提下，充分利用地下水，壓采地下水，經(jīng)過3次平衡分析后，廊坊市供需平衡最優(yōu)方案見表1?？紤]到水資源分區(qū)特點，在與當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)口徑協(xié)調(diào)一致的前提下，供需平衡計算中地表水主要包括當(dāng)?shù)厮?、過境水、雨洪水，外調(diào)水包括南水北調(diào)引江水，引黃水，再生水，地下水(包括微咸水)。在充分發(fā)揮廊坊市當(dāng)?shù)厮Y源和上游來水供水能力的情況下，用好用足南水北調(diào)中線供水，并進(jìn)一步引用南水北調(diào)東線延長線地下水和強化節(jié)水條件下，2030年廊坊市多年平均缺水量為0.02 億m3，缺水率為0.1%；需水量為13.63 億m3，供水量為13.61 億m3。其中地表水供水量為2.88 億m3，地下水供水量為4.68 億m3，凈地下水供水量為3.77 億m3，其他類型水源供水量為2.30 億m3。通過三次平衡，2030年廊坊市水資源供需基本平衡。

在進(jìn)行水資源供需平衡長系列調(diào)節(jié)計算時，本文展示供需平衡多年平均結(jié)果，而50%保證率和多年平均結(jié)果接近，因此，計算中僅對50%保證率的供需平衡結(jié)果進(jìn)行分析。本文在供需平衡計算中，將雨洪水計算結(jié)果歸入當(dāng)?shù)厮?，將微咸水歸入地下水量平衡計算中。

表1 廊坊市供需平衡最優(yōu)方案(按水源分類) 百萬m3

4 結(jié) 語

本文在對北方缺水城市水資源短缺特點及原因進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合廊坊市作為缺水城市的共性特點，提出“多用天上水，攔蓄過境水，強化節(jié)水，加大利用非常規(guī)水，大力引用黃河水，積極推進(jìn)利用長江水，壓采地下水”的缺水解決思路，在充分挖掘當(dāng)?shù)厮Y源供水潛力和節(jié)水潛能的基礎(chǔ)上，遵循“先節(jié)水后調(diào)水，先治污后通水，先環(huán)保后用水”的基本原則，在加大節(jié)水力度，全方位開源的基礎(chǔ)上，積極爭取南水北調(diào)水量，相機引取黃河水量，實現(xiàn)當(dāng)?shù)厮?、過境水、再生水、長江水、黃河水、地下水“六水互濟(jì)”。

本文提出的廊坊市城市缺水解決策略對北方缺水城市解決缺水問題具有普適性，但各個地區(qū)在水源構(gòu)成、水量分配過程中存在差異，因此，在具體應(yīng)用時應(yīng)針對特殊情況靈活變通，確保區(qū)域水資源的可持續(xù)開發(fā)利用。

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[1] 陳利群,王 亮.北方典型缺水大城市供水系統(tǒng)演變研究[J].給水排水,2012,(12):119-124.

[2] 張 杰，李 冬.城市水系統(tǒng)健康循環(huán)理論與方略[J]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2010,42(6):849-854.

[3] 荊 平.城市水資源的循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用模式及問題分析[J]. 科技管理研究,2015,(7):223-227.

[4] 陸靜超, 赫 然. 我國發(fā)展城市水資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)的問題與對策研究[J].理論探討,2016,(3):102-106.

[5] 李喜林,劉 玲,李 強,等.北方建筑小區(qū)雨水資源化利用分析與實驗[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,32(9):1 242-1 245.

[6] 胥衛(wèi)平,司訓(xùn)練,李 括.缺水城市雨洪資源利用及補償機制未來研究方向探討[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境,2011,25(4):90-93.

[7] 阮本清, 劉 嬰.流域水資源管理[M]. 北京:科學(xué)出版社,2001.

[8] 張 岳.中國水資源與可持續(xù)發(fā)展[M]. 廣西:廣西科學(xué)技術(shù)出版社, 2000.

[9] 陳吉寧.可持續(xù)的城市水環(huán)境建設(shè)策略[N]. 中國環(huán)境報,2003.

[10] Zheng CM, Liu J, Cao GL, et al. Can China cope with its water crisis? - perspectives from the North China Plain [J]. Ground water, 2010,48(3):350-354.

[11] 費宇紅, 苗晉祥, 張兆吉,等. 華北平原地下水降落漏斗演變及主導(dǎo)因素分析[J]. 資源科學(xué),2009,31(3):394-399.

[12] 張建云,賀瑞敏,齊 晶,等. 關(guān)于中國北方水資源問題的再認(rèn)識[J].水科學(xué)進(jìn)展,2013,24(3):303-310.

[13] 夏 軍,劉孟雨,賈紹鳳,等.華北地區(qū)水資源及水安全問題的思考與研究[J].自然資源學(xué)報,2004,19(5):550-560.

[14] 劉昌明,陳志愷.中國水資源現(xiàn)狀評價和供需發(fā)展趨勢分析[M].北京:中國水利水電出版社,2001.

[15] 王 強,劉靜玲,楊志峰.白洋淀濕地不同時空水生植物生態(tài)需水規(guī)律研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2008,28(7):1 447-1 454.

[16] 李伯牙,宋 斌.北京水資源短缺嚴(yán)重[N]. 21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道，2012-09-30.

[17] 馬中佳.中國用水結(jié)構(gòu)與節(jié)水策略研究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016,(13):43-44.

[18] 冷曼曼，趙進(jìn)勇，李慶國，等. 水網(wǎng)連通下山東藍(lán)色半島經(jīng)濟(jì)區(qū)水資源優(yōu)化調(diào)配研究[J]. 中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報，2017,15(3):180-186.

[19] 趙進(jìn)勇，董哲仁，楊曉敏，等. 基于圖論邊連通度的平原水網(wǎng)區(qū)水系連通性定量評價[J]. 水生態(tài)學(xué)雜志，2017,38(5):1-6.