區(qū)域經濟水資源供需平衡探析

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摘要：在調查某工程供水區(qū)的概況基礎上，根據(jù)供水區(qū)的需水預測、供水水源、可供水量分析的成果，對2020年、2030年各區(qū)水資源供需平衡進行分析。

關鍵詞：水資源；需水預測；供需平衡

1供水區(qū)概況

1.1社會經濟概況

某工程供水范圍包括北方某省四市十六縣，既是經濟發(fā)展迅速的地區(qū)，也是水土流失最為嚴重的地區(qū)。供水區(qū)礦產資源豐富，品質優(yōu)良，已探明的礦藏多達40余種，主要有煤、鐵、鋁礬土、甲長石等，其中煤為供水區(qū)的突出資源。近年來供水區(qū)煤炭業(yè)發(fā)展迅速，萬噸級大型礦井從無到有，從少到多，千萬噸左右的礦井也在積極建設，煤炭產量成倍增加，煤炭成為供水區(qū)經濟的一大支柱性產業(yè)。鋁、鎂、石材為供水區(qū)的相對優(yōu)勢資源。目前，供水區(qū)基本上形成了以煤炭、焦炭、氧化鋁、冶金、化工、建筑為支柱的工業(yè)體系，工業(yè)經濟發(fā)展迅速。供水區(qū)現(xiàn)有耕地526900hm2，糧食作物有小麥、谷子、高粱、玉米、糜子、豆類、薯類等，經濟作物有棗、油料、棉花、瓜果等。紅棗產業(yè)是該區(qū)域的一項特色產業(yè)和優(yōu)勢產業(yè)[1]。

1.2水源保障

本工程供水區(qū)緊鄰黃河大北干流，擬從黃河流經的某水庫取水。該水庫正常蓄水位834m，正常蓄水位以下庫容0.67億m3，死水位828m，設計洪水位832.54m，校核洪水位836.09m。水電站2000—2010年多年平均流量417m3/s，月平均最大流量1061m3/（s2007年9月），月平均最小流量92m3/s，說明水電站水量豐沛，水源可靠。1987年國務院以國辦【1987】61號文件下發(fā)了《國務院辦公廳轉發(fā)國家計委和水電部關于黃河可供水量分配方案報告的通知》（以下簡稱“87分水方案”），分配給該省年耗用水量為43.1億m3，目前該省用水遠小于該分配指標。因此從天橋水庫取水是有保證的[2]。供水區(qū)所在泉域巖溶水水資源量豐沛，泉域巖溶水資源量為16.07m3/s（合5.068億m3），可開采量為14.41m3/s（合4.544億m3），其中該省部分的資源量為12.5m3/s，可開采量為10.5m3/s。供水區(qū)所在泉域現(xiàn)狀實際開采量0.91m3/s，僅占可開采資源量的8.7%，還有9.59m3/s合3.02億m3的開采潛力。綜上分析，從水源條件上講是有保證的。1.3設計水平年本研究設計水平年選取分近期水平年和遠期水平年。近期水平年采用2020年，遠期水平年采用2030年。設計保證率：農業(yè)灌溉50%，生活及工業(yè)用水95%。

2需水預測

影響需水預測的因素比較多，不同的經濟社會發(fā)展情景、產業(yè)結構、用水定額和節(jié)水水平，使得各區(qū)水資源的需求量會有較大差異。本次規(guī)劃的重點是城鎮(zhèn)及工業(yè)需水，農業(yè)灌溉、林牧漁業(yè)需水。城鎮(zhèn)需水預測用水部分分為城鎮(zhèn)生活、工業(yè)、三產和生態(tài)環(huán)境進行需水預測[3]。

2.1城鎮(zhèn)生活需水

隨著居民居住條件日益改善、市政設施日益完善、居民生活水平的不斷提高，城鎮(zhèn)生活用水標準較之前有一定程度的增長，生活用水構成將發(fā)生較大變化。現(xiàn)狀年區(qū)域城鎮(zhèn)生活毛用水量為3409萬m3。根據(jù)原初設報告預測成果，2020年城鎮(zhèn)居民人均生活凈用水量80～90L/d，預計2020年城鎮(zhèn)生活毛需水量為8636萬m3，2030年城鎮(zhèn)居民人均生活凈用水量90～100L/d，預計2030年城鎮(zhèn)生活毛需水量為11044萬m3；2020年農村人均生活用水量取57L/d，預計2020年農村生活需水量為3489萬m3，2030年農村人均生活用水量取61L/d，預計2030年農村生活需水量為3509萬m3。因此，2020年、2030年供水區(qū)城鎮(zhèn)生活需水量為12125萬m3、14553萬m3。

2.2工業(yè)需水

工業(yè)需水預測涉及到工業(yè)的結構布局、設備、技術、工藝水平和節(jié)水情況等許多問題。采用原初設報告成果，工業(yè)需水預測分兩大塊，一部分是一般工業(yè)的需水預測，一部分是火電項目的需水預測[4]。一般工業(yè)的需水量按GDP增長結合萬元增加值用水量法進行預測?；痣娦杷~按100×104kW裝機0.12m3/s計算，年利用小時6000h，無規(guī)劃新增火電裝機的縣（市、區(qū)），火電需水量維持現(xiàn)狀，2020年、2030年火電用水量分別為3725萬m3、4095萬m3，現(xiàn)狀年區(qū)域一般工業(yè)總用水量為14370萬m3，一般工業(yè)萬元增加值用水量為23m3；2020年區(qū)域一般工業(yè)萬元增加值取水量取19m3左右，毛需水量26528萬m3；2030年區(qū)域一般工業(yè)萬元增加值取水量取14m3左右，毛需水量34201萬m3。由于本文研究區(qū)域中有部分縣現(xiàn)狀工業(yè)基礎相對比較薄弱，按增長率預測無法反應當?shù)毓I(yè)經濟發(fā)展狀況，因此，在增長率預測的基礎上，按照各縣（市、區(qū)）提供“十二五”期間新增發(fā)展工業(yè)項目，新增工業(yè)園用水量4510萬m3。因此供水區(qū)2020年、2030年工業(yè)需水量為34763萬m3、42806萬m3。

2.3建筑業(yè)及第三產業(yè)需水預測

建筑業(yè)需水采用單位建筑施工面積用水定額預測，第三產業(yè)需水采用單位從業(yè)人員人均用水量法進行預測。2010年建筑業(yè)總用水量為308萬m3，2020年、2030年建筑業(yè)單位施工面積毛用水定額采用1.30m3/m2，毛需水量分別為712萬m3、859萬m3。2010年第三產業(yè)用水量為986萬m3，第三產業(yè)從業(yè)人員毛用水定額為36L（/人•d），2020年、2030年第三產業(yè)毛用水定額取68L/（人•d）、77L/（人•d），毛需水量分別為34905m3/hm2、3151萬m3。因此，2020年、2030年建筑業(yè)及第三產業(yè)需水分別為3039萬m3、4011萬m3。

2.4農業(yè)需水預測

農業(yè)需水量包括農田灌溉需水和林牧漁畜需水兩部分，其中農田灌溉需水由水田、水澆地、菜田組成；林牧漁畜需水由林果地灌溉、牲畜用水和魚塘補水三部分組成。2010年供水區(qū)域有效灌溉面積87013hm2，規(guī)劃新增灌溉面積78540hm2。根據(jù)各縣（市、區(qū)）灌溉制度，50%保證率下5個沿黃灌溉區(qū)域綜合凈定額分別為2160m3/hm2、2100m3/hm2、2355m3/hm2、2355m3/hm2、2385m3/hm2，灌溉水利用系數(shù)為0.68，根據(jù)原初設報告預測成果，P=50%農田灌溉需水量為5.45億m3。2010年供水區(qū)林牧漁畜用水量為0.22億m3，預計2020年、2030年分別達到0.26億m3、0.29億m3。因此，2020年、2030年供水區(qū)農業(yè)總需水量為57150萬m3、57324萬m3。

2.5城鎮(zhèn)生態(tài)需水

生態(tài)需水主要為城鎮(zhèn)綠化、河湖補水和環(huán)境衛(wèi)生三方面，經計算，2020年、2030年城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水量分別為4988萬m3、5436萬m3。

2.6總需水量

根據(jù)前述各行業(yè)需水預測成果，供水區(qū)至2020年、2030年毛需水量合計為112066萬m3、124130萬m3。

3供水量分析

3.1地表水

2010年供水區(qū)內已建地表水工程50%年份總可供水量23936萬m3[5]。由于體系內已經開始進行中小型水庫除險加固、引提水工程更新改造和續(xù)建配套供水設施建設，以提高已建工程的供水量和供水保證率，本次設計不考慮其供水能力的減弱。區(qū)域內2010年在建供水工程主要有東山供水工程及石膏山水庫，東山供水工程供水量為1.12億m3，其中靈石縣、介休市新增供水量分別為2745萬m3、3755萬m3；石膏山水庫向靈石縣工農業(yè)及生活供水，新增供水量525萬m3。在建工程至2015水平年基本建設完成，至2020水平年，在建工程的供水能力按設計供水能力統(tǒng)計[6]。2015年前供水區(qū)預建松峪水庫等15座小型水庫，新增供水量1556萬m3。

3.2地下水以及污水處理回用

地下水資源中深層承壓水因補給困難，本次不考慮其可利用量。依據(jù)原初設報告成果，供水區(qū)地下水可供水量為24454萬m3。根據(jù)原初設報告研究成果，城鎮(zhèn)生活和工業(yè)污水排放率分辨50%左右、10%左右；污水回收率按70%、處理率按70%，由此，中水回用可供水量2020年達到3938萬m3、2030年可達到6258萬m3[7]。

3.3可供水量匯總

根據(jù)前述可用水量分析成果以及原初設報告成果，2020年、2030年50%可供水量為60951萬m3、63229萬m3[8]。

4供需平衡分析

根據(jù)供水區(qū)的需水預測、供水水源、可供水量分析的成果，對2020年、2030年各區(qū)水資源供需平衡進行分析。供水區(qū)2020年總需水量為11.21億m3，與同水平年的供水能力相比，供水區(qū)供需缺口為5.11億m3，2030年總需水量為12.41億m3，供水區(qū)供需缺口為6.09億m3。由此可見，在加強節(jié)約用水意識的基礎上合理配置供水區(qū)水資源分布，加大水利工程建設是解決目前嚴重缺水的主要措施。

參考文獻

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[3]鄧柏旺,袁曉宇,鄭健吾,等.工程設計中如何考慮水資源平衡[J].水資源研究,2008(2):4-7.

[4]宮巨錄.大連水資源供需趨勢分析[D].大連：遼寧師范大學,2010.

[5]楊國英.西寧市水資源的供需平衡問題研究[D].西寧:青海師范大學,2012.

[6]劉雙圓,孫小舟,汪冰寒.湖北省水資源供需平衡及其承載力[J].中國農學通報,2014(29):192-196.

[7]胡雪媛.呼和浩特市水資源供需平衡分析[D].呼和浩特:內蒙古師范大學,2007.

[8]曾發(fā)琛.西安市水資源供需平衡分析及優(yōu)化配置研究[D].西安:長安大學,2008.

作者：張永紅 單位：山西省水資源研究所