區(qū)域經(jīng)濟(jì)水資源供需平衡探析

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摘要：在調(diào)查某工程供水區(qū)的概況基礎(chǔ)上，根據(jù)供水區(qū)的需水預(yù)測(cè)、供水水源、可供水量分析的成果，對(duì)2020年、2030年各區(qū)水資源供需平衡進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：水資源；需水預(yù)測(cè)；供需平衡

1供水區(qū)概況

1.1社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況

某工程供水范圍包括北方某省四市十六縣，既是經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的地區(qū)，也是水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)。供水區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，品質(zhì)優(yōu)良，已探明的礦藏多達(dá)40余種，主要有煤、鐵、鋁礬土、甲長(zhǎng)石等，其中煤為供水區(qū)的突出資源。近年來(lái)供水區(qū)煤炭業(yè)發(fā)展迅速，萬(wàn)噸級(jí)大型礦井從無(wú)到有，從少到多，千萬(wàn)噸左右的礦井也在積極建設(shè)，煤炭產(chǎn)量成倍增加，煤炭成為供水區(qū)經(jīng)濟(jì)的一大支柱性產(chǎn)業(yè)。鋁、鎂、石材為供水區(qū)的相對(duì)優(yōu)勢(shì)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(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)作物有棗、油料、棉花、瓜果等。紅棗產(chǎn)業(yè)是該區(qū)域的一項(xiàng)特色產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)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(jīng)的某水庫(kù)取水。該水庫(kù)正常蓄水位834m，正常蓄水位以下庫(kù)容0.67億m3，死水位828m，設(shè)計(jì)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(shuō)明水電站水量豐沛，水源可靠。1987年國(guó)務(wù)院以國(guó)辦【1987】61號(hào)文件下發(fā)了《國(guó)務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)國(guó)家計(jì)委和水電部關(guān)于黃河可供水量分配方案報(bào)告的通知》（以下簡(jiǎn)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(yuǎn)小于該分配指標(biāo)。因此從天橋水庫(kù)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(kāi)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(kāi)采量為10.5m3/s。供水區(qū)所在泉域現(xiàn)狀實(shí)際開(kāi)采量0.91m3/s，僅占可開(kāi)采資源量的8.7%，還有9.59m3/s合3.02億m3的開(kāi)采潛力。綜上分析，從水源條件上講是有保證的。1.3設(shè)計(jì)水平年本研究設(shè)計(jì)水平年選取分近期水平年和遠(yuǎn)期水平年。近期水平年采用2020年，遠(yuǎn)期水平年采用2030年。設(shè)計(jì)保證率：農(nóng)業(yè)灌溉50%，生活及工業(yè)用水95%。

2需水預(yù)測(cè)

影響需水預(yù)測(cè)的因素比較多，不同的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情景、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用水定額和節(jié)水水平，使得各區(qū)水資源的需求量會(huì)有較大差異。本次規(guī)劃的重點(diǎn)是城鎮(zhèn)及工業(yè)需水，農(nóng)業(yè)灌溉、林牧漁業(yè)需水。城鎮(zhèn)需水預(yù)測(cè)用水部分分為城鎮(zhèn)生活、工業(yè)、三產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行需水預(yù)測(cè)[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(shè)施日益完善、居民生活水平的不斷提高，城鎮(zhèn)生活用水標(biāo)準(zhǔn)較之前有一定程度的增長(zhǎng)，生活用水構(gòu)成將發(fā)生較大變化?，F(xiàn)狀年區(qū)域城鎮(zhèn)生活毛用水量為3409萬(wàn)m3。根據(jù)原初設(shè)報(bào)告預(yù)測(cè)成果，2020年城鎮(zhèn)居民人均生活凈用水量80～90L/d，預(yù)計(jì)2020年城鎮(zhèn)生活毛需水量為8636萬(wàn)m3，2030年城鎮(zhèn)居民人均生活凈用水量90～100L/d，預(yù)計(jì)2030年城鎮(zhèn)生活毛需水量為11044萬(wàn)m3；2020年農(nóng)村人均生活用水量取57L/d，預(yù)計(jì)2020年農(nóng)村生活需水量為3489萬(wàn)m3，2030年農(nóng)村人均生活用水量取61L/d，預(yù)計(jì)2030年農(nóng)村生活需水量為3509萬(wàn)m3。因此，2020年、2030年供水區(qū)城鎮(zhèn)生活需水量為12125萬(wàn)m3、14553萬(wàn)m3。

2.2工業(yè)需水

工業(yè)需水預(yù)測(cè)涉及到工業(yè)的結(jié)構(gòu)布局、設(shè)備、技術(shù)、工藝水平和節(jié)水情況等許多問(wèn)題。采用原初設(shè)報(bào)告成果，工業(yè)需水預(yù)測(cè)分兩大塊，一部分是一般工業(yè)的需水預(yù)測(cè)，一部分是火電項(xiàng)目的需水預(yù)測(cè)[4]。一般工業(yè)的需水量按GDP增長(zhǎng)結(jié)合萬(wàn)元增加值用水量法進(jìn)行預(yù)測(cè)?；痣娦杷~按100×104kW裝機(jī)0.12m3/s計(jì)算，年利用小時(shí)6000h，無(wú)規(guī)劃新增火電裝機(jī)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(wàn)m3、4095萬(wàn)m3，現(xiàn)狀年區(qū)域一般工業(yè)總用水量為14370萬(wàn)m3，一般工業(yè)萬(wàn)元增加值用水量為23m3；2020年區(qū)域一般工業(yè)萬(wàn)元增加值取水量取19m3左右，毛需水量26528萬(wàn)m3；2030年區(qū)域一般工業(yè)萬(wàn)元增加值取水量取14m3左右，毛需水量34201萬(wàn)m3。由于本文研究區(qū)域中有部分縣現(xiàn)狀工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)比較薄弱，按增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)無(wú)法反應(yīng)當(dāng)?shù)毓I(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，因此，在增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，按照各縣（市、區(qū)）提供“十二五”期間新增發(fā)展工業(yè)項(xiàng)目，新增工業(yè)園用水量4510萬(wàn)m3。因此供水區(qū)2020年、2030年工業(yè)需水量為34763萬(wàn)m3、42806萬(wàn)m3。

2.3建筑業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)需水預(yù)測(cè)

建筑業(yè)需水采用單位建筑施工面積用水定額預(yù)測(cè)，第三產(chǎn)業(yè)需水采用單位從業(yè)人員人均用水量法進(jìn)行預(yù)測(cè)。2010年建筑業(yè)總用水量為308萬(wàn)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(wàn)m3、859萬(wàn)m3。2010年第三產(chǎn)業(yè)用水量為986萬(wàn)m3，第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員毛用水定額為36L（/人•d），2020年、2030年第三產(chǎn)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(wàn)m3。因此，2020年、2030年建筑業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)需水分別為3039萬(wàn)m3、4011萬(wàn)m3。

2.4農(nóng)業(yè)需水預(yù)測(cè)

農(nóng)業(yè)需水量包括農(nóng)田灌溉需水和林牧漁畜需水兩部分，其中農(nóng)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(bǔ)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(gè)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(shè)報(bào)告預(yù)測(cè)成果，P=50%農(nóng)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(yù)計(jì)2020年、2030年分別達(dá)到0.26億m3、0.29億m3。因此，2020年、2030年供水區(qū)農(nóng)業(yè)總需水量為57150萬(wàn)m3、57324萬(wàn)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(bǔ)水和環(huán)境衛(wèi)生三方面，經(jīng)計(jì)算，2020年、2030年城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水量分別為4988萬(wàn)m3、5436萬(wàn)m3。

2.6總需水量

根據(jù)前述各行業(yè)需水預(yù)測(cè)成果，供水區(qū)至2020年、2030年毛需水量合計(jì)為112066萬(wàn)m3、124130萬(wàn)m3。

3供水量分析

3.1地表水

2010年供水區(qū)內(nèi)已建地表水工程50%年份總可供水量23936萬(wàn)m3[5]。由于體系內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行中小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固、引提水工程更新改造和續(xù)建配套供水設(shè)施建設(shè)，以提高已建工程的供水量和供水保證率，本次設(shè)計(jì)不考慮其供水能力的減弱。區(qū)域內(nèi)2010年在建供水工程主要有東山供水工程及石膏山水庫(kù)，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(wàn)m3、3755萬(wàn)m3；石膏山水庫(kù)向靈石縣工農(nóng)業(yè)及生活供水，新增供水量525萬(wàn)m3。在建工程至2015水平年基本建設(shè)完成，至2020水平年，在建工程的供水能力按設(shè)計(jì)供水能力統(tǒng)計(jì)[6]。2015年前供水區(qū)預(yù)建松峪水庫(kù)等15座小型水庫(kù)，新增供水量1556萬(wàn)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(bǔ)給困難，本次不考慮其可利用量。依據(jù)原初設(shè)報(bào)告成果，供水區(qū)地下水可供水量為24454萬(wàn)m3。根據(jù)原初設(shè)報(bào)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(dá)到3938萬(wàn)m3、2030年可達(dá)到6258萬(wàn)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(shè)報(bào)告成果，2020年、2030年50%可供水量為60951萬(wàn)m3、63229萬(wàn)m3[8]。

4供需平衡分析

根據(jù)供水區(qū)的需水預(yù)測(cè)、供水水源、可供水量分析的成果，對(duì)2020年、2030年各區(qū)水資源供需平衡進(jìn)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(jiàn)，在加強(qiáng)節(jié)約用水意識(shí)的基礎(chǔ)上合理配置供水區(qū)水資源分布，加大水利工程建設(shè)是解決目前嚴(yán)重缺水的主要措施。

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作者：張永紅 單位：山西省水資源研究所