區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的概況基礎上，根據供水區的需水預測、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，既是經濟發展迅速的地區，也是水土流失最為嚴重的地區。供水區礦產資源豐富，品質優良，已探明的礦藏多達40余種，主要有煤、鐵、鋁礬土、甲長石等，其中煤為供水區的突出資源。近年來供水區煤炭業發展迅速，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，煤炭成為供水區經濟的一大支柱性產業。鋁、鎂、石材為供水區的相對優勢資源。目前，供水區基本上形成了以煤炭、焦炭、氧化鋁、冶金、化工、建筑為支柱的工業體系，工業經濟發展迅速。供水區現有耕地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。紅棗產業是該區域的一項特色產業和優勢產業[1]。

1.2水源保障

本工程供水區緊鄰黃河大北干流，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號文件下發了《國務院辦公廳轉發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。供水區所在泉域現狀實際開采量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：農業灌溉50%，生活及工業用水95%。

2需水預測

影響需水預測的因素比較多，不同的經濟社會發展情景、產業結構、用水定額和節水水平，使得各區水資源的需求量會有較大差異。本次規劃的重點是城鎮及工業需水，農業灌溉、林牧漁業需水。城鎮需水預測用水部分分為城鎮生活、工業、三產和生態環境進行需水預測[3]。

2.1城鎮生活需水

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，生活用水構成將發生較大變化。現狀年區域城鎮生活毛用水量為3409萬m3。根據原初設報告預測成果，2020年城鎮居民人均生活凈用水量80～90L/d，預計2020年城鎮生活毛需水量為8636萬m3，2030年城鎮居民人均生活凈用水量90～100L/d，預計2030年城鎮生活毛需水量為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年供水區城鎮生活需水量為12125萬m3、14553萬m3。

2.2工業需水

工業需水預測涉及到工業的結構布局、設備、技術、工藝水平和節水情況等許多問題。采用原初設報告成果，工業需水預測分兩大塊，一部分是一般工業的需水預測，一部分是火電項目的需水預測[4]。一般工業的需水量按GDP增長結合萬元增加值用水量法進行預測。火電需水定額按100×104kW裝機0.12m3/s計算，年利用小時6000h，無規劃新增火電裝機的縣（市、區），火電需水量維持現狀，2020年、2030年火電用水量分別為3725萬m3、4095萬m3，現狀年區域一般工業總用水量為14370萬m3，一般工業萬元增加值用水量為23m3；2020年區域一般工業萬元增加值取水量取19m3左右，毛需水量26528萬m3；2030年區域一般工業萬元增加值取水量取14m3左右，毛需水量34201萬m3。由于本文研究區域中有部分縣現狀工業基礎相對比較薄弱，按增長率預測無法反應當地工業經濟發展狀況，因此，在增長率預測的基礎上，按照各縣（市、區）提供“十二五”期間新增發展工業項目，新增工業園用水量4510萬m3。因此供水區2020年、2030年工業需水量為34763萬m3、42806萬m3。

2.3建筑業及第三產業需水預測

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

2.4農業需水預測

農業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年供水區域有效灌溉面積87013hm2，規劃新增灌溉面積78540hm2。根據各縣（市、區）灌溉制度，50%保證率下5個沿黃灌溉區域綜合凈定額分別為2160m3/hm2、2100m3/hm2、2355m3/hm2、2355m3/hm2、2385m3/hm2，灌溉水利用系數為0.68，根據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年供水區農業總需水量為57150萬m3、57324萬m3。

2.5城鎮生態需水

生態需水主要為城鎮綠化、河湖補水和環境衛生三方面，經計算，2020年、2030年城鎮生態環境需水量分別為4988萬m3、5436萬m3。

2.6總需水量

根據前述各行業需水預測成果，供水區至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計[6]。2015年前供水區預建松峪水庫等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。依據原初設報告成果，供水區地下水可供水量為24454萬m3。根據原初設報告研究成果，城鎮生活和工業污水排放率分辨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

根據供水區的需水預測、供水水源、可供水量分析的成果，對2020年、2030年各區水資源供需平衡進行分析。供水區2020年總需水量為11.21億m3，與同水平年的供水能力相比，供水區供需缺口為5.11億m3，2030年總需水量為12.41億m3，供水區供需缺口為6.09億m3。由此可見，在加強節約用水意識的基礎上合理配置供水區水資源分布，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

[1]王雅竹,石煉.五家渠市水資源供需平衡及水資源承載力分析[J].中國農村水利水電,2013(6):16-20.

[2]張彬,宮巨錄.關于大連水資源平衡問題的研究[J].今日科苑,2008(24):208-209.

[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]曾發琛.西安市水資源供需平衡分析及優化配置研究[D].西安:長安大學,2008.

作者：張永紅 單位：山西省水資源研究所