王霞郑志国杜胜利
青岛市城阳区水资源中长期供求发展趋势及对策浅析
王霞1郑志国1杜胜利2
一、研究区概况
(一)自然概况
城阳区为青岛市近郊区,位于胶东半岛南部。全区地势东高西低,东部多山、属崂山山脉,中西部为平原区、有少量岭埠,总面积378km2;其中海域面积9.7km2,陆地面积368.3km2。城阳区属北温带季风型大陆性气候,光照充足,降水较多,年温适中,冬无严寒,夏无酷暑,气候温和。城阳区河流水系属胶东半岛独流入海水系,主要河流有桃源河、洪江河、白沙河、墨水河等。白沙河是区内最大的河流,境内全长13.93km,控制流域面积115.40km2。
(二)水资源量
城阳区1956~2010年平均年径流量为7866.5万m3,全区多年平均地下补给量为4154.04万m3,扣除重复计算量1775.58万m3,城阳区全区多年平均水资源总量为10244.96万m3。当保证率P=50%时,全区水资源可利用总量为5606.90万m3,当P=75%、P=90%和P=95%时,水资源可利用量分别为4954.90万m3、4395.90万m3和4092.90万m3。
(三)供用水量和变化趋势
城阳区2001~2010年(包括红岛和河套),各年总供水量跟随用水量总体呈上升趋势,其中地表水供水量和客水水源供水量呈增长趋势;地下水供水量呈下降趋势(见图1)。
2001~2010年,城阳区用水总量由4556万m3增长到7420万m3(见图2)。其中,工业用水和生活用水量最大,且呈增长趋势;农业用水量呈下降趋势。根据2005~2010年的数据分析,生活用水和农业用水的实际用水量均小于预测值,而工业用水和生态环境用水量均大于预测值。由此可见,工业用水和生态环境用水问题比较突出。
(四)现状水资源供求存在的问题
城阳区水资源空间分布不均匀,年际变化幅度很大,存在着明显的丰、枯水年交替出现现象,连续丰水年和连续枯水年的出现也十分明显。城阳区水资源年际年内变化较大这一特点,给水资源开发利用带来了很大的困难。全区多年平均淡水资源总量为10244.96万m3,仅占全市水资源总量的4.65%,人均水资源占有量为255.87m3,远远小于维持一个地区经济社会发展所必需的1000 m3的临界值,属于人均占有量小于500 m3的严重缺水地区。水资源不足,难以支撑经济社会的可持续发展。
二、未来水资源供求态势分析
(一)需水分析预测
以2010年为现状年,2020年为中期水平年,2030为远期水平年,对城阳区未来居民生活、工业、生态等用水进行预测。
1.居民生活用水需求预测
随着城镇化进程的发展和未来生活质量的不断提高,居民生活用水也相应增加,用水定额也逐步增大。未来居民生活需水量采用定额法进行计算,根据预测,2020年和2030年,城阳区居民需水量分别达到2693.70万m3和5657.50万m3。
2.工业用水需求预测
图1 城阳区2001~2010年供水量变化趋势图
图2 城阳区2001~2010年各类用户用水变化趋势图
根据城阳区工业发展规划目标,结合城阳区盐田开发和出口加工区建设等,预测工业需水量。工业需水定额采用趋势预测法确定。2020年和2030年,城阳区工业需水量达到6481.92 万m3和9515.64万m3。
表1 规划水平年农业生产需水量
表2 城阳区各水平年需水量预测汇总表 (单位:万m3)
表3 城阳区现状供水能力平衡分析表 (单位:万m3)
表4 城阳区水资源可利用量平衡分析表 (单位:万m3)
3.建筑业和第三产业用水需求预测
第三产业和建筑业用水定额参考资料,需水预测建筑业以单位面积用水量法计算,第三产业按万元增加值用水量进行预测。根据预测,2020年和2030年,建筑业需水量达到440.50 万m3和428.37万m3,第三产业需水量达到4291.68万m3和7546.17万m3。
4.农业用水需求预测
农业用水包括灌溉用水、渔业用水和畜牧业用水。城阳区目前几乎没有牧业生产,而渔业生产主要位于红岛新区。故此次规划只考虑农业灌溉用水。以2010年为基准年,规划至2020年和2030年节水灌溉面积分别占有效灌溉面积的95%和98%,渠系水利用系数分别提高到0.98和1.00,综合灌溉水利用系数分别达到0.85和0.90。各规划水平年农业生产需水量见表1。
5.河道外生态环境用水需求预测
河道外生态环境用水主要包括道路交通设施、市政公用设施和绿地广场用水三部分。根据《青岛市城阳区发展规划》(2012-2030),和《城市给水工程规划规范》(GB50282-98),结合城阳区的缺水现状,采用严格的用水控制措施和先进的节水器具,道路交通、市政公用设施和绿地广场用水量指标均取0.1万m3/km2·d。根据预测,2020年和2030年,城阳区河道外生态环境需水量分别为1971.73万m3和2477.62万m3。
6.总用水需求预测
根据以上综合分析,城阳区2020年和2030年经济社会总需水量情况如表2。
(二)未来水供求平衡分析
2010年,城阳区供水能力达32.8万m3/d,为11972万m3/a;其中,本地地表水供水能力为657.0万m3/a;本地地下水供水能力为3467.5万m3/a;客水水源供水7847.5万m3/a。通过表3城阳区现状供水能力平衡分析表和表4城阳区水资源可利用量平衡分析表可以看出,现状年供水能力在2020年和2030年供水量将出现较大缺口,同时也可看出仅利用本地常规水资源达到规划水平年供需水量平衡也较困难,故需从多个方面综合考虑未来水资源调配方案。
三、水资源优化配置对策
通过实施水源保护,采取当地水资源开源、再生水回用、水资源联合调度等工程和非工程措施,进行水供求调配方案分析。通过加大地表水的开发利用程度、补充中水回用和海水利用、加大棘洪滩水库黄河水和青岛市自来水集团公司自来水供应量,以及引入南水北调来水等措施满足各水平年在不同保证率条件下的水资源需求。
四、结论
随着经济社会的发展,城阳区水资源供需矛盾日益突出。现状年的供水可以满足水资源需求,但区域内的现有水量无法满足2020年和2030年的水资源需求。本文针对域内有限的水资源和经济社会的快速发展,通过对经济社会发展的合理预测,摸清了未来一定时期内水资源供求态势;针对水资源不足问题,提出了加大地表水的开发利用程度、补充中水回用和海水利用、加大棘洪滩水库黄河水和青岛市自来水集团公司自来水供应,以及引入南水北调来水等有效措施来满足未来社会经济发展在不同保证率条件下的水资源需求,以期对该区未来水资源利用与规划提供科学依据
(作者单位:1.青岛市水文局 266000 2.青岛市城阳区农业局 266000)