德州市水资源供需形势分析与对策

张振华，吕淑英，李　楠（德州市水利局，山东　德州253014）

德州市水资源供需形势分析与对策

张振华，吕淑英，李楠
（德州市水利局，山东德州253014）

德州市水资源短缺，用水需求大，水资源供需形势严峻。在分析德州市水资源及其开发利用状况的基础上，利用科学有效的方法进行需水量和供水量预测，据此分析德州市水资源供需形势、河流用水保障形势及地下水超采形势的瓶颈，提出了解决水资源瓶颈的合理化建议，为同类地区水资源管理工作提供借鉴。

水资源；供需分析；对策；德州

1　水资源及其开发利用状况

1.1水资源状况

根据1956—2004年系列资料评价，德州市多年平均年降水量554.8 mm，折合成水量为57.5万m3；特枯年为319.3 mm，枯水年为439.6 mm，正常年份为539.6 mm，比多年平均值少2.7％；丰水年为683.7 mm，呈现由南向北逐渐减少的趋势，但多年平均年降水量在地区上变化不大。降水量的年际变化较大，最大年降水量为最小年降水量的3.6倍。降水量主要集中在汛期6—9月，汛期4个月的降水量达421.5 mm，占全年的76.0％；7—8月为310.5 mm，占全年的56.0％。多年平均地表水资源量为4.29亿m3，地下水资源量为12.54亿m3，水资源总量为13.71亿m3；多年平均地表水可利用量为2.34亿m3，多年平均地下水可开采量为9.69亿m3，多年平均水资源可利用总量为12.03亿m3。

1.2水资源开发利用状况分析

（1）供水情况分析。德州市2011—2014年年均供水量18.98亿m3。其中，当地地表水年均供水量0.96亿m3，占年均总供水量的5.06％；地下水年均供水量6.90亿m3，占年均总供水量的36.35％；跨流域年均调水10.92亿m3，占年均总供水量的57.53％；其他水源（主要为非常规水源）年均供水量0.19亿m3，占年均总供水量的1.00％。

从上述供水结构及德州市2011—2014年用水指标与实际值对比（见图1—2）来看，具有如下特点：①德州市地下水资源、地表水资源利用量基本在控制指标内，从供水比例看，德州市主要以地下水和外调水为供水水源，当地地表水和其他水源用量较少；②外调水量与省控制指标持平或微超，原因是引黄水量每年有黄河河务部门根据黄河来水分配指标，和省下达的指标不一致，实际引黄水量为黄河河务部门下达指标；③非常规水源利用率较低，尚具有较大的开发利用潜力。

图1　用水总量指标与实际值对比

图2　分类别用水指标与实际值对比

（2）用水情况分析。德州市2011—2014年年均用水量18.97亿m3。其中，农田灌溉用水量14.69亿m3，约占总用水量的77.43％；林牧渔畜业用水量1.24亿m3，约占总用水量的6.54％；工业用水量1.41 亿m3，约占总用水量的7.43％；建筑和第三产业用水量0.15亿m3，约占总用水量的0.79％；居民生活用水量1.39亿m3，约占总用水量的7.32％；生态与环境补水量0.099亿m3，约占总用水量的0.52％。

从以上用水结构来看，德州市水资源利用方面有如下特点：①农业灌溉用水量较大，约占77％，呈下降趋势，农业节水的潜力较大；②林牧渔畜业、工业、生活用水次之，用水比例相对持平，生活用水呈微增长趋势，林牧渔畜业、工业用水呈微下降趋势；③建筑业和第三产业、生态环境用水量较小，占总用水量的比例约1.31％。

2　水资源供需分析

2.1需水预测

2.1.1生活需水量预测

根据德州市近10年居民人口数量变化规律，采用趋势预测法和定额法相结合方法预测2020年人口达到606.38万人，则其生活用水量为1.56亿m3。

2.1.2工业需水量预测

根据《德州市国民经济和社会发展第十二个五年总体规划纲要（草案）》，2015年工业增加值为1 800亿元；2020年工业增加值为2 800亿元，采用灰色动态模型预测2020年工业新鲜用水量为2.93亿m3。

2.1.3其他用水总量预测

（1）第三产业和建筑业用水总量预测。由于第三产业、建筑业统计资料系列较短，采用规划值估算法和定额法预测第三产业、建筑业的用水量。根据《德州市国民经济和社会发展第十二个五年总体规划纲要（草案）》，预测到2020年，建筑业和第三产业增加值分别为403.59万、2 355.71万元。根据德州市实际情况，参照《山东省水资源综合规划》，预测2020年建筑业万元增加值取水量为7.8 m3；第三产业万元增加值取水量为6.95m3。

（2）农业灌溉需水量预测。统计近10年农业灌溉用水量，由于农业灌溉用水量与当地降雨、蒸发、土壤墒情、种植模式、灌溉方式等因素密切相关，同时随着大、中型灌区续建配套与节水改造工程的实施，水利灌溉系统不断完善，加上种植结构调整，特别是近年来随着节水型农业建设的不断推进，农业灌溉用水量呈下降趋势，预测2020年农业灌溉用水量为15.45亿m3。

（3）林牧渔畜业需水总量预测。此需水量变化受市场供求、价格因素等影响很大，用水量预测参照用水定额指标和2011—2014年用水量的均值估算作为林牧渔畜业用水量。因此，2020年林牧渔畜业用水量为1.67亿m3。

（4）生态环境需水总量预测。生态环境需水中的河道外需水量主要为城市绿地的需水。根据德州城镇发展规划中的绿化率确定植被覆盖度，采用定额估算法计算。河道内需水主要为维持德州市城市水系所需要的水量，根据河道的渗漏量和蒸发量计算，采用Tennant法计算需水量，河道应维持的最小水量为0.46亿m3。

2.1.4需水总量预测

德州市2020年总需水量为24.02亿m3。其中，生活需水量为1.56亿m3，工业需水量为2.93亿m3，城镇公共需水量为1.95亿m3，林牧渔畜业需水量为1.67亿m3，农业需水量为15.45亿m3，生态环境需水量为0.46亿m3。具体计算结果，见表1。

表1　德州市2020年需水量预测　亿m3

2.2可供水量预测

2.2.1常规水可供水量预测

根据《山东省17市用水总量控制目标分解说明》规定，2020年德州市的用水总量控制指标为21.7亿m3，其中地表水2.34亿m3、地下水7.59亿m3、黄河水8.77亿m3（扣除1亿m3的损失水量）、长江水2亿m3。

2.2.2非常规水源可供水量分析

德州市非常规水源主要是再生水、雨洪水和微咸水。参照《德州市非常规水源利用规划》，预测2020年非常规水源可利用量。

（1）再生水可利用量。德州市现已建成污水处理厂23座，设计规模总计为74.9万m3/d，污水处理级别为一级A。根据德州统计年鉴，对近年来工业、城市生活实际用水量和德州市污水处理利用能力进行分析，2020年城市污水收集率按85％、处理率按98％计算德州市城市污水可利用量，预测利用量达到1.10亿m3。

（2）雨洪水可利用量。根据近50年降雨资料统计，全市多年平均年降雨量554.8 mm，6—9月降水量占全年降水量的76.0％，预测主城区50％年份雨水资源量为0.21亿m3。德州市现有坑塘10 243座，蓄水容积2.6亿m3。以德州市城区雨水收集管网收集雨水能力估算50％年份雨水的可利用量，坑塘蓄积雨水可利用量采用频率为50％年份雨水蓄积量计算，预计2020年雨洪水利用量达到0.12亿m3。

（3）微咸水可利用量。德州市矿化度为2 g/L〈M〈3 g/L的微咸水在各县市区均有分布，矿化度为3 g/L〈M〈5 g/L的微咸水只在陵城、宁津、庆云、夏津、武城、乐陵六县市区有分布，矿化度为M〉5 g/L的微咸水只在庆云、武城2县有分布。考虑到工程状况和用途，德州市主要利用矿化度为2 g/L〈M≤3 g/L的微咸水，可利用系数为0.65，据此预测2020年微咸水利用量可达到0.60亿m3。非常规水源可利用量，见表2。

表2　德州市2020年非常规水源可利用量　亿m3

2.2.3可供水总量分析

经分析，德州市到2020年可供水总量为22.52 亿m3，见表3。

表3　德州市2020年可供水量　亿m3

2.3水资源供需形势分析

2.3.1水资源短缺形势分析

德州市水资源量占全省的3.8％，耕地占全省的8.2％，水资源与耕地、人口及经济布局不相匹配，人均水资源量211 m3，是全省均值的61％、全国均值的10％，且70％左右的径流集中在汛期6—9月，最大年径流量是最小年径流量的3.6倍，水资源的时空分布不均和变化剧烈。目前，全市还有近40万农村人口没有用上自来水，200多万农村人口未彻底解决饮水安全问题。水资源配置工程体系尚不完善，水资源配置能力不足，缺乏有效的水资源调度手段，难以实施水资源的合理配置。用水效率和效益不高，使缺水问题进一步加剧。遇干旱年缺水形势更加严重，旱灾发生的频率和范围有增加的趋势，且向常态化发展。在充分考虑节水技术、节水措施、强化非常规水源利用的情况下，经供需平衡分析，到2020年平水年（P=50％）德州市缺水约1.50亿m3，缺水率约6.24％，见表4。

表4　德州市2020年水资源供需平衡分析　亿m3

2.3.2河流生态用水形势分析

德州市河流的主要功能是行洪排涝，河道径流季节性变化大，河道内生态用水被严重挤占，现状有少量的外调水和上游下泄污水。据预测，河道应维持的最小水量为0.46亿m3，目前实际值为0.10亿m3，约为22％，河道内生态环境用水严重不足，难以保障。生态环境用水长期处于亏缺状态，进一步导致了水资源的衰减，加剧了经济社会和生态环境之间的用水矛盾和水资源的紧缺程度。全市主要河流虽经过多年水污染治理，河流水质总体上呈好转趋势，但个别河流的水质尚未达到功能区水质管理目标，主要污染物入河量仍超过水功能区纳污能力，水污染进一步加剧了水资源供需矛盾。

2.3.3地下水供水形势分析

德州市地下水年均开采量约7.30亿m3，水资源开发利用率为80％左右，基本无开采潜力。宁津、夏津、武城等地由于地表水资源匮乏，以开采地下水支撑当地经济社会的发展，现已形成夏津-武城、宁津浅层地下水超采区，其中夏津-武城浅层地下水超采区涵盖武城5个乡镇、夏津10个乡镇，面积711.5 km2；宁津浅层地下水超采区涵盖宁津9个乡镇、乐陵1个乡镇，面积509.7 km2，已被山东省水利厅划定为超采区。特别是深层地下水仍存在超釆现象，已被山东省水利厅列为禁釆区，水资源供需形势仍然严峻。

3　解决水资源瓶颈的对策

3.1提高安全供水保障能力

（1）创新水利管理机制。改革“一龙治水、多龙管水”的水资源管理体制，以实施最严格水资源管理制度为核心，以再生水利用为突破口，以提高各行业用水效率与效益为抓手，探索水权交易制度，深化农业综合水价改革，完善水利工程管护机制，探索社会资本投入水利工程建设工作，加快全市水利现代化建设。

（2）完善水网体系建设。目前，全市建成平原水库18座，总库容达到3.0亿m3，平原水库、河道、沟网和坑塘总蓄水能力达7亿m3。在此基础上，必须强化平原水库的运行管护，以江河湖库水系连通为途径，完善水网工程体系建设和管护，增强水资源配置调控能力。

3.2落实最严格水资源管理制度

（1）严格论证许可。将水资源论证列入县市区科学发展综合考核体系，在用水总量控制指标内重新核定取水水源和许可水量，重新核发取水许可证，严格执行新增取水许可审批“六个必须”的规定。

（2）落实计划用水制度。依据取用水户以往年份实际用水量、用水计划申请、行业用水标准、水平衡测试结果等，重新核定审批水量，科学编制用水计划，将指标内的水量分配到各取用水户，下达区域层、行业层和取用水户层的年度用水计划。

（3）依法征收水资源费。每月根据取水单位和个人的实际用水量，按征收标准，依法征收水资源费，水资源费征收实行“票款分离”制度。

（4）落实用水总量、用水效率、水功能区限制纳污“三条红线”和“四项制度”，实现水资源的合理开发、高效利用和有效保护。

3.3积极推进节水型社会建设

（1）农业领域，要抓好灌区节水改造，积极推进规模化高效节水灌溉工程建设。

（2）工业领域，要重点抓好钢铁、火力发电、纺织、化工等高耗水行业节水减排工作；实施再生水替代战略，提高城市污水处理回用率。

（3）城市生活领域，要加快城市供水管网改造，降低管网漏失率，提高节水器具的普及率。

据统计，2016—2020年，德州市农业建设高标准示范工程项目有18个，年节水0.62亿m3；工业建设节水工程项目有16个，年节水0.04亿m3；生活方面进行供水管网改造项目有8个，年节水0.01亿m3，共计节水0.67亿m3。

3.4加强水资源保护和综合治理

（1）加强水资源保护。积极与环保部门沟通协调，严格水功能区、饮用水水源地保护，实现水功能区水质达标；严格地下水开发利用总量和水位双控制，依托国家地下水超采区治理方案，实施地下水超采区综合治理，建设地下水源替代工程，逐步封停超采区地下水井，积极推进水生态修复。

（2）夯实水资源监控体系建设。加强用水计量的基础设施建设，确保计量设施安装到位、计量准确，并出台计费方案和奖励政策，提高公众节水意识和积极性；强化省界等重要控制断面、水功能区和地下水的水质水量监测能力建设。

（3）建立长效、稳定的水资源保护投入机制。加大公共财政对水资源保护的投入，多渠道筹措资金，积极争取国家和省对水资源节约与保护的资金支持，保障水资源节约、保护和管理的工作经费。

TV213.4

A

1004-7328（2016）04-0011-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2016.04.003

2016—04—12

张振华（1982—），男，硕士，工程师，主要从事水文及水资源研究工作。