大连市城镇供水现状及中长期供水安全态势分析

王晓鹏

(辽宁省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110006)

1 概述

大连市位于中国辽东半岛最南端，西北濒临渤海，东南面向黄海，是全国5个计划单列市之一，是中国东北主要的对外门户，东北亚国际航运中心。大连市境内河流属黄海、渤海水系，河网比较发育，多独流入海，流域面积在10km2以上的河流有303条，主要河流包括碧流河、英那河、复州河、庄河、湖里河、大沙河，总径流量约为23亿m3，约占大连市地表水资源量的74%。而大型水库控制的水资源量约为13.6亿m3，仅为所在河流总径流量的59%，为大连市地表水资源量的44%，7座水库不仅需要提供下游农业供水，还要承担城市生活与工业供水的重担，工农业用水矛盾突出。受大连市水资源特性及开发利用的客观条件限制，目前已建的供水工程虽然可以发挥各水源的供水能力，但是随着社会的发展、城市的扩大，对城市供水保障的要求越来越高[1- 2]。

2 现状供水体系评价

2.1 域内水资源总量及开发利用分析

大连市水资源量年际变化大，连续干旱年时有发生。根据最新的水资源三次评价初步成果，1956—2016年大连市多年平均水资源量为30.97亿m3，其中地表水资源量为30.59亿m3。不同水文系列评价成果见表1。

对比分析几轮评价结果，水资源总量呈现减少趋势，第三次评价与第一次评价相比减幅达18%；2001—2016年多年平均年水资源总量仅为25.28亿m3，其中地表水资源量24.45亿m3，与第一次评价相比，减幅达33%。

表1 大连市水资源评价成果表 单位：亿m3

根据2001—2016年水资源公报统计成果，16年间大连市域内水资源总量低于三次评价平均值的就有11年，低于12亿m3的特枯年份就达6a，而2002年水资源总量仅为平均值的18%。如图1所示。

大连市主要河流的地表水开发利用率达到了35%～53%，200km2以上河流的平均地表水开发利用率为44.3%，超过了国际公认的水资源利用率40%的警戒线，水资源开发利用难度越来越大[3- 4]。

2.2 现状供水总量及用水变化趋势

根据水资源公报，2017年全市实际供水量为16.35亿m3，其中地表水供水量11.20亿m3，占比68.5%；地下水供水量3.10亿m3，占比19.0%；中水供水量1.90亿m3，占比11.6%；海水淡化供水量0.15亿m3，占比0.9%。

图1 2001—2016年大连市域内水资源总量变化趋势

2017年全市用水量为16.35亿m3，其中居民生活用水3.08亿m3，工业用水4.18亿m3，城镇公共用水1.65亿m3，农田灌溉用水4.21亿m3，林牧渔畜用水1.74亿m3，生态环境用水1.49亿m3。

对2008—2017年近10年的全市用水总量进行统计趋势分析，由13.11亿m3逐年增至16.35亿m3，递增率达2.5%，其中前5a递增率达4.1%。对城市居民与工业用水单独统计，10a递增率达3.0%，其中前5a递增率达5.6%。

3 中长期水资源需求

由于“十一五”期间，大连市经济处于高速增长阶段，用水量年均递增率达6.2%。“十二五”期初需水预测结果偏大[5]。近几年，面对经济下行压力，大连市逐渐转型升级，经济发展进入新常态，用水总量增长趋势相对平稳。

3.1 需水预测复核与确定

本文基于现状用水，采用趋势法分阶段预测未来不同水平年用水需求，复核以往项目需水预测成果[6]。考虑经济形势回暖，2017—2020年采用递增率略高于近10a(2008—2017年)平均水平，2020—2030年及2030—2040年递增率逐渐变缓。

大连市供水量从2008年的13.11亿m3增加到2017年的16.35亿m3，年递增率2.5%；城镇用水量从6.39亿m3增加到8.84亿m3，年递增率3.8%。从用水结构看，城镇用水不断增长，农村生活用水变化不大，农业用水为5亿～6.5亿m3。

2017年用水总量为16.35亿m3，2020—2030年采用平均递增率1.5%，2030—2040年采用平均递增率0.7%；2017年城镇用水总量为8.84亿m3，到2020年采用近10a的平均递增率3.8%，2020—2030年采用平均递增率2%，2030—2040年采用平均递增率1%。

预测2020、2030、2040年大连市总需水量分别为9.78亿、11.90亿、13.14亿m3。2020—2030年采用平均递增率2%，2030—2040年采用平均递增率1%。

结合趋势法预测成果，综合考虑不同项目需水预测发生时间、目的等客观因素，需水方案按两种工况考虑。①正常节水方案：2030年城镇需水量11.41亿m3，2040年城镇需水量12.72亿m3，见表2；②高度节水方案：2030年城镇需水量11.15亿m3，2040年城镇需水量12.26亿m3，见表3。

3.2 综合分析结论

需水预测影响因素较多，因此成果有一定偏差。考虑国家水资源管理制度，水资源管理“三条红线”是硬性约束，用水总量应符合全省的水量分配指标[7]。国家新时期治水新思路中“以水定产，以水定城”“节水优先”“优化调整产业结构适应资源承载力”等呼声不断增强，大连市用水总量增长幅度将会有所减缓[8- 9]。根据《辽宁省跨市河流水量分配方案》初步成果，2030年全市用水总量控制指标为18.82亿m3，总用水量指标增长不大。但随着城市化进展、产业结构调整、节水社会建设等，将进一步调整用水结构，城镇需水量仍有一定增长空间。

综合考虑2014—2018年不同项目需水预测值及趋势法分析结果，结合未来不可预见的刚性增长需求，初步结论是：2030年大连市城镇需水总量为11亿～12亿m3，2040年大连市城镇需水总量为12亿～14亿m3。

表2 大连市城镇需水预测表(正常节水方案) 单位：万m3

表3 大连市城镇需水预测表(高度节水方案) 单位：万m3

表4 2030年大连市城镇水资源供需平衡分析 单位：万m3/d

4 供水安全态势分析

4.1 供水安全新要求

(1)继续加强城市供水安全保障的要求

随着社会的发展、城市的扩张，对于基础设施的保障要求越来越高。提高城市供水保障能力作为大连市经济社会可持续发展的重要任务，从根本上要求注重开源节流，加强水系连通工程、再生水利用工程，推动节水型社会建设等[10]。

(2)保障河流生态水量、落实河长制的要求

河湖水系是水资源的重要载体，是新时期新老水问题表现最为集中的区域。水资源过度开发利用，河湖生态保护目标不明，生态需水考虑不足，生态流量管控不严，河湖生态功能下降甚至丧失问题依然突出[11]。

2018年10月，水利部印发了《关于推动河长制从“有名”到“有实”的实施意见》，要求科学调度江河湖库水量，加强河湖生态流量(水量)保障情况监督管理[12]。

4.2 供水能力匹配度分析

大连市现状大型河流开发利用率均较高，没有进一步开发利用条件；小型独流入海河流，源短流急，只能修建小型地表水工程；地下水开采率普遍较高，且受限于水资源管理客观要求，地下水开发利用潜力较小。未来不同水平年本地水源供水能力总体上按现状供水水平。

(1)挤占农业、不考虑生态供水模式

2030年，在仅考虑本地水源供水能力的基础上，缺水3.67亿m3；在增加境外大伙房水库应急入连供水基础上，缺水0.79亿m3，主要集中在金州以南地区，供需平衡分析结果见表4。

2040年，在仅考虑本地水源供水能力的基础上，缺水4.01亿m3；在增加境外大伙房水库应急入连供水基础上，缺水1.13亿m3，主要集中在金州以南地区，见表5。

(2)退还农业、考虑生态供水模式7—9月份生态水量取多年平均流量的30%，12—次年3月份为多年平均流量的10%，其他月份为多年平均流量的20%。

表5 2040年大连市城镇水资源供需平衡分析 单位：万m3/d

表6 2030年大连市城镇水资源供需平衡分析 单位：万m3/d

表7 2040年大连市城镇水资源供需平衡分析 单位：万m3/d

2030年，在仅考虑本地水源供水能力基础上，缺水5.72亿m3；在增加境外大伙房水库应急入连供水基础上，缺水2.84亿m3，主要分布在金州以南地区，缺水量需由新建境外水源工程解决。见表6。

2040年，在仅考虑本地水源供水能力基础上，缺水6.14亿m3；在增加境外大伙房水库应急入连供水基础上，缺水3.26亿m3，主要分布在金州以南地区，缺水量需由新建境外水源解决。见表7。

4.3 总体态势分析

新时期巩固全面建设小康社会成果、落实乡村振兴策略、继续加强城市供水安全保障等对水源供水范围、供水量及供水安全性提出了更高要求。保障河流生态水量、落实河长制等提出的水生态文明建设与供水之间的矛盾也更加突出[13]。

(1)挤占农业、不考虑生态供水模式

在不考虑外调水的情况下，2030年缺水3.67亿m3；2040年缺水4.01亿m3。缺水主要集中在金州以南地区。若考虑大伙房水库输水应急入连工程能够变成永久水源，2030年缺水0.79亿m3，主要集中在金州以南地区；2040年缺水1.13亿m3，主要集中在金州以南地区。

(2)退还农业、考虑生态供水模式

在不考虑外调水的情况下，2030年缺水5.72亿m3；2040年缺水6.14亿m3。缺水主要集中在金州以南地区。若考虑大伙房水库输水应急入连工程能够变成永久水源，2030年缺水2.84亿m3，主要集中在金州以南地区；2040年缺水3.26亿m3，主要集中在金州以南地区。

5 结论

大连市水资源量、可利用量偏少，开发利用潜力小。现有水源供水能力与工程输水能力较为匹配，受大连市水资源特性及开发利用客观条件限制，主水源外的备用水源供水能力均较小。金州以南地区备用水量及输水工程均存在较大风险，近期需新建或改造现有供水工程，提高抗风险能力。

综合考虑2014—2018年不同项目需水预测成果及趋势法分析结果，结合未来不可预见的刚性增长需求，可以初步判断2030年大连市城镇需水总量为11亿～12亿m3，2040年大连市城镇需水总量为12亿～14亿m3。

新时期对水源供水范围、供水量及供水安全性提出了更高要求，水生态文明建设与供水之间的矛盾也更加突出。不考虑外调水的情况下，大连市未来供水缺口有6亿m3左右，若考虑大伙房水库输水应急入连工程能够变成永久水源，未来大连市供水也还有3亿m3左右的缺口。