莱州市水资源评价分析讨论

安兆利

（烟台市水文中心,山东 烟台 264001）

1 莱州市水资源现状

1.1 莱州市概况

莱州市位于山东半岛西北部,东南与青岛莱西市接壤,南连青岛平度市,西南隔胶莱河与潍坊昌邑市相望,西、北濒临渤海莱州湾。

1.2 水文气象

莱州市属于暖温带大陆性气候,由于北临渤海湾,使得莱州市具有明显的海洋性气候特征并且雨热同期。莱州市多年平均降水量为625.8 mm,由郭家店镇的673.0 mm 向土山镇递减至614.9 mm 左右,形成莱州市降雨分布不均匀的特点；降水年内分配极不均,冬春较少,夏秋偏多,6 月份至9 月降水量占年总降水量的72.7%,本年10 月份至次年5 月份期仅占27.3%；另外,降水的年际变化很大。

2 水资源评价分析

2.1 降雨

莱州市的地表水、地下水的主要补给来源为大气降水。莱州市区域内的降水量时空变化特征及其大小,对该区域水资源量的时空变化特征及大小有着很大的影响。

2.1.1 单站年降水量统计参数的确定

本次采用站年降水量均值统一采用算术平均法进行计算,变差系数CV值采用矩法计算。

2.1.2 分区年降水量计算

根据莱州市区域内以及对本次评价有影响的周边雨量站分布特点和降水的时空分布规律,本次选用的雨量站资料用算术平均法计算历年的降水量。年降水量变差系数CV值采用矩法计算。经验频率采用下式计算：

频率曲线线型采用P-Ⅲ型,Cs=2.0CV,在适线时照顾大多数点据,并以频率在20%～95%之间的点据拟合良好为原则,对本次系列中特大、特小值不进行处理。本次降水量计算成果见表1。

表1 莱州市降水量计算成果表

2.1.3 年降水量系列代表性分析

根据莱州市降水量系列资料（1956 年～2018 年）,分别对不同系列（1956 年～2018 年、1956 年～2000 年、1980 年～2018 年）的降水量特征值进行比对分析,成果见表2。

表2 莱州市不同系列年降水量特征值对比表

2.2 地表水资源

2.2.1 单站径流分析

径流还原计算采用分项调查分析法,其中资料包含两部分：历年水文实测资料、水文调查系列资料成果,水量平衡方程式：W天=W实测+W农耗+W工业+W生活±W蓄±W其它

2.2.2 莱州市天然径流量计算

莱州市多年平均地表年径流量（1956 年～2018 年系列）为28108 万m3。计算结果见表3。

表3 莱州市天然径流量成果表

2.3 地下水资源

2.3.1 平原区水资源分析

（1）水文地质参数分析确定

地下水资源量评价所依据的主要水文地质参数有：潜水变幅带给水度、降水入渗补给系数灌溉入渗补给系数β、潜水蒸发系数C（阿维里扬诺夫公式即：E=E0k（1-Z/Z0）n）及含水层渗透系数k 等。

（2）平原区地下水均衡分析

均衡计算区内的水均衡：多年平均地下水总补给量与总排泄量的均衡关系,即Q总补=Q总排。为了检查计算成果的合理性,需要按水资源分区逐一对三者进行水均衡分析。三者的水均衡公式为：

Q总补-Q总排±ΔW=X（绝对均衡差（万m3））

X/Q总补=（相对均衡差（%））

全市平原区浅层地下水资源量平衡计算结果见表4。

表4 莱州市平原区浅层地下水资源量平衡计算表

2.3.2 山丘区水资源分析

莱州市一般山丘区地下水总排泄量包括：河川基流量、山前侧向流出量、浅层地下水实际开采量、潜水蒸发量。

（1）河川基流量

由于莱州市无径流站,无法选用本区域内水文站基流量计算分区河川基流量系列,本次评价选用形地貌、水文气象、植被、水文地质条件相似的王屋水文站作代表站计算2001 年～2018 年的河川基流模数。计算公式为：M0基i=Rg站/f站

计算分区2001 年～2018 年系列的河川基流量系列,采用控制站面积加权法计算。计算公式为：Rgi=M0基iF

莱州市各系列多年平均河川基流量见表5。

表5 2001 年～2018 年各系列多年平均河川基流量

（2）山丘区与平原区之间地下水资源重复量

地表水体补给量是河川基流量形成的。山丘区的主要排泄项为河川基流量,在计算过程中已计入山丘区地下水资源量中,河川基流量流入平原区后,又以地表水体形式通过引河引库灌溉、河道渗漏等形式补给地下水,并成为平原区地下水资源量的一部分,属于山丘区和平原区地下水资源量间的重复计算量,在计算分区地下水资源量中应予以扣除。该量采用下式进行估算：

本次评价的近期下垫面条件下（2001 年～2018 年）全市淡水区（M ≤2 g/L）多年平均地下水资源量为15723 万m3。其中,山丘区为11626 万m3,平原区为5694 万m3,重复计算量为1600 万m3。多年平均地下水资源量模数为9.8 万m3/km2。

（3）地下水资源时空分布

地下水资源的地区分布受地理环境、水文现象及人类活动等因素影响,不同地区存在一定差别,总体滨海平原区大于一般山区。计算结果见表6。

表6 莱州市不同系列降雨量与降水入渗补给量成果表

2.4 水资源总量

2.4.1 莱州市水资源总量

莱州市水资源总量为地表水量与降水入渗补给之和,扣除重复水量。

式中：W 为水资源总量；Rs为地表径流量；Pr为降水入渗补给量；R 为河川径流量；Rg为河川基流量。

莱州市水资源总量计算成果表见表7。

表7 莱州市水资源总量计算成果表 水量：万m3

2.4.2 水资源可利用总量

水资源可利用总量的计算,主要采用地表可利用水资源量与可开采地下水量之和减去两者重复计算量的方法估算。估算公式为：

重复量主要是河川基流量和地表水体补给量,可采用下式计算：

为保持水资源可利用量估算在流域水系内的完整性和一致性,保证估算成果的可靠性、合理性,本次评价以水资源分区为单元,进行分析估算水资源可利用总量。见表8。

表8 莱州市可利用水资源总量表 单位：万m3

2.5 莱州市水资源质量

资料来源及评价方法：水化学特征分析、水质现状评价、水功能区水质现状及达标评价采用2018 年水功能区监测成果。本次水库水质评价分别按总氮不参评和参评进行。

滨海平原区主要分布在北部沿海一带,含水层岩性以海积砂为主,富水性较好,水质一般；山丘区水质随高程的变化逐渐变差。详见地下水不同水质水资源量统计表9。

表9 地下水不同水质水资源量统计表

3 水资源开发思路框架

3.1 优化地表水联合调度的现代化供水体系

按照充分利用地表水、合理开采地下水、发展节约用水的原则,建立现代供水体系,保障经济社会发展的水资源需求。如建立赵家水库～临疃河水库～饮马池水库,利用赵家和临疃河水库拦蓄汛期洪水及赵家和临疃河水库胶东调水,作为城市工业生活用水,努力改善生态现状。

3.2 进行海水开发利用,部分取代地下水资源

海水利用包括海水淡化和直接利用海水[1]。莱州市海水资源充足,在未来的开发利用中,建议加大海水资源的利用,如在今后的城市建设中同时建设淡水和海水双供水线路,淡水用于居民日常生活,海水用于冲厕,部分代替淡水资源,以减少淡水资源的利用量。

3.3 加大污染源和污水治理,实现污水资源化

对于污染十分严重的,必须依法加强污废水排放管理,严格实行达标排放,同时管理运行好现有污水处理厂,并积极实施深度处理,达到污水资源化,可用于农业灌溉、城市环境和部分工业用水,最大限度地节约优质水源。

3.4 实施节水型社会建设,实现水资源高效利用

随着莱州市节水型社会的全面建设,将全面形成与经济社会发展相适应的以水权市场理论为基础、经济手段为主的水资源管理法制和运行机制,逐步实现增产不增水、用水零增长。

3.5 强化水资源保护,保障用水安全,改善生态环境

在特级水资源保护区内严禁新建、扩建污染水源的工业项目；在一级水资源保护区内,不准新建污染水源的工业项目；二级水资源保护区内,排放废水必须符合国家规定要求。特别是在集中饮用水水源地,应设置专门保护区,落实管理措施,实施物理与生物隔离工程,确保城市饮水水质安全洁净。提高污废水的收集率,积极寻求城市河道补充水源,切实改善城市生态环境。

4 结语

严格落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”十六字重要治水思路,它赋予了新时期治水的新内涵、新要求、新任务,为今后强化水治理、保障水安全指明了方向,是做好水利工作的科学指南。因此莱州市要按照统筹兼顾、功能齐全、配套完善、布局合理、经济适用的原则,优化调整水文水资源监测站网,提高水资源调查评价与论证的精度,更好地满足水资源管理保护的需要。