牛力强
(聊城市水利局,山东 聊城 252000)
水资源是农业、工业、生产生活、生态行业发展不可或缺的资源[1-2]。我国有不少地区属于缺水区域,合理分析其水资源供需平衡是非常重要的,可为节水工程建设提供参考[3-4]。聊城市水资源总量约11.47 亿m3,可利用总量8.39 亿m3,属于水资源危机地区[5],因此,分析聊城市水资源供需平衡情况,制定合理的用水规划是十分必要的。
聊城市下辖8 个区(县、市),根据调查,各区(县、市)的水资源可利用量见表1。根据统计,聊城市地下水可开采量为9.8 亿m3,地表水资源量为1.2 亿m3,水资源总量可利用率79.3%。
表1 各县(市区)水资源可利用量 单位:103万m3
聊城市地下水供水量78.988×103万m3,地表水(包含黄河水)供水量99.448×103万m3,其他水源4.534×103万m3,分别占总供水量的43.25%、54.46%、2.29%。
表2 聊城市2014年~2018年供水量统计表
聊城市多年平均用水量为182609.584 万m3,各年份用水量见图1。
图1 聊城市2014年~2018年用水量统计
不同水平年经济社会发展指标主要包括城乡人口、GDP总量、三次产业比例、农田有效灌溉面积等。根据规划意见,到2022年聊城市总人口622.8万人,2025年达到633.8 万人,2035 年达到686.3 万人。城镇人口占比在2022 年、2025 年、2035 年分别达到53.2%、56.0%、66.0%。全市GDP总量在2022 年、2025 年、2035 年分别达到4307.7亿元、5009.0 亿元、7346.6 亿元,全市农田灌溉面积分别达到4981.823 hm2、4991.828 hm2、5058.528 hm2。预测成果见表3。
表3 农业发展与土地利用指标预测成果表
4.2.1 生活需水预测
(1)城镇居民生活需水量预测
根据调查,2018 年聊城市城镇居民生活用水定额为82.15 L/(d·p),随着城市发展建设、局面生活水平和质量的提升,生活用水定额也将不断增大。根据估算,2022 年、2025 年、2035 年聊城市该定额将增长至85 L/(d·p)、85 L/(d·p)、95 L/(d·p)。结合前文聊城市人口规划、预测,则到2022 年、2025年、2035年聊城市城镇生活用水需水量为10.27×103万m3、11.01×103万m3、15.71×103万m3。城市经济和居民生活水平的提升导致聊城市城镇生活需水量快速增大。
(2)农村居民生活需水量预测
在2018年,聊城农村居民生活用水定额为48.15 L/(d·p),随着农村发展建设、局面生活水平和质量的提升,生活用水定额也将不断增大。根据估算,2022 年、2025 年、2035 年聊城市该定额将增长至55 L(/d·p)、55 L(/d·p)、65 L(/d·p)。结合前文聊城市人口规划、预测,则到2022 年、2025 年、2035 年聊城市城镇生活用水需水量为5.86×103万m3、5.60×103万m3、5.54×103万m3。农村人口减少是导致农村生活需水量减少的主要原因。
(3)居民生活总需水量
根据计算的城镇、农村居民不同年份的生活用水量,可以求得2022 年、2025 年、2035 年聊城市居民生活用水总量为:16.13×103万m3、16.61×103万m3、21.25×103万m3。
4.2.2 农业需水
农业需水是聊城市需水量的重要组成部分。根据聊城市节水灌溉工程建设规划,聊城市灌溉水利用系数逐年提高,在2022 年、2025 年、2035 年将分别达到0.638、0.64、0.65。各个年份灌溉需水量见表4。
表4 不同保证率农田灌溉需水量成果表 单位:103万m3
根据计算,聊城市林牧渔畜业需水量在2022 年、2025 年、2035 年变化较小,分别为11.59×103万m3、11.72×103万m3、12.14×103万m3。
4.2.3 其他产业需水量
建筑业、工业、第三产业、河道生态在不同水平年的需水量见表5。
表5 其他产业需水量 单位:103万m3
4.2.4 总需水量
聊城市在2022 年、2025 年、2035 年总需水量214.226×103万m3、218.461×103万m3、232.878×103万m3。随着人口增加、农业、工业等行业的发展,聊城市需水量表现为缓慢的增长,需加强节水措施。
图2 不同水平年全市需水量预测表
(1)引黄水量
全市各水平年引黄水量均按79.2×103万m3考虑。
(2)引江水量
引江水量主要根据南水北调工程取水方案,其中一期工程聊城市引江水量为17.97×103万m3,二、三期(2035 年)这一数值将增长至24.45×103万m3。
(3)引金、引卫水量
目前,国家对污染河流的治理力度不断加大,使得聊城市从金堤河、卫运河引水成为可能。根据污染水体治理规划和金堤河、卫运河的水量条件,在2022年、2025 年、2035年聊城市引金、引卫水量将达到9.1×103万m3、10.0×103万m3、13.0×103万m3。
根据计算,不同水平年条件下,聊城市可供水量预测见表6。
表6 不同水平年全市供水量预测表 单位:103万m3
根据前述成果,不同年份聊城市水资源供需平衡分析成果见表7。从表7 中可以得知,在规划2022 年、2025 年、2035 年聊城市需水量逐年增大,可供水量虽有增长,但增长较少,在规划年,聊城市仍存在一定的缺水现象,因此,需要加强节水工程建设。
表7 规划年供需平衡成果表 单位:万m3
(1)根据调查现状年、规划年聊城市水资源均较为匮乏,人均水量处于较低水平,可供水量无法满足用水需求。
(2)目前,聊城市地下水资源已经存在较为严重的超采现象,仅在沿黄区域存在地下水开发潜力。
(3)规划年用水量不断减少,可供水量不断增大,水资源利用效率提升,50%条件下可满足供需水平衡。
城市建设发展离不开水资源,水资源短缺将对城市发展产生不利影响。现状年,聊城市缺水严重,农业用水占总需水量的比重较大,因此,大力发展节水农业,提高农业灌溉水利用效率,降水水资源浪费。由于聊城市范围内可供水量较少,为了保证供需水平衡,建议引用外来水源。