莱芜区和钢城区工程性缺水问题现状及对策

冯忠栋，李国青，粘 斌

（1.济南市水利建筑勘测设计研究院有限公司，山东 济南 250000；2.济南市土地征收和综合整治服务中心，山东 济南 250014）

济南市莱芜区和钢城区北、南、东三面环山，北与章丘区相依，南与新泰市为邻，东靠博山区、沂源县，西部与泰安郊区接壤，总面积2 244 km2，分属黄河和淮河两大流域，其中黄河流域面积2 148 km2，淮河流域面积97 km2。

1 区域水安全保障现状

1.1 水资源禀赋

莱芜区和钢城区多年平均降水量为737.9 mm，因受季风影响降雨年内分配不匀，年内降雨集中在7~8 月，降雨年际变化较大，受盆地地形影响，东南部和西北部一带降水量较大。

根据《济南市莱芜区、钢城区（原莱芜市）水资源调查评价》成果，莱芜区和钢城区多年平均地表水资源量4.32 亿m3，多年平均地下水资源量3.13 亿m3，多年平均水资源总量5.74 亿m3，其中重复计算量1.71 亿m3。莱芜区和钢城区多年平均地表水可利用量2.54 亿m3，地表水可利用率58.7%，多年平均地下水可开采量2.21 亿m3，地下水可利用率70.55%，多年平均水资源可利用总量3.5 亿m3，其中重复计算量1.25 亿m3[1]。

1.2 重点水源及供水工程

1）水库工程。莱芜区境内重点水库包括雪野水库、大冶水库、公庄水库、沟里水库以及鹁鸽楼水库。雪野水库控制流域面积444 km2，总库容1.97 亿m3，主要向莱芜电厂、莱城电厂、山钢莱芜分公司供水。大冶水库控制流域面积163 km2，总库容5 293 万m3，主要向城源水厂供水。公庄水库控制流域面积31.1 km2，总库容1 216 万m3，主要向九羊钢铁集团供水。沟里水库控制流域面积44.6 km2，总库容1 073 万m3，主要向山钢莱芜分公司、莱芜电厂供水。鹁鸽楼水库控制流域面积24.9 km2，水库总库容1 095 万m3。

钢城区现有中型水库乔店水库、葫芦山水库、杨家横水库、金水河水库4 座。乔店水库控制流域面积85 km2，总库容2 799 万m3，是莱芜区鹏山净水厂的水源地。葫芦山水库控制流域面积187 km2，总库容2 168 万m3，是山钢莱芜分公司工业用水水源地。杨家横水库控制流域面积39 km2，总库容1 289 万m3，是莱芜高新区龙兴水厂的水源地。金水河水库控制流域面积41 km2，总库容1 171 万m3，是钢城区金水河水厂水源地。

2）城乡供水工程。莱芜区现状城市供水水厂包括：一水厂、鹏山净水厂、城源水厂和龙兴净水厂，设计供水规模22 万m3/d，实际供水9.2 万m3/d，水厂水源以地表水为主。钢城区现状城市供水水厂包括双泉（山）水厂、新兴水厂、金水河水厂，设计供水能力4.5 万m3/d，实际运行规模4.0 万m3/d，水厂水源以地下水为主。

1.3 水资源开发利用现状

1）现状用水分析。莱芜区多年平均实际总供水量为2.56 亿m3，其中地表水供水1.14 亿m3，地下水供水1.22 亿m3，其他水源供水0.2 亿m3。莱芜区总供水量中地下水的比例较高，供水量基本稳定。现状地下水开发利用程度较高，部分区域出现地下水漏斗区。农业实际灌溉面积3.33 万hm2，用水量1.4 亿m3；工业用水以莱钢、九羊、泰钢等钢铁企业及莱芜电厂、莱城电厂等用户为主，年用水量达1.15 亿m3，占全区工业总用水量的77%以上。随着山东重工集团迁入莱芜区，用水需求随之增加。

钢城区工业用水比重大，占总用水量的50%以上，其中山钢莱芜分公司近3 年平均用水量约5 500 万m3，企业规划新旧动能转换后每年用水量增至6 600 万m3，其余用水户除公共供水管网外全部为自备井取用地下水。

2）莱芜、钢城两区水源调配情况。莱芜区和钢城区已建成了一些跨区域的水源调配工程。其中，莱芜区向钢城区主要调配工业用水，年调水规模约2 400 万m3，包括雪野水库1 575 万m3、莱矿矿排水400 万m3、沟里水库400 万m3；钢城区向莱芜区主要调配生活用水，年调水规模约2 000 万m3，包括乔店水库1 000 万m3、杨家横水库580 万m3、鹏泉水源地400 万m3。

1.4 水资源供需平衡分析

综合考虑莱芜区和钢城区地理位置、水利工程基础、水资源条件、供用水情况等多种因素，将两个区作为一个整体进行分析，测算需水量和供水量。以2020 年为基准年，规划水平年2025 年和2035 年，分别进行50%、75%、95%不同保证率下水资源供需平衡。近期（2025 年）：平水年份（P=50%）不缺水，枯水年份（P=75%）缺水0.39 亿m3，特枯年份（P=95%）缺水1.13 亿m3。远期（2035年）：随着工业用水水平和效率提高，再生水回用率提升，平水年份（P=50%）基本不缺水，枯水年份（P=75%）缺水0.74 亿m3，特枯年份（P=95%）缺水1.47 亿m3[2]。水资源供需情况见表1。

表1 莱芜区和钢城区水资源供需情况一览表 亿m3

2 工程性缺水成因分析

2.1 水资源供需矛盾突出

区域水资源禀赋不足，年内年际变化大，遭遇连续枯水年份抗风险能力较弱。区域内无客水资源，平水年份可实现基本平衡，枯水年份及特枯水年份，地表水可供水量和地下水可开采量减少幅度较大，生活、生产用水均存在不同程度缺口。

2.2 用水配置有待进一步优化

现有大中型水库未连通，各水库供水相对独立，地表水源保证率低，而生活用水和工业用水保证率要求高，地表水水源地在干旱或特干旱年份存在供水量不足的风险。城市主要供水水厂仍是单水源，供水保证率不高。因供水设施配套不完善导致城乡之间、工农业之间争水矛盾突出。当前大中型水库以工业和城市供水为主，农业用水和生态环境用水紧缺。

2.3 水资源循环再利用效率有待进一步提升

区域水资源利用效率位于山东省内前列，但是万元工业增加值用水量、工业用水重复利用率等主要用水指标仍有提升空间，与国内、国际先进水平相比还存在较大差距。再生水管网覆盖率低，发展不均衡。已建管网主要集中向电厂、钢铁等工业企业供水；城区市政杂用需求较大，但缺少必要的再生水管网。

3 对策与建议

3.1 构建城乡供水新格局

以现有水源工程、原水管线工程、水厂及管网工程为基础，近期区域水资源供给以当地地表水为主、地下水为辅，充分利用乔店、杨家横、大冶、金水河、雪野、公庄等水库调蓄，规划建设马头山水库调蓄长江水，合理开发利用地下水水源，通过现状及规划原水管线向鹏泉、城源、新城、金水河等水厂供水以及向山钢莱芜分公司、莱芜电厂、莱城电厂等企业供水，分别保障莱芜区钢城区城乡生活用水、生产用水和生态用水。

3.2 加强水源工程建设

充分挖掘莱芜区地表水开发潜力，加强对雨洪水资源的利用，规划建设莱芜区马头山水库，作为莱芜城市供水水源地；在乔店水库上游规划建设石湾水库，实施杨家横水库增容工程，提升莱芜区地表水库的调蓄能力，进而提高莱芜区各水厂的供水保证率。通过水源置换，减少乔店水库向莱芜城区的供水量，置换乔店水库向钢城区供水。实施大汶河和赢汶河拦蓄工程，增加对大汶河雨洪水的利用，向工业和农业提供水源。

3.3 推进实施连通调水工程

通过跨流域调水工程解决区域水资源短缺问题，结合南水北调东线二期规划，建设雪野水库与济南东部水源四库连通工程、雪野水库与规划马头山水库连通工程，实施雪野水库至大冶水库连通工程，远期规划雪野水库与乔店水库、金水河水库连通工程，实现莱芜区和钢城区与外调水的连通，将雪野水库至大冶水库连通工程延伸至青杨行水库、梁坡水库、孝义水库，达到多源互补、丰枯调剂的目的，解决区域无客水资源问题，提高区域枯水年份及特枯水年份保障能力。

3.4 提升城乡供水保障能力

通过新建水厂，提升现有水厂供水能力，进一步优化水资源配置，形成“近水近用，优水优用”的最优供水格局[3]。加强莱芜城乡供水基础设施建设，实施完成新城水厂提升、城源水厂提升工程，建设马头山水库配套水厂，提高城乡用水保障。实施钢城区新兴、双山水厂改造提升及配套水井建设，对城市供水管网和老旧小区供水管网提升改造；改造圆溪水厂，近期以乔店水库为供水水源，远期增加利用外调水，替代部分地下水。

3.5 提高再生水利用率

通过实施莱芜区第二、三污水处理厂连通工程，利用第三污水处理厂向莱城电厂供水管道，向莱城电厂供水；利用钢城区生活污水处理厂及经济开发区污水处理厂中水向山钢莱芜分公司供水，通过增加中水回用量，进一步提高中水回用率，替代部分地下水用量，逐步减少地下水开采量。

4 结 语

本文以打造莱芜—钢城副中心城区等重点区域的建设为契机，在深入调查莱芜区和钢城区供水基础设施的基础上，开展水资源供需平衡分析，系统剖析了工程性缺水的成因，对有效破解莱芜区和钢城区工程性缺水问题作出了阶段性谋划，并提出了相应对策与建议，为今后一个时期开展水利工程建设，提升供水安全保障能力和有效破解工程性缺水问题提供了思路。