王齐浩,王 涛,于荣英
(德州市水利局,山东 德州 253014)
德州市地处山东省德州市西北部,市辖区包括德城区及天衢新区。区域内多年平均气温12.9 ℃,极端最高气温43.4 ℃,极端最低气温-27 ℃。降水受季风气候影响,降水年际变化大,有显著的季节性,多年平均降水561.15 mm,降雨多集中在汛期,春秋两季降雨少,几乎年年发生干旱。区域内水脉纵横、干支相通,境内主要河流有马颊河水系与漳卫新河水系,全长29 km,流域面积4.62 km2,排涝流量511 m3/s,防洪流量780 m3/s。
区域内水资源十分匮乏,人均水资源占有量为211 m3,仅为全国平均的10%,亩均占有量为143 m3,仅为全国的8%,每年需要引调黄河水、长江水才能满足生产、生活用水需求。
1)降水量。德州市多年平均年降水量541 mm,德城水资源区年均降水量为546.6 mm,降雨量年内分配不均,主要集中在汛期6~9 月,据统计,中心城区6~9 月多年平均降水量达424.3 mm,占全年降水量的75.8%。而春季降水较少,3~5 月的降水量只有76.0 mm,仅占全年降水量的13.6%,易形成严重春旱。
2)地表水资源量。德州市辖区1956—2016年多年平均天然径流量为1 835 万m3。平水年(P=50%)、枯水年(P=75%)天然径流量分别为860 万m3、200 万m3。
3)地下水水资源量。区域内多年平均地下水资源量7 130.5 万m3,多年平均地下水资源模数为18.63 m3/km2。
目前保障德州市辖区用水的为3 座中型平原水库,具体情况见表1。
表1 德州市辖区供蓄水设施概况
根据德州市2020 年水资源年报数据资料统计,区域总用水量为23 410 万m3,其中农业用水8 467 万m3,工业用水8 715 万m3,生活用水3 922 万m3,生态与环境补水2 305 万m3。
生活需水包括城镇生活需水和农村生活需水,生活需水采用定额法进行计算,由于市辖区城镇化水平较高,农村居民生活用水偏少,《2020 德州市水资源公报》仅进行了城镇居民生活用水统计,以此为基础,结合国内同类地区或同等规模城市生活用水定额水平,预测2025 年、2035 年居民生活需水量分别为3 479 万m3、3 919 万m3。
市辖区经济社会发展程度高,工业基础较为雄厚,工业用水在总水量中所占比重较大,增加速度也较快。2012—2020 年市辖区工业用水量平均增长速度为5.03%,按照《山东省水资源综合利用中长期规划》要求,结合未来节水技术的升级、产业结构的调整等,到2025 年万元工业产值用水量较2020 年下降5%,到2030 年万元工业产值用水量较2020 年下降10%,2025 年和2030年工业用水量分别为10 815 万m3、12 959 万m3。
城镇公共需水主要包括城镇绿地需水、城市建筑施工、环境公共卫生需水等用。考虑到未来建筑业质量化、生态化、绿色化发展态势,其节水效能将不断提升,用水定额势必呈下降趋势。多年来市辖区第三产业为社会经济发展的主要增长点,未来第三产业占比仍会提高,需水量势必会相应提高。2020 年德州市辖区建筑业生产值为29.71 亿元,用水量为169 万m3;第三产业生产值为407.34 亿元,用水量为651 万m3。以此为基准,参照标准《山东省城市生活用水量标准》(DB37/T5105-2017)等相关资料,用水定额及需水量预测见表2。
表2 城镇公共需水用水定额及用水量预测 万m3
农业需水包括农田灌溉用水和林牧渔畜用水。根据《德州市“十四五”水利发展规划》,农业需水用水定额及用水量预测见表3 和表4。
表3 农田灌溉用水定额及用水量预测
城市生态环境需水包括城市河湖补水、绿地需水、环境卫生需水等。基准年生态用水为2 305 万m3,在此使用《德州市水安全保障总体规划》分析成果,预测2025 年中市辖区生态需水2 766 万m3,2030 年生态需水3 465 万m3。
可供水量包括当地地表水源、跨流域调水、地下水源和非常规性水源。
在现有水源工程条件下基准年当地地表水源供水量为(P=50%)1 232 万m3、(P=75%)205 万m3,根据《德州市水利局关于下达各县(市、区)2019年年度水资源管理控制目标的通知》基准年区域内年度地表水用水控制目标为1 244 万m3,当地地表水开发潜力不大,预测2025 年、2030 年当地地表水可供水量为(P=50%)1 240 万m3、(P=75%)207 万m3。
该区域主要水源来自跨流域调水,目前引黄指标已被充分利用、地下水开采均已接近总量控制上限,基准年区域内用水总量控制目标为:黄河水9 770 万m3、长江水10 918 万m3、地下水3 407 万m3,根据用水总量控制指标,2025年、2030 年引黄、引江、地下水可供水量将维持原状。
非常规水利用方面,基准年非常规水供水量2 245 万m3,据《德州市中心城区排水专项规划(2020—2035 年)》,今后将在市辖区加大非常规水处理设施建设,中心城区非常规水供水潜力较大,预测非常规水源可供水量2025 年为3 368 万m3、2030 年为5 050 万m3。
水资源平衡分析见表5。
表5 水资源平衡分析汇总 万m3
综上分析,2025 年在P=50%、P=75%时基本达到了供需平衡;2030 年在P=50%下可也满足用水需求,在P=75%情况下出现一定程度的缺水。总体来看,未来区域内水资源供需态势较为乐观。
但需注意,区域内长江水年使用指标为10 918 万m3,是仅就理论上而言。根据《2007—2020 年德州城区供蓄水情况》统计2015—2020年大屯水库年均供水为1 500 万m3,基准年供水988 万m3。由于南水北调东线一期工程采取分段式成本分摊,下游水价明显高于中上游地区,区域内黄河水费价格为2.24 元/m3,是黄河原水费价格0.12 元/m3的近18 倍。近期及远期长江水都很难作为区域内的常用水源与主要水源,德州市辖区将会陷入有水用不起的境地。宜早谋划、早行动,着力解决区域内水资源供需平衡问题。
严格落实水资源管理制度落实,强化节水约束性指标管理。加强老旧管网改造,完善雨污分流系统。在工业生产领域大力推广节水工艺技术和设备,提高再生水使用量。加快城镇节水器具普及推广力度,积极开展节水型单位创建。推进农田灌溉节水改造,加快农业节水技术升级。
1)丁东水库扩容。丁东水库是目前城区供水的主要水源地年调蓄库容1 亿m3,建议扩容区域为丁东水库西侧,北至新鬲津河,西至丁庄镇016乡道,南至平陵河,共扩容面积3.654 km2,预计可增加库容2 745 万m3,扩容后丁东水库年调蓄能力达到1.5 亿m3左右,可有效保障市辖区供水安全。
2)发挥丁庄水库调蓄能力。丁庄水库调蓄库容6 000 万m3,为华能德州电厂专用水库,主要为保障德州电厂生产运行所需,统计2011—2020 年丁庄水库年平均供水量为2 069 万m3,如将丁庄水库纳入中心城区供水体系当中,每年可为城区增加近4 000 万m3供水保障率。
由于长江水水价较现行价格较高,建议新建一座库容为3 000 万m3的引黄调蓄水库及配套输水设施,作为市辖区饮用水备用水源。水库建设项目宜早不宜晚,标准宜高不宜低,要多运用市场化眼光积极争取多方资金支持,宜在人口密度少的低洼盐碱地选址。
马颊河作为市辖区重要的引黄河道,还承载着行洪排涝职能,随着近年来城区对黄河水需求日益加大,引蓄排涝矛盾显著,河道淤积严重,必须尽快解决引蓄黄河水与排涝河道共用的问题,建议考虑新建由潘庄引黄总干—笃马河(平原段)—丁东水库引黄专线管道,工程建成后可充分利用汛期的蓄水空窗期,在提升供水效率的同时也最大程度地确保了水质安全。
充分发挥政府调控能力,结合区域内经济社会发展水平进一步优化完善南水北调长江水定价机制,水价进行合理的调整,改变现有的价格分摊结构。大力实施水系连通建设工程,优化水资源配置格局,增强区域内的黄河水、长江水、地下水等水资源统一调配能力,节约用水损耗与成本。