陆丰市水资源供需平衡分析

陈开治

（广东省水利电力勘测设计研究院有限公司,广东 广州 510635）

1 概况

陆丰市是广东省汕尾市代管县级市,属南亚热带季风气候,海洋性气候明显,主要代表河流为螺河、乌坎河、龙潭河。陆丰市全市总面积1687.7 km2,至2020 年常住人口122.16 万人,根据《陆丰市城市总体规划（2017-2035 年）》,2030 年、2035 年陆丰市常住人口为128.60 万人、139.27 万人。陆丰市产水模数较大,本地多年平均水资源量18.20 亿m3,每平方公里年产水量为111.5 万m3,人均水资源量1473 m3,低于全省人均水平1877 m3。水是制约陆丰市经济发展的重要因素[1-2]。

2 需水预测

2.1 生活需水量预测

生活需水按城镇生活和农村居民生活需水分类进行预测。根据近年陆丰市水资源公报数据,结合现状生活用水调查分析成果,综合考虑当地生活用水习惯、收入水平和水价水平,估算基准年（2020 年）、2025 年、2030 年城镇生活用水定额为195 L/（人·d）、215 L/（人·d）、195 L/（人·d）；农村居民生活用水定额为133.1 L/（人·d）、130 L/（人·d）、130 L/（人·d）。预测陆丰市2025 年、2030 年全市生活用水量为8496 万m3、8565 万m3。陆丰市居民生活需水量预测见表1。

表1 陆丰市居民生活需水量预测表 单位：万m3

2.2 工业需水量预测

工业需水分为一般工业需水和高耗水工业需水[3]。一般工业需水采用万元增加值用水量法进行预测。陆丰市2020 年万元工业增加值用水定额为21.55 m3/万元,且每年减少30%,故估算2025年、2035年万元工业增加值用水定额为15.1 m3/万元、12.1 m3/万元,预测2025 年、2030 年用水量为2966 万m3、4922 万m3。

2.3 农业需水量预测

农业需水包括农田灌溉、林果地灌溉、牧草场灌溉、鱼塘补水和牲畜用水[4]。农田灌溉定额参考《广东省农业灌溉需水研究》和《广东省一年三熟灌溉定额》对农田灌溉净定额和水利用系数的分析成果,分别对广东省水资源综合规划成果、广东省水中长期供求规划等相关成果进行分析,综合确定在不同降雨频率条件下的农田灌溉净定额,成果见表2。

表2 陆丰市不同降雨频率下农田灌溉净定额 单位：m3/亩

根据灌溉定额及灌溉面积预测成果计算农业灌溉需水量, 成果见表3。经计算, 在90% 设计灌溉保证率下,陆丰市2025 年的农田灌溉需水量为3.92 亿m3,2035 年为3.68 亿m3。

表3 陆丰市农田灌溉需水量预测表 单位：万m3

林果地灌溉需水和鱼塘补水定额参考《广东省用水定额》,按照多年平均进行预测,确定2025 年、2030 年陆丰市林牧渔需水量为1935 万m3、1824 万m3。

陆丰市牲畜用水量的逐年变化不大,牲畜用水定额的变化较小,故牲畜用水定额采用《汕尾市水资源综合规划（2020-2035 年）》中的定额52 L/（头·d）（不分大小牲畜）,畜牧需水量570 万m3。

根据预测的农田灌溉、林牧渔、牲畜等需水预测成果,合计得出陆丰市各规划水平年农业需水总量见表4。

表4 陆丰市农业需水量预测表 单位：万m3

在正常年份P=50%保证率下,陆丰市2025 年农业需水总量约为2.90 亿m3、2035 年为2.73 亿m3。农业需水量中,农田灌溉需水量占比最大,分别占农业需水总量的91.36%（2025 年）、91.21%（2035 年）。随着节水技术的进步和节水措施的开展,农业生产需水总体上呈减少趋势。

2.4 生态需水量预测

生态环境需水包括河道内生态环境需水和河道外生态环境需水。近几年来陆丰市河道外生态环境需水量为稳定,用水量在总用水量比例较小。本次采用变化趋势法进行预测,参考汕尾市水资源综合规划近年用水量分析成果,预测2025 年和2035 年河道外生态环境需水量年均增长率采用4%和2.5%。经计算,陆丰市2025 年和2035 年河道外生态环境需水量分别为145 万m3、185 万m3。

2.5 总需水量

采用定额法进行需水预测,对生活、工业、农业和生态环境需水分别进行测算,计算公式为：

式中：Wc、Wr、Wi、Wa、We分别为城镇生活需水、农村生活需水、工业需水、农业需水和生态环境需水,万m3。

计算结果见表5。经计算陆丰市生活、工业、农业和生态需水量预测陆丰市平水年（P=50%）总需水量达到42388 万m3,到2025 年、2035 年需水量分别为40603 万m3、40925 万m3,总需水量表现为先减少后增加,总体上来看,总需水量变化不大。从用水结构来看,农业用水占主导地位,占河道外需水总量的75.34%～66.59%。

表5 陆丰市供水工程现状供水能力 单位：万m3

从需水量结构来看,工业需水量和生活需水量均呈明显增加趋势,农业需水量减少趋势明显。规划水平年通过实施灌区节水改造等工程措施,加大渠系水利用系数,大幅减少农业需水量以抵消工业、生活需水量的增长,总需水量变化见图1。

图1 陆丰市河道外总需水量变化图

3 供水预测

3.1 供水工程

（1）蓄水工程：陆丰市现有蓄水工程203 座,其中大型水库1 座,中型水库5 座,总控制集水面积436.94 km2,占陆丰市总面积25.89%。蓄水工程设计供水能力为29368 万m3,现状实际供水能力24921 万m3。

（2）引、提水工程：陆丰市现有引水工程346 宗,引水工程总供水能力9971 万m3。陆丰市现有提水工程31 宗,提水工程总供水能力4628 万m3。

（3）地下水供水工程：陆丰市现有浅层地下水生产井20506 眼,现状年实际可供水量4712 万m3,没有深层承压水生产井。

（4）现状调水及其他水源供水工程：陆丰市现有甲湖湾火电厂采用海水淡化工程,海水淡化利用量为139 万m3。至2025 年建成二期后,年海水淡化量为278 万m3。至2035 年全部机组建成后,年海水淡化利用量达到556 万m3。

3.2 现状供水能力分析

陆丰市现有蓄、引、提及地下水利用工程设计供水能力共计4.43 亿m3。按供水工程类型分,蓄水工程供水能力最大2.49 亿m3,占51.05%。引水、提水工程供水能力为1.46 亿m3,占总供水能力的29.91%,地下水供水能力0.47 亿m3,占总供水能力的9.65%。陆丰市现状工程供水能力情况见表5。从表中可以看出,全市水资源开发利用率为23.58%,水资源开发利用程度较高。

4 供需平衡分析

供需平衡分析以现状工程设计供水规模为基础,不包括新增水源工程、现有工程的挖潜以及污水处理再利用[4]。考虑到水资源的自然流域属性和取水供水的行政区实施、管理的实际,水资源配置的来水过程采用自然水系和5 级水资源分区为单元的长系列逐月天然径流过程,供水能力按照现状水资源工程的设计供水规模,需水则是各个水平年各县（市、区）的逐月各行业需水过程。用水优先保证生态用水、生活工业供水,河道外生态用水在本次供需平衡计算中已扣除。陆丰市生活工业用水、农业用水供需平衡情况见表6、表7。

表6 陆丰市生活工业用水供需平衡表

表7 陆丰市农业用水供需平衡表

根据水资源配置结果,在现有供水能力下,到规划水平年2025年、2035年,随着经济生活的发展,需水总量持续增加,但由于供水能力保持不变,各地区缺水总量和缺水率增加明显。

分行业看,生活需水量逐步增大,在现状供水布局的前提下,规划水平年工业生活缺口由403 万m3增加到1672 万m3,缺口逐渐增大,保证率降低。而随着农业节水改造实施,农业需水从33829 万m3逐步减少到33200 万m3。尽管农业需水已经减少,但由于水资源有限,在保证工业生活用水的前提下,工业生活用水需求快速增长,挤占农业供水水量,导致农业供水缺口从3380 万m3增加到4197 m3,缺水率攀升至10.08%、12.64%。

分地区看,龙潭河的缺水量最小,月保证率最高。乌坎河地区的缺水量最大,月保证率最低,说明该地区缺水严重。此外,随着灌溉面积的增加,乌坎河地区的农业用水保证率逐年降低,说明乌坎河地区的缺水问题形势严峻。

5 结语

通过分析陆丰市现状年、2025 年和2030 年供水情况发现,随着经济发展,陆丰市需水量越来越大。由于陆丰市工业迅猛发展,农业供水供应量受到挤压,其中以乌坎河地区的问题尤为突出。因此需提前规划供水项目,补充供水渠道,积极推广农业节水技术,减少水资源浪费。