枣庄市市中区水资源利用现状与优化配置研究

郑显军，张松松

（枣庄市市中区城乡水务局,山东 枣庄 277100）

1 引言

枣庄市市中区河流属淮河流域,中运河水系,多发源于北部山区,由北向南有薛城沙河（蟠龙河）、西泇河、峄城大沙河。全区流域面积超过100 km2的有峄城沙河齐村支流、税郭支流、郭里集支流,流域面积分别是145.9 km2、107.36 km2、136.79 km2,三条河流都经峄城大沙河注入中运河,这些河流都系雨源型季节河流,特点是雨季水量较大,洪水暴涨暴落,枯季水少,流量较小甚至干涸。多年平均径流量为1.1 亿m3,平均年径流系数为0.35,径流模数为29.2万m3/km2。全区最大年径流量为3.27 亿m3,最小年径流量0.35亿m3。

2 地表水资源量

根据《枣庄市第三次水资源调查评价》中分析成果,市中区同期年径流量系列,根据分区内有控制站以及未控区的实际情况,分别采用控制站面积比法、径流系数法和控制站天然年径流量法。

根据《枣庄市第三次水资源调查评价》中分析成果,枣庄市划分为五区一市,行政分区天然年径流量的计算是在水资源分区天然年径流量计算的基础上进行的。即根据行政分区所辖各水资源区的部分面积和部分径流深（由等值线图量算）,计算部分径流量的权重,根据这个权重和水资源分区的逐年径流量,求得部分逐年径流量,再把同一年的各部分年径流量相加,求得各行政分区的年径流量,并逐一建立同步系列,进行频率计算,分析确定市中区分段变差系数Cv和不同保证率的年径流量,即市中区多年平均径流量为9555万m3,径流深253.9 mm,具体见表1。

表1 市中区多年平均年径流量成果表

根据多年年径流量系列计算成果进行频率计算,确定市中区分段变差系数Cv和不同保证率的年径流量,见表2。

表2 市中区多年地表水资源量特征值表

2.1 大中型水库

市中区现有中型水库1座系周村水库,“三查三定”资料中周村水库1960年～1977年泥沙总淤积量为203.0万m3,平均年淤积量为11.3万m3。根据岩马水库1960年～1997年与1960年～1980年长短系列年淤积率的比值（0.383）,对周村水库1960年～1977年的平均年淤积率进行修正,预测未来水库的泥沙淤积量。各特征库容的淤积量,采用周村水库1978年淤积测量时计算成果：死库容为8.83%、兴利库容为82.48%、防洪库容为8.69%。以此对周村水库各特征库容的淤积量进行分配,推求出现状年的特征库容：兴利水位128.0 m,相应库容为5046万m3；汛中限制水位126.5 m,相应库容为4147万m3；死水位116.2 m,相应库容为652.8万m3。

周村水库在供水保证率95%、75%、50%条件下,年可供水量分别为2164万m3、2862万m3、4218万m3；在保证现状农业灌溉面积3万亩条件下,可向工业年供水量1670万m3。

2.2 小型水库及拦河闸（坝）

据调查,市中区现有小水库15座,小型水库总库容1711.87万m3,总兴利库容912.3万m3。

根据《枣庄市第三次水资源调查评价》及调查的市中区小水库变动等情况,市中区各辖区地表水可利用量（含大中型水库、小水库、拦河闸（坝））见表3。

表3 市中区分镇街当地地表水可利用量 单位：万m3

3 地下水资源量及可开采量

3.1 地下水资源量

根据枣庄市地质构造、水文地质条件、地层岩性、地形地貌特征以及地表水分水岭情况等条件,枣庄市划分为滕西平原、枣南平原、薛南平原共3个平原区；东王庄、十里泉、清凉泉、金河泉、荆泉5个泉区；运南山丘、半湖山丘2个山丘区；另有凫山断块、羊庄盆地、峄城盆地、枣陶煤田等,共14个水文地质大区。根据次级地貌、次级构造和含水层岩性特征,将枣南平原、金河泉区、荆泉区和羊庄盆地等进一步划分为2～3个水文地质亚区,共划分为14个大区、21个亚区,见枣庄市水资源分区图1和枣庄市各水文地质区及所在行政区面积表4。其中,涉及市中区的有东王庄、十里泉、渴口、枣陶煤田、半湖山丘等。

表4 枣庄市各水文地质分区及所在行政区面积表单位：km2

根据市中区所涉及的水文地质分区面积及资源模数,枣庄市市中区多年平均地下水资源量为7225万m3。

3.2 地下水可开采量

地下水可开采量是指在保护生态环境和地下水资源可持续利用的前提下,通过经济上合理、技术上可行的措施,在近期下垫面条件下可以从含水层中获取的最大水量。

根据分析计算,市中区地下水可开采量6333.6万m3/a；《关于印发枣庄市2020年度水资源管理控制目标的通知》中,市中区地下水用水指标为4023万m3/a。根据《枣庄市地下水管控指标确定报告书》,市中区地下水用水指标为4523万m3/a。

市中区各辖区地下水资源可开采量见表5。

表5 市中区各辖区地下水资源可开采量情况表 单位：万m3

4 水资源优化配置方案

市中区在不实施优化供水结构及不考虑分质供水的情况下,2025年、2035在不同水平年型都有余水；在区分水质供水情况下,2035年全区不缺水,但税郭镇存在130.3万m3的缺水情况。

目前,市中区集中供水水源为丁庄水源地（批复取水许可量1197.2万m3）、周村水库（批复取水许可量1796万m3,供给工业714万m3）、渴口水源地（批复取水许可量365万m3）、遗堂备用水源地（年设计供水能力365万m3）,生活总供水能力3009万m3,地下水供水比例占64%。根据《山东省生态委员会办公室关于印发〈2019年以来全省生态环境形势分析及下步打算〉的通知》要求,丁庄饮用水水源地是全省52个市级水源地中唯一超标的水源地,需要在2022年6月底前完成丁庄水源地优化调整替代。

同时国家水利部从今年4月1日起,执行新的《生活饮用水卫生标准》,直接导致地下水水质不达标,超标项目主要为硝酸盐及总硬度,在不进行水质处理的情况下,不能用于生活供水水源。在实施节水措施的情况下,2025年生活需水2598.93万m3,其中城镇生活需水2175.9万m3,农村生活需水423万m3；2035年生活需水3065.67万m3,其中城镇生活需水2605.1万m3,农村生活需水460.6万m3。在不采取水质处理措施的情况下,可用于生活供水的水源为周村水库地表水,生活用水保障能力严重不足。

经上述分析,市中区存在工程型及水质型缺水问题,需要采取水源置换及跨流域调水等措施解决缺水问题。虽然在新增南水北调二期供水指标后,可以缓解部分缺水问题,但由于丁庄水源地调整及地下水水质超标等问题,市中区生活缺水问题尤为突出,需置换工业取用周村水库地表水,且需开展岩马水库向城市生活供水工程。考虑部分输水损失,岩马水库引水量2025年及2035年分别为1019.33万m3、1437.92万m3。

水资源优化配置依据综合调配、优水优用的原则,按照以下要求进行：1）优先开发利用本地水源；2）城市公共供水优先采用周村水库供水与岩马水库供水,丁庄水源地作为生活应急备用水源；3）工业用水优先使用再生水、外调水,不足部分由本地地下水补充；4）农业供水宜通过增加本地调蓄工程供水和已有水源解决；5）生态环境用水优先使用再生水、河道拦蓄水及外调水。

2025年市中区各类用水需水量见表6,供水量见表7,各类用水供水水源及供水量见表8。

表6 2025年市中区需水量表（农业95%） 单位：万m3

表7 2025年优化供水结构市中区可供水量（95%）单位：万m3

表8 2025年市中区供水水源

根据分析,近期2025年市中区,考虑水源置换,岩马水库地表水引入后,市中区城区生活用水可以满足需要。丁庄水源地用于工业生产及生活备用水源。

2035年市中区各类用水需水量573.30万m3,供水量14937.03万m3,各类用水供水水源及供水量见表9。

表9 2035年供水水源及供水量 单位：万m3/a

根据分析,近期2035年市中区,考虑水源置换,岩马水库地表水引入后,市中区城区生活用水可以满足需要,丁庄水源地用于工业生产及生活备用水源。

5 结语

本文通过全面调查、分析,评价市中区水资源总量及利用现状,通过水资源评价和预测,进行水资源配置分析,针对水资源开发利用存在的问题,提出决策方案。

（1）枣庄市市中区水资源相对丰富,但时空分布不均,直接影响地区水资源调配年内降雨、河川径流分配不均匀,总体上看,市中区存在工程型及水质型缺水问题,自来水供水形式较为严峻。

（2）根据分析,近期2025 年、2035年市中区,考虑水源置换,岩马水库地表水引入后,市中区城区生活用水可以满足需要,丁庄水源地用于工业生产及生活备用水源。

（3）受水资源调查数据限制及预测结果的不确定性,在实施水资源开发利用方案时,应加强论证,保障水资源的合理利用。