安溪县水资源供需态势分析

王晓阳

（安溪县村内水库水资源调配中心，福建 泉州 362400）

1 概况

安溪县（117°36'～118°17'E，24°50'～25°26'N）位于福建省东南部的晋江西溪上游地区，隶属于泉州市，东西长74 km，南北宽63 km，总面积3 057.28 km2。安溪县下辖24 个乡镇488 个村居（社区），常住人口120万人[1]，是全省第三人口大县。

安溪县整体地势自西北向东南倾斜，属亚热带季风性气候，境内溪流纵横交错。由于安溪县水资源较为丰富，对水资源的开发与利用取得了巨大的经济效益，但依旧存在如下问题：①水利工程建设时间较早，年久失修；②水利工程的供水量不能满足需求；③水资源污染较为严重，且部分水资源还未开发；④水资源的利用效率不高，节水水平较低；⑤水资源管理体系不健全，距高效、协调的标准要求还有一定差距。为了解决上述问题，需对安溪县水资源进行供需态势分析[2-5]，在摸清水资源开发利用现状的基础上，对不同规划水平年的供、需水量进行预测，提出行之有效的节水措施和建议，为安溪县水资源的高效利用提供科学依据。

2 水资源供需分析

本次水资源供需分析选取2020 年为规划基准年，2030、2040、2050 年分别为不同阶段的规划水平年。

2.1 需水量预测

经济与社会的发展水平、产业结构等因素都会对需水量的预测结果产生影响，本文依照经济与社会发展及节水能力以正常速度增长的情景进行生活、工业、农业3个方面需水量预测。

2.1.1 生活需水量预测

生活需水量主要包括城镇生活需水量与农村居民生活需水量，均采用定额法进行计算。

（1）城镇生活需水量。参照其他同类城市及泉州市和安溪县现状生活用水水平[6]，同时结合调查资料及周边临近县市资料进行综合分析，最终确定安溪县现状城镇综合用水定额为274 L/（p.d），其中城镇居民生活用水定额为170 L/（p.d）、城镇公共用水定额为54 L/（p.d）、城镇生态环境用水定额为50 L（p.d）。

（2）农村居民生活需水量。根据安溪县现状用水定额，并考虑到居民生活水平的不断提高，将不同规划水平年的用水定额逐年提高，用以确定农村居民生活用水定额。安溪县现状农村居民生活用水定额为110 L/（p.d），预计2030、2040 和2050 年农村居民生活用水定额为115、120和125 L/（p.d）。

2.1.2 工业需水量预测

国民经济发展水平与计划、产业结构、工艺技术水平等诸多因素都会对工业用水量造成很大影响。分析安溪县过去几年的工业用水量，并考虑当地工业化发展水平，可以认为安溪县的工业需水量将会大幅度提升。

随着未来工业结构的调整，用水定额将逐步下降。另外，随着产业技术水平的提高，科技将在经济增长中的贡献率逐渐提升，高新技术产品产值的比重也将逐步提高，必将带动用水效率的显著提高，安溪县工业用水定额将有大幅度的下降。

（1）计算方法。利用趋势法[7]对安溪县的工业需水量进行预测，计算公式如下：

式中：Q1和Q2分别为起始年和预测年的定额综合用水量（m3/万元）；r为年均递减率（%），通过分析变化趋势来拟定；n为间隔年数。

通过分析安溪县过去几年的工业用水定额，将2020—2030、2031—2040 和2041—2050 年全县万元增加值需水量年均递减率分别拟定为6.7%、4.5%和2.3%。

（2）预测结果。根据安溪县2020年105 m3/万元的定额综合用水量数据，利用式（1）计算，得2030、2040 和2050 年的定额综合用水量分别为52.5、33和26 m3/万元。2030、2040 和2050 年全县工业需水量将达2.47亿、2.61亿和2.69亿m3。

2.1.3 农业需水量预测

农业需水量包括农田灌溉需水量和林牧渔业需水量，其需水量预测均采用定额法[8]进行计算。

（1）农田灌溉需水量。农田灌溉需水量包括净需水量和毛需水量，需对灌溉定额、灌溉水利用系数和有效灌溉面积进行综合考虑，并用定额法进行预测。因降水、蒸发对灌溉影响较大，因此需计算4种保证率P=50%、P=75%、P=90%、P=95%情况下的灌溉需水量。

结合近年来对泉州市和安溪县的农田灌溉用水量调查结果[9]，拟定安溪县现状灌溉毛用水量为11 250～15 000 m3/hm2，灌溉水平均利用系数为0.58。2030、2040 和2050 年灌溉水利用系数预计将达到0.62、0.65和0.67。

（2）林牧渔业需水量。林牧渔业需水量主要包括茶园、果园、大牲畜、小牲畜、家禽、鱼塘6 个方面需水量。通过实地调研得到，安溪县茶园、果园的现状灌溉用水定额分别为600、450 m3/hm2；大、小牲畜和家禽的现状用水定额分别为30 L/（d·头）、12 L/（d·只）和1 L/（d·羽）；鱼塘的现状用水定额为7 500 m3/hm2。考虑到未来发展，预测安溪县各规划水平年在不同保证率下生活、工业、农业3方面的需水量，详见表1。

表1 安溪县不同规划水平年需水量预测 万m3

2.2 供水量预测

安溪县现状供水以蓄、引水工程为主，且集中供水与分散供水相结合，其供水水源主要包括3 个方面：①水库、塘坝；②引、提水工程；③镇、村级供水工程。

2.2.1 水库、塘坝

安溪县有中、小型水库45个，库容超过10 000 m3的山围塘99座。

2.2.2 引、提水工程

安溪县共有引水工程13 458 处，有效灌溉面积10 800 hm2；提水工程包括机电站和水轮泵站，共131台，灌溉面积2 620 hm2，其中机电灌溉1 333.3 hm2、水轮泵灌溉1 286.7 hm2。

2.2.3 镇、村级供水工程

安溪县下辖24 个乡镇488 个村居（社区）。凤城、城厢等镇22 个社区由县自来水厂（5 万t/d）集中供水，其余乡镇所在地均建有自来水厂，全县乡镇（包括县水厂）供水能力9.46 万t/d，受益人口24.1 万人。到2020 年底，安溪县488 个村居（社区）已全部饮用安全的自来水。

安溪县不同规划水平年供水量预测，详见表2。

表2 安溪县不同规划水平年供水量预测 万m3

3 水资源供需预测及承载能力分析

3.1 2030年水资源供需预测及承载能力分析

2030 年安溪县90%和95%保证率下的需水量分别为5.46亿和5.63亿m3，由此得出2030年的水资源供需态势，详见表3。

表3 安溪县不同规划水平年水资源供需态势 万m3

2030 年全县90%保证率下缺水0.15 亿m3，95%保证率下缺水0.30 亿m3，其中工业95%保证率下缺水0.11 亿m3、农业95%保证率下缺水0.19 亿m3。从缺水程度分析，安溪县90%保证率下缺水程度为2.7%，95%保证率下缺水程度为5.4%，其中工业95%保证率下缺水程度为4.4%、农业90%保证率下缺水程度为7.3%。

以上分析表明，在现状工程条件下，2030 年安溪县90%和95%保证率下有轻微缺水，但缺水程度不到6%。

3.2 2040年水资源供需预测及承载能力分析

2040 年安溪县90%和95%保证率下的需水量分别为5.62亿和5.80亿m3，由此得出2040年的水资源供需态势，详见表3。

2040 年全县90%保证率下缺水0.29 亿m3，95%保证率下缺水0.44 亿m3，其中工业95%保证率下缺水0.26 亿m3、农业95%保证率下缺水0.18 亿m3。从缺水程度分析，安溪县90%保证率下缺水程度为5.2%，95%保证率下缺水程度为7.6%，其中工业95%保证率下缺水程度为9.9%、农业90%保证率下缺水程度为6.2%。

以上分析表明，随着经济社会的发展，特别是工业的快速发展，2040 年安溪县有一定程度的缺水，但缺水率低于8%。

3.3 2050年水资源供需预测及承载能力分析

2050 年安溪县90%和95%保证率下的需水量分别为5.75亿和5.97亿m3，由此得出2050年的水资源供需态势，详见表3。

2050年安溪县95%保证率下工业缺水0.37亿m3，农业缺水0.16 亿m3。从缺水程度分析，安溪县90%保证率下缺水程度为6.1%，95%保证率下缺水程度为9.0%，其中工业95%保证率下缺水程度为13.9%、农业90%保证率下缺水程度为5.8%。

以上分析表明，随着工业用水量的增加，2050年安溪县会出现缺水问题，但缺水程度低于10%，属于一般性缺水。

4 水资源供需矛盾解决的对策与措施

安溪县现状供水以工程供水为主，为了解决水资源供需矛盾，还应在工业、农业、城镇生活3 个方面采取相应节水措施以提高水资源利用率，保证未来经济发展对水资源的需求。

4.1 工业节水对策与措施

工业节水既要与当地城镇化发展水平、水环境治理能力、水资源保护力度相协调，还要考虑技术水平的提高与产业结构的调整。工业节水应采取以下基本对策和措施。

（1）重点提升工业用水的重复利用率和回用率，建设提升水资源利用率的节水工程，同时加大对高用水、高耗水产业的结构升级与节水改造。

（2）根据水资源条件，实施计划用水，推行优水优价制度和累进制水价收费制度，运用合理的水价政策抑制工业用水量的不合理增长。

（3）提高废水和污水的处理费用，倒逼企业加强技术开发和节水设备的研制与使用，同时对污染物的总量进行控制，以减少工业污染源。

4.2 农业节水对策与措施

在保障农业发展的前提下，强化农业节水，减少农业需水量，从而缓解全县水资源供需矛盾。农业节水应采取以下基本对策和措施。

（1）工程措施。大力推进节水灌溉工程，推广高标准渠道防渗衬砌，提高灌溉水利用率；做好对现有灌区挖潜、续建配套；适当新增、加固修复小型引水工程。

（2）技术措施。加快研发农作物旱育种植栽培技术，一旦技术成熟即加大推广力度；适当引进国外先进的量水技术和设备；研发与安溪县当地实际情况相匹配的量水技术和设施。

（3）经济与管理措施。制定并推行符合当地农业用水规律的水资源收费制度和灌溉管理制度，采取经济措施促使产业结构升级；加大对节水技术和设备的研发投入；扩大节水宣传范围，着力提升农作物种植人员节水意识，积极进行节水试点及现代化灌溉产业园区建设。

4.3 城镇生活节水对策与措施

强化和提升城镇居民节约水、保护水的意识，大力推广节水材料，在生活中养成节水习惯，加大对公共基础设施中节水设备设施的投资力度，提高水资源利用率与回收率。为此，需采取以下基本对策和措施。

（1）加大供水漏损管网的修补力度，降低水资源漏损率；积极推行居民生活用水阶梯式收费标准，同时推广节水器具与设施，扩大节水设施覆盖范围，努力建成节水型城镇。

（2）通过建立各种激励措施，在政策上支持和号召各种社会力量共同参与污水处理与水资源回收等项目的建设，营造节约、保护水资源的社会氛围，同时设立水资源回用技术典范园区，提升水资源回用率，实现污水处理的全面化、产业化。

5 结论

本文从安溪县水资源利用存在的突出问题入手，选取2020 年为规划基准年，2030、2040、2050 年为规划水平年，首先分析预测了不同年份的需水量与供水量，然后分析了不同规划水平年的供需态势。结果表明，2030年安溪县90%和95%保证率下轻微缺水，但缺水程度不到6%；2040 年安溪县有一定程度的缺水，但缺水率低于8%；2050 年安溪县缺水，但缺水程度低于10%，属于一般性缺水。最后从工业、农业与城市生活3方面提出了节水对策与措施。本研究具有十分重要的现实指导意义。