区域经济水资源供需平衡探析

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摘要：在调查某工程供水区的概况基础上，根据供水区的需水预测、供水水源、可供水量分析的成果，对2020年、2030年各区水资源供需平衡进行分析。

关键词：水资源；需水预测；供需平衡

1供水区概况

1.1社会经济概况

某工程供水范围包括北方某省四市十六县，既是经济发展迅速的地区，也是水土流失最为严重的地区。供水区矿产资源丰富，品质优良，已探明的矿藏多达40余种，主要有煤、铁、铝矾土、甲长石等，其中煤为供水区的突出资源。近年来供水区煤炭业发展迅速，万吨级大型矿井从无到有，从少到多，千万吨左右的矿井也在积极建设，煤炭产量成倍增加，煤炭成为供水区经济的一大支柱性产业。铝、镁、石材为供水区的相对优势资源。目前，供水区基本上形成了以煤炭、焦炭、氧化铝、冶金、化工、建筑为支柱的工业体系，工业经济发展迅速。供水区现有耕地526900hm2，粮食作物有小麦、谷子、高粱、玉米、糜子、豆类、薯类等，经济作物有枣、油料、棉花、瓜果等。红枣产业是该区域的一项特色产业和优势产业[1]。

1.2水源保障

本工程供水区紧邻黄河大北干流，拟从黄河流经的某水库取水。该水库正常蓄水位834m，正常蓄水位以下库容0.67亿m3，死水位828m，设计洪水位832.54m，校核洪水位836.09m。水电站2000—2010年多年平均流量417m3/s，月平均最大流量1061m3/（s2007年9月），月平均最小流量92m3/s，说明水电站水量丰沛，水源可靠。1987年国务院以国办【1987】61号文件下发了《国务院办公厅转发国家计委和水电部关于黄河可供水量分配方案报告的通知》（以下简称“87分水方案”），分配给该省年耗用水量为43.1亿m3，目前该省用水远小于该分配指标。因此从天桥水库取水是有保证的[2]。供水区所在泉域岩溶水水资源量丰沛，泉域岩溶水资源量为16.07m3/s（合5.068亿m3），可开采量为14.41m3/s（合4.544亿m3），其中该省部分的资源量为12.5m3/s，可开采量为10.5m3/s。供水区所在泉域现状实际开采量0.91m3/s，仅占可开采资源量的8.7%，还有9.59m3/s合3.02亿m3的开采潜力。综上分析，从水源条件上讲是有保证的。1.3设计水平年本研究设计水平年选取分近期水平年和远期水平年。近期水平年采用2020年，远期水平年采用2030年。设计保证率：农业灌溉50%，生活及工业用水95%。

2需水预测

影响需水预测的因素比较多，不同的经济社会发展情景、产业结构、用水定额和节水水平，使得各区水资源的需求量会有较大差异。本次规划的重点是城镇及工业需水，农业灌溉、林牧渔业需水。城镇需水预测用水部分分为城镇生活、工业、三产和生态环境进行需水预测[3]。

2.1城镇生活需水

随着居民居住条件日益改善、市政设施日益完善、居民生活水平的不断提高，城镇生活用水标准较之前有一定程度的增长，生活用水构成将发生较大变化。现状年区域城镇生活毛用水量为3409万m3。根据原初设报告预测成果，2020年城镇居民人均生活净用水量80～90L/d，预计2020年城镇生活毛需水量为8636万m3，2030年城镇居民人均生活净用水量90～100L/d，预计2030年城镇生活毛需水量为11044万m3；2020年农村人均生活用水量取57L/d，预计2020年农村生活需水量为3489万m3，2030年农村人均生活用水量取61L/d，预计2030年农村生活需水量为3509万m3。因此，2020年、2030年供水区城镇生活需水量为12125万m3、14553万m3。

2.2工业需水

工业需水预测涉及到工业的结构布局、设备、技术、工艺水平和节水情况等许多问题。采用原初设报告成果，工业需水预测分两大块，一部分是一般工业的需水预测，一部分是火电项目的需水预测[4]。一般工业的需水量按GDP增长结合万元增加值用水量法进行预测。火电需水定额按100×104kW装机0.12m3/s计算，年利用小时6000h，无规划新增火电装机的县（市、区），火电需水量维持现状，2020年、2030年火电用水量分别为3725万m3、4095万m3，现状年区域一般工业总用水量为14370万m3，一般工业万元增加值用水量为23m3；2020年区域一般工业万元增加值取水量取19m3左右，毛需水量26528万m3；2030年区域一般工业万元增加值取水量取14m3左右，毛需水量34201万m3。由于本文研究区域中有部分县现状工业基础相对比较薄弱，按增长率预测无法反应当地工业经济发展状况，因此，在增长率预测的基础上，按照各县（市、区）提供“十二五”期间新增发展工业项目，新增工业园用水量4510万m3。因此供水区2020年、2030年工业需水量为34763万m3、42806万m3。

2.3建筑业及第三产业需水预测

建筑业需水采用单位建筑施工面积用水定额预测，第三产业需水采用单位从业人员人均用水量法进行预测。2010年建筑业总用水量为308万m3，2020年、2030年建筑业单位施工面积毛用水定额采用1.30m3/m2，毛需水量分别为712万m3、859万m3。2010年第三产业用水量为986万m3，第三产业从业人员毛用水定额为36L（/人•d），2020年、2030年第三产业毛用水定额取68L/（人•d）、77L/（人•d），毛需水量分别为34905m3/hm2、3151万m3。因此，2020年、2030年建筑业及第三产业需水分别为3039万m3、4011万m3。

2.4农业需水预测

农业需水量包括农田灌溉需水和林牧渔畜需水两部分，其中农田灌溉需水由水田、水浇地、菜田组成；林牧渔畜需水由林果地灌溉、牲畜用水和鱼塘补水三部分组成。2010年供水区域有效灌溉面积87013hm2，规划新增灌溉面积78540hm2。根据各县（市、区）灌溉制度，50%保证率下5个沿黄灌溉区域综合净定额分别为2160m3/hm2、2100m3/hm2、2355m3/hm2、2355m3/hm2、2385m3/hm2，灌溉水利用系数为0.68，根据原初设报告预测成果，P=50%农田灌溉需水量为5.45亿m3。2010年供水区林牧渔畜用水量为0.22亿m3，预计2020年、2030年分别达到0.26亿m3、0.29亿m3。因此，2020年、2030年供水区农业总需水量为57150万m3、57324万m3。

2.5城镇生态需水

生态需水主要为城镇绿化、河湖补水和环境卫生三方面，经计算，2020年、2030年城镇生态环境需水量分别为4988万m3、5436万m3。

2.6总需水量

根据前述各行业需水预测成果，供水区至2020年、2030年毛需水量合计为112066万m3、124130万m3。

3供水量分析

3.1地表水

2010年供水区内已建地表水工程50%年份总可供水量23936万m3[5]。由于体系内已经开始进行中小型水库除险加固、引提水工程更新改造和续建配套供水设施建设，以提高已建工程的供水量和供水保证率，本次设计不考虑其供水能力的减弱。区域内2010年在建供水工程主要有东山供水工程及石膏山水库，东山供水工程供水量为1.12亿m3，其中灵石县、介休市新增供水量分别为2745万m3、3755万m3；石膏山水库向灵石县工农业及生活供水，新增供水量525万m3。在建工程至2015水平年基本建设完成，至2020水平年，在建工程的供水能力按设计供水能力统计[6]。2015年前供水区预建松峪水库等15座小型水库，新增供水量1556万m3。

3.2地下水以及污水处理回用

地下水资源中深层承压水因补给困难，本次不考虑其可利用量。依据原初设报告成果，供水区地下水可供水量为24454万m3。根据原初设报告研究成果，城镇生活和工业污水排放率分辨50%左右、10%左右；污水回收率按70%、处理率按70%，由此，中水回用可供水量2020年达到3938万m3、2030年可达到6258万m3[7]。

3.3可供水量汇总

根据前述可用水量分析成果以及原初设报告成果，2020年、2030年50%可供水量为60951万m3、63229万m3[8]。

4供需平衡分析

根据供水区的需水预测、供水水源、可供水量分析的成果，对2020年、2030年各区水资源供需平衡进行分析。供水区2020年总需水量为11.21亿m3，与同水平年的供水能力相比，供水区供需缺口为5.11亿m3，2030年总需水量为12.41亿m3，供水区供需缺口为6.09亿m3。由此可见，在加强节约用水意识的基础上合理配置供水区水资源分布，加大水利工程建设是解决目前严重缺水的主要措施。

参考文献

[1]王雅竹,石炼.五家渠市水资源供需平衡及水资源承载力分析[J].中国农村水利水电,2013(6):16-20.

[2]张彬,宫巨录.关于大连水资源平衡问题的研究[J].今日科苑,2008(24):208-209.

[3]邓柏旺,袁晓宇,郑健吾,等.工程设计中如何考虑水资源平衡[J].水资源研究,2008(2):4-7.

[4]宫巨录.大连水资源供需趋势分析[D].大连：辽宁师范大学,2010.

[5]杨国英.西宁市水资源的供需平衡问题研究[D].西宁:青海师范大学,2012.

[6]刘双圆,孙小舟,汪冰寒.湖北省水资源供需平衡及其承载力[J].中国农学通报,2014(29):192-196.

[7]胡雪媛.呼和浩特市水资源供需平衡分析[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2007.

[8]曾发琛.西安市水资源供需平衡分析及优化配置研究[D].西安:长安大学,2008.

作者：张永红 单位：山西省水资源研究所