永城市水資源狀況及其開發利用分析

張本元

（河南省商丘水文水資源勘測局，河南商丘 476000）

永城市水資源狀況及其開發利用分析

張本元

（河南省商丘水文水資源勘測局，河南商丘 476000）

永城市是一個缺水嚴重的城市，2010年人均水資源量237m3/人，約為全國人均水資源量的十分之一、全省人均水資源量的一半，水資源量相對不足，且地表水水質較差，利用率較低。該文統計分析永城市現狀水資源供水能力和需水量，并對不同來水頻率情況做了供需平衡分析；結合水資源開發利用程度，總結出水資源開發利用存在的主要問題。

永城市 水資源 開發利用

1 概況

1.1 地理位置

永城市位于北緯33°43′～34°18′，東徑115°58′～116°39′之間，地處華北平原的東南邊緣，為黃淮沖積平原的交接部位，南部、東部、北部與安徽省的碭山、濉溪、渦陽、亳州等縣（市）為鄰，西部與夏邑縣相接。南北長約72Km，東西寬約62Km，全市面積1994Km2。地勢平坦，為豫東最大的縣級市。全市共有29個鄉鎮，總人口149.44萬。

1.2 河流水系

流經永城市的主要河流有王引河、沱河、澮河、包河四條，均屬淮河流域、洪澤湖水系，為典型的平原季節性河流。年內洪水期與干旱季節的水位、流量相差懸殊。

1.3 氣象

永城市屬暖帶半干旱、半濕潤季風氣候，春暖、夏熱、秋涼、冬寒，四季分明。月平均最低氣溫-5.1℃（1月），月平均最高氣溫32.4℃（7月），年平均氣溫14.0～14.3℃，極端最高氣溫41.5℃，最低氣溫為-23.4℃。多年平均相對濕度71%。年平均日照時數2300小時左右，年日照率為52%。初霜一般在10月下旬，終霜期約在3月下旬，最晚到4月下旬，無霜期207天。多年平均降水量805.6mm，年水面蒸發量972mm，干旱指數1.21。

2 水資源量及其開發利用分析

2.1 水資源狀況

（1）降水量。永城市平均年降水量805.6mm，年降水總量16.06億m3。

（2）地表水資源量。永城市多年平均地表水資源量17756.2萬m3，折合徑流深89.0mm。

（3）地下水資源量。全市多年平均地下水資源量為34697.2萬m3/a，按礦化度分區，全市淡水區地下水資源量為34111.1萬m3/a（礦化度≤2g/L），微咸水區地下水資源量為586.1萬m3/a。

（4）水資源總量。永城市多年平均地表水資源量17756.2萬m3，降水入滲補給量32111.0萬m3，全市水資源總量49867.2m3，產水模數25.0萬m3/km2。

（5）水質概況。永城境內主要河流有沱河、包河、澮河等，根據多年對永城境內主要河段河流水質監測，依據《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）進行綜合評價，結果表明：沱河、包河、澮河、王引河汛期、非汛期、全年水質在Ⅴ類。

全市淺層地下水相當一部分是因為總硬度、氟化物、礦化度等天然水化學主要成分含量較高，或因氟化物等水化學異常項目造成的，屬于人為影響造成的污染只是一部分，總硬度、礦化度、氟化物、硫酸鹽是永城市地下水的主要超標物。

2.2 水資源開發利用分析

2.2.1 現狀供水工程情況

根據分析永城市具體情況，永城市供水工程主要有農村提水及機電井供水工程和城市供水工程。

永城市共修建了中、小型攔河閘26座，其中四條骨干河道上建有中型攔河閘7座，主要支流上小型攔河閘19座。流動提灌站100多處，地表水現狀供水能力4500萬m3。

永城市現有灌溉機電井3.62萬眼，其中農用井3.61萬眼，城鎮生活、工業用水機井約96眼。地下水現狀供水能力34100萬m3。另外，永城市有生產礦井5座，每年礦井排水約3600萬m3。

2.2.2 供用水現狀

根據2005～2010年分析區供用水資料分析，平均供水量27537 萬m3，其中地表水供水量2697萬m3，占總供水量的9.79%，地下水供水量24840萬m3，占總供水量的90.21%。在行業用水中，農業用水15320萬m3，占總用水量的55.63%，工業用水8626萬m3，占總用水量的31.33%，生活及環境用水3591萬m3，占總用水量的13.04%。

永城市水資源開發利用以地下水利用為主，地下水源供水量占總供水量的96.2%；地表水源占3.8%。在地下水的開發利用中以淺層地下水為主，占地下水供水量的87.4%。

2.2.3 用水水平分析

永城市近幾年用水量較為穩定，各項用水指標分析如下：

2010年永城市農田實灌溉面積150萬畝，農業灌溉用水量為15350萬m3，畝均用水量為103m3/畝。工業增加值167.15億元，工業用水量為9658萬m3，工業萬元增加至57.8m3/萬元。2010年永城市城鎮人口49.22萬人，城鎮生活用水量為1779萬m3，則城鎮生活用水指標為99L/（人·d）。

3 水資源開發利用存在的主要問題

（1）農業灌溉用水利用率低，浪費嚴重。由于永城市大部分節水與灌溉工程設施不配套，建筑物老化，失修嚴重，導致利用率不斷降低。灌區工程多建于上世紀六、七十年代，原配的渠系建筑物不僅數量少，且多為“三邊”工程，標準低，不配套，目前已運行四、五十年，老化失修嚴重。近年來，通過節水灌溉、干旱片治理、安全飲水、灌區配套技改等各項目的實施，使小區域渠系配套得到適當改善。但從整體上看，灌區灌溉效益扔不斷衰減，田間配套工程少；渠系水利用系數不足0.5，灌溉水浪費嚴重，不符合節水灌溉的要求。

（2）地下水存在浪費現象。隨著縣城的不斷發展、擴建，地下水存在濫開濫采現象，缺乏管理措施。

（3）水污染源管理不規范。近年來，縣城工業和鄉鎮企業快速發展，但有些企業的污水處理設施落后，排放不達標，加之亂倒垃圾、廢渣現象嚴重，使得水質受到污染。

（4）自備水源問題。永城市大部分企業采用自備井來滿足生產和生活需求，自備水源多無消毒設施，供水水質較差，影響居民身體健康；自備水源設備利用率低，造成投資浪費，也給地下水資源管理帶來相當大的難度。

（5）水資源量相對不足。2010年永城市總人口149.44萬人，耕地178.3萬畝，人均水資源量237m3/人，約為全國人均水資源量的十分之一、全省人均水資源量的一半。水資源量相對不足，且地表水水質較差，利用率較低。

（6）地表水。地表水資源是本區域內降雨形成的徑流量，受氣候和自然條件等因素影響，當地地表水資源開發利用上存在著一定的困難。一是降雨在時間分布上極不均勻，70%左右的降雨集中在汛期，以至產流過于集中，大部分徑流無法利用；二是水體污染嚴重，無法利用。

（7）地下水。永城市淺層地下水水質較差，根據2004年農村飲水現狀調查統計，永城市氟超標涉及的鄉鎮有27個，199個行政村；鹽超標涉及的鄉鎮有15個，69個行政村，地下高污染水涉及到鄉鎮有8個，29個行政村，飲水困難人數39.6萬人。因此目前人們把目光集中到深層地下水。深層地下水的淡水層埋深大，且遠離補給源，開采后很難恢復。

4 水資源利用預測與分析

4.1 預測原則

預測的原則是按照永城市總體發展規劃目標，考慮產業結構調整，城鎮發展水平，確定各用水部分的社會經濟發展指標；各項用水定額的選用，既要考慮經濟發展和生活水平改善，又要體現節約用水，對需水量的年增長率進行合理控制，使預測成果盡可能符合當地社會經濟發展的實際。

4.2 社會經濟發展預測

社會經濟發展指標預測是需水預測和水資源合理配置的重要依據。社會經濟發展指標預測主要包括人口、城鎮化水平、國民經濟發展及結構預測、土地利用與灌溉面積發展預測等。

2010年，永城市總人口達149.44萬人，其中城鎮人口26.94萬人；農村人口122.50萬人。預測2011—2015年全區總人口年均增長率為5.3‰，2015年全區總人口達到153.44萬人，其中城鎮人口將達到27.66萬人，農村人口達125.78萬人。

根據《永城市國民經濟和社會發展“十二五”規劃》，年增加7.5%，2015年工業增加值將達到239.96億元。

2010年永城市大牲畜15.5萬頭，小牲畜113.5萬頭，自然增長率為5%，到2015年，永城市大牲畜存欄21.7萬頭，小牲畜存欄159.2萬頭。

2015年永城市農田實灌溉面積達152萬畝。

4.3 需水指標預測

根據《室外給水設計規范》綜合考慮現狀與發展因素，結合全省平均用水量水平，2010年永城市城鎮綜合生活用水量指標為115L/ d·人。預測2015年將達到130L/d·人。

2010年永城市工業綜合用水指標（取新水）為57.8m3/萬元，綜合預測2015年工業綜合用水（取新水）指標為52m3/萬元。

2010年永城市農村生活用水定額為60L/人·d，考慮到今后農村生活水平的提高，用水量適當增加，2015年農村生活用水定額62L/ 人·d，大牲畜用水指標采用40L/頭·d，小牲畜采用20L/頭·d。

表1 論證分析區規劃水平年、不同保證率需水量預測表單位:萬m3

表2 永城市分區地表水可利用量分析計算成果表單位:萬m3

表3 永城市不同保證率可供水量計算成果表單位:104m3

表4 不同保證率供需水量平衡表萬m3

2015年永城市灌溉水利用系數將由2010年的0.50提高到0.58，農田灌溉定額在規劃的基礎上適當降低，2015年50%、75%保證率灌溉凈定額120m3/畝，140m3/畝。

4.4 需水量預測

根據上述社會經濟發展指標和用水定額指標，預測2015年各部門的需水量。

（1）農業需水量預測。2015年全縣灌溉面積將達到152萬畝。50%、75%保證率農業灌溉需水量分別為：18240萬m3、21280萬m3。

（2）生活及工業需水量預測。根據上述社會經濟發展指標和分析選用的用水定額，預測2015年永城市城鎮生活需水量為2398萬m3，農村生活需水量為2030萬m3，農村牲畜需水量為1479萬m3，工業需水量為12477萬m3。

（3）公共及生態需水量預測。根據河南省水資源公報，2010年永城市建筑業及第三產業用水量為785萬m3，增長速率按10%考慮，預測2015年永城市建筑業及第三產業需水量為1264萬m3。

（4）總需水預測。預測結果表明：2015年永城市50%、75%保證率年份總需水量分別為：36624萬m3、39664萬m3。詳見表1。

4.5 供水量預測

按永城市現有供水工程和2015年前建成投入使用的工程，進行不同規劃水平年可供水量預測分析。

（1）城市供水工程。目前，永城市共有中深層供水井106眼，配套85眼，單井涌水量60m3/h，開采時間每日8小時，則永城市中深井目前實際開采量為4.08萬m3/d（1489.2萬m3/a）。

（2）地表水可供水量。永城市地表水可利用量計算采用倒算法，通過計算得出永城市境內的澮河黃口站及沱河永城站的地表水可利用量。

全市多年平均地表水可利用量6672.4萬m3，占多年平均天然徑流量17756.2萬m3的37.8%（見表3）。永城市50%保證率地表水可利用量為4083萬m3，75%保證率地表水可利用量為2050萬m3（見表2）。

（3）地下水可利用量。采用可開采系數法進行可開采量的計算，經過分析計算永城市地下水可開采量為26022.9萬m3，礦化度M≤2g/L可開采量25583.3萬m3，礦化度M＞2g/L可開采量439.6萬m3，全市平均可開采系數0.75，可開采模數為13.1萬m3/km2。

（4）水資源總量可利用量。永城市水資源可利用總量為32205.3 萬m3。

（5）深層地下水可供水量。永城市新近系松散鹽類孔隙承壓水資源量6806.9萬m3/a，灰巖巖溶裂隙承壓水資源量3605.94萬m3/a。新近系承壓水扣除側向徑流排泄量和越流排泄量可利用量3334.56 萬m3/a，現狀中深井已開采利用量1489.2萬m3/a，剩余可利用量1845.36萬m3/a；灰巖承壓水近期已利用的礦井涌水3416.4萬m3/a，礦井水未利用量262.8萬m3/a。預計規劃水平年深層地下水年可供水量在6500萬m3/a左右。

（6）中水可利用量。污水處理后的回用水直接增加當地的可利用量，在一定程度上能降低缺水率。永城市污水處理廠目前日處理能力5.25萬噸。擬新建污水處理廠2座，新增加日處理污水能力6萬噸，新建污水處理廠建成后日處理能力達到11.25萬噸。預計2015年中水回用70%，即年中水可利用量為2874萬噸。

根據以上分析計算，永城市不同保證率可供水量成果詳見表3。

4.6 規劃水平年供需水平衡分析

2015年水平年P=50%和P=75%年份，論證分析區總需水量分別為36624萬m3、39664萬m3，可供水量分別為40969萬m3、38936萬m3，由此可見，2015年份可供水量P=50%平水年大于總需水量，余水4345 萬m3，P=75%偏枯年缺水728萬m3。不同保證率供需水量平衡成果詳見表4。

從上述分析結果可以看出，2015年50%水平年論證分析區余水，75%偏枯年份缺水728萬m3，缺1.84%。

5 結語

（1）永城市水資源開發利用以地下水利用為主，地下水源供水量占總供水量的96.2%；地表水源占3.8%。在地下水的開發利用中以淺層地下水為主，占地下水供水量的87.4%。

（2）根據供需平衡分析，2015年水平年P=50%和P=75%年份，論證分析區總需水量分別為36624萬m3、39664萬m3，可供水量分別為40969萬m3、38936萬m3，由此可見，2015年份可供水量P=50%平水年大于總需水量，余水4345萬m3，P=75%偏枯年缺水728萬m3。

（3）永城市存在水資源時空分布不均、水質下降、節水措施不足和供水設施老化等問題，應加強水資源管理，更加科學有效地開發和利用好水資源。

［1］永城市水資源綜合規劃.

［2］商丘市水資源公報.

［3］河南省水資源研究.

［4］商丘市統計年鑒.

［5］河南省水功能區劃.