王霞鄭志國杜勝利
青島市城陽區水資源中長期供求發展趨勢及對策淺析
王霞1鄭志國1杜勝利2
一、研究區概況
(一)自然概況
城陽區為青島市近郊區,位于膠東半島南部。全區地勢東高西低,東部多山、屬嶗山山脈,中西部為平原區、有少量嶺埠,總面積378km2;其中海域面積9.7km2,陸地面積368.3km2。城陽區屬北溫帶季風型大陸性氣候,光照充足,降水較多,年溫適中,冬無嚴寒,夏無酷暑,氣候溫和。城陽區河流水系屬膠東半島獨流入海水系,主要河流有桃源河、洪江河、白沙河、墨水河等。白沙河是區內最大的河流,境內全長13.93km,控制流域面積115.40km2。
(二)水資源量
城陽區1956~2010年平均年徑流量為7866.5萬m3,全區多年平均地下補給量為4154.04萬m3,扣除重復計算量1775.58萬m3,城陽區全區多年平均水資源總量為10244.96萬m3。當保證率P=50%時,全區水資源可利用總量為5606.90萬m3,當P=75%、P=90%和P=95%時,水資源可利用量分別為4954.90萬m3、4395.90萬m3和4092.90萬m3。
(三)供用水量和變化趨勢
城陽區2001~2010年(包括紅島和河套),各年總供水量跟隨用水量總體呈上升趨勢,其中地表水供水量和客水水源供水量呈增長趨勢;地下水供水量呈下降趨勢(見圖1)。
2001~2010年,城陽區用水總量由4556萬m3增長到7420萬m3(見圖2)。其中,工業用水和生活用水量最大,且呈增長趨勢;農業用水量呈下降趨勢。根據2005~2010年的數據分析,生活用水和農業用水的實際用水量均小于預測值,而工業用水和生態環境用水量均大于預測值。由此可見,工業用水和生態環境用水問題比較突出。
(四)現狀水資源供求存在的問題
城陽區水資源空間分布不均勻,年際變化幅度很大,存在著明顯的豐、枯水年交替出現現象,連續豐水年和連續枯水年的出現也十分明顯。城陽區水資源年際年內變化較大這一特點,給水資源開發利用帶來了很大的困難。全區多年平均淡水資源總量為10244.96萬m3,僅占全市水資源總量的4.65%,人均水資源占有量為255.87m3,遠遠小于維持一個地區經濟社會發展所必需的1000 m3的臨界值,屬于人均占有量小于500 m3的嚴重缺水地區。水資源不足,難以支撐經濟社會的可持續發展。
二、未來水資源供求態勢分析
(一)需水分析預測
以2010年為現狀年,2020年為中期水平年,2030為遠期水平年,對城陽區未來居民生活、工業、生態等用水進行預測。
1.居民生活用水需求預測
隨著城鎮化進程的發展和未來生活質量的不斷提高,居民生活用水也相應增加,用水定額也逐步增大。未來居民生活需水量采用定額法進行計算,根據預測,2020年和2030年,城陽區居民需水量分別達到2693.70萬m3和5657.50萬m3。
2.工業用水需求預測

圖1 城陽區2001~2010年供水量變化趨勢圖

圖2 城陽區2001~2010年各類用戶用水變化趨勢圖
根據城陽區工業發展規劃目標,結合城陽區鹽田開發和出口加工區建設等,預測工業需水量。工業需水定額采用趨勢預測法確定。2020年和2030年,城陽區工業需水量達到6481.92 萬m3和9515.64萬m3。

表1 規劃水平年農業生產需水量

表2 城陽區各水平年需水量預測匯總表 (單位:萬m3)

表3 城陽區現狀供水能力平衡分析表 (單位:萬m3)

表4 城陽區水資源可利用量平衡分析表 (單位:萬m3)
3.建筑業和第三產業用水需求預測
第三產業和建筑業用水定額參考資料,需水預測建筑業以單位面積用水量法計算,第三產業按萬元增加值用水量進行預測。根據預測,2020年和2030年,建筑業需水量達到440.50 萬m3和428.37萬m3,第三產業需水量達到4291.68萬m3和7546.17萬m3。
4.農業用水需求預測
農業用水包括灌溉用水、漁業用水和畜牧業用水。城陽區目前幾乎沒有牧業生產,而漁業生產主要位于紅島新區。故此次規劃只考慮農業灌溉用水。以2010年為基準年,規劃至2020年和2030年節水灌溉面積分別占有效灌溉面積的95%和98%,渠系水利用系數分別提高到0.98和1.00,綜合灌溉水利用系數分別達到0.85和0.90。各規劃水平年農業生產需水量見表1。
5.河道外生態環境用水需求預測
河道外生態環境用水主要包括道路交通設施、市政公用設施和綠地廣場用水三部分。根據《青島市城陽區發展規劃》(2012-2030),和《城市給水工程規劃規范》(GB50282-98),結合城陽區的缺水現狀,采用嚴格的用水控制措施和先進的節水器具,道路交通、市政公用設施和綠地廣場用水量指標均取0.1萬m3/km2·d。根據預測,2020年和2030年,城陽區河道外生態環境需水量分別為1971.73萬m3和2477.62萬m3。
6.總用水需求預測
根據以上綜合分析,城陽區2020年和2030年經濟社會總需水量情況如表2。
(二)未來水供求平衡分析
2010年,城陽區供水能力達32.8萬m3/d,為11972萬m3/a;其中,本地地表水供水能力為657.0萬m3/a;本地地下水供水能力為3467.5萬m3/a;客水水源供水7847.5萬m3/a。通過表3城陽區現狀供水能力平衡分析表和表4城陽區水資源可利用量平衡分析表可以看出,現狀年供水能力在2020年和2030年供水量將出現較大缺口,同時也可看出僅利用本地常規水資源達到規劃水平年供需水量平衡也較困難,故需從多個方面綜合考慮未來水資源調配方案。
三、水資源優化配置對策
通過實施水源保護,采取當地水資源開源、再生水回用、水資源聯合調度等工程和非工程措施,進行水供求調配方案分析。通過加大地表水的開發利用程度、補充中水回用和海水利用、加大棘洪灘水庫黃河水和青島市自來水集團公司自來水供應量,以及引入南水北調來水等措施滿足各水平年在不同保證率條件下的水資源需求。
四、結論
隨著經濟社會的發展,城陽區水資源供需矛盾日益突出。現狀年的供水可以滿足水資源需求,但區域內的現有水量無法滿足2020年和2030年的水資源需求。本文針對域內有限的水資源和經濟社會的快速發展,通過對經濟社會發展的合理預測,摸清了未來一定時期內水資源供求態勢;針對水資源不足問題,提出了加大地表水的開發利用程度、補充中水回用和海水利用、加大棘洪灘水庫黃河水和青島市自來水集團公司自來水供應,以及引入南水北調來水等有效措施來滿足未來社會經濟發展在不同保證率條件下的水資源需求,以期對該區未來水資源利用與規劃提供科學依據
(作者單位:1.青島市水文局 266000 2.青島市城陽區農業局 266000)