德州市水資源供需形勢分析與對策

張振華，呂淑英，李　楠（德州市水利局，山東　德州253014）

德州市水資源供需形勢分析與對策

張振華，呂淑英，李楠
（德州市水利局，山東德州253014）

德州市水資源短缺，用水需求大，水資源供需形勢嚴峻。在分析德州市水資源及其開發利用狀況的基礎上，利用科學有效的方法進行需水量和供水量預測，據此分析德州市水資源供需形勢、河流用水保障形勢及地下水超采形勢的瓶頸，提出了解決水資源瓶頸的合理化建議，為同類地區水資源管理工作提供借鑒。

水資源；供需分析；對策；德州

1　水資源及其開發利用狀況

1.1水資源狀況

根據1956—2004年系列資料評價，德州市多年平均年降水量554.8 mm，折合成水量為57.5萬m3；特枯年為319.3 mm，枯水年為439.6 mm，正常年份為539.6 mm，比多年平均值少2.7％；豐水年為683.7 mm，呈現由南向北逐漸減少的趨勢，但多年平均年降水量在地區上變化不大。降水量的年際變化較大，最大年降水量為最小年降水量的3.6倍。降水量主要集中在汛期6—9月，汛期4個月的降水量達421.5 mm，占全年的76.0％；7—8月為310.5 mm，占全年的56.0％。多年平均地表水資源量為4.29億m3，地下水資源量為12.54億m3，水資源總量為13.71億m3；多年平均地表水可利用量為2.34億m3，多年平均地下水可開采量為9.69億m3，多年平均水資源可利用總量為12.03億m3。

1.2水資源開發利用狀況分析

（1）供水情況分析。德州市2011—2014年年均供水量18.98億m3。其中，當地地表水年均供水量0.96億m3，占年均總供水量的5.06％；地下水年均供水量6.90億m3，占年均總供水量的36.35％；跨流域年均調水10.92億m3，占年均總供水量的57.53％；其他水源（主要為非常規水源）年均供水量0.19億m3，占年均總供水量的1.00％。

從上述供水結構及德州市2011—2014年用水指標與實際值對比（見圖1—2）來看，具有如下特點：①德州市地下水資源、地表水資源利用量基本在控制指標內，從供水比例看，德州市主要以地下水和外調水為供水水源，當地地表水和其他水源用量較少；②外調水量與省控制指標持平或微超，原因是引黃水量每年有黃河河務部門根據黃河來水分配指標，和省下達的指標不一致，實際引黃水量為黃河河務部門下達指標；③非常規水源利用率較低，尚具有較大的開發利用潛力。

圖1　用水總量指標與實際值對比

圖2　分類別用水指標與實際值對比

（2）用水情況分析。德州市2011—2014年年均用水量18.97億m3。其中，農田灌溉用水量14.69億m3，約占總用水量的77.43％；林牧漁畜業用水量1.24億m3，約占總用水量的6.54％；工業用水量1.41 億m3，約占總用水量的7.43％；建筑和第三產業用水量0.15億m3，約占總用水量的0.79％；居民生活用水量1.39億m3，約占總用水量的7.32％；生態與環境補水量0.099億m3，約占總用水量的0.52％。

從以上用水結構來看，德州市水資源利用方面有如下特點：①農業灌溉用水量較大，約占77％，呈下降趨勢，農業節水的潛力較大；②林牧漁畜業、工業、生活用水次之，用水比例相對持平，生活用水呈微增長趨勢，林牧漁畜業、工業用水呈微下降趨勢；③建筑業和第三產業、生態環境用水量較小，占總用水量的比例約1.31％。

2　水資源供需分析

2.1需水預測

2.1.1生活需水量預測

根據德州市近10年居民人口數量變化規律，采用趨勢預測法和定額法相結合方法預測2020年人口達到606.38萬人，則其生活用水量為1.56億m3。

2.1.2工業需水量預測

根據《德州市國民經濟和社會發展第十二個五年總體規劃綱要（草案）》，2015年工業增加值為1 800億元；2020年工業增加值為2 800億元，采用灰色動態模型預測2020年工業新鮮用水量為2.93億m3。

2.1.3其他用水總量預測

（1）第三產業和建筑業用水總量預測。由于第三產業、建筑業統計資料系列較短，采用規劃值估算法和定額法預測第三產業、建筑業的用水量。根據《德州市國民經濟和社會發展第十二個五年總體規劃綱要（草案）》，預測到2020年，建筑業和第三產業增加值分別為403.59萬、2 355.71萬元。根據德州市實際情況，參照《山東省水資源綜合規劃》，預測2020年建筑業萬元增加值取水量為7.8 m3；第三產業萬元增加值取水量為6.95m3。

（2）農業灌溉需水量預測。統計近10年農業灌溉用水量，由于農業灌溉用水量與當地降雨、蒸發、土壤墑情、種植模式、灌溉方式等因素密切相關，同時隨著大、中型灌區續建配套與節水改造工程的實施，水利灌溉系統不斷完善，加上種植結構調整，特別是近年來隨著節水型農業建設的不斷推進，農業灌溉用水量呈下降趨勢，預測2020年農業灌溉用水量為15.45億m3。

（3）林牧漁畜業需水總量預測。此需水量變化受市場供求、價格因素等影響很大，用水量預測參照用水定額指標和2011—2014年用水量的均值估算作為林牧漁畜業用水量。因此，2020年林牧漁畜業用水量為1.67億m3。

（4）生態環境需水總量預測。生態環境需水中的河道外需水量主要為城市綠地的需水。根據德州城鎮發展規劃中的綠化率確定植被覆蓋度，采用定額估算法計算。河道內需水主要為維持德州市城市水系所需要的水量，根據河道的滲漏量和蒸發量計算，采用Tennant法計算需水量，河道應維持的最小水量為0.46億m3。

2.1.4需水總量預測

德州市2020年總需水量為24.02億m3。其中，生活需水量為1.56億m3，工業需水量為2.93億m3，城鎮公共需水量為1.95億m3，林牧漁畜業需水量為1.67億m3，農業需水量為15.45億m3，生態環境需水量為0.46億m3。具體計算結果，見表1。

表1　德州市2020年需水量預測　億m3

2.2可供水量預測

2.2.1常規水可供水量預測

根據《山東省17市用水總量控制目標分解說明》規定，2020年德州市的用水總量控制指標為21.7億m3，其中地表水2.34億m3、地下水7.59億m3、黃河水8.77億m3（扣除1億m3的損失水量）、長江水2億m3。

2.2.2非常規水源可供水量分析

德州市非常規水源主要是再生水、雨洪水和微咸水。參照《德州市非常規水源利用規劃》，預測2020年非常規水源可利用量。

（1）再生水可利用量。德州市現已建成污水處理廠23座，設計規模總計為74.9萬m3/d，污水處理級別為一級A。根據德州統計年鑒，對近年來工業、城市生活實際用水量和德州市污水處理利用能力進行分析，2020年城市污水收集率按85％、處理率按98％計算德州市城市污水可利用量，預測利用量達到1.10億m3。

（2）雨洪水可利用量。根據近50年降雨資料統計，全市多年平均年降雨量554.8 mm，6—9月降水量占全年降水量的76.0％，預測主城區50％年份雨水資源量為0.21億m3。德州市現有坑塘10 243座，蓄水容積2.6億m3。以德州市城區雨水收集管網收集雨水能力估算50％年份雨水的可利用量，坑塘蓄積雨水可利用量采用頻率為50％年份雨水蓄積量計算，預計2020年雨洪水利用量達到0.12億m3。

（3）微咸水可利用量。德州市礦化度為2 g/L〈M〈3 g/L的微咸水在各縣市區均有分布，礦化度為3 g/L〈M〈5 g/L的微咸水只在陵城、寧津、慶云、夏津、武城、樂陵六縣市區有分布，礦化度為M〉5 g/L的微咸水只在慶云、武城2縣有分布。考慮到工程狀況和用途，德州市主要利用礦化度為2 g/L〈M≤3 g/L的微咸水，可利用系數為0.65，據此預測2020年微咸水利用量可達到0.60億m3。非常規水源可利用量，見表2。

表2　德州市2020年非常規水源可利用量　億m3

2.2.3可供水總量分析

經分析，德州市到2020年可供水總量為22.52 億m3，見表3。

表3　德州市2020年可供水量　億m3

2.3水資源供需形勢分析

2.3.1水資源短缺形勢分析

德州市水資源量占全省的3.8％，耕地占全省的8.2％，水資源與耕地、人口及經濟布局不相匹配，人均水資源量211 m3，是全省均值的61％、全國均值的10％，且70％左右的徑流集中在汛期6—9月，最大年徑流量是最小年徑流量的3.6倍，水資源的時空分布不均和變化劇烈。目前，全市還有近40萬農村人口沒有用上自來水，200多萬農村人口未徹底解決飲水安全問題。水資源配置工程體系尚不完善，水資源配置能力不足，缺乏有效的水資源調度手段，難以實施水資源的合理配置。用水效率和效益不高，使缺水問題進一步加劇。遇干旱年缺水形勢更加嚴重，旱災發生的頻率和范圍有增加的趨勢，且向常態化發展。在充分考慮節水技術、節水措施、強化非常規水源利用的情況下，經供需平衡分析，到2020年平水年（P=50％）德州市缺水約1.50億m3，缺水率約6.24％，見表4。

表4　德州市2020年水資源供需平衡分析　億m3

2.3.2河流生態用水形勢分析

德州市河流的主要功能是行洪排澇，河道徑流季節性變化大，河道內生態用水被嚴重擠占，現狀有少量的外調水和上游下泄污水。據預測，河道應維持的最小水量為0.46億m3，目前實際值為0.10億m3，約為22％，河道內生態環境用水嚴重不足，難以保障。生態環境用水長期處于虧缺狀態，進一步導致了水資源的衰減，加劇了經濟社會和生態環境之間的用水矛盾和水資源的緊缺程度。全市主要河流雖經過多年水污染治理，河流水質總體上呈好轉趨勢，但個別河流的水質尚未達到功能區水質管理目標，主要污染物入河量仍超過水功能區納污能力，水污染進一步加劇了水資源供需矛盾。

2.3.3地下水供水形勢分析

德州市地下水年均開采量約7.30億m3，水資源開發利用率為80％左右，基本無開采潛力。寧津、夏津、武城等地由于地表水資源匱乏，以開采地下水支撐當地經濟社會的發展，現已形成夏津-武城、寧津淺層地下水超采區，其中夏津-武城淺層地下水超采區涵蓋武城5個鄉鎮、夏津10個鄉鎮，面積711.5 km2；寧津淺層地下水超采區涵蓋寧津9個鄉鎮、樂陵1個鄉鎮，面積509.7 km2，已被山東省水利廳劃定為超采區。特別是深層地下水仍存在超釆現象，已被山東省水利廳列為禁釆區，水資源供需形勢仍然嚴峻。

3　解決水資源瓶頸的對策

3.1提高安全供水保障能力

（1）創新水利管理機制。改革“一龍治水、多龍管水”的水資源管理體制，以實施最嚴格水資源管理制度為核心，以再生水利用為突破口，以提高各行業用水效率與效益為抓手，探索水權交易制度，深化農業綜合水價改革，完善水利工程管護機制，探索社會資本投入水利工程建設工作，加快全市水利現代化建設。

（2）完善水網體系建設。目前，全市建成平原水庫18座，總庫容達到3.0億m3，平原水庫、河道、溝網和坑塘總蓄水能力達7億m3。在此基礎上，必須強化平原水庫的運行管護，以江河湖庫水系連通為途徑，完善水網工程體系建設和管護，增強水資源配置調控能力。

3.2落實最嚴格水資源管理制度

（1）嚴格論證許可。將水資源論證列入縣市區科學發展綜合考核體系，在用水總量控制指標內重新核定取水水源和許可水量，重新核發取水許可證，嚴格執行新增取水許可審批“六個必須”的規定。

（2）落實計劃用水制度。依據取用水戶以往年份實際用水量、用水計劃申請、行業用水標準、水平衡測試結果等，重新核定審批水量，科學編制用水計劃，將指標內的水量分配到各取用水戶，下達區域層、行業層和取用水戶層的年度用水計劃。

（3）依法征收水資源費。每月根據取水單位和個人的實際用水量，按征收標準，依法征收水資源費，水資源費征收實行“票款分離”制度。

（4）落實用水總量、用水效率、水功能區限制納污“三條紅線”和“四項制度”，實現水資源的合理開發、高效利用和有效保護。

3.3積極推進節水型社會建設

（1）農業領域，要抓好灌區節水改造，積極推進規模化高效節水灌溉工程建設。

（2）工業領域，要重點抓好鋼鐵、火力發電、紡織、化工等高耗水行業節水減排工作；實施再生水替代戰略，提高城市污水處理回用率。

（3）城市生活領域，要加快城市供水管網改造，降低管網漏失率，提高節水器具的普及率。

據統計，2016—2020年，德州市農業建設高標準示范工程項目有18個，年節水0.62億m3；工業建設節水工程項目有16個，年節水0.04億m3；生活方面進行供水管網改造項目有8個，年節水0.01億m3，共計節水0.67億m3。

3.4加強水資源保護和綜合治理

（1）加強水資源保護。積極與環保部門溝通協調，嚴格水功能區、飲用水水源地保護，實現水功能區水質達標；嚴格地下水開發利用總量和水位雙控制，依托國家地下水超采區治理方案，實施地下水超采區綜合治理，建設地下水源替代工程，逐步封停超采區地下水井，積極推進水生態修復。

（2）夯實水資源監控體系建設。加強用水計量的基礎設施建設，確保計量設施安裝到位、計量準確，并出臺計費方案和獎勵政策，提高公眾節水意識和積極性；強化省界等重要控制斷面、水功能區和地下水的水質水量監測能力建設。

（3）建立長效、穩定的水資源保護投入機制。加大公共財政對水資源保護的投入，多渠道籌措資金，積極爭取國家和省對水資源節約與保護的資金支持，保障水資源節約、保護和管理的工作經費。

TV213.4

A

1004-7328（2016）04-0011-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2016.04.003

2016—04—12

張振華（1982—），男，碩士，工程師，主要從事水文及水資源研究工作。