邯鄲市主城區水資源開發利用供需分析

吳 旭 ，宋弘東

（1.河北工程大學 水利水電學院，河北 邯鄲 056038；2.河北省邯鄲水文水資源勘測局，河北 邯鄲056001）

1 研究背景

城市化的快速發展和城市規模的不斷擴大，城市人口增加，工業迅速發展，城市需水量急劇增加，城市缺水正成為世界性的問題[1]。由于城市地域狹小，集雨面積小，人口密度大，生產活動集中，取水也集中，所以容易出現資源型缺水，進而加大了地下水開采量，導致市區地下水超采，引發了地面沉降、地下水降落漏斗不斷擴大等問題[2-3]。邯鄲市作為典型的資源型缺水城市，以2014年為現狀水平年，2020年和2030年為近期規劃水平年和遠期規劃水平年，分析研究主城區水資源開發利用現狀及不同水平年的供需狀況，對邯鄲市主城區（以下簡稱“研究區”）水資源合理配置、可持續利用以及水資源承載能力評價具有一定的實際應用價值和現實指導意義。

2 研究區概況

研究區位于河北省南部，東連邯鄲平原，西依太行山，南與磁縣為鄰，北臨永年區。面積395.1km2，由叢臺區、邯山區、復興區和經濟開發區組成，總人口114.3萬。研究區以京廣鐵路西側100m等高線為界，分為東西兩部分，西部為山區丘陵，東部為平原區，平原地勢一般較為平坦，自西南向東北緩慢傾斜；主要分布有褐土、粗骨土和潮土。研究區多年平均氣溫14.0℃，多年平均降水量502.7mm，其中汛期多年平均降水量376.8mm，占多年平均年降水量的75.0%[4]。

研究區內的河流水系主要有滏陽河、渚河、沁河和輸元河，溝渠主要有支漳河分洪道、青年溝、化工溝、邯臨溝、鐵路邊溝等。研究區內水利工程主要分為排水和灌溉兩大類，其中小型水庫11座，總庫容880萬m3，水利控制工程5座，包括張莊橋節制閘、左西橡膠壩、賀莊橡膠壩、柳林橋控制閘、蘇曹電廠引水控制閘[5]。

3 現狀年水資源開發利用及供需分析

3.1 水資源開發利用現狀

3.1.1 供水系統

研究區現狀供水系統由岳城水庫供水、東武仕水庫供水、羊角鋪水源地供水、地下水開采和中水回用組成。其中，邯鄲市鐵西水廠以岳城水庫為水源，設計日供水能力20萬m3，每年向邯鄲市提供工業和城市生活用水4000萬m3左右；滏陽河河水主要由東武仕水庫供水，主要滿足馬頭電廠、馬頭洗選廠、邯鋼水廠、原自來水河水廠和邯鄲熱電廠等工業用水和沿途農業灌溉用水；三堤水廠以水源羊角鋪水源地為水源，日供水能力達20萬m3；中水由東污水處理廠、西污水處理廠和邯鋼污水處理廠提供，現狀總污水處理能力57.2萬m3/d。

3.1.2 供用水量

現狀年研究區各類水利工程向工農業及城鎮生活提供總水量17220萬m3，其中，地表水11942萬m3（含中水回用435萬m3），占總供水量的69.3%；地下水5279萬m3，占總供水量的30.7%。總用水量17220萬m3。其中農業用水量1923萬m3，占行業總用水量的11.2%；工業用水量8385萬m3，占行業總用水量的48.7%；生活用水總量6912萬m3，占行業總用水量的40.1%。其中城鎮生活用水量6847萬m3，占生活用水總量的99.0%，占行業用水總量的39.8%；農村人畜用水量65萬m3，占生活用水總量的1.0%，占行業用水總量的0.3%[6]。現狀年研究區行業用水情況如圖1。

圖1 現狀年研究區行業用水情況

3.2 現狀年水資源供需分析

3.2.1 可供水量

可供水量是指在不同水平年、不同保證率的情況下，考慮需水要求，供水工程設施可能提供的水量，應不大于可利用水資源量。研究區現狀水平年可供水量包括東武仕水庫滏陽河供水、岳城水庫管道供水、羊角鋪水源地管道供水、中水及自產地表地下水資源供水。研究區現狀年可供水量計算成果如表1。

表1 現狀年可供水量計算成果 單位：萬m3

3.2.2 需水量分析

需水量包括工業、農業、生活等河道外需水，并考慮了現狀年河湖生態用水和綠地綠化用水。工業需水量按萬元工業增加值取水量值計算；生活需水采用現狀年用水定額進行計算，農村生活需水按河北省用水定額計算；農業需水包括糧經、林果用水兩部分，農業需水量按近幾年平均灌溉定額，并參照河北省《用水定額》計算[7]；河湖生態需水量主要考慮水面蒸發水量、湖水滲漏水量和湖泊為維持其景觀功能所需的換水量，綠地綠化需水量主要采用現狀年綠化面積與定額之積求得。研究區現狀年總需水量計算成果如表2。

表2 現狀年總需水量計算成果 單位：萬m3

3.2.3 供需水量分析

經分析，研究區現狀年50%保證率可供水量29993萬m3，需水量27613萬m3，余水2380萬m3；75%保證率可供水量27914萬m3，需水量為28454萬m3，缺水554萬m3。研究區現狀年供需平衡分析成果如表3。

表3 現狀年供需水量平衡分析成果 單位：萬m3

4 規劃水平年水資源開發利用及供需分析

4.1 經濟社會發展指標預測

依據《邯鄲市“十三五”規劃》、《邯鄲市城市總體規劃綱要（2004～2020年）》和《河北省邯鄲市區南水北調城市水資源規劃報告》[8-9]，結合近5年研究區經濟社會實際發展狀況，通過預測人口增長率、地區生產總值、工業增加值和有效灌溉面積等關鍵參數，進而預測人口、工業、農業等經濟社會發展指標。研究區規劃水平年分區指標預測成果如表4。

表4 規劃水平年分區指標預測成果

4.2 規劃水平年水資源供需分析

4.2.1 可供水量預測

規劃水平年可供水量在現狀年供水條件的基礎上還考慮了南水北調水供水和同西部山區的水源置換情況，但羊角鋪水源供水不再考慮，只做為備用水源。經分析，邯鄲市城區2020規劃水平年50%保證率可供水量43185萬m3，75%保證率可供水量41106萬m3，2030規劃水平年50%保證率可供水量46576萬m3，75%保證率可供水量44497萬m3。研究區規劃水平年可供水量預測成果如表5。

表5 規劃水平年可供水量預測成果 單位：萬m3

4.2.2 需水量預測

生活需水量采用趨勢外推法，建立時間序列模型預測生活用水標準，結合人口預測值求得；工業需水量參照《邯鄲市最嚴格水資源管理制度》和《河北省邯鄲市區南水北調城市水資源規劃報告》預測萬元增加值取水量，結合工業增加預測值求得；農業需水量參照《邯鄲市農業發展“十三五”規劃》預測農業用水定額和灌溉渠系利用系數，結合有效灌溉面積預測值求得；生態環境需水量依照《邯鄲市“十三五”規劃》和《河北省邯鄲市區南水北調城市水資源規劃報告》并結合《城市給水工程規劃規范》求得[10]。研究區規劃水平年總需水量預測成果如表6。

表6 規劃水平年總需水量預測成果 單位：萬m3

4.2.3 供需水量預測分析

經分析，研究區2020規劃水平年50%保證率可供水量43185萬m3，需水量40194萬m3，余水2991萬m3；75%保證率可供水量41106萬m3，需水量41222萬m3，缺水116萬m3。2030規劃水平年50%保證率可供水量46576萬m3，需水量44746萬m3，余水1830萬m3；75%保證率可供水量44497萬m3，需水量45738萬m3，缺水1241萬m3。研究區規劃水平年供需平衡分析成果如表7。

5 結語

（1）邯鄲市主城區在50%保證率下，2014，2020，2030年富水，余水量分別為2380萬，2991萬，1830萬m3；在75%保證率下，2014，2020，2030年貧水，缺水量分別為554萬，116萬，1241萬m3。即邯鄲市主城區在50%保證率時不同水平年的可供水量大于需水量，完全滿足用水需求；當保證率提高到75%時不同水平年的可供水量小于需水量，無法滿足用水需求。

（2）在不同保證率下，可供水量和需水量的增長趨勢大致相同，但需水量的增長速率略大于可供水量的增長速率。

（3）根據以上成果可以看出，隨著城市化的快速發展，為進一步提升邯鄲市主城區的供水安全保障能力，建議在控制需水量的同時應重點考慮可供水量的增加，尤其是加大南水北調和引黃入邯等外調水量。