杭州市水資源開發利用現狀及潛力分析

蔡慶峰

(華北水利水電大學，河南鄭州 450046)

水資源是基礎性資源和戰略性資源，是生態環境不可或缺的控制因素，本文通過對水資源的分析和研究，增強人們對水資源的認識和理解，使水資源開發及利用更加合理。水資源開發利用潛力是衡量一個地區水資源短缺程度的重要標志。隨著杭州市經濟的發展，工農業生產與生活對水的依賴程度越來越高，各種各樣的水開發利用問題紛紛而來。一方面，人類的生產、生活及生態用水給水資源系統構成了巨大的威脅；另一方面，人類對水資源的巨大需求還在不斷地增加，進一步給水資源開發、保護與管理帶來挑戰。掌握杭州市水資源開發現狀與開發潛力，加強對杭州市水資源的保護與管理，對實現全市水安全、水生態、水環境與經濟社會的協調發展意義重大［1］。

1 研究區概況

杭州市位于中國的東南沿海北部，浙江省的北部。杭州市地貌類型較為復雜，西南部為山丘過渡地區，天目山為主要山脈，東北部平原地區存在部分殘丘地貌，地勢比較低平。其中，平原地區又被分為錢塘江、笤溪、浦陽江3個平原區［2］。杭州山區面積占總面積的65.6%，主要集中在杭州市的西部、中部與南部地區；平原地區占比為26.4%，集中分布在杭州的東北部地區。全年平均氣溫17.8℃，平均相對濕度為70.3%，降水量年際波動較大，年內分配較為不均，多年平均降水量約為1664mm，多年平均降水天數約150天，年日照時間1765h左右。由于冬夏季風交替存在，夏季高溫炎熱，春季時有倒春寒，秋季陰雨天氣較多，冬季寒冷凍害等氣象災害常有發生［3］。

杭州市主要有江南運河、東苕溪、錢塘江三大河流，分屬于太湖、錢塘江兩大水系。杭州市主城區所在的東部平原地區河流相互交錯，大小湖泊分布其間，水系相對發達。市內有河流400余條，其水體類型包括了江、河、湖、海、溪，是一座名副其實的“五水并存”的城市。全杭州市共有大型水庫4座、中型水庫13座，2017年水庫總蓄水量133.90億m3，其中大型水庫總蓄水量131.89億m3，中型水庫總蓄水量2.01億m3。

2 水資源現狀分析

2.1 水資源數量

杭州市近6年的平均水資源總量為187.41億m3，其中地表水資源量為185.29億m3，地下水資源總量34.30億m3，其中重復計算水量32.18億m3。2017年全市水資源總量146.87億 m3，比多年平均值少21.60%；全市地表水資源量為144.95億m3，比多年平均值少21.77%；地下水資源量為29.63億m3，比多年平均值少13.62%。地表水資源量空間分布與降雨量空間分布大體相似，由東部的平原向西部的山區逐漸遞增，錢塘江流域和東苕溪流域最大連續4個月徑流量出現在4—7月，分水江流域出現在3—6月。全市產水系數0.57，產水模數88.50萬m3/km2。

2.2 水資源開發利用

a.供水量：2017年杭州市總供水量為33.47億m3，其中地表水供水量為33.18億 m3，占總供水量的99.13%；地下水供水量為0.12億m3，占總供水量的0.36%；其他水源供水量為0.17億m3，占總供水量的0.51%。

b.用水量：杭州市總用水量為33.47億m3，其中生產用水量21.32億m3，占總用水量的63.70%；生活用水量11.25億m3，占總用水量的33.61%；生態用水量0.90億m3，占總用水量的2.69%；市區總用水量27.80億m3，占總用水量的83.06%。

c.耗水量：杭州市總耗水量16.50億m3，平均耗水率49.3%，其中生產耗水量11.41億m3，占總耗水量的69.15%；生活耗水量4.27億m3，占總耗水量的25.88%；生態耗水量 0.82億 m3，占總耗水量的4.97%。

全市供水、用水、耗水量結構見圖1。

圖1 杭州市供水、用水、耗水量結構

2017年杭州市人均水資源量為1948.20m3，年人均綜合用水量353.50m3；城鎮居民的年人均生活用水量為58.60m3，農村居民的年人均生活用水量為52.40m3，城鎮公用的年人均用水量為80.30m3，農田灌溉的年畝均用水量為418.60m3，人均水資源占有量為1551.20m3，水資源占有率22.8%(不含過境水資源量)。

2.3 水資源質量

杭州市共有148個水功能區，參與評價的有98個，其中77個達到了Ⅲ類水質標準，水功能區水質達標率為78.6%，共77個達到水功能區目標水質要求，空間分布上山區明顯好于平原。其中錢塘江流域共有63個水功能區參與評價，有54個水功能區已經達到Ⅲ類水質標準，有50個水功能區已經達到水質目標要求，未符合要求的水功能區主要超標項目為總磷。苕溪流域參評的水功能區為15個，達到Ⅲ類水質標準并達到水功能區水質目標的均為14個，總體上水質穩定，只有1個水功能區總磷超標。運河流域參評的水功能區為20個，達到Ⅲ類水質標準的有13個，主要超標項目為氨氮和總磷。全市列入最嚴格水資源管理制度考核的水功能區87個，主要考核氨氮和高錳酸鹽指數兩個指標，79個達標，達標率為90.8%。

通過以上分析可以看出，杭州市的水資源總量較為豐富，但人均水資源量略低于全國人均水資源量2068.31m3的水平，供水主要以地表水為主，地表水開發利用程度相對較高，地下水開發利用程度相對較低，具有一定開發潛力，生產用水量占杭州市總用水量一半以上，市區用水量占到總用水量的八成以上。生產耗水量占總耗水量近七成，生態用水量與生態耗水量均偏低。全市水質除少數幾個功能區未達標外，水質情況總體偏好。

3 水資源開發潛力分析

3.1 分析方法

水資源負載指數法廣泛用于區域水資源可持續性評價、水資源承載力評價與合理開發等方面，是水資源基礎情況研究和水資源開發潛力評價的重要指標［4］，水資源負載指數的物理意義是區域的降水、人口決定水資源的需求量，利用這個數據與水資源量之間的關系反映水資源的利用程度及判斷今后水資源開發的難易程度，其計算公式如下［5］：

式中：C為水資源負載指數；P為人口數量，萬人；G為國內生產總值，億元；W為水資源量，億m3；K為與降水有關的系數，其取值公式為

式中：R為降水量，mm。

根據C值可以把不同地區水資源開發利用潛力劃分為6級［6］，分級結果及其物理意義見表1。

表1 水資源負載指數分級

3.2 杭州市水資源開發潛力分析

水資源承載力的分析數據來源于杭州市水資源公報、杭州市統計年鑒、杭州市國民經濟和社會發展統計公報以及各縣區國民經濟和社會發展統計公報，在現有的資料基礎上，利用水資源負載指數方法計算了杭州市2012—2017年的水資源負載指數，給出了相關的評價級別，用于綜合分析杭州全市水資源開發利用潛力狀況，其計算結果見表2。

表2 杭州市水資源負載指數

從表2可知，杭州市2012—2016年水資源負載指數等級均為Ⅱ級，說明杭州市這5年水資源利用程度高，水資源開發潛力不大，今后水資源進一步開發很困難；2017年全市的水資源負載指數為Ⅰ級，水資源利用程度很高，開發潛力很小。

3.3 杭州市各地區水資源開發潛力分析

2017年，杭州市各區縣的水資源負載指數計算結果見表3。

表3 杭州市各地區水資源負載指數

杭州市各區縣的水資源負載指數為：市轄區＞桐廬縣＞臨安市＞建德市＞淳安縣。建德市、桐廬縣、臨安市的水資源負載指數等級均為Ⅲ級，水資源利用程度中等，開發潛力較大，今后水資源進一步開發條件中等；淳安縣水資源負載指數等級為Ⅳ級，水資源利用程度較低，開發潛力大，今后水資源進一步開發比較容易；市轄區的水資源負載指數值大于全市的平均水平，明顯大于各縣市的負載指數值，負載指數等級為Ⅰ級，水資源利用程度很高，開發潛力極小，屬于嚴重缺水的地區。

4 結論

本文以杭州市水資源開發利用現狀為基礎，選用水資源負載指數的方法，探討了杭州市近6年水資源開發的潛力，揭示了杭州市水資源開發潛力的空間格局與縣區差異，并得出如下結論。

a.杭州市水資源總量相對豐富而人均水資源量偏低，隨著未來人口的增長以及經濟社會的發展，杭州市水資源短缺問題將會更加突出。

b.杭州市2012—2017年中水資源負載指數最小的一年為2012年，開發潛力亦最大，負載指數最大的為2017年，開發潛力最小，水資源開發潛力呈減小趨勢，整體來講，全市的水資源利用程度高，開發潛力小。

c.從空間上來說，杭州市各地區的水資源開發利用程度明顯小于市轄區，由于市區的人口密度大以及經濟的發展，各行業對水資源的巨大需求已經對杭州市的水資源造成壓力，這一矛盾短期內無法改變，應加強節水，利用好再生水及過境水，有條件時從外流域調水。