濟源市水資源開發(fā)利用調(diào)查評價

賈永紅

(濟源市水利建設(shè)投資有限責(zé)任公司，河南 濟源 459000)

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基，是人類及一切生物賴以生存的必不可少的重要自然資源。隨著人口的不斷增長和經(jīng)濟社會的發(fā)展，人口、資源和環(huán)境問題成為矛盾的焦點，水資源開發(fā)利用與經(jīng)濟社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護之間的不協(xié)調(diào)關(guān)系表現(xiàn)得十分突出，水資源短缺、水污染嚴(yán)重、水生態(tài)惡化等問題已成為制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的主要原因。2011 年中央1號文件和中央水利工作會議明確要求實行最嚴(yán)格水資源管理制度，確立水資源開發(fā)利用總量控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污“三條紅線”，從制度上推動經(jīng)濟社會發(fā)展與水資源水環(huán)境承載能力相適應(yīng)。

濟源市在創(chuàng)建國家節(jié)水型城市和水生態(tài)文明試點城市過程中，摸清水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，研究制定濟源市今后一段時期水資源開發(fā)利用的總體方案，為貫徹執(zhí)行最嚴(yán)格水資源管理制度提供了科學(xué)依據(jù)，對創(chuàng)建節(jié)水型城市、水生態(tài)文明試點城市具有重要的指導(dǎo)意義。

濟源市位于河南省西北部，全市面積1893.76km2，人口72.9萬。濟源市多年平均水資源總量為35909萬m3，人均水資源量為492m3，相當(dāng)于全國平均水平的1/4。萬元GDP用水量49m3，相當(dāng)于全國平均水平的69%。為滿足濟源市經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，本文對濟源市2000—2015年的供水量和用水量進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計，分析用水水平、用水效率及用水變化趨勢，對照“三條紅線”總體要求，提出了濟源市用水總量、用水效率及水功能區(qū)控制目標(biāo)，并分析水資源開發(fā)利用中存在的問題。

1 供水量調(diào)查

供水量包括地表水、地下水和其他水源供水量。地表水源供水量包括蓄水工程供水量、引水工程供水量和提水工程供水量3個部分。

1.1 地表水源供水量調(diào)查

地表水是濟源市主要的供水水源。濟源市平均地表水源供水量為12552萬m3/a，最小值為2003年的8657萬m3，最大值為2013年的16012萬m3。

1.1.1 蓄水工程供水量

蓄水工程指水庫和塘壩(不包括專為引水、提水工程修建的調(diào)節(jié)水庫)。濟源市境內(nèi)現(xiàn)有水庫24座，其中大(1)型水庫1座，大(2)型水庫1座，中型水庫2座，小(1)型水庫9座，小(2)型水庫11座，總庫容為130.16億m3。山區(qū)水資源量雖然豐富，但現(xiàn)狀各水庫興利庫容較小。各年度供水量見表1。

表1 濟源市2000—2015年供水量統(tǒng)計 單位：萬m3

1.1.2 引水工程供水量

引水工程指從河道、湖泊等地表水體自流引水的工程(不包括從蓄水、提水工程中引水的工程)。濟源市區(qū)域內(nèi)主要有引沁灌區(qū)引水工程、廣利灌區(qū)引水工程、濟河灌區(qū)、王屋山供水站、布袋溝供水站、天壇山供水站、蟒河?xùn)|西干渠等。

1.1.3 提水工程供水量

提水工程指利用揚水泵站從河道、湖泊等地表水體提水的工程(不包括從蓄水、引水工程中提水的工程)。濟源市提水工程主要分布在蟒河趙禮莊斷面以下及黃河沿岸，提水工程規(guī)模較小。

1.2 地下水源供水量調(diào)查

濟源市現(xiàn)有機井3651眼，其中山丘區(qū)783眼，平原地區(qū)2868眼。按照供水用途分，城鎮(zhèn)生活用井37眼、鄉(xiāng)村生活用井497眼、工業(yè)用井214眼、農(nóng)村灌溉用井2903眼。

濟源市自來水公司目前建有兩座水廠，分別為第一水廠和第二水廠，水源均來自地下水。兩個水廠現(xiàn)狀年供水量2660萬m3，供水管網(wǎng)達(dá)300km，城市供水管網(wǎng)漏失率為9.9%。

濟源市2000—2015年地下水平均供水量為9327萬m3/a，最小值為2000年的6395萬m3，最大值為2005年的11982萬m3。地下水供水量在2005年之前呈增長趨勢，2005年以后供水量基本穩(wěn)定。

1.3 其他水源供水量調(diào)查

其他水源主要為污水處理回用工程。2015年濟源市建成污水處理廠1座，總處理能力為10萬m3/d。目前在建的濟源市第二污水處理廠，一期設(shè)計污水處理能力為4萬m3/d。在建的玉川產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)A區(qū)污水處理廠，一期污水處理能力為2萬m3/d。2015年其他水源供水工程供水總量為861萬m3。

1.4 供水量調(diào)查成果

濟源市2000—2015年平均總供水量為22317萬m3，最小值為16791萬m3(2000年)，最大值為26841萬m3(2013年)，整體供水量呈增長趨勢。2000—2015年濟源市供水量及供水變化見表1和圖1。

圖1 濟源市2000—2015年供水量變化曲線

2 用水量調(diào)查

用水量指分配給用戶的包括輸水損失在內(nèi)的毛用水量。2015年全市總用水量為24360萬m3。各年份用水量情況見表2。

表2 濟源市2000—2015年用水量統(tǒng)計 單位：萬m3

由《濟源市水資源公報》統(tǒng)計的多年用水?dāng)?shù)據(jù)分析可知，濟源市用水總量整體呈增長趨勢(見圖2)。濟源市總用水量中農(nóng)業(yè)用水占42.66%，總用水量變化趨勢與農(nóng)業(yè)用水量變化趨勢基本一致。

圖2 2000—2015年濟源市用水量變化趨勢

2.1 居民生活用水量分析

隨著城鎮(zhèn)化率和居民生活水平的提高，城鎮(zhèn)居民生活用水量呈現(xiàn)穩(wěn)中增長趨勢，這與城市人口及市區(qū)面積增加的發(fā)展趨勢基本一致。城鎮(zhèn)居民生活多年平均用水量為733萬m3，最小值為2000年的535萬m3，最大值為2015年的1434萬m3。

根據(jù)濟源市多年農(nóng)村生活用水調(diào)查，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)用水定額不同，農(nóng)村居民以人均用水量78L/d計算，農(nóng)村居民生活多年平均用水量為819萬m3，最小值為2000年的533萬m3，最大值為2004年的1261萬m3。

2.2 工業(yè)用水量分析

由2000—2015年工業(yè)用水量分析可知，隨著工業(yè)產(chǎn)值的增加，用水量也逐年增加，2000—2013年用水量從3781萬m3增加到7096萬m3。濟源市工業(yè)多年平均用水量為5900萬m3，最小值為2004年的3665萬m3，最大值為2012年的7903萬m3。2006年之前用水增長率變化波動較大，2006—2015年用水增長率趨于穩(wěn)定。2015年，濟源市工業(yè)用水總量為7096萬m3，占全市用水總量的32.57%。

2.3 農(nóng)業(yè)灌溉用水量分析

農(nóng)業(yè)灌溉用水量受年際年內(nèi)降雨影響較大，豐水年灌溉用水量少，枯水年灌溉用水量多。由于灌溉節(jié)水設(shè)施逐年增加，灌溉用水量總體亦呈下降趨勢。

3 用水消耗量分析

用水消耗量(簡稱耗水量)指毛用水量在輸水、用水過程中，通過蒸騰蒸發(fā)、土壤吸收、產(chǎn)品帶走、居民和牲畜飲用等多種途徑消耗而不能回歸到地表水體或地下含水層的水量。耗水率為耗水量與用水量之比，是反映一個國家或地區(qū)用水水平的重要特征指標(biāo)。城鎮(zhèn)生活用水(含公共用水)與工業(yè)用水相對集中的地區(qū)，一般以取水量與廢污水量之差作為耗水量，與氣候條件、用水結(jié)構(gòu)、用水方式和用水效率密切相關(guān)，不同年份耗水率有一定的差別。

由《濟源市水資源公報》資料統(tǒng)計分析，濟源市2002—2015年平均耗水量為15314萬m3，平均耗水率為67%。濟源市2002—2015年耗水量及耗水率見表3。

表3 濟源市2002—2015年耗水量及耗水率

3.1 工業(yè)耗水量變化分析

濟源市是一個工業(yè)強市，工業(yè)耗水量在2013年之前一直處于增加趨勢，2013年以后隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)地不斷更新，工業(yè)用水的重復(fù)利用率不斷提高，耗水量開始降低，耗水率基本維持在51%不變。

3.2 農(nóng)業(yè)耗水量變化分析

農(nóng)田灌溉耗水量包括作物蒸騰、棵間蒸散發(fā)、渠系水面蒸發(fā)和浸潤損失等水量。濟源市農(nóng)業(yè)耗水率基本保持不變，多年平均耗水量為11332萬m3。

3.3 生活耗水量變化分析

濟源市生活耗水分為城鎮(zhèn)生活與農(nóng)村生活耗水兩部分。城鎮(zhèn)生活耗水包括居民耗水、公共耗水(含服務(wù)業(yè)、商飲業(yè)、貨運郵電業(yè)及建筑業(yè)等耗水)，耗水量整體呈逐年增長趨勢；農(nóng)村生活耗水包括農(nóng)村居民生活和牲畜家禽耗水，耗水量整體呈現(xiàn)下降趨勢。這與城鎮(zhèn)人口增加而農(nóng)村人口減少有很大關(guān)系。

4 用水水平及效率分析

4.1 2015年用水水平

濟源市2015年人均用水量為336m3，全國、河南省人均用水量分別為447m3、224m3，濟源市人均用水量相當(dāng)于全國平均水平的75%；濟源市萬元GDP用水量為49m3，全國、河南省萬元GDP用水量分別為96m3、48m3。

4.1.1 生活用水量

濟源市2015年城鎮(zhèn)人均綜合生活用水量為204L/d，城鎮(zhèn)居民生活用水量93L/d，農(nóng)村居民生活用水量78L/d。全國(含公共用水)、河南省城鎮(zhèn)人均綜合生活用水量(含城市環(huán)境)分別為212L/d、172L/d，濟源市城鎮(zhèn)人均生活綜合用水量低于全國平均水平。全國、河南省農(nóng)村居民生活用水量分別為80L/d、56L/d，濟源市農(nóng)村居民生活用水量基本與全國平均水平持平。

4.1.2 工業(yè)用水量

濟源市2015年萬元工業(yè)增加值用水量為22.0m3，分別低于全國及河南省平均水平59.5m3和30.0m3，工業(yè)用水指標(biāo)較好。

4.1.3 農(nóng)業(yè)用水量

濟源市2015年農(nóng)田實際灌溉定額為288m3/畝，全國、河南省農(nóng)田實際灌溉畝均用水量分別為418m3、156m3，濟源市灌溉定額數(shù)值介于全國與河南省之間。

4.2 變化趨勢

人均用水量由2000年的262m3增加至2015年的336m3，在全國居中等偏上水平。

隨著人民生活水平提高，生活用水量有所增加，城鎮(zhèn)居民人均生活用水量由2000年的69L/d增至2015年的93L/d。農(nóng)村居民人均生活用水量由2000年的32L/d增至2015年的78L/d，居民人均用水量呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢。

生產(chǎn)領(lǐng)域方面，隨著工業(yè)結(jié)構(gòu)地不斷調(diào)整以及用水效率和管理水平的不斷提高，萬元GDP用水量、工業(yè)增加值用水量及農(nóng)業(yè)用水定額均呈下降趨勢。萬元GDP用水量由2000年的290m3/萬元下降到2015年的49m3/萬元；工業(yè)增加值用水量由2000年的137m3/萬元下降到2015年的22m3/萬元，工業(yè)用水定額整體呈現(xiàn)穩(wěn)定下降趨勢；農(nóng)田實際灌溉用水量由2000年的329m3/畝減至2015年的288m3/畝，農(nóng)業(yè)灌溉定額整體呈現(xiàn)下降的趨勢。

2015年濟源市各行業(yè)用水指標(biāo)與全國、河南省對比情況見表4。

表4 濟源市2015年各行業(yè)用水指標(biāo)與全國、河南省對比

4.3 與“三條紅線” 比較分析

《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》明確提出，“實現(xiàn)最嚴(yán)格的水資源管理制度，以水定產(chǎn)、以水定城，建設(shè)節(jié)水型社會”。實行最嚴(yán)格的水資源管理制度是重大而緊迫的戰(zhàn)略任務(wù)，現(xiàn)將濟源市的2015年用水情況與控制目標(biāo)進(jìn)行對比分析。

4.3.1 用水總量控制目標(biāo)分析

根據(jù)河南省水利廳文件《關(guān)于印發(fā)地表水、地下水和其他水源用水總量控制指標(biāo)的通知》(豫水政資〔2014〕54號)，2020年用水總量控制在2.955億m3以內(nèi)，2030年用水總量控制在3.003億m3以內(nèi)。濟源市用水總量控制細(xì)化目標(biāo)見表5。

表5 濟源市用水總量控制細(xì)化目標(biāo) 單位：億m3

濟源市2015年用水總量為2.4360億m3，其中地下水用水量0.9702億m3，地表水用水量1.4658億m3。與目標(biāo)值對比，用水總量符合要求，但地下水開采量較大，超過目標(biāo)值。因此需調(diào)整用水結(jié)構(gòu)，增加地表水和其他水源的用水量，減少地下水的開采。

濟源市2019年用水總量為2.8200億m3，其中地下水用水量1.0312億m3，地表水用水量1.7888億m3。與2020年目標(biāo)值對比，地下水開采量還是偏大，超過目標(biāo)值0.3352億m3。

4.3.2 用水效率控制目標(biāo)

2015年萬元工業(yè)增加值用水量22.00m3，2019年萬元工業(yè)增加值用水量16.49m3，2020年萬元工業(yè)增加值用水量降低到15.10萬m3以下。2015年農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)為0.571，2019年農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)為0.583，2020年該系數(shù)控制目標(biāo)為0.590。通過加大節(jié)水措施，發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積，有望在2020年達(dá)到控制目標(biāo)。

4.3.3 水功能區(qū)控制目標(biāo)

根據(jù)河南省重要河流湖泊功能區(qū)達(dá)標(biāo)控制目標(biāo)，濟源市2015年達(dá)標(biāo)率為33.3%，到2020年，濟源市水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為80.0%，2030年水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率達(dá)到100%。2019年濟源市水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為83.0%，已經(jīng)提前達(dá)標(biāo)。

5 水資源開發(fā)利用存在的問題

5.1 山丘區(qū)水資源開發(fā)程度低

濟源市水資源開發(fā)利用難度大，利用程度低。西部山區(qū)和南部丘陵區(qū)由于水利工程不足，大部分地表水無法利用，最終流入黃河；小浪底北岸灌區(qū)引水工程尚未建成，無法投入使用；平原地區(qū)的蟒河沒有骨干攔蓄工程，水利用率較低；沁河受上游水資源開發(fā)利用影響，引沁灌區(qū)和廣利灌區(qū)引水量逐年減少。

5.2 山前農(nóng)業(yè)用水浪費，農(nóng)業(yè)水利化程度低

在蟒河?xùn)|西干渠及引沁灌區(qū)的農(nóng)田灌溉存在大水漫灌現(xiàn)象，浪費嚴(yán)重。其主要原因是：?該處地處山前，地面坡度大，農(nóng)田覆土厚度薄，下面為厚層卵礫石，儲水能力差；?此處地表水灌溉用水水價低，農(nóng)民節(jié)水意識差；?灌溉渠系年久失修，漏水嚴(yán)重。

5.3 生態(tài)環(huán)境用水不足，存在地表水污染現(xiàn)象

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，水資源供需矛盾日益加劇，為維持生產(chǎn)、生活需水，從而過度開采地下水，濟源市地下水開采主要集中在平原區(qū)。農(nóng)業(yè)開采量逐年遞增，導(dǎo)致部分地區(qū)地下水位下降，如珍珠泉近于干枯、河道斷流。濟源城區(qū)除北蟒河、湨河、珠龍河外，河道水量普遍偏小，泥溝河、雙陽河等河道由于上游匯水面積小，基本處于無水或少水狀態(tài)，水體呆滯也帶來水環(huán)境惡化，現(xiàn)狀水質(zhì)污染嚴(yán)重，大多數(shù)無法達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)要求。城市水環(huán)境主要存在以下問題：?城市內(nèi)河水體部分存在黑臭現(xiàn)象；?存在超環(huán)境容量排污問題；?城市化進(jìn)程不斷加快，污水收集及處理能力滯后；?節(jié)水減污措施不足；?城市徑流污染問題難以解決；?突發(fā)水污染事故應(yīng)急能力薄弱。總體來說，需要通過工程措施增加水源，補充生態(tài)用水，改善水質(zhì)。

5.4 集雨工程少，雨洪水利用率低

近年來，隨著城市規(guī)模不斷擴大，城區(qū)水資源供需矛盾突出，而雨水資源可以作為一種既經(jīng)濟又能有效彌補城市缺水的有效途徑，利用雨水資源的同時能達(dá)到減澇、消減雨洪的目的。濟源市地處山區(qū)，具有修建雨水工程的條件，應(yīng)當(dāng)在西部山區(qū)修建雨水集蓄工程，充分利用地表水。

5.5 城市化進(jìn)程不斷加快，污水收集及處理能力滯后，中水回用率低

水環(huán)境污染負(fù)荷增長迅速，城市集中式污水處理設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后，部分老城區(qū)及新規(guī)劃城區(qū)未敷設(shè)市政污水管網(wǎng)，生活污水直排入河。

目前僅第一污水處理廠建成投用，且超負(fù)荷運行，2015年平均日污水處理量已達(dá)9萬m3，年處理量為3300萬m3。濟源市2015年的城市污水排放總量為4775萬m3，部分污水未經(jīng)處理直接排入下游河道，造成地表水和地下水的污染。應(yīng)加快第二污水處理廠的建設(shè)，增大濟源市的污水處理能力；盡快落實鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)，減少農(nóng)村面源污染。

5.6 農(nóng)村面源污染和城市徑流污染問題突出

存在人、畜、禽糞便污水無序排放，化肥、農(nóng)藥過量施用，農(nóng)業(yè)廢棄物和生活垃圾隨意堆放等多方面的農(nóng)村面源污染，時空范圍廣、不確定性大，成分、過程復(fù)雜，居民環(huán)保意識薄弱，難以控制。加上政策法規(guī)體系不完善，農(nóng)村環(huán)境治理投入嚴(yán)重不足，落后的基礎(chǔ)設(shè)施與日益加大的污染負(fù)荷之間的矛盾日益突出，導(dǎo)致了農(nóng)村環(huán)境污染的加劇。隨著城鎮(zhèn)化的建設(shè)，不透水面積不斷擴大，城市徑流不僅造成內(nèi)澇，其攜帶的污染物對地表水體水質(zhì)的沖擊也逐漸顯現(xiàn)。

5.7 水資源管理制度和體系不能滿足現(xiàn)代水資源管理的需要

目前水資源管理的方法、手段尚不能滿足現(xiàn)代水資源管理的需要；總量控制及定額管理相結(jié)合的水量管理技術(shù)體系尚不完善；部分地區(qū)水資源無序開發(fā)和過度開發(fā)還未得到有效遏制；以定額管理為基礎(chǔ)的節(jié)約用水行為規(guī)范還沒有全部實行。

6 結(jié) 論

a.濟源市2015年人均用水量336m3，萬元GDP用水量49m3，農(nóng)田實際灌溉定額288m3/畝，分別相當(dāng)于全國平均水平的75%、51%和69%。生活用水量在全國居中等偏上水平，呈上升趨勢；工業(yè)增加值及農(nóng)業(yè)用水定額均呈下降趨勢。

b.對比水資源管理的“三條紅線”，地下水開采量較大，需調(diào)整用水結(jié)構(gòu)，增加地表水和其他水源的用水量，減少地下水的開采。

濟源市水資源開發(fā)利用存在問題較多，尚不能滿足現(xiàn)代水資源管理的需要，應(yīng)針對實際情況，加大攔蓄水利工程建設(shè)，提高農(nóng)業(yè)用水效率。通過工程措施增加水源補充生態(tài)用水，改善水質(zhì)，修建雨水集蓄工程。同時，充分利用地表水，減少污染排放，規(guī)范節(jié)約用水行為。