遵義市中心城區(qū)水資源人口承載力研究

杜 琛

(廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510060)

1 概述

水資源作為寶貴的自然資源之一，對城鄉(xiāng)建設(shè)起著重要的支撐作用[1]。在開展國土空間規(guī)劃編制和落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度的雙重背景下，“以水定城、以水定人、以水定地、以水定產(chǎn)”的原則[2]決定了做好水資源承載力研究是保證國土空間規(guī)劃的科學(xué)性和可實(shí)施性，確保區(qū)域健康可持續(xù)發(fā)展的前提和關(guān)鍵工作之一[3]。

歷史上，遵義市中心城區(qū)曾多次遭受因水資源供應(yīng)不足而導(dǎo)致的生產(chǎn)、生活用水困難，造成了不良的社會(huì)影響。2006年城區(qū)供水出現(xiàn)危機(jī)，雖采取了分片供水、輪片供水及部分企業(yè)停止供水等措施，但仍有部分城區(qū)得不到供水，其中局部地區(qū)因缺水被迫取用已關(guān)閉的水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的地下水從而造成傷寒疾病流行[4]。

因此，需要充分挖掘中心城區(qū)及周邊地區(qū)的水資源利用水平，通過對水資源要素的區(qū)域統(tǒng)籌和合理配置，明確到2035年遵義市中心城區(qū)可承載的人口規(guī)模，為遵義市中心城區(qū)規(guī)劃人口規(guī)模的確定和制定水資源的合理開發(fā)、利用和保護(hù)策略提供必要的支撐[5]。

本次研究的中心城區(qū)即遵義市轄區(qū)的集中建設(shè)區(qū)，包括紅花崗區(qū)14個(gè)街道5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，匯川區(qū)6個(gè)街道1個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，播州區(qū)5個(gè)街道4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積為2123km2。

2 水資源可利用量分析

由于遵義市中心城區(qū)的常住人口約占市轄區(qū)總?cè)丝诘?0%，因此可通過市轄區(qū)水資源量及開發(fā)利用狀況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來反映中心城區(qū)的水資源現(xiàn)狀情況。

2.1 供水形勢概況

遵義市區(qū)多年平均水資源總量為25.7億m3，人均水資源占有量為1210m3[6]，遠(yuǎn)低于遵義全市人均2749m3的水資源占有量和貴州全省人均2719m3的水資源占有量[7]，也低于世界公認(rèn)警戒線人均1750m3的水資源占有量[8]，為中度缺水地區(qū)[9]。

近年來，遵義市區(qū)的供水總量呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長的趨勢，如圖1所示。2018年，市區(qū)總供水量為7.55億m3，主要是蓄水工程和引水工程[7]。

圖1 遵義市區(qū)歷年供水/用水總量

2.2 用水形勢分析

遵義市區(qū)用水結(jié)構(gòu)中，農(nóng)業(yè)灌溉用水所占比重最大，約占全部用水量的57%，生活用水和工業(yè)用水占比分別為12%和21%，城鎮(zhèn)用水約占全部用水量的37%[6]，如圖2所示。

圖2 2018年遵義市區(qū)供水結(jié)構(gòu)示意圖

近年來，遵義市區(qū)人均綜合用水量呈現(xiàn)出總體增長的趨勢，如圖3所示，2018年為355m3，較當(dāng)年遵義全市人均綜合用水量低12m3[6]，且顯著低于432m3的當(dāng)年全國人均綜合用水量。

圖3 遵義市區(qū)歷年人均綜合用水量

2.3 主要水源工程概況

遵義中心城區(qū)主要水源包括已建的海龍水庫、水泊渡水庫、紅巖水庫、中橋水庫和在建的上水水庫、茅坡水庫以及擬建的水源壩水庫、龍坪水庫、長灘水庫，詳見表1。

表1 遵義市中心城區(qū)已建、在建和擬建的主要水源工程

遵義中心城區(qū)周邊主要水源包括已建的滸洋水庫、后水河水庫等，在建的下壩水庫、麻溝水庫、綠塘水庫等，擬建的觀音水庫、文星水庫、混子河水庫等。

中心城區(qū)周邊規(guī)劃中的烏江提水工程因現(xiàn)狀水源地水質(zhì)為V類水，僅能供生產(chǎn)用水，且該項(xiàng)目涉及烏江干流水資源配置，近期實(shí)施難度較大，故暫不考慮納入中心城區(qū)城鎮(zhèn)供水水源[10]。而其他水源工程因距離中心城區(qū)較遠(yuǎn)或暫未實(shí)施，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較分析認(rèn)為可行性較低，故近期亦不作為中心城區(qū)的城鄉(xiāng)供水水源。

遵義市外部水源工程方面，目前貴州省正在建設(shè)夾巖水利樞紐及黔西北供水工程項(xiàng)目[11]，該項(xiàng)目總供水能力達(dá)6.88億m3，設(shè)計(jì)供水范圍包括了遵義市中心城區(qū)[12]。

2.4 主要水源工程供水能力分析

遵義市中心城區(qū)范圍內(nèi)已規(guī)劃的主要水源工程設(shè)計(jì)供水能力達(dá)4.811億m3。

中心城區(qū)主要水源工程之外的供水工程，包括小型蓄水和提水工程等主要用于農(nóng)林牧副漁和生態(tài)用水的相關(guān)工程，預(yù)計(jì)其供水能力約占全部水源供水能力的10%。由此可知，中心城區(qū)范圍內(nèi)已規(guī)劃的全部水源工程設(shè)計(jì)供水能力可達(dá)5.292億m3。

對于中心城區(qū)外部的水源工程，按照未來向中心城區(qū)供水的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和和相關(guān)的配額管理規(guī)定，擬定中心城區(qū)可利用的水量，見表2。

表2 遵義市中心城區(qū)外圍主要水源工程供水能力分析

通過推算可知，中心城區(qū)外部的水源工程可為中心城區(qū)供水2.8339億m3，約占全部供水能力的23%。

對于非常規(guī)水源工程，本次研究主要考慮再生水的利用。為了達(dá)到建成全國節(jié)水型城區(qū)的目標(biāo)，選取再生水回用率20%[13]，則再生水回用量為0.776億m3。

3 用水指標(biāo)分析

研究借助于用水指標(biāo)體系的建立來分析評價(jià)遵義市中心城區(qū)的水資源人口承載力。在制定人均綜合用水指標(biāo)的基礎(chǔ)上，最終確定包括農(nóng)林牧副漁用水和生態(tài)環(huán)境用水等全部用水量在內(nèi)的中心城區(qū)人均總用水量指標(biāo)[14]。

3.1 用水量變化趨勢

數(shù)據(jù)顯示，2014—2018年年間，遵義市轄區(qū)人均用水量從317m3/a增長到355m3/a，年均增長率為2.87%[6]。

考慮市轄區(qū)和中心城區(qū)的用水結(jié)構(gòu)特征，由于中心城區(qū)外的市轄區(qū)范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)用水占比較高，用水量較大，本次研究認(rèn)為中心城區(qū)的人均用水量近似等于市轄區(qū)的人均用水量的90%，則中心城區(qū)2018年的人均用水量為320m3，考慮到隨著中心城區(qū)城鎮(zhèn)化率的不斷提高和工農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的穩(wěn)步提升，同時(shí)參考全國先進(jìn)地區(qū)近年來的用水量變化規(guī)律，取2020—2025年間中心城區(qū)人均用水量年增長率1.5%；2025—2030年間中心城區(qū)人均用水量保持不變；2030年后人均用水量年增長率為-0.5%，則預(yù)測2035年遵義市中心城區(qū)人均用水量為345m3/a，即采用增長率預(yù)測方法未考慮節(jié)水情況下的人均總用水量指標(biāo)。

3.2 綜合用水指標(biāo)

根據(jù)GB 50282—2016《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》，遵義市主城區(qū)為大城市(Ⅱ型)，屬“二區(qū)”，城市單位人口綜合最高日用水量指標(biāo)(包含管網(wǎng)漏失水量)為0.3萬～0.55萬m3/(萬人·d)，日變化系數(shù)取1.2，則城市單位人口綜合平均日用水量指標(biāo)為250～458L/(人·d)。

根據(jù)SL 367—2006《城市綜合用水量標(biāo)準(zhǔn)》，遵義市主城區(qū)為Ⅵ區(qū)特大城市，城市單位人口綜合平均日用水量指標(biāo)為110～155m3/(人·a)，即301～425L/(人·d)。

綜合考慮現(xiàn)狀人均用水指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，以及節(jié)水城市建設(shè)、高耗水工業(yè)的更新?lián)Q代和工廠外遷，確定中心城區(qū)不同節(jié)水水平下城市人均綜合用水指標(biāo)。一般節(jié)水水平為400L/(人·d)，中等節(jié)水水平為370L/(人·d)，高等節(jié)水水平為340L/(人·d)。

3.3 農(nóng)林牧副漁和生態(tài)用水指標(biāo)

數(shù)據(jù)顯示，2014—2018年年間，市轄區(qū)農(nóng)林牧副漁和生態(tài)用水量占總用水量的比例穩(wěn)定在58.6%～61.3%[5]。考慮中心城區(qū)城鎮(zhèn)化率的不斷提高和農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的穩(wěn)步提升，預(yù)計(jì)到2035年，中心城區(qū)農(nóng)林牧副漁和生態(tài)用水量占總用水量的比例將出現(xiàn)較為明顯的下降。

本次研究選定2035年，遵義市中心城區(qū)范圍內(nèi)農(nóng)林牧副漁和生態(tài)用水量占總用水量的比例為52%。對應(yīng)于不同節(jié)水水平下的人均農(nóng)林牧副漁和生態(tài)用水量指標(biāo)為：一般節(jié)水水平433L/(人·d)，中等節(jié)水水平401L/(人·d)，高等節(jié)水水平368 L/(人·d)。

3.4 總用水量指標(biāo)

綜合考慮中心城區(qū)人均綜合用水指標(biāo)和農(nóng)林牧副漁和生態(tài)用水指標(biāo)，預(yù)測到2035年，遵義市中心城區(qū)范圍內(nèi)不同節(jié)水水平下的人均總用水量指標(biāo)為：一般節(jié)水水平833 L/(人·d)，中等節(jié)水水平771 L/(人·d)，高等節(jié)水水平708 L/(人·d)。

到2035年，遵義市中心城區(qū)未考慮節(jié)水情況下的人均總用水量指標(biāo)為345m3/a；一般節(jié)水水平條件下的人均總用水量指標(biāo)為305m3/a；中等節(jié)水水平條件下的人均總用水量指標(biāo)為280m3/a(取近似值)；高等節(jié)水水平條件下的人均總用水量指標(biāo)為260m3/a。詳見表3。

表3 遵義市中心城區(qū)規(guī)劃人均用水量指標(biāo)

4 水資源人口承載力分析

本次研究在基于現(xiàn)有水資源分配制度和分配項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，從遵義市域內(nèi)外統(tǒng)籌水資源配置，以充分保證中心城區(qū)未來的用水需求。

4.1 研究方法

采用如下公式進(jìn)行水資源可承載的人口規(guī)模計(jì)算：

C0=Q/V

(1)

式中，C0—水資源可承載的人口數(shù)量，萬人；Q—可利用的水資源總量，億m3；V—人均用水量指標(biāo)，m3/(人·a)。

按照300萬的預(yù)期人口目標(biāo)校核供水量的富余情況，計(jì)算公式如下：

M=Q-CeV

(2)

式中，M—供水量與需水量差額，億m3/a；Ce—規(guī)劃的目標(biāo)人口規(guī)模，萬人；Q—可利用的水資源總量，億m3；V—人均用水量指標(biāo)，m3/(人·a)。

M<0表明供水量不能滿足用水需求，水資源承載力不足；M>0表明供水量能夠滿足用水需求，水資源承載力有富余[15]。

4.2 研究方案

本次研究針對遵義市中心城區(qū)及周邊地區(qū)的水資源狀況和水源工程特點(diǎn)，將中心城區(qū)可利用的水資源總量分成以下3種情形來考慮，即①只考慮中心城區(qū)范圍內(nèi)的可利用水資源；②同時(shí)考慮中心城區(qū)范圍內(nèi)外的可利用水資源；③考慮利用中心城區(qū)內(nèi)的非常規(guī)水資源，如再生水、雨水等。

綜合考慮以上因素，本次研究擬定如下4種方案并分別加以分析(見表4)。

表4 遵義市中心城區(qū)水資源人口承載力分析

(1)方案一：水資源全部來自中心城區(qū)內(nèi)的水源工程，設(shè)計(jì)供水能力5.292億m3。

(2)方案二：水資源來自中心城區(qū)內(nèi)的水源工程+中心城區(qū)內(nèi)的非常規(guī)水源工程，設(shè)計(jì)供水能力6.068億m3。

(3)方案三：水資源來自中心城區(qū)內(nèi)的水源工程+中心城區(qū)外的水源工程，設(shè)計(jì)供水能力8.126億m3。

(4)方案四：水資源來自中心城區(qū)內(nèi)的水源工程+中心城區(qū)內(nèi)的非常規(guī)水源工程+中心城區(qū)外的水源工程，設(shè)計(jì)供水能力8.902億m3。

4.3 研究結(jié)論

分析結(jié)果顯示，遵義市中心城區(qū)受本地水資源量、現(xiàn)狀和已規(guī)劃的水源供水工程供水能力的限制，未來供水需在遵義市域內(nèi)外進(jìn)行統(tǒng)籌調(diào)配，預(yù)計(jì)到2035年可利用的水資源總量為8.902億m3，水資源可承載的極限人口規(guī)模為342萬人，若按300萬的規(guī)劃中心城區(qū)人口規(guī)模計(jì)，則人均用水量標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)高于297m3，相比于2018年的人均用水量減少23m3，降幅7.19%。

通過以上分析，結(jié)合現(xiàn)狀人口規(guī)模和分布情況，取人均年用水量指標(biāo)290～305m3，則基于對水資源承載力的分析判斷，得出2035年遵義市中心城區(qū)符合國土空間管控要求和城市發(fā)展訴求的較為適宜的常住人口規(guī)模為290萬～305萬人，見表5。

表5 遵義市中心城區(qū)2035年水資源人口承載力結(jié)論

5 建議

本次研究對遵義市中心城區(qū)的水資源開發(fā)利用提出如下建議：

(1)積極參與區(qū)域水資源統(tǒng)籌管理，爭取在省、市層面獲得更多水資源配額和引調(diào)水項(xiàng)目。

(2)強(qiáng)化節(jié)水能力建設(shè)，嚴(yán)控用水總量和用水效率，積極創(chuàng)建國家節(jié)水型城區(qū)。

(3)加快建設(shè)各類供水工程，提高蓄水工程比重，盡快將芙蓉江、桐梓河納入中心城區(qū)供水水源，實(shí)現(xiàn)跨流域供水，強(qiáng)化水源安全保障。

(4)加大水利工程資金投入，加快實(shí)施已規(guī)劃的供水項(xiàng)目，完善涉水項(xiàng)目管理體制機(jī)制。