鳳陽縣水量要素下的水資源承載能力評價

高振陸王礦

(1.安徽省·水利部淮委水利科學研究院,安徽 合肥 230088;2.水利水資源安徽省重點實驗室,安徽 蚌埠 233000)

引言

水資源承載能力是指可預見期內在滿足合理河道內生態環境用水和保護生態環境的前提下，綜合考慮來水情況、工況條件、用水需求等因素，水資源承載經濟社會的最大負荷[1]。目前對于水資源承載能力的評價指標以及計算方法等學術研究的文獻較多,但普遍存在評價模型復雜，評價指標過多，不易計算等問題。在實踐中，往往根據工作要求，需要對部分指標概化或者選擇某個特定的評價指標進行獨立計算。當前用水總量控制是落實水資源“雙控”管理的一項重要任務，因此本文根據鳳陽縣水資源利用現狀以及相關發展規劃，以用水總量為研究對象，對鳳陽縣水量要素下的水資源承載能力進行評價，供類似地區參考。

1 研究區概況

鳳陽縣位于安徽省東北部，淮河中游南岸，N32°37′～33°03′，E117°19′～117°57′，屬江淮丘陵地帶，東西長74.64km，南北寬49.6km，縣域面積1949.5km2。地貌為北部平原、中部高崗丘陵、南部淺山3種類型，地面高程由南向北逐級下降，總比降1/600左右。全縣多年平均降雨量為925.9mm，呈現東南多西北少的趨勢，同時年內分布不均，一般6—8月占52%。全縣年均蒸發量為1421.9mm，是年均降雨量的1.48倍。境內有淮河、濠河、板橋河、小溪河、天河、窯河、鮑家溝、池河8條主要河流，花園湖、天河和高塘湖3大沿淮湖泊，以及8912座各類水庫、塘壩。水資源總量5.91億m3，多年平均水資源可利用量3.65億m3。

2 評價方法及標準

本文采用實物量指標進行單因素評價，評價方法為對照用水總量指標度量標準直接判斷基準年(2020年)及規劃水平年(2030年)的承載狀況。評價標準：

Wt=Wl+Wa+Wi+We

(1)

(2)

式中，Wt為用水總量；Wl為生活用水量；Wa為農業用水量；Wi為工業用水量；We為生態環境補水量；Wb是以用水總量指標為判據的承載能力基線，一般在縣級人民政府實行最嚴格水資源管理制度的實施意見中明確[2]。

3 基準年水資源承載能力評價

基準年各項用水量均為實際發生值，在滁州市水資源公報均有體現[3]，其中可直接引用的數據為工業用水量Wi2020=0.259億m3，生態環境補水量We2020=0.0554億m3，經過簡單計算可獲取的數據為生活用水量Wl2020和農業用水量Wa2020。計算公式：

Wl2020=Wp2020+Wm2020

(3)

Wa2020=Wp2020+Wp2020

(4)

經計算，Wl2020=0.3238億m3，Wa2020=2.1521億m3。根據式(1)，求得Wt2020=2.7903億m3，根據鳳陽縣實行最嚴格水資源管理制度的實施意見，2020年全縣用水總量Wb2020按3.126億m3控制。Wt2020/Wb2020=0.8926，小于90%臨界值，即2020年鳳陽縣水量要素下水資源承載狀況為不超載。

4 規劃年水資源承載能力評價

規劃年用水量是指在2030年不同水文年型下的預測用水量。需要通過根據各項需水量和可供水量，進行供需平衡計算，以獲取不同水文年型下的預測用水量。

4.1 需水量

4.1.1 生活需水量

規劃水平年生活需水量采用人均綜合生活用水量進行預測。根據《鳳陽縣城鄉供水一體化工程規劃(2019—2030年)》和《鳳陽縣供水保障規劃》相關成果以及行業規范，規劃年生活需水量計算成果見表1。

表1 鳳陽縣規劃水平年生活需水預測表

4.1.2 農業需水量

根據《滁州市統計年鑒》統計數據，鳳陽縣旱作物播種面積略大于水稻種植面積，其中水稻年播種面積約55333.33hm2,旱作物播種面積約69333.33hm2。綜合水利部印發的水稻定額、安徽省行業用水定額和當地灌溉習慣，兼顧今后灌溉管理水平的提高，鳳陽縣75%年型和90%年型下，水稻用水定額取230m3·667m-2和500m3·667m-2。旱作物75%年型下用水定額取20m3·667m-2，90%年型下不灌溉。此外，根據滁州市水資源公報，鳳陽縣年均林牧漁畜用水占農田灌溉用水的5%左右。經計算，在種植結構不變的情況下，規劃水平年75%年型和90%年型下，鳳陽縣農業需水量分別為22229萬m3和43575萬m3。

4.1.3 工業需水量

鳳陽縣在壯大5大產業板塊(“硅”工業、農副產品加工業、新型建材業、機械制造、物流業)，打造6大重點園區(省級門臺工業園區、省級板橋“硅”工業園區、劉府循環工業園、大廟石英砂加工園區、武店建材產業園區、小溪河—小崗村工業園區)的工業發展思路下，工業增加值逐年提高，同時萬元GDP用水量逐年降低。根據《鳳陽縣空間規劃(2016—2030年)》以及本地工業發展趨勢，預計到2030年鳳陽縣工業增加值達到150億元，萬元工業增加值用水量降低到20m3/萬元，規劃水平年工業需水量達到3000萬m3。

4.1.4 生態需水量

根據《鳳陽縣城市綠線規劃修編(2019—2030年)》，預計2030年公園、防護、廣場等綠地面積達到2095萬m2。參考《安徽省行業用水定額》綠地綠化用水定額，預計到2030年，鳳陽縣生態需水量達到1885萬m3。

4.1.5 總需水量

綜上，匯總生活、農業、工業和生態需水量。預計到2030年，鳳陽縣75%年型、90%年型下需水總量分別為30967萬m3、51297萬m3。

表2 鳳陽縣規劃水平年總需水預測表

4.2 可供水量

規劃可供水量在現狀可供水量的基礎上,考慮現有工程在不同供水情況下供水能力的增減和規劃新建、配套、擴建工程增供的水量。鳳陽縣地下水資源開發潛力不大，供水水量的變化主要體現地表水可供水量的增加。根據《鳳陽縣水資源綜合規劃》，預計到2030年，鳳陽縣新增的供水量主要包括鳳陽山水庫達標增容、新建武店水庫、大廟鎮北澗水庫以及其他水庫塘壩的清淤擴容和以淮河、高塘湖、天河湖、花園湖為水源規劃改造提水泵站而增加的供水量。規劃年可供水量計算成果見表3。

表3 鳳陽縣規劃水平年可供水量統計表

4.3 規劃年供需平衡分析

根據供需平衡計算結果，預計到2030年，75%年型下全縣可供水量滿足年度用水需求，總用水量約為3.2億m3，90%年型下全縣年度用水量為3.38億m3，缺水量達到1.96億m3。

4.4 水資源承載狀況評價

按照《鳳陽人民政府關于實行最嚴格水資源管理制度的實施意見》，2030年全縣用水總量按3.253億m3控制。

根據式(1)評價標準，預計到2030年，75%年型下全縣用水總量為3.2億m3,大于用水總量指標的90%小于用水總量指標，屬于臨界狀態；90%年型下全縣用水總量為3.38億m3，大于用水總量指標小于1.2倍用水總量指標，屬于超載。

5 建議與措施

雖然90%年型下因降雨不足，中小型水庫、塘壩等蓄水量變少，可供水量大幅度減少，但鳳陽縣水田面積偏大，需水量大，使得全縣預測用水量超過用水總量控制指標，說明鳳陽縣2030年預測用水量超過了水資源承載經濟社會的最大負荷，有必要采取措施來提高水資源的承載能力。

5.1 節水措施

5.1.1 農業節水

根據鳳陽縣水資源條件進行農作物布局和種植結構調整，以節水、高產、高效為核心，發展高效節水農業和綠色生態農業，采取節水灌溉技術和農藝節水技術相結合的綜合節水措施，注重提高灌溉生產效益和利用效率。同時進一步完善中小型灌區的灌、排系統及渠溝建筑物配套，加大田間農田水利工程建設配套，建立相對穩定的灌區管理隊伍、改進灌溉制度，促進農業節水。

5.1.2 工業節水

工業節水兼有節水和減排雙重任務，鳳陽縣工業節水應堅持節流優先，治污為本，高效用水的原則，積極調整經濟布局和產業結構，嚴格市場準入及限制高消耗、高排放、低效率、產能過剩行業盲目發展；大力發展循環經濟，切實轉變發展方式和用水方式，加強工業節水設施建設與改造，重點推進水泥建材、化工、食品、農產品加工、機械、紡織等重點行業加快節水技術改造，加強工業節水工藝改造和循環用水，提高工業用水效率，降低工業單位產品取水量。

5.1.3 生活節水

加快改造城市供水管網，降低城鎮供水管網漏損率，同時加強用水定額管理，逐步實現用水總量控制、用水計劃分解、超定額計劃加價。推廣使用節水器具，制定節水型社區標準，建立節約用水社區監督網站，設立免費節水熱線，以社區、家庭為單位進行節水的日常宣傳教育，增強公眾參與意識，促進城市居民節水[4]。

5.2 利用非常規水源

積極開發利用非傳統水源，可在一定程度上緩解鳳陽縣的用水壓力。

5.2.1 再生水水源配置

依托鳳陽縣污水處理廠建設，開展鳳陽縣再生水回用工程建設，將再生水供給工業中對水質要求不高的工業使用，置換出水質較好的水源供給，農業、生活、生態及對水質要求較高的工業，實行優水優用，國家鼓勵使用的補償機制。

5.2.2 雨水水源配置

在鳳陽縣城開展海綿城市建設，把有限的雨水留下來，優先考慮更多利用自然力量排水，建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市。人員稀少開發利用程度不高的鄉鎮農村開展河、庫攔蓄工程，盡可能地提高雨水的利用率。