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运城盐湖区水资源供需分析及对策

发布时间:2019-04-03 11:34所属分类:农业论文浏览:1

[摘要]文中以运城市水资源较为短缺的盐湖区为例,选取2013年为基准年,根据盐湖区城市总体发展规划,并结合当地水资源利用现状,运用指标定额法对盐湖区规划水平年2020年和2030年的水资源供需平衡状况进行了分析预测,预测结果为2020年基本不缺水,2030年缺

  [摘要]文中以运城市水资源较为短缺的盐湖区为例,选取2013年为基准年,根据盐湖区城市总体发展规划,并结合当地水资源利用现状,运用指标——定额法对盐湖区规划水平年2020年和2030年的水资源供需平衡状况进行了分析预测,预测结果为2020年基本不缺水,2030年缺水,在此基础上提出解决盐湖区未来城市需水问题的建议。

  [关键词]盐湖区,需水量预测,水资源供需平衡分析

水利规划与设计

  1概述

  中国淡水资源总量为28000亿m3,占全球水资源的6%,排名世界第六位。但是人均水资源拥有量只有2300m3,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一,却是世界上用水最多的国家[1]。而且,近几年我国经常发生较为严重的涝灾和旱灾,水资源不能合理而充分的利用。有限的水资源要想得到充分的利用,正确处理好供需之间的平衡问题是合理利用水资源的必要条件,这在城市供水系统中更是与人们的生活密切相关的,因此,有必要对水资源的供需平衡做基本的分析和预测,从而使有限的水资源得到充分的利用。

  城市水资源供需平衡已多有研究。2002年汤奇成根据两次水资源供需平衡关系,系统分析了我国西部水资源供需变化差异及其原因[2]。2006年范英英构建了北京市水资源动态预测模型,该模型考虑社会经济条件并通过仿真模拟进行供需水预测[3]。2009年,赵军凯借助灰色系统原理,采用定性和定量相结合的方法对开封市水资源进行预测[4]。

  2011年,孙增峰利用人均综合用水量指标法、分类用水指标法和年增长率法对需水量进行预测[5]。运城市盐湖区位于山西省西南部,地处黄河中游晋、秦、豫三省交接地带,是运城市政府所在地,全区总面积1237km2,约占运城市总面积的8.7%,但是人均水资源量为264m3,仅为全国的1/9,远远低于国际认可的人均1000m3的紧缺线。因此,科学合理进行水量供需平衡的处理,已成为运城市盐湖区社会经济发展的保障。

  2水资源利用状况与社会经济指标预测

  2.1水资源利用状况

  盐湖区2013年总用水量18227万m3,其中农业用水占总用水量的77%,工业用水占总用水量的10%。

  2.2社会经济指标预测

  2.2.1人口及城镇化率

  这次预测以2013年为基准年,设计水平年2020年,远景规划2030年。人口预测模型计算公式为:Pt=Pt-1(1+qt)式中:Pt为预测当年t年的人口总数;Pt-1为预测前一年的人口总数;qt为预测当年的总人口增长率(设计水平年取4‰、远景规划取3‰)。

  2.2.2国民经济各行业发展规划指标

  预测基本模型为:Gt=G0(1+qi)n式中:Gt为预测t年的工业总产值;G0为预测起始年的工业总产值;qi为不同发展阶段的增长率,i=1,2(表现2013~2020年和2020—2030年两个不同的发展阶段);n为起算年到预测终止年的年数。

  3需水预测

  这次预测在现状用水水平2013年的基础上,采用指标—定额法分别预测城镇生活、农村生活、工业、建筑业和第三产业、农业及城市生态环境需水量。

  3.1城镇生活需水

  按需水定额法进行计算,其数学公式为:Wt=∑ptqt式中:Wt为预测当年t年的生活需水量;pt为预测当年t年人口数量;qt为预测当年t年的用水定额。

  3.2工业需水预测

  工业需水采用万元增加值用水量法进行预测,2013年全区现状工业项目用水净定额为43m3/万元,采取强制节水措施并提高循环用水率后,预计到2020年现状工业的用水净定额降为30m3/万元、2030年降为20m3/万元。

  3.3建筑业及第三产业需水预测

  建筑业需水,采用单位建筑施工面积用水定额法进行预测,以建筑业万元增加值用水量法进行复核。第三产业需水,采用单位从业人员人均用水量法进行预测,以万元增加值用水量法进行复核。用水定额指标值根据现状定额,参照《山西省用水定额》确定。

  3.4农业需水预测

  农业需水量包括农田灌溉需水和林牧渔畜需水两部分,其中农田灌溉需水由水田、水浇地、菜田组成;林牧渔畜需水由林果地灌溉、牲畜用水和鱼塘补水三部分组成。随着盐湖区节水灌溉工程面积的扩大以及对各灌区一系列的节水改造,灌溉水利用系数到2020年、2030年提高到0.63。p=50%农业灌溉需水预测。

  3.5城镇生态需水

  生态需水主要为城镇绿化、河湖补水和环境卫生三方面,2013年生态用水量为180万m3,采用生态径流量法预测,计算2020年、2030年城镇生态环境需水量分别为218万m3、253万m3。

  4可供水量分析

  4.1地表水

  4.1.1已建工程

  2013年盐湖区已建地表水源工程总可供水量5530万m3。同时,体系内已开始进行中小型水库除险加固、引提水工程更新改造和续建配套供水设施建设,以提高已建工程的供水量和供水保证率,因此,规划水平年时现状工程不考虑其供水能力的衰减。

  4.1.2在建工程

  盐湖区在建供水工程设计总供水量6283万m3。其中北赵二期工程为盐湖区新增灌溉面积7.24万亩、供水1862万m3;小浪底引黄工程为盐湖区新增供水工程,总供水量4421万m3,其中城市生活供水1822万m3,工业供水2599万m3。

  4.2地下水

  根据《运城市第二次水资源调查评价报告》,盐湖区地下水可开采量为7079万m3,这次地下水可供水量按地下水可开采量计算。

  4.3其它供水工程

  污水处理回用量根据规划水平年城镇生活和工业的污水排放量、污水回收率及处理率进行分析,城镇生活和工业污水排放率分别按60%、10%考虑;污水回收率及处理率均按70%考虑。经预测,2020年、2030年污水处理回用量将分别达到755万m3、935万m3。

  5水资源供需平衡分析

  据盐湖区“节水优先,空间均衡”的需水预测、供水水源及供水能力分析的成果,对2020年、2030年水资源供需平衡进行分析。盐湖区2020年50%保证率下总需水量为1.96亿m3,与同水平年的现状工程供水能力相比,2020水平年50%保证率下基本不缺水,当地水源外加新建小浪底引黄工程可以满足需水要求。2030年50%保证率下总需水量为2.19亿m3,与同水平年的现状工程供水能力相比,2030水平年50%保证率下供需缺口为0.211亿m3,在现状水资源开发利用模式下,充分考虑区域内节水和治污挖潜可解决这一缺口。

  6结论

  基于上述分析,2020年以后盐湖区将出现水资源供需紧张的状况,以引黄水和地下水为主的供水方式将导致城市生活用水水质性缺水问题凸显。分析造成供水不足的主要原因是工业快速增长和城镇化,但区域内节水存在较大潜力。另外,农业节水也有潜力,郊区采用节水灌溉会大大节约水资源消耗。

  因此,为了延缓水资源供需紧张的状况,实现供需平衡,可采取如下措施:首选方案是节水,调整工业结构,增加科技研发投资,引进先进的工艺技术,提高水资源的重复利用率,降低水资源消耗;其次是开源,建设新的供水工程,提高供水能力的同时,建议调用区域内板涧河、允西河、西阳河流域水源为盐湖区提供城镇生活用水,以缓解盐湖区当地水源水质差的问题;另外,充分利用引黄水灌溉工程,减少对地下水的开采,优化水资源配置,加强节水型社会建设,保障城市水资源的有效供给和可持续利用。

  [参考文献]

  [1]百度百科“中国水资源”词条[EB/OL].https://baike.so.com/doc/4958951-5180921.html.2018,6,13.

  [2]汤奇成,张捷斌,程维明.中国西部地区水资源供需平衡预测[J].自然资源学报,2002,17(3):327-332.

  [3]范英英,刘永,郭怀成.北京水资源供需平衡趋势预测及分析[J].安全与环境学报,2006(1):116-120.

  [4]赵军凯,赵秉栋,李九发.城市水资源供需平衡及预测分析-以开封市为例[J].水文,2009,29(6):50-57.

  [5]孙增峰,孔彦鸿,姜立晖.城市需水量预测方法及应用研究-以哈尔滨需水量预测为例[J].水利科学与经济,2011,17(9):60-62.

  [6]DB14/T1049.1-2015,山西省用水定额[S].

  [7]邓方方.沧州市现状水水资源供需分析及对策[J].水利规划与设计,2017(03):25-28.

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