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摘 要： [摘要]文中以運(yùn)城市水資源較為短缺的鹽湖區(qū)為例，選取2013年為基準(zhǔn)年，根據(jù)鹽湖區(qū)城市總體發(fā)展規(guī)劃，并結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源利用現(xiàn)狀，運(yùn)用指標(biāo)定額法對(duì)鹽湖區(qū)規(guī)劃水平年2020年和2030年的水資源供需平衡狀況進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果為2020年基本不缺水，2030年缺
[摘要]文中以運(yùn)城市水資源較為短缺的鹽湖區(qū)為例，選取2013年為基準(zhǔn)年，根據(jù)鹽湖區(qū)城市總體發(fā)展規(guī)劃，并結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源利用現(xiàn)狀，運(yùn)用指標(biāo)——定額法對(duì)鹽湖區(qū)規(guī)劃水平年2020年和2030年的水資源供需平衡狀況進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果為2020年基本不缺水，2030年缺水，在此基礎(chǔ)上提出解決鹽湖區(qū)未來城市需水問題的建議。
[關(guān)鍵詞]鹽湖區(qū),需水量預(yù)測(cè),水資源供需平衡分析
1概述
中國(guó)淡水資源總量為28000億m3，占全球水資源的6%，排名世界第六位。但是人均水資源擁有量只有2300m3，僅為世界平均水平的1/4，是全球人均水資源最貧乏的國(guó)家之一，卻是世界上用水最多的國(guó)家[1]。而且，近幾年我國(guó)經(jīng)常發(fā)生較為嚴(yán)重的澇災(zāi)和旱災(zāi)，水資源不能合理而充分的利用。有限的水資源要想得到充分的利用，正確處理好供需之間的平衡問題是合理利用水資源的必要條件，這在城市供水系統(tǒng)中更是與人們的生活密切相關(guān)的，因此，有必要對(duì)水資源的供需平衡做基本的分析和預(yù)測(cè)，從而使有限的水資源得到充分的利用。
城市水資源供需平衡已多有研究。2002年湯奇成根據(jù)兩次水資源供需平衡關(guān)系，系統(tǒng)分析了我國(guó)西部水資源供需變化差異及其原因[2]。2006年范英英構(gòu)建了北京市水資源動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型，該模型考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件并通過仿真模擬進(jìn)行供需水預(yù)測(cè)[3]。2009年，趙軍凱借助灰色系統(tǒng)原理，采用定性和定量相結(jié)合的方法對(duì)開封市水資源進(jìn)行預(yù)測(cè)[4]。
2011年，孫增峰利用人均綜合用水量指標(biāo)法、分類用水指標(biāo)法和年增長(zhǎng)率法對(duì)需水量進(jìn)行預(yù)測(cè)[5]。運(yùn)城市鹽湖區(qū)位于山西省西南部，地處黃河中游晉、秦、豫三省交接地帶，是運(yùn)城市政府所在地,全區(qū)總面積1237km2，約占運(yùn)城市總面積的8.7%,但是人均水資源量為264m3，僅為全國(guó)的1/9，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際認(rèn)可的人均1000m3的緊缺線。因此，科學(xué)合理進(jìn)行水量供需平衡的處理，已成為運(yùn)城市鹽湖區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障。
2水資源利用狀況與社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)測(cè)
2.1水資源利用狀況
鹽湖區(qū)2013年總用水量18227萬m3，其中農(nóng)業(yè)用水占總用水量的77%，工業(yè)用水占總用水量的10%。
2.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)測(cè)
2.2.1人口及城鎮(zhèn)化率
這次預(yù)測(cè)以2013年為基準(zhǔn)年，設(shè)計(jì)水平年2020年，遠(yuǎn)景規(guī)劃2030年。人口預(yù)測(cè)模型計(jì)算公式為：Pt=Pt-1(1+qt)式中：Pt為預(yù)測(cè)當(dāng)年t年的人口總數(shù);Pt-1為預(yù)測(cè)前一年的人口總數(shù);qt為預(yù)測(cè)當(dāng)年的總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)率(設(shè)計(jì)水平年取4‰、遠(yuǎn)景規(guī)劃取3‰)。
2.2.2國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)發(fā)展規(guī)劃指標(biāo)
預(yù)測(cè)基本模型為：Gt=G0(1+qi)n式中：Gt為預(yù)測(cè)t年的工業(yè)總產(chǎn)值;G0為預(yù)測(cè)起始年的工業(yè)總產(chǎn)值;qi為不同發(fā)展階段的增長(zhǎng)率，i=1，2(表現(xiàn)2013~2020年和2020—2030年兩個(gè)不同的發(fā)展階段);n為起算年到預(yù)測(cè)終止年的年數(shù)。
3需水預(yù)測(cè)
這次預(yù)測(cè)在現(xiàn)狀用水水平2013年的基礎(chǔ)上，采用指標(biāo)—定額法分別預(yù)測(cè)城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活、工業(yè)、建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)及城市生態(tài)環(huán)境需水量。
3.1城鎮(zhèn)生活需水
按需水定額法進(jìn)行計(jì)算，其數(shù)學(xué)公式為：Wt=∑ptqt式中：Wt為預(yù)測(cè)當(dāng)年t年的生活需水量;pt為預(yù)測(cè)當(dāng)年t年人口數(shù)量;qt為預(yù)測(cè)當(dāng)年t年的用水定額。
3.2工業(yè)需水預(yù)測(cè)
工業(yè)需水采用萬元增加值用水量法進(jìn)行預(yù)測(cè)，2013年全區(qū)現(xiàn)狀工業(yè)項(xiàng)目用水凈定額為43m3/萬元，采取強(qiáng)制節(jié)水措施并提高循環(huán)用水率后，預(yù)計(jì)到2020年現(xiàn)狀工業(yè)的用水凈定額降為30m3/萬元、2030年降為20m3/萬元。
3.3建筑業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)需水預(yù)測(cè)
建筑業(yè)需水，采用單位建筑施工面積用水定額法進(jìn)行預(yù)測(cè)，以建筑業(yè)萬元增加值用水量法進(jìn)行復(fù)核。第三產(chǎn)業(yè)需水，采用單位從業(yè)人員人均用水量法進(jìn)行預(yù)測(cè)，以萬元增加值用水量法進(jìn)行復(fù)核。用水定額指標(biāo)值根據(jù)現(xiàn)狀定額，參照《山西省用水定額》確定。
3.4農(nóng)業(yè)需水預(yù)測(cè)
農(nóng)業(yè)需水量包括農(nóng)田灌溉需水和林牧漁畜需水兩部分，其中農(nóng)田灌溉需水由水田、水澆地、菜田組成;林牧漁畜需水由林果地灌溉、牲畜用水和魚塘補(bǔ)水三部分組成。隨著鹽湖區(qū)節(jié)水灌溉工程面積的擴(kuò)大以及對(duì)各灌區(qū)一系列的節(jié)水改造，灌溉水利用系數(shù)到2020年、2030年提高到0.63。p=50%農(nóng)業(yè)灌溉需水預(yù)測(cè)。
3.5城鎮(zhèn)生態(tài)需水
生態(tài)需水主要為城鎮(zhèn)綠化、河湖補(bǔ)水和環(huán)境衛(wèi)生三方面，2013年生態(tài)用水量為180萬m3，采用生態(tài)徑流量法預(yù)測(cè)，計(jì)算2020年、2030年城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水量分別為218萬m3、253萬m3。
4可供水量分析
4.1地表水
4.1.1已建工程
2013年鹽湖區(qū)已建地表水源工程總可供水量5530萬m3。同時(shí)，體系內(nèi)已開始進(jìn)行中小型水庫除險(xiǎn)加固、引提水工程更新改造和續(xù)建配套供水設(shè)施建設(shè)，以提高已建工程的供水量和供水保證率，因此，規(guī)劃水平年時(shí)現(xiàn)狀工程不考慮其供水能力的衰減。
4.1.2在建工程
鹽湖區(qū)在建供水工程設(shè)計(jì)總供水量6283萬m3。其中北趙二期工程為鹽湖區(qū)新增灌溉面積7.24萬畝、供水1862萬m3;小浪底引黃工程為鹽湖區(qū)新增供水工程，總供水量4421萬m3，其中城市生活供水1822萬m3，工業(yè)供水2599萬m3。
4.2地下水
根據(jù)《運(yùn)城市第二次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》，鹽湖區(qū)地下水可開采量為7079萬m3，這次地下水可供水量按地下水可開采量計(jì)算。
4.3其它供水工程
污水處理回用量根據(jù)規(guī)劃水平年城鎮(zhèn)生活和工業(yè)的污水排放量、污水回收率及處理率進(jìn)行分析，城鎮(zhèn)生活和工業(yè)污水排放率分別按60%、10%考慮;污水回收率及處理率均按70%考慮。經(jīng)預(yù)測(cè)，2020年、2030年污水處理回用量將分別達(dá)到755萬m3、935萬m3。
5水資源供需平衡分析
據(jù)鹽湖區(qū)“節(jié)水優(yōu)先，空間均衡”的需水預(yù)測(cè)、供水水源及供水能力分析的成果，對(duì)2020年、2030年水資源供需平衡進(jìn)行分析。鹽湖區(qū)2020年50%保證率下總需水量為1.96億m3，與同水平年的現(xiàn)狀工程供水能力相比，2020水平年50%保證率下基本不缺水，當(dāng)?shù)厮赐饧有陆ㄐ±说滓S工程可以滿足需水要求。2030年50%保證率下總需水量為2.19億m3，與同水平年的現(xiàn)狀工程供水能力相比，2030水平年50%保證率下供需缺口為0.211億m3，在現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用模式下，充分考慮區(qū)域內(nèi)節(jié)水和治污挖潛可解決這一缺口。
6結(jié)論
基于上述分析，2020年以后鹽湖區(qū)將出現(xiàn)水資源供需緊張的狀況，以引黃水和地下水為主的供水方式將導(dǎo)致城市生活用水水質(zhì)性缺水問題凸顯。分析造成供水不足的主要原因是工業(yè)快速增長(zhǎng)和城鎮(zhèn)化，但區(qū)域內(nèi)節(jié)水存在較大潛力。另外，農(nóng)業(yè)節(jié)水也有潛力，郊區(qū)采用節(jié)水灌溉會(huì)大大節(jié)約水資源消耗。
因此，為了延緩水資源供需緊張的狀況，實(shí)現(xiàn)供需平衡，可采取如下措施：首選方案是節(jié)水，調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)，增加科技研發(fā)投資，引進(jìn)先進(jìn)的工藝技術(shù)，提高水資源的重復(fù)利用率，降低水資源消耗;其次是開源，建設(shè)新的供水工程，提高供水能力的同時(shí)，建議調(diào)用區(qū)域內(nèi)板澗河、允西河、西陽河流域水源為鹽湖區(qū)提供城鎮(zhèn)生活用水，以緩解鹽湖區(qū)當(dāng)?shù)厮此|(zhì)差的問題;另外，充分利用引黃水灌溉工程，減少對(duì)地下水的開采，優(yōu)化水資源配置，加強(qiáng)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，保障城市水資源的有效供給和可持續(xù)利用。
[參考文獻(xiàn)]
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