章丘市城市水资源可持续利用研究

袁传芳 张运区 逯志强


摘  要  章丘市为严重的资源型缺水地区,为保证国民经济的持续发展,改善和保护生态环境,根据城区及周围的水资源条件,提出了适合于城区发展规划的预测,并提出了水资源开发与调度要充分发挥各种水源的供水潜力,实施多水源联合调度和水资源的优化配置,同时,加强行政管理的经济调控,从根本上解决城市水资源的短缺和水环境恶化问题,以水资源的可持续利用支撑国民经济的可持续发展。
关键词  水资源  利用  供水量

    山东省章丘市多年平均水资源总量为4.18亿m3,可利用量为3.56亿m3,人均、亩均水资源占有量分别为424m3和365m3,低于或接近山东省平均水平,远低于全国平均水平,属于人均水资源占有量小于500m3的严重资源型缺水地区。

 一、城市水资源开发利用现状及存在的问题

 1.供水量现状

  城区供水工程分自来水公司统一供水和自备水源井供水两大类。自来水公司现有水厂两个,设计供水能力7.5万m3/d;自备水源井200眼,设计供水能力3.6m3/d。目前,城区实际年供水总量为2260万m3,其中自来水公司供水量1500万m3,占66.4%,自备水源井供水量760万m3,占33.6%。

 2.用水量现状

  目前,城区工业年用水量为1392万m3,万元产值取水量为30.3m3(1990年不变价),居民生活年用水量430万m3,公共及环境年用水量85万m3,农田灌溉用水量353万m3

 3.存在的问题

  城区明水地处明水泉域的集中排泄区,具有特殊的地质及水文地质环境,由于水资源开采布局不尽合理,而且地下水开采量逐年增大,加上煤矿开采破坏原生的地质结构,煤矿生产大量排水等引发自然生态恶化,地质环境被破坏,主要表现在:

  (1)在泉头附近集中抽水,形成地下水降落漏斗,严重影响明水泉的正常出流,而且由于受到污水的污染,地下水质也变差。明水泉的频繁断流,严重破坏了城区及附近的自然生态环境。

  (2)在明水泉排泄区开采煤矿,不但破坏原生的地质结构,造成大量岩溶水流失,而且造成岩溶水的人为污染,甚至危及明水泉的生存。

  (3)自备水源井数量多,开采量大,不利于节水和水资源的集中统一管理。

    二、城区发展规划和需水量预测

 1.城区发展规划

  根据章丘市国民经济发展计划和城市发展总体规划,2010年城区人口达到21万,国内生产总值98亿元;2030年城区人口达到30万,国内生产总值304亿元。届时,明水将成为南山北田、东泉西湖的中等发达的山水园林城市。

 2.需水量预测

  (1)居民生活及公共环境需水量预测

  根据《城市用水管理》,山东省城市居住区居民生活用水量为100~140L/人·d,参照明水城区目前用水量,预测2010年和2030年居民生活及公共环境需水量见表1。

  (2)工业需水量预测

  根据城区现有的工业结构和济南市工业结构布局的调整安排计划,城区内工业企业数量和规模不断扩大,在充分采取节水措施,提高水的重复利用率,降低万元产值取水量的前提下,预测不同水平年工业需水量见表2。

表1 居民生活及公共环境需水量预测表

水平年 人口
(万人)
生活需水量
(万m3
公共及环境水量(万m3 合计
(万m3
现状 13.1 430 85 515
2010 21 993 250 1243
2030 30 1643 438 2081

表2 工业需水量预测表

水平年 工业产值(1990年不变价) 万元产值取水量(m3 重复利用率
(%)
需水量
(万m3
现状 46 30.3 80.5 1392
2010 172 16.05 83.7 2761
2030 410 10.6 88 4353

 3农田灌溉需水量预测

  根据城区规模的不断扩大和农村产业结构的调整,农田种植面积逐渐减小,节水型农业不断发展,预测不同水平年城(郊)区农田灌溉需水量见表3。

  根据以上各项需水量预测计算,不同水平年、不同保证率条件下城区生产生活需水量见表4。

表3 农田灌溉需水量预测表

06-tua.gif (1073 字节) 50% 75% 95%
现状 474 494 517
2010 242 253 267
2030 134 144 157

表4 不同水平年城区总需水理预测表

06-tua.gif (1073 字节) 50% 75% 95%
2010 4246 4257 4271
2030 6568 6578 6591

 四、水资源开发与调度

1.缺水量分析

  根据目前城区供水工程和供水能力,2010年和2030年不同保证率条件下缺水量见表5。

表5 不同水平年缺水量表

06-tua.gif (1073 字节) 50% 75% 95%
2010 1848 1859 1873
2030 4170 4180 4193

  因此,必须开发新的供水水源,增加城区供水量,以满足城区用水需求。

 2.水资源开发

  根据城区及周围的水资源条件,为满足城区水资源需求,拟采取如下措施:

  (1)充分利用地表水和矿水

  城区及附近有多座中小型水库和多处生产煤井,地表水资源和矿水较丰富。目前,其开发利用程度较低,开发潜力较大,拟通过新建和完善部分引调水工程,将部分矿水直接用于工农业生产,其余矿水引蓄于水库中,增大水库蓄水量,同时,兴建水库向城区的输水管道,在保持自然生态环境的前提下,每年可向城区供水1350万m3

  (2)跨流域调水

  城区西南部的石灰岩岩溶地下水储量丰富,水质良好,尚有较大的开发潜力,拟兴建水厂两处,每年可向城区供水2500万m3

  (3)充分利用明水泉水

  为了最大限度地利用优质的明水泉自流水,做到先观后用、一水多用,除完善原有的引水工程,提高泉水的复蓄率外,拟在明水附近再兴建一平原水库,引蓄和调节利用明水泉自流水,每年可增加城区供水量800万~1000万m3

  (4)城区内浅层地下水开发

  城区西部的浅层地下水,目前主要用于农业生产和郊区居民生活,其开发程度较低,随着城区规模的不断扩大和农村产业结构的调整,浅层地下水开采量越来越小,因此,适当增加浅层地下水开采量用于城区是可行的。拟在其富水地段兴建水厂1处,每年可增加城区供水量450万m3

  根据多水源供水的特点,其水资源的开发利用原则是:先用客水,后用当地水;先用地表水,后用地下水;先生活用水,后生产用水。同时,要从根本上改善和保持城区及附近的自然生态环境,保持“小泉城”特色。因此,必须加强水资源的统一管理,关闭自备水源井,实行社会化集中供水,在此基础上,对多水源进行联合调度,实行分质异价供水。其调度方案为:利用优质岩溶地下水首先保证城区居民生活用水,工业企业根据对水质的不同要求,实行多水源联合供水、公共及环境用水一律使用地表水,农业用水尽量使用地表水和矿水,同时,利用行政和经济手段进行宏观调控。二是充分利用外调客水和地表水资源,减少城区地下水开采量。

  随着城区明水城市化进程的不断加快,城区规模不断扩大,国民经济快速发展,而且随着农村产业结构的调整,农业生产用水量逐年减少。城区水资源供需矛盾和水环境恶化日益突出,必将成为制约城区国民经济发展的重要因素。为此,必须着眼长远,立足于城区本身及周围的水源条件,以改善和保持自然生态环境为根本,充分发掘各种水源的供水潜力,实施多水源联合调度和水资源的优化配置,同时,加强行政管理和经济调控,从根本上解决城区水资源的短缺和水环境恶化问题,以水资源的可持续利用支撑国民经济的可持续发展。

(作者单位:山东省章丘市水务局)