规划供水指标选取影响因素分析

刘文辉，张爱民，吴凤华

（1.东北林业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150040；2.东北林业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150040；3.黑龙江省城市规划勘测设计研究院,黑龙江哈尔滨150040）

近年来，在黑龙江省内新一轮城市总体规划修编中，通过现状资料调研时发现，各地用水量增长较快，现状供水量明显不足，不得不采取定时供水方式来缓解供需矛盾，在一定程度上影响了国民经济发展和居民生活质量。针对这一问题，在各地给水工程规划中，如何结合实际情况透彻地分析出引起用水量增长的各种因素，合理地制定出既符合当地水资源状况、又满足国民经济发展和居民生活需求的供水指标，对一个城市或一个地区的供水工程进行宏观指导，是十分重要的。一个城市供水水源能否做到可持续发展，在水源可供水量不变的情况下，规划供水指标的合理确定是至关重要的，对于水资源缺乏型城市更是如此。规划一套合理的供水方案，必须充分掌握该城市乃至该地区的水资源情况和用水结构，掌握供水的一般性和特殊性问题及历年用水发展情况、城市国民经济生产总值、居民收入情况、“恩格尔系数”等一系列问题，这些都是影响一个城市规划供水指标的多方面因素。因此合理地确定一个城市的规划供水指标，是这个城市水资源合理开发和可持续发展的先决条件。

1 城市用水发展趋势概述

世界上一些发展中国家和发达国家无论是工业用水还是居民生活用水都经历了一个由缓慢增长到快速增长，然后是缓慢增长再后来甚至可以实现零增长或负增长的过程[1]。

1.1 快速增长前的缓慢增长时期

城市供水设施普及前的供水缓慢增长时期是缘于城市供水设施的缺乏和落后。在我国20世纪初，只有少数几个大城市才有市政供水设施，由于政治、经济多方面原因，城市供水初期发展相当缓慢。

1.2 快速增长时期

据统计资料介绍，至20世纪末我国农业用水增长了7倍，工业用水增长了20倍，城市生活用水增长了12倍,目前国内一些大城市居民综合生活用水量已达600 L/(人·d)。据2001年城市建设统计公报，2001年我国人均生活用水量已达216 L/（人·d），而生活用水量只占总用水量的31.1%。就生活用水量增长原因来说，其原因：1)是城市发展带动基础设施完善引起用水量增长；2)是城市人口增加引起用水量增长；3)是室内用水器具完善带来的用水量增长。这些都是社会进步、经济发展、城市规模变大以及人们享用的供水设施越来越完善引起的用水量增长。当一个城市发展到此阶段时，工业用水也必然处于大量增长时期，这个阶段就是城市用水量的快速增长时期。

1.3 快速增长后的缓慢增长时期

随着用水量增长的加快和人口的增加，就会出现并引发一系列问题，如：水源短缺问题、污废水对环境污染加重问题、工农业争水问题等。由于用水量增大和污染加重，地面水资源供需矛盾加大，为了城市生存、发展不得不进行长距离跨流域的调水活动，这必然会引起水价上涨，既加重了市民的经济负担也增大了生产成本，有时为了给城市供水不得以动用蓄积的、用来进行农业灌溉的水，这时出现了城市用水与农业争水的局面。同时，工业生产用水也上升到了一个新的阶段，此时污废水对环境的污染已到了非治理不可的程度。要协调好这诸多矛盾，政府须制定一系列方针政策并对相关的行业进行约束，以求不会因人为因素而使环境遭到更大危害，会出台治污政策，加大环保力度，为控制用水和制止水资源浪费，用经济这个杠杆来调整供水结构也会达到节约用水的目的。随着用水量增长时间的延长和国家一系列政策的宏观调控，用水量增长速度趋缓，从而会出现用水量缓慢增长时期。

1.4 缓慢增长后的零增长或负增长时期

再经过一段时间或若干年后，随着人口生育政策的落实和工业生产管理水平的提高，工业用水也会由产品的低级加工阶段的大量耗水而进入到高科技、高附加值、单位产品用水量降低时期，这时在经历了一段比较长时期的缓慢增长阶段后，用水量可出现零增长或负增长时期。这个时期由于增加产品而增大的用水量，可以通过增大工业用水的重复利用率和提高产品的科技含量解决。所以工业用水不仅会出现零增长时期还会出现负增长时期。而经历了几个增长阶段的生活用水量会由于人口基数的稳定而趋于稳定，生活用水量增长潜力不大，这时城市总体供水也可以出现零增长或负增长时期。

2 大庆油田及西城区城市用水发展趋势分析预测

据《大庆市国土开发整治专题规划集》统计，大庆市西城区1960年城市人口4.2万人。随着油田经济的发展，矿区建设由分散到集中，通过调整、改造、发展为油田职工创造了良好的工作条件和生活环境，油田矿区建设正处在由低级到高级、由不完善到完善的发展过程中。近些年随着城市基础设施的完善和人民生活水平的提高，城市用水量呈上升趋势，且发展势头较快，早已处于快速增长时期。新一轮总体规划中让胡路、乘风庄、八百垧地区是石油管理局矿区建设重点发展地区，居住人口已达目前的41.2万人，2020年将增至65.4万人，这些都给大庆市西城区供水系统提出了新的要求。通过分析，大庆市西城区未来20年城市发展建设中，用水量变化趋势大体如下：

2.1 人口增加引起用水量增长

据《大庆市国土开发专题规划集》统计资料，大庆市西城区1981年城市人口11.91万人，供水普及率50%，供水人口5.96万人，人均生活用水量180 L/（人·d），每年生活用水量391.24万m3。至2006年西城区城市人口达40.90万人，供水普及率89%，供水人口36.4万人[2]，人均生活用水量310 L/（人·d），每年生活用水量4 118.77万m3。25年间在城市人口增加2.43倍的同时，生活用水量增加了9.52倍。随着我国经济的进一步发展，城市人口还会逐渐增加，由此所起的用水量增长还将持续一个较长的阶段。大庆市西城区历史生活用水量分析见表1。

表1 大庆市西城区历史生活用水量分析表

2.2 供水设施及生活水平的提高带来用水量增长

近年来，大庆市人民生活水平日益提高，综合经济实力都高于全省乃至全国平均水平。西城区是大庆市油田生产指挥中心、石油化工生产基地，油气科研教育基地；是大庆市主城区西部的商贸中心、文化中心，是大庆市重点建设区域。市政给水设施的建设速度很快，据资料统计，大庆市1960年DN 300 mm以上市政供水管道长26.90 km，水源1座，供水能力每年不足48万m3。1998年末，西城区供水公司已有水源5座，建成供水干线105条，总长811.47 km年供水26 310万m3。近年来，随着大庆城市建设速度的加快，西城区供水水源，供水管网及其它给水设施在扩建、改建的基础上，目前（2008年）西城区有水源7座，年供水能力已达32 850万m3。供水设施的完善带来用水量快速增长，用水量快速增长的同时又促进了市政供水设施的建设速度。

近年来西城区高标准的居住小区大量投入使用，这些居住小区室内供水器具很完善，且相当多的居住区有热水供应和饮用水专用管线，室内用水器具的完善又带来了用水量新的增长点。笔者对分别建于不同年代（1981，1986，2000，2004年）、每户居民家均安装了电子计量水表（IC卡水表）的4栋居民楼居民的用水情况进行了长时间的监测。通过数据分析，发现新楼（2004年建）户均月用水量是旧楼（1981年建）的1.73倍。两楼除居民文化背景，经济条件，家庭人口，生活习惯有少许差异而引起用水量不同外，主要的差别是新楼平均每户的卫生间要比旧楼大出近4 m2，新楼每户都安装了热水器，且其它用水器具俱全。说明，用水器具的完善程度对居民生活用水量有很大的影响。可以预计，经历了20多年的发展，特别是近10多年城市建设高速发展，室内用水器具的完善程度所引起用水量增加的速度会趋于缓慢，相对而言会滞后于人口增长引起的用水量增长。

2.3 生产发展带来的用水量增长

大庆市西城区农业、畜牧业、渔业历年用水量无详细统计资料，这部分水量相对工业用水量数额较小，但逐年也持续增长。据统计资料,1990年西城区工业用水量8 100万m3/a，2000年为 13 053万m3/a，2008年为 21 000万m3/a，18年间工业用水量增长了1.6倍，年平均增长率约13%。上述数据说明大庆市工业用水量及增长率相对其它同等规模城市较大，这主要由石油开采工艺决定。预计西城区工业用水量仍将以10%左右的增长率增长，并将持续一个较长的阶段，而后趋于平缓或实现负增长。

3 省内市县城市用水发展趋势分析预测

在黑龙江省内各市县的给水工程规划中，给水工程绝大多数始建于20世纪70年代初期，总体起步较晚，发展比较缓慢，供水规模普遍较小、现状供水能力不够。由于市政供水管网敷设率不高，供水量不足，室外排水设施不具备，室内给排水器具不配套，居民生活质量、居住环境状况大多不好。近年随着改革开放步伐的加快，国家的一些经济政策拉动了各地的经济，带动了城市房地产业发展，市民居住条件开始改善，享用到室内上、下水设施给生活带来的方便，这一时期由此引起的用水量的增长会较快，随着时间推移、经济条件的改善、热水器、洗衣机的普遍进入家庭，用水量的快速增长时期会持续一段时间，但城市用水量的增长性质会由城市基础设施增加引起的用水量增长逐步过渡到室内用水器具完善引起的用水量增长，这段增长时间的长短会随着城市经济状况及居民生活水平变化而变化。

通过上述各城市供水现状及规划数据对比分析说明，黑龙江省内各市县用水量已进入快速增长时期，近期以城市基础设施增加（规划供水管线普遍增长2～4倍或更多）和人口增加带来的增长为主，规划中、远期以室内用水器具完善、人口增加带来的增长为主。目前省内各市县给水工程除大庆市由于其经济实力雄厚，城市基础设施及居民室内给排水器具也相当完善，生活用水量的增长只是人口增加带来的增长，城市总用水量随着工业产业结构的调整会引起工业用水量的改变，而使整个用水量增长趋势趋于缓慢外，其他各市县则刚刚走出发展初期的缓慢增长阶段而进入快速增加时期，这个增长阶段的长短取决于各地政府的经济实力及基础设施建设的投资力度。总的来说，在新一轮城市总体规划给水工程规划中，规划供水指标增长是大势所趋，所以在给水工程规划供水量指标确定时，千万不要忽视了这一点，不要违背了客观规律，一定要综合分析多方面情况再确定。

需要说明一点，给水工程规划指标确定后，最终计算出的城市给水量是进行城市水资源动态平衡的总体水量，不是城市水厂供水规模数量。给水工程规划供水指标也不同于水厂设计的市政工程供水指标，二者分别执行国家不同的规范，不应将两者混淆。规划供水量计算主要是为了校核城市水资源能否满足城市远期发展需求，给未来城市用水构筑一个总体框架，尤其将地表水源做为城市供水水源的市县，规划供水指标且莫过小，因现在的地表水源水体大多兼具城市供水、渔业养殖、农田灌溉、甚至防洪发电几项功能，兴利库容（可利用库容）一定要给城市供水留出足够的份额，要未雨绸缪，立足当前、着眼于长远，否则其它功能投资建设到位后。再发现城市供水量不足将对城市发展有一定的影响。

根据上述对供水指标影响因素分析，我们认为大庆市西城区2020年规划供水指标会增加，但主要是人口增加引起的用水量增加，且增长幅度不大，而其它几个城市由于目前城市基础设施建设缺口较大，远期城市用水量增长幅度会较大。

4 开源节流并举

由于大庆市西部城区地下水超量开采，已引发地下水位以每年约1 m的速度下降，破坏了地下水原有的平衡，造成地下水越层补给，使已受地表纳污泡沼污染的潜水在一定程度上污染了深层地下水，使地下水中一些指标超标，而来自“三引”工程的地表水又花费巨资长距离输水，供水成本很高。规划要求大庆市今后应多在节水上做文章，如增加含油污水采油回注水量等，可使工业用水节水达20%以上。地下水开采量在保持现有开采量不变的前题下，应加强水源保护，以利于城市发展。

对于西城区工业生产用水，要在增加产品的科技含量，降低单位耗水量和提高水的重复利用率上多做文章，杜绝上马科技含量低耗水量大的项目，力争工业用水的增加通过工业产品生产工艺的改良来解决，为工业用水量零增长和负增长创造条件。对居民生活用水可通过定额供水、超定额加价、“IC”卡计量收费等方法来控制用水浪费。大庆市的有关部门要加强对水资源的统一管理，认真详细地分析城市中与供水有关的多方面因素后，慎重确定规划供水指标，从实计算出符合城市具体情况的规划用水量，真正为水资源的可持续发展创造条件。

［1］刘昌明，何希吾，等.中国21世纪水问题方略［M］.北京：科学出版社，1996.

［2］大庆市国土开发专题规划集［C］.大庆，2000.