山东省开发利用水资源的远期构想
2015-04-06朱振安山东省水利厅山东济南250014
朱振安(山东省水利厅,山东 济南 250014)
山东省开发利用水资源的远期构想
朱振安
(山东省水利厅,山东 济南 250014)
【摘要】通过对山东省水资源量及缺口分析以及水资源开发利用的潜力分析,提出了2020年前和到21世纪中叶解决水资源缺口的途径及措施建议。初步构想在合理开发当地雨洪资源的基础上,按照“纳沙取水”的原则,在黄河冲沙水量中解决用水缺口问题。
【关键词】山东省;水资源;开发利用;构想
水是生命之源、生产之要、生态之基,水资源是事关国计民生的基础性自然资源和支撑经济社会可持续发展的战略性经济资源,这已成为人们的共识。水是任何一个经济社会发展过程中都离不开的最基础的不可替代的资源。随着经济社会的发展,对水资源的需求愈来愈大,而水资源的总量对一定区域来说是基本不变的,那么,如何解决越来越大的水资源缺口问题,已迫在眉睫。到21世纪中叶,初步预测山东省总需水量为360亿m3,水资源缺口将达80亿m3,如何解决这一缺口,必须未雨绸缪,超前研究。
1 水资源量及缺口分析
山东省多年平均降水总量为1060亿m3,形成的水资源量303亿m3;主要客水黄河多年平均入境水量290亿m3,其中国家分配山东省的用水指标为70亿m3。
据初步预测,到2020年、2030年、2040年和2050年,山东省一般年份(平水年)需水量分别为323亿m3、330亿m3、337亿m3和344亿m3,干旱年份(枯水年)需水量分别为338亿m3、345亿m3、352亿m3和359亿m3,以2010年为基准各类水利设施的供水能力为280亿m3,全省一般年份缺水量分别为43亿m3、50亿m3、57亿m3和64亿m3,干旱年份缺水量分别为58亿 m3、65 亿m3、72亿m3和79亿m3。到21世纪中叶,山东省缺口将达80亿m3。
2 水资源开发利用的潜力分析
2.1当地水资源开发利用的潜力分析
山东省多年平均降水总量为1060亿m3,约有70%在转化为水资源之前就被利用了(湿润了大地、滋养了植被、改善了气候),只有30%形成径流,成为当地水资源量303亿m3,其中当地河川径流198亿m3,地下水165亿m3(其中重复计算水量60亿m3)。
1)河川径流。初步统计,到2010年底,山东省建成的各类拦蓄工程可利用河川径流量约110 亿m3,占地表径流量的56%。多年平均入海水量约41.4亿m3,(其中小清河区7.5亿m3,胶东诸河区24.5亿m3,日赣区2.0亿m3,徒骇马颊区7.4亿m3);沂沭泗河流域出境水量24.0亿m3,共计65.4亿m3,约占河川径流量的33%。由于地表径流年际年内变化大,且主要由一两次大暴雨形成,再提高地表水资源量开发利用率难度极大。尽管如此,由于水资源的地域分布和生产力布局的差异,使得水资源相对丰富且需水量相对较少的沂沭汶泗水系和胶东独流入海水系的水资源尚有一定的开发潜力。
2)地下水。2010年底全省年开采地下水量110亿m3,占可开采量125亿m3的88%。由于过去城市工业集中开采地下水,形成地下水漏斗区和海水入侵,需停止或限制在漏斗区开采地下水,而在沿黄及部分沿河地带可适当开采部分地下水,因此,需要适当调整、合理布局,地下水总量已无开发潜力。
2.2客水资源开发利用的潜力分析
山东省的客水资源主要包括黄河来水和正在实施的南水北调东线工程的调水量。
1)南水北调东线一期工程及配套工程完成后,可解决15亿m3的水量,国家即将启动的第二期工程规划,因多级提水耗能多且投资巨大,其调水量有限。
2)据黄河1980—2000年资料统计,年平均入山东省水量290亿m3,年平均入海水量202亿m3。国家分配山东省的用水控制指标为70亿m3,近几年实际用水量不足70亿m3。黄河流域综合规划中留出了190亿m3水量用于冲沙入海,在留出维持河口生态所需要的20亿m3(流量不小于50m3/s)水量后,有170亿m3黄河冲沙入海水量可供利用。
3 解决水资源缺口的途径及措施
3.12020年前解决水资源缺口的途径及措施
2020年前全面完成现代水网规划的内容,重点实施雨洪水资源利用工程,增加11亿m3的可利用水量;在山东半岛独流入海水系中,兴建拦蓄工程和河口地下水库,增加4亿m3的可利用水量;在大汶河流域实施洪水资源利用工程,增加1亿m3的可利用水量;在徒骇马颊河流域实施洪水资源利用工程,增加1亿m3的可利用水量。山东省当地水资源利用总量为227亿m3,开发程度已高达75%。到2020年可供水量达312亿m3(含黄河水70亿m3、南水北调15亿m3),而尚有缺口11亿m3,缺水率3.4%。
3.221世纪中叶解决水资源缺口的途径及措施
在2020年供水能力达312亿m3的基础上,到2050年,满足一般年份(平水年)和干旱年份(枯水年)用水需求尚有32亿m3和47亿m3缺口。解决这些水资源缺口除继续申请南水北调二期工程解决部分水量外,主要途径是从170亿m3黄河冲沙入海水量中找路子。初步构想:一是建设河口水库;二是在黄河沿线低洼地带建设调蓄水库,将水沙资源有控制地同时利用,造福人类。
1)河口水库。自现有黄河清水沟入海右岸向东南方向再转向西南与小清河入海口左岸划一弧线筑坝连接,在适当位置建设泄水闸和船闸各1座,在黄河入海口清8断面右岸建设引水闸1座,自闸下向南开挖长约10km的引水入库河道。蓄水面积约1100km2,水位1.50m,库容约55亿m3;年入库水量60亿m3,入库沙量1.3亿t(合1亿m3);可使用55年,造地11万hm2。该工程的入库河流除引黄河水外,仅有支脉河和广利河,水质较好,避免了与小清河通航、潍坊港及潍北盐化工之间的矛盾,工程易于实施,但会给库区内广利港的船只进出海带来不便。估算工程需投资2100亿元,单方库容约投资38.2元。
2)沿河水库。随着黄河中上游水土保持工作的加强和小浪底水库的运用,上游来沙量急剧减少,东平湖分滞黄河洪水的几率大大降低,黄河北展、黄河南展滞洪区已不再承担分洪、分凌任务,这就为利用这些滞洪区蓄水兴利创造了条件。
(1)东平湖水库。东平湖总面积627km2,其中老湖区209km2,新湖区418km2。初步设想是对东平湖实行分区滞洪,老湖区为一区,新湖区柳长河以东约200km2的区域作为三区、以西的区域作为二区,并按一、二、三的顺序运用滞洪区。三区地势低洼,涝灾频繁,且东堤外地势亦相对较低,可将三区建成蓄水和滞洪两用的水库,通过挖湖在东堤外填洼造地增加5亿m3的库容,调蓄沂河西调水和南四湖北调来水,在黄河非汛期从滞洪库容中调出10亿m3的库容,调蓄黄河汛末洪水,形成15亿m3的兴利库容,并直接并入南水北调的输水干线。可利用已有堤防加固并做好防渗,需开挖土方5亿m3,安排10万人搬迁。水库估算投资350亿元(其中库区淹没移民占地230亿元),单方库容约需投资23.3元。
(2)黄河北展、黄河南展水库。国家规划黄河北展、黄河南展滞洪区不再承担分滞黄河洪水和冰凌的任务,两个区域地势相对低洼,人口稀少,搬迁任务相对较轻,可利用已有堤防加固并做好防渗,将其改建为2座大型平原水库具有较多有利条件。黄河北展区的面积和人口分别为106km2、4.38万人,蓄水库容10亿m3;南展区的面积和人口分别为123km2、5.1万人,蓄水库容12亿m3。两座水库估算投资300亿元(其中库区淹
没移民占地230亿元),单方库容约需投资13.6元。
4 结论与建议
到2050年全省水资源缺口约80亿m3,预计到2020年可解决32亿m3(开发利用当地雨洪水资源17亿m3,利用南水北调水15亿m3),尚有近50亿m3的缺口在国家预留冲沙入海的170 亿m3黄河水中解决。主要措施是按照用水纳沙的原则建设调蓄水库。具体方案:一是在黄河入海口建设兴利库容约55亿m3的水库,二是利用黄河北展、南展分滞洪区和东平湖新湖区的柳长河以东区域建设库容分别约为10亿m3、12亿m3、15亿m3的3座水库。
河口水库无移民占地,还能造地,同时可控制黄河入海流路,延长清水沟流路的运行年限,可只留一条备用流路,保证了黄河三角洲的开发空间;可自流充库,但供水时需建设提水泵站及输水管线;把海水置换出去所需时间较长,约6年左右。
东平湖水库需移民占地,可自流充库(在调蓄沂沭泗洪水时需提水入库),供水时可直接自流并入南水北调干线。黄河北展、南展水库需移民占地,蓄水时提水入库、供水时需建设提水泵站及输水管线。
以上分析,资料所限,仅提出了一个思路和初步构想,建议有关部门组织力量进行专题研究。
(责任编辑赵其芬)
【中图分类号】TV213.4
【文献标识码】B
【文章编号】1009-6159(2015)-04-0001-02
收稿日期:2015-02-20
作者简介:朱振安(1958—),男,调研员