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泰安市岱岳区水资源现状及开发利用分析

2017-12-20,,

地下水 2017年5期
关键词:岱岳区水资源量保证率

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(山东省泰安水文水资源勘测局,山东 泰安 271000)

泰安市岱岳区水资源现状及开发利用分析

钱丽丽,魏长勇,赵鹏

(山东省泰安水文水资源勘测局,山东 泰安 271000)

随着城市化率的不断提高和工农业的发展,水资源供需矛盾日益突出,水资源短缺已越来越成为制约发展的主要因素。通过对岱岳区水资源分布情况、水资源开发利用现状进行一定程度的分析,初步探讨了区域内存在的水资源问题,并提出了相应措施建议,可以为区域的水资源可持续开发利用提供可靠的技术支持。

可供水量;需水量;水功能区;供需平衡

1 研究区概况

1.1 自然地理与社会经济

泰安市岱岳区地处山东省中部,岱岳区是古文明“大汶口文化”的发祥地,北依省会泉城济南,南临孔子故里曲阜,处于“一山一水一圣人”旅游热线中点。岱岳区辖2个街道办事处、13个镇、2个乡,共693个行政村,总人口89.86 万人,其中城镇人口47.75万,农业人口42.11万,城镇化率53.14%。

岱岳区正北方向有五岳独尊的泰山,东南方向有国家森林公园徂徕山,大汶河横贯东西,总体地势北高南低,东高西低,山地、丘陵、平原各占三分之一。其中山区面积540.83 km2,占总面积的30.9%;丘陵面积647.46 km2,占总面积37%;平原面积561.71 km2,占总面积的32.1%。全境南北长66 km,东西宽56 km,总面积为1 750 km2。岱岳区已发现矿产46种,储量总计476.93亿 t。

1.2 水文气象

泰安市岱岳区属暖温带半湿润大陆性季风气候,春季干燥多风,夏季高温多雨,秋季天高气爽,冬季寒冷少雪。全区年平均气温12.8℃,7月份最高,平均气温26.1℃,极端最高气温40.0℃;1月份最低,平均气温为-2.5℃,极端最低气温-20.7℃。夏季盛行东风,平均风速3.2 m/s,冬季盛行东北风,平均风速2.3 m/s,全年平均风速2.8 m/s。最大积雪厚度20 cm,最大冻土深度46 cm,平均无霜期198 d。多年平均水面蒸发量一般在1 000~1 220 mm之间,蒸发量年际变化小,最大年水面蒸发量为最小年水面蒸发量的1.5倍左右。蒸发量年内变化一般较大,6月为最大蒸发月份,12月份蒸发量最小。多年平均降水量716.8 mm。其中汛期6—9月降水量占全年降水量的80%左右,具有春旱、夏涝、晚秋又旱的特点。

1.3 河流水系与水利工程

岱岳区境内河流众多,流经本区大于50 km2的河流共有16条,较大河流有8条,主要有大汶河、瀛汶河、石汶河、淘河、泮汶河、柴汶河、漕浊河、康王河。大汶河是流经本市最大的河流,在东平县入黄河,全长231 km。

岱岳区相对于泰安其它县、市、区来说,是水资源较为丰富的区域,也是泰城的重要供水水源及后备水源地。2013年机电井12664眼,其中,配套机井11 069眼。配套机电井装机容量15.1万 KW。有效灌溉面积4.16万 hm2,节水灌溉面积3.00万 hm2,旱涝保收面积3.20万 hm2。岱岳区自1958年以来大力修建水利工程,其中建成中型水库7座,流域控制面积为536.6 km2,总库容2.455 6亿 m3,兴利库容1.653 5亿 m3;小㈠型水库19座,总库容5 388万 m3,兴利库容3 209万 m3;小㈡型水库156座,另外还有蓄水1万 m3以上的塘坝844座,蓄水工程星罗棋布,各类蓄水工程总量占全市的三分之一。

2 水资源状况分析

2.1 水资源量及时空分布特点

1)地表水资源量。根据《泰安市水资源综合规划》等有关资料,岱岳区多年平均地表水资源量29 576万 m3,不同保证率地表水资源量见表1。

表1 岱岳区不同保证率地表水资源量情况表

表2 岱岳区不同保证率水资源量情况表 万 m3

2)地下水资源量。地下水资源量主要指与大气降水和地表水体有直接补排关系的矿化度小于2 g/L的浅层地下淡水资源量。根据《泰安市水资源综合规划》的研究成果,岱岳区多年平均地下水资源量为24 632万 m3。

3)水资源总量。水资源总量为地表水资源量与地下水资源量之和扣除相互转化的重复计算量。岱岳区多年平均水资源总量35 312万 m3,其中多年平均地表水资源量29 576万 m3,多年平均地下水资源量24 632万 m3,重复计算量18 896万 m3,详见表2。

4)水资源的基本特点。

岱岳区水资源具有以下几个重要特征:(1)地区分布不均衡。年径流量与降水特点基本一致,由东部向西部逐渐减少。地下水资源由于受地貌、土壤、岩性、水文地质、地面植被等下垫面因素影响,分布和赋存有较大的差异。总的情况是平原大于山区,变质岩山区属贫水区,补给条件较好的岩溶山区地下水较丰富。沿河的平原区含水层颗粒较粗,补给条件好,地下水资源比较丰富。(2)水资源量年际、年内变化大,开发利用难度大。区域内水资源主要来源于大气降水,由于大气降水的年际、年内变化大,因而水资源量也具有同样的特点。据分析,80%的天然年径流量集中在汛期(6~9月份),其余8个月的径流量仅占20%;年际变化更为明显,最大天然年径流量为最小年径流量的30倍。(3)地表水与地下水之间关系密切。区域内地表水与地下水联系密切,地下水流向与地表水基本一致,从山地丘陵向平原汇集,太古代变质岩山脊既是地表水分水岭,也是地下水分水岭。在山丘区,除降水为地下水主要补给来源外,以风化裂隙水、岩溶裂隙水、孔隙裂隙水、第四系孔隙水为主要形式,通过河流断层构造地表、地下发生水力联系,前者补给后者,后者排泄前者。在平原区,分布着冲洪积砂砾层孔隙水,补给来源广泛,除降雨入渗外,因处在水文地质区中低洼处,为地下水汇集中心,南北两侧均有地下水向河谷运动,并沿河谷排泄。(4)水资源总量不足,人均、亩均占有量偏低。岱岳区现状年人均水资源量381.5 m3,亩均水资源量311.6 m3,与全国平均水平相比,人均水资源量约为全国水平2 230 m3的1/6,亩均水量约为全国水平1 870 m3的1/6。

2.2 水功能区水质及变化情况

项目建设地址在泰安市岱岳区,岱岳区水功能区共涉及6个,分别为瀛汶河泰安农业用水区、大汶河泰安工业用水区、大河水库工业用水区、石汶河泰安源头水保护区、石汶河泰安农业用水区、柴汶河泰安工业用水区。依据2016山东省水环境监测中心泰安分中心水质监测资料,对岱岳区水功能区水环境质量进行评价,评价成果见表评价成果见表3。

表3 岱岳区2016年水功能区水环境质量评价表

3 水资源开发利用现状分析

3.1 供水工程与供水量

岱岳区地表水供水工程有黄前、胜利、小安门、山阳、崅峪、彩山、大河等7座中型水库,流域控制面积为536.6 km2,兴利库容为16 535万 m3,有效灌溉面积18.02万亩;小㈠型水库19座,流域控制面积为240.2 km2,兴利库容3 209万 m3,有效灌溉面积8.06万亩。目前已初步形成了规划协调、布局合理、排灌结合、兴利除害并举的水利工程体系。

岱岳区的地下水开发利用主要靠人工开采,2016年有机电井12 718眼,其中,配套机井11 069眼。近年来随着经济的快速发展,岱岳区工农业对水的需求逐渐增加。

3.2 现状年可供水量分析

3.2.1 地表水可供水量

岱岳区地表水可供水量主要来源于水库、塘坝提供的水量,经兴利调节计算,现状年P=50%、75%、95%时的可供水量分别为22 984万 m3、15 435万 m3、6 917万 m3(不包括黄前水库可供水量)。因通过胜利引水渠、颜谢和汶口引汶工程引汶河的水量占用岱岳区地表水用水指标,故将该引汶水可引水量计入地表水可供水量,现状年P=50%、75%、95%时的可引水量分别为9 800万 m3、9 800万 m3、6 917万 m3。结合岱岳区地表水资源总量情况综合分析,现状年50%、75%和95%不同保证率的地表水可供水量分别为9 800万 m3、9 800万 m3和6 917万 m3。

3.2.2 地下水可开采量

地下水多年平均可开采量为15 837万 m3。根据山东省和泰安市实施最严格水资源管理制度要求,现状年岱岳区地下水平水年用水总量控制指标为13 000万 m3(含高新区300万 m3)。结合岱岳区地下水资源总量情况综合分析,岱岳区地下水可允许开采量为13 000万 m3。

3.2.3 非常规水可利用量

本区非常规水源为中水和雨洪资源,现状年非常规水量为2 200万 m3。 考虑最严格水资源管理制度的情况下岱岳区不同保证率可供水量计算成果见表4。

3.3 用水量与用水结构

现状需水量按生活、工业、农业用水统计。农业需水量包括农、林、牧、渔需水量,按现状灌溉面积乘以灌溉定额求得不同保证率的需水量。岱岳区现状年社会经济指标、各部门用水指标和不同保证率的总需水量见表5~表7。

现状水量供需平衡分析。由现状年不同保证率供需平衡分析结果表8可以看出,岱岳区保证率为50%时,可供水量大于需水量,有少量余水;当保证率提高至75%、95%时,均有不同程度的缺水。

从本区域的用水结构来看,本区用水大户为农业灌溉,随着社会的发展和科技的进步,农业节水灌溉率在不断提高,此举可节约大量水资源。同时随着人们的节水意识的不断增强,工业和生活用水的回收利用率也将不断提高。另外,岱岳区在大汶河上修建了多处拦河坝,这些水利工程的节水拦蓄不但可以补给当地地下水,还可以增加岱岳区的地表可供水资源量。由上可见,岱岳区通过采取节水、加大中水回用、增建地表拦蓄工程等措施可以缓解未来发展的水资源供需矛盾。

表4 现状年(2016年)可供水量成果表 万 m3

表5 现状年(2016年)社会经济各部门用水指标表

表6 现状年(2016年)社会经济指标统计表

表7 现状年(2013年)不同保证率下的总需水量表 万 m3

表8 现状年(2016年)水资源供需平衡表

3.4 水资源开发利用存在的问题

通过近几年的供用水资料系列分析,地表水还有一定的开发潜力。根据用水水平分析结果来看,农业用水有一定的节水开发潜力。同时,工业和生活用水通过采取各种节水措施也能节约一部分水资源量。但随着经济和社会的发展,水资源供需矛盾急需解决。在水资源开发利用中还存在以下问题:(1)水质污染问题。近几年经过采取各种水污染治理措施,水质已大有改善,但并未根本解决,其水质仍有一定程度的污染,致使可利用水资源减少。(2)本区域水资源综合利用率偏低。(3)目前本区域中水回用率偏低。(4)水资源存在浪费现象,城市生活用水管网漏失率达12%以上,跑、冒、滴、漏现象还相当普遍。(5)区域内地形地貌严重影响了当地水资源的开发利用,水资源供需矛盾将日益突出。

4 结语

随着城市化率的不断提高和工农业的发展,水资源短缺已越来越成为制约发展的主要因素。通过对泰安市岱岳区水资源状况的分析,可以看出岱岳区水资源量有一定的开发利用潜力,为了解决现阶段岱岳区水资源状况存在的问题,应采取相应解决措施。(1)需要进一步加大治污、限污力度,解决水质污染问题。(2)应该采取节水措施,提高水重复利用率,并进一步加强节水宣传,增强全民节水意识。(3)进一步加大污水处理能力,增加回用力度,以缓解其水资源供需矛盾。(4)进一步提高农业灌溉水的利用率,工业和市政公共用水管理、节水工艺和技术有待提高。通过上述措施,可使用水结构进一步优化,节水措施及节水力度进一步增强,为水资源及当地经济的可持续发展提供基础保障。

[1]泰安市统计局.泰安统计年鉴.2016.

[2]泰安市水利局.泰安市水资源公报.2016.

TV213.9

B

1004-1184(2017)05-0150-03

2017-04-05

钱丽丽(1982-),女,山东泰安人,工程师,主要从事水文水资源方面工作。

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