广陵区现状用水水平及节水潜力分析
2019-06-26施稳萍
王 荃,施稳萍
(1.江苏省扬州市广陵区水利局,江苏 扬州 225000;2.江苏省太仓市水利局,江苏 太仓 215400)
1 广陵区概况
广陵区地处江苏省扬州市中部,长江北岸,江淮平原南部,长江与京杭大运河交汇处,为扬州市主城区,东依廖家沟- 夹江一线,南部濒临长江,与镇江市隔江相望,西至老城区二道河,北濒邵伯湖。长江岸线西起沙头镇河口,东讫头桥镇迎江村;淮河入江水道、京杭运河纵贯南北,分别在三江营、六圩口与长江汇合;古运河流经区境从邗江瓜洲入江。行政区域面积265.36 km2,全区总人口43.13 万人。
2 现状用水水平
2.1 水资源及其开发利用现状
2.1.1 降水
1956 年~2016 年广陵区多年面平均降水量为1046.0 mm,1980 年~2016 年多年面平均降水量为1057.6 mm。全区及周边各雨量站多年平均雨量在1022.4 mm~1077.5 mm 之间,最大多年平均降水量为瓜洲闸站1077.5 mm,最小为六闸站1022.4 mm,最大值与最小值倍比为1.05。广陵区降水量的空间分布比较均匀,由东北向西南逐渐减小,变化梯度较小。
广陵区属亚热带季风性湿润气候,降水年际变化相对较大,全区1956 年~2016 年平均年雨量为1046.0 mm,最大平均年雨量为1779.4 mm(2016 年),最小年雨量为436.2 mm(1978年),最大值与最小值倍比为4.08。
2.1.2 蒸发
1980 年~2016 年多年平均蒸发量为908.0 mm。广陵区最大年蒸发量为1994 年1080.3 mm,最小年蒸发量为1999 年759.0 mm,最大值与最小值倍比为1.42,变差系数CV为0.09。
受温度变化影响,广陵区水面蒸发年内分布参差不齐。夏季气温高,蒸发量大;冬季气温低,蒸发量小。最低月蒸发量发生在1 月份,约为28.6 mm,仅占年蒸发量的约3.1%;最大连续四个月蒸发量一般为5 月~8 月,蒸发总量为432.6 mm,占年蒸发量的47.6%,汛期(5 月~9 月)蒸发量为528.9 mm,占年蒸发量58.2%,接近汛期降雨量与年降雨量之比。
2.1.3 水资源量
广陵区地表径流相对集中于6 月~9 月(78.9%),其中7月份径流量占比最大为29.6%。广陵区城镇径流系数为0.73,水面为0.11,水田为0.26,旱地平原为0.24,全市径流系数为0.33。区地下水资源量为0.39 亿m3。1956 年~2016 年水资源总量为0.98 亿m3,1980 年~2016 年水资源总量为1.02 亿m3。
广陵区多年平均地表水资源可利用量为0.28 亿m3/a,地下水潜水(不含重复计算部分)可利用量为0.06 亿m3/a,过境水可利用量为1.54 亿m3/a,总可利用量为1.88 亿m3/a。
2.1.4 水质评价
2016 年广陵区评价的6 条河流中,廖家沟、长江和大运河水质相对较好,其中廖家沟和长江水质全年均为Ⅱ类;大运河全年水质为Ⅱ~Ⅲ类;古运河扬州闸段水质相对较好,除7 月因氨氮超标为劣Ⅴ类外,其余均为Ⅱ~Ⅲ类;古运河三湾段水质相对较差,全年以Ⅴ~劣Ⅴ类为主,超标项目为氨氮;七里河和小秦淮河水质相对较差,达标率较低,主要超标项目为氨氮。广陵区省级水功能区及监测断面结果见表1。
表1 广陵区省级水功能区及监测断面一览表
2.2 现状供用水量
根据《扬州市水资源公报》,2016 年广陵区总供水量25258 万m3,其中地表水供水量25250 万m3,占广陵区供水总量的99.97%,地下水(深)供水8 万m3,占广陵区供水总量的0.03%。在地表水供应中,当地地表水量为4057 万m3,外部水量为2.1193 亿m3。
2016 年广陵区总用水量25258 万m3。各分项用水中农业用水量最大,为9906 万m3,占总用水量的39.2%。2016 年广陵区用水量情况见表2。
表2 2016 年广陵区用水量统计表
2.3 主要用水指标分析
广陵区现状地表水资源开发受地形条件制约,进一步大规模开发利用存在很多困难,需要依靠外调水、局部蓄水工程、非常规水源等工程措施加以缓解。另一方面,在供水环节、部分行业的用水效率上仍有提升空间。现状用水指标情况见表3。
表3 2016 年广陵区用水指标一览表
3 节水潜力分析
分析和计算现状节水潜力,首先需分析和确定子行业的节水标准,然后计算子行业的节水潜力,最后综合农业、工业及生活节水潜力,得出综合节水潜力。
3.1 农业节水潜力计算
农业节水潜力按下式计算:
式中:dWn为农田灌溉节水潜力;A0为现状灌溉面积(有效灌溉面积);Qmo、Qmt分别为基准年和2020 年毛灌溉需水定额。
广陵区现状灌溉面积约为9.7 万亩,农业用水占总用水量的39.2%,现状毛灌溉需水定额为497 m3/亩,规划年2020 年的规划值为460 m3/亩,计算得广陵区现状年农业灌溉节水潜力为358.9 万m3。
3.2 工业节水潜力计算
工业节水潜力计算主要由提高工业用水重复利用率和降低万元增加值用水量节水组成。
(1)工业用水重复利用率节水潜力计算:
式中:Wgη为工业用水重复利用率节水潜力;Z0为现状年工业增加值;Q0为现状年万元工业增加值用水量;η1为现状年实际工业重复利用率;η2为按国内外先进水平的工业重复利用率。
广陵区现状工业增加值为190.81 亿元,现状万元工业增加值用水量为9.6 m3/万元,现状工业重复利用率为83%。因此,本次计算的取规划年2020 年的规划值为85%。经计算,节水潜力为215.5 万m3。
(2)降低万元增加值用水量节水潜力计算:
式中:Wgη为万元增加值用水量节水潜力;Z0为现状年工业增加值;Q0为现状年万元工业增加值用水量;Qt为高水平下的万元工业增加值用水量。
广陵区现状工业增加值190.81 亿元,现状万元工业增加值用水量为9.6 m3/万元,规划年2020 年的规划值为8.7 m3/万元。经计算,节水潜力为171.7 万m3。
因此,广陵区现状工业节水潜力为215.5+171.7=387.2万m3。
3.3 城镇生活节水潜力计算
城镇生活节水潜力的计算主要由供水管网节水和节水器具节水两部分组成。
(1)提高供水管网节水潜力计算:
式中:dWgw为供水管网节水潜力;Wgw0为自来水厂供出的城镇生活用水量;η0、ηt分别为现状年实际供水管网漏失率和按先进城市供水管网漏损率控制的供水管网漏失率。
根据国务院2015 年4 月下发的《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》中规定,到2017 年,全国公共供水管网漏损率控制在12%以内;到2020 年控制在10%以内。因此,本次城镇供水管网漏失率取0.10,自来水厂供出的用于广陵区城镇生活用水量约为2550 万m3,现状供水管网漏损率为12.3%。经计算,节水潜力为65.2 万m3。
(2)提高节水器具节水潜力估算:
式中:dWqj为节水器具节水潜力;R为城镇人口;JZ取28;P0、Pt分别为现状年节水器具普及率和理想条件下的节水器具普及率。
广陵区现状城镇人口约为24 万人,广陵区现状节水器具普及率为95%,规划年2020 年的目标值为98%。经计算,节水潜力为7.4 万m3。
因此,广陵区现状年城镇节水潜力为65.2+7.4=72.6 万m3。
由农业、工业及生活节水潜力可知,广陵区总节水潜力为818.7 万m3,其中,农业节水潜力为358.9 万m3,工业节水潜力为387.2 万m3,生活节水潜力为72.6 万m3。
4 结语
本文依据广陵区的用水现状,分别计算工业、农业及生活节水潜力,得到2020 年广陵区总节水潜力为818.7 万m3,其中,农业节水潜力为358.9 万m3,工业节水潜力为387.2 万m3,生活节水潜力为72.6 万m3。