引滦水资源供需平衡分析与对策
2020-10-16张海英
□吕 艳 张海英 丛 瑞
近年,水资源问题日益突出,天津、唐山等城市的用水短缺持续存在。为合理开发利用引滦水资源,缓解海河流域水量供需矛盾,利用现有河道和引滦工程,在增加水资源的有效供给,保证津、唐两市人民生活用水安全的同时,逐步开展了引滦水资源供需平衡分析,发挥引滦水资源最大综合效益。
1.滦河水资源现状
滦河发源于河北省承德市丰宁满族自治县大滩镇孤石村,于河北省唐山市乐亭县兜网铺入海。滦河支流众多,流域面积大于1000km2的主要支流有12条,其中流域面积最大的是伊逊河,长度和水量最大的是青龙河。滦河水量比较丰沛,但年内分配集中,年际丰、枯变化悬殊,而且常出现连丰连枯现象。
滦河流域属于东亚季风气候区,多年平均降水量549mm。滦河流域多年平均水资源总量为43.71亿m3(1991~2010年),其中地表水资源量39.49亿m3、地下水资源量 19.40亿m3、地表水资源量与地下水资源量间重复计算量15.18亿m3。见表1。
经过多年的建设,滦河流域现已形成包括当地地表水、地下水和非常规水源等供水工程在内的较为完整的供水工程体系。滦河流域是海河流域水资源较丰富的地区,1991~2010年的地表水资源量为36.32亿m3,按该时段计算的滦河流域地表水资源开发利用程度为58.7%;1956~2000年地表水资源量为53.09亿m3,按该时段计算的滦河流域地表水资源开发利用程度为40%。见表2。
表1 滦河流域水资源评价成果表 单位:亿m3
表2 滦河流域水资源开发利用率表 单位:亿m3
表3 天津市规划水平年多年平均总供水量 单位:亿m3
表4 天津市多年平均总需水量 单位:亿m3
2.流域内主要城市供需水量预测
2.1 天津供需水量预测
为提高天津市供水保证率,南水北调通水以后,天津市将引滦入津工程、南水北调中线工程、南水北调东线工程和引黄济津工程4个外调水源工程作为水源。外调水源以引江、引滦为主,引黄济津作为应急供水水源。
根据《南水北调工程总体规划》中线一期、东线二期通水后,2020年、2030年天津市的分配水量分别为:13.6亿m3和18.6亿m3,实收水量为11.56亿m3和15.81亿m3(总干线和天津干线输水损失率约为15%)。见表3。
根据《天津市城市总体规划》和天津市多年平均用水量,预测天津市2020年、2030年城镇需水分别为6.12亿 m3、7.54亿m3;生产需水分别为 30.24亿 m3、32.16亿m3;环境生态需水分别为 4.09亿 m3、4.35亿 m3。见表4。
2.2 承德市供需水量预测
承德市2020年、2030年可供水量50%、75%保证率分别为14.84亿m3、15.74 亿 m3和 16.98 亿 m3、17.35 亿 m3。根据《承德市水资源评价》成果,承德市不同水平年国民经济发展目标和用水结构预测,承德市2020年50%、75%、95%保证率需水量分别为15.07亿m3、16.41亿 m3、17.74亿 m3;2030年 50%、75%、95%保证率需水量分别为16.89亿 m3、18.25亿 m3、19.59亿 m3。
2.3 唐山市供需水量预测
唐山市的可供水量是由地表水、地下水、非常规水和外调水组成。
唐山市2020年、2030年50%、75%保证率可供水量分别为34.82亿m3、34.72 亿 m3和 46.67 亿 m3、44.2 亿 m3。根据《唐山市水资源综合规划》成果,唐山不同水平年国民经济发展目标和城镇生活用水、农村生活用水、工业用水、农业用水和三产等不同的用水结构与用水定额计算,再加上主要河道的生态用水,预测唐山市2020年50%、75%、95%保证率需水分别为44.16亿m3、47.75 亿 m3、50.93 亿 m3。预测唐山市2030水平年保证率50%、75%和95%时需水量分别为47.34亿m3、48.89亿m3和49.94亿m3。
2.4 秦皇岛市供需水量预测
秦皇岛市2020年保证率50%、75%和95%情况下可供水量分别为:12.07亿 m3、10.26亿 m3和 8.08亿 m3,其中:地表水分别为:5.95亿 m3、4.15 亿 m3和1.97 亿 m3;地下水分别为:5.65 亿 m3、5.66亿m3和5.67亿m3;非常规水分别为:0.08 亿 m3、0.22 亿 m3和 0.45亿 m3。依据秦皇岛市社会经济发展现状以及秦皇岛市发展规划纲要,综合社会经济需水和生态环境需水计算结果,预测秦皇岛市2020年保证率50%、75%和95%时需水量分别为11.15亿m3、11.61亿 m3和12.07亿 m3。
预测秦皇岛市2030年保证率50%、75%和95%时需水量分别为17.39亿 m3、17.88亿 m3、23.54亿 m3。
从上述相关城市水资源现状分析我们看到,海河流域内的各大城市普遍存在水资源严重短缺,供需矛盾突出问题,而且随着海河流域经济的快速发展和城镇化建设的进一步推进,水资源供给量减少、需求量增大的供需矛盾将日益突出。
3.流域内主要城市供需水量平衡分析
3.1 天津市供需水量平衡分析
预测天津市2020年可供水为40.45亿m3;预测2030年可供水为44.05亿m3。
3.2 承德市供需水量平衡分析
根据承德市水资源供需分析得出,水资源供需基本能够满足承德市城市生活、生产和生态用水需求。多年平均情况下,预计到2030年,承德市水资源供需基本平衡。
3.3 唐山市供需水量平衡分析
唐山市2020年50%、75%保证率可供水量分别为34.89亿m3、34.69亿m3。2020年50%、75%保证率需水量分别为 44.16亿 m3、47.75亿 m3,相应保证率分别缺水9.28亿m3和13.1亿m3。
唐山市2030年50%、75%保证率可供水量分别为46.66亿m3、44.2亿m3。2030年50%、75%保证率需水量分别为 47.34亿 m3、48.89亿 m3,相应保证率分别缺水0.68亿m3和4.69亿m3。
从以上各表分析,要从根本上解决天津市水资源紧缺与环境恶化的矛盾,一是有赖于外流域调水;二是大力发展节水型工业和节水型农业,建设节水型城市;三是加强城市污水处理利用,提高污水处理率;四是进一步加强海水、咸水淡化利用,增加可利用的淡水资源。根据承德市水资源供需分析得出,水资源供需基本能够满足承德市城市生活、生产和生态用水需求。多年平均情况下,预计到2030年,承德市水资源供需基本平衡。唐山市在平水年、枯水年份下都存在缺水问题,特别是在枯水年份的情况下,即使使用外调水仍难以满足用水需求。根据秦皇岛市水资源供需平衡分析得出,正常年份(平水年)基本能够满足秦皇岛全市城市生活、工业、农业和生态环境用水需求。考虑到秦皇岛市未来发展,对水资源的需求将会进一步的增加,将会出现水资源供应不足的情况。
4.相关建议对策
通过水量平衡的分析,天津市现状缺水量大,水资源供需矛盾将日益突出。缓解供需矛盾可利用南水北调中线工程和引滦入津工程可同时向天津城市供水的有利条件,根据天津市引江、引滦指标水量与城市用水需求情况,通过调节南水北调中线工程和引滦入津工程天津城市供水量的方式,实现引江、引滦水量的优化配置。
当滦河流域来水较丰,潘家口、大黑汀水库在完成分配津唐两市供水指标的基础上,将富余水量纳入京津冀区域水资源统一规划、统一调度,利用富余水量增加向天津供水,置换出天津市引江水量,通过南水北调中线工程供给沿线其他受水区(特别是北京市),或者减少由丹江口水库调入中线受水区的水量,实现引江、引滦水量的对冲平衡。
当滦河流域来水极端偏枯,天津、唐山、秦皇岛3市引滦指标均不能满足用水需求时,增加南水北调中线工程天津供水量,置换出天津市引滦水量通过引滦入唐工程供给唐山市,或潘家口、大黑汀水库利用天津市引滦水量增加滦河下游供水量,桃林口水库增加秦皇岛市供水量,实现引江、引滦水量的反向对冲平衡。
引滦枢纽工程以及沿线蓄水、输水工程,在管理和运行上实现了规范化,各管理单位在完善工程措施的同时,大力推进非工程措施建设,建立水雨情遥测系统、洪水预报调度系统和大坝安全观测系统等,在滦河流域发生洪水时,依托现有水利工程,发挥非工程措施的作用,在津唐两市的通力配合下,实施滦河水资源的跨流域调度,在工程上是有保障的,在技术上也是可行的。
总之,在海河流域内相关城市水资源状况紧张、滦河流域水资源相对丰沛的情况下,潘、大水库水资源参与整个海河流域的水资优化配置是可行的,通过科学、合理的优化调度,才能最大限度地发挥引滦水资源在整个海河流域经济社会发展中的作用,缓解区域水资源供需矛盾。