胶东调水工程受水区水资源利用分析

冯 慧

(山东省调水工程运行维护中心胶州管理站，山东 青岛 266300)

水资源是基础的自然资源，是人类生存和发展不可缺少的生命线，也是保障经济和社会发展的重要动力[1]。我国水资源总量较多，但时空分布不均匀[2]，人均占有量仅占世界人均的1/4，而山东省胶东地区更是北方严重缺水的区域，人均水资源占有量不足全国的1/7[3]。胶东调水工程有效缓解了青岛、烟台、潍坊、威海4市用水紧张的局面，但同时也使得胶东地区对外调水具有较高的依赖性，当黄河、长江等外调水源难以保障时，将严重威胁该地区的用水安全。因此，对胶东调水工程受水区的水资源利用状况进行分析研究，探讨该地区的供水需水状况，对调水工程的长期运行发展与水资源的合理分配应用具有重要的现实意义。

1 胶东调水工程概况

胶东调水工程是山东省“T”字形调水大动脉的重要组成部分，其分为引黄济青工程和胶东地区引黄调水工程两部分[4]。引黄济青工程全长252km，自打渔张经宋庄、王耨、亭口、棘洪滩4级泵站提水进入青岛棘洪滩水库；胶东地区引黄调水工程全长482km，利用现有引黄济青输水干线160km，自宋庄分水闸新辟输水线路至龙口市黄水河泵站最后到达威海市米山水库[5]。胶东调水工程的受水区主要为青岛、烟台、潍坊、威海4市，2014年4月，胶东调水工程与南水北调东线联合运行，胶东地区供水开始以长江与黄河为双水源。近5a来，胶东调水工程已累计引水40亿m3，为受水区的青岛、烟台、潍坊、威海4市累计配水31.9亿m3，有效缓解了胶东地区水资源供需矛盾，实现了山东省水资源的优化配置，为胶东地区尤其是青岛、烟台、潍坊、威海4市的经济社会发展提供了有力保障。

2 受水区水资源利用分析

2.1 受水区水资源概况

2.1.1水资源特点

青岛、烟台、潍坊、威海4市位于山东省东部地区，受典型的季风气候影响，降水量和水资源总量年际变化幅度很大，丰水年和枯水年交替变化，连丰连枯是该地区水资源变化的主要特征。自2014年胶东调水工程与南水北调东线联合运行至2018年5a间，有3a为枯水年，1a为平水年，1a为丰水年。在1a内的时间分布上，胶东地区的水资源也具有明显的季节性特点，3/4的年降水量与4/5的天然径流量都集中在汛期，特别是在7—8月；部分年份的降雨量就集中在汛期1～2次的特大暴雨中[6]。剧烈的年际变化也使得胶东地区洪涝、干旱等自然灾害频发，水资源也难以得到充分有效的利用。

2.1.2当地水资源量

青岛、烟台、潍坊、威海4市当地水资源主要由地表水与地下水组成，由《山东省水资源综合利用中长期规划》可知，胶东4市地下水资源可开采量为27.96亿m3，地表水资源可利用量为36.72亿m3，当地水资源可利用量为64.68亿m3[7]。

2.1.3外调水量

青岛、烟台、潍坊、威海4市的外调水主要是黄河水和长江水。正常来水年份，山东省黄河干流引水指标为65.03亿m3，南水北调东线一期调水量指标为14.67亿m3[7]，其中胶东4市的外调水量指标见表1。

表1 胶东4市外调水量指标表 单位：亿m3

2.2 受水区水资源分析

2.2.1供水情况分析

胶东4市的供水水源包括地表水、地下水与其他水源3部分，其中地表水源由当地地表水与跨流域调水组成，其他水源由海水淡化、污水处理与雨水回收等组成。当地地表水受自然地理与气候条件影响较大，供水量变化也较大；地下水源供水量相对而言比较稳定，但胶东地区地下水开采量已接近用水总量上限，潍坊部分地区的地下水超采严重，形成明显的降落漏斗，尤其是2014—2015年胶东地区连年干旱，地下水位下降明显，此时继续开采地下水源对水文地质环境与安全都会构成威胁；其他供水水源中海水淡化等新型水资源处理方式在未来必然具有广阔的应用前景，但由于目前技术条件有限，应用成本过高，暂时不能作为胶东地区主要的供水来源。因此，预计在未来较长的一段时间，外调水将会作为胶东4市重要的供水水源。

胶东4市外调水90%以上水源是黄河水与长江水。在表2中，青岛作为引黄济青工程最早的受水区，外调水占总供水量的40%～50%，为当地的经济社会发展提供了可靠的水源保证。潍坊是农业大市，灌溉用水具有较大的需求量，加之工业发展较快，总需水量较大，而地下水是该市的主要供水水源，近几年由于地下水超采严重，寿光市、青州市处于全省最大的淄博—潍坊地下水漏斗区[8]，用足用好外调水是潍坊市发展的主要趋势。烟台市和威海市现状供水以当地地表水和地下水水源为主，地下水利用已接近用水总量控制上限，地表水目前尚有一定的开发利用潜力，外调水将作为两市重要的补充水源。

2.2.2用水情况分析

由《山东省水资源公报》整理得到胶东4市2015—2018年各行业的平均用水量，见表3。由于农业用水量占比较大，且各市农业产业结构存在差异，因此将农业用水分为农田灌溉与林木渔畜两类进行分析。青岛市人口多密度大，生活用水占比最大；烟台市、潍坊市、威海市主要以发展农业为主，农田灌溉占总用水量的比重最大，其中烟台市与威海市的林木渔畜业对水资源也具有较大的依赖性。

表2 胶东4市2015—2018年分水源供水量表 单位：亿m3

表3 胶东4市2015—2018年各行业平均用水量表 单位：亿m3

3 水资源利用存在问题

3.1 水资源总量不足，年际变化剧烈

胶东调水工程受水区水资源匮乏，青岛、烟台、潍坊、威海4市的水资源占有量不足全国的1/7，属于联合国确认的人均占有量小于500m3的严重缺水的地区[9]。受水区水资源不足，分配不均，降水量、水资源量年际变化较大，水资源年内分配具有明显的季节性，降雨集中在汛期，春旱夏涝现象明显，水资源难以得到有效的利用。

3.2 地下水开采量达上限，威胁地质环境安全

胶东调水工程受水区中烟台、潍坊、威海3市对地下水供水具有较高的依赖性，尤其是潍坊地区地下水供水接近总供水量的60%，地下水超采现象严重，局部地区已出现明显的降落漏斗现象，影响地质构造。同时，过度开采地下水也会造成地面沉降、塌陷、沿海地区海水倒灌等危害。

3.3 黄河客水入境量逐年下降，可用水资源呈减少趋势

短期来看，胶东4市的外调水依旧以黄河水为主，而受流域丰枯年变化以及国家西部大开发战略的实施，黄河上中游的引水量将大幅增加，胶东调水工程受水区引黄水量势必会受到影响，黄河水“可用而不可靠”[6]的现象已日趋明显。

3.4 外调水输水过程中水质安全存在风险

胶东调水工程受水区外调水大多采用明渠输水，受外部环境与人为因素影响较大，突发水污染风险种类、数量也较多，一旦发生水污染问题，治理起来极为困难[10]。如2016年青岛棘洪滩水库出现了植物疯长的现象，严重影响了水库水质安全，对青岛地区的调水输水造成了一定威胁。

3.5 水资源紧缺与水资源浪费现象并存

胶东4市一方面水资源比较紧缺，另一方面也存在水资源利用粗放低效等问题，无形中造成了大量浪费。受水区的烟台、潍坊、威海3市皆为农业大市，潍坊寿光更有“中国菜都”的称号，农业用水占总用水量比重较大。目前，胶东地区的农业灌溉方式依旧以传统的地面漫灌为主，水资源利用系数不到0.6，而发达国家的水资源有效利用系数为0.7～0.8。工业用水也有可提升改进的空间，目前工业用水的重复利用率为50%，而发达国家为75%～85%[11]。

4 对策与建议

4.1 提高外调水尤其是长江水的使用比例

就目前供水情况而言，胶东4市地下水利用已达到较高水平，进一步开发利用的潜力不大，提高外调水的使用比例是受水区水资源可持续发展的重要趋势。短期来看，受水区的外调水依旧以黄河水为主，但随着黄河下游水量的逐年减少和南水北调东线工程的持续完善，长江水将会成为受水区重要的供水水源之一。

4.2 加强外调水输水过程中水质安全管理

外调水目前已占青岛等工程沿线城市供水量的50%左右，供水水质安全对受水区城市发展与居民生产生活具有重要影响。调水过程中，要加强对输水渠道两岸的管理，防止污染源进入；利用科学、自动化设备快速、及时监测水质，促使水质保护工作端口前移[12- 13]，将隐患消灭在萌芽阶段；同时也要继续完善应急预案体系，根据《山东省胶东调水工程调水突发事件应急预案》和《突发性水污染事件应急处置方案》妥善处理各类水污染突发事件。

4.3 实施节水工程，加强水资源循环利用

胶东4市尤其是青岛地区对外调水依赖程度较高，当黄河、长江等外调水源难以保障时，将严重威胁该地区的用水安全，因此在注重“开源”的同时更要注重“节流”。受水区中农业是用水大户，节水潜力最大，应大力推广农业综合节水措施，提高灌溉水利用系数。以传统的地面漫灌为例，由于渠道渗漏、田间渗漏与蒸发等因素影响，真正被农作物利用的只有灌溉总水量的1/3左右[14- 15]。在工业用水方面，需要积极采用先进的工艺和技术，改变生产用水方式，提高水的循环利用率及回用率。城市生活用水方面要加强居民的生活节水意识，促进水资源循环利用，实施雨洪资源利用工程建设，加大对海水淡化、再生水等非常规水资源的开发利用[16]。