朝阳市水资源优化配置方案探析

2022-05-25那荣越

黑龙江水利科技 2022年4期

那荣越

(辽宁省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，沈阳 110006)

“十三五”规划提出以水定城、以水定产，全面实施最严格水资源管理制度和建设节水型社会的指导思想[1-2]。中央城市工作会议提出了传承历史、绿色低碳、尊重自然的理念，并将城市综合承载能力和环境容量作为城市规模和定位的根本依据。

近年来，受高强度水土资源开发、人口压力持续增长和水循环系统稳定性下降等因素的影响，朝阳市水生态受损、水资源短缺、水污染加剧等问题日趋突出，水资源承载力与经济社会发展失衡，并逐渐成为制约区域可持续发展的“瓶颈”[3]。对此，为实现经济社会、生态环境与水资源的协调发展，研究探讨“三条红线”用水总量控制下的水资源配置方案逐渐引起水文学者的高度重视。文章以朝阳市为例，结合城市未来发展规划及水资源利用现状，以“三条红线”控制为原则尝试探索水资源配置方案，旨在为朝阳市未来用水规划、产业结构调整和水资源高效利用提供一定参考。

1 研究区概况

朝阳市位于辽宁西部，北依腹地，面向沿海，交通便利，地理位置优越。朝阳市辖1个自治县、2个县和2个市辖区，代管2个县级市，常住人口355万，总面积19736km2。2019年，实现生产总值843.1亿元，其中第一、二、三产业增加值194.6亿元、248.0亿元、400.5亿元，三次产业之比23.1∶29.4∶47.5。全年粮食作物播种面积42.55万hm2，其中玉米、经济作物、油量作物、蔬菜与食用菌、果园播种面积为32.93万hm2、4.00万hm2、0.34万hm2、3.05万hm2、2.62万hm2。

朝阳境内有大凌河、小凌河、老哈河、青龙河4大水系，总积水面积19777km2，其中流域面积超过100km2的河流有69条，总长度2560km，多年平均地表径流量13.22亿m3。大凌河属于该区域最大的河流，流经长度226.7km2。朝阳市位于北温带大陆性季风气候区，多年平均气温5.4℃-8.7℃，无霜期120-155d，年降水量450-580mm，受地形条件和自然环境等因素限制，降水时空分布差异较大，主要分布在5-8月。

2 水资源开发利用现状

2.1 现状供用水量

2020年朝阳市总供水量52593.2万m3，其中地表水、地下水供水量和污水回用量为4898.8万m3、45248.3万m3、2446.1万m3，分别占总供水量的9.3%、86.0%、4.7%。地表水供水量中，蓄水、引水、提水工程供水量2538.7万m3、1889.3万m3、470.8万m3，分别占地表水供水量的51.8%、38.6%、9.6%。地下水供水量中，所供水量全部为浅层地下水。

2020年朝阳市总用水量为52593.2万m3，其中生态环境、居民生活、农田灌溉、工业生产、城镇公共和林牧渔学用水量为1441.0万m3、8715.5万m3、22863.0万m3、6725.4万m3、2938.2万m3、9910.1万m3。流域分区用水量：大凌河42135.0万m3，小凌河2888.7万m3，老哈河5341.0万m3，青龙河2228.5万m3。

朝阳市现有再生水大多数通过渠道引入水库，主要用于农业灌溉，只有较少部分用于公共设施冲洗及园区道路喷洒。朝阳市地下水开采率达到85%左右，现阶段具有较高的开发利用程度。

2.2 水资源承载力与现状用水适应性

水资源承载力是指以可预见的社会经济、技术发展水平为基准，以维护生态系统的良性循环和可持续发展为原则，经适当的优化配置，某一具体历史发展阶段水资源最大支撑区域经济社会发展的能力[4-6]。

结合朝阳市水资源开发利用现状，万元GDP用水量、人均水资源量均高于或接近全国平均水平，整体用水程度较高。朝阳市农田灌溉用水量(22863.0万m3)占总用水量(52593.2万m3)的42.47%，仍需进一步优化用水结构。目前，朝阳市地下水开采量较大，局部地下水出现一定程度的超采，整体用水效率不高，水资源缺少统一管理和科学规划。

总体而言，朝阳市现状用水总量并未超出“三条红线”的控制指标，当地水资源承载力与开发利用程度基本适应。

2.3 水资源开发利用现存问题

虽然，朝阳市现状用水量未超出“三条红线”控制指标，但依然存在农业用水比重偏大、用水结构不合理，水利工程建设滞后，局部地下水超采、地下水开发利用程度高等问题。

3 水资源优化配置方案

3.1 水资源配置原则

1)地下水保护原则。在水库、江河等地表水、城镇公共供水以及其他水源满足用水需求的条件下，全部限期关停城镇现有地下取水工程；除对水质有特殊要求必须保留的和为保证供用水安全必须转为应急备用水源外，限期封闭[7]。

2)供水安全原则。水资源配置要考虑应急状态下城市最基本的用水需求，即保证城市供水安全。

3)统筹兼顾原则。统筹考虑城市与县域之间、行业之间、近远期之间、经济社会与生态环境之间的用水需求。

4)优先配置已有供水工程潜力原则。核定现状取水能力，即核实现状水源地95%保证率供水量，利用供水潜力进行水资源配置[8]。

5)污水处理回用优先原则。城市污水处理厂按城市不同的用途分级处理污水，优先使用于生态环境用水，还可用于热电等工业企业。

6)地表水优先原则。配置先用地表水，后用地下水。在不适合建设地表水源的地区可以适当建设地下水源工程[9]。

3.2 总体思路

朝阳市水资源配置总体思路是：近期以阎王鼻子水库，中、远期以辽西北供水工程为骨干，辅之以现有或拟建的地下水源工程、污水处理回用工程，对朝阳城市及开发区、县城及开发区、重点镇、一般乡、镇政府所在地进行水源配置。阎王鼻子水库2025年改为朝阳市应急备用水源，其供水量由辽西北供水工程替代。辽西北供水工程2025、2030年供朝阳地区城市水量分别为2.10亿m3、2.50亿m3。

3.3 水资源配置方案

3.3.1 朝阳市及开发区

朝阳市未来是以辽西北供水工程供水为主、以地下水源供水为辅的城市，因此需要研究供水安全。2020年、2025年、2030年供水安全所需水量分别为19.9万t/d、21.7万t/d、22.5万t/d，若辽西北供水工程出现故障，尚需地下水源供水分别为5.5万t/d、21.7万t/d、22.5万t/d。

朝阳市及开发区现状地下水供水能力为21.03万t/d，根据《辽宁省地下水资源保护条例》，按照《辽宁省地下水保护行动计划》的要求，规划朝阳城市及开发区各水平年削减管网区自备水量分别为0.68万t/d、21.03万t/d、21.03万t/d，剩余地下水供水能力分别为20.35万t/d、0万t/d、0万t/d。换而言之，保证2025年之后朝阳市供水安全，尚需要22.5万t/d的应急水源。规划阎王鼻子水库供水工程、中山水源、扣北水源在2025年后，改为朝阳市应急备用水源，详见表1、表2。

朝阳市及开发区发展导致的缺水，由污水处理回用、阎王鼻子水库、新建地下水源、辽西北供水工程解决。各水平年增供的污水处理回用分别为0.16亿m3、0.20亿m3、0.25亿m3；阎王鼻子水库2020年供朝阳市及开发区水量为0.53亿m3；2020年建设地下水源八宝，在2025年以后改为备用水源。辽西北供水工程2020年、2030年供朝阳及开发区水量分别为1.61亿m3、1.92亿m3。