大连市水资源优化配置研究
2022-05-25邵美烨
邵美烨
(大连市普兰店区生态环境事务服务中心,辽宁 大连 116200)
0 引 言
水资源是维持国家可持续发展和地球生命系统循环的重要资源,对经济社会发展发挥着不可替代的作用[1-2]。受人口压力持续增长、高强度水土资源开发、水循环系统稳定性下降等因素的影响,大连市水资源短缺、水生态受损、水污染加剧等问题已成为制约社会可持续发展的关键因素[3]。为了缓解区域供水压力,通过水资源优化配置科学合理的分配不同形式的、有限的水资源,对保障社会可持续发展和水资源的可持续利用具有重要意义[4-5]。
1 研究区概况
1.1 基本情况
大连市地处辽东半岛最南端,三面环海,地势南低北高、南窄北宽,属山地丘陵型地貌,平原低地零星分布于一些山间谷底和河流入海处,喀斯特和海蚀地貌发育,岩溶地形分布广泛。全市总面积12573.85km2,海岛岸线和陆地海岸线长为618km、1288km,海岸线占全省总海岸线长的73%。境内河流属黄、渤海水系,河网发育,多为独流入海,其中流域面积超过10km2的河流有326条,如庄河、碧流河、清水河、英那河、大沙河、复洲河、三十里堡河、李宫村河等。
大连市属严重资源型缺水城市,多年平均水资源总量为30.74亿m3,其中地表水29.91亿m3,地下水6.98亿m3,两者重复计算水量为6.16亿m3,呈逐渐减少趋势。全市年均降水量为693.5mm,降水分布的总体规律是时间空间分布不均。受地形条件、海陆分布、地理位置等因素影响,降水量分布极不均衡。从时间上,降水量年内变化大,6至9月降雨量占全年的80%;从空间上看,年降水量分布趋势是东部多于西部,北部多于南部,自西南向东北递增。
1.2 水资源利用现状
截至2025年大连市现有各类水库203座,总库容24.96亿m3,其中大型水库有刘大、东风、朱隈、碧流河、松树、转角楼、英那河7座,中型水库有16座,小型水库180座;已建蓄引提工程1447座,总供水能力13.06亿m3,地下工程5799处,供水能力2.4亿m3。大型河流开发利用率超过40%的警戒线,现状用水效率和现有水源供水能力下水资源供需矛盾突出。因此,为了实现不同用水部门和水源之间的水量供需平衡,有必要科学合理的配置该区域水资源。
2 未来水供求情势
2.1 用水需求态势
2.1.1 经济发展指标预测
采用辽河区、松花江区、海河区《水资源综合规划》的数据,并在此基础上结合近些年大连市新的发展规划指标予以修正,2025年、2030年大连市经济指标情况具体见表1。
表1 社会经济发展指标调查统计
2.1.2 需水量预测
根据2010-2025年需水趋势变化修正后的需水预测成果,合理预测各行业用需水量,具体如下:
1)城镇生活需水量预测:采用人均日用水量法。结合经济社会发展水平、城镇规模、节水器具推广及普及情况,考虑气候条件、生活用水习惯,参照《城市居民生活用水量标准》、《行业用水定额》的规定,确定城镇和农村居民生活用水定额应为80-220L/人.d、35-115L/人.d。根据预测的人口指标和拟定的需水定额预测生活需水量,2025年、2030年生活需水量分别为5.67亿m3、6.22亿m3,其中城镇生活需水量分别为5.36亿m3、5.92亿m3[6]。
2)农业需水量预测:采用亩均用水量法。牲畜需水定额采用每头日用水量法预测。在充分考虑各市县农业灌溉和畜牧养殖的实际情况前提下,结合各地区的气候条件、农作物种植结构、灌溉工程情况、畜牧发展情况,参照《辽宁省节水增粮行动总体实施方案》以及《行业用水定额》的具体规定,针对各市县具体情况拟定各种作物的亩均需水量和牲畜日均需水量[7]。根据预测的农业灌溉面积、牲畜头数和拟定的相应需水定额进行农业需水量预测,2025、2030农业需水量分别为6.55亿m3、5.04亿m3,其中农田灌溉需水量3.53亿m3、3.52亿m3。
3)工业需水量预测:根据预测的工业增加值和拟定的需水定额预测。2025年、2030年工业需水量分别为5.28亿m3、6.81亿m3,其中火核电需水量均为678万m3。
4)生态需水量预测:按照公共绿化、公共卫生以及河湖补水三方面进行预测。其中,公共绿化和公共卫生需水量采用面积、定额法进行预测[8]。根据《辽宁省水资源综合规划》和《行业用水定额》,结合辽宁省各地区的实际情况采用亩均用水定额来预测,2025年、2030年生态需水量分别为1.00亿m3、0.99亿m3,其中城镇需水量分0.86亿m3、0.91亿m3。
综上分析,大连市2025年、2025年各业需水总量分别为18.51亿m3、19.06亿m3,详见表2。
表2 大连市需水总量预测表
2.3 需求调控对策措施
1)根据国家确定的2025年和2030年全国用水总量控制目标要求,按照《松花江和辽河流域水资源综合规划》确定的水资源配置总体格局,在控制大连市用水总量不突破全省用水总量控制指标(界河水除外)的基础上,结合各地出现的新情况,合理调节用水结构,优化供水水源配置,进行供需双向调节,提出不同水平年各流域与区域水供求调控总体方案。制订各区域用水总量控制及节约用水方案、新增供水能力及可供水量调配方案、生态环境用水挤占水量的置换与退减方案等,并提出各区域水资源调配能力空间总体布局。
2)对于经济社会发展和区域发展格局较《松花江和辽河流域水资源综合规划》出现较大调整和新的变化的区域,应在全市供用水总量保持不变的前提下,通过供求双向调节以及区域供用水格局的合理调配,提出不同地区的分水源、分用水户的水资源配置方案。
3)在水供求调配总体方案分析确定的基础上,结合重点地区供水安全保障要求优化水资源保护与开发利用战略格局,合理拟定供水水源调配工程的总体布局,制订供水安全保障方案。
3 水资源优化配置
3.1 总体思路
大连市水资源配置总体思路是以在建的大伙房输水应急入连工程、规划的引洋入连工程和现有的引碧入连、引英入连工程为骨干,结合刘大水库、朱隈子水库、松树水库、东风水库,辅之以现有或拟建的小型地下水源工程、污水处理回用工程、海水淡化和海水直接利用,对大连城市及开发区、县城及开发区、重点镇、一般乡、镇政府所在地进行水源配置。
根据《大伙房输水应急入连工程初步设计报告》,在2025年和2030年分别供给大连1.90亿m3、2.79亿m3,其中包括供给松木岛0.36亿m3。大伙房水库输水应急入连工程各水平年水量从别的城市中调剂,其前提是不影响别的城市的各水平年的用水需求。
3.2 水资源配置
1)大连市:大连市是引碧入连、引英入连、大伙房输水应急入连、大连调水工程多水源地表水供水的城市。大连市及大连经济技术开发区、高新技术产业园区及大连旅顺口开发区发展导致的缺水,由再生水利用、大伙房水库输水应急工程、大连调水工程、海水淡化和海水直接利用解决。大伙房水库输水应急工程2025年、2030年供水分别为1.60亿m3、1.88亿m3;2030年大连入连工程供水为7亿m3。大连长兴岛临港工业区发展导致的缺水由再生水利用、大伙房水库输水应急入连工程、海水淡化和海水直接利用解决。大伙房水库输水应急工程2025年、2030年供水分别为0.08亿m3、0.36亿m3。大连花园口经济区发展导致的缺水由再生水利用、英那河水库解决,2025年、2030年从英那河水库供给市区的水量中调剂供水分别为0.06亿m3、0.07亿m3。
2)县级市:庄河市因发展导致的缺水由再生水利用和朱隈子水库二期工程水源解决。瓦房店的缺水由再生水利用、大伙房水库输水应急入连工程解决。大伙房水库输水应急工程2025年、2030年供水分别为0.08亿m3、0.19亿m3。普兰店的缺水由再生水利用、引碧入连工程配置解决。引碧入连工程2025年、2030年调剂给普兰店的供水分别0.08亿m3、0.12亿m3。
3)长海县:长海县城大长山岛及其它诸岛因发展导致的缺水由建设跨海引水工程解决,水源由碧流河水库调剂,2025年、2030年总供水量分别为186万m3、293万m3。
3.3 供需平衡分析
1)地表水可供水量。在现状地表水水源供水基础上,根据各市县具体工程的实际情况,并充分考虑未来蓄、引、提、调各类工程所承担的任务以及配套工程的落实来确定
2)地下水可供水量。地下水源主要为浅层淡水和上第三系地下水,上第三系地下水利用此水源时主要是根据自身的具体情况和要求。浅层地下水源可供水量是在现状地下水源可供水量的基础上,根据《辽宁省封闭地下水取水工程总体方案》的具体要求,在各预测水平年分别进行退减调控[10-14]。
3)外调水量。外调水工程主要有大伙房水库输水工程、大伙房水库应急入连工程、省重点调水工程。
4)其他供水量。其他供水量主要为再生水,其次有少量海水淡化、矿井水利用,还有海水直接利用。
综上分析,大连市2025年、2030年各业供水总量分别为18.51亿m3、19.06亿m3,详见表3。
表3 大连市供水总量控制
从表3可以看出,通过水源优化配置,保证了大连市工、农业发展对水的需求,有利于地区经济的可持续发展;其中,水源工程的建设,需要地方材料、人力投入,有利于当地居民就业;水源优化配置,用优质水源替代不良水源,保证了人群饮水安全,社会效益显著。
该水资源配置方案,促使大连市东部与西北部水资源分布趋于平衡,保证了区域工农业发展用水需求、工业总产值提高、农民收入增大,大连地区经济发展滞后、人民生活贫困、生态环境恶化等问题将得到解决。通过水源优化配置,全市2025年、2030年经济社会和生态用水得到保障。
3 结 语
结合大连市水资源利用现状及其未来发展规划,通过预测分析未来水供求情势以及调控对策措施,提出符合当前及未来经济发展要求、保障各行业用水需求的水资源配置方案,该方案与大连市城市发展规划、最严格水资源管理制度、水资源承载力相适应,研究成果可为区域产业结构调整、未来用水规划和水资源可持续利用提供借鉴。