德州市辖区水资源供需平衡分析

2023-09-28王齐浩于荣英

山东水利 2023年8期

王齐浩，王涛，于荣英

（德州市水利局，山东德州 253014）

德州市地处山东省德州市西北部，市辖区包括德城区及天衢新区。区域内多年平均气温12.9 ℃，极端最高气温43.4 ℃，极端最低气温-27 ℃。降水受季风气候影响，降水年际变化大，有显著的季节性，多年平均降水561.15 mm，降雨多集中在汛期，春秋两季降雨少，几乎年年发生干旱。区域内水脉纵横、干支相通，境内主要河流有马颊河水系与漳卫新河水系，全长29 km，流域面积4.62 km2，排涝流量511 m3/s，防洪流量780 m3/s。

1 供需水现状分析

1.1 水资源状况分析

区域内水资源十分匮乏，人均水资源占有量为211 m3，仅为全国平均的10%，亩均占有量为143 m3，仅为全国的8%，每年需要引调黄河水、长江水才能满足生产、生活用水需求。

1）降水量。德州市多年平均年降水量541 mm，德城水资源区年均降水量为546.6 mm，降雨量年内分配不均，主要集中在汛期6～9 月，据统计，中心城区6~9 月多年平均降水量达424.3 mm，占全年降水量的75.8%。而春季降水较少，3～5 月的降水量只有76.0 mm，仅占全年降水量的13.6%，易形成严重春旱。

2）地表水资源量。德州市辖区1956—2016年多年平均天然径流量为1 835 万m3。平水年（P=50%）、枯水年（P=75%）天然径流量分别为860 万m3、200 万m3。

3）地下水水资源量。区域内多年平均地下水资源量7 130.5 万m3，多年平均地下水资源模数为18.63 m3/km2。

1.2 水资源开发利用情况

目前保障德州市辖区用水的为3 座中型平原水库，具体情况见表1。

表1 德州市辖区供蓄水设施概况

1.3 基准年供用水情况

根据德州市2020 年水资源年报数据资料统计，区域总用水量为23 410 万m3，其中农业用水8 467 万m3，工业用水8 715 万m3，生活用水3 922 万m3，生态与环境补水2 305 万m3。

2 水资源需求分析

2.1 生活需水

生活需水包括城镇生活需水和农村生活需水，生活需水采用定额法进行计算，由于市辖区城镇化水平较高，农村居民生活用水偏少，《2020 德州市水资源公报》仅进行了城镇居民生活用水统计，以此为基础，结合国内同类地区或同等规模城市生活用水定额水平，预测2025 年、2035 年居民生活需水量分别为3 479 万m3、3 919 万m3。

2.2 工业需水

市辖区经济社会发展程度高，工业基础较为雄厚，工业用水在总水量中所占比重较大，增加速度也较快。2012—2020 年市辖区工业用水量平均增长速度为5.03%，按照《山东省水资源综合利用中长期规划》要求，结合未来节水技术的升级、产业结构的调整等，到2025 年万元工业产值用水量较2020 年下降5%，到2030 年万元工业产值用水量较2020 年下降10%，2025 年和2030年工业用水量分别为10 815 万m3、12 959 万m3。

2.3 城镇公共需水

城镇公共需水主要包括城镇绿地需水、城市建筑施工、环境公共卫生需水等用。考虑到未来建筑业质量化、生态化、绿色化发展态势，其节水效能将不断提升，用水定额势必呈下降趋势。多年来市辖区第三产业为社会经济发展的主要增长点，未来第三产业占比仍会提高，需水量势必会相应提高。2020 年德州市辖区建筑业生产值为29.71 亿元，用水量为169 万m3；第三产业生产值为407.34 亿元，用水量为651 万m3。以此为基准，参照标准《山东省城市生活用水量标准》（DB37/T5105-2017）等相关资料，用水定额及需水量预测见表2。

表2 城镇公共需水用水定额及用水量预测万m3

2.4 农业需水

农业需水包括农田灌溉用水和林牧渔畜用水。根据《德州市“十四五”水利发展规划》，农业需水用水定额及用水量预测见表3 和表4。

表3 农田灌溉用水定额及用水量预测

2.5 生态需水

城市生态环境需水包括城市河湖补水、绿地需水、环境卫生需水等。基准年生态用水为2 305 万m3，在此使用《德州市水安全保障总体规划》分析成果，预测2025 年中市辖区生态需水2 766 万m3，2030 年生态需水3 465 万m3。

3 可供水量分析

可供水量包括当地地表水源、跨流域调水、地下水源和非常规性水源。

在现有水源工程条件下基准年当地地表水源供水量为（P=50%）1 232 万m3、（P=75%）205 万m3，根据《德州市水利局关于下达各县（市、区）2019年年度水资源管理控制目标的通知》基准年区域内年度地表水用水控制目标为1 244 万m3，当地地表水开发潜力不大，预测2025 年、2030 年当地地表水可供水量为（P=50%）1 240 万m3、（P=75%）207 万m3。

该区域主要水源来自跨流域调水，目前引黄指标已被充分利用、地下水开采均已接近总量控制上限，基准年区域内用水总量控制目标为：黄河水9 770 万m3、长江水10 918 万m3、地下水3 407 万m3，根据用水总量控制指标，2025年、2030 年引黄、引江、地下水可供水量将维持原状。

非常规水利用方面，基准年非常规水供水量2 245 万m3，据《德州市中心城区排水专项规划（2020—2035 年）》，今后将在市辖区加大非常规水处理设施建设，中心城区非常规水供水潜力较大，预测非常规水源可供水量2025 年为3 368 万m3、2030 年为5 050 万m3。

4 水资源平衡分析

水资源平衡分析见表5。

表5 水资源平衡分析汇总万m3

综上分析，2025 年在P=50%、P=75%时基本达到了供需平衡；2030 年在P=50%下可也满足用水需求，在P=75%情况下出现一定程度的缺水。总体来看，未来区域内水资源供需态势较为乐观。

但需注意，区域内长江水年使用指标为10 918 万m3，是仅就理论上而言。根据《2007—2020 年德州城区供蓄水情况》统计2015—2020年大屯水库年均供水为1 500 万m3，基准年供水988 万m3。由于南水北调东线一期工程采取分段式成本分摊，下游水价明显高于中上游地区，区域内黄河水费价格为2.24 元/m3，是黄河原水费价格0.12 元/m3的近18 倍。近期及远期长江水都很难作为区域内的常用水源与主要水源，德州市辖区将会陷入有水用不起的境地。宜早谋划、早行动，着力解决区域内水资源供需平衡问题。

5 建议

5.1 加强节水型社会建设

严格落实水资源管理制度落实，强化节水约束性指标管理。加强老旧管网改造，完善雨污分流系统。在工业生产领域大力推广节水工艺技术和设备，提高再生水使用量。加快城镇节水器具普及推广力度，积极开展节水型单位创建。推进农田灌溉节水改造，加快农业节水技术升级。

5.2 挖掘现有工程设施调蓄能力

1）丁东水库扩容。丁东水库是目前城区供水的主要水源地年调蓄库容1 亿m3，建议扩容区域为丁东水库西侧，北至新鬲津河，西至丁庄镇016乡道，南至平陵河，共扩容面积3.654 km2，预计可增加库容2 745 万m3，扩容后丁东水库年调蓄能力达到1.5 亿m3左右，可有效保障市辖区供水安全。

2）发挥丁庄水库调蓄能力。丁庄水库调蓄库容6 000 万m3，为华能德州电厂专用水库，主要为保障德州电厂生产运行所需，统计2011—2020 年丁庄水库年平均供水量为2 069 万m3，如将丁庄水库纳入中心城区供水体系当中，每年可为城区增加近4 000 万m3供水保障率。

5.3 新建中心城区备用水源（水库）

由于长江水水价较现行价格较高，建议新建一座库容为3 000 万m3的引黄调蓄水库及配套输水设施，作为市辖区饮用水备用水源。水库建设项目宜早不宜晚，标准宜高不宜低，要多运用市场化眼光积极争取多方资金支持，宜在人口密度少的低洼盐碱地选址。

5.4 实施引黄配水专线工程

马颊河作为市辖区重要的引黄河道，还承载着行洪排涝职能，随着近年来城区对黄河水需求日益加大，引蓄排涝矛盾显著，河道淤积严重，必须尽快解决引蓄黄河水与排涝河道共用的问题，建议考虑新建由潘庄引黄总干—笃马河（平原段）—丁东水库引黄专线管道，工程建成后可充分利用汛期的蓄水空窗期，在提升供水效率的同时也最大程度地确保了水质安全。