围场县2030年水资源供需分析及建议
2024-02-01王红
王 红
(河北省承德水文勘测研究中心,河北 承德 067000)
围场满族蒙古族自治县(以下简称围场县)是滦河与辽河的发源地之一,凭借得天独厚的自然资源,成为远近闻名的旅游城市。近年来,随着工业化、城镇化进程的加快,水资源问题逐渐凸显,水资源供需矛盾日益突出,成为制约县域国民经济发展的主要因素[1]。为了解决这一关键问题,需明确水资源供需关系,为水资源合理开发利用提供数据支撑,从而保证围场县水资源合理开发利用及用水安全。
1 研究区概况
1.1 自然地理
围场县位于河北省承德市的最北部,地处内蒙古高原和冀北山地的过渡带。全县东西长138 km、南北长118 km,总面积9 219.72 km²,辖14个镇23个乡312个行政村,总人口53.1万人,2021年实现地区生产总值191.9亿元。
1.2 水文气象
围场县属于大陆性季风型高原山地气候,分为坝上、西北部、北部、中南部4个气候区,全年平均气温-1.4~4.7℃,多年平均水面蒸发量942.8 mm,是年降水量的2 倍,蒸发量大且少雨,造成围场“十年九旱”现象。
1.3 河流水系
围场县河流众多,水浅流急,受雨水补给影响导致流量变化较大,是滦河、辽河两大水系的发源地,其中滦河水系吐力根河、小滦河、蚁蚂吐河、伊逊河,流经县城的中南部和西部;辽河水系阴河、西路嘎河,流经县城的北部和东部。
2 可供水量分析
围场县本地水资源可利用总量由地表水资源可利用量与地下水资源可开采量组成。地表水可利用量是指在经济合理、技术可能及满足河道内用水并顾及下游用水的前提下,通过蓄、引、提等地表水工程措施可能控制利用的河道外一次性最大水量(不包括回归水的重复利用)。地下水可开采量是指在经济合理、技术可能且不发生因开采地下水而造成水位持续下降、水质恶化、海水入侵、地面沉降等水环境问题和不对生态环境造成不良影响的情况下,允许从含水层中取出的最大水量[2]。地表水可供水量预测按保证率50%、75%和95% 3 种水文代表年进行分析计算,由于地下水运动交替速度较缓慢,可供水量部分代表年,直接采用多年平均值进行计算。围场县不同分区、水文年水资源可利用量,详见表1。
表1 围场县不同分区水资源可利用量万m³
3 需水预测
合理预测未来规划水平年的需水要求,是对水资源合理规划利用的前提。
3.1 社会经济发展预测
3.1.1 人口预测
人口指标包括总人口、城镇人口和农村人口。根据《围场满族蒙古族自治县统计年鉴》,结合《围场县国民经济和社会发展“十三五”规划》等发展目标相关要求[3],2020 年全县总人口53.55 万人,其中城镇人口11.01 万人,城镇化率20.56%。通过趋势预测法预测,2030年全县总人口为61.03万人,其中城镇人口30.59 万人,城镇化率50.12%。具体情况,详见表2。
表2 围场县不同分区人口指标预测万人
3.1.2 经济发展预测
工业增加值预测建立在三类产业比例变化的预测基础之上。2020 年,围场县三类产业结构为29∶36∶35,产业结构变动的总体趋势是第一产业占GDP 的比重持续下降,预测到2030 年,第三产业比重超过第二产业,比重为22∶38∶40,详见表3。
表3 围场县不同分区、不同产业生产总值预测万元
3.1.3 灌溉面积预测
围场县2016—2018年有效灌溉面积分别为14 200、17 100 和17 800 hm²,2020 年全县蔬菜灌溉面积7 206.7 hm²、水稻种植面积1 600 hm²、旱田15 693 hm²、林果种植面积460 hm²。通过分析近几年各粮食作物种植情况,预测不同水平年灌溉面积,详见表4。
表4 围场县不同分区、不同作物灌溉面积hm²
3.1.4 牲畜数量预测
围场县2020 年牲畜为83.19 万头,其中大牲畜43.76 万头、小牲畜39.38 万头。根据近几年人均肉食量及产销量的变化趋势,预测到2035 年大牲畜64.21万头、小牲畜42.23万头,详见表5。
表5 围场县不同分区牲畜数量预测万头
3.2 需水量预测
3.2.1 生活需水量预测
生活需水量分城镇生活和农村生活2 类,城镇生活包含公共事业用水,农村生活用水包含牲畜用水,需水预测采用定额控制法[4]。根据2020 年《围场满族蒙古族自治县水资源公报》现状全县城镇人口生活用水定额为110 L/(人·d),预测到2030 年用水定额提升到129 L/(人·d);现状农村人口用水定额为67 L/(人·d),预测到2030 年用水定额平均为75 L/(人·d)。围场县现状公共事业用水定额平均为35 L/(人·d),考虑经济社会发展的需要,预测到2035年为50 L/(人·d)。牲畜用水按大牲畜和小牲畜日用水定额法预测,2020年大牲畜用水量为42 L/(头·d)、小牲畜为11 L/(头·d),预测到2030年大牲畜用水量为30 L/(头·d)、小牲畜为11 L/(头·d)。围场县2030年生活需水量,详见表6。
表6 围场县2030年生活需水量预测万m³
3.2.2 农业需水量预测
农业用水主要包括灌溉用水、林果用水、鱼塘补水。灌溉农作物以水田、水浇地、菜田为主。2030年,水田灌溉定额为12 404 m³/hm2,水浇地灌溉定额为2 100 m³/hm2,菜田灌溉定额为4 725 m³/hm2,林果用水定额为1 950 m³/hm2。
围场县不同水平年农业需水量预测成果,详见表7。
表7 围场县不同水平年农业需水量预测
3.2.3 工业需水量预测
参照工业行业内的重复利用率并结合围场县的特点预测工业用水量的重复利用率,推算出预测期的万元产值取用水量。2020 年,辽河水系工业用水量221.7 万m³,滦河水系工业用水量690.8 万m³;2030 年,辽河水系工业用水量282.2 万m³,滦河水系工业用水量899.3万m³。
3.2.4 生态环境需水量预测
生态环境需水是指河道外生态环境需水量,包括美化城市景观用水、生态环境建设用水等。从围场县近10 a 年生态需水实际供水量分析,区域生态环境用水量不大,主要为城区绿化用水。参照《围场县地表水配置利用规划》中预测的各水资源分区生态环境需水量,现状年2020 年全县生态环境需水量为460.4 万m³,其中辽河水系生态环境需水量78.8万m³、滦河水系生态需水量381.6万m³;2030年生态环境需水量为609 万m³,其中辽河水系生态需水量81.2万m³、滦河水系生态需水量527.8万m³。
4 水资源供需平衡分析
根据对生活用水、农业用水、工业用水和生态环境用水的分析计算,进行水资源供需平衡分析,结果详见表8。
表8 围场县各分区各行业水资源供需平衡分析万m³
在生活、农业、工业和生态环境需水预测的基础之上,进行不同典型年的需水预测成果汇总,并进行不同水平年的水量供需平衡分析。在50%频率下,辽河水系和滦河水系都能够满足需水要求,且有一定的剩余水量;75%频率下,辽河水系开始出现缺水现象,滦河水系供水量能够满足需水要求;95%频率下,辽河水系和滦河水系都出现了不同程度的缺水。
5 结论与建议
围场县属于承德市北部山区,水资源开发利用主要以地下水源为主。近年来,随着社会经济的发展,全县用水量不断增加,水资源供需矛盾日益突出,地下水的过度开采容易造成一系列的水环境问题。为了建立地表水地下水双重供水保障体系,提出以下建议。
(1)建立区域蓄水工程。新建地表水蓄水工程,加强水资源配置工程建设,新建一批中小型水库、塘坝以及引提水工程,形成完整健全的蓄水工程体系,使得地表水蓄引提与合理开采地下水相结合,提升围场县供水保证能力。
(2)实施污水回用工程。随着经济发展,县城用水量、污水排放量都在持续增加,且现有工业污水排放不经处理直接排入河道,因此水污染治理规模也随之加大。规划期将在半截塔镇、御道口镇建设2座污水处理厂,并扩建现有鑫汇污水处理厂,以减少废污水排放量,产生一部分中水,提高水资源重复利用率[5]。
(3)加大节水力度。近年来,围场县鼓励农业种植,且灌溉用水比例逐渐上升,为了节约水资源利用,改大水漫灌为喷灌、滴灌等节水方式。工业上尽量一水多用,采用先进的节水工艺和节水设备。居民应提高节水意识,自觉爱护水资源。