李文生 鄭仲壽

(大連市水利建筑設(shè)計院，遼寧 大連 116021)

大連市水資源動態(tài)變化與評價研究

李文生 鄭仲壽

(大連市水利建筑設(shè)計院，遼寧 大連 116021)

本文對大連市近10年的水資源狀態(tài)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明大連市降水量和水資源總量總體上處于較低的水平，且具有較好的相關(guān)性。地表水是主要供水水源，非常規(guī)水資源將逐漸起到重要作用；農(nóng)業(yè)用水逐漸減少，城鎮(zhèn)、農(nóng)村生活和工業(yè)用水逐漸增加。建議加強對長系列氣候變化過程、雨洪資源利用技術(shù)方法、清潔生產(chǎn)、農(nóng)田水利、節(jié)水技術(shù)、水資源優(yōu)化分配理論與方法進(jìn)行研究，提高水資源利用效率，保障大連市水資源可持續(xù)利用。

大連；水資源；動態(tài)變化；評價

水資源為可再生資源，但由于其時空分布不均勻從而導(dǎo)致部分地區(qū)缺水。不僅如此，在降水補給過程中還存在著泄洪、下滲、入海等水循環(huán)過程，使得缺水地區(qū)的水資源供需矛盾突出。大連市人均水資源量僅為642m3，不到全國人均水量的1/4，是一個典型的水資源短缺城市。隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)一步開展，水資源需求也將更加緊迫。本文通過解析大連市近10年的水資源動態(tài)變化并進(jìn)行評價，為保障城市可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)基礎(chǔ)。

1 降雨量與水資源總量動態(tài)變化

降雨量是區(qū)域水資源補給的主要來源，大連市2006—2015年間的降水量分布如圖1所示。

圖1 大連市降水量與水資源總量分布

由圖1可知，近10年大連市年均降水量為699.39mm，年際間降雨量分布差異顯著，最小的為2014年，降水量僅為415.9mm，最大的為2012年，降水量為1059.3mm；降水量從總體上而言，2006—2012年呈現(xiàn)增加趨勢，2012年以后開始減小。10年間水資源總量平均值為31.31億m3，最小值出現(xiàn)在2014年，為10.97億m3，最大值出現(xiàn)在2012年，為71.67億m3。降水量和水資源總量呈現(xiàn)出較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.9，其回歸方程為：水資源總量= 0.1015×降水量-39.687?？傮w上大連市的降水量和水資源量均處于一個較低的水平，分析認(rèn)為這與降水的特點有關(guān)，當(dāng)降水量較小(盡管有較高的攔蓄效率)，但由于總量較低，不能蓄積太多的降水。以來水最小的2014年為例，碧流河流域降水量為12.48億m3，當(dāng)年入庫徑流量為2.53億m3，攔蓄效率為0.202；英那河流域降水量為5.19億m3，當(dāng)年入庫徑流量為1.22億m3，攔蓄效率為0.235。當(dāng)來水較大時，由于防洪安全和徑流過程大，泄洪和入海的水量也隨之加大，不能充分地利用雨洪資源。以來水最大的2012年為例，碧流河流域折合水量36.41億m3，當(dāng)年入庫徑流量為7.00億m3，攔蓄效率為0.192；英那河流域折合水量14.68億m3，當(dāng)年入庫徑流量為2.19億m3，攔蓄效率為0.145。綜上，大連市降水量和水資源總量總體上處于一個較低的水平且具有較好的相關(guān)性。年際間差異顯著，近10年中，2012是一個從增到減的拐點。建議在今后的研究中深入研究長系列氣候變化過程和雨洪資源利用技術(shù)方法，保障大連市水資源可持續(xù)使用。

2 水資源供需結(jié)構(gòu)動態(tài)變化

首先對大連市用水量進(jìn)行分析，詳情如圖2所示。

圖2 大連市用水量變化

從圖2所示大連市近10年用水量變化可以看出，用水量和供水量呈現(xiàn)較大的增長趨勢，10年間從2006年的11.45億m3增長到2015年的16.01億m3，增長量為140%，擬合的回歸方程為用(供)水量=2.3819ln(時間)+11.105，R2=0.9173。近10年在2011年達(dá)到最大，之后有小幅度的下降，分析認(rèn)為盡管隨著社會經(jīng)濟和人口的增長，用水量也逐漸增大，但由于用水效率的提高，從而促使了整體用水量的下降。如圖3所示，萬元GDP從2006年的45m3降低到20m3，用水效率提高了225%。因此，在水資源匱乏的大背景下，提高用水效率能夠促進(jìn)水資源可持續(xù)利用。

圖3 大連市萬元GDP用水量變化

接下來進(jìn)一步對大連市水資源供水結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。大連市用水主要有農(nóng)村生活用水、工業(yè)用水、城鎮(zhèn)生活用水、農(nóng)業(yè)用水四個部分，主要的供水水源有地表水、地下水、非常規(guī)水3個部分，詳情如圖4所示。

圖4 大連市水資源供需結(jié)構(gòu)動態(tài)變化

從供水水源來看，大連市主要的供水水源有地表水、地下水和非常規(guī)水(中水回用、海水利用等)。近10年的平均供水比例為：地表水72%，地下水21%，非常規(guī)水7%；2006年的比例為：地表水78%，地下水20%，非常規(guī)水2%；2015年的比例為：地表水66%，地下水23%，非常規(guī)水11%。分析表明地表水是大連市主要的供水水源。同時隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，非常規(guī)水的利用比例逐漸增大，從7%增加到11%。地下水情況基本穩(wěn)定，表明地下水基本呈現(xiàn)出可持續(xù)利用的狀態(tài)。

統(tǒng)計表明，近10年大連市用水平均比例為農(nóng)業(yè)用水39%，城鎮(zhèn)生活用水26%，工業(yè)用水27%，農(nóng)村生活用水8%；2006年的比例為：農(nóng)業(yè)用水45%，城鎮(zhèn)生活用水25%，工業(yè)用水24%，農(nóng)村生活用水6%；2015年的比例為：農(nóng)業(yè)用水33%，城鎮(zhèn)生活用水30%，工業(yè)用水29%，農(nóng)村生活用水8%。容易看出農(nóng)業(yè)用水的比例逐漸減少，而城鎮(zhèn)和工業(yè)用水逐漸增加。農(nóng)業(yè)用水的減少與水利設(shè)施的建設(shè)提高了用水效率有關(guān)，而隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展農(nóng)業(yè)人口減少導(dǎo)致的農(nóng)田荒蕪也可能是其中一個因素。

從大連市供水、用水情況來看，地表水是主要的供水水源，非常規(guī)水資源將逐漸起到重要作用；用水方面農(nóng)業(yè)用水逐漸減少，城鎮(zhèn)、農(nóng)村生活和工業(yè)用水逐漸增加，有必要對清潔生產(chǎn)、農(nóng)田水利、節(jié)水技術(shù)等進(jìn)行研究，支持水資源可持續(xù)利用。

3 水資源評價

水資源涉及來多少、蓄多少、用多少、怎么用四個方面的問題，本文利用模糊綜合評價模型對大連市近10年的水資源情況進(jìn)行評價，評價步驟如下。

首先是建立指標(biāo)體系，本文選取降水量(來多少)、水資源總量(蓄多少)、用水量(用多少)、萬元GDP用水、農(nóng)業(yè)用水、城鎮(zhèn)生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)村生活用水、地表水供水、地下水供水、非常規(guī)供水7個指標(biāo)(怎么用)，累積10個指標(biāo)來評價水資源狀態(tài)。

第二步，確定指標(biāo)權(quán)重。本文利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，確定權(quán)重見下表。

指標(biāo)權(quán)重表

第三步，將指標(biāo)規(guī)格化，并乘以權(quán)重得到各年份的評價結(jié)果，評價結(jié)果如圖5所示。

圖5 大連市水資源評價結(jié)果

從圖5容易看出，各年份水資源的優(yōu)劣排序為2012年、2013年、2011年、2010年、2015年、2009年、2014年、2007年、2008年、2006年?？梢钥闯雠c實際的水資源情況較為一致，2012年水資源量最為豐富，供需結(jié)構(gòu)也較為合理，因此水資源狀態(tài)最好，而10年后的水資源狀態(tài)好于10年之前，這與水利建設(shè)的推廣和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有關(guān)。因此，有必要系統(tǒng)研究水資源優(yōu)化分配理論與方法，提高水資源利用效率，保障大連市水資源可持續(xù)利用。

4 小 結(jié)

本文分析了大連市近10年的水資源動態(tài)變化并進(jìn)行了評價。主要結(jié)論為：大連市降水量和水資源總量總體上處于一個較低的水平且具有較好的相關(guān)性；年際間差異顯著，近10年中，2012年是一個從增到減的拐點；大連市地表水是主要的供水水源，非常規(guī)水資源將逐漸起到重要作用；用水方面農(nóng)業(yè)用水逐漸減少，城鎮(zhèn)、農(nóng)村生活和工業(yè)用水逐漸增加；各年份水資源的優(yōu)劣排序為2012年、2013年、2011年、2010年、2015年、2009年、2014年、2007年、2008年、2006年。

建議在今后加強對長系列氣候變化過程、雨洪資源利用技術(shù)方法、清潔生產(chǎn)、農(nóng)田水利、節(jié)水技術(shù)、水資源優(yōu)化分配理論與方法進(jìn)行研究，提高水資源利用效率，保障大連市水資源可持續(xù)利用。

Study on dynamic changes and evaluation of water resources in Dalian

LI Wensheng, ZHENG Zhongshou

(DalianCityHydraulicEngineeringConstructionDesignInstitute,Dalian116021,China)

This paper analyzes the recent 10 year water resource conditions in Dalian. Results show that both precipitation and total water resources fall in a lower level in Dalian as a whole, with a better correlation. The surface water is its main water supply source, and the unconventional water resources will more and more play an important role. Agricultural water will decrease but the urban and rural living and industrial water will increase gradually. It is recommended that the studies should be carried out on the long series climatic changing process, utilization techniques of rainfall flood resources, cleaner production, irrigation and water conservancy, water saving technology, and water resources optimal distribution theories and methods, so as to improve water use efficiency and guarantee sustainable utilization of water resources in Dalian.

Dalian; water resource; dynamic change; evaluation

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.07.003

TV213.4

A

2096-0131(2017)07- 0008- 04