□呂 艷 張海英 叢 瑞
近年,水資源問題日益突出,天津、唐山等城市的用水短缺持續(xù)存在。為合理開發(fā)利用引灤水資源,緩解海河流域水量供需矛盾,利用現(xiàn)有河道和引灤工程,在增加水資源的有效供給,保證津、唐兩市人民生活用水安全的同時,逐步開展了引灤水資源供需平衡分析,發(fā)揮引灤水資源最大綜合效益。
灤河發(fā)源于河北省承德市豐寧滿族自治縣大灘鎮(zhèn)孤石村,于河北省唐山市樂亭縣兜網(wǎng)鋪入海。灤河支流眾多,流域面積大于1000km2的主要支流有12條,其中流域面積最大的是伊遜河,長度和水量最大的是青龍河。灤河水量比較豐沛,但年內(nèi)分配集中,年際豐、枯變化懸殊,而且常出現(xiàn)連豐連枯現(xiàn)象。
灤河流域?qū)儆跂|亞季風(fēng)氣候區(qū),多年平均降水量549mm。灤河流域多年平均水資源總量為43.71億m3(1991~2010年),其中地表水資源量39.49億m3、地下水資源量 19.40億m3、地表水資源量與地下水資源量間重復(fù)計算量15.18億m3。見表1。
經(jīng)過多年的建設(shè),灤河流域現(xiàn)已形成包括當?shù)氐乇硭?、地下水和非常?guī)水源等供水工程在內(nèi)的較為完整的供水工程體系。灤河流域是海河流域水資源較豐富的地區(qū),1991~2010年的地表水資源量為36.32億m3,按該時段計算的灤河流域地表水資源開發(fā)利用程度為58.7%;1956~2000年地表水資源量為53.09億m3,按該時段計算的灤河流域地表水資源開發(fā)利用程度為40%。見表2。
表1 灤河流域水資源評價成果表 單位:億m3
表2 灤河流域水資源開發(fā)利用率表 單位:億m3
表3 天津市規(guī)劃水平年多年平均總供水量 單位:億m3
表4 天津市多年平均總需水量 單位:億m3
為提高天津市供水保證率,南水北調(diào)通水以后,天津市將引灤入津工程、南水北調(diào)中線工程、南水北調(diào)東線工程和引黃濟津工程4個外調(diào)水源工程作為水源。外調(diào)水源以引江、引灤為主,引黃濟津作為應(yīng)急供水水源。
根據(jù)《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》中線一期、東線二期通水后,2020年、2030年天津市的分配水量分別為:13.6億m3和18.6億m3,實收水量為11.56億m3和15.81億m3(總干線和天津干線輸水損失率約為15%)。見表3。
根據(jù)《天津市城市總體規(guī)劃》和天津市多年平均用水量,預(yù)測天津市2020年、2030年城鎮(zhèn)需水分別為6.12億 m3、7.54億m3;生產(chǎn)需水分別為 30.24億 m3、32.16億m3;環(huán)境生態(tài)需水分別為 4.09億 m3、4.35億 m3。見表4。
承德市2020年、2030年可供水量50%、75%保證率分別為14.84億m3、15.74 億 m3和 16.98 億 m3、17.35 億 m3。根據(jù)《承德市水資源評價》成果,承德市不同水平年國民經(jīng)濟發(fā)展目標和用水結(jié)構(gòu)預(yù)測,承德市2020年50%、75%、95%保證率需水量分別為15.07億m3、16.41億 m3、17.74億 m3;2030年 50%、75%、95%保證率需水量分別為16.89億 m3、18.25億 m3、19.59億 m3。
唐山市的可供水量是由地表水、地下水、非常規(guī)水和外調(diào)水組成。
唐山市2020年、2030年50%、75%保證率可供水量分別為34.82億m3、34.72 億 m3和 46.67 億 m3、44.2 億 m3。根據(jù)《唐山市水資源綜合規(guī)劃》成果,唐山不同水平年國民經(jīng)濟發(fā)展目標和城鎮(zhèn)生活用水、農(nóng)村生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水和三產(chǎn)等不同的用水結(jié)構(gòu)與用水定額計算,再加上主要河道的生態(tài)用水,預(yù)測唐山市2020年50%、75%、95%保證率需水分別為44.16億m3、47.75 億 m3、50.93 億 m3。預(yù)測唐山市2030水平年保證率50%、75%和95%時需水量分別為47.34億m3、48.89億m3和49.94億m3。
秦皇島市2020年保證率50%、75%和95%情況下可供水量分別為:12.07億 m3、10.26億 m3和 8.08億 m3,其中:地表水分別為:5.95億 m3、4.15 億 m3和1.97 億 m3;地下水分別為:5.65 億 m3、5.66億m3和5.67億m3;非常規(guī)水分別為:0.08 億 m3、0.22 億 m3和 0.45億 m3。依據(jù)秦皇島市社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀以及秦皇島市發(fā)展規(guī)劃綱要,綜合社會經(jīng)濟需水和生態(tài)環(huán)境需水計算結(jié)果,預(yù)測秦皇島市2020年保證率50%、75%和95%時需水量分別為11.15億m3、11.61億 m3和12.07億 m3。
預(yù)測秦皇島市2030年保證率50%、75%和95%時需水量分別為17.39億 m3、17.88億 m3、23.54億 m3。
從上述相關(guān)城市水資源現(xiàn)狀分析我們看到,海河流域內(nèi)的各大城市普遍存在水資源嚴重短缺,供需矛盾突出問題,而且隨著海河流域經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的進一步推進,水資源供給量減少、需求量增大的供需矛盾將日益突出。
預(yù)測天津市2020年可供水為40.45億m3;預(yù)測2030年可供水為44.05億m3。
根據(jù)承德市水資源供需分析得出,水資源供需基本能夠滿足承德市城市生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水需求。多年平均情況下,預(yù)計到2030年,承德市水資源供需基本平衡。
唐山市2020年50%、75%保證率可供水量分別為34.89億m3、34.69億m3。2020年50%、75%保證率需水量分別為 44.16億 m3、47.75億 m3,相應(yīng)保證率分別缺水9.28億m3和13.1億m3。
唐山市2030年50%、75%保證率可供水量分別為46.66億m3、44.2億m3。2030年50%、75%保證率需水量分別為 47.34億 m3、48.89億 m3,相應(yīng)保證率分別缺水0.68億m3和4.69億m3。
從以上各表分析,要從根本上解決天津市水資源緊缺與環(huán)境惡化的矛盾,一是有賴于外流域調(diào)水;二是大力發(fā)展節(jié)水型工業(yè)和節(jié)水型農(nóng)業(yè),建設(shè)節(jié)水型城市;三是加強城市污水處理利用,提高污水處理率;四是進一步加強海水、咸水淡化利用,增加可利用的淡水資源。根據(jù)承德市水資源供需分析得出,水資源供需基本能夠滿足承德市城市生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水需求。多年平均情況下,預(yù)計到2030年,承德市水資源供需基本平衡。唐山市在平水年、枯水年份下都存在缺水問題,特別是在枯水年份的情況下,即使使用外調(diào)水仍難以滿足用水需求。根據(jù)秦皇島市水資源供需平衡分析得出,正常年份(平水年)基本能夠滿足秦皇島全市城市生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境用水需求??紤]到秦皇島市未來發(fā)展,對水資源的需求將會進一步的增加,將會出現(xiàn)水資源供應(yīng)不足的情況。
通過水量平衡的分析,天津市現(xiàn)狀缺水量大,水資源供需矛盾將日益突出。緩解供需矛盾可利用南水北調(diào)中線工程和引灤入津工程可同時向天津城市供水的有利條件,根據(jù)天津市引江、引灤指標水量與城市用水需求情況,通過調(diào)節(jié)南水北調(diào)中線工程和引灤入津工程天津城市供水量的方式,實現(xiàn)引江、引灤水量的優(yōu)化配置。
當灤河流域來水較豐,潘家口、大黑汀水庫在完成分配津唐兩市供水指標的基礎(chǔ)上,將富余水量納入京津冀區(qū)域水資源統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度,利用富余水量增加向天津供水,置換出天津市引江水量,通過南水北調(diào)中線工程供給沿線其他受水區(qū)(特別是北京市),或者減少由丹江口水庫調(diào)入中線受水區(qū)的水量,實現(xiàn)引江、引灤水量的對沖平衡。
當灤河流域來水極端偏枯,天津、唐山、秦皇島3市引灤指標均不能滿足用水需求時,增加南水北調(diào)中線工程天津供水量,置換出天津市引灤水量通過引灤入唐工程供給唐山市,或潘家口、大黑汀水庫利用天津市引灤水量增加灤河下游供水量,桃林口水庫增加秦皇島市供水量,實現(xiàn)引江、引灤水量的反向?qū)_平衡。
引灤樞紐工程以及沿線蓄水、輸水工程,在管理和運行上實現(xiàn)了規(guī)范化,各管理單位在完善工程措施的同時,大力推進非工程措施建設(shè),建立水雨情遙測系統(tǒng)、洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)和大壩安全觀測系統(tǒng)等,在灤河流域發(fā)生洪水時,依托現(xiàn)有水利工程,發(fā)揮非工程措施的作用,在津唐兩市的通力配合下,實施灤河水資源的跨流域調(diào)度,在工程上是有保障的,在技術(shù)上也是可行的。
總之,在海河流域內(nèi)相關(guān)城市水資源狀況緊張、灤河流域水資源相對豐沛的情況下,潘、大水庫水資源參與整個海河流域的水資優(yōu)化配置是可行的,通過科學(xué)、合理的優(yōu)化調(diào)度,才能最大限度地發(fā)揮引灤水資源在整個海河流域經(jīng)濟社會發(fā)展中的作用,緩解區(qū)域水資源供需矛盾。