張偉勤 ZHANG Wei-qin
(阜陽市城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院,阜陽 236005)
水是國民經濟發(fā)展的基礎和命脈,是人民生活不可缺少而又無可替代的自然資源,關系到經濟社會發(fā)展的各個領域,是人類社會發(fā)展生存之本[1-3]。近年來,隨著城鎮(zhèn)化進程的加快和經濟社會快速發(fā)展,一些高耗水企業(yè)的相繼上馬投產,很多地區(qū)水資源總需求量大幅度增加,且供水保證率要求高,水資源供需矛盾日益突出,工業(yè)與生活、城市與農村爭水嚴重,水體污染、地下水位持續(xù)下降及超采漏斗不斷擴大等生態(tài)環(huán)境問題日益突出,導致城市經濟社會的發(fā)展在一定程度上受到制約。阜陽市是皖西北中心城市,地處淮河流域,是安徽省典型缺水城市之一。資源型缺水和水質型缺水已成為制約阜陽市經濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素,開展阜陽市(含“三區(qū)四縣一市”)水資源綜合規(guī)劃,建設節(jié)水型社會,以水資源可持續(xù)開發(fā)利用,保障當地經濟社會可持續(xù)、協(xié)調發(fā)展,是阜陽市社會經濟發(fā)展對水資源的迫切需求。
本文在全面分析阜陽市水資源數量、質量及其分布規(guī)律、水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀和存在問題的基礎上,開展需水預測和供水預測,以水資源供需平衡分析為手段,分析研究了阜陽市水資源承載能力,制定了阜陽市水資源合理配置方案,并提出水資源合理開發(fā)、優(yōu)化配置、高效利用、有效保護、綜合治理和科學管理的總體布局,在此基礎上,根據社會經濟發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境保護的目標與要求,按水資源供給保障、節(jié)約用水、水資源保護和水務信息化管理四個體系制定水資源開發(fā)利用與治理保護的實施方案,以強化水資源的統(tǒng)一管理,保障阜陽市用水安全,支撐社會經濟的持續(xù)、協(xié)調發(fā)展。
阜陽市位于安徽省的西北部、黃淮海平原的南端、淮北平原的西部,淮河中游,位于東經114°52′~116°30′、北緯32°24′~33°35′,東西長度約160km,南北寬度約142km,總面積約9775km2[4]。阜陽市位于亞熱帶與暖溫帶的過渡區(qū)域,氣候屬暖溫帶半濕潤季風,溫和,雨量適中,且光照充足,無較長的霜降期,四季分明,春季氣溫多變,夏季雨水集中,秋高氣爽,冬季長且干燥。流經阜陽市的河流主要有茨淮新河、潤河、潁河、濟河、泉河、谷河、芡河及濛河等[4]。阜陽市具有特殊的經濟、社會和自然條件,而在水資源開發(fā)利用方面,存在水源工程建設滯后、過境水利用量少、居民用水水平和水資源配置能力不高等問題。這些導致水資源的可持續(xù)開發(fā)利用不足,嚴重的水資源短缺和水環(huán)境污染等問題,目前已影響到本地城鎮(zhèn)飲水安全和經濟社會的可持續(xù)發(fā)展,威脅到人民生活用水質量。在此背景下,阜陽市對城區(qū)內水資源進行統(tǒng)籌規(guī)劃布局,旨在尋求改善地表水環(huán)境,增加地表水資源的利用量,對本地地表徑流和過境水進行最大程度地調蓄和利用,合理對各類水資源進行配置、開發(fā)和利用,以解決阜陽市水資源短缺和地表水、地下水水量不足及水質惡化等問題,同時可防止因超采中深層地下水而引發(fā)大規(guī)模地面沉降等環(huán)境地質問題。本次規(guī)劃范圍為阜陽市域包括3區(qū)4縣1市??偯娣e9775km2,均為平原區(qū)。
阜陽市多年水資源的平均可利用總量為19.587億m3,水資源可利用率為60.8%。其中地表可利用量水資源為10.138億m3,占水資源總可利用量的49.6%,水資源可利用率為35%;淺層地下水可開采量為9.933億m3,占水資源總可利用量58.4%,可開采水資源為56.1%;重復計算的量占水資源總可利用量的8.0%。對阜陽市各分區(qū)不同年型的水資源的可利用量進行計算,阜陽市頻率為20%、50%、75%、95%的水資源的總可利用量分別為26.213億m3、18.345億m3、13.325億m3、7.898億m3。
依據國家《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)和水利行業(yè)標準《地表水水資源質量評價技術規(guī)程》(SL395-2007)[5,6]評價,阜陽市14個重點地表水水質斷面全年總測次中,Ⅱ類水占9.03%、Ⅲ類水占25.16%、Ⅳ類水占26.45%、Ⅴ類水占17.42%、劣Ⅴ類水占21.94%。深層孔隙水其中Ⅲ類水占總數的27.3%,Ⅳ類水占總數的63.6%,Ⅴ類水占總數的9.1%。氟化物、溶解性總固體為主要超標成分。
目前,阜陽市7座自來水廠的總設計供水能力為28.72萬t/d,實際供水量為12.6萬t/d,其中市區(qū)供水能力最大,17萬t/d,實際供水5萬t/d,阜南縣供水能力最小,僅為0.99萬t/d,其余縣市供水能力在1~2萬t/d左右,全市平均管網漏失率為27.8%。
據調查,2010年阜陽市全市城區(qū)供水總量為19870萬m3,其中地表水供水650萬m3,占總供水量的3.3%,地下水供水19220萬m3,占總供水量的96.7%。在地下水供水中,淺層地下水供水量4180萬m3,中深層地下水供水量15040萬m3。據統(tǒng)計,2010年阜陽市城鎮(zhèn)有統(tǒng)計的自備水源單位井眼數約有244個,其中阜陽市區(qū)102個,臨泉縣15個,太和縣63個,阜南縣12個,潁上縣28個,界首市21個,2010年總取水量10031萬m3,折合日取水量為27.48萬t/d。
阜陽市現(xiàn)狀地下水供水包括以工業(yè)生產、城市生活用水為主開采的中深層、深層地下水;以農田灌溉、生態(tài)環(huán)境、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)及煤礦生產部分用水為主開采的淺層地下水和地表水等。其中:中深層地下水供水水源工程主要分為城市公共供水的水源井和工業(yè)自備的水源井兩大類。2010年阜城實際的供水總量為19.85億m3,其中地表水源的供水量為11.37億m3,占總供水量的62.7%;另一部分地下水源的供水量為8.48億m3,占總供水量的37.8%。提水供水水量在地表水源供水量中占主導地位,約為地表水源供水量的84.8%,蓄水供水占15.0%,引水占0.2%;在地下水源中,淺層地下水供水量占地下水源供水總量的67.3%,深層地下水供水量占32.7%。
以2010年為現(xiàn)狀基準年,根據阜陽市現(xiàn)狀供水工程、可供水量及現(xiàn)狀條件下不同水平年的需水量對阜陽市現(xiàn)狀水資源供需進行分析,采用系列計算方法,根據不同年型的供水量和用水量,進行各種組合的水平衡系列計算,并以缺水量作為評價的主要指標,水資源及其開發(fā)利用現(xiàn)狀評價表成果見表1。
表1 阜陽市水資源及其開發(fā)利用現(xiàn)狀評價表 單位:萬m3
2.4.1 水資源管理體制不完善
目前,阜城的水資源管理制度表現(xiàn)為權屬不清、條塊分割、職責交叉、相互制約。管理水源的不管理供水、節(jié)水,供水的不管理排水,排水的不管理治污,治污的不管理回用。
2.4.2 當地水可利用量小,過境水利用不足
阜陽市屬于淮河的中游河段,地勢平坦且較低洼,其境內泉河、潁河一般年份水量較大,但由于本地缺乏一座大型水庫,必要的蓄水空間缺乏,主要依靠河道建閘蓄水,使得大量過境水被迫下泄,可利用量不多。
2.4.3 水資源的有效利用率低
阜陽市水資源開發(fā)利用能力不高,利用效率很低,浪費現(xiàn)象很嚴重。農業(yè)生產用水,主要表現(xiàn)形式為生產方式落后,大量灌溉水不能得到高效利用,水的生產率很低,單方水的糧食產量約為1.0~1.5kg左右,目前不足發(fā)達國家或地區(qū)一半。
2.4.4 水環(huán)境生態(tài)形勢嚴峻
阜陽市主要地處淮河中游段,上游河南省人口密集,工業(yè)企業(yè)迅猛發(fā)展,大量生產、生活污水未經去污處理就排入水體,導致流經境內的淮河及其他水系污染情況較嚴重。
2.4.5 水資源配置不盡合理
阜陽市區(qū)域的水資源分布具有顯著特點,總的水資源量在空間上主要表現(xiàn)為南部多、北部少,且淮河在阜陽市的南端沿境而過,南部過境水非常豐富;境內沒有一個水庫,河道的庫容不大,蓄水能力差。
①量水而行、協(xié)調發(fā)展。在確定城區(qū)生產力布局、產業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)建設規(guī)劃時,充分考慮區(qū)域內水資源量、水環(huán)境的承載能力,以水定產、以水定城。
②節(jié)水優(yōu)先、強化保護。引導居民強化生活全過程節(jié)約用水,以求不斷提高水資源利用效率和效益。
③全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧。興利除害相結合,防洪與抗旱并舉,節(jié)約與保護并重,統(tǒng)籌協(xié)調流域、區(qū)域水資源配置布局,妥善處理流域間、區(qū)域間、上下游、左右岸、近遠期和水資源開發(fā)利用與防洪排澇、水生態(tài)環(huán)境等各方面的關系,全面發(fā)揮水資源配置工程體系的綜合作用。
④合理配置、高效利用。持續(xù)加強節(jié)水型社會建設,抑制需水過快增長、減少廢水超標排放,對水資源開發(fā)和保護全過程標本兼治。
⑤近遠結合、保障重點。根據需要與可能,從水利事關保障防洪安全、供水安全、糧食安全、經濟安全、生態(tài)安全和國家安全的高度和加快推進工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、農業(yè)現(xiàn)代化“三化同步”的要求出發(fā),明確開發(fā)、利用、配置、節(jié)約、保護和治理水資源的重點,有序安排骨干水源工程建設規(guī)模與時機,著力加快跨流域或區(qū)域調水、重要城市應急備用水源、重要河湖水資源保護等重點工程的建設。
⑥劃定紅線、嚴格管理。建立控制水資源的開發(fā)利用、控制用水的效率、限制水功能區(qū)的納污三條紅線管理制度,對水資源實行最嚴格管理。
本規(guī)劃需水量的預測依據,按當地水資源條件,參照國內其它城市工業(yè)產值和工業(yè)用水量的統(tǒng)計資料及其附近地區(qū)的用水量標準,采用人均綜合指標法、分類用水指標法、用水量遞增法、不同性質用地用水量指標法對阜陽市的需水量進行分別預測[7,8]。
阜陽市保證率P=95%時各規(guī)劃年需水量分別為2020年為339125萬m3,2030年為376451萬m3。阜陽市需水量預測成果見表2所示。
表2 阜陽市各規(guī)劃水平年需水預測表 單位:萬m3
3.3.1 阜陽市城區(qū)供水水源配置方案
城區(qū)供水水源主要包括現(xiàn)狀水源、引淮濟阜水源和再生水水源。主要供水對象為工業(yè)和生活用水戶。
供水配置方案:2020年阜陽城區(qū)中深層地下水減少到1200萬m3,逐步減少中深層地下水的供水規(guī)模,此部分水源主要供給居民生活用水,少部分用于水質要求較高的工業(yè)和第三產業(yè)用水。2030年阜陽城區(qū)中深層地下水由2020年開采量的1200萬m3減少到0。淺層地下水仍以可開采量1838萬m3作為配置量,主要三產、工業(yè),少部分用于生活。
3.3.2 臨泉縣城區(qū)供水水源配置方案
臨泉縣城區(qū)供水水源主要包括楊橋閘水源、淺層地下水水源、中深層地下水水源和再生水水源。
供水配置方案:臨泉縣配水方案思路同阜陽城區(qū),2020年以及2030年通過引淮水,淺層地下水的供給量以可開采量為準。
3.3.3 太和縣城區(qū)供水水源配置方案
太和縣城區(qū)供水水源主要包括耿樓閘水源、淺層地下水水源、中深層地下水水源和再生水水源。
供水配置方案:太和縣配水方案思路同阜陽城區(qū),2020年以及2030年通過引淮水,淺層地下水的供給量以可開采量為準。
3.3.4 阜南縣城區(qū)供水水源配置方案
城區(qū)供水水源主要包括淺層地下水、中深層地下水和再生水水源。
供水配置方案:阜南縣配水方案思路同阜陽城區(qū),2020年以及2030年通過引淮水,淺層地下水的供給量以可開采量為準。
3.3.5 潁上縣城區(qū)供水水源配置方案
城區(qū)供水水源主要包括潁上閘水源、淺層地下水、中深層地下水和再生水水源。
供水配置方案:潁上縣城區(qū)配置方案思路同阜陽城區(qū),2020年以及2030年通過引淮水,淺層地下水的供給量以可開采量為準。
3.3.6 界首市城區(qū)供水水源配置方案
城區(qū)供水水源主要包括耿樓閘水源、淺層地下水、中深層地下水和再生水水源。
供水配置方案:界首市配水方案思路同阜陽城區(qū),2020年以及2030年通過引淮水,淺層地下水的供給量以可開采量為準。
引淮濟阜是實現(xiàn)阜陽市水資源供需平衡、確保阜陽市經濟社會可持續(xù)發(fā)展、全面關停各城區(qū)中深層地下水開采的戰(zhàn)略舉措。引淮濟阜主要是供給阜陽市區(qū)、太和、界首、阜南、臨泉“三區(qū)三縣一市”城鎮(zhèn)用水,日最大取水量約102萬m3,初步規(guī)劃取水線路為通過茨淮新河上橋閘翻水至插花閘下,從插花閘下用管道取水分兩路供給阜陽市區(qū)、界首市城區(qū)、臨泉縣城區(qū)、太和縣城區(qū)和阜南縣城區(qū),一路為從插花閘到阜陽市區(qū)再到阜南縣城,主要供阜陽市區(qū)和阜南縣城用水;另一路從插花閘輸往太和、界首,在太和再分一支到臨泉縣城,供太和縣城、臨泉縣城和界首市區(qū)用水。
水資源配置是指在水資源總體規(guī)劃與管理過程中,遵循公平、高效和可持續(xù)的原則,在綜合進行合理抑制用水需求、有效增加可利用水、積極保護水資源策略的基礎上,通過工程和非工程手段和措施,對區(qū)域內的水資源進行統(tǒng)籌和調配。
3.4.1 基準年供需平衡分析
基準年水資源供需平衡分析的目的是調查現(xiàn)有水資源開發(fā)利用時存在的關鍵問題,論證水資源的供需結構、利用效率和工程設施布局的合理性,得到水資源供需平衡分析中供水的滿足程度、供水缺量、缺水原因、缺水性質等指標。分析各規(guī)劃分區(qū)基準年不同來水頻率的供、此水情況,結果表明:在現(xiàn)有工程設施的供水能力和供水格局條件下,50%頻率的平水年份,阜陽市可以維持現(xiàn)有的產業(yè)結構下的生產生活用水需求;而在75%頻率的枯水年份,全市缺水0.54億m3,缺水率為2.3%;95%頻率特枯年份,將出現(xiàn)較嚴重缺水,缺水總量達10.7億m3,缺水率達36.3%。通過基準年供需平衡分析,可得出以下結論:總體缺水嚴重;年際、年內缺水量變化大;供水結構不甚合理。
3.4.2 水資源總體配置方案
在95%保證率下,阜陽市2030年供水總量為30.36億m3,其中,當地地表水供水量13.14億m3,淺層地下水供水量5.85億m3,中深層地下水0.58,再生水利用2.45億m3,引江濟淮外調水8.34億m3;河道外用水總量為30.36億m3,其中,生活用水總量4.10億m3,生產用水總量25.95億m3,河道外城區(qū)域的生態(tài)用水總量0.31億m3,河道外“三生用水”比例為13.5:85.5:1.0。
本規(guī)劃水資源配置總體布局是以生產力布局為依據,在水資源合理配置的基礎上,針對阜陽市現(xiàn)階段存在的水資源水質和水量的問題和水資源的承載能力,從需求與供給兩方面,分析生產力的布局和產業(yè)結構的調整對水資源規(guī)劃的影響,提出包括工程措施和非工程措施在內的水資源規(guī)劃的合理布局、發(fā)展方向和利用方式,構建與生產力發(fā)展相適應和生態(tài)環(huán)境保護相協(xié)調的環(huán)境友好型水資源安全供給保障體系。