劉 璐 孫法圣 周 冉 饒亞蘭

（山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，山東 濟(jì)南 250014）

1 位山灌區(qū)概況

位山灌區(qū)位于山東省西北部、聊城市境內(nèi)，地處東經(jīng)115°27′28.8″～116°24′43.2″、北緯36°7′48.0″～37°1′44.5″，南北長(zhǎng)最大約 98 km，東西寬最大約85 km，土地總面積5 525 km。灌溉范圍涉及聊城市東昌府區(qū)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、江北水城旅游度假區(qū)、茌平區(qū)、高唐縣全域，臨清市、東阿縣、陽谷縣和冠縣部分縣域，共計(jì)88個(gè)鎮(zhèn)（鄉(xiāng)、街道）。位山灌區(qū)始建于1958年，1960 年建成運(yùn)行，1962 年因澇堿停灌，1970 年復(fù)灌，核定灌溉面積（水規(guī)計(jì)〔2001〕514 號(hào)）33.87 萬hm， 是全國第五大灌區(qū)、黃河中下游和山東省最大的引黃灌區(qū)。

位山灌區(qū)不僅承擔(dān)著聊城市農(nóng)田灌溉、生態(tài)補(bǔ)水、部分生活及工業(yè)企業(yè)供水的任務(wù)，而且肩負(fù)著引黃濟(jì)津補(bǔ)淀的供水任務(wù)，是雄安新區(qū)重要生態(tài)屏障——白洋淀近期生態(tài)用水的重要保障。經(jīng)過多年建設(shè)，位山灌區(qū)骨干工程配套率達(dá)87.46%，設(shè)施完好率達(dá)53.96%，生態(tài)狀況大大改善，管理體制改革深入推進(jìn)，管理水平與效能有效提升，有力推動(dòng)了農(nóng)業(yè)節(jié)水增產(chǎn)、農(nóng)民增收和區(qū)域環(huán)境改善，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了可靠支撐和保障。

2 位山灌區(qū)水資源開發(fā)利用狀況分析

位山灌區(qū)多年平均降水量為557.5 mm，當(dāng)?shù)氐乇硭Y源量為1.78 億m，地下水資源總量為8.30 億m，地下水可開采量為6.78 億m。扣除重復(fù)水量，灌區(qū)多年平均水資源總量為7.89 億m。

2.1 供水量

根據(jù)《聊城市水資源公報(bào)》，對(duì)2011—2018 年位山灌區(qū)歷年供水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，位山灌區(qū)多年平均總供水量為12.87 億m。灌區(qū)水源包括當(dāng)?shù)氐乇硭こ?、跨流域調(diào)水工程、地下水工程、非常規(guī)水四大類，多年平均供水量分別為1.29 億、5.68 億、5.61 億、0.29 億m，在整個(gè)灌區(qū)供水結(jié)構(gòu)中的比值分別為10.0%、44.1%、43.6%、2.3%?；鶞?zhǔn)年2018 年灌區(qū)總供水量為13.43 億m，比多年平均值偏多4.4%，其中上述四類水源供水量分別為1.93億、5.38 億、5.63 億、0.49 億m，分別占總供水量的14.4%、40.1%、41.9%、3.6%。

近年來，位山灌區(qū)供水總量整體呈上升趨勢(shì)，其中地表水供水量增長(zhǎng)較多，年均增長(zhǎng)0.19 億m，黃河水及地下水供水量相對(duì)比較穩(wěn)定，非常規(guī)水供水量逐年增長(zhǎng)（見表1）。

2.2 用水量

根據(jù)《聊城市水資源公報(bào)》，2011—2018 年位山灌區(qū)各類用戶多年平均總用水量為12.87 億m，供用水量相等。位山灌區(qū)主要用水類型包括居民生活、城鎮(zhèn)公共、工業(yè)、農(nóng)田灌溉、林牧漁畜和生態(tài)環(huán)境用水，多年平均用水量分別為0.95 億、0.20 億、1.59億、9.16 億、0.82 億m和0.15 億m，在灌區(qū)用水結(jié)構(gòu)中占比分別為7.4%、1.6%、12.3%、71.2%、6.3%和1.2%?；鶞?zhǔn)年2018 年位山灌區(qū)總用水量為13.44億m，其中居民生活、城鎮(zhèn)公共、工業(yè)、農(nóng)田灌溉、林牧漁畜和生態(tài)環(huán)境用水量分別為1.04 億、0.27 億、1.57 億、9.38 億、0.85 億m和0.33 億m，分別占總用水量的7.7%、2.0%、11.7%、69.8%、6.3%和2.5%。

表1 2011—2018 年位山灌區(qū)各類水源歷年供水量 億m3

2.3 開發(fā)利用程度分析

根據(jù)《全國水資源綜合規(guī)劃技術(shù)細(xì)則》，選取地表水資源開發(fā)率、地下水開采率和水資源綜合開發(fā)利用率3 個(gè)指標(biāo)對(duì)位山灌區(qū)水資源開發(fā)利用程度進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

2011—2018 年，位山灌區(qū)平均年供水總量（不包括客水）為6.78 億m，其中地表水供水量1.29 億m，地下水供水量5.61 億m；2018 年，位山灌區(qū)地表水實(shí)際供水量1.93 億m，地下水供水量5.63 億m。據(jù)測(cè)算，位山灌區(qū)地表水開發(fā)利用率為43.0%，地下水開發(fā)利用率為80.9%，水資源綜合利用率為66.1%。因此，位山灌區(qū)水資源開發(fā)利用程度已達(dá)到非常高的程度，水資源進(jìn)一步開發(fā)利用潛力不大。

3 位山灌區(qū)需水預(yù)測(cè)

3.1 經(jīng)濟(jì)社會(huì)指標(biāo)預(yù)測(cè)

對(duì)灌區(qū)需水有直接影響的經(jīng)濟(jì)社會(huì)指標(biāo)主要包括城鄉(xiāng)人口、生產(chǎn)總值、三次產(chǎn)業(yè)比例、農(nóng)田有效灌溉面積等。下面根根據(jù)國家及山東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃布局，綜合考慮未來城鎮(zhèn)化進(jìn)程、人口政策等因素，結(jié)合位山灌區(qū)自身經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展特點(diǎn)，對(duì)不同水平年經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)進(jìn)行合理預(yù)測(cè)分析。

3.1.1 人口及城鎮(zhèn)化率。2018 年，位山灌區(qū)總?cè)丝?97.8 萬人，其中城鎮(zhèn)人口163.8 萬人，城鎮(zhèn)化率41.2%。結(jié)合第七次人口普查數(shù)據(jù)，分析灌區(qū)歷年人口變化情況，充分考慮國家新的生育政策、聊城市人才引進(jìn)政策等相關(guān)因素，預(yù)計(jì)“十四五”期間聊城市人口年均自然增長(zhǎng)率為4.5‰～5.0‰。據(jù)此測(cè)算，到2025 年位山灌區(qū)總?cè)丝诳蛇_(dá)411.9 萬人。預(yù)計(jì)2026—2035 年聊城市人口年均自然增長(zhǎng)率為3.5‰～4.0‰。據(jù)此測(cè)算，到2035 年位山灌區(qū)總?cè)丝诳蛇_(dá)428.7 萬人。

位山灌區(qū)現(xiàn)狀城鎮(zhèn)化率相對(duì)較低，今后一個(gè)時(shí)期聊城市將加快城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程。根據(jù)聊城市未來城市發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測(cè)到2025 年位山灌區(qū)城鎮(zhèn)化率達(dá)50.0%，城鎮(zhèn)人口達(dá)206.1 萬人；到2035 年位山灌區(qū)城鎮(zhèn)化率達(dá)60.0%，城鎮(zhèn)人口達(dá)257.4 萬人。

3.1.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)預(yù)測(cè)。2018 年，位山灌區(qū)范圍內(nèi)各縣市區(qū)生產(chǎn)總值共計(jì)為2 322.0 億元，一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)比值為9 ∶55 ∶36。根據(jù)《聊城市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，預(yù)計(jì)“十四五”期間位山灌區(qū)生產(chǎn)總值年均增長(zhǎng)率為6.0%，據(jù)此測(cè)算，到2025 年全灌區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)3 491.2 億元；預(yù)計(jì)2026—2035 年期間位山灌區(qū)生產(chǎn)總值年均增長(zhǎng)率為5.2%，據(jù)此測(cè)算，到2035 年全灌區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)5 776.8 億元（見表2）。

結(jié)合近年來聊城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際，根據(jù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)2025 年灌區(qū)三次產(chǎn)業(yè)比例調(diào)整為8 ∶50 ∶43，到2035 年灌區(qū)三次產(chǎn)業(yè)比例調(diào)整為6 ∶40 ∶54，一產(chǎn)、二產(chǎn)比例持續(xù)降低，服務(wù)業(yè)占比大幅提高，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將得到進(jìn)一步優(yōu)化。

表2 位山灌區(qū)不同水平年經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)測(cè)結(jié)果 億元

3.1.3 農(nóng)業(yè)發(fā)展與灌溉面積指標(biāo)預(yù)測(cè)。2018 年，位山灌區(qū)農(nóng)田有效灌溉面積33.66 萬hm。規(guī)劃期內(nèi)，結(jié)合聊城市各縣（市、區(qū)）土地利用總體規(guī)劃，并考慮位山灌區(qū)現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度較高，下一步對(duì)灌區(qū)耕地必須嚴(yán)格實(shí)行總量控制、以水定地、以水定規(guī)模的精神，貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記在深入推動(dòng)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上的重要講話精神，發(fā)揮水資源作為最大剛性約束的作用，根據(jù)灌區(qū)水資源狀況科學(xué)、合理確定灌區(qū)耕地規(guī)模，預(yù)計(jì)到2025 年灌區(qū)有效灌溉面積為33.87 萬hm。位山灌區(qū)灌溉面積及林牧漁畜相關(guān)指標(biāo)預(yù)測(cè)結(jié)果具體見表3。

3.2 需水分析

按照生活用水、生產(chǎn)用水、生態(tài)環(huán)境用水三大類進(jìn)行位山灌區(qū)需水預(yù)測(cè)分析。其中，生活用水包括居民生活用水及城鎮(zhèn)公共用水（建筑業(yè)和服務(wù)業(yè)用水）；生產(chǎn)需水包括農(nóng)業(yè)及工業(yè)用水，其中農(nóng)業(yè)包括種農(nóng)田灌溉和林牧漁畜；生態(tài)環(huán)境需水主要指河道外生態(tài)需水，包括城鄉(xiāng)環(huán)境用水及河湖生態(tài) 補(bǔ)水。

表3 位山灌區(qū)灌溉面積及林牧漁畜相關(guān)指標(biāo)預(yù)測(cè)結(jié)果

按照相關(guān)規(guī)劃要求，可采用多種方法進(jìn)行需水量預(yù)測(cè)。結(jié)合灌區(qū)實(shí)際情況，此次計(jì)算主要采用定額法，對(duì)個(gè)別行業(yè)采用趨勢(shì)法進(jìn)行對(duì)比分析。

3.2.1 生活需水預(yù)測(cè)

3.2.1.1 居民生活需水預(yù)測(cè)。根據(jù)《聊城市水資源公報(bào)》，2018 年聊城市城鎮(zhèn)居民生活用水定額為92.8 L/（d·人）。未來隨著人們生活水平和生活質(zhì)量的不斷提高，城鎮(zhèn)居民生活用水定額將相應(yīng)增大。此次分析計(jì)算對(duì)現(xiàn)狀年、2025 年、2035 年位山灌區(qū)城鎮(zhèn)居民生活用水定額分別取93、95、100 L/（d·人），則不同水平年灌區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)生活需水量分別為0.56 億、0.71 億、0.94 億m。由此可以看出，城鎮(zhèn)生活需水是未來位山灌區(qū)需水量的一個(gè)主要增長(zhǎng)點(diǎn)。

隨著聊城市城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)及城鄉(xiāng)一體化的快速發(fā)展，未來農(nóng)村與城鎮(zhèn)生活條件和生活水平的差距將持續(xù)縮小，農(nóng)村居民生活需水定額將增長(zhǎng)較快。2018 年，位山灌區(qū)農(nóng)村居民生活用水定額為 52.5 L/（d ·人），預(yù)測(cè)2025 年、2035 年分別為60、 70 L/（d ·人）。根據(jù)農(nóng)村人口和農(nóng)村生活用水定額計(jì)算，預(yù)測(cè)位山灌區(qū)2025 年、2035 年農(nóng)村生活需水分別為0.47 億、0.44 億m。

3.2.1.2 城鎮(zhèn)公共需水預(yù)測(cè)。城鎮(zhèn)公共需水預(yù)測(cè)采用定額法。2018 年位山灌區(qū)建筑業(yè)萬元增加值用水量為10.0 m，第三產(chǎn)業(yè)萬元增加值用水量1.9 m。根據(jù)相關(guān)節(jié)水規(guī)劃，2025 年、2035 年建筑業(yè)萬元增加值用水量分別為9.0、8.1 m，第三產(chǎn)業(yè)萬元增加值用水量分別為1.7、1.5 m，則2025 年、2035 建筑業(yè)需水量分別為0.096 億、0.120 億m，第三產(chǎn)業(yè)需水量分別為0.26 億、0.48 億m。

3.2.2 生產(chǎn)需水預(yù)測(cè)

3.2.2.1 農(nóng)業(yè)需水預(yù)測(cè)。農(nóng)田灌溉需水量預(yù)測(cè)采用灌溉面積乘以灌溉定額計(jì)算。根據(jù)《2018 年聊城市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算分析成果報(bào)告》，采用首尾測(cè)算分析法，即直接用灌入田間可被農(nóng)作物吸收利用的水量（凈灌溉用水量）與灌區(qū)從水源取用的用于農(nóng)田灌溉總水量（毛灌溉用水量）的比值來計(jì)算灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)，分析得到2018 年位山灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)為0.518。結(jié)合規(guī)劃期內(nèi)灌區(qū)實(shí)施的各項(xiàng)續(xù)建配套及節(jié)水灌溉措施，預(yù)測(cè)2025 年位山灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)提高至0.550，2035 年提高至0.586。結(jié)合灌區(qū)歷年統(tǒng)計(jì)資料，采用非充分灌溉定額進(jìn)行灌溉需水預(yù)測(cè)。經(jīng)綜合測(cè)算，基準(zhǔn)年、2025 年、2035 在平水年（50%）情況下農(nóng)田灌溉需水量分別為11.87 億、 11.24 億、10.55 億m，在枯水年（75%）情況下農(nóng)田灌溉需水量分別為12.25 億、11.60 億、10.89 億m（見表4）。

根據(jù)位山灌區(qū)歷年用水統(tǒng)計(jì)資料，林牧漁畜需水量基本保持動(dòng)態(tài)平衡，因此，此次不同水平年灌區(qū)林牧漁畜需水量均采用現(xiàn)狀實(shí)際用水量 0.91 億m。

3.2.2.2 工業(yè)需水預(yù)測(cè)。山東省海河流域工業(yè)需水量預(yù)測(cè)一般采用用水趨勢(shì)法。鑒于灌區(qū)內(nèi)各縣（區(qū)）近幾年工業(yè)用水年增長(zhǎng)率較低，并考慮未來工業(yè)園區(qū)建設(shè)等規(guī)劃情況，此次規(guī)劃平均年用水增長(zhǎng)率按1.0%～2.0%測(cè)算。相對(duì)于基準(zhǔn)年，截至2025 年位山灌區(qū)平均年用水增長(zhǎng)率為1.5%，預(yù)測(cè)2025 年位山灌區(qū)工業(yè)需水量為1.74 億m；相對(duì)于2025 年，2035年位山灌區(qū)平均年用水增長(zhǎng)率為1.0%，預(yù)測(cè)2035 年位山灌區(qū)工業(yè)需水量為1.92 億m（見表5）。

表4 不同水平年位山灌區(qū)農(nóng)田灌溉需水量預(yù)測(cè)結(jié)果 億m3

3.3 生態(tài)環(huán)境需水預(yù)測(cè)

河道外生態(tài)需水量主要包括城鄉(xiāng)環(huán)境用水及城鎮(zhèn)河湖補(bǔ)水等。結(jié)合生態(tài)文明建設(shè)，并參考《山東省節(jié)水型社會(huì)建設(shè)技術(shù)指標(biāo)》，綠化需水定額、河湖需水定額、環(huán)境衛(wèi)生需水定額分別為2 500 ～3 000、 3 000 ～3 500、220 ～250 m/hm。根據(jù)聊城市城建統(tǒng)計(jì)公報(bào)及城市建設(shè)規(guī)劃，經(jīng)分析，基準(zhǔn)年、2025 年、2035 年位山灌區(qū)生態(tài)環(huán)境需水量分別為0.32 億、0.41億、0.49 億m（見表5）。

3.4 總需水量

根據(jù)以上分析，平水年位山灌區(qū)不同水平年（2018 年、2025 年、2035 年）總需水量分別為15.95 億、15.84 億、15.85 億m，枯水年總需水量分別為16.33 億、16.20 億、16.19 億m，全灌區(qū)總需水量基本穩(wěn)定（見表5）。

4 位山灌區(qū)供水分析預(yù)測(cè)

供水預(yù)測(cè)包括地表水預(yù)測(cè)、地下水預(yù)測(cè)、非常規(guī)水源利用預(yù)測(cè)和外流域調(diào)水預(yù)測(cè)。在供水分析預(yù)測(cè)中，一方面要考慮各水源可利用量上限控制及用水總量控制指標(biāo)上限控制；另一方面要考慮更新改造、續(xù)建配套現(xiàn)有水利工程可能增加的供水能力，規(guī)劃建設(shè)的供水工程增加的供水能力等，經(jīng)綜合分析確定可供水量（見表6）。

4.1 地表水供水預(yù)測(cè)

位山灌區(qū)地表水源主要包括徒駭河、馬頰河等河流雨洪資源利用及引金堤河、衛(wèi)運(yùn)河水量，通過歷年地表水供水情況分析，基準(zhǔn)年當(dāng)?shù)氐乇硭剿昕晒┧繛?.32 億m，未來在區(qū)域水資源用水總量控制指標(biāo)內(nèi)，結(jié)合當(dāng)?shù)赜旰橘Y源利用工程建設(shè)等措施，預(yù)計(jì)位山灌區(qū)2025 年、2035 年水平年可供水量分別為1.41 億、1.46 億m。

4.2 地下水供水預(yù)測(cè)

統(tǒng)計(jì)分析位山灌區(qū)現(xiàn)狀地下水機(jī)井?dāng)?shù)量、規(guī)模等指標(biāo)，灌區(qū)基準(zhǔn)年地下水可供水量為5.57 億m。未來充分考慮地下水用水總量控制指標(biāo)限制及地下水壓采計(jì)劃，分析得到灌區(qū)規(guī)劃2025 年、2035 年地下水可供水量將會(huì)有小幅上升，主要集中在灌區(qū)淺層地下水分布條件的部分縣（市、區(qū)），可供水量分別為6.05 億、 6.38 億m。

4.3 非常規(guī)水源利用預(yù)測(cè)

位山灌區(qū)非常規(guī)水源利用主要指城市污水集中處理回用（再生水回用），根據(jù)灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀污水處理廠分布及處理能力情況?；鶞?zhǔn)年再生水回用可供水量約為0.51 億m。未來，結(jié)合各地污水處理廠建設(shè)規(guī)劃，并考慮相關(guān)規(guī)劃中對(duì)不同產(chǎn)業(yè)中水回用率的要求，預(yù)測(cè)位山灌區(qū)2025、2035 年再生水回用量將分別達(dá)到0.80 億、1.10 億m。

4.4 外調(diào)水供水預(yù)測(cè)

位山灌區(qū)外調(diào)水主要指黃河水及南水北調(diào)東線一期長(zhǎng)江水。外調(diào)水可供水量參照相關(guān)分水指標(biāo)測(cè)算，各水平年采用同一水量。其中，引黃指標(biāo)水量為5.60 億m，南水北調(diào)一期長(zhǎng)江水指標(biāo)水量為 1.20 億m。

4.5 總可供水量

根據(jù)上述不同水源可供水量分析預(yù)測(cè)成果，位山灌區(qū)基準(zhǔn)年在平水年、枯水年、特枯年情況下的可供水量分別為14.20 億、13.51 億、13.14 億m。規(guī)劃年可供水總量略有增加，2025 年、2035 年在平水年（50%）情況下總供水量分別為15.06 億、15.74 億m；在枯水年（75%）總供水量分別為14.33 億、14.98 億m；遭遇特枯年（95%）情況下，總供水量分別為13.93 億、14.57 億m。由此可以看出，由于位山灌區(qū)當(dāng)?shù)氐乇硭晒┧空急炔桓?，因此，不同頻率可供水量總量相差不大。

表5 位山灌區(qū)不同水平年各種保證率下需水量預(yù)測(cè)結(jié)果 億m3

表6 位山灌區(qū)不同水平年各類水源不同頻率可供水量預(yù)測(cè)結(jié)果 億m3

表7 位山灌區(qū)不同水平年水資源供需平衡結(jié)果

5 位山灌區(qū)水資源供需平衡分析

根據(jù)以上需水預(yù)測(cè)和可供水量預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)位山灌區(qū)進(jìn)行水資源供需平衡分析。如表7 所示，平水年份，不同水平年缺水量分別為1.75 億、0.78 億、0.11億m，缺水率分別為10.97%、4.92%、0.69%；枯水年份（75%頻率）不同水平年缺水量分別為2.82 億、1.87億、1.21 億m，缺水率分別為17.27%、11.54%、7.47%。平水年份基準(zhǔn)年缺水率較高，規(guī)劃年灌區(qū)缺水率均在5%以內(nèi)，基本達(dá)到了供需平衡，所以規(guī)劃年灌區(qū)可供水量可滿足灌區(qū)發(fā)展需水要求。

6 結(jié)論

以2018 年為基準(zhǔn)年，在分析位山灌區(qū)現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用狀況的基礎(chǔ)上，分別對(duì)2025 年、2035 年位山灌區(qū)供需水量進(jìn)行了合理預(yù)測(cè)。通過灌區(qū)不同水平年水資源的供需分析結(jié)果可知，位山灌區(qū)現(xiàn)狀年缺水率較高，灌區(qū)水資源不足以滿足現(xiàn)有有效灌溉面積的灌溉需求；隨著灌區(qū)內(nèi)節(jié)水改造及相關(guān)灌溉工程建設(shè)完善，規(guī)劃2025 年、2035 年基本可實(shí)現(xiàn)批復(fù)的33.87 萬hm有效灌溉面積（水規(guī)計(jì)〔2001〕514 號(hào)）的水資源供需平衡。此次分析成果可為位山灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造工程提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)灌區(qū)水資源的優(yōu)化配置，并可為類似灌區(qū)改造工程建設(shè)提供參考。