趙維軍,孫世霞,王 浩
(1.青島市行政審批服務局,山東 青島 266071;2.青島市水文中心,山東 青島 266071;3.青島鑫江置業(yè)集團有限公司,山東 青島 266109)
作為山東半島藍色經濟區(qū)的核心區(qū),青島市人均占有水資源量192 m3,是我國北方最嚴重的缺水城市之一[1]。隨著青島市國民經濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高以及城市化進程的加速發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴大,水資源供需矛盾日益突出。
根據1956—2016 年系列水資源總量評價計算,青島市多年平均水資源總量為17.688 8 億m3,其中地表水資源量為13.304 7 億m3,地表水資源與地下水資源的不重復量為4.384 1 億m3。青島市多年平均地下水資源量8.411 6 億m3,其中平原區(qū)3.570 5 億m3,山丘區(qū)5.359 6 億m3,二者重復計算量0.518 5 億m3。
青島市多年平均水資源可利用總量為11.122 4 億m3[2],其中地表水多年平均水資源可利用量為7.280 9 億m3,地下水多年平均水資源可利用量為5.945 9 億m3,地表水與地下水可利用重復計算量為2.104 4 億m3。地表水資源可利用率為54.7%。1956—2016 年青島市河道內生態(tài)環(huán)境需水量為6.023 8 億m3,生態(tài)環(huán)境需水量占地表水資源量的比例為45.3%[3]。
通過對青島市2010—2019 年供水量的調查統(tǒng)計,青島市近10 年本地水平均供水總量為6.238 2 億m3,全市水資源開發(fā)利用率為35.3%,水資源開發(fā)程度已較高,未來為支撐青島市經濟社會發(fā)展,引調客水資源是必然選擇。
1)地表水源工程現(xiàn)狀。根據《青島市第三次水資源調查評價》成果,對全市23 座大中型水庫按照1956—2016 年歷年、歷月水庫來水量、供水對象用水量及現(xiàn)狀水利工程條件,并考慮預留基本生態(tài)需水后,用長系列進行調節(jié)計算,得到全市23 座水庫50%、75%、95%保證率下可供水量分別為:4.093 4 億m3、2.699 5 億m3、1.652 4 億m3。
2)地下水源工程現(xiàn)狀。地下水源工程指利用地下水的水井工程。青島市共有地下水取水井數量為136 795 眼。
3)客水水源工程現(xiàn)狀。棘洪灘水庫是青島市引黃濟青工程的唯一調蓄水庫,水庫總庫容1.456 8 億m3,設計最高蓄水位14.2 m,最大調節(jié)庫容1.104 億m3,是青島市引黃濟青和引江客水的調蓄水庫。
4)其他水源工程現(xiàn)狀。其它水源工程包括海水淡化、再生水利用和集雨工程等供水工程。
根據《2019 年青島市水資源公報》,2019 年青島市全市總用水量9.184 4 億m3,其中:農田灌溉用水量1.821 3 億m3,林牧漁畜用水量0.345 5億m3,工業(yè)用水量1.907 5 億m3,城鎮(zhèn)公共用水量1.072 7 億m3,居民生活用水量3.317 9 億m3,生態(tài)與環(huán)境補充用水量0.719 5 億m3。
2025 年青島市居民生活需水量5.582 9 億m3,其中城鎮(zhèn)居民用水量為4.833 4 億m3,農村居民毛用水量為0.749 5 億m3。2025 年青島市P=50%保證率下農業(yè)需水總量4.186 9 億m3,P=75%(P=95%) 保證率下農業(yè)需水總量6.286 3 億m3。到2025 年青島市萬元工業(yè)增加值用水量為5.69 m3,工業(yè)需水量3.076 億m3。2025 年青島市建筑業(yè)和第三產業(yè)需水量1.454 億m3。到2025 年,青島市河道外生態(tài)環(huán)境需水量0.799 7 億m3。到2025 年青島市P=50%保證率下總需水量15.099 5 億m3,P=75%(P=95%)保證率下總需水量17.145 3 億m3。其中城市需水量10.163 1 億m3。
現(xiàn)狀保證率P=50%時,青島市可供水量1.721 30 億m3;保證率P=75%時,青島市可供水量1.480 17 億m3;保證率P=95%時,青島市可供水量12.562 6 億m3。
現(xiàn)狀條件下,P=50%保證率全市供水大于需水,僅市內3 區(qū)缺水9%;P=75%保證率全市缺水13.7%(2.343 6 億m3),除嶗山區(qū)外全部區(qū)、市缺水;P=95%保證率全市缺水26.7%(4.582 7 億m3),除嶗山區(qū)外全部區(qū)、市缺水。
青島市經濟發(fā)達與水資源短缺的矛盾長期存在。城市供水能力脆弱,雖基本能滿足現(xiàn)狀用水需求,但基本上無安全儲備水量,遇到連續(xù)干枯年份,城市供水安全將受到嚴重挑戰(zhàn)。青島市目前大部分大中型水庫用于城市供水,城市用水不斷擠占農業(yè)用水和河道生態(tài)與環(huán)境用水,枯水年農業(yè)用水、生態(tài)用水均難以保障,城鄉(xiāng)供水矛盾越來越突出,城市發(fā)展與環(huán)境用水矛盾加劇。
目前,引黃濟青干渠和棘洪灘水庫受水區(qū)已覆蓋除萊西市的青島市全域,設計日平均最大供水能力71 萬m3,單日最大供水量已達130 萬m3,用水高峰期水庫供水處于超負荷運行狀態(tài)。青島市南水北調東線二期工程總分水量為6.04 億m3。由于庫容限制,目前棘洪灘水庫只能調蓄2.33 億m3的引黃水和1.10 億m3的引江水(0.2 億m3在平度新河水庫調蓄),其余的4.7 億m3的引江水指標沒有調蓄水庫。
從2015 年開始,青島市受降雨量偏少持續(xù)干旱的影響,水庫庫干、河道干涸,本地水源驟減,引調客水成為青島市主要的供水水源,占到全市供水總量的40%以上。單一調蓄水庫供水存在著嚴重的供水安全隱患,保障率低,一旦發(fā)生危險,城市供水將面臨嚴重的居民正常生活無法保障、工業(yè)企業(yè)停產等危機。
面向多水源、多工程、多用戶、多目標的青島市南北貫通、互濟互配、主客水聯(lián)調的城市水資源配置工程網尚未全部完成,部分原水管線老化、破損、滲漏嚴重,滿負荷運行多年,需要維修改造,工程配置網亟待完善。此外,水資源調度手段有待提升,難以實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。
青島市城鎮(zhèn)生活、工業(yè)建筑業(yè)及三產廢污水排放量為每年約6 億m3,但“十三五”期間,再生水回用量僅0.6 億m3,其余處理后污水基本排河或入海,造成水資源的浪費。
青島市自2010 年起開始著力推進海水淡化項目建設,目前建成規(guī)模已達23 萬m3/d 以上。但用水成本較高、用水企業(yè)存在觀念上的顧慮以及配套管線建設滯后等因素,影響了海水淡化的廣泛推廣和使用。
目前官路水庫已納入規(guī)劃,總庫容2.16 億m3,其中,死庫容0.18 億m3、興利庫容1.98 億m3。水庫建成后,在二期江水到來前,官路水庫充庫水源主要為南水北調一期引江、引黃和峽山水庫可調水量。按現(xiàn)狀調水工程輸水能力,棘洪灘水庫最大調引水量4.72 億m3,官路水庫最大可調蓄水量為3.05 億m3。
宋化泉水庫擴容論證等前期工作,適時開工建設,近期相機調蓄黃水東調客水的部分水量,中期考慮作為南水北調東線二期工程青島調蓄水庫。規(guī)劃對尹府水庫進行清淤擴容并抬升興利水位1.0 m,擴容后興利庫容為1.288 億m3,增加了0.550 億m3。
規(guī)劃實施產芝水庫、高格莊水庫、陡崖子水庫、小珠山水庫、孫家屯水庫、雙廟水庫、雙山水庫7 座大中型水庫清淤增容工程,共清淤方量0.217 億m3,該項工程內容和投資列入《青島市水旱災害防御“十四五”規(guī)劃》。
“十四五”期間,青島市加大海水淡化產業(yè)發(fā)展,不斷提高海水淡化對全市供水的貢獻率,規(guī)劃 “十四五” 期間新增海水淡化裝機規(guī)模58.75 萬m3/d,到“十四五”末,青島市海水淡化裝機規(guī)模達到81.18 萬m3/d。
規(guī)劃“十四五”期間,青島市再生水處理工程新增14 項,再生水利用規(guī)模達到84.7 萬m3/d,再生水將主要用于河道景觀補水、城市綠化澆灌、道路澆灑、工業(yè)冷卻、熱泵和沖廁等。
1)增加客水保障,消除單一調蓄水庫供水存在的嚴重供水安全隱患。通過積極配合國家、省實施客水調引工程,充分利用引黃濟青渠道及棘洪灘水庫,以及規(guī)劃的黃水東調、南水北調東線二期兩條客水調引通道和官路水庫、宋化泉水庫等調蓄水庫,2035 年前,構建起全市“三路輸水、三庫調蓄”的客水保障體系。
2)提高海水淡化貢獻率。通過加大海水淡化產業(yè)發(fā)展,使海水淡化水在保障全市供水的貢獻率達到30%以上,緩解青島缺水問題,為城市儲備優(yōu)質備用水源。
3)優(yōu)化水資源配置。在全市水資源配置網工程建設方面,在承接山東水網的基礎上,優(yōu)化完善市域水資源配置工程網體系。以客水調引通道為骨干,以調蓄水庫為節(jié)點,構建外調水、本地水、淡化水、再生水設施互聯(lián)互通、水源互濟互配、配置調度一體、管理分級有序的現(xiàn)代水網。
規(guī)劃工程措施實施后,預測到2035 年,全市正常年份(50%) 需水量17.98 億m3,可供水量27.84 億m3,余水量9.86 億m3,能夠滿足用水需求??菟攴荩?5%)需水量20.79 億m3,可供水量25.39 億m3,余水量4.6 億m3,能夠滿足用水需求。特枯年份(95%)需水量20.79 億m3,可供水量22.86 億m3,余水量2.07 億m3,能夠滿足用水需求。其中,城市需水量16.0 億m3,可供水量16.85 億m3,余水量0.85 億m3,均能夠滿足用水需求。