豐縣水資源現狀分析與應對措施
萬永智 楊春 周倩
(江蘇省水文水資源勘測局徐州分局,江蘇 徐州 221000)
摘 要:本文以現狀調查和統計資料為基礎,介紹了豐縣水資源與開發利用現狀,從用水總量和節水指標分別對用水水平進行了分析評價,并與最嚴格水資源管理制度管理目標和全國及本地區指標進行了比較分析,梳理了水資源開發利用存在的主要問題。根據問題、目標導向,從提高供水能力、挖掘節水潛力、提升水環境質量、重視非常規水利用、加大節水監管力度、建立水資源保護機構等方面提出了水資源可持續發展措施。
關鍵詞:水資源;分析;措施;豐縣
0 概述
豐縣隸屬于江蘇省徐州市,位于江蘇省的西北邊緣,東西寬約46.6km,南北長約59.2km,總面積1450.3km2。豐縣為黃泛沖擊平原,地勢高亢、平坦,地面高程(廢黃河口零點)一般在35-45m之間,西南略高于東北,境內除東部有一孤丘外,大部分為平原。豐縣屬暖溫帶半濕潤季風氣候區。2022年降水量728.3mm,多年平均(1956~2022年)降水量742.6mm,最大年降雨量1240mm,最小年降雨量437mm。2021年末,豐縣地區常住人口92.44萬人,其中城鎮人口51.05萬人,城市化率55.2%;生產總值540.68億元,人均GDP5.85萬元;工業增加值173.51億元。總耕地120.8萬畝,有效灌溉面積108.4萬畝。
1 豐縣水資源與開發利用狀況
1.1 水資源量及時空分布特點
根據《徐州市水資源綜合規劃》,豐縣多年平均水資源總量為2.92億m3。2022年水資源總量為3.15億m3,其中地表水2.31億m3,地下水1.83億m3,地表水和地下水重復量0.99億m3。
水資源時空分布特點為年內分布不均,年際變化大,表現為汛期降雨量占全年的70%~80%,年最大降雨量是最小降雨量的2.8倍。
1.2水資源質量現狀
2022年,豐縣主要河流黃河故道、大沙河、復新河、鄭集南支河共監測11個水質斷面,水體水質為Ⅲ~Ⅳ類,其中大沙河、鄭集南支河水體水質較好。全縣地下水水質介于Ⅲ~Ⅳ類之間,主要污染因子為總硬度、氟化物等。
1.3水資源開發利用現狀
(1)供水工程
豐縣水資源量先天不足且分布不均衡,人均占有地表水資源不足300m3,屬于嚴重缺水地區,區域用水多依賴外調水。目前進入豐縣境內的調水線路有兩條:一是經鄭集、范樓、梁寨三級梯級翻水站翻至大沙河,開啟華山套閘經豐徐河進入復新河豐縣閘以上,開啟草廟涵洞經子沙調度河、子午河、子復調度河進入復新河黃樓閘以上;二是經李樓翻水站翻引上級湖水進入復新河豐縣閘以下[1]。
(2)供水與用水現狀分析
2022年全縣總供水量為3.48億m3,其中取用地表水源水量3.09億m3(其中外調水2.45億m3),占總用水量的88.8%;取用地下水源0.35億m3,占10.1% ;其它水源0.04億m3,占1.1%[2]。供水主要用于農業、工業、生態、居民生活、第三產業及建筑業等方面,其中農業用水2.79億m3,占總用水量的80.1%;工業用水0.11億m3,占3.2%;居民生活用水0.50億m3,占14.4%;人工生態環境用水0.01億m3,占0.3%;第三產業及建筑業用水0.07億m3,占2.0%[2]。
2 用水指標分析評價
2.1用水總量指標分析評價
2022年全縣用水總量3.48億m3,其中地下水0.35億m3,2022年管理目標分別為4.4億m3和0.376億m3,現狀用水總量、地下水開采量均未突破最嚴格水資源管理制度要求。
2.2節水指標分析評價
豐縣2022年度節水指標計算結果見表1。現將主要指標分述如下:
表1 豐縣現狀節水指標評價表
指標 | 全國平均水平 | 東南區平均水平 | 東南區先進值 | 所在市現狀用水水平 | 豐縣現狀用水水平 |
萬元地區生產總值用水量(m3) | 73 | 53 | 35 | 46.5 | 64.4 |
萬元工業增加值用水量(m3) | 45.6 | 47.8 | 23.4 | 10.0 | 6.51 |
規模以上工業用水重復利用率(%) | 89.5 | 87.1 | 88.9 | 94.0 | 78 |
城市公共供水管網漏損率(%) | 14.7 | 13.2 | 10.8 | 9.9 | 10.0 |
耕地灌溉畝均用水量(m3) | 377 | 516 | 498 | 472.9 | 344.6 |
節水灌溉工程面積占比(%) | 46.4 | 50.6 | 70.5 | 44.9 | 66.8 |
高效節水灌溉面積占比(%) | 27.8 | 9.3 | 38.7 | 10.7 | 17.9 |
農業灌溉水有效利用系數 | 0.548 | 0.565 | 0.736 | 0.626 | 0.629 |
(1)綜合指標
豐縣現狀萬元生產總值用水量為64.4m3,較2020年下降率為11.6%,達到徐州市2022年度最嚴格水資源管理制度目標為7.6%的要求。該指標優于全國平均水平,與《規劃和建設項目節水評價技術要求》中同地區(東南區,下同)及本省、市平均水平相比,存在一定差距。
(2)農業指標
豐縣現狀耕地灌溉畝均用水量為344.6m3,與同地區相比較,達到先進值水平;節水灌溉工程面積占比為66.8%,高于全國及所在地區平均水平,與同地區先進區域上海相比尚有差距;高效節水灌溉面積占比為17.9%,高于所在地區平均水平,遠低于全國平均水平和所在地區先進值[3];農田灌溉水有效利用系數0.629,高于同地區平均水平,與同地區先進的上海市相比尚有一定差距。
(3)工業用水指標
豐縣現狀萬元工業增加值用水量為6.51m3,較2020年下降率為12%,達到徐州市2022年度最嚴格水資源管理制度目標為7.6%的要求。該指標與同地區相比較,達到先進值水平,與全國先進地區天津、煙臺、青島等市水平相當;規模以上工業用水重復利用率為78%,未達到同地區平均水平。
(4)生活及管網漏損指標
豐縣現狀城鎮人均生活綜合用水量180L/d,與全國平均水平相當,較江蘇省平均水平偏高15.7%;生活節水器具普及率99%,處于較高水平;城市供水管網漏損率約為10.0%,與同地區相比較,優于先進值水平,與同地區先進的珠海市、紹興市、佛山市、臺州市、麗水市相比尚有一定差距。
3 水資源開發利用存在的主要問題
(1)本地水資源匱乏,用水矛盾突出
豐縣屬于缺水地區,地表水資源匱乏且時空分布不均,本地可供水資源量不足。尤其北部圩區地勢低洼,汛期易澇,地表徑流不能得到充分利用。近年來,徐州市實施鄭集河輸水擴大工程,提升了徐州西部區域引水能力。據統計,豐縣年均調水1.2億m3,2022年屬偏枯年份,調用外水2.45 m3。
(2)水利工程調蓄能力不足,供水保證率偏低
豐縣境內的蓄水工程主要有小(Ⅰ)型水庫1座,蓄水河道主要有大沙河、鄭集河、苗城河、復新河、西營子河、太行堤河等,以及大中溝690條,河庫一次總蓄水能力僅0.7億m3,現有水利工程的調蓄能力不足。汛期徑流過于集中,防洪和洪水資源利用存在矛盾,缺乏以豐補枯的自然條件和足夠的工程措施。在水資源開發利用中,受水利工程、調蓄能力不足和行政區劃的限制,難以做到地表水和地下水、河流上下游、河流與蓄水體之間的水資源相互補充、調劑,難以提高供水保證率。
(3)供水結構不盡合理,非常規水利用率低
根據豐縣現狀年供水量統計分析,豐縣外調水為主要供水水源,占總供水量的70.4%,其次是本地地表水,再次是地下水,最后是非常規水。豐縣區域工農業及生活用水過度依靠外調水和地下水,非常規水資源現狀利用量約430萬t,與豐縣水資源嚴重短缺現狀相比明顯不足。
(4)水體水質達標率不高,面源污染較為突出
近年來,區域內主要地表水體水質有所改善,但總體上水質達標率不高,面源污染問題仍然存在。農業生產過量使用化肥、農藥及畜禽養殖造成過剩的養份通過地表徑流進入水體,導致水體富營養化,影響水資源質量,減少了可利用的水資源。
(5)節水工作有待加強
各類用水量中,農業用水量占比較大,高效節水農灌面積偏少,部分地區還存在浪費現象,農業用水直接計量率偏低;工業用水重復利用率相對較低,有待進一步提高;生活用水方面,城鎮人均生活綜合用水量較江蘇省平均水平偏高,城市公共供水管網漏損率仍有提升空間。
4 可持續發展措施與建議
(1)提高供水能力
科學利用“南北”兩線調水及現有河道蓄水工程,進一步提高河道輸水蓄水能力。無論從需水還是水質管理方面考慮,都需要進一步調引江淮水及南四湖水,因此,豐縣水利工程在滿足防洪、排澇等功能之外,應加強供水工程和蓄水工程建設,考慮大沙河、苗城河兩座河川型水庫擴容,提高供水保證率。
(2)挖掘節水潛力
農業方面:通過發展生態農業、提高高效節水灌溉面積、完善節水灌溉工程、加強農業用水計量監測等措施來實現農業節水[4]。
工業方面:根據《豐縣水資源剛性約束“四水四定”試點實施方案(2022-2025)》,至2025年工業用水重復利用率達90%,現狀值距離此目標有較大差距。通過工業結構調整、推廣節水設備、改進生產工藝技術等手段提高工業用水重復利用率,根據對水質的不同用水要求,鼓勵工業企業盡可能地利用非常規水源,減少對新鮮水的依賴。
生活方面:生活節水主要考慮以下幾個方面:一是加快城鄉供水管網技術改造,進一步降低漏損率[5];二是開展節水宣傳,讓每一位公民充分認識豐縣缺水的嚴重性和節水的重要性,推廣節水型單位、社區建設,以及節水型用水器具使用,提高生活用水效率;三是加大城鎮生活污水深度處理,積極推廣再生水回用于市政公共用水。
(3)提升水環境質量
豐縣境內部分河流、地表水水功能區水質較差,距水功能區水質目標還有一定差距,導致原本可利用的水體無法利用。首先考慮擴建鄉鎮污水處理廠規模,完善污水收集管網及配套工程設施,加強農村黑臭河道綜合治理;二要加強畜禽養殖業污染控制,推廣綠色農業;三要結合美麗鄉村和幸福河建設推進面源污染控制工程,減少污染物入河量。開展水污染綜合防治,既提升了水環境質量,同時也增加了水資源可利用量[6]。
(4)重視非常規水利用
豐縣非常規水資源主要來源于中水和雨水收集利用,據統計,豐縣城區設計污水處理能力10.4萬t/d,尾水排放量約7.9萬t/d,實施了護城河生態補水、大沙河濕地尾水生態處理等工程。建議擴建現有中水處理廠規模,完善再生水回用管網,供給工業循環冷卻用水、城市景觀、公共設施用水,生活污水處理廠尾水引入四聯河以西區域進行農灌資源化利用;結合城市整體規劃,根據實際需要在工業園區、新小區、公園等建設雨水利用設施,用于生產和綠化等;創新工作思路,鼓勵使用非常規水資源,逐步提高非常規水資源回用率。
(5)加大節水監管力度
豐縣政府把節水作為全縣重要工作來抓,取得了缺水地區高效節水成功經驗。但節水監管手段單一,存在執行難這一普遍問題,今后需要在用水、供水、蓄水、管水四個方面細化考核目標,加強監管,做好開源節流、治污減排新經驗。用水計量與監測是保障統計數據質量的基礎,結合取水許可監督管理、灌區續建配套與節水改造工作等,健全各行業用水計量和監控,尤其是農業用水的計量監測。
(6)建立水資源保護機構
為做好水資源保護、節約工作,建議建立水資源保護長效管理領導小組,由水利、環保、農業、等多部門組成,負責工程建設、引水調度、污染源治理等組織實施、協調、監督檢查、驗收評比以及工程運行后的長期管理工作。各有關部門齊抓共管,形成合力。水資源管理工作技術性強,充實水資源管理專業技術人員,加強業務指導與技術培訓,提高技術人員的素質和能力,配備符合要求的工作條件與設備。
參考文獻:
[1] 劉遠征,萬正成,錢學智,等.豐縣全新世可再生能源有限公司豐縣南部集中式生物質熱電聯產項目水資源論證報告書〔R〕.徐州:江蘇省水文水資源勘測局徐州分局,2021.
[2] 陳穎,孫金鳳.徐州市銅山區水資源與水環境現狀及對策〔J〕.現代農業科技,2013,(2):233,247.
[3] 朱赟.滇中高原經濟區農業水資源承載能力評估研究〔D〕.太原:太原理工大學,2021.
[4] 韓子強.高唐縣水資源可持續利用問題及對策〔J〕.山東水利,2014,(4):39-40.
[5] 顧新洲,尹雅清,董曉敏.天津市水資源現狀及開發利用對策〔J〕.海河水利,2008,(6):5-6.
[6] 戴賢波.濱江地區水資源合理配置研究〔D〕.南京:河海大學,2008.
作者簡介:萬永智(1991- ),男,漢族,江蘇省徐州市人,工程師,從事水文水資源監測及評價工作。
聯系電話:15252020101;郵箱:28196713@qq.com;單位地址:徐州市云龍區(新城區)中茵廣場5號樓水文局