丰县水资源现状分析与应对措施
万永智 杨春 周倩
(江苏省水文水资源勘测局徐州分局,江苏 徐州 221000)
摘 要:本文以现状调查和统计资料为基础,介绍了丰县水资源与开发利用现状,从用水总量和节水指标分别对用水水平进行了分析评价,并与最严格水资源管理制度管理目标和全国及本地区指标进行了比较分析,梳理了水资源开发利用存在的主要问题。根据问题、目标导向,从提高供水能力、挖掘节水潜力、提升水环境质量、重视非常规水利用、加大节水监管力度、建立水资源保护机构等方面提出了水资源可持续发展措施。
关键词:水资源;分析;措施;丰县
0 概述
丰县隶属于江苏省徐州市,位于江苏省的西北边缘,东西宽约46.6km,南北长约59.2km,总面积1450.3km2。丰县为黄泛冲击平原,地势高亢、平坦,地面高程(废黄河口零点)一般在35-45m之间,西南略高于东北,境内除东部有一孤丘外,大部分为平原。丰县属暖温带半湿润季风气候区。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,丰县地区常住人口92.44万人,其中城镇人口51.05万人,城市化率55.2%;生产总值540.68亿元,人均GDP5.85万元;工业增加值173.51亿元。总耕地120.8万亩,有效灌溉面积108.4万亩。
1 丰县水资源与开发利用状况
1.1 水资源量及时空分布特点
根据《徐州市水资源综合规划》,丰县多年平均水资源总量为2.92亿m3。2022年水资源总量为3.15亿m3,其中地表水2.31亿m3,地下水1.83亿m3,地表水和地下水重复量0.99亿m3。
水资源时空分布特点为年内分布不均,年际变化大,表现为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水资源质量现状
2022年,丰县主要河流黄河故道、大沙河、复新河、郑集南支河共监测11个水质断面,水体水质为Ⅲ~Ⅳ类,其中大沙河、郑集南支河水体水质较好。全县地下水水质介于Ⅲ~Ⅳ类之间,主要污染因子为总硬度、氟化物等。
1.3水资源开发利用现状
(1)供水工程
丰县水资源量先天不足且分布不均衡,人均占有地表水资源不足300m3,属于严重缺水地区,区域用水多依赖外调水。目前进入丰县境内的调水线路有两条:一是经郑集、范楼、梁寨三级梯级翻水站翻至大沙河,开启华山套闸经丰徐河进入复新河丰县闸以上,开启草庙涵洞经子沙调度河、子午河、子复调度河进入复新河黄楼闸以上;二是经李楼翻水站翻引上级湖水进入复新河丰县闸以下[1]。
(2)供水与用水现状分析
2022年全县总供水量为3.48亿m3,其中取用地表水源水量3.09亿m3(其中外调水2.45亿m3),占总用水量的88.8%;取用地下水源0.35亿m3,占10.1% ;其它水源0.04亿m3,占1.1%[2]。供水主要用于农业、工业、生态、居民生活、第三产业及建筑业等方面,其中农业用水2.79亿m3,占总用水量的80.1%;工业用水0.11亿m3,占3.2%;居民生活用水0.50亿m3,占14.4%;人工生态环境用水0.01亿m3,占0.3%;第三产业及建筑业用水0.07亿m3,占2.0%[2]。
2 用水指标分析评价
2.1用水总量指标分析评价
2022年全县用水总量3.48亿m3,其中地下水0.35亿m3,2022年管理目标分别为4.4亿m3和0.376亿m3,现状用水总量、地下水开采量均未突破最严格水资源管理制度要求。
2.2节水指标分析评价
丰县2022年度节水指标计算结果见表1。现将主要指标分述如下:
表1 丰县现状节水指标评价表
指标 | 全国平均水平 | 东南区平均水平 | 东南区先进值 | 所在市现状用水水平 | 丰县现状用水水平 |
万元地区生产总值用水量(m3) | 73 | 53 | 35 | 46.5 | 64.4 |
万元工业增加值用水量(m3) | 45.6 | 47.8 | 23.4 | 10.0 | 6.51 |
规模以上工业用水重复利用率(%) | 89.5 | 87.1 | 88.9 | 94.0 | 78 |
城市公共供水管网漏损率(%) | 14.7 | 13.2 | 10.8 | 9.9 | 10.0 |
耕地灌溉亩均用水量(m3) | 377 | 516 | 498 | 472.9 | 344.6 |
节水灌溉工程面积占比(%) | 46.4 | 50.6 | 70.5 | 44.9 | 66.8 |
高效节水灌溉面积占比(%) | 27.8 | 9.3 | 38.7 | 10.7 | 17.9 |
农业灌溉水有效利用系数 | 0.548 | 0.565 | 0.736 | 0.626 | 0.629 |
(1)综合指标
丰县现状万元生产总值用水量为64.4m3,较2020年下降率为11.6%,达到徐州市2022年度最严格水资源管理制度目标为7.6%的要求。该指标优于全国平均水平,与《规划和建设项目节水评价技术要求》中同地区(东南区,下同)及本省、市平均水平相比,存在一定差距。
(2)农业指标
丰县现状耕地灌溉亩均用水量为344.6m3,与同地区相比较,达到先进值水平;节水灌溉工程面积占比为66.8%,高于全国及所在地区平均水平,与同地区先进区域上海相比尚有差距;高效节水灌溉面积占比为17.9%,高于所在地区平均水平,远低于全国平均水平和所在地区先进值[3];农田灌溉水有效利用系数0.629,高于同地区平均水平,与同地区先进的上海市相比尚有一定差距。
(3)工业用水指标
丰县现状万元工业增加值用水量为6.51m3,较2020年下降率为12%,达到徐州市2022年度最严格水资源管理制度目标为7.6%的要求。该指标与同地区相比较,达到先进值水平,与全国先进地区天津、烟台、青岛等市水平相当;规模以上工业用水重复利用率为78%,未达到同地区平均水平。
(4)生活及管网漏损指标
丰县现状城镇人均生活综合用水量180L/d,与全国平均水平相当,较江苏省平均水平偏高15.7%;生活节水器具普及率99%,处于较高水平;城市供水管网漏损率约为10.0%,与同地区相比较,优于先进值水平,与同地区先进的珠海市、绍兴市、佛山市、台州市、丽水市相比尚有一定差距。
3 水资源开发利用存在的主要问题
(1)本地水资源匮乏,用水矛盾突出
丰县属于缺水地区,地表水资源匮乏且时空分布不均,本地可供水资源量不足。尤其北部圩区地势低洼,汛期易涝,地表径流不能得到充分利用。近年来,徐州市实施郑集河输水扩大工程,提升了徐州西部区域引水能力。据统计,丰县年均调水1.2亿m3,2022年属偏枯年份,调用外水2.45 m3。
(2)水利工程调蓄能力不足,供水保证率偏低
丰县境内的蓄水工程主要有小(Ⅰ)型水库1座,蓄水河道主要有大沙河、郑集河、苗城河、复新河、西营子河、太行堤河等,以及大中沟690条,河库一次总蓄水能力仅0.7亿m3,现有水利工程的调蓄能力不足。汛期径流过于集中,防洪和洪水资源利用存在矛盾,缺乏以丰补枯的自然条件和足够的工程措施。在水资源开发利用中,受水利工程、调蓄能力不足和行政区划的限制,难以做到地表水和地下水、河流上下游、河流与蓄水体之间的水资源相互补充、调剂,难以提高供水保证率。
(3)供水结构不尽合理,非常规水利用率低
根据丰县现状年供水量统计分析,丰县外调水为主要供水水源,占总供水量的70.4%,其次是本地地表水,再次是地下水,最后是非常规水。丰县区域工农业及生活用水过度依靠外调水和地下水,非常规水资源现状利用量约430万t,与丰县水资源严重短缺现状相比明显不足。
(4)水体水质达标率不高,面源污染较为突出
近年来,区域内主要地表水体水质有所改善,但总体上水质达标率不高,面源污染问题仍然存在。农业生产过量使用化肥、农药及畜禽养殖造成过剩的养份通过地表径流进入水体,导致水体富营养化,影响水资源质量,减少了可利用的水资源。
(5)节水工作有待加强
各类用水量中,农业用水量占比较大,高效节水农灌面积偏少,部分地区还存在浪费现象,农业用水直接计量率偏低;工业用水重复利用率相对较低,有待进一步提高;生活用水方面,城镇人均生活综合用水量较江苏省平均水平偏高,城市公共供水管网漏损率仍有提升空间。
4 可持续发展措施与建议
(1)提高供水能力
科学利用“南北”两线调水及现有河道蓄水工程,进一步提高河道输水蓄水能力。无论从需水还是水质管理方面考虑,都需要进一步调引江淮水及南四湖水,因此,丰县水利工程在满足防洪、排涝等功能之外,应加强供水工程和蓄水工程建设,考虑大沙河、苗城河两座河川型水库扩容,提高供水保证率。
(2)挖掘节水潜力
农业方面:通过发展生态农业、提高高效节水灌溉面积、完善节水灌溉工程、加强农业用水计量监测等措施来实现农业节水[4]。
工业方面:根据《丰县水资源刚性约束“四水四定”试点实施方案(2022-2025)》,至2025年工业用水重复利用率达90%,现状值距离此目标有较大差距。通过工业结构调整、推广节水设备、改进生产工艺技术等手段提高工业用水重复利用率,根据对水质的不同用水要求,鼓励工业企业尽可能地利用非常规水源,减少对新鲜水的依赖。
生活方面:生活节水主要考虑以下几个方面:一是加快城乡供水管网技术改造,进一步降低漏损率[5];二是开展节水宣传,让每一位公民充分认识丰县缺水的严重性和节水的重要性,推广节水型单位、社区建设,以及节水型用水器具使用,提高生活用水效率;三是加大城镇生活污水深度处理,积极推广再生水回用于市政公共用水。
(3)提升水环境质量
丰县境内部分河流、地表水水功能区水质较差,距水功能区水质目标还有一定差距,导致原本可利用的水体无法利用。首先考虑扩建乡镇污水处理厂规模,完善污水收集管网及配套工程设施,加强农村黑臭河道综合治理;二要加强畜禽养殖业污染控制,推广绿色农业;三要结合美丽乡村和幸福河建设推进面源污染控制工程,减少污染物入河量。开展水污染综合防治,既提升了水环境质量,同时也增加了水资源可利用量[6]。
(4)重视非常规水利用
丰县非常规水资源主要来源于中水和雨水收集利用,据统计,丰县城区设计污水处理能力10.4万t/d,尾水排放量约7.9万t/d,实施了护城河生态补水、大沙河湿地尾水生态处理等工程。建议扩建现有中水处理厂规模,完善再生水回用管网,供给工业循环冷却用水、城市景观、公共设施用水,生活污水处理厂尾水引入四联河以西区域进行农灌资源化利用;结合城市整体规划,根据实际需要在工业园区、新小区、公园等建设雨水利用设施,用于生产和绿化等;创新工作思路,鼓励使用非常规水资源,逐步提高非常规水资源回用率。
(5)加大节水监管力度
丰县政府把节水作为全县重要工作来抓,取得了缺水地区高效节水成功经验。但节水监管手段单一,存在执行难这一普遍问题,今后需要在用水、供水、蓄水、管水四个方面细化考核目标,加强监管,做好开源节流、治污减排新经验。用水计量与监测是保障统计数据质量的基础,结合取水许可监督管理、灌区续建配套与节水改造工作等,健全各行业用水计量和监控,尤其是农业用水的计量监测。
(6)建立水资源保护机构
为做好水资源保护、节约工作,建议建立水资源保护长效管理领导小组,由水利、环保、农业、等多部门组成,负责工程建设、引水调度、污染源治理等组织实施、协调、监督检查、验收评比以及工程运行后的长期管理工作。各有关部门齐抓共管,形成合力。水资源管理工作技术性强,充实水资源管理专业技术人员,加强业务指导与技术培训,提高技术人员的素质和能力,配备符合要求的工作条件与设备。
参考文献:
[1] 刘远征,万正成,钱学智,等.丰县全新世可再生能源有限公司丰县南部集中式生物质热电联产项目水资源论证报告书〔R〕.徐州:江苏省水文水资源勘测局徐州分局,2021.
[2] 陈颖,孙金凤.徐州市铜山区水资源与水环境现状及对策〔J〕.现代农业科技,2013,(2):233,247.
[3] 朱赟.滇中高原经济区农业水资源承载能力评估研究〔D〕.太原:太原理工大学,2021.
[4] 韩子强.高唐县水资源可持续利用问题及对策〔J〕.山东水利,2014,(4):39-40.
[5] 顾新洲,尹雅清,董晓敏.天津市水资源现状及开发利用对策〔J〕.海河水利,2008,(6):5-6.
[6] 戴贤波.滨江地区水资源合理配置研究〔D〕.南京:河海大学,2008.
作者简介:万永智(1991- ),男,汉族,江苏省徐州市人,工程师,从事水文水资源监测及评价工作。
联系电话:15252020101;邮箱:28196713@qq.com;单位地址:徐州市云龙区(新城区)中茵广场5号楼水文局