德州市水系統(tǒng)分析與控制

【摘要】城市水資源的開發(fā)利用和保護(hù)，涉及自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和工程技術(shù)的許多領(lǐng)域，是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。本文立足于德州市獨(dú)有的水環(huán)境特征與開發(fā)潛質(zhì)，對(duì)實(shí)現(xiàn)“陽光德州，七彩水都”，達(dá)到人與自然和諧相處、社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行了探討，并對(duì)城市水系統(tǒng)相關(guān)要素進(jìn)行了分析，對(duì)水系統(tǒng)的控制方式、控制類型等進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】水系統(tǒng)；開發(fā)；城市

德州市水系豐富，現(xiàn)狀自西向東有古運(yùn)河、岔河、減河和馬頰河四條河流穿過，且有仙人湖、得月湖、新湖、長(zhǎng)河公園等重要水系，南水北調(diào)設(shè)計(jì)中的恩縣洼水庫也是德州城市水系的重要組成部分。著眼未來發(fā)展，德州水系統(tǒng)的內(nèi)涵已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了通常所說的“水資源系統(tǒng)”或“水源系統(tǒng)”的范疇，這個(gè)系統(tǒng)不僅包涵了相關(guān)的自然因素，還融入了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等許多社會(huì)因素。

1、德州水系統(tǒng)基本分析

1.1 德州市水系統(tǒng)的基本內(nèi)涵。德州水資源條件優(yōu)越，在長(zhǎng)期歷史發(fā)展中起到關(guān)鍵性作用，雖然現(xiàn)狀這些河流的部分河段擁有較為良好的自然生態(tài)環(huán)境，但其資源并未得到充分的利用，因此需要對(duì)德州市水資源進(jìn)行人為的控制和調(diào)配，使之能適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)力布局要求，并能適時(shí)適量地滿足灌溉、供水、防洪、發(fā)電等水的需求。德州水的環(huán)境屬性源于其本身就是環(huán)境的重要組成部分，它決定了水在環(huán)境中的特殊地位以及水的質(zhì)量和狀態(tài)受環(huán)境影響的必然性；水的社會(huì)屬性決定了水資源的功能，主要體現(xiàn)在水的被開發(fā)利用上，而開發(fā)利用的行為方式又取決于社會(huì)對(duì)水的需求程度和認(rèn)識(shí)水平；水的經(jīng)濟(jì)屬性是水資源稀缺性的體現(xiàn)，它是由水的社會(huì)屬性衍生出來的，社會(huì)的需求是產(chǎn)生水經(jīng)濟(jì)價(jià)值的根源，水的功能和價(jià)值只有通過開發(fā)利用和保護(hù)這一社會(huì)活動(dòng)才能得以實(shí)現(xiàn)。

因此，水資源的功能和價(jià)值的實(shí)現(xiàn)過程實(shí)際上就是水資源的開發(fā)利用和保護(hù)過程。由此可見，德州水系統(tǒng)就是在一定地域空間內(nèi)，以城市水資源為主體，以水資源的開發(fā)利用和保護(hù)為過程，并與自然和社會(huì)環(huán)境密切變化的。

1.2 德州水系統(tǒng)的基本要素。德州水系統(tǒng)是由水源、供水、用水和排水等四大要素組成的。這四大要素的相互聯(lián)合構(gòu)成了城區(qū)水資源開發(fā)利用和保護(hù)的一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，每個(gè)要素都對(duì)這個(gè)循環(huán)系統(tǒng)起著一定的促進(jìn)或制約作用。

目前德州市供水水源主要是黃河水，其次是深層地下水。地表水（引黃水）由水利部門的丁東水庫、丁莊水庫和供水總公司的溝盤河水庫來調(diào)蓄。德州供水是水系統(tǒng)的開發(fā)或生產(chǎn)要素，它是在水源和用水要素之間架起的一座“橋梁”。如果沒有供水要素，水源不能自動(dòng)變?yōu)樯唐窞橄M(fèi)者所利用。城區(qū)用水是水系統(tǒng)的需求或消費(fèi)要素，供給與需求是一對(duì)矛盾，既對(duì)立又統(tǒng)一，沒有需求，就不必供給，而滿足需求是供給的永恒主題。城區(qū)排水是城市水系統(tǒng)中最敏感的要素，具有兩面性，良性的排水（經(jīng)凈化處理后排放）可增加水源的補(bǔ)給量，不良的排水（未經(jīng)凈化處理直接排放）則污染水源水質(zhì)，進(jìn)而減少水源的可用水量。

德州市城區(qū)排水主要分兩個(gè)區(qū)域：西部城區(qū)主要由宣惠河匯集排入運(yùn)河，東部城區(qū)主要是由東溝匯集，最終通過污水處理廠排入岔河或中水回用。德州市區(qū)現(xiàn)有排水體制為雨污合流制，建成區(qū)現(xiàn)狀共有排水管渠186KM。

2、德州水系統(tǒng)控制

2.1 德州水系統(tǒng)的控制類型。德州市是資源型缺水城市，地表水遭到嚴(yán)重污染，已成為水質(zhì)型缺水城市，導(dǎo)致地下水超采、地面沉降等一系列環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)問題，因此德州在控制用水、水源再利用等方面的控制手段是必不可少的。

2.1.1 需求控制。我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，不合理的用水和浪費(fèi)水現(xiàn)象非常嚴(yán)重。因此，必須對(duì)用水需求進(jìn)行控制。德州需求控制的對(duì)象是用水系統(tǒng)，控制的主要手段有計(jì)劃管理、定額管理、價(jià)格調(diào)控和宣傳教育等。對(duì)于某些高耗水用戶，有時(shí)也采用行政和法律手段強(qiáng)行限制用水。需求控制的目的是通過限制不合理的用水行為，杜絕浪費(fèi)，從而滿足合理的用水需求。

2.1.2 污染控制。控制的對(duì)象主要是德州排水系統(tǒng)，當(dāng)前控制的主要手段是在德城區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、運(yùn)河開發(fā)區(qū)建設(shè)污水收集系統(tǒng)和污水處理設(shè)施，尤其是要擴(kuò)大建設(shè)污水集中處理廠，提高污水處理率，對(duì)污水進(jìn)行末端治理。從未來發(fā)展趨勢(shì)看，德州在推行清潔生產(chǎn)，強(qiáng)化源頭和過程控制，應(yīng)是污染控制的主導(dǎo)方向。

2.1.3 滲漏控制。滲漏是供水和用水過程中的普遍現(xiàn)象，德州水龍頭滴水加上管網(wǎng)本身的滲漏，導(dǎo)致供水管網(wǎng)的利用率在80%左右。因此加強(qiáng)滲漏控制是目前必須考慮的事情。滲漏控制的對(duì)象主要是德州供水和用水子系統(tǒng)，控制的主要手段要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)措施的結(jié)合。

2.1.4 補(bǔ)給控制。德州市人均水資源占有量?jī)H203立方米，水資源的先天不足造成了地下水大量超采，尤為嚴(yán)重的是深層地下水。德州市自1965年開始開采深層地下水，年均開采量2.04億立方米。高強(qiáng)度的不均勻開采，現(xiàn)已造成4000多平方公里的地下水深層降落漏斗，并且已引起了部分地區(qū)的地面沉降。因此，可通過人為干預(yù)的方式增加降雨補(bǔ)給。補(bǔ)給控制的對(duì)象是德州水源系統(tǒng)，控制的主要目的是采用技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、行政和法律手段，限制地下水超采，增加人工回灌，擴(kuò)大或誘導(dǎo)地下水的補(bǔ)給，涵養(yǎng)地表水源。

2.2 德州水系統(tǒng)的控制方式

2.2.1 預(yù)先控制是指對(duì)德州水資源開發(fā)利用和保護(hù)行為的預(yù)防性控制（如需求控制），直接關(guān)系到供水和污水處理工程規(guī)模的確定。

2.2.2 過程控制是指對(duì)德州水資源開發(fā)利用和保護(hù)活動(dòng)的程序性控制。污染控制、滲漏控制、補(bǔ)給控制和節(jié)制控制等都屬于過程控制的重要內(nèi)容。

2.2.3 反饋控制是水系統(tǒng)控制的一種普遍方式，也是施行控制的一種重要手段，任何控制都需要依靠信息反饋，否則控制就無從談起。

2.2.4 整體控制是指將控制對(duì)象作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，從整體優(yōu)化的目的出發(fā)而施行的控制方式。這種控制追求局部效果與整體效果的和諧統(tǒng)一，要求局部必須服從整體。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵益生.中國城市水資源管理理論體系的框架研究[J].城市發(fā)展研究，1996.