泰安市岱岳區(qū)水資源現(xiàn)狀及開發(fā)利用分析

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(山東省泰安水文水資源勘測局，山東 泰安 271000)

泰安市岱岳區(qū)水資源現(xiàn)狀及開發(fā)利用分析

錢麗麗，魏長勇，趙鵬

(山東省泰安水文水資源勘測局，山東 泰安 271000)

隨著城市化率的不斷提高和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，水資源供需矛盾日益突出，水資源短缺已越來越成為制約發(fā)展的主要因素。通過對岱岳區(qū)水資源分布情況、水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀進(jìn)行一定程度的分析，初步探討了區(qū)域內(nèi)存在的水資源問題，并提出了相應(yīng)措施建議，可以為區(qū)域的水資源可持續(xù)開發(fā)利用提供可靠的技術(shù)支持。

可供水量；需水量；水功能區(qū)；供需平衡

1 研究區(qū)概況

1.1 自然地理與社會經(jīng)濟(jì)

泰安市岱岳區(qū)地處山東省中部，岱岳區(qū)是古文明“大汶口文化”的發(fā)祥地，北依省會泉城濟(jì)南，南臨孔子故里曲阜，處于“一山一水一圣人”旅游熱線中點(diǎn)。岱岳區(qū)轄2個街道辦事處、13個鎮(zhèn)、2個鄉(xiāng)，共693個行政村，總?cè)丝?9.86 萬人，其中城鎮(zhèn)人口47.75萬，農(nóng)業(yè)人口42.11萬，城鎮(zhèn)化率53.14%。

岱岳區(qū)正北方向有五岳獨(dú)尊的泰山，東南方向有國家森林公園徂徠山，大汶河橫貫東西，總體地勢北高南低，東高西低，山地、丘陵、平原各占三分之一。其中山區(qū)面積540.83 km2，占總面積的30.9%；丘陵面積647.46 km2，占總面積37%；平原面積561.71 km2，占總面積的32.1%。全境南北長66 km，東西寬56 km，總面積為1 750 km2。岱岳區(qū)已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)46種，儲量總計476.93億 t。

1.2 水文氣象

泰安市岱岳區(qū)屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，春季干燥多風(fēng)，夏季高溫多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷少雪。全區(qū)年平均氣溫12.8℃，7月份最高，平均氣溫26.1℃，極端最高氣溫40.0℃；1月份最低，平均氣溫為-2.5℃，極端最低氣溫-20.7℃。夏季盛行東風(fēng)，平均風(fēng)速3.2 m/s，冬季盛行東北風(fēng)，平均風(fēng)速2.3 m/s，全年平均風(fēng)速2.8 m/s。最大積雪厚度20 cm，最大凍土深度46 cm，平均無霜期198 d。多年平均水面蒸發(fā)量一般在1 000～1 220 mm之間，蒸發(fā)量年際變化小，最大年水面蒸發(fā)量為最小年水面蒸發(fā)量的1.5倍左右。蒸發(fā)量年內(nèi)變化一般較大，6月為最大蒸發(fā)月份，12月份蒸發(fā)量最小。多年平均降水量716.8 mm。其中汛期6—9月降水量占全年降水量的80%左右，具有春旱、夏澇、晚秋又旱的特點(diǎn)。

1.3 河流水系與水利工程

岱岳區(qū)境內(nèi)河流眾多，流經(jīng)本區(qū)大于50 km2的河流共有16條，較大河流有8條，主要有大汶河、瀛汶河、石汶河、淘河、泮汶河、柴汶河、漕濁河、康王河。大汶河是流經(jīng)本市最大的河流，在東平縣入黃河，全長231 km。

岱岳區(qū)相對于泰安其它縣、市、區(qū)來說，是水資源較為豐富的區(qū)域，也是泰城的重要供水水源及后備水源地。2013年機(jī)電井12664眼，其中，配套機(jī)井11 069眼。配套機(jī)電井裝機(jī)容量15.1萬 KW。有效灌溉面積4.16萬 hm2，節(jié)水灌溉面積3.00萬 hm2，旱澇保收面積3.20萬 hm2。岱岳區(qū)自1958年以來大力修建水利工程，其中建成中型水庫7座，流域控制面積為536.6 km2，總庫容2.455 6億 m3，興利庫容1.653 5億 m3；?、逍退畮?9座，總庫容5 388萬 m3，興利庫容3 209萬 m3；?、嫘退畮?56座，另外還有蓄水1萬 m3以上的塘壩844座，蓄水工程星羅棋布，各類蓄水工程總量占全市的三分之一。

2 水資源狀況分析

2.1 水資源量及時空分布特點(diǎn)

1)地表水資源量。根據(jù)《泰安市水資源綜合規(guī)劃》等有關(guān)資料，岱岳區(qū)多年平均地表水資源量29 576萬 m3，不同保證率地表水資源量見表1。

表1 岱岳區(qū)不同保證率地表水資源量情況表

表2 岱岳區(qū)不同保證率水資源量情況表 萬 m3

2)地下水資源量。地下水資源量主要指與大氣降水和地表水體有直接補(bǔ)排關(guān)系的礦化度小于2 g/L的淺層地下淡水資源量。根據(jù)《泰安市水資源綜合規(guī)劃》的研究成果，岱岳區(qū)多年平均地下水資源量為24 632萬 m3。

3)水資源總量。水資源總量為地表水資源量與地下水資源量之和扣除相互轉(zhuǎn)化的重復(fù)計算量。岱岳區(qū)多年平均水資源總量35 312萬 m3，其中多年平均地表水資源量29 576萬 m3，多年平均地下水資源量24 632萬 m3，重復(fù)計算量18 896萬 m3，詳見表2。

4)水資源的基本特點(diǎn)。

岱岳區(qū)水資源具有以下幾個重要特征：(1)地區(qū)分布不均衡。年徑流量與降水特點(diǎn)基本一致，由東部向西部逐漸減少。地下水資源由于受地貌、土壤、巖性、水文地質(zhì)、地面植被等下墊面因素影響，分布和賦存有較大的差異?？偟那闆r是平原大于山區(qū)，變質(zhì)巖山區(qū)屬貧水區(qū)，補(bǔ)給條件較好的巖溶山區(qū)地下水較豐富。沿河的平原區(qū)含水層顆粒較粗，補(bǔ)給條件好，地下水資源比較豐富。(2)水資源量年際、年內(nèi)變化大，開發(fā)利用難度大。區(qū)域內(nèi)水資源主要來源于大氣降水，由于大氣降水的年際、年內(nèi)變化大，因而水資源量也具有同樣的特點(diǎn)。據(jù)分析，80%的天然年徑流量集中在汛期(6～9月份)，其余8個月的徑流量僅占20%；年際變化更為明顯，最大天然年徑流量為最小年徑流量的30倍。(3)地表水與地下水之間關(guān)系密切。區(qū)域內(nèi)地表水與地下水聯(lián)系密切，地下水流向與地表水基本一致，從山地丘陵向平原匯集，太古代變質(zhì)巖山脊既是地表水分水嶺，也是地下水分水嶺。在山丘區(qū)，除降水為地下水主要補(bǔ)給來源外，以風(fēng)化裂隙水、巖溶裂隙水、孔隙裂隙水、第四系孔隙水為主要形式，通過河流斷層構(gòu)造地表、地下發(fā)生水力聯(lián)系，前者補(bǔ)給后者，后者排泄前者。在平原區(qū)，分布著沖洪積砂礫層孔隙水，補(bǔ)給來源廣泛，除降雨入滲外，因處在水文地質(zhì)區(qū)中低洼處，為地下水匯集中心，南北兩側(cè)均有地下水向河谷運(yùn)動，并沿河谷排泄。(4)水資源總量不足，人均、畝均占有量偏低。岱岳區(qū)現(xiàn)狀年人均水資源量381.5 m3，畝均水資源量311.6 m3，與全國平均水平相比，人均水資源量約為全國水平2 230 m3的1/6，畝均水量約為全國水平1 870 m3的1/6。

2.2 水功能區(qū)水質(zhì)及變化情況

項(xiàng)目建設(shè)地址在泰安市岱岳區(qū)，岱岳區(qū)水功能區(qū)共涉及6個，分別為瀛汶河泰安農(nóng)業(yè)用水區(qū)、大汶河泰安工業(yè)用水區(qū)、大河水庫工業(yè)用水區(qū)、石汶河泰安源頭水保護(hù)區(qū)、石汶河泰安農(nóng)業(yè)用水區(qū)、柴汶河泰安工業(yè)用水區(qū)。依據(jù)2016山東省水環(huán)境監(jiān)測中心泰安分中心水質(zhì)監(jiān)測資料，對岱岳區(qū)水功能區(qū)水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評價，評價成果見表評價成果見表3。

表3 岱岳區(qū)2016年水功能區(qū)水環(huán)境質(zhì)量評價表

3 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析

3.1 供水工程與供水量

岱岳區(qū)地表水供水工程有黃前、勝利、小安門、山陽、崅峪、彩山、大河等7座中型水庫，流域控制面積為536.6 km2，興利庫容為16 535萬 m3，有效灌溉面積18.02萬畝；?、逍退畮?9座，流域控制面積為240.2 km2，興利庫容3 209萬 m3，有效灌溉面積8.06萬畝。目前已初步形成了規(guī)劃協(xié)調(diào)、布局合理、排灌結(jié)合、興利除害并舉的水利工程體系。

岱岳區(qū)的地下水開發(fā)利用主要靠人工開采，2016年有機(jī)電井12 718眼，其中，配套機(jī)井11 069眼。近年來隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，岱岳區(qū)工農(nóng)業(yè)對水的需求逐漸增加。

3.2 現(xiàn)狀年可供水量分析

3.2.1 地表水可供水量

岱岳區(qū)地表水可供水量主要來源于水庫、塘壩提供的水量，經(jīng)興利調(diào)節(jié)計算，現(xiàn)狀年P(guān)=50%、75%、95%時的可供水量分別為22 984萬 m3、15 435萬 m3、6 917萬 m3(不包括黃前水庫可供水量)。因通過勝利引水渠、顏謝和汶口引汶工程引汶河的水量占用岱岳區(qū)地表水用水指標(biāo)，故將該引汶水可引水量計入地表水可供水量，現(xiàn)狀年P(guān)=50%、75%、95%時的可引水量分別為9 800萬 m3、9 800萬 m3、6 917萬 m3。結(jié)合岱岳區(qū)地表水資源總量情況綜合分析，現(xiàn)狀年50%、75%和95%不同保證率的地表水可供水量分別為9 800萬 m3、9 800萬 m3和6 917萬 m3。

3.2.2 地下水可開采量

地下水多年平均可開采量為15 837萬 m3。根據(jù)山東省和泰安市實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度要求，現(xiàn)狀年岱岳區(qū)地下水平水年用水總量控制指標(biāo)為13 000萬 m3(含高新區(qū)300萬 m3)。結(jié)合岱岳區(qū)地下水資源總量情況綜合分析，岱岳區(qū)地下水可允許開采量為13 000萬 m3。

3.2.3 非常規(guī)水可利用量

本區(qū)非常規(guī)水源為中水和雨洪資源，現(xiàn)狀年非常規(guī)水量為2 200萬 m3。 考慮最嚴(yán)格水資源管理制度的情況下岱岳區(qū)不同保證率可供水量計算成果見表4。

3.3 用水量與用水結(jié)構(gòu)

現(xiàn)狀需水量按生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水統(tǒng)計。農(nóng)業(yè)需水量包括農(nóng)、林、牧、漁需水量，按現(xiàn)狀灌溉面積乘以灌溉定額求得不同保證率的需水量。岱岳區(qū)現(xiàn)狀年社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、各部門用水指標(biāo)和不同保證率的總需水量見表5～表7。

現(xiàn)狀水量供需平衡分析。由現(xiàn)狀年不同保證率供需平衡分析結(jié)果表8可以看出，岱岳區(qū)保證率為50%時，可供水量大于需水量，有少量余水；當(dāng)保證率提高至75%、95%時，均有不同程度的缺水。

從本區(qū)域的用水結(jié)構(gòu)來看，本區(qū)用水大戶為農(nóng)業(yè)灌溉，隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉率在不斷提高，此舉可節(jié)約大量水資源。同時隨著人們的節(jié)水意識的不斷增強(qiáng)，工業(yè)和生活用水的回收利用率也將不斷提高。另外，岱岳區(qū)在大汶河上修建了多處攔河壩，這些水利工程的節(jié)水?dāng)r蓄不但可以補(bǔ)給當(dāng)?shù)氐叵滤?，還可以增加岱岳區(qū)的地表可供水資源量。由上可見，岱岳區(qū)通過采取節(jié)水、加大中水回用、增建地表攔蓄工程等措施可以緩解未來發(fā)展的水資源供需矛盾。

表4 現(xiàn)狀年(2016年)可供水量成果表 萬 m3

表5 現(xiàn)狀年(2016年)社會經(jīng)濟(jì)各部門用水指標(biāo)表

表6 現(xiàn)狀年(2016年)社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計表

表7 現(xiàn)狀年(2013年)不同保證率下的總需水量表 萬 m3

表8 現(xiàn)狀年(2016年)水資源供需平衡表

3.4 水資源開發(fā)利用存在的問題

通過近幾年的供用水資料系列分析，地表水還有一定的開發(fā)潛力。根據(jù)用水水平分析結(jié)果來看，農(nóng)業(yè)用水有一定的節(jié)水開發(fā)潛力。同時，工業(yè)和生活用水通過采取各種節(jié)水措施也能節(jié)約一部分水資源量。但隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，水資源供需矛盾急需解決。在水資源開發(fā)利用中還存在以下問題：(1)水質(zhì)污染問題。近幾年經(jīng)過采取各種水污染治理措施，水質(zhì)已大有改善，但并未根本解決，其水質(zhì)仍有一定程度的污染，致使可利用水資源減少。(2)本區(qū)域水資源綜合利用率偏低。(3)目前本區(qū)域中水回用率偏低。(4)水資源存在浪費(fèi)現(xiàn)象，城市生活用水管網(wǎng)漏失率達(dá)12%以上，跑、冒、滴、漏現(xiàn)象還相當(dāng)普遍。(5)區(qū)域內(nèi)地形地貌嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厮Y源的開發(fā)利用，水資源供需矛盾將日益突出。

4 結(jié)語

隨著城市化率的不斷提高和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，水資源短缺已越來越成為制約發(fā)展的主要因素。通過對泰安市岱岳區(qū)水資源狀況的分析，可以看出岱岳區(qū)水資源量有一定的開發(fā)利用潛力，為了解決現(xiàn)階段岱岳區(qū)水資源狀況存在的問題，應(yīng)采取相應(yīng)解決措施。(1)需要進(jìn)一步加大治污、限污力度，解決水質(zhì)污染問題。(2)應(yīng)該采取節(jié)水措施，提高水重復(fù)利用率，并進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)水宣傳，增強(qiáng)全民節(jié)水意識。(3)進(jìn)一步加大污水處理能力，增加回用力度，以緩解其水資源供需矛盾。(4)進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)灌溉水的利用率，工業(yè)和市政公共用水管理、節(jié)水工藝和技術(shù)有待提高。通過上述措施，可使用水結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，節(jié)水措施及節(jié)水力度進(jìn)一步增強(qiáng)，為水資源及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

[1]泰安市統(tǒng)計局.泰安統(tǒng)計年鑒.2016.

[2]泰安市水利局.泰安市水資源公報.2016.

TV213.9

B

1004-1184(2017)05-0150-03

2017-04-05

錢麗麗(1982-)，女，山東泰安人，工程師，主要從事水文水資源方面工作。