邯鄲市主城區(qū)水資源開發(fā)利用供需分析

吳 旭 ，宋弘東

（1.河北工程大學(xué) 水利水電學(xué)院，河北 邯鄲 056038；2.河北省邯鄲水文水資源勘測(cè)局，河北 邯鄲056001）

1 研究背景

城市化的快速發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市人口增加，工業(yè)迅速發(fā)展，城市需水量急劇增加，城市缺水正成為世界性的問題[1]。由于城市地域狹小，集雨面積小，人口密度大，生產(chǎn)活動(dòng)集中，取水也集中，所以容易出現(xiàn)資源型缺水，進(jìn)而加大了地下水開采量，導(dǎo)致市區(qū)地下水超采，引發(fā)了地面沉降、地下水降落漏斗不斷擴(kuò)大等問題[2-3]。邯鄲市作為典型的資源型缺水城市，以2014年為現(xiàn)狀水平年，2020年和2030年為近期規(guī)劃水平年和遠(yuǎn)期規(guī)劃水平年，分析研究主城區(qū)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及不同水平年的供需狀況，對(duì)邯鄲市主城區(qū)（以下簡稱“研究區(qū)”）水資源合理配置、可持續(xù)利用以及水資源承載能力評(píng)價(jià)具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

2 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于河北省南部，東連邯鄲平原，西依太行山，南與磁縣為鄰，北臨永年區(qū)。面積395.1km2，由叢臺(tái)區(qū)、邯山區(qū)、復(fù)興區(qū)和經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)組成，總?cè)丝?14.3萬。研究區(qū)以京廣鐵路西側(cè)100m等高線為界，分為東西兩部分，西部為山區(qū)丘陵，東部為平原區(qū)，平原地勢(shì)一般較為平坦，自西南向東北緩慢傾斜；主要分布有褐土、粗骨土和潮土。研究區(qū)多年平均氣溫14.0℃，多年平均降水量502.7mm，其中汛期多年平均降水量376.8mm，占多年平均年降水量的75.0%[4]。

研究區(qū)內(nèi)的河流水系主要有滏陽河、渚河、沁河和輸元河，溝渠主要有支漳河分洪道、青年溝、化工溝、邯臨溝、鐵路邊溝等。研究區(qū)內(nèi)水利工程主要分為排水和灌溉兩大類，其中小型水庫11座，總庫容880萬m3，水利控制工程5座，包括張莊橋節(jié)制閘、左西橡膠壩、賀莊橡膠壩、柳林橋控制閘、蘇曹電廠引水控制閘[5]。

3 現(xiàn)狀年水資源開發(fā)利用及供需分析

3.1 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

3.1.1 供水系統(tǒng)

研究區(qū)現(xiàn)狀供水系統(tǒng)由岳城水庫供水、東武仕水庫供水、羊角鋪水源地供水、地下水開采和中水回用組成。其中，邯鄲市鐵西水廠以岳城水庫為水源，設(shè)計(jì)日供水能力20萬m3，每年向邯鄲市提供工業(yè)和城市生活用水4000萬m3左右；滏陽河河水主要由東武仕水庫供水，主要滿足馬頭電廠、馬頭洗選廠、邯鋼水廠、原自來水河水廠和邯鄲熱電廠等工業(yè)用水和沿途農(nóng)業(yè)灌溉用水；三堤水廠以水源羊角鋪水源地為水源，日供水能力達(dá)20萬m3；中水由東污水處理廠、西污水處理廠和邯鋼污水處理廠提供，現(xiàn)狀總污水處理能力57.2萬m3/d。

3.1.2 供用水量

現(xiàn)狀年研究區(qū)各類水利工程向工農(nóng)業(yè)及城鎮(zhèn)生活提供總水量17220萬m3，其中，地表水11942萬m3（含中水回用435萬m3），占總供水量的69.3%；地下水5279萬m3，占總供水量的30.7%?？傆盟?7220萬m3。其中農(nóng)業(yè)用水量1923萬m3，占行業(yè)總用水量的11.2%；工業(yè)用水量8385萬m3，占行業(yè)總用水量的48.7%；生活用水總量6912萬m3，占行業(yè)總用水量的40.1%。其中城鎮(zhèn)生活用水量6847萬m3，占生活用水總量的99.0%，占行業(yè)用水總量的39.8%；農(nóng)村人畜用水量65萬m3，占生活用水總量的1.0%，占行業(yè)用水總量的0.3%[6]?，F(xiàn)狀年研究區(qū)行業(yè)用水情況如圖1。

圖1 現(xiàn)狀年研究區(qū)行業(yè)用水情況

3.2 現(xiàn)狀年水資源供需分析

3.2.1 可供水量

可供水量是指在不同水平年、不同保證率的情況下，考慮需水要求，供水工程設(shè)施可能提供的水量，應(yīng)不大于可利用水資源量。研究區(qū)現(xiàn)狀水平年可供水量包括東武仕水庫滏陽河供水、岳城水庫管道供水、羊角鋪水源地管道供水、中水及自產(chǎn)地表地下水資源供水。研究區(qū)現(xiàn)狀年可供水量計(jì)算成果如表1。

表1 現(xiàn)狀年可供水量計(jì)算成果 單位：萬m3

3.2.2 需水量分析

需水量包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等河道外需水，并考慮了現(xiàn)狀年河湖生態(tài)用水和綠地綠化用水。工業(yè)需水量按萬元工業(yè)增加值取水量值計(jì)算；生活需水采用現(xiàn)狀年用水定額進(jìn)行計(jì)算，農(nóng)村生活需水按河北省用水定額計(jì)算；農(nóng)業(yè)需水包括糧經(jīng)、林果用水兩部分，農(nóng)業(yè)需水量按近幾年平均灌溉定額，并參照河北省《用水定額》計(jì)算[7]；河湖生態(tài)需水量主要考慮水面蒸發(fā)水量、湖水滲漏水量和湖泊為維持其景觀功能所需的換水量，綠地綠化需水量主要采用現(xiàn)狀年綠化面積與定額之積求得。研究區(qū)現(xiàn)狀年總需水量計(jì)算成果如表2。

表2 現(xiàn)狀年總需水量計(jì)算成果 單位：萬m3

3.2.3 供需水量分析

經(jīng)分析，研究區(qū)現(xiàn)狀年50%保證率可供水量29993萬m3，需水量27613萬m3，余水2380萬m3；75%保證率可供水量27914萬m3，需水量為28454萬m3，缺水554萬m3。研究區(qū)現(xiàn)狀年供需平衡分析成果如表3。

表3 現(xiàn)狀年供需水量平衡分析成果 單位：萬m3

4 規(guī)劃水平年水資源開發(fā)利用及供需分析

4.1 經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)預(yù)測(cè)

依據(jù)《邯鄲市“十三五”規(guī)劃》、《邯鄲市城市總體規(guī)劃綱要（2004～2020年）》和《河北省邯鄲市區(qū)南水北調(diào)城市水資源規(guī)劃報(bào)告》[8-9]，結(jié)合近5年研究區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，通過預(yù)測(cè)人口增長率、地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)增加值和有效灌溉面積等關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而預(yù)測(cè)人口、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)。研究區(qū)規(guī)劃水平年分區(qū)指標(biāo)預(yù)測(cè)成果如表4。

表4 規(guī)劃水平年分區(qū)指標(biāo)預(yù)測(cè)成果

4.2 規(guī)劃水平年水資源供需分析

4.2.1 可供水量預(yù)測(cè)

規(guī)劃水平年可供水量在現(xiàn)狀年供水條件的基礎(chǔ)上還考慮了南水北調(diào)水供水和同西部山區(qū)的水源置換情況，但羊角鋪水源供水不再考慮，只做為備用水源。經(jīng)分析，邯鄲市城區(qū)2020規(guī)劃水平年50%保證率可供水量43185萬m3，75%保證率可供水量41106萬m3，2030規(guī)劃水平年50%保證率可供水量46576萬m3，75%保證率可供水量44497萬m3。研究區(qū)規(guī)劃水平年可供水量預(yù)測(cè)成果如表5。

表5 規(guī)劃水平年可供水量預(yù)測(cè)成果 單位：萬m3

4.2.2 需水量預(yù)測(cè)

生活需水量采用趨勢(shì)外推法，建立時(shí)間序列模型預(yù)測(cè)生活用水標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合人口預(yù)測(cè)值求得；工業(yè)需水量參照《邯鄲市最嚴(yán)格水資源管理制度》和《河北省邯鄲市區(qū)南水北調(diào)城市水資源規(guī)劃報(bào)告》預(yù)測(cè)萬元增加值取水量，結(jié)合工業(yè)增加預(yù)測(cè)值求得；農(nóng)業(yè)需水量參照《邯鄲市農(nóng)業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》預(yù)測(cè)農(nóng)業(yè)用水定額和灌溉渠系利用系數(shù)，結(jié)合有效灌溉面積預(yù)測(cè)值求得；生態(tài)環(huán)境需水量依照《邯鄲市“十三五”規(guī)劃》和《河北省邯鄲市區(qū)南水北調(diào)城市水資源規(guī)劃報(bào)告》并結(jié)合《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》求得[10]。研究區(qū)規(guī)劃水平年總需水量預(yù)測(cè)成果如表6。

表6 規(guī)劃水平年總需水量預(yù)測(cè)成果 單位：萬m3

4.2.3 供需水量預(yù)測(cè)分析

經(jīng)分析，研究區(qū)2020規(guī)劃水平年50%保證率可供水量43185萬m3，需水量40194萬m3，余水2991萬m3；75%保證率可供水量41106萬m3，需水量41222萬m3，缺水116萬m3。2030規(guī)劃水平年50%保證率可供水量46576萬m3，需水量44746萬m3，余水1830萬m3；75%保證率可供水量44497萬m3，需水量45738萬m3，缺水1241萬m3。研究區(qū)規(guī)劃水平年供需平衡分析成果如表7。

5 結(jié)語

（1）邯鄲市主城區(qū)在50%保證率下，2014，2020，2030年富水，余水量分別為2380萬，2991萬，1830萬m3；在75%保證率下，2014，2020，2030年貧水，缺水量分別為554萬，116萬，1241萬m3。即邯鄲市主城區(qū)在50%保證率時(shí)不同水平年的可供水量大于需水量，完全滿足用水需求；當(dāng)保證率提高到75%時(shí)不同水平年的可供水量小于需水量，無法滿足用水需求。

（2）在不同保證率下，可供水量和需水量的增長趨勢(shì)大致相同，但需水量的增長速率略大于可供水量的增長速率。

（3）根據(jù)以上成果可以看出，隨著城市化的快速發(fā)展，為進(jìn)一步提升邯鄲市主城區(qū)的供水安全保障能力，建議在控制需水量的同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮可供水量的增加，尤其是加大南水北調(diào)和引黃入邯等外調(diào)水量。