北戴河新區(qū)供用水現(xiàn)狀及水資源平衡分析

劉林娟，金 珊

（河北省秦皇島水文水資源勘測局，河北 秦皇島 066004）

1 水資源概況

北戴河新區(qū)位于河北省東北部，秦皇島市東南部沿海。規(guī)劃范圍面積425km2，其中全淡水區(qū)面積165.8km2，存在259.2km2的海水入侵區(qū)。地下水是新區(qū)主要供水來源，其開采量占總供水量的86.4%以上，多年的地下水超采引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問題，如地下水漏斗、海水入侵等。同時，北戴河新區(qū)作為新成立地區(qū)，在今后一個時期將會面臨諸多問題和挑戰(zhàn)，城市化進程的加快，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的大批引進，都要求新區(qū)進一步擴大環(huán)境容量生態(tài)空間，提高水資源保障能力。

水資源不足不僅會制約新區(qū)城市的發(fā)展，甚至還會影響社會安穩(wěn)[1]。因此，開展新區(qū)水資源供需平衡分析，對于新區(qū)水資源可持續(xù)利用及經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1.1 降水資源

北戴河新區(qū)降水量年內(nèi)分配極不均勻，6～9月汛期降水量占全年降水量的62.5%～89.8%，且主要集中在7，8 兩個月。在年際變化方面，大體呈現(xiàn)下降趨勢，20世紀50～60年代（1956～1969年）處于平水期，70年代處于豐水期，80年代處于平水期，為多年平均值的97%，90年代以后繼續(xù)呈逐漸下降趨勢，均低于多年平均水平，降水量減少直接導(dǎo)致了水資源總量下降。

1.2 地下水資源

新區(qū)超過一半面積為海水入侵區(qū)，全淡水區(qū)面積僅165.8km2。淺層地下淡水資源總量3139.1萬m3，可開采量2040.4萬m3。

1.3 水資源總量

根據(jù)1956～2015年的水文系列，在統(tǒng)計河川徑流、淺層地下水資源量的基礎(chǔ)上，扣除重復(fù)量，匯總出北戴河新區(qū)多年平均水資源總量4175.4萬m3，其中重復(fù)計算量1136.3萬m3。全區(qū)人均500m3水，低于國際公認的“極度缺水標準”，為資源性缺水地區(qū)。

2 供用水現(xiàn)狀分析

2.1 供水基礎(chǔ)設(shè)施

北戴河新區(qū)現(xiàn)狀無地表水工程，只有1座地下水水廠（康官營水源地），因此，自產(chǎn)地表水無法利用，除南戴河片區(qū)生活用水依靠北戴河水廠供水外，其余用水主要依靠地下水供水，且由于存在大面積的海水入侵區(qū)，淺層地下水可開采量有限，造成長期超采深層地下水，形成了大面積的深層地下水漏斗，供水形勢不容樂觀。為緩解供水緊張局面，2014年規(guī)劃修建北戴河西水廠，2019年預(yù)計通水。

2.2 供水現(xiàn)狀

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計，2015年北戴河新區(qū)現(xiàn)狀總供水量5151.1萬m3，其中地表水供水量670萬m3，占總供水量的13.0%，地下水供水量4451.1萬m3，占86.4%，其中，淺層地下水開采量3054.5萬m3，深層承壓水超采量1396.6萬m3。從供水結(jié)構(gòu)上看，新區(qū)主要供水水源為地下水，如圖1。

圖1 北戴河新區(qū)供水結(jié)構(gòu)

新區(qū)主要依靠開采地下水來滿足社會經(jīng)濟供水需求，隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，用水量急劇增長，因此地下水超采總體上在加劇。近幾年，一系列水資源管理制度的逐漸完善，且各行業(yè)節(jié)水意識逐步增強，地下水開采量逐步呈下降趨勢。1990～2015年地下水開采量如圖2。

圖2 北戴河新區(qū)地下水開采量

2.3 用水現(xiàn)狀

2015年新區(qū)總用水量5151.1萬m3，其中生活用水量799.1萬m3，占總用水量的15.5%； 工業(yè)用水310萬m3，占6.0%；農(nóng)業(yè)用水3977萬m3，占比77.2%； 隨著近些年對生態(tài)保護的重視，新區(qū)用于改善生態(tài)環(huán)境的用水量逐漸增加，2015年生態(tài)環(huán)境用水65 萬m3，占1.3%。圖3給出了2015年北戴河新區(qū)現(xiàn)狀用水結(jié)構(gòu)。

圖3 北戴河新區(qū)用水結(jié)構(gòu)

綜上所述，隨著北戴河新區(qū)社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人口不斷增長，尤其是旅游不斷發(fā)展，新區(qū)用水需求將不斷增長，供水壓力將進一步加大，供需矛盾將更為突出。為保障供水安全，保障新區(qū)可持續(xù)發(fā)展，必須優(yōu)化水資源，提高水資源利用效率，保障水資源可持續(xù)利用。

3 水資源供需平衡分析

3.1 可供水量預(yù)測

2020年北戴河新區(qū)50%的保證率可供水總量3794.4萬m3，75%保證率可供水總量3036.6萬m3；2030年50%保證率可供水總量6429.5萬m3，75%保證率可供水總量5671.7萬m3。

3.1.1 常規(guī)水源可供水量

3.1.1.1 地表水可供水量

根據(jù)秦皇島市中心城區(qū)供水專項規(guī)劃，預(yù)測2020年水廠可供北戴河新區(qū)水量580.0萬m3，2030年水廠可供水量3117.1萬m3。

3.1.1.2 地下水資源

區(qū)內(nèi)深層地下水超采嚴重，引發(fā)了一系列地質(zhì)問題，根據(jù)《河北省地下水管理條例》，2030年深層地下水全面禁采，僅作為后備或應(yīng)急水源。

因此，預(yù)測2020，2030年50%保證率淺層地下水可開采量均為2471.4萬m3，75%保證率可開采量均為1713.6萬m3；2020年深層地下水限采量110萬m3；2030年深層地下水限采量為0。

3.1.2 非常規(guī)水源可供水量

非常規(guī)水源主要包括污水處理再利用、微咸水利用等。其預(yù)測要充分考慮用戶的需求量、使用時間和區(qū)域，以及特殊行業(yè)的不同要求。預(yù)測2020年新區(qū)再生水可供水量可達600萬m3，可供農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水使用，微咸水直接利用量33萬m3；2030年再生水可供水量800萬m3，微咸水直接利用量41萬m3。

北戴河新區(qū)規(guī)劃水平年的供水量預(yù)測結(jié)果如表1。

表1 北戴河新區(qū)規(guī)劃水平年可供水總量 單位：萬m3

3.2 需水量預(yù)測

依據(jù)《秦皇島北戴河新區(qū)總體規(guī)劃》（2011～2020年），考慮旅游業(yè)的發(fā)展，預(yù)計到2020年新區(qū)城鎮(zhèn)人口增加到28萬，依此增長率，2030年將增加到40萬。規(guī)劃年隨著人口增長，生活需水將增長較快；隨著工業(yè)發(fā)展，工業(yè)用水在提高水的重復(fù)利用率和節(jié)水工藝改造的前提下，仍將保持一定增長；隨著城鎮(zhèn)化進程加快及生態(tài)文明建設(shè)的推進，生態(tài)用水將有很大增長；農(nóng)業(yè)方面，在現(xiàn)有農(nóng)田有效灌溉面積規(guī)模變化不大的前提下，農(nóng)業(yè)需水基本維持現(xiàn)狀水平。

結(jié)合未來年份社會經(jīng)濟發(fā)展、政策規(guī)劃、用水變化等，到2020，2030年新區(qū)50%保證率需水總量將分別達4226.2萬，6978.0萬m3，75%保證率需水總量將分別達4879.7萬，7588.3萬m3。北戴河新區(qū)不同水平年不同保證率的需水預(yù)測如表2。

表2 北戴河新區(qū)總需水預(yù)測結(jié)果單位：萬m3

3.3 供需平衡分析

本文采用“二次供需平衡分析”法對本區(qū)不同水平年水資源的供需平衡情勢進行剖析[3]。

3.3.1 一次供需平衡分析

在現(xiàn)有供水工況條件和發(fā)展模式下，新區(qū)水資源一次平衡分析的結(jié)果（如表3）顯示，規(guī)劃水平年均缺水，2020年50%保證率缺水431.8萬m3，75%保證率缺水1843.1萬m3，缺水率在10%～40%之間；2030年50%保證率缺水548.5萬m3，75%保證率缺水1916.6萬m3，缺水率在7%～30%之間。說明在現(xiàn)有條件下，未來新區(qū)供水不能滿足社會用水需求，水資源將成為影響新區(qū)國民經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵因素。

表3 一次供需平衡分析單位：萬m3

3.3.2 工程措施規(guī)劃

3.3.2.1 水源工程規(guī)劃

新區(qū)過境水資源豐富，但因工程措施不完善，導(dǎo)致汛期大量降水流入渤海而無法利用。

為緩解供水緊張情勢，規(guī)劃修復(fù)引灤灌溉工程。2020年可通水使用，供新區(qū)七里海片區(qū)及赤洋口片區(qū)灌溉用水。預(yù)測規(guī)劃水平年50%保證率供水量2010萬m3，75%保證率供水量1920萬m3。

3.3.2.2 節(jié)水工程規(guī)劃

盡管新區(qū)節(jié)水灌溉起步較早，但節(jié)水意識差，節(jié)水工程缺乏規(guī)?；磥磙r(nóng)業(yè)用水仍有節(jié)水潛力。據(jù)秦皇島市水務(wù)局對秦皇島深層地下水超采綜合治理方案，規(guī)劃對新區(qū)實現(xiàn)節(jié)水壓采措施。通過對1066.67hm2耕地實施管灌措施，可實現(xiàn)節(jié)水69萬m3。

3.3.3 二次供需平衡分析

在增加規(guī)劃年的供水能力，同時采取農(nóng)業(yè)節(jié)水措施后對新區(qū)進行二次供需平衡分析（如表4）。規(guī)劃水平年50%、75%保證率均有一定富余水量。通過實施工程措施，水資源的供需矛盾得到有效改善，供需不平衡問題基本解決。同時，可緩解對地下水的超采，改善地下水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境。

表4 二次供需平衡分析單位：萬m3

如果保持新區(qū)目前的發(fā)展趨勢和模式，現(xiàn)有和規(guī)劃供水工程基本可解決新區(qū)水資源供需不平衡問題。但規(guī)劃水平年75%保證率富余水量較少，一旦遇枯水年份，將面臨不同程度的缺水，因此，新區(qū)應(yīng)從“節(jié)流”和“挖潛”上下功夫，以保障新區(qū)的水資源供求，保障生態(tài)環(huán)境良好及國民經(jīng)濟的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

（1）分析預(yù)測了新區(qū)未來年份不同保證率的需水形勢，同時結(jié)合地區(qū)水資源承載力，對不同年份進行了一次供需平衡分析。

（2）進行了二次供需平衡分析，可為新區(qū)水資源管理部門合理開發(fā)利用水資源提供科學依據(jù)[4]。