大連市水資源優(yōu)化配置研究

邵美燁

(大連市普蘭店區(qū)生態(tài)環(huán)境事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 大連 116200)

0 引 言

水資源是維持國家可持續(xù)發(fā)展和地球生命系統(tǒng)循環(huán)的重要資源，對經(jīng)濟社會發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用[1-2]。受人口壓力持續(xù)增長、高強度水土資源開發(fā)、水循環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性下降等因素的影響，大連市水資源短缺、水生態(tài)受損、水污染加劇等問題已成為制約社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素[3]。為了緩解區(qū)域供水壓力，通過水資源優(yōu)化配置科學(xué)合理的分配不同形式的、有限的水資源，對保障社會可持續(xù)發(fā)展和水資源的可持續(xù)利用具有重要意義[4-5]。

1 研究區(qū)概況

1.1 基本情況

大連市地處遼東半島最南端，三面環(huán)海，地勢南低北高、南窄北寬，屬山地丘陵型地貌，平原低地零星分布于一些山間谷底和河流入海處，喀斯特和海蝕地貌發(fā)育，巖溶地形分布廣泛。全市總面積12573.85km2，海島岸線和陸地海岸線長為618km、1288km，海岸線占全省總海岸線長的73%。境內(nèi)河流屬黃、渤海水系，河網(wǎng)發(fā)育，多為獨流入海，其中流域面積超過10km2的河流有326條，如莊河、碧流河、清水河、英那河、大沙河、復(fù)洲河、三十里堡河、李宮村河等。

大連市屬嚴重資源型缺水城市，多年平均水資源總量為30.74億m3，其中地表水29.91億m3，地下水6.98億m3，兩者重復(fù)計算水量為6.16億m3，呈逐漸減少趨勢。全市年均降水量為693.5mm，降水分布的總體規(guī)律是時間空間分布不均。受地形條件、海陸分布、地理位置等因素影響，降水量分布極不均衡。從時間上，降水量年內(nèi)變化大，6至9月降雨量占全年的80%；從空間上看，年降水量分布趨勢是東部多于西部，北部多于南部，自西南向東北遞增。

1.2 水資源利用現(xiàn)狀

截至2025年大連市現(xiàn)有各類水庫203座，總庫容24.96億m3，其中大型水庫有劉大、東風(fēng)、朱隈、碧流河、松樹、轉(zhuǎn)角樓、英那河7座，中型水庫有16座，小型水庫180座；已建蓄引提工程1447座，總供水能力13.06億m3，地下工程5799處，供水能力2.4億m3。大型河流開發(fā)利用率超過40%的警戒線，現(xiàn)狀用水效率和現(xiàn)有水源供水能力下水資源供需矛盾突出。因此，為了實現(xiàn)不同用水部門和水源之間的水量供需平衡，有必要科學(xué)合理的配置該區(qū)域水資源。

2 未來水供求情勢

2.1 用水需求態(tài)勢

2.1.1 經(jīng)濟發(fā)展指標預(yù)測

采用遼河區(qū)、松花江區(qū)、海河區(qū)《水資源綜合規(guī)劃》的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合近些年大連市新的發(fā)展規(guī)劃指標予以修正，2025年、2030年大連市經(jīng)濟指標情況具體見表1。

表1 社會經(jīng)濟發(fā)展指標調(diào)查統(tǒng)計

2.1.2 需水量預(yù)測

根據(jù)2010-2025年需水趨勢變化修正后的需水預(yù)測成果，合理預(yù)測各行業(yè)用需水量，具體如下：

1)城鎮(zhèn)生活需水量預(yù)測：采用人均日用水量法。結(jié)合經(jīng)濟社會發(fā)展水平、城鎮(zhèn)規(guī)模、節(jié)水器具推廣及普及情況，考慮氣候條件、生活用水習(xí)慣，參照《城市居民生活用水量標準》、《行業(yè)用水定額》的規(guī)定，確定城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民生活用水定額應(yīng)為80-220L/人.d、35-115L/人.d。根據(jù)預(yù)測的人口指標和擬定的需水定額預(yù)測生活需水量，2025年、2030年生活需水量分別為5.67億m3、6.22億m3，其中城鎮(zhèn)生活需水量分別為5.36億m3、5.92億m3[6]。

2)農(nóng)業(yè)需水量預(yù)測：采用畝均用水量法。牲畜需水定額采用每頭日用水量法預(yù)測。在充分考慮各市縣農(nóng)業(yè)灌溉和畜牧養(yǎng)殖的實際情況前提下，結(jié)合各地區(qū)的氣候條件、農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)、灌溉工程情況、畜牧發(fā)展情況，參照《遼寧省節(jié)水增糧行動總體實施方案》以及《行業(yè)用水定額》的具體規(guī)定，針對各市縣具體情況擬定各種作物的畝均需水量和牲畜日均需水量[7]。根據(jù)預(yù)測的農(nóng)業(yè)灌溉面積、牲畜頭數(shù)和擬定的相應(yīng)需水定額進行農(nóng)業(yè)需水量預(yù)測，2025、2030農(nóng)業(yè)需水量分別為6.55億m3、5.04億m3，其中農(nóng)田灌溉需水量3.53億m3、3.52億m3。

3)工業(yè)需水量預(yù)測：根據(jù)預(yù)測的工業(yè)增加值和擬定的需水定額預(yù)測。2025年、2030年工業(yè)需水量分別為5.28億m3、6.81億m3，其中火核電需水量均為678萬m3。

4)生態(tài)需水量預(yù)測：按照公共綠化、公共衛(wèi)生以及河湖補水三方面進行預(yù)測。其中，公共綠化和公共衛(wèi)生需水量采用面積、定額法進行預(yù)測[8]。根據(jù)《遼寧省水資源綜合規(guī)劃》和《行業(yè)用水定額》，結(jié)合遼寧省各地區(qū)的實際情況采用畝均用水定額來預(yù)測，2025年、2030年生態(tài)需水量分別為1.00億m3、0.99億m3，其中城鎮(zhèn)需水量分0.86億m3、0.91億m3。

綜上分析，大連市2025年、2025年各業(yè)需水總量分別為18.51億m3、19.06億m3，詳見表2。

表2 大連市需水總量預(yù)測表

2.3 需求調(diào)控對策措施

1)根據(jù)國家確定的2025年和2030年全國用水總量控制目標要求，按照《松花江和遼河流域水資源綜合規(guī)劃》確定的水資源配置總體格局，在控制大連市用水總量不突破全省用水總量控制指標(界河水除外)的基礎(chǔ)上，結(jié)合各地出現(xiàn)的新情況，合理調(diào)節(jié)用水結(jié)構(gòu)，優(yōu)化供水水源配置，進行供需雙向調(diào)節(jié)，提出不同水平年各流域與區(qū)域水供求調(diào)控總體方案。制訂各區(qū)域用水總量控制及節(jié)約用水方案、新增供水能力及可供水量調(diào)配方案、生態(tài)環(huán)境用水?dāng)D占水量的置換與退減方案等，并提出各區(qū)域水資源調(diào)配能力空間總體布局。

2)對于經(jīng)濟社會發(fā)展和區(qū)域發(fā)展格局較《松花江和遼河流域水資源綜合規(guī)劃》出現(xiàn)較大調(diào)整和新的變化的區(qū)域，應(yīng)在全市供用水總量保持不變的前提下，通過供求雙向調(diào)節(jié)以及區(qū)域供用水格局的合理調(diào)配，提出不同地區(qū)的分水源、分用水戶的水資源配置方案。

3)在水供求調(diào)配總體方案分析確定的基礎(chǔ)上，結(jié)合重點地區(qū)供水安全保障要求優(yōu)化水資源保護與開發(fā)利用戰(zhàn)略格局，合理擬定供水水源調(diào)配工程的總體布局，制訂供水安全保障方案。

3 水資源優(yōu)化配置

3.1 總體思路

大連市水資源配置總體思路是以在建的大伙房輸水應(yīng)急入連工程、規(guī)劃的引洋入連工程和現(xiàn)有的引碧入連、引英入連工程為骨干，結(jié)合劉大水庫、朱隈子水庫、松樹水庫、東風(fēng)水庫，輔之以現(xiàn)有或擬建的小型地下水源工程、污水處理回用工程、海水淡化和海水直接利用，對大連城市及開發(fā)區(qū)、縣城及開發(fā)區(qū)、重點鎮(zhèn)、一般鄉(xiāng)、鎮(zhèn)政府所在地進行水源配置。

根據(jù)《大伙房輸水應(yīng)急入連工程初步設(shè)計報告》，在2025年和2030年分別供給大連1.90億m3、2.79億m3，其中包括供給松木島0.36億m3。大伙房水庫輸水應(yīng)急入連工程各水平年水量從別的城市中調(diào)劑，其前提是不影響別的城市的各水平年的用水需求。

3.2 水資源配置

1)大連市：大連市是引碧入連、引英入連、大伙房輸水應(yīng)急入連、大連調(diào)水工程多水源地表水供水的城市。大連市及大連經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)及大連旅順口開發(fā)區(qū)發(fā)展導(dǎo)致的缺水，由再生水利用、大伙房水庫輸水應(yīng)急工程、大連調(diào)水工程、海水淡化和海水直接利用解決。大伙房水庫輸水應(yīng)急工程2025年、2030年供水分別為1.60億m3、1.88億m3；2030年大連入連工程供水為7億m3。大連長興島臨港工業(yè)區(qū)發(fā)展導(dǎo)致的缺水由再生水利用、大伙房水庫輸水應(yīng)急入連工程、海水淡化和海水直接利用解決。大伙房水庫輸水應(yīng)急工程2025年、2030年供水分別為0.08億m3、0.36億m3。大連花園口經(jīng)濟區(qū)發(fā)展導(dǎo)致的缺水由再生水利用、英那河水庫解決，2025年、2030年從英那河水庫供給市區(qū)的水量中調(diào)劑供水分別為0.06億m3、0.07億m3。

2)縣級市：莊河市因發(fā)展導(dǎo)致的缺水由再生水利用和朱隈子水庫二期工程水源解決。瓦房店的缺水由再生水利用、大伙房水庫輸水應(yīng)急入連工程解決。大伙房水庫輸水應(yīng)急工程2025年、2030年供水分別為0.08億m3、0.19億m3。普蘭店的缺水由再生水利用、引碧入連工程配置解決。引碧入連工程2025年、2030年調(diào)劑給普蘭店的供水分別0.08億m3、0.12億m3。

3)長?？h：長海縣城大長山島及其它諸島因發(fā)展導(dǎo)致的缺水由建設(shè)跨海引水工程解決，水源由碧流河水庫調(diào)劑，2025年、2030年總供水量分別為186萬m3、293萬m3。

3.3 供需平衡分析

1)地表水可供水量。在現(xiàn)狀地表水水源供水基礎(chǔ)上，根據(jù)各市縣具體工程的實際情況，并充分考慮未來蓄、引、提、調(diào)各類工程所承擔(dān)的任務(wù)以及配套工程的落實來確定

2)地下水可供水量。地下水源主要為淺層淡水和上第三系地下水，上第三系地下水利用此水源時主要是根據(jù)自身的具體情況和要求。淺層地下水源可供水量是在現(xiàn)狀地下水源可供水量的基礎(chǔ)上，根據(jù)《遼寧省封閉地下水取水工程總體方案》的具體要求，在各預(yù)測水平年分別進行退減調(diào)控[10-14]。

3)外調(diào)水量。外調(diào)水工程主要有大伙房水庫輸水工程、大伙房水庫應(yīng)急入連工程、省重點調(diào)水工程。

4)其他供水量。其他供水量主要為再生水，其次有少量海水淡化、礦井水利用，還有海水直接利用。

綜上分析，大連市2025年、2030年各業(yè)供水總量分別為18.51億m3、19.06億m3，詳見表3。

表3 大連市供水總量控制

從表3可以看出，通過水源優(yōu)化配置，保證了大連市工、農(nóng)業(yè)發(fā)展對水的需求，有利于地區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展；其中，水源工程的建設(shè)，需要地方材料、人力投入，有利于當(dāng)?shù)鼐用窬蜆I(yè)；水源優(yōu)化配置，用優(yōu)質(zhì)水源替代不良水源，保證了人群飲水安全，社會效益顯著。

該水資源配置方案，促使大連市東部與西北部水資源分布趨于平衡，保證了區(qū)域工農(nóng)業(yè)發(fā)展用水需求、工業(yè)總產(chǎn)值提高、農(nóng)民收入增大，大連地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展滯后、人民生活貧困、生態(tài)環(huán)境惡化等問題將得到解決。通過水源優(yōu)化配置，全市2025年、2030年經(jīng)濟社會和生態(tài)用水得到保障。

3 結(jié) 語

結(jié)合大連市水資源利用現(xiàn)狀及其未來發(fā)展規(guī)劃，通過預(yù)測分析未來水供求情勢以及調(diào)控對策措施，提出符合當(dāng)前及未來經(jīng)濟發(fā)展要求、保障各行業(yè)用水需求的水資源配置方案，該方案與大連市城市發(fā)展規(guī)劃、最嚴格水資源管理制度、水資源承載力相適應(yīng)，研究成果可為區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、未來用水規(guī)劃和水資源可持續(xù)利用提供借鑒。