安溪縣水資源供需態(tài)勢(shì)分析

王曉陽(yáng)

（安溪縣村內(nèi)水庫(kù)水資源調(diào)配中心，福建 泉州 362400）

1 概況

安溪縣（117°36'～118°17'E，24°50'～25°26'N）位于福建省東南部的晉江西溪上游地區(qū)，隸屬于泉州市，東西長(zhǎng)74 km，南北寬63 km，總面積3 057.28 km2。安溪縣下轄24 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)488 個(gè)村居（社區(qū)），常住人口120萬(wàn)人[1]，是全省第三人口大縣。

安溪縣整體地勢(shì)自西北向東南傾斜，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候，境內(nèi)溪流縱橫交錯(cuò)。由于安溪縣水資源較為豐富，對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)與利用取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但依舊存在如下問(wèn)題：①水利工程建設(shè)時(shí)間較早，年久失修；②水利工程的供水量不能滿足需求；③水資源污染較為嚴(yán)重，且部分水資源還未開(kāi)發(fā)；④水資源的利用效率不高，節(jié)水水平較低；⑤水資源管理體系不健全，距高效、協(xié)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)要求還有一定差距。為了解決上述問(wèn)題，需對(duì)安溪縣水資源進(jìn)行供需態(tài)勢(shì)分析[2-5]，在摸清水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)不同規(guī)劃水平年的供、需水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，提出行之有效的節(jié)水措施和建議，為安溪縣水資源的高效利用提供科學(xué)依據(jù)。

2 水資源供需分析

本次水資源供需分析選取2020 年為規(guī)劃基準(zhǔn)年，2030、2040、2050 年分別為不同階段的規(guī)劃水平年。

2.1 需水量預(yù)測(cè)

經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素都會(huì)對(duì)需水量的預(yù)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響，本文依照經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展及節(jié)水能力以正常速度增長(zhǎng)的情景進(jìn)行生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)3個(gè)方面需水量預(yù)測(cè)。

2.1.1 生活需水量預(yù)測(cè)

生活需水量主要包括城鎮(zhèn)生活需水量與農(nóng)村居民生活需水量，均采用定額法進(jìn)行計(jì)算。

（1）城鎮(zhèn)生活需水量。參照其他同類城市及泉州市和安溪縣現(xiàn)狀生活用水水平[6]，同時(shí)結(jié)合調(diào)查資料及周邊臨近縣市資料進(jìn)行綜合分析，最終確定安溪縣現(xiàn)狀城鎮(zhèn)綜合用水定額為274 L/（p.d），其中城鎮(zhèn)居民生活用水定額為170 L/（p.d）、城鎮(zhèn)公共用水定額為54 L/（p.d）、城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境用水定額為50 L（p.d）。

（2）農(nóng)村居民生活需水量。根據(jù)安溪縣現(xiàn)狀用水定額，并考慮到居民生活水平的不斷提高，將不同規(guī)劃水平年的用水定額逐年提高，用以確定農(nóng)村居民生活用水定額。安溪縣現(xiàn)狀農(nóng)村居民生活用水定額為110 L/（p.d），預(yù)計(jì)2030、2040 和2050 年農(nóng)村居民生活用水定額為115、120和125 L/（p.d）。

2.1.2 工業(yè)需水量預(yù)測(cè)

國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與計(jì)劃、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)水平等諸多因素都會(huì)對(duì)工業(yè)用水量造成很大影響。分析安溪縣過(guò)去幾年的工業(yè)用水量，并考慮當(dāng)?shù)毓I(yè)化發(fā)展水平，可以認(rèn)為安溪縣的工業(yè)需水量將會(huì)大幅度提升。

隨著未來(lái)工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，用水定額將逐步下降。另外，隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的提高，科技將在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的貢獻(xiàn)率逐漸提升，高新技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)值的比重也將逐步提高，必將帶動(dòng)用水效率的顯著提高，安溪縣工業(yè)用水定額將有大幅度的下降。

（1）計(jì)算方法。利用趨勢(shì)法[7]對(duì)安溪縣的工業(yè)需水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)算公式如下：

式中：Q1和Q2分別為起始年和預(yù)測(cè)年的定額綜合用水量（m3/萬(wàn)元）；r為年均遞減率（%），通過(guò)分析變化趨勢(shì)來(lái)擬定；n為間隔年數(shù)。

通過(guò)分析安溪縣過(guò)去幾年的工業(yè)用水定額，將2020—2030、2031—2040 和2041—2050 年全縣萬(wàn)元增加值需水量年均遞減率分別擬定為6.7%、4.5%和2.3%。

（2）預(yù)測(cè)結(jié)果。根據(jù)安溪縣2020年105 m3/萬(wàn)元的定額綜合用水量數(shù)據(jù)，利用式（1）計(jì)算，得2030、2040 和2050 年的定額綜合用水量分別為52.5、33和26 m3/萬(wàn)元。2030、2040 和2050 年全縣工業(yè)需水量將達(dá)2.47億、2.61億和2.69億m3。

2.1.3 農(nóng)業(yè)需水量預(yù)測(cè)

農(nóng)業(yè)需水量包括農(nóng)田灌溉需水量和林牧漁業(yè)需水量，其需水量預(yù)測(cè)均采用定額法[8]進(jìn)行計(jì)算。

（1）農(nóng)田灌溉需水量。農(nóng)田灌溉需水量包括凈需水量和毛需水量，需對(duì)灌溉定額、灌溉水利用系數(shù)和有效灌溉面積進(jìn)行綜合考慮，并用定額法進(jìn)行預(yù)測(cè)。因降水、蒸發(fā)對(duì)灌溉影響較大，因此需計(jì)算4種保證率P=50%、P=75%、P=90%、P=95%情況下的灌溉需水量。

結(jié)合近年來(lái)對(duì)泉州市和安溪縣的農(nóng)田灌溉用水量調(diào)查結(jié)果[9]，擬定安溪縣現(xiàn)狀灌溉毛用水量為11 250～15 000 m3/hm2，灌溉水平均利用系數(shù)為0.58。2030、2040 和2050 年灌溉水利用系數(shù)預(yù)計(jì)將達(dá)到0.62、0.65和0.67。

（2）林牧漁業(yè)需水量。林牧漁業(yè)需水量主要包括茶園、果園、大牲畜、小牲畜、家禽、魚(yú)塘6 個(gè)方面需水量。通過(guò)實(shí)地調(diào)研得到，安溪縣茶園、果園的現(xiàn)狀灌溉用水定額分別為600、450 m3/hm2；大、小牲畜和家禽的現(xiàn)狀用水定額分別為30 L/（d·頭）、12 L/（d·只）和1 L/（d·羽）；魚(yú)塘的現(xiàn)狀用水定額為7 500 m3/hm2?？紤]到未來(lái)發(fā)展，預(yù)測(cè)安溪縣各規(guī)劃水平年在不同保證率下生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)3方面的需水量，詳見(jiàn)表1。

表1 安溪縣不同規(guī)劃水平年需水量預(yù)測(cè) 萬(wàn)m3

2.2 供水量預(yù)測(cè)

安溪縣現(xiàn)狀供水以蓄、引水工程為主，且集中供水與分散供水相結(jié)合，其供水水源主要包括3 個(gè)方面：①水庫(kù)、塘壩；②引、提水工程；③鎮(zhèn)、村級(jí)供水工程。

2.2.1 水庫(kù)、塘壩

安溪縣有中、小型水庫(kù)45個(gè)，庫(kù)容超過(guò)10 000 m3的山圍塘99座。

2.2.2 引、提水工程

安溪縣共有引水工程13 458 處，有效灌溉面積10 800 hm2；提水工程包括機(jī)電站和水輪泵站，共131臺(tái)，灌溉面積2 620 hm2，其中機(jī)電灌溉1 333.3 hm2、水輪泵灌溉1 286.7 hm2。

2.2.3 鎮(zhèn)、村級(jí)供水工程

安溪縣下轄24 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)488 個(gè)村居（社區(qū)）。鳳城、城廂等鎮(zhèn)22 個(gè)社區(qū)由縣自來(lái)水廠（5 萬(wàn)t/d）集中供水，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地均建有自來(lái)水廠，全縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)（包括縣水廠）供水能力9.46 萬(wàn)t/d，受益人口24.1 萬(wàn)人。到2020 年底，安溪縣488 個(gè)村居（社區(qū)）已全部飲用安全的自來(lái)水。

安溪縣不同規(guī)劃水平年供水量預(yù)測(cè)，詳見(jiàn)表2。

表2 安溪縣不同規(guī)劃水平年供水量預(yù)測(cè) 萬(wàn)m3

3 水資源供需預(yù)測(cè)及承載能力分析

3.1 2030年水資源供需預(yù)測(cè)及承載能力分析

2030 年安溪縣90%和95%保證率下的需水量分別為5.46億和5.63億m3，由此得出2030年的水資源供需態(tài)勢(shì)，詳見(jiàn)表3。

表3 安溪縣不同規(guī)劃水平年水資源供需態(tài)勢(shì) 萬(wàn)m3

2030 年全縣90%保證率下缺水0.15 億m3，95%保證率下缺水0.30 億m3，其中工業(yè)95%保證率下缺水0.11 億m3、農(nóng)業(yè)95%保證率下缺水0.19 億m3。從缺水程度分析，安溪縣90%保證率下缺水程度為2.7%，95%保證率下缺水程度為5.4%，其中工業(yè)95%保證率下缺水程度為4.4%、農(nóng)業(yè)90%保證率下缺水程度為7.3%。

以上分析表明，在現(xiàn)狀工程條件下，2030 年安溪縣90%和95%保證率下有輕微缺水，但缺水程度不到6%。

3.2 2040年水資源供需預(yù)測(cè)及承載能力分析

2040 年安溪縣90%和95%保證率下的需水量分別為5.62億和5.80億m3，由此得出2040年的水資源供需態(tài)勢(shì)，詳見(jiàn)表3。

2040 年全縣90%保證率下缺水0.29 億m3，95%保證率下缺水0.44 億m3，其中工業(yè)95%保證率下缺水0.26 億m3、農(nóng)業(yè)95%保證率下缺水0.18 億m3。從缺水程度分析，安溪縣90%保證率下缺水程度為5.2%，95%保證率下缺水程度為7.6%，其中工業(yè)95%保證率下缺水程度為9.9%、農(nóng)業(yè)90%保證率下缺水程度為6.2%。

以上分析表明，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，特別是工業(yè)的快速發(fā)展，2040 年安溪縣有一定程度的缺水，但缺水率低于8%。

3.3 2050年水資源供需預(yù)測(cè)及承載能力分析

2050 年安溪縣90%和95%保證率下的需水量分別為5.75億和5.97億m3，由此得出2050年的水資源供需態(tài)勢(shì)，詳見(jiàn)表3。

2050年安溪縣95%保證率下工業(yè)缺水0.37億m3，農(nóng)業(yè)缺水0.16 億m3。從缺水程度分析，安溪縣90%保證率下缺水程度為6.1%，95%保證率下缺水程度為9.0%，其中工業(yè)95%保證率下缺水程度為13.9%、農(nóng)業(yè)90%保證率下缺水程度為5.8%。

以上分析表明，隨著工業(yè)用水量的增加，2050年安溪縣會(huì)出現(xiàn)缺水問(wèn)題，但缺水程度低于10%，屬于一般性缺水。

4 水資源供需矛盾解決的對(duì)策與措施

安溪縣現(xiàn)狀供水以工程供水為主，為了解決水資源供需矛盾，還應(yīng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)生活3 個(gè)方面采取相應(yīng)節(jié)水措施以提高水資源利用率，保證未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的需求。

4.1 工業(yè)節(jié)水對(duì)策與措施

工業(yè)節(jié)水既要與當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)化發(fā)展水平、水環(huán)境治理能力、水資源保護(hù)力度相協(xié)調(diào)，還要考慮技術(shù)水平的提高與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。工業(yè)節(jié)水應(yīng)采取以下基本對(duì)策和措施。

（1）重點(diǎn)提升工業(yè)用水的重復(fù)利用率和回用率，建設(shè)提升水資源利用率的節(jié)水工程，同時(shí)加大對(duì)高用水、高耗水產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)升級(jí)與節(jié)水改造。

（2）根據(jù)水資源條件，實(shí)施計(jì)劃用水，推行優(yōu)水優(yōu)價(jià)制度和累進(jìn)制水價(jià)收費(fèi)制度，運(yùn)用合理的水價(jià)政策抑制工業(yè)用水量的不合理增長(zhǎng)。

（3）提高廢水和污水的處理費(fèi)用，倒逼企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)和節(jié)水設(shè)備的研制與使用，同時(shí)對(duì)污染物的總量進(jìn)行控制，以減少工業(yè)污染源。

4.2 農(nóng)業(yè)節(jié)水對(duì)策與措施

在保障農(nóng)業(yè)發(fā)展的前提下，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)節(jié)水，減少農(nóng)業(yè)需水量，從而緩解全縣水資源供需矛盾。農(nóng)業(yè)節(jié)水應(yīng)采取以下基本對(duì)策和措施。

（1）工程措施。大力推進(jìn)節(jié)水灌溉工程，推廣高標(biāo)準(zhǔn)渠道防滲襯砌，提高灌溉水利用率；做好對(duì)現(xiàn)有灌區(qū)挖潛、續(xù)建配套；適當(dāng)新增、加固修復(fù)小型引水工程。

（2）技術(shù)措施。加快研發(fā)農(nóng)作物旱育種植栽培技術(shù)，一旦技術(shù)成熟即加大推廣力度；適當(dāng)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的量水技術(shù)和設(shè)備；研發(fā)與安溪縣當(dāng)?shù)貙?shí)際情況相匹配的量水技術(shù)和設(shè)施。

（3）經(jīng)濟(jì)與管理措施。制定并推行符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用水規(guī)律的水資源收費(fèi)制度和灌溉管理制度，采取經(jīng)濟(jì)措施促使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)；加大對(duì)節(jié)水技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)投入；擴(kuò)大節(jié)水宣傳范圍，著力提升農(nóng)作物種植人員節(jié)水意識(shí)，積極進(jìn)行節(jié)水試點(diǎn)及現(xiàn)代化灌溉產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)。

4.3 城鎮(zhèn)生活節(jié)水對(duì)策與措施

強(qiáng)化和提升城鎮(zhèn)居民節(jié)約水、保護(hù)水的意識(shí)，大力推廣節(jié)水材料，在生活中養(yǎng)成節(jié)水習(xí)慣，加大對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施中節(jié)水設(shè)備設(shè)施的投資力度，提高水資源利用率與回收率。為此，需采取以下基本對(duì)策和措施。

（1）加大供水漏損管網(wǎng)的修補(bǔ)力度，降低水資源漏損率；積極推行居民生活用水階梯式收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)推廣節(jié)水器具與設(shè)施，擴(kuò)大節(jié)水設(shè)施覆蓋范圍，努力建成節(jié)水型城鎮(zhèn)。

（2）通過(guò)建立各種激勵(lì)措施，在政策上支持和號(hào)召各種社會(huì)力量共同參與污水處理與水資源回收等項(xiàng)目的建設(shè)，營(yíng)造節(jié)約、保護(hù)水資源的社會(huì)氛圍，同時(shí)設(shè)立水資源回用技術(shù)典范園區(qū)，提升水資源回用率，實(shí)現(xiàn)污水處理的全面化、產(chǎn)業(yè)化。

5 結(jié)論

本文從安溪縣水資源利用存在的突出問(wèn)題入手，選取2020 年為規(guī)劃基準(zhǔn)年，2030、2040、2050 年為規(guī)劃水平年，首先分析預(yù)測(cè)了不同年份的需水量與供水量，然后分析了不同規(guī)劃水平年的供需態(tài)勢(shì)。結(jié)果表明，2030年安溪縣90%和95%保證率下輕微缺水，但缺水程度不到6%；2040 年安溪縣有一定程度的缺水，但缺水率低于8%；2050 年安溪縣缺水，但缺水程度低于10%，屬于一般性缺水。最后從工業(yè)、農(nóng)業(yè)與城市生活3方面提出了節(jié)水對(duì)策與措施。本研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。