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青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案pdf

归档日期:05-12       文本归类:岩见泽市      文章编辑:爱尚语录

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  product water quota, and promote water-saving technological transformation and the popularity of water-saving appliances, according to Qingdao the current sewage treatment capacity, should be expanded in the next level on the scale of the use of recycled water to reduce the use of freshwater resources in the city and the city volume of sewage, the sustainable use of water resources. Paper made special mention of the reservoir to restore the building official way. In the next level because relying solely on local development and utilization of water resources can not meet the water demand of Qingdao, Qingdao City, coupled with no reliable back-up water, if you encounter a particularly dry year or other special circumstances, there will be serious situation of water shortage, Qingdao City in future years to address water shortages and protect the city safe water supply, inter-basin water transfer should be implemented as soon as possible to build a reliable back-up water, therefore, to restore the building official Road reservoir is necessary. Official Road Reservoir restoration construction, is expected to Qingdao City, 30 3 million of water a day m , which not only in the local water supply can not meet the water demand effectively solve the case of water supply shortfall of Qingdao, Qingdao, can also provide a reliable back-up water protection. Also, according to the actual regime of Qingdao, you can also learn from foreign experience in water resources management, learn will help to improve the status of Qingdao, an effective method of water resources. For example, under favorable terrain coastal city of Qingdao, the use of seawater desalination and direct use of methods to reduce water usage. The face of Qingdao rich marine resources, sea water has caused the use of Qingdao City and community leaders at all levels concerns the development of the desalination industry and the sustainable use of water resources as an important means of inclusion of national economy and Qingdao Social Development Five-Year Plan. 2015, 2020, respectively, through the desalination of sea water can be resolve Qingdao 4,755,000 m3 3 , 12.04 million m of water gaps, while the direct use of sea water can be widely used in urban industrial and domestic use. 2015, 3 2020, respectively, can be resolved directly by the sea in Qingdao City, 29.93 million m , 3 82.86 million m of water gap, which largely resolved in Qingdao, the level of water scarcity in the future. With the rapid economic and social development and increasing urbanization, the issue of water resource supply and demand are becoming increasingly aggravated water shortage has become the economic and social comprehensive, coordinated and sustainable development of the serious constraints. This paper, through investigation, statistical analysis of the industry over the years, Qingdao, the situation of water supply and demand data, Science 2015, 2020, Qingdao City, the layout of urban development and industrial demand of water resources and water supply according to the actual Qingdao 2015 and 2020 the ability to carry out water supply and demand balance analysis to find out the supply gap, to take water conservation, water reuse, water use and inter-basin water transfer and other measures to solve water shortage in Qingdao. The implementation of the program, not only to the next level of Qingdao to water supply and demand in balance, an effective solution to Qingdao in 2015 and 2020 the water supply gap, but the rest of the program can also solve the water shortage in coastal cities experience problems . Keywords: water supply; solutions for urban ;development 前 言 青岛市是中国东部地区重要的经济中心和港口城市,是山东省对外开放的前沿阵地, 是山东半岛都市群龙头城市。目前,青岛市正在建设港口、海洋、旅游三大特色经济,并 努力打造电子家电、造船汽车机车集装箱制造、石油化工和新材料四大工业基地。“依 托主城、拥湾发展、组团布局、轴向辐射”的市域城市空间布局发展战略,将使青岛市 迎来一个快速发展的阶段,但是,随着城市社会经济的快速发展,青岛市水资源供需矛 盾问题也日渐突出。 3 青岛市水资源严重短缺,多年平均降水量 688.2mm(折合水量 73.3 亿 m ),水资源 3 3 3 总量22.1亿m ,其中地表水资源量16亿m ,地下水资源量为9.3亿m ,重复计算量3.2 亿m31 。 全市人均占有水资源量313m3 3 ,亩均占有量306m ,分别为全国平均值的12%和15%。 3 2 远低于世界公认的人均500m 的绝对缺水标准,是全国北方地区最严重的缺水城市之一 。 再加上水域污染、河道断流、水功能降低以及水环境恶化状况的日趋严重,青岛市 面临的供水风险也将逐渐加大。目前,青岛市水资源利用效率相对较低,使有限的水资 源得不到高效利用,这更加剧了青岛市水资源短缺的程度。通过对青岛市历年来水资源 供需情况的调查统计,根据汇总结果分析出青岛市各行业水资源需求量呈逐年增长的趋 势,针对历年的需水情况,结合《青岛市城市总体规划》,预计以青岛市未来年度的城 3 市发展速度和人口增长水平,2015 年青岛市全市需水总量将达到 124046 万m ,全市日 3 供水缺口将达到 70 万 m , 而 2020 年面临的形势则更为严峻, 青岛市全市需水总量将达 3 3 到 163755.7 万 m ,全市日供水缺口将达到 109 万 m ,这将严重影响到居民的正常生活和 农业生产,将会阻碍经济社会的可持续发展,同时也是对社会安定的潜在威胁。 而青岛市特殊的地理中心位置及典型的海洋性季节气候,使青岛市的水资源短缺问 题在全国沿海城市更具代表性。如果能够解决青岛市的供水缺口,将会给全国与青岛市 情况相近的沿海城市提供相关经验,对解决全国沿海地区的水资源短缺问题具有重要意 义。这也是本论文的选题依据。 本论文的创新点是以青岛市城市发展水平与水资源供需能力为研究对象,针对青岛 市现有供水能力,对2015年及2020年的水资源供需平衡情况进行预测,并根据供水缺 口,结合自己对青岛市实际情况的了解,因地制宜,提出相应解决方案。如:加强青岛 市的水资源节约保护工作,全面推广节水器具、提高工业用水重复率、制定合理的用水 定额;在现有的基础上扩大对中水的合理利用,在供水能力不变的情况下,减少淡水使 用量;根据青岛市临海的有利地势,采取海水淡化和海水直接利用的方法,缓解青岛市 的城市供水压力;针对未来年度依靠当地水源无法满足青岛市需水要求和青岛市没有可 靠后备水源的严峻形势,规划官路水库的恢复建设工作。 在解决方案中,特别提出了官路水库工程的恢复建设和海水利用。官路水库是跨流 域调水工程,官路水库的恢复建设可以在青岛市当地水源无法满足未来年度需水要求的 情况下,彻底解决 2015 年及 2020 年的供水缺口,同时还可以为青岛市提供可靠的后备 水源。而根据青岛市临海的有利地势,海水资源的利用已经引起青岛市各级领导和社会 各界的强烈关注,目前,海水淡化产业已经作为实现水资源可持续利用的重要手段列入 《青岛市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》。根据青岛市现有的技术水平,结 合《青岛市水资源综合规划》,预计2015年、2020年通过海水淡化可以分别解决青岛市 3 3 475.5 万 m 、1204.4 万 m 的用水缺口。由此可见,实行海水淡化,可以有效缓解青岛市 1 《青岛市城市水资源配置工程网规划》,青岛市水利局,中国水利水电科学研究院,青岛水文水资源勘测局,2009年 版,第1-2页。 2 苟新诗,赵维军:《青岛水资源的可持续利用》,青岛市水资源办公室.2009年版。 沿海地区淡水资源短缺的现状。而将海水直接利用于工业和城市生活用水,可节约城市 约20%的淡水资源,是缓解青岛市水资源短缺的重要途径。 随着青岛市经济社会的快速发展和城市化水平的不断提高,水资源短缺已经成为制 约经济社会全面、协调、可持续发展的重要因素。本论文针对青岛市城市发展对水资源 的需求与青岛市的实际供水能力进行供需水平衡分析,找出未来水平年的供水缺口,并 根据青岛市城市发展和水资源供需矛盾,提出相应解决措施,通过节约用水、中水回用、 海水利用、跨流域调水等方案来解决青岛市水资源短缺问题。由于青岛市特殊的沿海地 理中心位置和典型的海洋性气候使青岛市的缺水问题在全国沿海城市更具代表性,因此, 该方案的实施,不仅可以为青岛市城市经济可持续发展提供安全可靠的水资源保障,而 且为全国其他沿海城市解决缺水问题提供了经验方法,为解决全国与青岛市情况相近的 沿海城市的水资源短缺问题具有其重要且深远的必要意义。 独 创 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果,也不包含未获得 或其他教育机构的学位或 证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名: 签字日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,并同意以下事项: 1、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查 阅和借阅。 2、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中国学术期刊(光盘版) 电子杂志社”用于出版和编入CNKI《中国知识资源总库》,授权中国科学技术信息研究所 将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。(保密的学位论文在解密后适用本授 权书) 学位论文作者签名: 导师签字: 签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日 青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案 第一章 青岛市水资源状况 青岛市是中国北方地区最严重的缺水城市之一,是典型的资源性缺水城市,多年平 均降水量688.2mm(折合水量73.3亿m3 3 ),水资源总量22.1亿m ,其中地表水资源量 3 3 3 3 16亿m ,地下水资源量9.3亿m ,重复计算量3.2亿m 。全市人均占有水资源量313m , 亩均占有量306m3 3 ,分别为全国平均值的12%和15%,远低于世界公认的人均500m 的绝对 缺水标准。由于青岛市的资源性缺水特点与其特有的地理位置、地形地貌、气候特征等 自然因素有其重要的关系,下面将对青岛市的基本概况作一简要说明: 第一节 青岛市基本概况 青岛市地处山东半岛南部,位于东经 119°30′~121°00′,北纬 35°35′~37° 09′,是我国华北地区重要的沿海开放城市和计划单列城市之一。全市海岸线km ,占全省总土地面积的6.8%。 从青岛市的区位来看,青岛市有其特殊的地理位置,主要表现在:青岛不仅位于沿 海地区,而且大致位于北京和上海这两个中国最大的中心城市中间,根据中心地理论, 青岛在功能和规模上属于仅次于二者的次级城市;而从山东半岛城市群的范围来看,青 岛市也基本上处于中心位置;从全省范围看,青岛又是山东对外联系的最大门户,并且 拥有风平浪静、不冻不淤、水深域阔的胶州湾,港口发展条件十分优越。鉴于青岛市的 沿海地理中心位置及典型的海洋性气候特征,使青岛市的缺水问题在全国沿海地区更具 有代表性。 青岛市目前辖五个县级市(即墨市、莱西市、平度市、胶州市、和胶南市),七个区 (市南、市北、四方、李沧、崂山、城阳、黄岛)。其中七个市辖区共占地 1102 km2 ,五 2 个县级市共占地9552 km 。全市人口2000年末为706.65万人,其中城市人口231.07万 人,但是随着农村城市化速度的加快,大量农村人口向城市发展,根据青岛市统计局资 料显示,青岛市截止 2009 年年末,人口已达 762.92 万人,其中城市人口 436 万人,比 2000 年的城市人口增长接近一倍,根据近几年城市人口的增长趋势,再加上城市化步伐 的加快和经济水平的提高,在未来水平年青岛市城市发展对于水资源的需求必将提出更 高的要求。 从地形地貌来看,青岛市为海滨丘陵城市。地势东高西低,南北两侧隆起、中间低 陷,其中:山地约占全市总面积的 15.4%,丘陵占25.1% ,平原占 37.8%,洼地占21.7% 。 全市主要分 3 个山系,东南部是崂山山脉,山势陡峻,主峰海拔 1133m,从崂顶向北绵 延到即墨市东北部,向西南延伸至青岛市区,东南濒临黄海。北部为大泽山(海拔736.7m )。 南部为大珠山(海拔 724.9m )、铁撅山(海拔 595.1m )等组成的胶南山群。中西部为广 阔的胶莱盆地,地势低平(海拔一般不超过 50m )。 在气候方面,由于青岛市地处北温带季风气候区域,濒临黄海,沿海地区受海洋环 境影响和调节,所以具有典型的海洋性气候特点。再加上青岛市属于海滨丘陵城市,因 此形成四季分明的气候特点,夏半年盛行偏南风,气候湿润多雨,热量充足,但无酷暑; 冬半年盛行偏北风,空气干冷,雨雪稀少。根据青岛市气象台长系列观测资料统计,青 岛市多年平均气温为12.3℃,极端最高气温为36.2℃,极端最低气温为-16.4℃。其中春 季平均气温为11.5℃,由于气温回升缓慢,造成了春季风干物燥,降雨少蒸发大的特点, 多出现春旱;夏季平均气温为 24.0℃,湿热多雨,适宜作物生长,但由于降雨时空分布 不均,易造成旱涝并存;秋季平均气温为 14.3℃,气温较高,且下降缓慢,降水量仅次 于夏季,有利于农作物成熟和收获;冬季平均气温为-0.4℃,雨量稀少。 青岛市的水资源主要依靠大气降水。全市多年平均降水量为 688.2mm,降水量时空 分布极为不均、降水量的地区分布趋势是自东南沿海 800mm 向西北内陆递减至600mm, 1 青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案 1 降水等值线基本呈西南—东北走向 。而降水量年内变幅大,使青岛市更加容易遭受旱、 涝威胁。根据全市多年降水资料统计,春季(3~5 月)降水量占全年降水量的 13.9%; 夏季(6~8 月)占 61.9% ;秋季(9~11 月)占 19.6%;冬季(12~2 月)只占 4.6% 。汛 期(6~9 月)四个月降水量占全年降水量的 72.2%,其中 7、8 月份降水量占全年降水量 的49.7% ,7 月份降水量最大,占全年的 25.2% ;枯水期(10~12 月及 1~5 月)八个月 降水量只占全年的27.8% 。由此可见,青岛地区降水量主要集中在汛期四个月,特别是 7、 8 月份。有些年份,全年降水量主要集中在一、二次特大暴雨中,如崂山区北九水站,1997 年 8 月份发生的一次特大暴雨,最大 3 天降水量达 573.1mm,占该年年降水量 914.4mm 的 62.7%,占该年 8 月份降水量 609.8mm 的 94.0% 。而青岛市特有的气候特征和降雨特 点造成的旱涝不均将会加剧青岛市水资源短缺的矛盾,为青岛市供水无形中增加了压力。 再加上目前青岛市缺乏大中型水库,城市主要的供水水源地,如:崂山水库、产芝水库、 尹府水库等,都是上世界七十年代修建的,近几十年没有兴建新的大中型水库,造成青 岛市水库的拦蓄利用总量不足,导致汛期不能做好雨洪水的集蓄工作,而旱期又出现严 重缺水的形势,而且随着近年来水域污染、河道断流、水功能降低及水环境恶化状况的 日趋严重,青岛市面临的供水风险也逐渐加大,造成目前青岛市资源性缺水、水质性缺 水和工程性缺水问题并存的严峻局面。 第二节 青岛市水资源量 要想解决青岛市的缺水问题,关键是要摸清目前青岛市的水资源状况,只有了解青 岛市现有的水资源总量,才能够在此基础上分析出未来青岛市还有多大的供水潜力,为 预计未来水平年的水资源可持续利用量提供依据。 青岛市的水资源分为地表水资源和地下水资源。其中地表水资源是指某特定区域在 一定时段内由降水产生的地表径流总量,其主要动态组成为河川径流总量。地下水资源 量是指某特定区域在一定时段内由于降水及其他补给源所形成的地下水量。地表水资源 主要受气候和下垫面条件的影响,同时人类活动对地表水的影响也很大。根据1956~2000 年青岛市关于地表水资源的相关资料显示,青岛市现状年多年平均地表水资源总量为 15.994亿m3 2 (折合径流150.2mm)。地下水资源量主要指与大气降水和地表水体有直接 联系,并参与水分循环的浅层地下水。根据1956~2000年青岛市关于地下水资源的相关 数据显示得出,全市 1956~2000 年多年平均地下水资源量为 9.293 亿 m3,其中平原区 6.184亿m3 33 ,山丘区3.958亿m 。 根据上述对青岛市多年来地表水资源量和地下水资源量的数据统计,可以得出青岛 市的水资源总量。水资源总量为地表水与地下水资源量之和(扣除互相转化量)。 3 也就是说将青岛市1956~2000年平均地表水总量15.994亿m 加上1956~2000年平均地 下水总量9.293亿m3 3 然后减去两者的重复计算量3.1879亿m ,就可以得出青岛市1956~ 3 2000年现状年多年平均水资源总量,计算结果为22.104亿m 。计算结果详见表1-1: 表1-1 青岛市各行政区多年平均水资源总量表 降水量 地表水资源量 地下水资源量 重复计算量 水资源总量 行政分区 mm 亿m3 3 3 3 3 (亿m ) (亿m ) (亿m ) (亿m ) 市内四区 728.1 1.0339 0.3402 0.180 0.1329 0.3873 黄岛区 737.1 2.0844 0.5067 0.2088 0.0888 0.6267 1 《青岛市城市水资源配置工程网规划》,青岛市水利局,中国水利水电科学研究院,青岛水文水资源勘测局,2009年 版,第1-2页。 2 《青岛市水资源需求预测》,青岛市水利局,青岛市发展和改革委员会,2006年版,第7-8页。 3 《青岛市水资源需求预测》,青岛市水利局,青岛市发展和改革委员会,2006年版,第8-9页。 2 青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案 崂山区 861 3.3494 1.4624 0.6625 0.411 1.7139 城阳区 698 2.9247 0.8259 0.4744 0.1571 1.1432 胶州市 686.1 8.3014 1.5167 1.0625 0.4125 2.1667 即墨市 678.5 11.717 2.6799 1.2890 0.5418 3.4271 平度市 638.7 20.222 3.2842 2.4052 0.3598 5.3296 莱西市 678.8 10.331 2.1336 1.3604 0.3727 3.1213 胶南市 743.7 13.359 3.2498 1.6502 0.7113 4.1887 全 市 688.2 73.323 15.9994 9.2930 3.1879 22.1045 第三节 青岛市水资源可利用量 经上述对青岛市水资源总量的计算分析,得出青岛市1956~2000年多年平均水资源 3 总量为22.104亿m 。但是为了维护生态环境,我们不能将水资源总量算做最终的可利用 量,必须要考虑到去除维护生态环境所必需的水资源量,如:冲淤保港、稀释净化、保 护河湖湿地等用水及维持生态环境所需的基本径流和入海水量。由于近几年来过度超采 地下水,使青岛市地下水位大幅度下降,目前青岛市已经形成白沙河漏斗区、新安河漏 斗区、大沽河漏斗区和新河漏斗区,地下水的超采使青岛市海水入侵面积已经达到 2 150.2km ,因此,为了保持生态环境,保证青岛市经济社会的可持续发展,我们必须在维 护生态平衡的基础上,根据青岛市水资源总量计算出最终的水资源可利用量。水资源可 利用量分为地表水可利用量和地下水可利用量,下面对这两方面进行相关说明: 一、地表水可利用量 地表水可利用量是指在可预见的时期内,在统筹考虑河道内生态环境和其他用水的 基础上,通过经济合理、技术可行的措施,可供河道外生活、生产、生态用水的一次性 最大水量(不包括回归水的重复利用)。为了更加直观准确地说明问题,本论文调查评价 仅估算多年平均情况下的地表水资源可利用量。下面将采用正算法计算。正算法是根据 工程最大供水能力的分析成果,以用水消耗系数(耗水率)折算出相应的可供河道外一 次性利用的水量。采用下式计算: 1 W地表水可利用量 =K用水消耗系数× W最大供水能力 以上公式中所谓的最大供水能力是指现状地表水拦蓄工程及可预见的时期内增加的 工程的最大供水能力,地表水拦蓄工程包括大型水库、中型水库、小(一)型水库、小 (二)型水库、拦河闸、塘坝等。大、中、小型水库采用兴利库容,拦河闸、塘坝采用拦 蓄能力作为相应工程的最大供水能力。青岛市现状工程及可预见的时期内增加的拦蓄工 程的最大供水能力见表1-2、1-3: 3 表1-2 青岛市各流域区最大供水能力统计表 单位:万m 水资源分区 大型水库 中型水库 小型水库 拦河闸 塘坝 规划年增加 合 计 大沽河区 24980 8826 2783 6611 3463 5520 52183 南胶莱河区 1714 2165 833 2549 7261 北胶莱河区 1645 818 3975 1298 911 8647 洋河区 3364 1924 387 996 1126 7797 白马河区 3865 2391 9 603 14403 21271 1 《青岛市水资源调查评价》,青岛市水利局,青岛市发展和改革委员会,2006 年版,第 170-171 页。 3 青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案 风河区 6723 3972 82 1245 715 12737 白沙河区 4798 2177 554 518 4602 12648 墨水河区 1920 705 1300 526 580 5031 周疃河区 2136 761 1500 481 776 5654 全市合计 24980 33277 17245 16583 9963 31182 133229 3 表1-3 青岛市各行政区最大供水能力统计表 单位:万m 市(区)名 大型水库 中型水库 小型水库 拦河闸 塘坝 规划年增加 合 计 市内4区 185 0 195 0 380 崂山区 1757 74 204 4130 6165 城阳区 5878 525 1560 190 1037 9190 黄岛区 0 654 18 212 455 1339 即墨市 5186 1715 5040 1137 2293 15371 莱西市 17600 3018 1101 1166 1042 1077 25004 平度市 7380 4753 1832 6003 3484 4463 27915 胶州市 1810 1715 2386 1223 2695 9830 胶南市 12632 7760 336 2275 15032 38035 全市合计 24980 33277 17245 16583 9963 31182 133229 通过分析确定青岛市各流域区的用水消耗系数,具体数值见表1-4。 表1-4 青岛市各流域区水利工程用水消耗系数统计表 流域区 行政区 用水消耗系数 流域区 行政区 用水消耗系数 周疃河区 即墨 0.78 莱西 即墨 平度 墨水河区 0.77 城阳 大沽河区 即墨 0.78 城阳 胶州 崂山 城阳 白沙河区 0.6 北胶莱河 市内四区 平度 0.75 区 胶州 平度 南胶莱河 洋河区 胶南 0.7 胶州 0.75 区 黄岛 胶南 胶南 白马河区 胶南 0.75 风河区 0.75 黄岛 全市 0.75 注:表1-2—表1-4均引自青岛市水资源规划总体报告。 根据现状工程及可预见的时期内增加的拦蓄工程的最大供水能力,乘以相应的用水 消耗系数,可以求出各水资源区的地表水资源多年平均可利用量,根据各行政区的水利 4 青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案 工程情况,可以求出各行政区的地表水资源多年平均可利用量,计算结果见表1-5、1-6: 表1-5 青岛市各水资源区地表水资源多年平均可利用量表 水量:万m3 水资源分区 大型水库 中型水库 小型水库 拦河闸 塘坝 增加值 小计 大沽河区 19484 6884 2171 5156 2701 4283 40680 南胶莱河区 1285 1624 625 1912 5446 北胶莱河区 1234 614 2981 974 683 6485 洋河区 2355 1347 271 697 788 5458 白马河区 2899 1793 7 452 10802 15953 风河区 5042 2979 61 934 536 9552 白沙河区 2879 1306 332 311 2761 7589 墨水河区 1478 543 1001 405 447 3874 周疃河区 1666 593 1170 375 605 4410 全市合计 19484 24437 12631 12604 7473 22817 99447 3 表1-6 青岛市各行政区地表水资源多年平均可利用量表 水量:万m 行政分区 大型水库 中型水库 小型水库 拦河闸 塘坝 增加值 小计 市内4区 111 117 228 崂山区 1054 44 123 2478 3699 城阳区 3710 365 1129 127 722 6053 黄岛区 0 484 13 157 330 985 即墨市 4037 1333 3920 882 1784 11955 莱西市 13728 2354 859 909 813 840 19503 平度市 5756 3658 1405 4548 2679 3413 21459 胶州市 1306 1255 1800 887 1981 7229 胶南市 9372 5765 239 1691 11269 28336 全市合计 19484 24437 12631 12604 7473 22817 99447 二、地下水可利用量 地下水资源可利用量是指在可预见时期内,通过经济合理、技术可行的措施,在不 至于引起生态环境恶化条件下允许从含水层中获取的最大水量。地下水可利用量可分为 平原区多年平均浅层地下水资源可利用量和山丘区多年平均浅层地下水资源可利用量。 5 青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案 下面将对这两方面进行分别计算说明: (一)平原区多年平均浅层地下水资源可利用量 青岛市平原区地下水资源可利用量的计算方法采用可开采系数法。所谓可开采系数 是指某地区的地下水可开采量与同一地区的地下水总补给量的比值。可开采系数不应大 于1。确定了可开采系数,根据地下水总补给量确定出相应的可开采量。可开采量是以含 水层的开采条件为定量依据:可开采系数越接近1,说明含水层的开采条件越好;可开采 系数越小,说明含水层的开采条件越差。确定可开采系数时,应遵循以下基本原则:1、 由于浅层地下水总补给量中,有些补给项会发生变化,应预估其对总补给量的影响,同 时可能有一部分要消耗于水平排泄和潜水蒸发,故其可开采系数应不大于 1;2、对于开 采条件良好,特别是地下水埋藏较深、已造成水位持续下降的超采区,宜选用较大的可 开采系数,参考取值范围为0.8~1.0;3、对于开采条件良好而尚未大量开采的地区,可 开采系数参考取值范围为0.6~0.8;4、对于开采条件较差的地区,宜选用较小的可开采 系数,参考取值范围为不大于0.6。经以上对各种情况的开采系数进行综合分析可以得出, 平原区多年平均地下水可利用量为46071万m31。 (二)山丘区多年平均浅层地下水资源可利用量 山丘区多年平均地下水资源可开采量可根据泉水流量动态监测、地下水实际开采量 等资料计算,也可采用水文地质比拟法估算。青岛市山丘区基岩裂隙水分布广泛、富水 性差。地下水多以河川基流的形式排入河道作为地表水被拦蓄利用,因此地下水可开采 量的计算只在具有开采条件的地区进行。根据地形、地貌、水文地质条件和开发利用现 状以及地下水资源的时空分布等,分别不同情况、不同地区确定可利用系数。经综合系 32 数分析得出,山丘区多年平均地下水可开采量为12177.26万m 。 (三)多年平均浅层地下水资源可开采利用量 通过以上对平原区多年平均浅层地下水资源可利用量和山丘区多年平均浅层地下水 资源可利用量的分析计算,可以得出多年平均浅层地下水资源可开采利用量。多年平均 3 地下水资源可利用量为平原区地下水可利用量(46071 万 m )与山丘区地下水可利用量 3 3 (12177.26万m)之和。经计算,全市多年平均地下水可利用量为58248万m 。各水资源 分区及行政分区的多年平均地下水可开采量计算结果见表1-7、表1-8。 为了数据的准确性,避免重复计算,要得出最终的水资源可利用量还必须计算出地 表水资源可利用量和地下水资源可开采量之间的重复量,用平原区地下水可利用量与山 丘区地下水可利用量之和减去地表水资源可利用量和地下水资源可开采量之间的重复 量,就可以得出青岛市水资源可利用量。而地表水资源可利用量与地下水资源可开采量 3 之间的重复计算量,主要是河川基流量和地表水体补给量。可采用下式估算 : Q =Q ·ρ +Q ·ρ 重 基 山丘 田 平原 式中:Q重—地表水水资源可利用量与地下水资源可开采量之间的重复计算量 Q 基—山丘区河川基流量 ρ山丘—山丘区地下水可开采系数 Q 田—平原区田间灌溉对地下水的补给量 ρ平原—平原区地下水可开采系数 经上式计算,青岛市多年平均地表水资源可利用量与地下水资源可开采量之间的重 1 谢新民,刘高锡,姜世强:《城市水资源配置工程网规划理论与实践》,北京:中国水利水电出版,2010年版,第9-12 页。 2 《青岛市“十一五”水资源综合利用发展建设规划》,青岛市发展与改革委员会,青岛市水利局,2007年版,第34-46 页。 3 《青岛市水资源调查评价》,青岛市水利局,青岛市发展和改革委员会,2006 年版,第 177-178 页。 6 青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案 3 复计算量为 8906 万 m 。各水资源分区和行政分区的地表水资源可利用量与地下 水资源可开采量之间的重复计算量见表1-7、表1-8。 3 表1-7 青岛市水资源区多年平均地下水可开采量表 单位:万m 计算分 可 利 地表水与 平原区 山丘区 区地下 用 模 地下水可 地下水 可利用 可利用 地 下 水 可 利 可利 水可利 数 利用水量 流域分区 总补给 水量 模数 总 补 给 用 水 用模 用量 的重复计 量 量 量 数 算部分 白马河 2773 1858 9.4 2153 754 2.5 2612 5.2 621 白沙河 4272 3417 15.1 7443 2233 5.0 5650 8.4 1727 北胶莱河 12925 10986 7.8 1996 599 1.3 11585 6.2 388 南胶莱河 6619 5428 8.8 2892 578 1.3 6006 5.7 432 大沽河 23551 16486 9.5 11106 3776 2.0 20262 5.6 2652 墨水河 1991 1413 11.4 1944 680 2.8 2093 5.7 510 风 河 5811 4068 9.9 5777 2022 2.7 6090 5.2 1489 洋 河 1953 1172 9.8 3731 746 1.7 1918 3.4 509 周疃河 1942 1243 5.7 2542 789 2.1 2032 3.5 580 合 计 61837 46071 9.1 39584 12177 2.3 58248 5.6 8906 3 表1-8 青岛市行政分区多年平均地下水可开采量表 单位:万m 平原区 山丘区 地表水与 计算分 可利 地下水可 地下 地下 地下 地下 区地 行政 可利 用模 利用水量 水 水可 可利用 水总 水可 下水可 分区 用模 数 的重复计 总补 利用 模数 补给 利用 利用量 数 算部分 给量 量 量 量 市区 449 369 8.7 1351 270 2.7 639 4.5 156 崂山区 2008 1506 16.9 5181 1652 5.7 3158 8.1 1274 城阳区 4828 3682 11.3 984 335 4.8 4017 10.1 323 即墨市 6798 4473 8.0 7000 2323 2.1 6796 4.0 1645 平度市 21703 17760 8.5 5221 1695 1.7 19455 6.3 1239 莱西市 9507 6559 8.2 5041 1713 2.4 8272 5.4 1162 胶州市 7148 5440 11.6 4692 973 1.6 6413 5.8 701 胶南市 8432 5792 9.5 8844 2875 2.4 8667 4.9 2183 黄岛区 964 490 9.3 1270 341 1.7 831 2.8 223 合 计 61837 46071 9.1 39584 12177 2.3 58248 5.6 8906 7 青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案 3 根据上述对地表水可利用量的计算结果 9.9447 亿 m 加上上述对地下水可开采量的计算 结果 5.8248 亿m3 3 ,扣除二者的重复计算量 0.8906 亿m 即为当地水资源可利用量。经计算, 3 青岛市多年平均水资源可利用量为 14.8789 亿m 。青岛市各水资源区和各行政区水资源可利 用量计算结果见表 1-9、表 1-10。 3 表1-9 青岛市各水资源区水资源可利用量表 单位:万m 地表水与地下水间 水资源可利用 水资源分区 地表水可利用量 地下水可利用量 的重复量 总量 白沙河区 7589 5650 1727 11512 墨水河区 3874 2093 510 5457 周疃河区 4410 2032 580 5862 大沽河区 40680 20262 2652 58290 北胶莱河区 6485 11585 388 17682 南胶莱河区 5446 6006 432 11020 洋河区 5458 1918 508 6868 风河区 9552 6090 1489 14153 白马河区 15953 2612 620 17945 全市合计 99447 58248 8906 148789 3 表1-10 青岛市各行政区水资源可利用量表 单位:万m 地表水与地下水 水资源分区 地表水可利用量 地下水可开采量 当地水资源可利用量 间的重复量 市内四区 228 639 156 711 崂山区 3699 3158 1274 5583 城阳区 6053 4017 323 9747 黄岛区 985 831 223 1593 即墨市 11955 6796 1645 17106 莱西市 19503 8272 1162 26613 平度市 21459 19455 1239 39675 胶州市 7229 6413 701 12941 胶南市 28336 8667 2183 34820 全市合计 99447 58248 8906 148789 第四节 青岛市水资源开发利用程度及潜力 根据上述对青岛市水资源总量以及水资源可利用量的数据分析计算,结合《青岛市城 市水资源配置工程网规划》,对青岛市水资源开发利用程度及潜力进行分析。《青岛市城市 水资源配置工程网规划》中提出:现状年青岛市水资源开发利用程度总体上已经很高,水 资源开发率(当地水总供水量与当地水资源总量的比值)为 43% ,已接近目前国际公认的 8 青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案 合理极限值,说明青岛市当地水资源开发利用形势不容乐观,未来已无进一步大规模开发 利用的潜力。其中地表水资源开发利用率为 46% ,说明地表水资源尚有一定的开发利用潜 1 力;地下水资源开发利用率已经达到 63%,在未来水平年已无进一步开发利用的潜力 。 通过以上对青岛市地表水资源及地下水资源利用率的分析,可以看出,青岛市目前的 供水能力能够满足当前发展需要,在现状年可以达到供需平衡,但是未来水平年的水资源 供需形势不容乐观,在 2015 年及 2020 年很可能出现较大的供水缺口,青岛市面临的水资 源短缺问题迫在眉睫。 第五节 青岛市历年供水量及供水变化趋势分析 通过本章第三节对青岛市水资源总量和水资源可利用量的数据分析计算,我们得出了 3 3 以下结果:青岛市水资源总量为 22.104 亿 m ,其中地表水资源量为 15.9994 亿 m ,地下 水资源量为9.93930亿m3 3 ;青岛市水资源可利用量总计14.8789亿m ,其中地表水可利用 3 3 量为9.9447亿m ,地下水可利用量为5.8248亿m 。根据这些相关数据对青岛市水资源开 发利用程度和潜力进行分析,得出现状年全市水资源开发率(当地水总供水量与当地水资 源总量的比值)达 43%,已接近目前国际公认的合理极限值,其中地下水资源开发利用率 已经达到63%,在未来水平年已无进一步开发利用的潜力。 由此可见,青岛市在未来水平年很可能会出现较大的供水缺口,为了能够准确预计未 来水平年的供水缺口,必须首先计算出青岛市未来水平年对水资源的需求量,这就需要调 查研究青岛市历年以来的用水量数据,通过历年来用水量的变化趋势计算用水增长率,根 据增长率预计未来水平年的需水增长趋势,从而计算出未来水平年的水资源需求量,然后 结合青岛市目前的水资源供水能力,预计出2015 年及2020年的供水缺口。为了使预计数 据更加准确有说服力,本节采取将青岛市历年水资源量以地表水、地下水、其他水源供水 几部分进行分别统计的方式予以详细说明,并将地表水分为蓄、引、提、调四个部分予以 描述,将城市用水与农村用水分开统计,通过这种方式可以明了的看出历年来青岛市水资 源蓄、引、提、调工程供水量变化趋势、历年地下水供水量变化趋势、历年污水处理回用、 海水利用变化趋势以及历年城乡用水变化趋势,为准确预计未来水平年水资源需水量奠定 基础。 下面,首先对青岛市历年来地表水源供水量进行数据分析,并根据历年供水量变化 趋势计算用水增长速率,为了更有力的说明问题,本节对地表水分为蓄、引、提、调四 个方面予以分别统计。 一、地表水源供水量调查统计 为避免重复统计,本节对地表水源供水量采用以下原则进行统计:①从水库、塘坝 中引水或提水,均属蓄水工程供水量;②从河道或湖泊中自流引水的,无论有闸或无闸, 均属引水工程供水量;③利用扬水站从河道或湖泊中直接取水的,属提水工程供水量。 ④跨流域调水是指水资源一级区或独立流域之间的跨流域调配水量,不包括在蓄、引、 提水量中。 下面依次对历年来青岛市蓄、引、提、调工程的供水量进行分析: (一)蓄水工程的供水量 青岛市地表水源供水量中以蓄水工程的供水量为主要供水量,蓄水工程供水量约占 2 地表水源供水量的 60%~70% 。根据对历年数据的统计 :1980 年青岛市全市蓄水水源总 13509 3 1985 33517 3 1990 供水量为 万m ; 年青岛市全市蓄水水源总供水量为 万m ; 年青岛 市全市蓄水水源总供水量为 20257 万m3 ;1995 年青岛市全市蓄水水源总供水量为 22970 1 《青岛市城市水资源配置工程网规划》,青岛市水利局,中国水利水电科学研究院,青岛水文水资源勘测局,2009 年 版,第15-16页。 2李红良:《青岛市水资源管理统计年报》,青岛市水资源办公室,2009年版,第10-15页。 9 青岛市城市发展与水资源供给的矛盾及解决方案 3 2000

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