劉文輝，張愛民，吳鳳華

（1.東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150040；2.東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150040；3.黑龍江省城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院,黑龍江哈爾濱150040）

近年來，在黑龍江省內(nèi)新一輪城市總體規(guī)劃修編中，通過現(xiàn)狀資料調(diào)研時發(fā)現(xiàn)，各地用水量增長較快，現(xiàn)狀供水量明顯不足，不得不采取定時供水方式來緩解供需矛盾，在一定程度上影響了國民經(jīng)濟發(fā)展和居民生活質(zhì)量。針對這一問題，在各地給水工程規(guī)劃中，如何結(jié)合實際情況透徹地分析出引起用水量增長的各種因素，合理地制定出既符合當(dāng)?shù)厮Y源狀況、又滿足國民經(jīng)濟發(fā)展和居民生活需求的供水指標(biāo)，對一個城市或一個地區(qū)的供水工程進行宏觀指導(dǎo)，是十分重要的。一個城市供水水源能否做到可持續(xù)發(fā)展，在水源可供水量不變的情況下，規(guī)劃供水指標(biāo)的合理確定是至關(guān)重要的，對于水資源缺乏型城市更是如此。規(guī)劃一套合理的供水方案，必須充分掌握該城市乃至該地區(qū)的水資源情況和用水結(jié)構(gòu)，掌握供水的一般性和特殊性問題及歷年用水發(fā)展情況、城市國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值、居民收入情況、“恩格爾系數(shù)”等一系列問題，這些都是影響一個城市規(guī)劃供水指標(biāo)的多方面因素。因此合理地確定一個城市的規(guī)劃供水指標(biāo)，是這個城市水資源合理開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展的先決條件。

1 城市用水發(fā)展趨勢概述

世界上一些發(fā)展中國家和發(fā)達國家無論是工業(yè)用水還是居民生活用水都經(jīng)歷了一個由緩慢增長到快速增長，然后是緩慢增長再后來甚至可以實現(xiàn)零增長或負增長的過程[1]。

1.1 快速增長前的緩慢增長時期

城市供水設(shè)施普及前的供水緩慢增長時期是緣于城市供水設(shè)施的缺乏和落后。在我國20世紀(jì)初，只有少數(shù)幾個大城市才有市政供水設(shè)施，由于政治、經(jīng)濟多方面原因，城市供水初期發(fā)展相當(dāng)緩慢。

1.2 快速增長時期

據(jù)統(tǒng)計資料介紹，至20世紀(jì)末我國農(nóng)業(yè)用水增長了7倍，工業(yè)用水增長了20倍，城市生活用水增長了12倍,目前國內(nèi)一些大城市居民綜合生活用水量已達600 L/(人·d)。據(jù)2001年城市建設(shè)統(tǒng)計公報，2001年我國人均生活用水量已達216 L/（人·d），而生活用水量只占總用水量的31.1%。就生活用水量增長原因來說，其原因：1)是城市發(fā)展帶動基礎(chǔ)設(shè)施完善引起用水量增長；2)是城市人口增加引起用水量增長；3)是室內(nèi)用水器具完善帶來的用水量增長。這些都是社會進步、經(jīng)濟發(fā)展、城市規(guī)模變大以及人們享用的供水設(shè)施越來越完善引起的用水量增長。當(dāng)一個城市發(fā)展到此階段時，工業(yè)用水也必然處于大量增長時期，這個階段就是城市用水量的快速增長時期。

1.3 快速增長后的緩慢增長時期

隨著用水量增長的加快和人口的增加，就會出現(xiàn)并引發(fā)一系列問題，如：水源短缺問題、污廢水對環(huán)境污染加重問題、工農(nóng)業(yè)爭水問題等。由于用水量增大和污染加重，地面水資源供需矛盾加大，為了城市生存、發(fā)展不得不進行長距離跨流域的調(diào)水活動，這必然會引起水價上漲，既加重了市民的經(jīng)濟負擔(dān)也增大了生產(chǎn)成本，有時為了給城市供水不得以動用蓄積的、用來進行農(nóng)業(yè)灌溉的水，這時出現(xiàn)了城市用水與農(nóng)業(yè)爭水的局面。同時，工業(yè)生產(chǎn)用水也上升到了一個新的階段，此時污廢水對環(huán)境的污染已到了非治理不可的程度。要協(xié)調(diào)好這諸多矛盾，政府須制定一系列方針政策并對相關(guān)的行業(yè)進行約束，以求不會因人為因素而使環(huán)境遭到更大危害，會出臺治污政策，加大環(huán)保力度，為控制用水和制止水資源浪費，用經(jīng)濟這個杠桿來調(diào)整供水結(jié)構(gòu)也會達到節(jié)約用水的目的。隨著用水量增長時間的延長和國家一系列政策的宏觀調(diào)控，用水量增長速度趨緩，從而會出現(xiàn)用水量緩慢增長時期。

1.4 緩慢增長后的零增長或負增長時期

再經(jīng)過一段時間或若干年后，隨著人口生育政策的落實和工業(yè)生產(chǎn)管理水平的提高，工業(yè)用水也會由產(chǎn)品的低級加工階段的大量耗水而進入到高科技、高附加值、單位產(chǎn)品用水量降低時期，這時在經(jīng)歷了一段比較長時期的緩慢增長階段后，用水量可出現(xiàn)零增長或負增長時期。這個時期由于增加產(chǎn)品而增大的用水量，可以通過增大工業(yè)用水的重復(fù)利用率和提高產(chǎn)品的科技含量解決。所以工業(yè)用水不僅會出現(xiàn)零增長時期還會出現(xiàn)負增長時期。而經(jīng)歷了幾個增長階段的生活用水量會由于人口基數(shù)的穩(wěn)定而趨于穩(wěn)定，生活用水量增長潛力不大，這時城市總體供水也可以出現(xiàn)零增長或負增長時期。

2 大慶油田及西城區(qū)城市用水發(fā)展趨勢分析預(yù)測

據(jù)《大慶市國土開發(fā)整治專題規(guī)劃集》統(tǒng)計，大慶市西城區(qū)1960年城市人口4.2萬人。隨著油田經(jīng)濟的發(fā)展，礦區(qū)建設(shè)由分散到集中，通過調(diào)整、改造、發(fā)展為油田職工創(chuàng)造了良好的工作條件和生活環(huán)境，油田礦區(qū)建設(shè)正處在由低級到高級、由不完善到完善的發(fā)展過程中。近些年隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施的完善和人民生活水平的提高，城市用水量呈上升趨勢，且發(fā)展勢頭較快，早已處于快速增長時期。新一輪總體規(guī)劃中讓胡路、乘風(fēng)莊、八百坰地區(qū)是石油管理局礦區(qū)建設(shè)重點發(fā)展地區(qū)，居住人口已達目前的41.2萬人，2020年將增至65.4萬人，這些都給大慶市西城區(qū)供水系統(tǒng)提出了新的要求。通過分析，大慶市西城區(qū)未來20年城市發(fā)展建設(shè)中，用水量變化趨勢大體如下：

2.1 人口增加引起用水量增長

據(jù)《大慶市國土開發(fā)專題規(guī)劃集》統(tǒng)計資料，大慶市西城區(qū)1981年城市人口11.91萬人，供水普及率50%，供水人口5.96萬人，人均生活用水量180 L/（人·d），每年生活用水量391.24萬m3。至2006年西城區(qū)城市人口達40.90萬人，供水普及率89%，供水人口36.4萬人[2]，人均生活用水量310 L/（人·d），每年生活用水量4 118.77萬m3。25年間在城市人口增加2.43倍的同時，生活用水量增加了9.52倍。隨著我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展，城市人口還會逐漸增加，由此所起的用水量增長還將持續(xù)一個較長的階段。大慶市西城區(qū)歷史生活用水量分析見表1。

表1 大慶市西城區(qū)歷史生活用水量分析表

2.2 供水設(shè)施及生活水平的提高帶來用水量增長

近年來，大慶市人民生活水平日益提高，綜合經(jīng)濟實力都高于全省乃至全國平均水平。西城區(qū)是大慶市油田生產(chǎn)指揮中心、石油化工生產(chǎn)基地，油氣科研教育基地；是大慶市主城區(qū)西部的商貿(mào)中心、文化中心，是大慶市重點建設(shè)區(qū)域。市政給水設(shè)施的建設(shè)速度很快，據(jù)資料統(tǒng)計，大慶市1960年DN 300 mm以上市政供水管道長26.90 km，水源1座，供水能力每年不足48萬m3。1998年末，西城區(qū)供水公司已有水源5座，建成供水干線105條，總長811.47 km年供水26 310萬m3。近年來，隨著大慶城市建設(shè)速度的加快，西城區(qū)供水水源，供水管網(wǎng)及其它給水設(shè)施在擴建、改建的基礎(chǔ)上，目前（2008年）西城區(qū)有水源7座，年供水能力已達32 850萬m3。供水設(shè)施的完善帶來用水量快速增長，用水量快速增長的同時又促進了市政供水設(shè)施的建設(shè)速度。

近年來西城區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)的居住小區(qū)大量投入使用，這些居住小區(qū)室內(nèi)供水器具很完善，且相當(dāng)多的居住區(qū)有熱水供應(yīng)和飲用水專用管線，室內(nèi)用水器具的完善又帶來了用水量新的增長點。筆者對分別建于不同年代（1981，1986，2000，2004年）、每戶居民家均安裝了電子計量水表（IC卡水表）的4棟居民樓居民的用水情況進行了長時間的監(jiān)測。通過數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)新樓（2004年建）戶均月用水量是舊樓（1981年建）的1.73倍。兩樓除居民文化背景，經(jīng)濟條件，家庭人口，生活習(xí)慣有少許差異而引起用水量不同外，主要的差別是新樓平均每戶的衛(wèi)生間要比舊樓大出近4 m2，新樓每戶都安裝了熱水器，且其它用水器具俱全。說明，用水器具的完善程度對居民生活用水量有很大的影響?？梢灶A(yù)計，經(jīng)歷了20多年的發(fā)展，特別是近10多年城市建設(shè)高速發(fā)展，室內(nèi)用水器具的完善程度所引起用水量增加的速度會趨于緩慢，相對而言會滯后于人口增長引起的用水量增長。

2.3 生產(chǎn)發(fā)展帶來的用水量增長

大慶市西城區(qū)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)歷年用水量無詳細統(tǒng)計資料，這部分水量相對工業(yè)用水量數(shù)額較小，但逐年也持續(xù)增長。據(jù)統(tǒng)計資料,1990年西城區(qū)工業(yè)用水量8 100萬m3/a，2000年為 13 053萬m3/a，2008年為 21 000萬m3/a，18年間工業(yè)用水量增長了1.6倍，年平均增長率約13%。上述數(shù)據(jù)說明大慶市工業(yè)用水量及增長率相對其它同等規(guī)模城市較大，這主要由石油開采工藝決定。預(yù)計西城區(qū)工業(yè)用水量仍將以10%左右的增長率增長，并將持續(xù)一個較長的階段，而后趨于平緩或?qū)崿F(xiàn)負增長。

3 省內(nèi)市縣城市用水發(fā)展趨勢分析預(yù)測

在黑龍江省內(nèi)各市縣的給水工程規(guī)劃中，給水工程絕大多數(shù)始建于20世紀(jì)70年代初期，總體起步較晚，發(fā)展比較緩慢，供水規(guī)模普遍較小、現(xiàn)狀供水能力不夠。由于市政供水管網(wǎng)敷設(shè)率不高，供水量不足，室外排水設(shè)施不具備，室內(nèi)給排水器具不配套，居民生活質(zhì)量、居住環(huán)境狀況大多不好。近年隨著改革開放步伐的加快，國家的一些經(jīng)濟政策拉動了各地的經(jīng)濟，帶動了城市房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展，市民居住條件開始改善，享用到室內(nèi)上、下水設(shè)施給生活帶來的方便，這一時期由此引起的用水量的增長會較快，隨著時間推移、經(jīng)濟條件的改善、熱水器、洗衣機的普遍進入家庭，用水量的快速增長時期會持續(xù)一段時間，但城市用水量的增長性質(zhì)會由城市基礎(chǔ)設(shè)施增加引起的用水量增長逐步過渡到室內(nèi)用水器具完善引起的用水量增長，這段增長時間的長短會隨著城市經(jīng)濟狀況及居民生活水平變化而變化。

通過上述各城市供水現(xiàn)狀及規(guī)劃數(shù)據(jù)對比分析說明，黑龍江省內(nèi)各市縣用水量已進入快速增長時期，近期以城市基礎(chǔ)設(shè)施增加（規(guī)劃供水管線普遍增長2～4倍或更多）和人口增加帶來的增長為主，規(guī)劃中、遠期以室內(nèi)用水器具完善、人口增加帶來的增長為主。目前省內(nèi)各市縣給水工程除大慶市由于其經(jīng)濟實力雄厚，城市基礎(chǔ)設(shè)施及居民室內(nèi)給排水器具也相當(dāng)完善，生活用水量的增長只是人口增加帶來的增長，城市總用水量隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整會引起工業(yè)用水量的改變，而使整個用水量增長趨勢趨于緩慢外，其他各市縣則剛剛走出發(fā)展初期的緩慢增長階段而進入快速增加時期，這個增長階段的長短取決于各地政府的經(jīng)濟實力及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度?？偟膩碚f，在新一輪城市總體規(guī)劃給水工程規(guī)劃中，規(guī)劃供水指標(biāo)增長是大勢所趨，所以在給水工程規(guī)劃供水量指標(biāo)確定時，千萬不要忽視了這一點，不要違背了客觀規(guī)律，一定要綜合分析多方面情況再確定。

需要說明一點，給水工程規(guī)劃指標(biāo)確定后，最終計算出的城市給水量是進行城市水資源動態(tài)平衡的總體水量，不是城市水廠供水規(guī)模數(shù)量。給水工程規(guī)劃供水指標(biāo)也不同于水廠設(shè)計的市政工程供水指標(biāo)，二者分別執(zhí)行國家不同的規(guī)范，不應(yīng)將兩者混淆。規(guī)劃供水量計算主要是為了校核城市水資源能否滿足城市遠期發(fā)展需求，給未來城市用水構(gòu)筑一個總體框架，尤其將地表水源做為城市供水水源的市縣，規(guī)劃供水指標(biāo)且莫過小，因現(xiàn)在的地表水源水體大多兼具城市供水、漁業(yè)養(yǎng)殖、農(nóng)田灌溉、甚至防洪發(fā)電幾項功能，興利庫容（可利用庫容）一定要給城市供水留出足夠的份額，要未雨綢繆，立足當(dāng)前、著眼于長遠，否則其它功能投資建設(shè)到位后。再發(fā)現(xiàn)城市供水量不足將對城市發(fā)展有一定的影響。

根據(jù)上述對供水指標(biāo)影響因素分析，我們認(rèn)為大慶市西城區(qū)2020年規(guī)劃供水指標(biāo)會增加，但主要是人口增加引起的用水量增加，且增長幅度不大，而其它幾個城市由于目前城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)缺口較大，遠期城市用水量增長幅度會較大。

4 開源節(jié)流并舉

由于大慶市西部城區(qū)地下水超量開采，已引發(fā)地下水位以每年約1 m的速度下降，破壞了地下水原有的平衡，造成地下水越層補給，使已受地表納污泡沼污染的潛水在一定程度上污染了深層地下水，使地下水中一些指標(biāo)超標(biāo)，而來自“三引”工程的地表水又花費巨資長距離輸水，供水成本很高。規(guī)劃要求大慶市今后應(yīng)多在節(jié)水上做文章，如增加含油污水采油回注水量等，可使工業(yè)用水節(jié)水達20%以上。地下水開采量在保持現(xiàn)有開采量不變的前題下，應(yīng)加強水源保護，以利于城市發(fā)展。

對于西城區(qū)工業(yè)生產(chǎn)用水，要在增加產(chǎn)品的科技含量，降低單位耗水量和提高水的重復(fù)利用率上多做文章，杜絕上馬科技含量低耗水量大的項目，力爭工業(yè)用水的增加通過工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的改良來解決，為工業(yè)用水量零增長和負增長創(chuàng)造條件。對居民生活用水可通過定額供水、超定額加價、“IC”卡計量收費等方法來控制用水浪費。大慶市的有關(guān)部門要加強對水資源的統(tǒng)一管理，認(rèn)真詳細地分析城市中與供水有關(guān)的多方面因素后，慎重確定規(guī)劃供水指標(biāo)，從實計算出符合城市具體情況的規(guī)劃用水量，真正為水資源的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

［1］劉昌明，何希吾，等.中國21世紀(jì)水問題方略［M］.北京：科學(xué)出版社，1996.

［2］大慶市國土開發(fā)專題規(guī)劃集［C］.大慶，2000.