楊曉斌,孟鉦秀

(上海市浦東新區(qū)水文水資源管理署,上海 200129)

水是人類發(fā)展不可缺少的自然資源,是人類和一切生物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境改善不可替代的寶貴資源。2011年中央1號文件和中央水利工作會議明確要求實行最嚴(yán)格的水資源管理制度,確立水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污三條紅線”。摸清水資源數(shù)量是進(jìn)行水資源保護(hù)、合理開發(fā)利用水資源的前提和保障。

1 浦東新區(qū)概況

浦東新區(qū)位于上海市東側(cè),地處東海、杭州灣北岸,長江出?？诤忘S浦江的匯合處,三面瀕水,屬平原感潮河網(wǎng)區(qū),境內(nèi)河港密布、溝渠縱橫。新區(qū)地處中緯度沿海,屬北亞熱帶南緣,四季分明,氣候溫和,降水量充沛。2009年4月國務(wù)院批復(fù)同意南匯區(qū)劃入浦東新區(qū)后,浦東區(qū)域面積達(dá)1 210 km2,常住人口504萬,2011年GDP總值達(dá)5 484億元。

浦東新區(qū)水資源量包括地表水資源量和承壓地下水資源量,地表水資源量包括地表徑流量、黃浦江凈泄量和長江干流來水量。其中黃浦江凈泄量和長江干流來水量真正可利用的是通過沿江沿海水閘引入內(nèi)河的引水量。

2 水資源量

2.1 地表徑流量

地表徑流由本地降水產(chǎn)生,浦東屬亞熱帶氣候,降水量充沛,但是降水量季節(jié)變化分明,地表徑流時間分配不均勻。根據(jù) 2007—2011年數(shù)據(jù)統(tǒng)計,近 5 a均降水量1 136.6mm(常年 1 108.0 mm[1].),汛期 6—9月降水量630.3 mm(常年 562.4 mm[1].),占全年的 55.5%(常年50.7%[1].)。近5 a全區(qū)年降水量比常年稍微偏多,降水明顯向汛期集中,特別是2011年汛期降水量占全年降水量的71.8%。降水量年際變化較大,2011年降水量僅870.7mm,屬枯水年;2009年降水量達(dá)1 234.3mm,接近豐水年。降水量季節(jié)性變化明顯,12月降水最少,平均降水量僅41.2 mm,6月降水最多,平均降水量達(dá)212.5mm。

經(jīng)計算,近 5 a年均徑流深488.7 mm,年均徑流量5.92×108m3,比常年徑流量偏多,最大年徑流量6.42×108m3,最小年徑流量4.61×108m3,豐、枯水年份變化大(見圖1)。地表徑流年內(nèi)分配不均,汛期徑流量占比大,要面對防洪排澇,為了防汛安全,很多地表徑流量通過閘門直排入黃浦江或長江,地表徑流不能充分利用。

圖1 年地表徑流量變化圖

2.2 引水量

浦東新區(qū)西臨黃浦江,東靠長江口,太湖流域流經(jīng)黃浦江凈泄水量和長江干流來水量巨大,過境水資源量豐富。2007—2011年,黃浦江平均凈泄流量475m3/s,年均凈泄水量約為149.4×108m3,標(biāo)準(zhǔn)差3.36×108m3,變差系數(shù)(C v)0.02;長江平均流量為27 000 m3/s,年均來水量為8 700×108m3,標(biāo)準(zhǔn)差1 135×108m3,變差系數(shù) (C v)0.13。黃浦江凈泄水量和長江干流來水量年際變化不大。

但是由于新區(qū)地處平原感潮河網(wǎng)區(qū),全區(qū)河網(wǎng)水量受閘門控制,真正可利用的過境水量只有通過沿江沿海各水閘利用高潮位時間,把黃浦江水和長江水引入內(nèi)部河道的那部分水量,同時在汛期還要考慮防洪排澇,所以真正能引進(jìn)和利用的過境水量并不多(直接從黃浦江和長江取水的電力企業(yè)除外)。

2.2.1 長江引水量

浦東新區(qū)在長江出?？诠苍O(shè)置5個沿海水閘,其中大治河?xùn)|閘已臨近杭州灣,閘外水質(zhì)氯化物常年超過標(biāo)準(zhǔn)值(250mg/L),不能作為引水水源。受河道情況和閘門設(shè)計限制,三甲港水閘和張家浜東水閘作為主要引水水閘,五號溝水閘和外高橋泵閘作為備用引水水閘。

2007—2011年,浦東新區(qū)年均從長江引水量7.44×108m3,不足長江干流來水量的1/1 000。分析每年的年均引水量,最大值為8.52×108m3(2010年),最小值為 6.35×108m3(2009年),標(biāo)準(zhǔn)差為0.82×108m3,變差系數(shù)為 (C v)0.11,引水量年際變化不大(見表1)。

2007—2011年,浦東新區(qū)月均從長江引水量0.62×108m3。分析月均引水量,9月引水最多達(dá)0.92×108m3,2月引水最少僅0.28×108m3,標(biāo)準(zhǔn)差0.22×108m3,變差系數(shù)(C v)0.36,引水量月季變化大。其中6—10月總引水量4.21×108m3,占全年總引水量的56.6%(見表1)。

表1 2007—2011年長江引水量年月統(tǒng)計表 108m3

對表1數(shù)據(jù)進(jìn)行無重復(fù)雙因素方差檢驗,分析不同年份和不同月份對引水量有無顯著性影響。按年(行)分析統(tǒng)計量F的值為2.305,按自由度N 1=4,N2=44查顯著性水平0.05的F分布表,得F臨界值為2.584。統(tǒng)計值小于臨界值,因此肯定原假設(shè),年間這個因素對結(jié)果無顯著差異,引水量年際變化不大。同樣按月(列)分析統(tǒng)計量F的值為10.223,按自由度N1=11,N2=44查顯著性水平0.05的F分布表,F臨界值為2.014。統(tǒng)計值遠(yuǎn)大于臨界值,因此否定原假設(shè),月間因素對結(jié)果有顯著差異,引水量月季變化明顯。

2.2.2 黃浦江引水量

浦東新區(qū)行政區(qū)劃內(nèi)沿黃浦江設(shè)置9個區(qū)級水閘,3個鎮(zhèn)級水閘,全部主要承擔(dān)排水功能,其中三林水閘和北港水閘為改善局部地區(qū)水質(zhì),有時從黃浦江少量引水。在大治河與黃浦江連接處建有大治河西水閘,地處閔行區(qū),屬市管水閘。新區(qū)南片 (原南匯區(qū))工農(nóng)業(yè)及生活用水主要來源于大治河西水閘從黃浦江引水。

2007—2011年,浦東新區(qū)年均從黃浦江引水8.80×108m3,占黃浦江進(jìn)泄量的5.9%,其中大治河引水占總引水量的95.5%。月均從長江引水量0.73×108m3,6—9月每月引水量均在0.9×108m3以上,占全年總引水量的45.3%,1月引水量最少僅0.41×108m3(見表2)。同樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差、變差系數(shù)分析和無重復(fù)雙因素方差檢驗,引水量年際變化不大,月季變化明顯。

表2 2007—2011年黃浦江引水量年月統(tǒng)計表 108m3

2.3 地下水資源量

近5 a浦東新區(qū)通過關(guān)閉深井、控制地下水開采、加強(qiáng)回灌等措施嚴(yán)格控制地下水開采量,平均每年比上一年減少開采量33%,年平均凈開采量850×104m3左右,2011年凈開采量303.68×104m3。到 “十二五” 末,根據(jù)上海市規(guī)劃,地下水開采量和回灌量將達(dá)到1∶2的水平。

3 原水公司供水量

浦東的自來水水源少部分來自當(dāng)?shù)睾拥?很大部分來自原水公司直接從黃浦江上游和長江取水,隨著2011年6月青草沙水庫的建成,到2012年底浦東新區(qū)自來水將都使用青草沙水庫的長江水作為水源,這部分水量也是新區(qū)實際可使用的水資源量。近5 a原水公司供水逐年增加,平均年供水量5.33×108m3,2011年供水量達(dá) 6.21×108m3,2012年預(yù)計還將提高。

4 水資源總量

根據(jù)2007—2011年數(shù)據(jù)統(tǒng)計,近5 a平均地表徑流量5.92×108m3,長江引水量7.44×108m3,黃浦江引水量8.80×108m3,地下水開采量0.085×108m3,原水公司供水量5.33×108m3,總水資源量約27.6×108m3(見圖2)。

圖2 水資源總量圖 單位:108m3

5 總結(jié)和建議

①新區(qū)水資源充沛,總量年際變化平穩(wěn)。近5 a平均水資源量27.6×108m3,實際用水量12.14×108m3[2].,完全可以滿足現(xiàn)有工農(nóng)業(yè)和人民生活需求。2016年新區(qū)GDP將達(dá)到1萬億元(萬元GDP用水量20m3),需要水資源量20×108m3;人口將達(dá)到664.5萬人(據(jù)第六次人口普查結(jié)果年增長率4.7%),需水量3.64×108m3(用水150 L/人?d)。到2016年預(yù)計總需水量23.64×108m3,水資源量可以滿足社會發(fā)展需求;②長江已成為主要水源。長江引水量和以長江為水源的原水公司供水量和計已占全區(qū)水資源量的46.3%,并且隨著新區(qū)南片水廠水源的切換,比例還會增加;③黃浦江引水量占全區(qū)水資源量的31.9%,是新區(qū)第二水源,關(guān)系到新區(qū)南片地區(qū)工農(nóng)業(yè)和生活用水安全;④地表徑流量年際變化大,年內(nèi)月季分配不均。地表徑流近年來有向汛期集中的趨勢,考慮防洪安全,又由于河道水質(zhì)較差,地表徑流沒有充分利用;⑤地下水開采量逐年減少。浦東是上海市地下水開采量最大的城區(qū),為了保護(hù)地下水資源,控制地面沉降,近幾年浦東嚴(yán)格控制地下水開采量,地下水使用量占全區(qū)水資源量極微小部分;⑥新區(qū)降水豐富,地表徑流充足。建議加強(qiáng)企業(yè)污水納管、加快排水管網(wǎng)雨污分流和控制綠化、農(nóng)業(yè)等污染物排入河道,改善河道水質(zhì),可以充分利用河道內(nèi)的地表徑流作為工農(nóng)業(yè)、綠化和景觀等用水;⑦新區(qū)河道密布,是一個天然水庫。20世紀(jì)80年代前,無論是生活還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本上都使用新區(qū)內(nèi)河道水。進(jìn)一步改善河道水質(zhì),合理調(diào)度沿江沿海水閘,引調(diào)長江和黃浦江優(yōu)質(zhì)水源,把新區(qū)河道作為儲備水源地;⑧新區(qū)有足夠的地表水資源量,建議關(guān)閉所有地下深井,加強(qiáng)回灌力度,保護(hù)地下水源,作為戰(zhàn)略儲備水源之一;⑨進(jìn)一步節(jié)約用水,推廣節(jié)水器具、工業(yè)用水循環(huán)利用、雨水收集系統(tǒng)等,提高水資源利用效率。

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