馬秀梅

(遼寧省葫蘆島水文局，遼寧 葫蘆島125000)

遼陽市位于遼寧省中部城市群的中心，地理位置在E122°35′04″～123°41′00″，東西橫跨經(jīng)度1°05′56″;N40°42′19″～41°36′32″，南北縱占緯度0°54′13″。東西寬92.3 km，南北長100.3 km。總行政面積4 735.78 km2。遼陽市1956—2010 年多年平均地表水資源量為88 427.8 萬m3，多年平均地表水入境水量為213 000 萬m3，多年平均地表水資源可利用量為75 163.6 萬m3，地表水開發(fā)利用率為48.8%。

1 水資源供需平衡分析

1.1 人口發(fā)展指標(biāo)和城鎮(zhèn)化率

以《遼陽市城鎮(zhèn)體系規(guī)劃》為主要依據(jù)，參考《國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)預(yù)測研究》以及市“十二五”規(guī)劃、城市發(fā)展規(guī)劃、創(chuàng)建創(chuàng)新型遼陽五年發(fā)展規(guī)劃(2013—2017 年)等相關(guān)資料，考慮到機(jī)械增長的可能，并通過與全省其他市預(yù)測情況相比較，確定遼陽市2015、2020、2030 年總?cè)丝诜謩e為190 萬人、192.91 萬 人、193.00 萬 人，年 均 增 長 率 分 別 為1.02%、0.30%、0.01%。也就是說在2015 年之前遼陽市總?cè)丝诎l(fā)展速度較快，2020 年、2030 年總?cè)丝谠鲩L趨緩。2030 年以后逐步達(dá)到零增長甚至負(fù)增長。其中城鎮(zhèn)人口分別為133.00 萬人、144.68 萬人、154.40 萬 人，城 鎮(zhèn) 化 率 分 別 為 70.0%、75.0%、80.0%。

1.2 國內(nèi)生產(chǎn)總值

根據(jù)遼陽市的戰(zhàn)略規(guī)劃，參考《國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)預(yù)測研究》以及市十二五規(guī)劃、城市發(fā)展規(guī)劃、創(chuàng)建創(chuàng)新性遼陽五年發(fā)展規(guī)劃(2013—2017年)、《遼寧省區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水資源優(yōu)化配置規(guī)劃》等相關(guān)資料，預(yù)測2015、2020、2030 年遼陽市GDP 分 別 為1560.0 億 元、2087.6 億 元、3090.2億元，

1.3 水資源“一次平衡”分析

一次供需平衡就是按照總量控制原則，分析供水量與需水量的平衡關(guān)系。具體計算結(jié)果見表1。

表1 遼陽市一次平衡分析表 萬m3

由表1 可以看出:按現(xiàn)狀用水水平分析，各種保證率情況下，2015 年以后不能滿足需水要求。

1.4 水資源“二次平衡”分析

水資源“二次平衡”分析，將“一次平衡”的供需缺口作為“二次平衡”的新增需水項，以外調(diào)水和擴(kuò)大非常規(guī)水源利用量去面對一次供需平衡缺口在統(tǒng)一的配置系統(tǒng)層面所進(jìn)行的供需平衡。水資源“二次平衡”需水預(yù)測同“一次平衡”。

根據(jù)遼陽市當(dāng)?shù)卣{(diào)水工程建設(shè)規(guī)劃，在2015 年以前，大伙房水庫二期工程將向遼陽市輸送21 800 萬m3，利用入境地表水量346 360 萬m3;通過節(jié)水、治污和挖潛，在2015 年、2020 年和2030 年中水回用率達(dá)到30%、50%、70%，水量分別是2 492 萬m3，4 994 萬m3和8 852 萬m3計入可供水量具體見表2。

表2 遼陽市二次平衡分析表 萬m3

由表2 可以看出，遼陽市在保持現(xiàn)有用水水平不變的前提下，通過實施調(diào)水工程后缺水量明顯減少。到2020 年，保證率為50%和75%時，能夠滿足總用水需求，保證率為90%時不能滿足用水需求;到2030 年，保證率50%，能夠滿足總用水需求，保證率為75%和90%時不能滿足用水需求。

由此可見，遼陽市即使有調(diào)水工程，其未來的水資源供需矛盾依然存在，因此，有必要加強(qiáng)節(jié)水、挖潛、擴(kuò)大以中水回用為主的非常規(guī)水源利用等工作。

1.5 水資源“三次平衡”分析

水資源“三次平衡”分析，主要是在“二次平衡”分析的基礎(chǔ)上，立足于當(dāng)?shù)厮Y源，在水資源需求方面通過各項節(jié)水措施進(jìn)一步壓縮需求的增長速度，并輔助于水價調(diào)整和管理措施的增強(qiáng)來抑制需求的增長態(tài)勢等;在水資源供給方面通過中水回用等措施實現(xiàn)在提高用水水質(zhì)的同時增加當(dāng)?shù)厮Y源的可利用量，通過當(dāng)?shù)厮Y源開源等措施進(jìn)一步挖掘供水潛力。在抑制需求和增加供給雙側(cè)共同作用下，水資源“三次平衡”分析的供需缺口將有較大幅度的下降，即得到“三次平衡”分析的結(jié)果。

研究在“三次平衡”計算時，進(jìn)行內(nèi)部挖潛，提高水利用率，降低用水指標(biāo)，進(jìn)行“三次平衡”分析，具體見表3。

表3 遼陽市三次平衡分析表 萬m3

由表3 可以看出，在保證率為90%時，需水量超過總量控制指標(biāo);在保證率為50%和75%時，全市需水量沒有超過總量控制指標(biāo)，用水處于可控狀態(tài)。

遼陽市通過節(jié)水型社會建設(shè)及供水水源工程的建設(shè)，到2020 年和2030 年遼陽市總體水資源供水量滿足用水需求，經(jīng)濟(jì)發(fā)展尚有一定空間，但總體保證率不高。

根據(jù)遼陽市社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及3 次平衡分析結(jié)果，采用模糊綜合評價法對遼陽市水資源承載能力開展模型計算。

1)評價矩陣R 的計算:綜合以上遼陽市社會、經(jīng)濟(jì)、資源的預(yù)測結(jié)果，將與水資源承載能力綜合評價因子有關(guān)的基本情況匯總，在基準(zhǔn)年2011 年的基礎(chǔ)上對未來不同水平年，2015 年、2020 年和2030 年的預(yù)測結(jié)果見表4。

表4 遼陽市水資源承載能力多目標(biāo)情景分析預(yù)測表

根據(jù)遼陽市節(jié)水目標(biāo)及確定的研究區(qū)水資源承載能力綜合評價指標(biāo)體系，選取人均水資源量、人均水資源可利用量、生態(tài)環(huán)境用水率、生活用水定額、萬元工業(yè)增加值用水量、需水模數(shù)、農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)、工業(yè)用水重復(fù)率這8 個與遼陽市水資源可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的主要因子作為評價因素，根據(jù)遼陽市人口、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、需水量和供水量的預(yù)測結(jié)果，進(jìn)行水資源承載能力模糊綜合評價具體見表5。

表5 遼陽市水資源多目標(biāo)評價因素指標(biāo)統(tǒng)計表

2 矩陣A 的確定

根據(jù)各評價因素對水資源承載能力影響程度大小，參考全國水資源評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合遼陽市水資源實際情況運(yùn)用層析分析法，對影響遼陽市承載能力的各因素進(jìn)行權(quán)重系數(shù)的計算，分別將上述6 個評價因子設(shè)為x1，x2，x8，計算過程見表6。

表6 遼陽市水資源承載能力綜合評價指標(biāo)權(quán)重系數(shù)計算表

則權(quán)重系數(shù)為:

3 綜合評分值計算

根據(jù)指標(biāo)因素在水資源承載能力綜合評價指標(biāo)的隸屬函數(shù)，求得各指標(biāo)在不同年份，不同保證率關(guān)于V1，V2，V3的隸屬度矩陣R，然后結(jié)合上述權(quán)重矩陣A，可以計算出遼陽市水資源承載能力的評價結(jié)果矩陣B。

水資源承載能力的綜合評分值(2011 年，50%)計算如下:

則該年度的綜合評分值為:

按同樣的方法可以計算出遼陽市各水平年水資源承載能力多層次綜合評價結(jié)果B 的數(shù)值，矩陣B中所有元素bj都是各個評價因素共同影響的結(jié)果。根據(jù)B 中各bj的值與對應(yīng)的aj值即可推求出水資源承載能力的綜合評分值，遼陽市水資源承載能力的綜合評分值見表7。

表7 遼陽市水資源承載能力綜合評價結(jié)果表

4 承載能力評價結(jié)論

綜上所述，在不同供水保證率和社會、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展水平條件下，水資源承載能力情況如下:

1)在沒有考慮節(jié)水戰(zhàn)略和新增引調(diào)水和非常規(guī)水源利用等水利工程的投入使用條件下，遼陽市可利用水資源量已經(jīng)不能承受社會發(fā)展對水資源的需求，計算結(jié)果表明處于不可承載狀態(tài)。實踐表現(xiàn)為地表水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率不滿足目標(biāo)要求，地下水水質(zhì)超標(biāo)嚴(yán)重［1］。

2)考慮外調(diào)水、加大非常規(guī)水源利用后，在保持現(xiàn)有用水效率水平不變的情況下，2020 年水資源承載能力已接近飽和，到2030 年處于不可承載狀態(tài)。

3)考慮外調(diào)水、加大非常規(guī)水源利用后，在提高用水效率前提下，水資源能夠滿足研究區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對水資源的需求，尚有一定潛力。同時從綜合評價結(jié)果來看，2011 年的0.448 上升到2030 年的0.528，在一定程度上提高了當(dāng)?shù)厮Y源的承載能力。

4)綜合考慮經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與水資源承載能力的協(xié)調(diào)性，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)按適度增長考慮，為2030年以后留有一定用水空間，支撐遼陽市經(jīng)濟(jì)社會長期可持續(xù)發(fā)展。

［1］張麗，董增川，張偉.水資源承載能力研究進(jìn)展與展望［J］.水利水電技術(shù)，2003(04):1-4