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        泰安市岱岳區(qū)水資源現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)利用分析

        2017-12-20 10:52:08,,
        地下水 2017年5期

        ,,

        (山東省泰安水文水資源勘測(cè)局,山東 泰安 271000)

        泰安市岱岳區(qū)水資源現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)利用分析

        錢(qián)麗麗,魏長(zhǎng)勇,趙鵬

        (山東省泰安水文水資源勘測(cè)局,山東 泰安 271000)

        隨著城市化率的不斷提高和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,水資源供需矛盾日益突出,水資源短缺已越來(lái)越成為制約發(fā)展的主要因素。通過(guò)對(duì)岱岳區(qū)水資源分布情況、水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀進(jìn)行一定程度的分析,初步探討了區(qū)域內(nèi)存在的水資源問(wèn)題,并提出了相應(yīng)措施建議,可以為區(qū)域的水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用提供可靠的技術(shù)支持。

        可供水量;需水量;水功能區(qū);供需平衡

        1 研究區(qū)概況

        1.1 自然地理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)

        泰安市岱岳區(qū)地處山東省中部,岱岳區(qū)是古文明“大汶口文化”的發(fā)祥地,北依省會(huì)泉城濟(jì)南,南臨孔子故里曲阜,處于“一山一水一圣人”旅游熱線中點(diǎn)。岱岳區(qū)轄2個(gè)街道辦事處、13個(gè)鎮(zhèn)、2個(gè)鄉(xiāng),共693個(gè)行政村,總?cè)丝?9.86 萬(wàn)人,其中城鎮(zhèn)人口47.75萬(wàn),農(nóng)業(yè)人口42.11萬(wàn),城鎮(zhèn)化率53.14%。

        岱岳區(qū)正北方向有五岳獨(dú)尊的泰山,東南方向有國(guó)家森林公園徂徠山,大汶河橫貫東西,總體地勢(shì)北高南低,東高西低,山地、丘陵、平原各占三分之一。其中山區(qū)面積540.83 km2,占總面積的30.9%;丘陵面積647.46 km2,占總面積37%;平原面積561.71 km2,占總面積的32.1%。全境南北長(zhǎng)66 km,東西寬56 km,總面積為1 750 km2。岱岳區(qū)已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)46種,儲(chǔ)量總計(jì)476.93億 t。

        1.2 水文氣象

        泰安市岱岳區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,春季干燥多風(fēng),夏季高溫多雨,秋季天高氣爽,冬季寒冷少雪。全區(qū)年平均氣溫12.8℃,7月份最高,平均氣溫26.1℃,極端最高氣溫40.0℃;1月份最低,平均氣溫為-2.5℃,極端最低氣溫-20.7℃。夏季盛行東風(fēng),平均風(fēng)速3.2 m/s,冬季盛行東北風(fēng),平均風(fēng)速2.3 m/s,全年平均風(fēng)速2.8 m/s。最大積雪厚度20 cm,最大凍土深度46 cm,平均無(wú)霜期198 d。多年平均水面蒸發(fā)量一般在1 000~1 220 mm之間,蒸發(fā)量年際變化小,最大年水面蒸發(fā)量為最小年水面蒸發(fā)量的1.5倍左右。蒸發(fā)量年內(nèi)變化一般較大,6月為最大蒸發(fā)月份,12月份蒸發(fā)量最小。多年平均降水量716.8 mm。其中汛期6—9月降水量占全年降水量的80%左右,具有春旱、夏澇、晚秋又旱的特點(diǎn)。

        1.3 河流水系與水利工程

        岱岳區(qū)境內(nèi)河流眾多,流經(jīng)本區(qū)大于50 km2的河流共有16條,較大河流有8條,主要有大汶河、瀛汶河、石汶河、淘河、泮汶河、柴汶河、漕濁河、康王河。大汶河是流經(jīng)本市最大的河流,在東平縣入黃河,全長(zhǎng)231 km。

        岱岳區(qū)相對(duì)于泰安其它縣、市、區(qū)來(lái)說(shuō),是水資源較為豐富的區(qū)域,也是泰城的重要供水水源及后備水源地。2013年機(jī)電井12664眼,其中,配套機(jī)井11 069眼。配套機(jī)電井裝機(jī)容量15.1萬(wàn) KW。有效灌溉面積4.16萬(wàn) hm2,節(jié)水灌溉面積3.00萬(wàn) hm2,旱澇保收面積3.20萬(wàn) hm2。岱岳區(qū)自1958年以來(lái)大力修建水利工程,其中建成中型水庫(kù)7座,流域控制面積為536.6 km2,總庫(kù)容2.455 6億 m3,興利庫(kù)容1.653 5億 m3;?、逍退畮?kù)19座,總庫(kù)容5 388萬(wàn) m3,興利庫(kù)容3 209萬(wàn) m3;?、嫘退畮?kù)156座,另外還有蓄水1萬(wàn) m3以上的塘壩844座,蓄水工程星羅棋布,各類蓄水工程總量占全市的三分之一。

        2 水資源狀況分析

        2.1 水資源量及時(shí)空分布特點(diǎn)

        1)地表水資源量。根據(jù)《泰安市水資源綜合規(guī)劃》等有關(guān)資料,岱岳區(qū)多年平均地表水資源量29 576萬(wàn) m3,不同保證率地表水資源量見(jiàn)表1。

        表1 岱岳區(qū)不同保證率地表水資源量情況表

        表2 岱岳區(qū)不同保證率水資源量情況表 萬(wàn) m3

        2)地下水資源量。地下水資源量主要指與大氣降水和地表水體有直接補(bǔ)排關(guān)系的礦化度小于2 g/L的淺層地下淡水資源量。根據(jù)《泰安市水資源綜合規(guī)劃》的研究成果,岱岳區(qū)多年平均地下水資源量為24 632萬(wàn) m3。

        3)水資源總量。水資源總量為地表水資源量與地下水資源量之和扣除相互轉(zhuǎn)化的重復(fù)計(jì)算量。岱岳區(qū)多年平均水資源總量35 312萬(wàn) m3,其中多年平均地表水資源量29 576萬(wàn) m3,多年平均地下水資源量24 632萬(wàn) m3,重復(fù)計(jì)算量18 896萬(wàn) m3,詳見(jiàn)表2。

        4)水資源的基本特點(diǎn)。

        岱岳區(qū)水資源具有以下幾個(gè)重要特征:(1)地區(qū)分布不均衡。年徑流量與降水特點(diǎn)基本一致,由東部向西部逐漸減少。地下水資源由于受地貌、土壤、巖性、水文地質(zhì)、地面植被等下墊面因素影響,分布和賦存有較大的差異??偟那闆r是平原大于山區(qū),變質(zhì)巖山區(qū)屬貧水區(qū),補(bǔ)給條件較好的巖溶山區(qū)地下水較豐富。沿河的平原區(qū)含水層顆粒較粗,補(bǔ)給條件好,地下水資源比較豐富。(2)水資源量年際、年內(nèi)變化大,開(kāi)發(fā)利用難度大。區(qū)域內(nèi)水資源主要來(lái)源于大氣降水,由于大氣降水的年際、年內(nèi)變化大,因而水資源量也具有同樣的特點(diǎn)。據(jù)分析,80%的天然年徑流量集中在汛期(6~9月份),其余8個(gè)月的徑流量?jī)H占20%;年際變化更為明顯,最大天然年徑流量為最小年徑流量的30倍。(3)地表水與地下水之間關(guān)系密切。區(qū)域內(nèi)地表水與地下水聯(lián)系密切,地下水流向與地表水基本一致,從山地丘陵向平原匯集,太古代變質(zhì)巖山脊既是地表水分水嶺,也是地下水分水嶺。在山丘區(qū),除降水為地下水主要補(bǔ)給來(lái)源外,以風(fēng)化裂隙水、巖溶裂隙水、孔隙裂隙水、第四系孔隙水為主要形式,通過(guò)河流斷層構(gòu)造地表、地下發(fā)生水力聯(lián)系,前者補(bǔ)給后者,后者排泄前者。在平原區(qū),分布著沖洪積砂礫層孔隙水,補(bǔ)給來(lái)源廣泛,除降雨入滲外,因處在水文地質(zhì)區(qū)中低洼處,為地下水匯集中心,南北兩側(cè)均有地下水向河谷運(yùn)動(dòng),并沿河谷排泄。(4)水資源總量不足,人均、畝均占有量偏低。岱岳區(qū)現(xiàn)狀年人均水資源量381.5 m3,畝均水資源量311.6 m3,與全國(guó)平均水平相比,人均水資源量約為全國(guó)水平2 230 m3的1/6,畝均水量約為全國(guó)水平1 870 m3的1/6。

        2.2 水功能區(qū)水質(zhì)及變化情況

        項(xiàng)目建設(shè)地址在泰安市岱岳區(qū),岱岳區(qū)水功能區(qū)共涉及6個(gè),分別為瀛汶河泰安農(nóng)業(yè)用水區(qū)、大汶河泰安工業(yè)用水區(qū)、大河水庫(kù)工業(yè)用水區(qū)、石汶河泰安源頭水保護(hù)區(qū)、石汶河泰安農(nóng)業(yè)用水區(qū)、柴汶河泰安工業(yè)用水區(qū)。依據(jù)2016山東省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心泰安分中心水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料,對(duì)岱岳區(qū)水功能區(qū)水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)成果見(jiàn)表評(píng)價(jià)成果見(jiàn)表3。

        表3 岱岳區(qū)2016年水功能區(qū)水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)表

        3 水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀分析

        3.1 供水工程與供水量

        岱岳區(qū)地表水供水工程有黃前、勝利、小安門(mén)、山陽(yáng)、崅峪、彩山、大河等7座中型水庫(kù),流域控制面積為536.6 km2,興利庫(kù)容為16 535萬(wàn) m3,有效灌溉面積18.02萬(wàn)畝;?、逍退畮?kù)19座,流域控制面積為240.2 km2,興利庫(kù)容3 209萬(wàn) m3,有效灌溉面積8.06萬(wàn)畝。目前已初步形成了規(guī)劃協(xié)調(diào)、布局合理、排灌結(jié)合、興利除害并舉的水利工程體系。

        岱岳區(qū)的地下水開(kāi)發(fā)利用主要靠人工開(kāi)采,2016年有機(jī)電井12 718眼,其中,配套機(jī)井11 069眼。近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,岱岳區(qū)工農(nóng)業(yè)對(duì)水的需求逐漸增加。

        3.2 現(xiàn)狀年可供水量分析

        3.2.1 地表水可供水量

        岱岳區(qū)地表水可供水量主要來(lái)源于水庫(kù)、塘壩提供的水量,經(jīng)興利調(diào)節(jié)計(jì)算,現(xiàn)狀年P(guān)=50%、75%、95%時(shí)的可供水量分別為22 984萬(wàn) m3、15 435萬(wàn) m3、6 917萬(wàn) m3(不包括黃前水庫(kù)可供水量)。因通過(guò)勝利引水渠、顏謝和汶口引汶工程引汶河的水量占用岱岳區(qū)地表水用水指標(biāo),故將該引汶水可引水量計(jì)入地表水可供水量,現(xiàn)狀年P(guān)=50%、75%、95%時(shí)的可引水量分別為9 800萬(wàn) m3、9 800萬(wàn) m3、6 917萬(wàn) m3。結(jié)合岱岳區(qū)地表水資源總量情況綜合分析,現(xiàn)狀年50%、75%和95%不同保證率的地表水可供水量分別為9 800萬(wàn) m3、9 800萬(wàn) m3和6 917萬(wàn) m3。

        3.2.2 地下水可開(kāi)采量

        地下水多年平均可開(kāi)采量為15 837萬(wàn) m3。根據(jù)山東省和泰安市實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度要求,現(xiàn)狀年岱岳區(qū)地下水平水年用水總量控制指標(biāo)為13 000萬(wàn) m3(含高新區(qū)300萬(wàn) m3)。結(jié)合岱岳區(qū)地下水資源總量情況綜合分析,岱岳區(qū)地下水可允許開(kāi)采量為13 000萬(wàn) m3。

        3.2.3 非常規(guī)水可利用量

        本區(qū)非常規(guī)水源為中水和雨洪資源,現(xiàn)狀年非常規(guī)水量為2 200萬(wàn) m3。 考慮最嚴(yán)格水資源管理制度的情況下岱岳區(qū)不同保證率可供水量計(jì)算成果見(jiàn)表4。

        3.3 用水量與用水結(jié)構(gòu)

        現(xiàn)狀需水量按生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水統(tǒng)計(jì)。農(nóng)業(yè)需水量包括農(nóng)、林、牧、漁需水量,按現(xiàn)狀灌溉面積乘以灌溉定額求得不同保證率的需水量。岱岳區(qū)現(xiàn)狀年社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、各部門(mén)用水指標(biāo)和不同保證率的總需水量見(jiàn)表5~表7。

        現(xiàn)狀水量供需平衡分析。由現(xiàn)狀年不同保證率供需平衡分析結(jié)果表8可以看出,岱岳區(qū)保證率為50%時(shí),可供水量大于需水量,有少量余水;當(dāng)保證率提高至75%、95%時(shí),均有不同程度的缺水。

        從本區(qū)域的用水結(jié)構(gòu)來(lái)看,本區(qū)用水大戶為農(nóng)業(yè)灌溉,隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉率在不斷提高,此舉可節(jié)約大量水資源。同時(shí)隨著人們的節(jié)水意識(shí)的不斷增強(qiáng),工業(yè)和生活用水的回收利用率也將不斷提高。另外,岱岳區(qū)在大汶河上修建了多處攔河壩,這些水利工程的節(jié)水?dāng)r蓄不但可以補(bǔ)給當(dāng)?shù)氐叵滤?,還可以增加岱岳區(qū)的地表可供水資源量。由上可見(jiàn),岱岳區(qū)通過(guò)采取節(jié)水、加大中水回用、增建地表攔蓄工程等措施可以緩解未來(lái)發(fā)展的水資源供需矛盾。

        表4 現(xiàn)狀年(2016年)可供水量成果表 萬(wàn) m3

        表5 現(xiàn)狀年(2016年)社會(huì)經(jīng)濟(jì)各部門(mén)用水指標(biāo)表

        表6 現(xiàn)狀年(2016年)社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

        表7 現(xiàn)狀年(2013年)不同保證率下的總需水量表 萬(wàn) m3

        表8 現(xiàn)狀年(2016年)水資源供需平衡表

        3.4 水資源開(kāi)發(fā)利用存在的問(wèn)題

        通過(guò)近幾年的供用水資料系列分析,地表水還有一定的開(kāi)發(fā)潛力。根據(jù)用水水平分析結(jié)果來(lái)看,農(nóng)業(yè)用水有一定的節(jié)水開(kāi)發(fā)潛力。同時(shí),工業(yè)和生活用水通過(guò)采取各種節(jié)水措施也能節(jié)約一部分水資源量。但隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,水資源供需矛盾急需解決。在水資源開(kāi)發(fā)利用中還存在以下問(wèn)題:(1)水質(zhì)污染問(wèn)題。近幾年經(jīng)過(guò)采取各種水污染治理措施,水質(zhì)已大有改善,但并未根本解決,其水質(zhì)仍有一定程度的污染,致使可利用水資源減少。(2)本區(qū)域水資源綜合利用率偏低。(3)目前本區(qū)域中水回用率偏低。(4)水資源存在浪費(fèi)現(xiàn)象,城市生活用水管網(wǎng)漏失率達(dá)12%以上,跑、冒、滴、漏現(xiàn)象還相當(dāng)普遍。(5)區(qū)域內(nèi)地形地貌嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厮Y源的開(kāi)發(fā)利用,水資源供需矛盾將日益突出。

        4 結(jié)語(yǔ)

        隨著城市化率的不斷提高和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,水資源短缺已越來(lái)越成為制約發(fā)展的主要因素。通過(guò)對(duì)泰安市岱岳區(qū)水資源狀況的分析,可以看出岱岳區(qū)水資源量有一定的開(kāi)發(fā)利用潛力,為了解決現(xiàn)階段岱岳區(qū)水資源狀況存在的問(wèn)題,應(yīng)采取相應(yīng)解決措施。(1)需要進(jìn)一步加大治污、限污力度,解決水質(zhì)污染問(wèn)題。(2)應(yīng)該采取節(jié)水措施,提高水重復(fù)利用率,并進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)水宣傳,增強(qiáng)全民節(jié)水意識(shí)。(3)進(jìn)一步加大污水處理能力,增加回用力度,以緩解其水資源供需矛盾。(4)進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)灌溉水的利用率,工業(yè)和市政公共用水管理、節(jié)水工藝和技術(shù)有待提高。通過(guò)上述措施,可使用水結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化,節(jié)水措施及節(jié)水力度進(jìn)一步增強(qiáng),為水資源及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

        [1]泰安市統(tǒng)計(jì)局.泰安統(tǒng)計(jì)年鑒.2016.

        [2]泰安市水利局.泰安市水資源公報(bào).2016.

        TV213.9

        B

        1004-1184(2017)05-0150-03

        2017-04-05

        錢(qián)麗麗(1982-),女,山東泰安人,工程師,主要從事水文水資源方面工作。

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