地表水资源开发利用现状及开发潜力综合分析与评价

一、地表水资源开发利用现状分析与评价

1.总需水量

经计算，2000年年山东半岛总需水量:保证率50%时为128.47×108m3，保证率为75%时为128.80×108m3，保证率为95%时为128.80×108m3。山东半岛城市不同用水部门需水量计算结果详见表5－2。

表5－2 山东半岛地区不同用水部门需水量分析(2000年)单位:108m3

2.现状年供需分析与评价

根据表5－2和供水情况调查结果，对山东半岛地区进行水资源供需平衡分析，详见表5－3。

表5－3 山东半岛地区现状年水资源供需情况分析水量单位:108m3

山东半岛在现状年保证率分别为50%、75%、95%时缺水量为14.1×108m3、30.2×108m3、48.3×108m3，缺水率分别为11.1%、23.4%、37.5%。由此可以看出，在现有水利工程情况下，山东半岛现状缺水状况还是比较严重的。

山东半岛各市缺水情况差别较大，保证率50%时，淄博市稍有余水，余水量合计0.15×108m3;缺水较大的有潍坊、东营、青岛、烟台，合计11.21×108m3，占山东半岛总缺水量的79.5%，分析原因是:这几个市经济发展较快，用水量逐年增加，区域内水资源已不能满足日益增长的用水需求。随着经济社会的继续发展，缺水状况将非常严重。

图5－1 山东半岛城市群地区2000年地表水资源量综合现状评价

从图5－1可以看出，山东半岛城市群地区平均水资源模数(单位面积水资源量)为20.15×104m3/km2。其中平均水资源量较大、超过20×108m3的有烟台(31.87×108m3)、潍坊(24.50×108m3)，水资源模数超过全区模数值的有威海(28.37×104m3/km2)、日照(27.75×104m3/km2)、烟台(23.19×104m3/km2)和济南(20.27×104m3/km2)。水资源模数最少的为东营，仅为7.77×104m3/km2，年径流量最少为4.2736×108m3。人均水资源量较多的为威海(588.52m3)、日照(543.63m3)、烟台(475.97m3)。综合以上可以看出，地表水资源现状除威海、日照、烟台、水量较充分、能基本满足需要外，其余5个城市都是缺水地区，其中东营更是严重的缺水地区，且水质也较差。

二、地表水开发潜力分析评价与措施

地表水开发潜力不仅是指目前开发程度可能获得潜力及开采的剩余量，还包括经过努力、增加措施可以得到的新增加的开采资源量。

1.地表水开发利用潜力分析与评价

如前所述，地表水多年平均河川径流量为100.7×108m3，但多年平均可利用量为37.53×108m3，其开发利用程度(实际利用率)仅为35.53%，仍有60%以上的潜力。

根据1998～2003年(山东半岛地区地表水及地下水资源开发利用程度)计算山东半岛地表水资源实际利用率仅为25.6%，即使与多年平均地下水资源量(开采程度占90%以上)加起来，其水资源总量开采程度也不过是55.55%(表5－4)。

表5－4 山东半岛城市群地区地表水及地下水资源开发可利用程度

(据李相然，2002)

由此可见，地表水的开采潜力仍是很大的，目前仅是利用1/4到1/3的资源量，但降水量和天然径流量年内不同时间、不同地区变化较大。汛期供水暴涨暴落;非汛期天然径流量很少，径流量分配高度集中在7、8月份，占全年径流量的3/4。山东半岛多年平均降水量756mm，扣降地表水利用量、入渗补给地下水量和植物截流量等，每年约有42.15×108m3的地表径流量注入大海，其中仅烟台夹河每年平均入海量就达2.26×108m3(徐军祥等，2001)。又如青岛市多年平均年径流量为19.10×108m3，而多年平均径流入海量为12.72×108m3。

以2000年现状基准年为标准从地表水资源量与实际利用量的比例关系，得出了实际利用率的百分比(图5－2)。实际利用率正好与潜力成反比，同时地表水资源量减去实际供水量就可得出剩余资源量，而剩余资源量大小则与潜力成正比，根据以实际利用率为主、结合剩余资源量来分析潜力大小可以得出4个潜力等级，即实际利用率在25%以下、剩余资源量超过8×108m3/a以上者为有潜力区;实际利用率在26%～45%间、剩余资源量超过2×108m3/a者为有部分潜力区;实际利用率在46%～55%间者为基本供需平衡区;实际利用率55%以上者为严重缺水区(过量超采区)，地表水体最低应保持40%～50%左右的生态及环境水量。

由此可看出，威海、烟台为有潜力地区，日照、青岛、潍坊、淄博为有部分潜力区，济南和东营则为过量超采区，同时也是严重缺水区(图5－2)。

2.地表水的开源节流措施

(1)修建地表水库和拦河坝

为了避免地表径流流入大海，应该在一些较理想的河流上游建立地表水库或拦水坝，以蓄存一定的大气降水和地表径流量。地表水库主要水源应是拦截入海的地表径流。

现有河流上游和现有水库上如规划新建蓄水工程，将会增加地表水可供水量。到2010年，现有的大、中型蓄水工程，可供水量将达到设计水平，继续新建扩建还可增加供水量。根据规划实施的地表工程，与现状相比，保证率在50%时，地表水蓄水工程增加的可供水量，2010年将增加4.16×108m3，2020年将增加5.37×108m3。据徐军祥等资料，山东半岛可建地下水库42处，其计算总调节水量为16.477×108m3/a(表5－5)。

图5－2 山东半岛城市群地表水开发潜力评价

表5－5 山东半岛可建地下水库及调节量一览

注:据徐军祥、康凤新《山东省地下水可持续开发利用研究》。

(2)深度开发雨洪水

由于山东半岛城市群地区的径流主要集中在汛期，甚至集中于一两次洪水的来水中，因此，雨洪水利用难度较大。深度开发雨洪水，可以通过加大拦蓄工程措施，充分利用汛期来水，扩大地表水拦蓄量;因地制宜在河流的下游及滨海地区兴建一批地下水库，将地上水利工程不能拦蓄的河川径流转化为地下水，利用地表、地下拦蓄工程回灌补给地下水。

经估算，雨洪水深度开发利用量，在保证率50%情况下，2010年将增加0.90×108m3。2010年将增加1.11×108m3。

(3)海水、咸水开发利用

山东半岛有3121km的海岸线，在淡水资源严重不足的情况下，沿海地区充分利用海水是缓解资源紧张的重要措施。海水利用可分为直接利用和淡化利用两种，目前以海水直接利用为主。

目前的海水淡化技术包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法、冷冻结晶法。根据各市海水利用规划，山东半岛海水直接利用和淡化利用量，2010年为0.61×108m3，2020年为0.96×108m3。

微咸水是指矿化度在2～5g/L的地下水，在山东半岛的鲁北平原、小清河平原、潍弥白浪河下游平原区及东部沿海平原区分布有微咸水。微咸水的开发利用，首先是用作工业冷却、工艺用水和杂用水;其次是用于农业灌溉，以节省淡水资源。

根据各市微咸水利用规划，与现状相比，山东半岛增加的微咸水利用量，2010年为0.04×108m3，2020年为0.10×108m3。微咸水重点利用范围为烟台海咸水入侵区。

(4)污水回用

面对日益严重的水危机，城市污水资源回用是缓解水资源短缺的有效途径。城市污水处理后的回用范围包括农业灌溉、稀释污染水体、工业循环冷却水、家庭生活杂水及对水质要求不高的环境用水等。城市污水经深度处理后，作为一种再生资源回用于工业、农业、景观、杂用等方面，是缓解缺水地区淡水资源不足的有效途径，不仅使有限的淡水资源得到合理利用，而且也减轻了开发新水源的困难，在经济上具有明显的优势。

据统计分析，现状年山东半岛污水集中处理回用量为1.15×108m3，现状污水集中处理回用率为18.16%。根据山东省建设部门制定的山东半岛治污计划与规划，污水处理回用率，规划2010年达到60%，2020年达到71%。山东半岛不同水平年规划污水处理回用指标见表5－6。

表5－6 山东半岛不同水平年规划污水处理回用指标

根据污水处理、回收利用规划，山东半岛污水处理回用量2010年将增加到6.19×108m3，2020年将增加到11.09×108m3。

(5)黄河水潜力分析与评价

黄河水资源是山东半岛城市群地区的主要客水资源，在当前供水矛盾日趋尖锐的情况下，黄河水已成为本区不可缺少的重要来源。

黄河自平阳县流入本区到垦利县入渤海湾，全长超过500km，纵贯全区集水面积为16723km2，多年实际供水量为12.04×108m3到19.29×108m3，多年平均为16.72×108m3;多年平均径流量为(395～425)×108m3，且有沿程递减和沿时递减的趋势。据预测，在黄河小浪底水库建成后的20年内，每年可引水北上(30～45)×108m3，将使本区引黄灌溉工程保证率从现在的40%提高到75%以上。