- 区域水资源开发利用与保护
- 刘华平主编
- 5681字
- 2021-10-23 02:16:05
第二节 区域水资源开发利用现状调查与分析
通过水资源及其开发利用情况的调查评价,可为其他部分工作提供水资源数量、质量和可利用量的基础成果;提供对现状用水方式、水平、程度、效率等方面的评价成果;提供现状水资源问题的定性与定量识别和评价结果;为需水预测、节约用水、水资源保护、供水预测、水资源配置等部分的工作提供分析成果。
根据《全国水资源综合规划技术细则》中的水资源开发利用情况调查评价,其主要调查内容如下:
一、经济社会资料调查分析
收集统计与用水密切关联的经济社会指标,是分析现状用水水平和预测未来需水的基础,其指标主要有人口、工农业产值、灌溉面积、牲畜头数、国内生产总值(GDP)、耕地面积、粮食产量等。应结合用水项目分类,进一步对有关指标划分为与用水项目分类相对应的细目。不同部门数据相差较大时,应先分析其原因,再决定取舍;一般情况下,除灌溉面积采用水利部门统计数据外,其他数据应以统计部门为准。
二、供水基础设施调查统计
(1)调查统计地表水源、地下水源和其他水源等三类供水工程的数量和供水能力,以反映供水基础设施的现状情况。供水能力是指现状条件下相应供水保证率的可供水量,与来水状况、工程条件、需水特性和运行调度方式有关。除了对水利部门所属的水源工程进行统计外,对其他部门所属的水源工程及工矿企业的自备水源工程均需进行统计。
(2)地表水源工程分为蓄水工程、引水工程、提水工程和调水工程,应按供水系统分别统计,要避免重复计算。蓄水工程指水库和塘坝(不包括专为引水、提水工程修建的调节水库),按大、中、小型水库和塘坝分别统计。引水工程指从河道、湖泊等地表水体自流引水的工程(不包括从蓄水、提水工程中引水的工程),按大、中、小型规模分别统计。提水工程指利用扬水泵站从河道、湖泊等地表水体提水的工程(不包括从蓄水、引水工程中提水的工程),按大、中、小型规模分别统计。调水工程指水资源一级区或独立流域之间的跨流域调水工程,蓄、引、提工程中均不包括调水工程的配套工程。蓄、引、提工程规模按下述标准划分:
1)水库工程按总库容V划分:大型为V≥1.0亿m3,中型为1.0亿m3>V≥0.1亿m3,小型为0.1亿m3>V≥0.001亿m3。
2)引、提水工程按取水能力P划分:大型为P≥30m3/s,中型为30m3/s>P≥10m3/s,小型为P<10m3/s。
3)塘坝指蓄水量不足10万m3的蓄水工程,不包括鱼池、藕塘及非灌溉用的涝池或坑塘。
(3)地下水源工程指利用地下水的水井工程,按浅层地下水和深层承压水分别统计。浅层地下水是指与当地降水、地表水体有直接补排关系的潜水和与潜水有紧密水力联系的弱承压水。
(4)其他水源工程包括集雨工程、污水处理再利用和海水利用等供水工程。集雨工程指用人工收集储存屋顶、场院、道路等场所产生径流的微型蓄水工程,包括水窖、水柜等。污水处理再利用工程指城市污水集中处理厂处理后的污水回用设施,要统计其座数、污水处理能力和再利用量。海水利用包括海水直接利用和海水淡化,分开统计,并单列。海水直接利用指直接利用海水作为工业冷却水及城市环卫用水等。
(5)供水基础设施根据工程所在地按水资源三级区和地级行政区分别统计。
三、供水量调查统计
供水量指各种水源工程为用户提供的包括输水损失在内的毛供水量,按受水区统计。对于跨流域跨省区的长距离调水工程,以省(自治区、直辖市)收水口作为毛供水量的计量点,水源至收水口之间的输水损失单独统计。其他跨区供水工程的供水量从水源地计量,其区外输水损失应单独核算。在受水区内,按取水水源分为地表水源供水量、地下水源供水量和其他水源供水量三种类型统计。
(1)地表水源供水量按蓄、引、提、调四种形式统计。为避免重复统计,①从水库、塘坝中引水或提水,均属蓄水工程供水量;②从河道或湖泊中自流引水的,无论有闸或无闸,均属引水工程供水量;③利用扬水站从河道或湖泊中直接取水的,属提水工程供水量;④跨流域调水是指水资源一级区或独立流域之间的跨流域调配水量,不包括在蓄、引、提水量中。
地表水源供水量应以实测引水量或提水量作为统计依据,无实测水量资料时可根据灌溉面积、工业产值、实际毛取水定额等资料进行估算。
(2)地下水源供水量指水井工程的开采量,按浅层淡水、深层承压水和微咸水分别统计。浅层淡水指矿化度不大于2g/L的潜水和弱承压水,坎儿井的供水量计入浅层淡水开采量中。混合开采井的供水量,各地可根据实际情况按比例划分为浅层淡水和深层承压水,并作说明。微咸水指矿化度为2~3g/L的浅层水。
城市地下水源供水量包括自来水厂的开采量和工矿企业自备井的开采量。缺乏计量资料的农灌井开采量,可根据配套机电井数和调查确定的单井出水量(或单井灌溉面积、单井耗电量等资料)估算开采量,但应进行平衡分析校验。
(3)其他水源供水量包括污水处理再利用、集雨工程、海水淡化的供水量。对利用未经处理的污水和海水的直接利用量也需调查统计,但要求单列,不计入总供水量中。
四、供水水质调查分析
根据地表水取水口、地下水开采井的水质监测资料及其供水量,分析统计供给生活、工业、农业不同水质类别的供水量。
地表水供水量的水质按GB 3838—2002《地面水环境质量标准》评价;地下水供水量的水质按国家GB/T 14848—93《地下水质量标准》评价。原则上,供水水质按取水口水质统计,若缺乏取水口的水质监测资料,有条件的地区可以进行必要的补测,也可以按相应水功能区的水质类别替代;农村生活及小型灌区等分布较广的取水水质,可按水资源调查评价中相应地区的水质类别代替。
五、用水量调查统计
用水量指分配给用户的包括输水损失在内的毛用水量。按用户特性分为农业用水、工业用水和生活用水三大类,并按城(镇)乡分别进行统计。
(1)农业用水包括农田灌溉和林牧渔业用水。农田灌溉是用水大户,应考虑灌溉定额的差别按水田、水浇地(旱田)和菜田分别统计。林牧渔业用水按林果地灌溉(含果树、苗圃、经济林等)、草场灌溉(含人工草场和饲料基地等)和鱼塘补水分别统计。
(2)工业用水量按用水量(新鲜水量)计,不包括企业内部的重复利用水量。各工业行业的万元产值用水量差别很大,而各年统计年鉴中对工业产值的统计口径不断变化,应将工业划分为火(核)电工业和一般工业进行用水量统计,并将城镇工业用水单列。在调查统计中,对于有用水计量设备的工矿企业,以实测水量作为统计依据,没有计量资料的可根据产值和实际毛取水定额估算用水量。
(3)生活用水按城镇生活用水和农村生活用水分别统计,应与城镇人口和农村人口相对应。城镇生活用水由居民用水、公共用水(含服务业、商饮业、货运邮电业及建筑业等用水)和环境用水(含绿化用水与河湖补水)组成。农村生活用水除居民生活用水外,还包括牲畜用水在内。
六、用水消耗量分析估算
用水消耗量(简称耗水量)是指毛用水量在输水、用水过程中,通过蒸腾蒸发、土壤吸收、产品带走、居民和牲畜饮用等多种途径消耗掉而不能回归到地表水体或地下含水层的水量,主要包括以下四个方面:
(1)农田灌溉耗水量包括作物蒸腾、棵间蒸散发、渠系水面蒸发和浸润损失等水量,一般可通过灌区水量平衡分析方法推求。对于资料条件差的地区,可用实灌亩次乘以次灌水净定额近似作为耗水量。水田与水浇地、渠灌与井灌的耗水率差别较大,应分别计算耗水量。
(2)工业耗水量包括输水损失和生产过程中的蒸发损失量、产品带走的水量、厂区生活耗水量等。一般情况可用工业用水量减去废污水排放量求得。废污水排放量可以在工业区排污口直接测定,也可根据工厂水平衡测试资料推求。直流式冷却火电厂的耗水率较小,应单列计算。
(3)生活耗水量包括输水损失以及居民家庭和公共用水消耗的水量。城镇生活耗水量的计算方法与工业基本相同,即由用水量减去污水排放量求得。农村住宅一般没有给排水设施,用水定额低,耗水率较高(可近似认为农村生活用水量基本是耗水量);对于有给排水设施的农村,应采用典型调查确定耗水率的办法估算耗水量。
(4)其他用户耗水量,各地可根据实际情况和资料条件采用不同方法估算。如果树、苗圃、草场的耗水量可根据实灌面积和净灌溉定额估算;城市水域和鱼塘补水可根据水面面积和水面蒸发损失量(水面蒸发量与降水量之差)估算耗水量。
七、废污水排放量调查分析
废污水排放量是工业企业废水排放量和城镇生活污水排放量的总称。要求对废污水排放量进行全面的调查统计,并根据工业、城镇生活用水量减去耗水量所推求的排放量,与调查结果进行对比分析,检验用水量、用水消耗量与废污水排放量的合理性。
排入河流、湖泊、水库等地表水体的废污水量(简称入河废污水量)为废污水排放量扣除废污水输送过程中的损失量,可由入河(湖库)排污口污水流量观测资料求得,或根据典型调查得到的入河系数(入河废污水量占废污水排放量的比值)进行估算。入河废污水量和入河主要污染物量的调查分析应以水功能区为基本单元,并把结果归并到水资源三级分区。
除按水功能区进行入河排污口的调查统计外,还要求对没有控制的入河废污水量按有关断面的通量推算各水功能区全口径的入河废污水量,并与陆域排污量相对应。
八、用水水平及效率分析
在经济社会资料收集整理和用水调查统计的基础上,对各水资源分区的综合用水指标、农业用水指标、工业用水指标和生活用水指标进行分析计算,评价其用水水平和用水效率及其变化情况。
(1)综合用水指标包括人均用水量和单位GDP用水量。有条件的流域、省(自治区、直辖市)还可以计算城市人均工业用水量、农村人均农业用水量等。并分析城市人均工业产值与人均工业用水量的相关关系,可根据高用水工业比重、供水情况(紧张与否)、节水情况进行综合分析。
(2)农业用水指标按农田灌溉、林果地灌溉、草场灌溉和鱼塘补水分别计算,统一用亩均用水量表示。对农田灌溉指标进一步细分为水田、水浇地和菜田(按实灌面积计算)。资料条件好的地区,可以分析主要作物的用水指标。由于作物生长期降水直接影响农业需水量,有条件的流域、省(自治区、直辖市)可建立年降水(或有效降水)与农田综合定额相关关系,灌溉期降水(或有效降水)与某农作物灌溉定额相关关系等,并进行地域性的综合。
(3)工业用水指标按火电工业和一般工业分别计算。火(核)电工业用水指标以单位装机容量用水量表示;一般工业用水指标以单位工业总产值用水量或单位工业增加值的用水量表示。资料条件好的地区,还应分析主要行业用水的重复利用率、万元产值用水量和单位产品用水量。重复利用率为重复用水量(包括二次以上用水和循环用水量)在包括循环用水量在内的总用水量中所占百分比,用下列公式表示:
式中 η——工业用水重复利用率;
Q重复——为重复利用水量;
Q总——总用水量(新鲜水量与重复利用水量之和);
Q补——补充水量(即新鲜水量)。
(4)生活用水指标包括城镇生活和农村生活用水指标。城镇生活用水指标按城镇居民和公共设施分别计算,统一以人均日用水量表示。农村生活用水指标分别按农村居民和牲畜计算,居民用水指标以人均日用水量表示,牲畜用水指标以头均日用水量表示,并按大、小牲畜分别统计。城镇生活用水指标可按城市规模、卫生设施情况、用水习惯、用水管理情况(如有无按户计量、水价及计价方式等)等进行综合分析。
分析各地区综合用水指标和主要单项用水指标的变化趋势,结合GDP、农业产值和工业产值的增长速度,分析总用水量、农业用水和工业用水的弹性系数。各种弹性系数计算公式如下:
九、水资源开发利用程度分析
以独立流域或一级支流为单元,对地表水资源开发率、平原区浅层地下水开采率和水资源利用消耗率进行分析计算,以反映近期条件下水资源开发利用程度。
在开发利用程度分析中所采用的地表水资源量、平原区地下水资源量、水资源总量、地表水供水量、浅层地下水开采量、用水消耗量等基本数据,都应计算平均值。
地表水资源开发率指地表水源供水量占地表水资源量的百分比。为了真实反映评价流域内自产地表水的控制利用情况,在供水量计算中要消除跨流域调水的影响,调出水量应计入本流域总供水量中,调入水量则应扣除。
平原区浅层地下水开采率指浅层地下水开采量占地下水资源量的百分比。
水资源利用消耗率指用水消耗量占水资源总量的百分比。为了真实反映评价流域内自产水量的利用消耗情况,在计算用水消耗量时应考虑跨流域调水和深层承压水开采对区域用水消耗的影响,从评价流域调出水量而不能回归本区的应全部作为本流域的用水消耗量,区内用水消耗量应扣除由外流域调入水量和深层承压水开采量所形成的用水消耗量。
十、与水相关的生态环境问题调查评价
调查评价内容包括地表水不合理开发利用、地下水超采、水体污染等造成的与水相关的生态环境问题。各省(自治区、直辖市)应针对本辖区发生的主要生态环境问题,从形成原因、地域分布、危害程度及发展趋势等方面进行调查分析;对近年来为改善生态环境所采取的地下水限采、城市河湖整治、湿地补水以及山区退耕还林还草等措施,使生态环境状况明显改善的,也相应进行调查分析。
地表水不合理开发利用造成的生态环境问题包括河道断流(干涸)、湖泊与湿地萎缩、河流下游天然林草枯萎、次生盐渍化等。对河道断流(干涸)要调查统计断流(干涸)天数和河长;对湖泊萎缩要调查统计水面面积和蓄水的减少数量;对次生盐渍化要调查统计产生的面积以及变化趋势。
地下水超采造成的生态环境问题包括形成地下水降落漏斗、造成地面沉降、地面塌陷、地裂缝、海水入侵、咸水入侵、天然林草枯萎和土地沙化等。对地下水漏斗要调查统计漏斗面积、中心水位埋深、下降速率及累计超采量;对地面沉降要调查统计沉降面积、最大降深及沉降速率;对海水、咸水入侵要调查统计入侵面积、入侵层位及入侵速度;对土地沙化要调查统计沙化面积和扩展速度。
在地表水、地下水水质评价的基础上,调查分析地表水与地下水污染对生态环境的影响,估算主要水源地水质恶化所造成供水量的衰减情况。
十一、现状水资源供需分析
开发利用评价还需要进行现状条件下水资源供需分析。在此基础上,评价现状条件下各水资源计算分区相应的余缺水量,重点分析缺水量、缺水时空分布、缺水程度、缺水性质和缺水原因等,并对缺水造成的经济社会及生态环境的影响进行分析与评价。