德州市用水結構變化及其影響因素分析

張 雨，張洪亮，楊秀芹

（德州市水利局，山東 德州 253014）

德州市地處海河流域，屬溫帶半干旱半濕潤季風氣候區，多年平均降水量563.8 mm，水資源總量為13.71億m3。當地水資源人均占有量244 m3，僅為全國平均水平的1/9。近年來，隨著人口增長，經濟發展，人民生活水平提高，特別是我國北方地區遭遇連續干旱的情況下，供水形勢日趨緊張，水資源已經成為制約地區社會經濟發展的瓶頸。因此，明確德州市用水結構變化趨勢，分析引起其變化的原因，對進一步做好德州市節水工作具有重要意義。

1 用水結構變化分析

據統計，2010年德州市總供水量為20.41億m3，其中引黃11.14億m3，占總供水量的54.6%；當地地表水 1.97億 m3，占 9.7%； 地下水 7.00億 m3，占34.3%；其他水源供水0.3億m3，占1.4%。2010年全市用水總量為20.41億m3，其中農田灌溉用水15.70億m3，占總用水量的76.9%，林、牧、漁、畜用水 1.64億m3，占8.0%；工業用水1.49億 m3，占 7.3%；城鎮公共用水0.15億m3，占0.8%；居民生活用水1.29億m3，占6.3%；生態與環境補水0.14億m3，占0.7%。

德州市用水結構及其變化大體可按工、農業和城市及生活用水等3個方面進行分析。德州市2000—2010年的用水總量呈下降趨勢，年均減少總用水量3 746.45 m3，年用水總量間的變化幅度較小，介于333.8～10 940.4 m3之間，但用水結構則逐年變化，且有些變化較為明顯，如表1示。

1.1 農業用水變化情況

2000—2010年德州市農業用水量總體呈下降趨勢。其中2007—2008年用水量較大，每年平均為19.5億m3，2000年最高，達19.86億m3。德州市農業用水量從2001年開始明顯下降，到2005年僅為17.94億m3，下降了1.92億m3。近5年來，德州市農業用水量變化緩慢平穩，平均每年為18.9億m3，與2000—2005年農業平均用水量相比，升高了6.2%。2000—2010年德州市農業用水量在全市總用水量中的比重總體呈上升趨勢。其中2005—2010年農業用水量占總用水量的比例較高，平均每年89.1%，到2010年農業用水比例降為85%。

表1 德州市2000—2010年用水結構變化 億m3

1.2 工業用水變化情況

2000—2010年德州市工業用水量總體呈下降趨勢。其中，2000—2001年用水量較大，每年平均為2.72億m3，2000年最高,達2.74億m3。德州市工業用水量從2005年開始明顯下降，到2009年僅為0.66億m3，較2000年下降了2.08億m3。2005—2009年，德州市工業用水量變化緩慢平穩，平均每年為0.65億m3，與2000—2001年工業平均用水量相比，降低了76%。2000—2010年德州市工業用水量在全市總用水量中的比重總體也呈下降趨勢。其中2000年、2001年和2003年工業用水量占總用水量的比例較高，分別為11.3%、12.8%和10.5%。2010年工業用水量為1.49億m3，占7.3%，占總用水量比例有所升高。

1.3 城市及生活用水變化情況

與農業、工業用水情況相反,城市及生活用水量從2001年的1.22億m3逐漸遞增為2010年的1.44億m3，用水所占比例從5.8%上升至7.1%。其中2000年的用水量最大，為1.55億m3，在總用水量中所占比例為6.4%。德州市2000—2001年城市及生活用水量年均 1.39億 m3，2010年用水比例最高，為7.1%。

2 德州市用水結構變化影響因素

2.1 產業結構升級對工業用水結構的影響

產業結構升級是促成工業產值上升而用水量穩中有降的重要因素。對于城市的用水需求，尤其是對工業用水的需求，以往許多預測明顯偏大的一個主要原因在于沒有正確地分析產業結構變化及其他因素對于用水的影響。相關研究證明：工業用水量與工業產值和用水定額呈正相關關系，而與重復利用率負相關，工業產值的增長始終要求增加取水量，用水定額的減小與重復利用率的提高則有助于工業用水量的降低。德州市2000—2010年工業用水重復率變化情況如圖1示。

圖1 2000—2010年德州市工業用水重復利用率變化圖

由圖1可知，2000—2010年德州市工業用水重復利用率呈逐漸升高的趨勢，從37%提高至70%。同時隨著科學技術和企業工藝的不斷改進，重復利用率在升高到一定程度時出現趨于緩和穩定的趨勢。如2005—2010年，工業重復利用率變化幅度較小，在2%～10%之間。將工業用水量與重復利用率數據進行擬合，如圖2示。

由圖2可知：隨著重復利用率的不斷增大工業用水量不斷減少。說明工業重復利用率是影響工業用水量的一個重要因素，也是產業結構調整中較為關鍵的一項工業節水措施。

圖2 工業用水量與重復利用率擬合圖

2.2 節水工程建設對農業用水結構的影響

近年來，德州市農業用水比重偏高和灌溉利用率較低，在一定程度上加劇了區域水資源的緊張狀況。據有關資料顯示：2007年底德州市節水灌溉面積為7.35萬hm2，節水灌溉率僅為16.7%，節水率偏低。通過不斷加強節水灌溉工程建設，到2010年，德州市節水灌溉面積達到10.29萬hm2，占可利用耕地面積的11.9%，節水灌溉率達到53.4%。德州市2000—2010年農業節水量變化情況如圖3示。

由圖3可知：2000—2010年德州市農業節水量呈現逐年上升的趨勢。由于德州市耕地面積逐年增大，農業耗水量在各行業用水中所占比例最大，所以農業用水量與節水量呈現出相同的變化趨勢。同時，農業用水量在一定程度上反映出對節水總量的重要性，隨著農村經濟的迅速發展，灌溉面積不斷增加，農業用水量也隨著增大。這使農業節水潛力逐步增

圖3 德州市農業節水量變化圖

2.3 人口對城市及生活用水結構的影響

生活用水包括城鎮生活用水和農村生活用水。其中城鎮生活用水中包括居民家庭用水和公共用水（含商業、建筑業、流動人口、生態環境、旅游用水等）。農村生活用水包括農民家庭用水和家養牲畜用水。人口增長、人均生活用水量的提高，以及城市環境建設是帶動生活用水迅速遞增的主要驅動因素。德州市2000—2010年人口變化情況如圖4示。

圖4 德州市人口變化情況圖

由圖4可知：隨著城市化水平的不斷提高及外來人口的增加，德州市人口從2000年的530.37萬人增加到2010年的570.18萬人，年均增長率為0.73%。德州市人均生活用水量已從2000年的90 L/d增加到2010年108 L/d，10年間增加了20%，進而影響城市及生活用水比例。

同時，節水器具普及率也是影響城市及生活用水量及比例變化的重要因素。2004年德州市城市及生活毛用水量每人119 L/d，節水器具的普及率僅30%，供水管網的漏失率高達20%，生活凈用水95 L/d。其他縣（市、區）生活毛用水量83 L/d，節水器具的普及率僅20%，供水管網的漏失率高達25%，生活凈用水65 L/d。2010年節水器具普及率提高到70%，管網漏失率減少到8%。在一定程度上降低了用水量，對用水結構變化產生一定影響。

3 結語

通過以上分析可知：1）德州市用水結構變化總體呈現以下趨勢：總用水量趨于平穩，工業用水和城市及生活用水量從量上和占總用水量的比重上分別呈現下降和上升的趨勢。2）節水技術的推廣帶來農業用水效率的大幅提高，城市化、農村產業結構調整也是影響農村用水變化的重要因子。3）重復利用率、用水定額水平的提高對工業用水變化有驅動作用。4）人口數量及生活節水器具推廣以及用水定額的變化是影響城市及生活用水量變化和用水結構調整的重要因素。