(河北省唐山水文水資源勘測局,河北 唐山 063000)
河北省唐山市曹妃甸區水資源短缺,淺層地下水可利用量少,深層地下水超采嚴重。水資源使用權(水權)確權登記是以可持續、留有余量、生活優先、注重生態為原則,科學合理地將區域內可以持續使用的水量分配給取用水單位和個人,以激勵用水單位和個人節水、愛水,提高用水效率,實現水資源可持續利用[1]。
唐山市曹妃甸區位于河北省南部,北臨灤南縣,西部接豐南區,東部與樂亭縣毗鄰,距離唐山市區約80km,全區陸域總面積1943.72km2,海域面積約2000km2。2012年7月經國務院批準撤銷唐海縣建立曹妃甸區,現共轄5個鎮、1個街道辦事處、8個農場和2個養殖場,共計122個村,24個居委會,3個居民點。截至2015年末全區總人口21.98萬,其中農村人口9.41萬,城鎮人口12.57萬。
a.城鎮供水。曹妃甸區城鎮采取集中供水方式,供水廠包括:唐海縣自來水公司、唐山市曹妃甸供水有限責任公司、南堡開發區供水公司和唐山曹妃甸區臨港供水有限公司。唐海縣自來水公司水源地為曾家灣水源地,全部為深層地下水。南堡開發區供水公司和唐山曹妃甸區臨港供水有限公司分別從唐海縣自來水公司和唐山市曹妃甸供水有限責任公司引水[2]。唐山市曹妃甸供水有限責任公司從陡河水庫引水,據統計現狀城鎮總供水人口為6.71萬。
b.農村供水。全區農村現狀有80個供水工程,其中單村供水工程74個、聯村供水工程6個,供水人口為15.27萬,供水水源均為深層地下水。根據調查資料,農田灌溉水源主要為域外引水和深層地下水。
c.供水量。以2015年為現狀年,依據唐山市水資源公報及實際調查資料,曹妃甸區現狀供水總量為27624.9萬m3(不包括海水直接利用),其中地表水引水23172.0萬m3,深層地下水供水4452.9萬m3。
曹妃甸區現狀用水包括農業、生活、工業、城鎮公共、林牧漁畜以及生態用水,總用水量為27624.9萬m3。其中,農田灌溉用水量為18775.1萬m3,畝均用水量為516.5m3/畝。現狀城鎮生活總用水量為546.3萬m3,農村生活總用水量為530.0萬m3。折算到用水戶,現狀城鎮人均用水量為223.0L/人·d,農村人均用水量為95.1L/人·d。
截至2015年,全區共有用水企業326家,以機械、石油化工、電力等為主,總用水量5553.5萬m3。按現價計算,萬元工業增加值用水量為21.3m3/萬元。城鎮公共用水包括建筑業和服務業,其中建筑業用水量250.0萬m3,服務業用水量450.0萬m3。
2015年曹妃甸區林牧漁畜用水量1460.0萬m3,其中,魚塘補水1000.0萬m3,牲畜用水460.0萬m3,全部為深層地下水。
生態環境用水主要包括綠化灌溉用水和道路噴灑用水,其中綠化灌溉用水44.0萬m3,道路噴灑用水16.0萬m3。
全區農業、工業、生活、林牧漁畜、城鎮公共、生態用水結構為68∶20.1∶3.9∶5.3∶2.5∶0.2。
曹妃甸區多年平均(1956—2014年系列)降水量為552.7mm,折合徑流深62.0mm,多年平均地表水資源量為10174.0萬m3(計算陸域面積1641km2)。
曹妃甸區地處沿海區域,全區淺層地下水資源主要分布在曹妃甸城區附近的第六、第八、第九農場、柳贊鎮、濱海鎮等范圍內(礦化度≤2g/L),淺層地下水資源量為4320.8萬m3。
根據上述地表水、地下水資源量分析,曹妃甸區多年平均水資源總量為14494.8萬m3。
曹妃甸區可利用水資源主要包括淺層地下水(礦化度≤2g/L)、地表水、深層地下水、和非常規水。
a.淺層地下水。根據《唐山市水資源評價報告》等資料分析,曹妃甸全區淺層地下水資源主要分布在曹妃甸城區附近的第六、第八、第九農場、柳贊鎮、濱海鎮等范圍內(礦化度≤2g/L),淺層地下水資源可利用量為2064.0萬m3。
b.地表水。由于曹妃甸區土壤鹽堿化,且缺少地表水積蓄工程,只有少量地表水與域外調水可以綜合利用。根據2013—2015年曹妃甸域外調水統計資料分析,近3年平均地表水供水量為26864.55萬m3,以灤河引水為主。
c.深層地下水。曹妃甸區深層承壓水可開采量為1964.0萬m3,而現狀深層地下水供水量為4452.9萬m3,所以曹妃甸區深層地下水處于超采狀態。
d.非常規水。非常規水主要包括微咸水、再生水和海水淡化。曹妃甸區淺層咸水層底界深度約40m,微咸水底界深度60~73m;含水層巖性均為粉砂,咸水及微咸水層含水層厚度8.0~13.0m;平均單位涌水量僅0.117m3/h·m,無法大量開采,水量無法保證。曹妃甸區內建有兩座污水處理廠,其中曹妃甸區污水處理廠2014年污水處理量為860.0萬t;南堡污水處理廠2014年污水處理量為2715.0萬t。因沒有配套的再生水供水工程,再生水直接排放入海,未進行有效利用。曹妃甸海水淡化工程目前僅有首鋼京唐公司海水淡化工程投入運行,處理海水量為825.0萬t/a,目前只供首鋼京唐公司使用。綜上分析,上述非常規水資源量不適合計入曹妃甸區可分配水總量范圍。
曹妃甸區農田灌溉、林牧漁畜、工業、城鎮公共、城鎮居民生活等用水部分取用深層地下水,農村生活全部為深層地下水。根據《河北省水權確權登記辦法》要求,可分配水總量中不包括深層地下水,但應計入全區地下水用水量和總水量中,并與《河北省唐山市實行最嚴格水資源管理制度紅線控制目標分解方案》(以下簡稱“三條紅線”)中規定的全區總水量控制指標進行對比,若超過總水量控制指標,則以控制指標為準。
a.地下水可分配水量。全區淺層地下水資源可利用量為2064.0萬m3(礦化度≤2g/L)。依據水資源優化配置原則,在有淺層可供地下水水源的區域,農田灌溉、林牧漁畜、城鎮公共等應優先取用淺層地下水,減少深層地下水開采量。據此需核減部分深層地下水取水量,其中農田灌溉核減950.0萬m3,林牧漁畜核減754.0萬m3,城鎮公共核減160.0萬m3,工業核減200.0萬m3。生態環境用水將逐步用再生水進行替換,所以不再核減。共計核減深層地下水開采量2064.0萬m3。詳見下表。

曹妃甸區優化配置地下水開采量計算 單位:萬m3
綜上分析,全區地下水總用水量為4452.9萬m3,低于“三條紅線”規定的全區地下水總量控制指標7400.0萬m3,因深層地下水不參與水權分配,故可分配地下水總量為2064.0萬m3。
b.地表水。根據2013—2015年曹妃甸區水資源年報統計資料分析,3年平均地表水供水水量為26864.6萬m3。
c.可分配水總量。曹妃甸地區淺層地下水可利用量少,且分布不均,在沒有合適的水源替換的情況下仍需每年開采深層地下水2388.9萬m3,則全區用水總量應為淺層地下水、地表水與每年需開采深層地下水總量之和,為31317.5萬m3,高于“三條紅線”用水總量控制指標31020.0萬m3。所以應以“三條紅線”用水總量控制指標為準核算可分配水總量。
深層地下水不在可分配水量范圍之內,所以最終確定可分配水總量為28631.1萬m3,其中淺層地下水2064.0萬m3,地表水26567.1萬m3。
依據前述分析,現狀城鎮人均用水量為223.0L/人·d,農村人均用水量為95.1L/人·d。 均高于《河北省用水定額》中城鎮人均用水量定額值50~140L/人·d和農村城鎮人均用水量40~60L/人·d的要求。 根據曹妃甸區實際用水情況調查分析,普遍存在水資源浪費、節水器具使用率較低等現象,因此最終確定的城鎮生活合理用水量定額值確定為110.0L/人·d,農村人均用水量定額為60L/人·d。 依此計算城鎮生活可分配水量為135.9萬m3,農村生活合理用水量為334.4萬m3。為保證供水質量,允許農村生活繼續開采深層地下水,不占用可分配水量指標。
截至2015年,全區工業用水戶326家,按照其取水許可證、水平衡測試報告、萬元工業增加值用水量、單位產品用水量等情況綜合確定取水量。經統計分析,工業合理用水量確定為5553.5萬m3。其中包括取用深層地下水369.4萬m3,因此最終確定工業可分配水量為5184.1萬m3。
2015年曹妃甸城鎮公共用水量中建筑業用水量250.0萬m3,服務業用水量450.0萬m3。根據調查資料分析,曹妃甸區建筑用混凝土基本為商品混凝土,其生產符合《普通混凝土配合比設計規程(JGJ 55—2011)》的要求,因此建筑業用水量確定為250.0萬m3。截至2015年底曹妃甸區共有服務業用水戶170家,根據《河北省生活用水定額》中的行業規定標準,服務業用水量確定為450.0萬m3。
由于城鎮公共用水核減深層地下水160.0萬m3,繼續開采深層地下水40.0萬m3,因此最終確定的城鎮公共可分配水量為660.0萬m3。
根據統計資料,曹妃甸區現有魚塘面積12.25萬畝,畝均補水量81.6m3/畝·a,符合《河北省農業用水定額》中魚塘補水定額標準,現狀用水合理,因此現狀漁業用水量核定為1000.0萬m3。由于漁業用水核減深層地下水754.0萬m3,繼續取用深層地下水246.0萬m3,因此最終確定的漁業可分配水量為754.0萬m3。
曹妃甸區2015年生態環境用水包括綠化灌溉和道路噴灑。依據市政用水調查資料,綠化灌溉面積220.0萬m2,城鎮環境衛生噴灑88.0萬m2。
依據2015年用水量數據計算的綠化灌溉用水定額為0.2m3/(m2·a),符合《河北省用水定額》中城市綠地灌溉用水定額0.6m3/(m2·a)的要求。因此,綠化灌溉水量確定為44.0萬m3。
依據2015年用水量數據計算的城鎮環境衛生噴灑用水定額為2.25L/m2·d,符合《室外給水設計規范》(GB 50013—2006)中道路噴灑用水定額2~3.0L/m2·d的要求。因此,城鎮環境衛生噴灑水量確定為16.0萬m3。
綜上所述:全市生態環境用水量為綠化灌溉水量與城鎮環境噴灑水量之和,為60.0萬m3。2017年起逐步切換為再生水,待再生水量充足后就不再使用自來水進行綠化灌溉和城鎮環境噴灑,不占用可分配水量指標。
為保證水權有效期內基本生活需水的增長需預留水量,需要預留的水量為城鎮居民生活需水增量。農村生活預留量以原水源地下水調劑,不再計入預留量。生態環境需水增量由再生水調劑,不再計入預留量。
預測到2020年末城鎮供水人口為13.16萬。在綜合分析曹妃甸區現狀用水水平及其年增長、節水措施情況的基礎上,參照《河北省用水定額》確定2017—2020年全區城鎮生活用水定額為110L/人·d。據此計算,到2020年全區城鎮生活需水量為528.4萬m3,較現狀年增加259.0萬m3。因此,曹妃甸區在水權有效期內城鎮生活需水增量為259.0萬m3。生態環境用水應優先利用非常規水,不再對生態供水增量進行預留。因此預留水量最終確定為259.0萬m3,占核定的可分配水總量的0.9%。
根據《河北省水權確權登記辦法》要求,可分配水總量中不包括深層地下水,故農村生活、城鎮生活、城鎮公共、工業、林牧漁畜用水項目中的深層地下取水部分不計入可分配總量,生態環境用水逐步轉換為再生水,因此農業可分配水量為全區核定的可分配水總量扣除合理的上述用水項目中的淺層地下水、地表水部分以及預留水量后的剩余水量。最終確定農業可分配水量為21683.1萬m3。
《河北省水權確權登記辦法》規定農業用水需核發水權證,所以需要對農業用水進行水權分配,根據畝均農業可分配水量和承包經營的耕地面積進行計算,最終確權到農業用水戶。
曹妃甸全區農業可分配水量為21638.1萬m3,灌溉耕地面積36.35萬畝,核算畝均農業可分配水量為595.3m3。高于《河北省用水定額》中水稻529.5m3/畝的定額值,因此以《河北省用水定額》規定的水稻灌溉定額值進行最終核算,全區農業用水水權分配水量為19248.9萬m3。根據畝均農業可分配水量和承包經營的耕地面積計算,最終確權到戶。
a.曹妃甸區水利計量設施有待完善,水利監測數據不完整。需要進一步加強水利計量設施建設,完善數據監測系統,為實施水權管理提供可靠支撐。
b.目前水資源管理效率不高,一方面水資源短缺、水污染加劇、水生態惡化,另一方面卻存在浪費嚴重、再生水未得到有效利用等不協調局面。
c.現狀非常規水利用技術及其配套工程設施還有待完善,利用率偏低。未來需要解決好非常規水利用技術,同時加快非常規水配套工程建設。
d.農村生活供水將繼續開采深層地下水,目前無可置換水源。長遠考慮需要完善水源置換工程規劃,加快替代水源工程建設,減少深層地下水開采造成的一系列環境問題。
[1] 孫梅英,馬素英,付銀環,等.河北省水權確權登記方法解析[J].中國水利2015,20:23-24.
[2] 張媛.淺談唐山市沿海區域水資源優化配置[J].河北水利,2014(7):27.