朝陽市水資源優化配置方案探析

那榮越

(遼寧省水利水電勘測設計研究院有限責任公司，沈陽 110006)

“十三五”規劃提出以水定城、以水定產，全面實施最嚴格水資源管理制度和建設節水型社會的指導思想[1-2]。中央城市工作會議提出了傳承歷史、綠色低碳、尊重自然的理念，并將城市綜合承載能力和環境容量作為城市規模和定位的根本依據。

近年來，受高強度水土資源開發、人口壓力持續增長和水循環系統穩定性下降等因素的影響，朝陽市水生態受損、水資源短缺、水污染加劇等問題日趨突出，水資源承載力與經濟社會發展失衡，并逐漸成為制約區域可持續發展的“瓶頸”[3]。對此，為實現經濟社會、生態環境與水資源的協調發展，研究探討“三條紅線”用水總量控制下的水資源配置方案逐漸引起水文學者的高度重視。文章以朝陽市為例，結合城市未來發展規劃及水資源利用現狀，以“三條紅線”控制為原則嘗試探索水資源配置方案，旨在為朝陽市未來用水規劃、產業結構調整和水資源高效利用提供一定參考。

1 研究區概況

朝陽市位于遼寧西部，北依腹地，面向沿海，交通便利，地理位置優越。朝陽市轄1個自治縣、2個縣和2個市轄區，代管2個縣級市，常住人口355萬，總面積19736km2。2019年，實現生產總值843.1億元，其中第一、二、三產業增加值194.6億元、248.0億元、400.5億元，三次產業之比23.1∶29.4∶47.5。全年糧食作物播種面積42.55萬hm2，其中玉米、經濟作物、油量作物、蔬菜與食用菌、果園播種面積為32.93萬hm2、4.00萬hm2、0.34萬hm2、3.05萬hm2、2.62萬hm2。

朝陽境內有大凌河、小凌河、老哈河、青龍河4大水系，總積水面積19777km2，其中流域面積超過100km2的河流有69條，總長度2560km，多年平均地表徑流量13.22億m3。大凌河屬于該區域最大的河流，流經長度226.7km2。朝陽市位于北溫帶大陸性季風氣候區，多年平均氣溫5.4℃-8.7℃，無霜期120-155d，年降水量450-580mm，受地形條件和自然環境等因素限制，降水時空分布差異較大，主要分布在5-8月。

2 水資源開發利用現狀

2.1 現狀供用水量

2020年朝陽市總供水量52593.2萬m3，其中地表水、地下水供水量和污水回用量為4898.8萬m3、45248.3萬m3、2446.1萬m3，分別占總供水量的9.3%、86.0%、4.7%。地表水供水量中，蓄水、引水、提水工程供水量2538.7萬m3、1889.3萬m3、470.8萬m3，分別占地表水供水量的51.8%、38.6%、9.6%。地下水供水量中，所供水量全部為淺層地下水。

2020年朝陽市總用水量為52593.2萬m3，其中生態環境、居民生活、農田灌溉、工業生產、城鎮公共和林牧漁學用水量為1441.0萬m3、8715.5萬m3、22863.0萬m3、6725.4萬m3、2938.2萬m3、9910.1萬m3。流域分區用水量：大凌河42135.0萬m3，小凌河2888.7萬m3，老哈河5341.0萬m3，青龍河2228.5萬m3。

朝陽市現有再生水大多數通過渠道引入水庫，主要用于農業灌溉，只有較少部分用于公共設施沖洗及園區道路噴灑。朝陽市地下水開采率達到85%左右，現階段具有較高的開發利用程度。

2.2 水資源承載力與現狀用水適應性

水資源承載力是指以可預見的社會經濟、技術發展水平為基準，以維護生態系統的良性循環和可持續發展為原則，經適當的優化配置，某一具體歷史發展階段水資源最大支撐區域經濟社會發展的能力[4-6]。

結合朝陽市水資源開發利用現狀，萬元GDP用水量、人均水資源量均高于或接近全國平均水平，整體用水程度較高。朝陽市農田灌溉用水量(22863.0萬m3)占總用水量(52593.2萬m3)的42.47%，仍需進一步優化用水結構。目前，朝陽市地下水開采量較大，局部地下水出現一定程度的超采，整體用水效率不高，水資源缺少統一管理和科學規劃。

總體而言，朝陽市現狀用水總量并未超出“三條紅線”的控制指標，當地水資源承載力與開發利用程度基本適應。

2.3 水資源開發利用現存問題

雖然，朝陽市現狀用水量未超出“三條紅線”控制指標，但依然存在農業用水比重偏大、用水結構不合理，水利工程建設滯后，局部地下水超采、地下水開發利用程度高等問題。

3 水資源優化配置方案

3.1 水資源配置原則

1)地下水保護原則。在水庫、江河等地表水、城鎮公共供水以及其他水源滿足用水需求的條件下，全部限期關停城鎮現有地下取水工程；除對水質有特殊要求必須保留的和為保證供用水安全必須轉為應急備用水源外，限期封閉[7]。

2)供水安全原則。水資源配置要考慮應急狀態下城市最基本的用水需求，即保證城市供水安全。

3)統籌兼顧原則。統籌考慮城市與縣域之間、行業之間、近遠期之間、經濟社會與生態環境之間的用水需求。

4)優先配置已有供水工程潛力原則。核定現狀取水能力，即核實現狀水源地95%保證率供水量，利用供水潛力進行水資源配置[8]。

5)污水處理回用優先原則。城市污水處理廠按城市不同的用途分級處理污水，優先使用于生態環境用水，還可用于熱電等工業企業。

6)地表水優先原則。配置先用地表水，后用地下水。在不適合建設地表水源的地區可以適當建設地下水源工程[9]。

3.2 總體思路

朝陽市水資源配置總體思路是：近期以閻王鼻子水庫，中、遠期以遼西北供水工程為骨干，輔之以現有或擬建的地下水源工程、污水處理回用工程，對朝陽城市及開發區、縣城及開發區、重點鎮、一般鄉、鎮政府所在地進行水源配置。閻王鼻子水庫2025年改為朝陽市應急備用水源，其供水量由遼西北供水工程替代。遼西北供水工程2025、2030年供朝陽地區城市水量分別為2.10億m3、2.50億m3。

3.3 水資源配置方案

3.3.1 朝陽市及開發區

朝陽市未來是以遼西北供水工程供水為主、以地下水源供水為輔的城市，因此需要研究供水安全。2020年、2025年、2030年供水安全所需水量分別為19.9萬t/d、21.7萬t/d、22.5萬t/d，若遼西北供水工程出現故障，尚需地下水源供水分別為5.5萬t/d、21.7萬t/d、22.5萬t/d。

朝陽市及開發區現狀地下水供水能力為21.03萬t/d，根據《遼寧省地下水資源保護條例》，按照《遼寧省地下水保護行動計劃》的要求，規劃朝陽城市及開發區各水平年削減管網區自備水量分別為0.68萬t/d、21.03萬t/d、21.03萬t/d，剩余地下水供水能力分別為20.35萬t/d、0萬t/d、0萬t/d。換而言之，保證2025年之后朝陽市供水安全，尚需要22.5萬t/d的應急水源。規劃閻王鼻子水庫供水工程、中山水源、扣北水源在2025年后，改為朝陽市應急備用水源，詳見表1、表2。

朝陽市及開發區發展導致的缺水，由污水處理回用、閻王鼻子水庫、新建地下水源、遼西北供水工程解決。各水平年增供的污水處理回用分別為0.16億m3、0.20億m3、0.25億m3；閻王鼻子水庫2020年供朝陽市及開發區水量為0.53億m3；2020年建設地下水源八寶，在2025年以后改為備用水源。遼西北供水工程2020年、2030年供朝陽及開發區水量分別為1.61億m3、1.92億m3。

表2 朝陽市規劃水平年城市供水安全分析表

3.3.2 縣級市及開發區

北票市因發展導致的缺水由污水處理回用、引白入北和遼西北供水工程解決。引白入北2020年前供北票用水0.18億m3，2025年、2030年改為備用水源，由遼西北供水工程替代。遼西北供水工程2025年、2030年供水量分別為0.26億m3、0.31億m3。

凌源市因發展導致的缺水由污水處理回用、凌源市應急引水工程解決。凌源市應急引水工程2020年、2025年、2030年供水量均為分別為0.18億m3。

3.3.3 縣城及開發區

朝陽縣城因發展導致的缺水由污水處理回用和新建地下水源、遼西北供水工程解決。新建地下水源在2020以后改為備用水源，由遼西北供水工程替代，2020、2030年由遼西北供水工程供水量分別為0.24億m3、0.28億m3。

喀左縣缺水由污水處理回用、興建地下公營子水源解決，公營子水源2020年、2025年、2030年供水量均分別為0.11億m3。

建平縣及開發區缺水由污水處理回用、興建地下建平引水工程解決，建平引水工程2020年、2025、2030年供水量均為分別為0.12億m3。

3.3.4 一般鄉、鎮

朝陽市沒有重點鎮，各鄉、鎮各水平年缺水應因地制宜建設小型水源工程解決。

綜上分析，朝陽市城市用水供需平衡及優化配置方案見表3。此外，通過新擴建再生水廠、污水處理廠、水廠等能夠保障朝陽市居民生活、工業用水；通過配套輸水建筑物、改造干支渠、大力發展高效節水產業、壓減灌溉面積等，能夠有效保障農業用水。因此，以上水資源配置方案技術上可行、經濟上合理。

表3 城市用水供需平衡及實施方案 萬m3

續表3 城市用水供需平衡及實施方案 萬m3

4 結 語

文章結合朝陽市未來發展規劃及水資源利用現狀，提出利用工程措施有效保障各行業用水需求的水資源配置方案，該方案與朝陽市最嚴格水資源管理制度、水資源承載力、城市發展規劃等相適應，可為朝陽市未來用水規劃、產業結構調整和水資源高效利用提供一定參考。

為有效控制地下水開采，建議未來發展過程中逐步關閉自備水井，貫徹實行最嚴格水資源管理制度，加強配套管線工程、再生水廠、污水處理廠、水廠等建設，增設事故備用水池及再生水調蓄工程，做好事故應急預案，全面落實水源保護政策等。