珠三角典型城鎮(zhèn)中長期需水預(yù)測分析
——以小欖鎮(zhèn)為例

張安琪，劉達(dá)，邱靜，陳暉

（1.廣東省水利水電科學(xué)研究院，廣州 510610；2.廣東省水資源與水生態(tài)管理中心，廣州 510610；3.廣東省水動(dòng)力學(xué)應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510610；4.河口水利技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，廣州 510610）

城市需水預(yù)測特別是中長期需水預(yù)測，既是開展供水規(guī)劃、水利建設(shè)的依據(jù)，也是實(shí)現(xiàn)水資源合理配置和調(diào)度、有限水資源持續(xù)利用、城鎮(zhèn)供水設(shè)施合理建設(shè)的基礎(chǔ)。小欖鎮(zhèn)作為珠三角典型城鎮(zhèn)，依據(jù)“節(jié)水優(yōu)先”的治水理念，在廣東省最嚴(yán)格水資源管控目標(biāo)要求下，通過區(qū)域人口變化趨勢、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等指標(biāo)合理預(yù)測未來需水量，對控制區(qū)域用水總量、提高區(qū)域用水效率及保障水資源安全均具有重要意義。

1 區(qū)域概況

1.1 區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會情況

《2022 年中山統(tǒng)計(jì)年鑒》顯示，2021 年中山常住人口446.69 萬人，其中小欖鎮(zhèn)常住人口79.05萬人，占全市常住人口的17.70%，城鎮(zhèn)化率達(dá)89% ；2021 年中山地區(qū)生產(chǎn)總值3 566.17 億元，其中小欖鎮(zhèn)地區(qū)生產(chǎn)總值489.08 億元，位居全市首位，成為廣東省中心鎮(zhèn)和中山市工業(yè)強(qiáng)鎮(zhèn)。[1]

1.2 區(qū)域用水情況

2021 年7 月，原小欖、東升鎮(zhèn)合并，設(shè)立新的小欖鎮(zhèn)。新鎮(zhèn)由三個(gè)水廠分區(qū)聯(lián)網(wǎng)供水，水源采取分散取水的方式。永寧自來水廠負(fù)責(zé)永寧片區(qū)供水，東升水廠負(fù)責(zé)東升片區(qū)供水，小欖水廠負(fù)責(zé)其余地區(qū)的供水。由于咸潮等因素影響取水水質(zhì)，東升水廠取水口將于2023 年12 月停止取水，其取水泵房作為加壓泵站使用，由小欖水廠和永寧水廠承擔(dān)其供水任務(wù)。目前全鎮(zhèn)供水管網(wǎng)系統(tǒng)較完善，自來水供水普及率達(dá)100%。

2021 年小欖鎮(zhèn)三家水廠共取水12 337.62 萬m3（據(jù)水廠提供數(shù)據(jù)）。其中，小欖水廠取水7 554.19萬m3，占比61.23% ；永寧水廠取水9.46 萬m3，占比9.46% ；東升水廠取水3 615.66 萬m3，占比29.31%。各供水廠2017～2021 年取水量見圖1。

圖1 小欖鎮(zhèn)各供水廠2017～2021 年取水量

2 社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測

2.1 人口變化趨勢及預(yù)測

2011～2021 年，小欖鎮(zhèn)人口總數(shù)呈上升趨勢、增長率呈下降趨勢（見圖2、圖3）。[1]該鎮(zhèn)地處“一核一帶一區(qū)”的重要位置，近年經(jīng)濟(jì)發(fā)展向好，隨著粵港澳大灣區(qū)建設(shè)的深入推進(jìn)，結(jié)合該鎮(zhèn)相關(guān)規(guī)劃，其與周邊及港澳地區(qū)的合作將更為深廣，在全力打造灣區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新增長極和改革開放新高地效應(yīng)帶動(dòng)下，將對周邊省份、城市人口保持較強(qiáng)吸引力，因此判斷該鎮(zhèn)未來人口呈持續(xù)增長趨勢。同時(shí)，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)[1]及近年來人口政策變動(dòng)情況進(jìn)行分析，預(yù)測小欖鎮(zhèn)未來人口增長率較近年平均增長率有所提高，至規(guī)劃水平年2025 年的年均人口增長率為0.8%，城鎮(zhèn)化率為90% ；2030 年年均人口增長率為0.9%，城鎮(zhèn)化率為92%。以2021 年新小欖鎮(zhèn)79.05 萬人作為用水人口基數(shù)，預(yù)測該鎮(zhèn)2025 年總?cè)丝跒?1.61 萬人，2030 年為85.35 萬人（見表1）。

表1 小欖鎮(zhèn)人口預(yù)測結(jié)果

圖2 小欖鎮(zhèn)2011～2021 年常住人口（單位：萬人）

圖3 小欖鎮(zhèn)2011～2021 年常住人口增長率

2.2 地區(qū)生產(chǎn)總值和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)預(yù)測

開展地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)測，要先預(yù)測該地GDP，再根據(jù)各產(chǎn)業(yè)比例預(yù)測結(jié)果分配到各產(chǎn)業(yè)。預(yù)測思路為：據(jù)2012 ～2021 年小欖鎮(zhèn)實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)值，分析GDP 實(shí)際年均增長率；再結(jié)合該鎮(zhèn)“十四五”規(guī)劃綱要和近年經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，預(yù)測各規(guī)劃水平年的總產(chǎn)值和三產(chǎn)增加值，從而確定各規(guī)劃水平年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)目標(biāo)，分解計(jì)算一、二、三產(chǎn)業(yè)的增加值。其中，第二產(chǎn)業(yè)增加值為工業(yè)和建筑業(yè)增加值。為了科學(xué)預(yù)測小欖鎮(zhèn)GDP 發(fā)展趨勢，從小欖鎮(zhèn)歷史和發(fā)展目標(biāo)、周邊城市發(fā)展對比、廣東省平均發(fā)展水平等情況進(jìn)行綜合分析。

（1）小欖鎮(zhèn)GDP 總量預(yù)測。2012～2021 年，小欖鎮(zhèn)GDP 年均增長率為4.91%。隨著粵港澳大灣區(qū)建設(shè)向縱深發(fā)展、深中通道竣工通車等，其產(chǎn)業(yè)聯(lián)系更趨密切，協(xié)同發(fā)展模式得到優(yōu)化，這些都為小欖鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添了新動(dòng)力。同時(shí)，周邊城市珠海、江門、佛山、東莞和深圳近5 年GDP 平均增長率分別為11.53%、8.12%、6.85%、9.81%和8.89%，可見大灣區(qū)城市整體發(fā)展趨勢良好（據(jù)各市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)）。

小欖鎮(zhèn)作為中山重要的產(chǎn)業(yè)基地，預(yù)測其未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍處于該市領(lǐng)先水平，并在整個(gè)大灣區(qū)有較強(qiáng)競爭力。考慮到目前該鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已由高速轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，降速提質(zhì)是現(xiàn)實(shí)要求和客觀規(guī)律，且受新冠疫情影響，所以至2025 年年均增長率取5%，2025 ～2030 年年均增長率取4.5%。由此計(jì)算出2025 年、2030 年小欖鎮(zhèn)地區(qū)生產(chǎn)總值分別為594.48 億元、740.83 億元。

（2）三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)預(yù)測。2021 年，小欖鎮(zhèn)三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例為1.39∶56.95∶41.66。[1]按先進(jìn)城市（如深圳、珠海）發(fā)展規(guī)律，隨著城市不斷發(fā)展，第一產(chǎn)業(yè)比重將逐漸降低，第三產(chǎn)業(yè)比重將逐漸增加。結(jié)合參考《中山市小欖鎮(zhèn)節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃》，按線性變化規(guī)律，確定1.39∶56.95∶41.66作為2025 年GDP 預(yù)測結(jié)構(gòu)比例；1.39∶56.94∶41.67作為2030 年GDP 預(yù)測結(jié)構(gòu)比例。由此得出2025年小欖鎮(zhèn)三次產(chǎn)業(yè)GDP 分別為8.26 億元、338.55億元、247.66 億元；2030 年三次產(chǎn)業(yè)GDP 分別為10.30 億元、421.83 億元、308.70 億元（見表2）。

表2 小欖鎮(zhèn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果

2.3 農(nóng)業(yè)發(fā)展及土地利用預(yù)測

2021 年小欖鎮(zhèn)糧食作物種植面積3.1 畝，經(jīng)濟(jì)作物種植面積16 031.1 畝，水產(chǎn)養(yǎng)殖面積30 370.6 畝。[1]農(nóng)業(yè)用地面積呈逐年下降趨勢，但降幅逐漸減少，至2021 年趨于穩(wěn)定。由此預(yù)測該鎮(zhèn)2025 年農(nóng)業(yè)用地面積略有下降，降幅取2% ；2030年降幅取0.5%。主要農(nóng)業(yè)指標(biāo)預(yù)測結(jié)果見表3。

表3 小欖鎮(zhèn)主要農(nóng)業(yè)指標(biāo)預(yù)測結(jié)果

3 需水量預(yù)測

需水量分析通常有分類用水指標(biāo)法和供水趨勢法兩種。供水趨勢法以歷史用水自然增長為依據(jù)進(jìn)行測算，考慮相對簡單。而分類用水指標(biāo)法考慮因素全面，充分考慮了人口增長、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、行業(yè)用水效率指標(biāo)等綜合要素，并結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃預(yù)測規(guī)劃水平年各行業(yè)需水情況。[2-4]故本研究采用分類用水指標(biāo)法預(yù)測總需水量，尤其針對小欖鎮(zhèn)以一般工業(yè)和生活用水為主的地區(qū)，能較好反映工業(yè)領(lǐng)域新增用水。

3.1 生活需水預(yù)測

生活需水主要采用人均日需水定額法進(jìn)行預(yù)測。[5-6]據(jù)《廣東省用水定額》，[7]新小欖鎮(zhèn)為中等城鎮(zhèn)，城鎮(zhèn)居民生活用水定額指標(biāo)為150（L/人·d），農(nóng)村居民生活用水定額指標(biāo)為150（L/人·d）；中山2021 年城鎮(zhèn)居民生活用水定額指標(biāo)為216（L/人·d），農(nóng)村居民生活用水定額指標(biāo)為84（L/人·d）。考慮生活水平提高增加用水以及節(jié)水型社會建設(shè)促進(jìn)作用的雙重影響，并與相鄰城市進(jìn)行對比，按趨勢分析法預(yù)測2025 年小欖鎮(zhèn)城鎮(zhèn)居民生活用水定額可達(dá)150（L/人·d），2030 年仍維持在150（L/人·d）；2025 年小欖鎮(zhèn)農(nóng)村居民生活用水定額可達(dá)130（L/人·d），2030 年仍維持在130（L/人·d）。另外，《廣東省用水定額》為凈定額，還需考慮管網(wǎng)漏損率。據(jù)小欖鎮(zhèn)現(xiàn)狀管網(wǎng)漏失率水平，預(yù)測該鎮(zhèn)到2025 年供水管網(wǎng)漏損率控制在10%以內(nèi)，2030 年控制在8%以內(nèi)。根據(jù)以上用水定額指標(biāo)和人口預(yù)測結(jié)果，估算小欖鎮(zhèn)2025 年生活需水量為4 898萬m3/a，2030 年為5 052 萬m3/a。

3.2 工業(yè)需水預(yù)測

《中山市“十四五”用水總量和強(qiáng)度管控方案》下達(dá)小欖鎮(zhèn)2022 ～2025 年萬元工業(yè)增加值用水量目標(biāo)（不含火電）分別為15、14、13、13 m3/萬元，[8]但2021 年實(shí)際用水量為15.59 m3。按照趨勢分析法，預(yù)測2025 年和2030 年小欖鎮(zhèn)萬元工業(yè)增加值用水量分別為13 m3/萬元和12 m3/萬元，可滿足《廣東省規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目節(jié)水評價(jià)技術(shù)指南（試行）》相關(guān)要求。根據(jù)萬元工業(yè)增加值預(yù)測結(jié)果，得到小欖鎮(zhèn)2025 年和2030 年非火核電工業(yè)需水量分別為4 315 萬m3/a 和4 963 萬m3/a。

3.3 建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)需水預(yù)測

建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)需水量是采用行業(yè)增加值和萬元增加值用水定額計(jì)算。珠三角建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)較發(fā)達(dá)，第三產(chǎn)業(yè)隨著社會的進(jìn)步也將發(fā)展迅速，各地都將提高第三產(chǎn)業(yè)比重作為經(jīng)濟(jì)社會結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的方向。由2021 年廣東各地建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)用水指標(biāo)（見表4）可知（據(jù)各市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)及水資源公報(bào)），各地建筑業(yè)用水水平不均衡，廣州、深圳為較高水平，中山、珠海為中等水平，東莞、江門為較低水平；各地第三產(chǎn)業(yè)萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值用水量均較小，用水水平也較接近，珠海、中山最多，深圳最少。

表4 2021 年廣東各地建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)用水指標(biāo)

小欖鎮(zhèn)2021 年建筑業(yè)工業(yè)增加值用水量為26.44 m3/萬元，已處于中等水平，未來用水量降幅有限。采用線性趨勢法預(yù)測，該鎮(zhèn)2025 年、2030年建筑業(yè)工業(yè)增加值用水量分別為26 m3/萬元、25 m3/萬元；對應(yīng)2025 年、2030 年建筑業(yè)需水量分別為173 萬m3/a、207 萬m3/a。

小欖鎮(zhèn)2021 年第三產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值用水量為7.71 m3/萬元，距離珠三角地區(qū)先進(jìn)水平還有一定差距。按照先進(jìn)地區(qū)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測小欖鎮(zhèn)2025 年、2030年第三產(chǎn)業(yè)增加值用水量分別將至7 m3/萬元、6 m3/萬元；對應(yīng)2025 年、2030 年第三產(chǎn)業(yè)需水量分別為1 734 萬m3/a、1 852 萬m3/a。

3.4 農(nóng)業(yè)需水量預(yù)測

農(nóng)業(yè)需水項(xiàng)目分種植業(yè)灌溉需水、養(yǎng)殖業(yè)需水及畜禽需水，其中種植業(yè)進(jìn)一步劃分為糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物。考慮不同頻率下農(nóng)田灌溉用水定額，并結(jié)合小欖鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)情和《中山市水資源管理控制規(guī)劃（2021-2025）年》，[9]參考《廣東省用水定額》中先進(jìn)值確定小欖鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)用水定額，[7]預(yù)測2025 年糧食作物畝均用水量為450 m3/畝，經(jīng)濟(jì)作物畝均用水量為200 m3/畝，水產(chǎn)養(yǎng)殖畝均用水量為850 m3/畝；2030 年維持不變。根據(jù)農(nóng)業(yè)用地面積和用水定額，預(yù)測小欖鎮(zhèn)2025 年農(nóng)業(yè)需水量為2 844 萬m3/a，2030 年為2 830 萬m3/a。

3.5 河道外生態(tài)環(huán)境需水預(yù)測

河道外生態(tài)環(huán)境需水量主要是指城鎮(zhèn)綠地用水和道路澆灑用水，該需水量使用定額法預(yù)測。人均道路面積及人均公共綠地面積采用《中山市小欖鎮(zhèn)節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃》數(shù)據(jù)，預(yù)測小欖鎮(zhèn)2025 年和2030 年的人均道路面積均為6.9 m2/人，人均公共綠地面積均為18 m2/人。根據(jù)小欖鎮(zhèn)現(xiàn)狀綠化澆灑水平，小欖鎮(zhèn)2025 年、2030 年園林綠化和澆灑用水定額均采用《廣東省用水定額》規(guī)定的先進(jìn)值，即園林綠化用水定額為0.7 L/（m2·d），澆灑道路和場地用水定額為1.5 L/（m2·d）。[7]通過面積定額法計(jì)算小欖鎮(zhèn)2025 年、2030 年生態(tài)環(huán)境需水分別為683 萬m3/a、715 萬m3/a。

3.6 總需水量預(yù)測

根據(jù)以上需水預(yù)測結(jié)果，采用分類指標(biāo)法預(yù)測規(guī)劃水平年2025 年、2030 年小欖鎮(zhèn)需水總量分別為14 647 萬m3/a、15 592 萬m3/a（見表5）。

表5 小欖鎮(zhèn)規(guī)劃水平年需水預(yù)測結(jié)果（單位：萬m3）

4 需水預(yù)測與最嚴(yán)格水資源管理相符性分析

根據(jù)《中山市“十四五”用水總量和強(qiáng)度管控方案》，至2025 年小欖鎮(zhèn)用水總量控制在17 384 萬m3以內(nèi)，其中工業(yè)和生活用水總量控制在14 409 萬m3以內(nèi)，萬元工業(yè)增加值用水量控制在13 m3/萬元以內(nèi)，萬元GDP 用水量控制在27 m3/萬元以內(nèi)。本研究預(yù)測規(guī)劃水平年用水總量、萬元GDP 用水量以及萬元工業(yè)增加值用水量均可滿足中山市最嚴(yán)格水資源管理考核控制要求。

5 結(jié)語

本研究在對小欖鎮(zhèn)社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及用水現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，預(yù)測了區(qū)域的人口、地區(qū)生產(chǎn)總值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、土地利用等情況，并結(jié)合廣東省最新用水定額、趨勢分析及橫向?qū)Ρ确治觯捎梅诸愔笜?biāo)法預(yù)測了2025 年和2030 年小欖鎮(zhèn)生活、工業(yè)、建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)、河道外生態(tài)環(huán)境需水，得出年總需水量分別達(dá)14 647 萬m3、15 592 萬m3。預(yù)測數(shù)據(jù)說明，中山用水增長拐點(diǎn)可在2030 年前出現(xiàn)，這與國內(nèi)外發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的用水總量變化規(guī)律一致，預(yù)測結(jié)果較為合理。

(1)社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)測應(yīng)充分考慮全球宏觀經(jīng)濟(jì)趨勢及區(qū)域拉動(dòng)效應(yīng)。社會經(jīng)濟(jì)預(yù)測應(yīng)以國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)及統(tǒng)計(jì)年鑒等相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，還要綜合考慮近年全球經(jīng)濟(jì)下行、疫情等不確定影響因素，并結(jié)合粵港澳大灣區(qū)對中山經(jīng)濟(jì)增長的拉動(dòng)效應(yīng)綜合分析預(yù)測。(2)工業(yè)、建筑業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)用水定額要合理取值。用水定額選取很重要，不但要分析歷年趨勢，更要進(jìn)行橫向比較，尤其是先進(jìn)地區(qū)。如用水水平中等的中山，對標(biāo)2030 年，應(yīng)以珠三角用水水平較高的廣州、深圳為參照進(jìn)行合理取值，以提高用水效率。