安溪縣水資源供需態(tài)勢分析

王曉陽

（安溪縣村內水庫水資源調配中心，福建 泉州 362400）

1 概況

安溪縣（117°36'～118°17'E，24°50'～25°26'N）位于福建省東南部的晉江西溪上游地區(qū)，隸屬于泉州市，東西長74 km，南北寬63 km，總面積3 057.28 km2。安溪縣下轄24 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)488 個村居（社區(qū)），常住人口120萬人[1]，是全省第三人口大縣。

安溪縣整體地勢自西北向東南傾斜，屬亞熱帶季風性氣候，境內溪流縱橫交錯。由于安溪縣水資源較為豐富，對水資源的開發(fā)與利用取得了巨大的經濟效益，但依舊存在如下問題：①水利工程建設時間較早，年久失修；②水利工程的供水量不能滿足需求；③水資源污染較為嚴重，且部分水資源還未開發(fā)；④水資源的利用效率不高，節(jié)水水平較低；⑤水資源管理體系不健全，距高效、協(xié)調的標準要求還有一定差距。為了解決上述問題，需對安溪縣水資源進行供需態(tài)勢分析[2-5]，在摸清水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀的基礎上，對不同規(guī)劃水平年的供、需水量進行預測，提出行之有效的節(jié)水措施和建議，為安溪縣水資源的高效利用提供科學依據(jù)。

2 水資源供需分析

本次水資源供需分析選取2020 年為規(guī)劃基準年，2030、2040、2050 年分別為不同階段的規(guī)劃水平年。

2.1 需水量預測

經濟與社會的發(fā)展水平、產業(yè)結構等因素都會對需水量的預測結果產生影響，本文依照經濟與社會發(fā)展及節(jié)水能力以正常速度增長的情景進行生活、工業(yè)、農業(yè)3個方面需水量預測。

2.1.1 生活需水量預測

生活需水量主要包括城鎮(zhèn)生活需水量與農村居民生活需水量，均采用定額法進行計算。

（1）城鎮(zhèn)生活需水量。參照其他同類城市及泉州市和安溪縣現(xiàn)狀生活用水水平[6]，同時結合調查資料及周邊臨近縣市資料進行綜合分析，最終確定安溪縣現(xiàn)狀城鎮(zhèn)綜合用水定額為274 L/（p.d），其中城鎮(zhèn)居民生活用水定額為170 L/（p.d）、城鎮(zhèn)公共用水定額為54 L/（p.d）、城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境用水定額為50 L（p.d）。

（2）農村居民生活需水量。根據(jù)安溪縣現(xiàn)狀用水定額，并考慮到居民生活水平的不斷提高，將不同規(guī)劃水平年的用水定額逐年提高，用以確定農村居民生活用水定額。安溪縣現(xiàn)狀農村居民生活用水定額為110 L/（p.d），預計2030、2040 和2050 年農村居民生活用水定額為115、120和125 L/（p.d）。

2.1.2 工業(yè)需水量預測

國民經濟發(fā)展水平與計劃、產業(yè)結構、工藝技術水平等諸多因素都會對工業(yè)用水量造成很大影響。分析安溪縣過去幾年的工業(yè)用水量，并考慮當?shù)毓I(yè)化發(fā)展水平，可以認為安溪縣的工業(yè)需水量將會大幅度提升。

隨著未來工業(yè)結構的調整，用水定額將逐步下降。另外，隨著產業(yè)技術水平的提高，科技將在經濟增長中的貢獻率逐漸提升，高新技術產品產值的比重也將逐步提高，必將帶動用水效率的顯著提高，安溪縣工業(yè)用水定額將有大幅度的下降。

（1）計算方法。利用趨勢法[7]對安溪縣的工業(yè)需水量進行預測，計算公式如下：

式中：Q1和Q2分別為起始年和預測年的定額綜合用水量（m3/萬元）；r為年均遞減率（%），通過分析變化趨勢來擬定；n為間隔年數(shù)。

通過分析安溪縣過去幾年的工業(yè)用水定額，將2020—2030、2031—2040 和2041—2050 年全縣萬元增加值需水量年均遞減率分別擬定為6.7%、4.5%和2.3%。

（2）預測結果。根據(jù)安溪縣2020年105 m3/萬元的定額綜合用水量數(shù)據(jù)，利用式（1）計算，得2030、2040 和2050 年的定額綜合用水量分別為52.5、33和26 m3/萬元。2030、2040 和2050 年全縣工業(yè)需水量將達2.47億、2.61億和2.69億m3。

2.1.3 農業(yè)需水量預測

農業(yè)需水量包括農田灌溉需水量和林牧漁業(yè)需水量，其需水量預測均采用定額法[8]進行計算。

（1）農田灌溉需水量。農田灌溉需水量包括凈需水量和毛需水量，需對灌溉定額、灌溉水利用系數(shù)和有效灌溉面積進行綜合考慮，并用定額法進行預測。因降水、蒸發(fā)對灌溉影響較大，因此需計算4種保證率P=50%、P=75%、P=90%、P=95%情況下的灌溉需水量。

結合近年來對泉州市和安溪縣的農田灌溉用水量調查結果[9]，擬定安溪縣現(xiàn)狀灌溉毛用水量為11 250～15 000 m3/hm2，灌溉水平均利用系數(shù)為0.58。2030、2040 和2050 年灌溉水利用系數(shù)預計將達到0.62、0.65和0.67。

（2）林牧漁業(yè)需水量。林牧漁業(yè)需水量主要包括茶園、果園、大牲畜、小牲畜、家禽、魚塘6 個方面需水量。通過實地調研得到，安溪縣茶園、果園的現(xiàn)狀灌溉用水定額分別為600、450 m3/hm2；大、小牲畜和家禽的現(xiàn)狀用水定額分別為30 L/（d·頭）、12 L/（d·只）和1 L/（d·羽）；魚塘的現(xiàn)狀用水定額為7 500 m3/hm2。考慮到未來發(fā)展，預測安溪縣各規(guī)劃水平年在不同保證率下生活、工業(yè)、農業(yè)3方面的需水量，詳見表1。

表1 安溪縣不同規(guī)劃水平年需水量預測 萬m3

2.2 供水量預測

安溪縣現(xiàn)狀供水以蓄、引水工程為主，且集中供水與分散供水相結合，其供水水源主要包括3 個方面：①水庫、塘壩；②引、提水工程；③鎮(zhèn)、村級供水工程。

2.2.1 水庫、塘壩

安溪縣有中、小型水庫45個，庫容超過10 000 m3的山圍塘99座。

2.2.2 引、提水工程

安溪縣共有引水工程13 458 處，有效灌溉面積10 800 hm2；提水工程包括機電站和水輪泵站，共131臺，灌溉面積2 620 hm2，其中機電灌溉1 333.3 hm2、水輪泵灌溉1 286.7 hm2。

2.2.3 鎮(zhèn)、村級供水工程

安溪縣下轄24 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)488 個村居（社區(qū)）。鳳城、城廂等鎮(zhèn)22 個社區(qū)由縣自來水廠（5 萬t/d）集中供水，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地均建有自來水廠，全縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)（包括縣水廠）供水能力9.46 萬t/d，受益人口24.1 萬人。到2020 年底，安溪縣488 個村居（社區(qū)）已全部飲用安全的自來水。

安溪縣不同規(guī)劃水平年供水量預測，詳見表2。

表2 安溪縣不同規(guī)劃水平年供水量預測 萬m3

3 水資源供需預測及承載能力分析

3.1 2030年水資源供需預測及承載能力分析

2030 年安溪縣90%和95%保證率下的需水量分別為5.46億和5.63億m3，由此得出2030年的水資源供需態(tài)勢，詳見表3。

表3 安溪縣不同規(guī)劃水平年水資源供需態(tài)勢 萬m3

2030 年全縣90%保證率下缺水0.15 億m3，95%保證率下缺水0.30 億m3，其中工業(yè)95%保證率下缺水0.11 億m3、農業(yè)95%保證率下缺水0.19 億m3。從缺水程度分析，安溪縣90%保證率下缺水程度為2.7%，95%保證率下缺水程度為5.4%，其中工業(yè)95%保證率下缺水程度為4.4%、農業(yè)90%保證率下缺水程度為7.3%。

以上分析表明，在現(xiàn)狀工程條件下，2030 年安溪縣90%和95%保證率下有輕微缺水，但缺水程度不到6%。

3.2 2040年水資源供需預測及承載能力分析

2040 年安溪縣90%和95%保證率下的需水量分別為5.62億和5.80億m3，由此得出2040年的水資源供需態(tài)勢，詳見表3。

2040 年全縣90%保證率下缺水0.29 億m3，95%保證率下缺水0.44 億m3，其中工業(yè)95%保證率下缺水0.26 億m3、農業(yè)95%保證率下缺水0.18 億m3。從缺水程度分析，安溪縣90%保證率下缺水程度為5.2%，95%保證率下缺水程度為7.6%，其中工業(yè)95%保證率下缺水程度為9.9%、農業(yè)90%保證率下缺水程度為6.2%。

以上分析表明，隨著經濟社會的發(fā)展，特別是工業(yè)的快速發(fā)展，2040 年安溪縣有一定程度的缺水，但缺水率低于8%。

3.3 2050年水資源供需預測及承載能力分析

2050 年安溪縣90%和95%保證率下的需水量分別為5.75億和5.97億m3，由此得出2050年的水資源供需態(tài)勢，詳見表3。

2050年安溪縣95%保證率下工業(yè)缺水0.37億m3，農業(yè)缺水0.16 億m3。從缺水程度分析，安溪縣90%保證率下缺水程度為6.1%，95%保證率下缺水程度為9.0%，其中工業(yè)95%保證率下缺水程度為13.9%、農業(yè)90%保證率下缺水程度為5.8%。

以上分析表明，隨著工業(yè)用水量的增加，2050年安溪縣會出現(xiàn)缺水問題，但缺水程度低于10%，屬于一般性缺水。

4 水資源供需矛盾解決的對策與措施

安溪縣現(xiàn)狀供水以工程供水為主，為了解決水資源供需矛盾，還應在工業(yè)、農業(yè)、城鎮(zhèn)生活3 個方面采取相應節(jié)水措施以提高水資源利用率，保證未來經濟發(fā)展對水資源的需求。

4.1 工業(yè)節(jié)水對策與措施

工業(yè)節(jié)水既要與當?shù)爻擎?zhèn)化發(fā)展水平、水環(huán)境治理能力、水資源保護力度相協(xié)調，還要考慮技術水平的提高與產業(yè)結構的調整。工業(yè)節(jié)水應采取以下基本對策和措施。

（1）重點提升工業(yè)用水的重復利用率和回用率，建設提升水資源利用率的節(jié)水工程，同時加大對高用水、高耗水產業(yè)的結構升級與節(jié)水改造。

（2）根據(jù)水資源條件，實施計劃用水，推行優(yōu)水優(yōu)價制度和累進制水價收費制度，運用合理的水價政策抑制工業(yè)用水量的不合理增長。

（3）提高廢水和污水的處理費用，倒逼企業(yè)加強技術開發(fā)和節(jié)水設備的研制與使用，同時對污染物的總量進行控制，以減少工業(yè)污染源。

4.2 農業(yè)節(jié)水對策與措施

在保障農業(yè)發(fā)展的前提下，強化農業(yè)節(jié)水，減少農業(yè)需水量，從而緩解全縣水資源供需矛盾。農業(yè)節(jié)水應采取以下基本對策和措施。

（1）工程措施。大力推進節(jié)水灌溉工程，推廣高標準渠道防滲襯砌，提高灌溉水利用率；做好對現(xiàn)有灌區(qū)挖潛、續(xù)建配套；適當新增、加固修復小型引水工程。

（2）技術措施。加快研發(fā)農作物旱育種植栽培技術，一旦技術成熟即加大推廣力度；適當引進國外先進的量水技術和設備；研發(fā)與安溪縣當?shù)貙嶋H情況相匹配的量水技術和設施。

（3）經濟與管理措施。制定并推行符合當?shù)剞r業(yè)用水規(guī)律的水資源收費制度和灌溉管理制度，采取經濟措施促使產業(yè)結構升級；加大對節(jié)水技術和設備的研發(fā)投入；擴大節(jié)水宣傳范圍，著力提升農作物種植人員節(jié)水意識，積極進行節(jié)水試點及現(xiàn)代化灌溉產業(yè)園區(qū)建設。

4.3 城鎮(zhèn)生活節(jié)水對策與措施

強化和提升城鎮(zhèn)居民節(jié)約水、保護水的意識，大力推廣節(jié)水材料，在生活中養(yǎng)成節(jié)水習慣，加大對公共基礎設施中節(jié)水設備設施的投資力度，提高水資源利用率與回收率。為此，需采取以下基本對策和措施。

（1）加大供水漏損管網的修補力度，降低水資源漏損率；積極推行居民生活用水階梯式收費標準，同時推廣節(jié)水器具與設施，擴大節(jié)水設施覆蓋范圍，努力建成節(jié)水型城鎮(zhèn)。

（2）通過建立各種激勵措施，在政策上支持和號召各種社會力量共同參與污水處理與水資源回收等項目的建設，營造節(jié)約、保護水資源的社會氛圍，同時設立水資源回用技術典范園區(qū)，提升水資源回用率，實現(xiàn)污水處理的全面化、產業(yè)化。

5 結論

本文從安溪縣水資源利用存在的突出問題入手，選取2020 年為規(guī)劃基準年，2030、2040、2050 年為規(guī)劃水平年，首先分析預測了不同年份的需水量與供水量，然后分析了不同規(guī)劃水平年的供需態(tài)勢。結果表明，2030年安溪縣90%和95%保證率下輕微缺水，但缺水程度不到6%；2040 年安溪縣有一定程度的缺水，但缺水率低于8%；2050 年安溪縣缺水，但缺水程度低于10%，屬于一般性缺水。最后從工業(yè)、農業(yè)與城市生活3方面提出了節(jié)水對策與措施。本研究具有十分重要的現(xiàn)實指導意義。