高振陆王矿

(1.安徽省·水利部淮委水利科学研究院,安徽 合肥 230088;2.水利水资源安徽省重点实验室,安徽 蚌埠 233000)

引言

水资源承载能力是指可预见期内在满足合理河道内生态环境用水和保护生态环境的前提下，综合考虑来水情况、工况条件、用水需求等因素，水资源承载经济社会的最大负荷[1]。目前对于水资源承载能力的评价指标以及计算方法等学术研究的文献较多,但普遍存在评价模型复杂，评价指标过多，不易计算等问题。在实践中，往往根据工作要求，需要对部分指标概化或者选择某个特定的评价指标进行独立计算。当前用水总量控制是落实水资源“双控”管理的一项重要任务，因此本文根据凤阳县水资源利用现状以及相关发展规划，以用水总量为研究对象，对凤阳县水量要素下的水资源承载能力进行评价，供类似地区参考。

1 研究区概况

凤阳县位于安徽省东北部，淮河中游南岸，N32°37′～33°03′，E117°19′～117°57′，属江淮丘陵地带，东西长74.64km，南北宽49.6km，县域面积1949.5km2。地貌为北部平原、中部高岗丘陵、南部浅山3种类型，地面高程由南向北逐级下降，总比降1/600左右。全县多年平均降雨量为925.9mm，呈现东南多西北少的趋势，同时年内分布不均，一般6—8月占52%。全县年均蒸发量为1421.9mm，是年均降雨量的1.48倍。境内有淮河、濠河、板桥河、小溪河、天河、窑河、鲍家沟、池河8条主要河流，花园湖、天河和高塘湖3大沿淮湖泊，以及8912座各类水库、塘坝。水资源总量5.91亿m3，多年平均水资源可利用量3.65亿m3。

2 评价方法及标准

本文采用实物量指标进行单因素评价，评价方法为对照用水总量指标度量标准直接判断基准年(2020年)及规划水平年(2030年)的承载状况。评价标准：

Wt=Wl+Wa+Wi+We

(1)

(2)

式中，Wt为用水总量；Wl为生活用水量；Wa为农业用水量；Wi为工业用水量；We为生态环境补水量；Wb是以用水总量指标为判据的承载能力基线，一般在县级人民政府实行最严格水资源管理制度的实施意见中明确[2]。

3 基准年水资源承载能力评价

基准年各项用水量均为实际发生值，在滁州市水资源公报均有体现[3]，其中可直接引用的数据为工业用水量Wi2020=0.259亿m3，生态环境补水量We2020=0.0554亿m3，经过简单计算可获取的数据为生活用水量Wl2020和农业用水量Wa2020。计算公式：

Wl2020=Wp2020+Wm2020

(3)

Wa2020=Wp2020+Wp2020

(4)

经计算，Wl2020=0.3238亿m3，Wa2020=2.1521亿m3。根据式(1)，求得Wt2020=2.7903亿m3，根据凤阳县实行最严格水资源管理制度的实施意见，2020年全县用水总量Wb2020按3.126亿m3控制。Wt2020/Wb2020=0.8926，小于90%临界值，即2020年凤阳县水量要素下水资源承载状况为不超载。

4 规划年水资源承载能力评价

规划年用水量是指在2030年不同水文年型下的预测用水量。需要通过根据各项需水量和可供水量，进行供需平衡计算，以获取不同水文年型下的预测用水量。

4.1 需水量

4.1.1 生活需水量

规划水平年生活需水量采用人均综合生活用水量进行预测。根据《凤阳县城乡供水一体化工程规划(2019—2030年)》和《凤阳县供水保障规划》相关成果以及行业规范，规划年生活需水量计算成果见表1。

表1 凤阳县规划水平年生活需水预测表

4.1.2 农业需水量

根据《滁州市统计年鉴》统计数据，凤阳县旱作物播种面积略大于水稻种植面积，其中水稻年播种面积约55333.33hm2,旱作物播种面积约69333.33hm2。综合水利部印发的水稻定额、安徽省行业用水定额和当地灌溉习惯，兼顾今后灌溉管理水平的提高，凤阳县75%年型和90%年型下，水稻用水定额取230m3·667m-2和500m3·667m-2。旱作物75%年型下用水定额取20m3·667m-2，90%年型下不灌溉。此外，根据滁州市水资源公报，凤阳县年均林牧渔畜用水占农田灌溉用水的5%左右。经计算，在种植结构不变的情况下，规划水平年75%年型和90%年型下，凤阳县农业需水量分别为22229万m3和43575万m3。

4.1.3 工业需水量

凤阳县在壮大5大产业板块(“硅”工业、农副产品加工业、新型建材业、机械制造、物流业)，打造6大重点园区(省级门台工业园区、省级板桥“硅”工业园区、刘府循环工业园、大庙石英砂加工园区、武店建材产业园区、小溪河—小岗村工业园区)的工业发展思路下，工业增加值逐年提高，同时万元GDP用水量逐年降低。根据《凤阳县空间规划(2016—2030年)》以及本地工业发展趋势，预计到2030年凤阳县工业增加值达到150亿元，万元工业增加值用水量降低到20m3/万元，规划水平年工业需水量达到3000万m3。

4.1.4 生态需水量

根据《凤阳县城市绿线规划修编(2019—2030年)》，预计2030年公园、防护、广场等绿地面积达到2095万m2。参考《安徽省行业用水定额》绿地绿化用水定额，预计到2030年，凤阳县生态需水量达到1885万m3。

4.1.5 总需水量

综上，汇总生活、农业、工业和生态需水量。预计到2030年，凤阳县75%年型、90%年型下需水总量分别为30967万m3、51297万m3。

表2 凤阳县规划水平年总需水预测表

4.2 可供水量

规划可供水量在现状可供水量的基础上,考虑现有工程在不同供水情况下供水能力的增减和规划新建、配套、扩建工程增供的水量。凤阳县地下水资源开发潜力不大，供水水量的变化主要体现地表水可供水量的增加。根据《凤阳县水资源综合规划》，预计到2030年，凤阳县新增的供水量主要包括凤阳山水库达标增容、新建武店水库、大庙镇北涧水库以及其他水库塘坝的清淤扩容和以淮河、高塘湖、天河湖、花园湖为水源规划改造提水泵站而增加的供水量。规划年可供水量计算成果见表3。

表3 凤阳县规划水平年可供水量统计表

4.3 规划年供需平衡分析

根据供需平衡计算结果，预计到2030年，75%年型下全县可供水量满足年度用水需求，总用水量约为3.2亿m3，90%年型下全县年度用水量为3.38亿m3，缺水量达到1.96亿m3。

4.4 水资源承载状况评价

按照《凤阳人民政府关于实行最严格水资源管理制度的实施意见》，2030年全县用水总量按3.253亿m3控制。

根据式(1)评价标准，预计到2030年，75%年型下全县用水总量为3.2亿m3,大于用水总量指标的90%小于用水总量指标，属于临界状态；90%年型下全县用水总量为3.38亿m3，大于用水总量指标小于1.2倍用水总量指标，属于超载。

5 建议与措施

虽然90%年型下因降雨不足，中小型水库、塘坝等蓄水量变少，可供水量大幅度减少，但凤阳县水田面积偏大，需水量大，使得全县预测用水量超过用水总量控制指标，说明凤阳县2030年预测用水量超过了水资源承载经济社会的最大负荷，有必要采取措施来提高水资源的承载能力。

5.1 节水措施

5.1.1 农业节水

根据凤阳县水资源条件进行农作物布局和种植结构调整，以节水、高产、高效为核心，发展高效节水农业和绿色生态农业，采取节水灌溉技术和农艺节水技术相结合的综合节水措施，注重提高灌溉生产效益和利用效率。同时进一步完善中小型灌区的灌、排系统及渠沟建筑物配套，加大田间农田水利工程建设配套，建立相对稳定的灌区管理队伍、改进灌溉制度，促进农业节水。

5.1.2 工业节水

工业节水兼有节水和减排双重任务，凤阳县工业节水应坚持节流优先，治污为本，高效用水的原则，积极调整经济布局和产业结构，严格市场准入及限制高消耗、高排放、低效率、产能过剩行业盲目发展；大力发展循环经济，切实转变发展方式和用水方式，加强工业节水设施建设与改造，重点推进水泥建材、化工、食品、农产品加工、机械、纺织等重点行业加快节水技术改造，加强工业节水工艺改造和循环用水，提高工业用水效率，降低工业单位产品取水量。

5.1.3 生活节水

加快改造城市供水管网，降低城镇供水管网漏损率，同时加强用水定额管理，逐步实现用水总量控制、用水计划分解、超定额计划加价。推广使用节水器具，制定节水型社区标准，建立节约用水社区监督网站，设立免费节水热线，以社区、家庭为单位进行节水的日常宣传教育，增强公众参与意识，促进城市居民节水[4]。

5.2 利用非常规水源

积极开发利用非传统水源，可在一定程度上缓解凤阳县的用水压力。

5.2.1 再生水水源配置

依托凤阳县污水处理厂建设，开展凤阳县再生水回用工程建设，将再生水供给工业中对水质要求不高的工业使用，置换出水质较好的水源供给，农业、生活、生态及对水质要求较高的工业，实行优水优用，国家鼓励使用的补偿机制。

5.2.2 雨水水源配置

在凤阳县城开展海绵城市建设，把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市。人员稀少开发利用程度不高的乡镇农村开展河、库拦蓄工程，尽可能地提高雨水的利用率。