『壹』 山東半島城市群地區水資源及開發利用現狀
在資源性條件中,水資源是山東半島城市群地區最關鍵的一種資源,因為山東全省年降水量平均只有600多毫米,通過山東北部入海的黃河地表水流量也在日益減少,而今後人口與經濟發展對水資源的需求,都在不斷地增加。
1.山東省的基本水資源概況
山東省地表水資源主要有黃河及沂、沭、汶、泗4個水系。山東及鄰區基本水資源量情況見表4。(據《中國水資源公報》,1997及2005)
表4 山東及環渤海其他地區水資源對照(1997年及2005年)
(據《中國水資源公報》)
除黃河幹流外,其他主要發育於山東省的河流,密切受大氣降水的補給影響,不同頻率的年降水量對地表的水資源量影響明顯,與多年均值相比,相差數量是很大的(表5)。
表5 山東半島地區8個城市年降水量計算成果
注:Cs為偏差系數;Cv為變差系數。(山東省水利廳)
山東省地表水資源總量特徵值見表6。
表6 山東半島城市群地表水資源總量特徵值
(山東省水利廳)
2.山東半島城市群地區地下水資源概況
山東省地下水資源主要有第四系孔隙含水層,分布在平原地區,此外是碳酸鹽岩地區的岩溶裂隙管道流水,還有火成岩、變質岩地區裂隙地下水及其他碎屑沉積岩的裂隙地下水。
山東省及環渤海其他地區的地下水資源對照見表7,各地人均水資源量對照見表8。
表 7 山東及環渤海其他地區地下水資源對照 ( 1997 年)
( 盧耀如,2002)
表 8 山東及環渤海其他地區人均水資源量對照 ( 1997 年)
(盧耀如,2002)
人口以2000年人口普查為准,所以水資源量也以相近時間1997年進行計算,當時山東省降雨相對少而乾旱。1997年,山東省人均水資源量只有194.5m3/a,除了河南之外,比環渤海的津、冀、京地區都高;2005年,山東全省人口為9248萬人,水資源總量為415.9×108m3/a,由於連續兩年為豐水年,人均水資源量達499.71m3/a;反映出水資源量變化很大。但是,山東省人均水資源量195~499.71m3/a的數值,與聯合國規定的人均1700m3/a相比,仍屬缺水的地區。所以,山東和其他環渤海地區一樣,都是嚴重缺水的地區。
在山東半島城市群地區,濟南、淄博、濰坊、東營4市,與岩溶地下水資源都有密切的關系,特別是魯中南山區的岩溶水資源,對周邊城市有明顯影響。魯中南山地和環渤海其他地區岩溶水情況的對比見表9。
表9 魯中南及華北其他地區岩溶水資源對比
(據陳鴻漢(2000)資料)
作為魯中南山地而言,雖然尚存剩餘的7.67×108m3/a水資源,實際上已經是超采了,如考慮生態流量系數QE,則
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
式中:QE———水資源生態流量系數,%;QT———總岩溶水資源量,m3/a;Qd———開采岩溶水資源量,m3/a。
通常情況下,QE值應為>60%,以總岩溶水資源量為35.74×108m3/a計,應當有21.44×108m3/a的岩溶水資源量向下游排泄,以維護當地及下游的生態需求,而目前只剩7.67×108m3/a,則已超采了14×108m3/a的岩溶水資源量。
山東省地下水資源量雖然1997年據山東省地礦部門統計有119.36×108m3/a,但是目前計算天然補給的資源量只有39.84×108m3/a,其中淡水可開采資源量只有29.13×108m3/a。另外,山東省地下水資源中,除有淡水29.29×108m3/a之外,尚有微鹹水65.1×108m3/a,半鹹水9.35×108m3/a,共103.74×108m3/a,這情況表明,山東省地下水資源量在急劇減少,相應也引起了更多環境問題。
山東半島城市群地下水資源以水文地質分區來綜合考慮其資源量及開發利用較為妥當,因為一個城市的地下水資源量及開采方式應當與當地的水文地質條件相協調,應當從地下水系統來考慮。例如魯中南山地,應以岩溶水系統作為評價的基礎。
山東半島地區地下水資源徑流模數,與地表及岩性具有密切關系,岩溶山區可達(25~30)×104m3/km2·a;變質岩、岩漿岩、碎屑岩山區裂隙性地下水徑流模數為(8~10)×104m3/km2·a,在膠萊大沽山區,只有(5~8)×104m3/km2·a;平原區孔隙性地下水的徑流模數一般為(15~20)×104m3/km2·a。
2000年,山東半島8個城市的地下水資源量見表10。
表10 山東半島各城市地下水資源量(2000年) (礦化度≤2g/L)
(山東省地礦局)
3.山東省水資源主要供水源消耗用水結構
山東省主要水資源是以大氣降水為主的地表徑流及地下徑流,它們構成主要的地表水資源和地下水資源。嚴格地講,地表水資源統計中不能把過境大河流的流量計算在內,山東省水資源中還有引黃河水這項內容,以及南水北調水源、海水淡化的水源。1998~2005年,山東半島實際消耗水資源的水源結構情況是:地表水37%,地下水45%,引黃河水16%,其他2%,表明開發利用地下水資源占總水資源利用量的近一半,「其他2%」來源主要有污水處理後的二次水源及海水淡化的水源。目前,污水利用量分別只佔1998年和2003年平均總供水量94.28×108m3/a中的0.96×108m3/a和0.93×108m3/a。山東半島2005年供水結構見圖12。山東半島1998~2005年供用水量對比見圖13。
圖12 2005年山東半島實際供水水源結構(據《水資源公報》)
圖13 1998~2005年山東半島實際供用水量對比(據《水資源公報》)
山東半島地區水消耗結構與其他地區一樣,包括工業、農業、居民生活用水。
山東半島1998~2003年歷年實際用水量為(76.7~98.0)×108m3/a,平均是:農業方面61.95×108m3/a(農田灌溉57.02×108m3/a,林牧漁4.93×108m3/a),工業方面18.31×108m3/a,生活用水共12.19×108m3/a(城鎮生活6.32×108m3/a,農村生活5.87×108m3/a),總平均用水量為92.46×108m3/a。其中,農業用水占總用水量的60%以上。
2003年,山東半島城市群地區地下水開采情況列於表11。
表11 山東半島城市群地區地下水開采量及用水情況對照
(山東省地礦局)
4.水資源量受氣候條件控制出現旱澇現象
山東半島處在渤海、黃海的海岸帶,全年降水量只有600多毫米,受大氣候變化特別是季風的影響,因而降雨在一年四季中是不均勻的,與我國其他地區一樣,雨季多集中於6~8月份,這個時期降水量佔全年總降水量的70%~80%,而冬、春季節少雨乾旱,降雨量多數只佔全年降水量的20%~30%。當然,一般常年的乾旱,對農業及居民生活會有影響,但危害尚小些,如遇上其他氣候條件的異常現象,如厄爾尼諾、拉尼娜等,其危害性就大了,因此,山東半島地區也經常出現較大的洪澇和乾旱現象。
根據有關歷史記載,以濟南、臨沂及菏澤3個地區資料為據,500多年來,山東半島出現的旱澇情況見表12。
表12 山東主要地區旱澇統計
(中國氣象科學研究院,1981)
表12 中的計算依據為:
式中:
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
月多年平均降水量;Ri———逐年5~9月份降水量;σ———標准差。從表12可看出,500多年來,山東半島濟南、臨沂及菏澤地區,一般正常年份佔28%~30%,旱災佔30%~40%,澇災佔30%~35%,就是說3年中,只有一年正常,其餘是平均一年旱、一年澇。
山東半島地表水可供水量,P=50%時為43.67×108m3/a,P=75%時為28.90×108m3/a,P=95%時為10.89×108m3/a。僅依靠當地的地表水資源已不能滿足目前對水資源的需求,地下水也已大量開采,黃河水已是主要沿河城市多年引用水源。根據前面論述,山東半島地區在地表水資源減少的年份,地下水資源開采量也會受到限制,當地對水資源的需求,將會更加嚴重。
綜上所述,山東半島城市群地區,水資源性缺乏是一個客觀的現象。
5.水污染概況
山東半島城市群地區地表水水質有重硫酸鹽類型、氯化物型,分布最廣的是重碳酸鹽鈉類型水,這與濱海地區的自然條件有關。山東半島城市群地區地表水化學類型見表13,不同水質分布面積見表14。
表 13 山東半島 8 個城市地表水水化學類型、分布面積統計
續表
(山東省環保局)
表14 山東半島地表水調查不同水質的分布情況
從水質上看,最主要的是碳酸鹽類,佔89.92%,而Cl-Na型水質分布面積雖然不多,只佔10.08%,但主要在東營、煙台和青島等沿海地帶,對濱海地帶的環境影響還是比較大的。
主要水庫的水質,1976~1980年主要是重碳酸鹽類型水,其中以HCO3-Ca型水為主,也有HCO3-Mg型水,但馬尚水庫有SO4-Ca型水,反映水質污染是嚴重的。2000~2004年,出現SO4-Na水的比例增大,如閻家山水庫、藏格庄水庫、馬尚水庫、南村水庫、太河水庫、黃台擠水庫、福山水庫,王屋水庫為SO4-Ca型水,此外,還出現Cl-Na型水,如羊角溝水庫、閘子閘水庫、團旺水庫、峽山水庫、九台水庫、白免丘水庫等,米山水庫有氯化鈣型水。通過對比可看出,原先只有閻家山(氯化鈣型水)和羊角溝(氯化鈉型水)這兩個水庫的水質不良,占統計的28座水庫的7.1%,至2004年,硫酸鹽型水庫有7座,占統計的28座水庫的25%,而氯化型水質水庫有8座,佔28座水庫的28.9%。這些數據表明,10多年的時間內,這些水庫的水質已受到嚴重污染。
湖泊以總磷、總氮、葉綠素、高錳酸鹽指數和透明度為主要水質評判項目。
以地表水環境質量標准(GB3838—2002)的Ⅲ類水質為標准,在8個城市的地表河水中,濟南、東營的河流超標率達100%,青島為74.5%,日照最少,也達42.3%。8個城市的全年、汛期、非汛期評價河段超Ⅲ類水質的超標率見圖14。
圖14 8個城市地表河水超Ⅲ類水質的河流數量超標率
在水庫水中,濟南有1座水庫,庫水全年都是Ⅴ類和劣Ⅴ類水質;青島有10水庫,全年、汛期及排汛期有4座水質在Ⅳ、Ⅴ類;日照1座水庫水質在Ⅲ類之下;威海2座水庫,一座水質為Ⅳ類;濰坊10座水庫,水質在Ⅳ類水以上的有3座;煙台7座水庫,有6座以上為Ⅳ類水;淄博2座水庫,有1座水庫水質在Ⅳ類以上。8個城市共33座水庫中,全年有7座水質在Ⅳ類以上,汛期有1座在Ⅳ類以上,非汛期有10座在Ⅳ類水質以上。這些數據表明水庫水質的污染是嚴重的。
山東半島地區,根據地礦及環保部門對地下水pH值、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵、錳、銅、鋅、揮發分、高錳酸鹽指數、硝酸鹽氮、亞硝酸氮、氨氮、氟化物、氰化物、汞、砷、鎘、鉻、鉛等項目的檢測,表明地下水的水質也已受到污染威脅,8個城市地下水質中主要成分超標率及最大超標倍數見表15。
表15 8個城市地下水主要成分超標率及最大超標倍數
目前山東半島城市群地區,平原區地下水監測井有67口,山丘區有100口,水質類型見表16。
表16 山東半島城市群水質類型綜合
(山東省地質環境監測院)
在平原區地礦部門負責的地下水中,Ⅳ類和Ⅴ類地下水的監測井數占總監測井數的84.2%,山丘區佔67%。這些數據表明,山丘區地下水水質比平原區稍好些,但地下水水質不良,已有嚴重污染的佔84.2%和67%,已是不可忽視的客觀事實。
據山東省地質環境監測院資料,將山東半島地區地下水污染狀況列於表17。
上述地表水和地下水污染情況表明,山東半島地區不僅水資源數量不能滿足需求,而且水質在惡化。目前山東半島地區,污水處理廠總能力為173.5×104t/d,多是二級處理,而山東半島實際供水量為92.46×108m3/a,則每日供水量為2560.6×104m3/d,污水處理量只佔用水總量的6.7%。
表17 山東半島城市群地下水污染狀況統計 單位:km2
『貳』 地理問題!!!!!!!!!!!!!!!!
C
東線工程是在江蘇省江水北調工程現狀(抽取長江水400m3/s)基礎上擴大規模和向北延伸。從長江下游揚州附近抽引長江水,利用京杭大運河及與其平行的河道為輸水主幹線和分干線逐級提水北送,並連通作為調蓄水庫的洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖,在位山附近通過隧洞穿過黃河後可以自流,需新招位臨運河進入京杭運河的衛運河、南運河到天津(圖)。輸水主幹線長1150km , 其中黃河以南660km;黃河以北490km。 輸水渠道的90%可利用現有河道和湖泊。
從東平湖建山東西水東調工程,送水到山東半島的煙台、威海。西水東調工程是解決山東半島嚴重缺水的關鍵工程,其西段(240 km)由東平湖經濟南至引黃濟青乾渠,中段(138 km)利用現有引黃濟青工程的乾渠,東段(318 km)從引黃濟青乾渠的家莊建分水閘,需建3~4級泵站揚水至煙台、威海。
東線工程全線最高處東平湖的蓄水位高於長江水位約40 m;黃河以南需建設13個梯級75座泵站,總揚程約65 m。黃河以北可自流到天津。抽水泵站大部分又可結合當地骨幹排水河道排澇。東線工程除調水北送任務外,兼有航運、防洪、除澇等綜合效益。
江蘇省江水北調工程的規劃規模是" 64321"即抽江600 m3/s、進洪澤湖400 m3/s、出洪澤湖300 m3/s、進駱馬湖200 m3/s、出駱馬湖100m3/s。江蘇省自1961年開始建設江都泵站,經過40年的建設,現已建成9個梯級,20座正規泵站,抽水泵站裝機容量20多萬kW·h,可送水到連雲港、徐州及南四湖的下級湖。抽江規模已有400m3/s(現實際抽引長江水的能力為508 m3/s),多年平均抽江水量約 33億m3/s,乾旱年抽江水量可達60多億m3。目前,可送水到下級湖 50m3/s, 水量5億m3 ~ 7億m3。
由於東線工程輸水河道所處位置地勢較低,受高程限制,主要供水目標為黃淮海平原東部和山東半島,解決蘇北、山東東部和河北東南部農業以及津浦鐵路沿線和山東半島的城市缺水,並可作為天津市的補充水源。
東線工程可以根據華北地區及山東半島的需水要求和國家的經濟承受能力,先通後暢,分期實施,逐步擴大調水規模。
應急(第一期)工程: 在江蘇省江水北調工程(抽江規模400 m3/s)的基礎上,江蘇段改擴建部分泵站和輸水河道,擴挖山東境內河道和興建四級泵站,輸水入東平湖10億 m3左右。續建一條穿黃隧洞,黃河以北利用正在建設的引黃濟津線路輸水。遇華北連續乾旱時,利用江蘇省泵站的空閑時間; 從10月中旬至次年3月, 向黃河以北或山東半島送水,其中向天津應急供水4億 m3~5億 m3。2001-2002年建設完成。
第二期:在第一期工程的基礎上,抽江規模擴大至600m3/s ~700m3/s,多年平均抽江水量90億 m3~100億 m3;進上級湖的規模達到350m3/s,進東平湖300 m3/s,向山東半島供水50 m3/s,水量10億 m3 ~15億 m3;過黃河200 m3/s,水量30億 m3~40億 m3,可替換山東引黃灌區和河北、天津的部分引黃水量,補充海河東南部平原的供水不足。在東線應急(第一期)工程完成後開工建設,2010年左右建成。
第三期:在第二期工程的基礎上,抽江規模擴大至800 m3/s~1000m3/s,多年平均抽江水量130億 m3~170億 m3;向山東半島供水90 m3/s,水量15億 m3~20億 m3;過黃河400 m3/s,水量60億 m3~80億 m3,向城幣供水20億 m3。預計在2030年左右開工建設。
東線的難點是:沿線水質污染較重;難以解決北京缺水;黃河以南需用電力泵站揚水,運行費用較高;因與江蘇省江水北調工程共用輸水河道、泵站和湖泊,遇淮河流域乾旱或江蘇用水高峰期,向北供水的水量和過程難以保證;運行管理復雜。
1993已審查通過東線第一期工程可行性研究修訂報告,並完成東線第一期工程的總體設計。同年水利部審查通過了《南水北調東線第一期工程修訂環境影響報告書》。
『叄』 雷州半島河網密布卻旱災頻發的原因
第一,雷州半島位置特殊,南部有海南島的五指山,西南還有越南的高山群,這些高山圍繞著雷州半島,到了春末夏初,氣流爬過五指山和越南的群山之後,會在海南島北部,北部灣一帶形成下沉氣流,從而產生焚風效應,導致雷州半島升溫並加劇蒸發。
第二,氣候原因。雷州半島屬於熱帶氣候,氣溫高,光照長,輻射強,土壤的蒸發量和作物的蒸騰量都很大。
第三,地形原因。雷州半島海拔較低,地形平緩,南部為玄武岩的台地,略呈龜背狀,中西部和北部多為海成階地,中東部為沖積和海積平原。這種三斜面的龜背式地形,不利於蓄水,而且玄武岩的地質滲透力較強,導致雷州半島的地表水比較匱乏。
雷州半島乾旱缺水的解決措施
徹底解決雷州半島乾旱缺水的問題,1958年,湛江開始了雷州運河的建設。運河始於湛江的鶴地水庫,流經廉江、遂溪、雷州等多個縣市,干河全長約74公里。
此外運河還有很多分流渠道,主要的支流有五條,分別是四聯河、東海河、西海河、東運河、西運河。包括五大支流在內,運河全長約271公里,如果再加上密集的小水渠,運河總長度可以達到4547公里。
河建成後,長期困擾雷州半島的缺水問題得到了徹底解決,直到現在,雷州半島青年運河依然發揮著巨大作用,兼具著灌溉、供水、航運、旅遊等多種功能,不僅保障了當地的農業生產,也為各個城鎮提供了生產生活用水,推動了雷州半島地區的快速發展。因此很多當地人親切地把雷州青年運河稱為幸福河,致富河,甚至母親河。
『肆』 (一)膠東半島沿海地區的南水北調工程
山東省地處黃河下游,多年平均年降水量為676.5mm,摺合水量1037億m3,多年平均河川徑流量為222.9億m3,多年平均地下水資源量為152.57億m3,多年平均淡水資源總量為305.82億m3,人均水資源佔有量344m3;屬於嚴重缺水地區。
1.調水工程的布局及前景
南水北調東線工程以江蘇已有的江水北調工程為基礎,從長江下游的揚州江都抽引長江水,利用京杭運河及與其平行的河道逐級提水北送,並與起調蓄作用的洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖相連,出東平湖後分兩路輸水:一路向北,在位山附近經隧洞穿過黃河;另一路向東,通過膠東地區輸水干線輸水到煙台、威海。輸水主幹線全長1156km,其中黃河以南646km,穿黃段17km,黃河以北493km,膠東段701km。
南水北調東線山東段工程,從中運河到台兒庄進入韓庄運河,經南四湖進入梁濟運河、柳長河,入東平湖調蓄,分別向黃河北和膠東地區供水。向黃河北供水線路經穿黃隧洞過黃河,在臨清市穿衛運河進入河北;在臨清市辟一支線連接七一河、六五河到大屯水庫給德州供水。向膠東地區供水線路由東平湖青龍閘引水,經膠東輸水乾渠進入濟南以東的整個膠東半島。
南水北調工程在山東省形成了一個T形大動脈,南北487km,東西704km,干線全長1191km。供水區范圍涉及山東省濟南、青島、煙台、威海、淄博等14個市共107個縣市區。
該工程實施後,將形成山東省(包括半島地區)自南至北、自西向東的供水大動脈,並可與濟南市引黃供水工程,引黃濟淄工程、引黃入峽工程、引黃濟青工程、引黃濟煙工程連通,形成全省大的供水網路,實現當地水、黃河水、長江水的聯合調度,對全省及半島地區水資源的優化配置和合理調度將起到極為重要的作用。根據先急後緩和統籌兼顧的原則,分步實施,逐段受益,最終達到設計規模。
1)「十五」期間重點實施二級壩泵站和梁濟運河的三級泵站,建成湖西水資源控制工程,實現南四湖與東平湖水資源的聯合調度。2015年前建成南水北調工程其他骨幹工程,使煙台、威海用上長江水。
2)膠東輸水干線工程。該工程是將東平湖水調往膠東的骨幹工程,也是南水北調工程的重要組成部分,是實現全省水資源聯合調度的關鍵性工程,應積極籌劃,盡早組織實施。「十五」期間恢復擴建濟平乾渠,建成濟南以上段輸水工程,開工建設濟南以東輸水工程,到2010年實現西水東調工程與引黃濟青工程貫通。
3)膠東應急調水工程。在南水北調東線工程尚未實施前,為解決煙台、威海市日益嚴重的供水危機,利用引黃濟青工程挖潛,應急將黃河水調往煙台、威海兩市。「十五」期間實施完成濟煙、濟威一期工程,使煙台、威海用上黃河水。2015年前擴大、配套、完善,並與南水北調東線工程連通,從根本上解決兩市水資源嚴重不足的局面,為該區經濟的持續發展和人民生活水平的不斷提高提供可靠的供水保障。
2.膠東調水工程組成、建設及運行情況
在水資源的科學優化配置、有效調度上,山東省膠東調水工程具有較為有利的工程條件和技術優勢,既包含已運行20多年的引黃濟青工程,也有正在建設的膠東地區引黃調水工程,在半島藍色經濟區建設中將起到積極和重要的保障作用,尤其對於山東半島藍色經濟區核心區——膠東半島高端海洋產業集聚區發揮著重大作用。隨著半島藍色經濟區的打造,膠東調水工程沿線的用水需求將逐年加大,尤其是濰北、壽北、廣北、萊州、煙台、威海、青島等缺水地區。
(1)工程組成
引黃濟青工程:從黃河打漁張引黃閘到青島市白沙水廠全長290km,涉及濱州、東營、濰坊、青島4個市的10個縣(市、區),工程建有253km人工襯砌輸水明渠,四級提水泵站,一座調蓄水庫。
膠東地區引黃調水工程:自引黃濟青渠首打漁張引黃閘引取黃河水,利用現有的引黃濟青輸水河輸水,至樁號160+240處昌邑市境內宋庄鎮東南設宋庄分水閘分水,輸水線路總長482km,其中利用既有引黃濟青段工程172.5km。新建工程涉及青島、煙台、威海3個市的12個縣(市、區)。山東省膠東調水工程是南水北調東線膠東輸水干線的重要組成部分,是解決膠東地區水資源短缺的根本性措施,近期充分利用現有引黃濟青工程調引黃河水,是緩解煙台市、威海市供水危機的唯一選擇。根據《南水北調工程總體規劃》,膠東供水區共涉及8個市的57個縣(市、區),土地面積5.49萬km2。
(2)工程建設運行情況及效益
引黃濟青工程自1989年建成以來,已順利通水20年,向青島供水14.25億m3,為青島市及工程沿線地區經濟社會可持續發展提供了可靠的水源保障。同時,工程還為沿途農業、農村供水及補充地下水(生態用水)22.3億m3,占總引水量的61.5%,取得了巨大的社會效益、經濟效益和生態效益,為保障青島市及沿線縣市的經濟社會發展發揮了極為重要的作用。
膠東地區引黃調水工程近期以黃河水為水源,遠期在南水北調東線工程建成後,以長江水為水源。工程近期設計年調水量1.43億m3,供水口標為城市生活與工業用水、生態環境及部分高效農業用水。目前,門樓水庫以上工程已完工並基本具備通水條件,2012年全部建成通水。
南水北調東線一期工程實施後,山東省膠東調水工程肩負的任務發生了變化,除向青島市及沿線供長江水外,還承擔著向膠東地區的濰坊、煙台和威海等地輸送長江水的任務,年供水總量4.86億m3。考慮到半島藍色經濟區區域內各地市水資源狀況和當前乾旱缺水的實際情況,以及該地區各地市經濟社會發展對水資源的需求,引黃濟青工程、膠東地區引黃調水工程可為濱州、東營、濰坊、青島、煙台、威海等6個市的16個縣(市、區)供水。
3.膠東調水工程水資源優化配置分析
從全省水網框架看,膠東調水輸水干線是山東水網T形結構的重要組成部分,是連接和貫通省、市、縣三級水網的骨幹工程,整個膠東水網以早期建設的引黃濟青為基礎,向煙台、威海方向連接膠東引黃調水工程,兩個工程在膠東地區形成Y形供水大動脈。引黃濟青工程向西連接西水東調工程,與南水北調東線連接引長江水送入膠東地區,為膠東城市群和半島製造業基地提供可靠的水資源保證。
(1)設計條件下的供水分析
根據「山東省引黃濟青工程挖潛、棘洪灘水庫改造水資源論證報告」,通過挖潛改造,引黃濟青工程在原有引黃的基礎上(1.095億m3),加上青島市承諾的引江水量1.26億畝,供水能力可達到77.9萬t/d的規模,最大調蓄庫容為1.44億m3,設計庫容1.58億m3,富餘庫容1 357萬m3。通過引江水量和挖潛改造,供水能力增加了47.9萬t/d。根據「山東省引黃濟青工程挖潛可行性研究報告」,2015年青島市缺水1.35億m3,摺合日缺水37.0萬m3;引黃濟青供水區缺水1.17億m3,摺合日缺水32萬m3。因此在不加高棘洪灘水庫的情況下,引黃濟青工程通過渠道挖潛改造和引江水量,能保證青島2015年前的用水需求。
經計算,膠東地區引黃調水工程供水區2015年供水保證率為95%時缺水量為3.72億m3,缺水率為37.5%。根據《山東省南水北調城市水資源規劃》和《南水北調山東省配套工程規劃》,結合供水區各城市缺水現狀,膠東引黃調水工程供水區2015年供水95%保證率情況下需調水量為3.35億m3。可見,膠東地區調水工程近期調引黃河水,在遭遇黃河一般年份或枯水年份,在保證青島市用水的情況下,向煙台、威海供水是有保證的。在遭遇黃河特枯年份,只要採取水資源優化配置措施,按照確保城市生活及工業用水、適當壓縮農業供水的原則,或通過小浪底水庫科學調度,也可滿足膠東地區引黃調水工程的引水量需求,保證該地區經濟社會的可持續發展。
(2)全年引水條件下的供水分析
膠東調水工程主要依靠引黃濟青渠首打漁張引黃閘引取黃河水,考慮到黃河實施水資源統一調配後,引黃閘引水可靠程度提高,在引水條件均不變的情況下,自流可引黃河水量3.92億m3,能滿足膠東地區近期用水需求(因2015年該地區95%保證率下缺水量3.72億m3),建泵站揚水情況下引黃水量4.24億m3,也基本能滿足膠東地區遠期用水需求(據《山東省水資源綜合規劃》2020年該地區缺水量4.38億m3)。
膠東調水工程貫通了向山東半島藍色經濟區核心區供水的通道,近期首先通過引黃濟青工程調引黃河水,待膠東輸水干線西段工程全面實施後,即可調引長江水。膠東輸水干線全線貫通後,可以與引黃濟淄工程、引黃濟青工程、引黃入峽工程連通,形成膠東地區骨幹水網,這對協調好膠東地區水資源承載能力與經濟社會發展、生態建設的關系,合理配置生活、生產和生態用水將發揮重要作用。
(3)引黃及引江同時考慮下的供水分析
山東半島藍色經濟區共分配引黃河水指標為28.74億m3,其中膠東調水工程受水區各市指標分配詳見表7-1。通過加大引黃平原水庫建設力度,實現黃河水冬引春用、豐蓄枯用,實行跨年度調節,可提高黃河水供水保證程度,多年平均情況下增加黃河水供水量,保證山東半島藍色經濟區用水需要和可持續發展。
南水北調東線一期工程建成通水後,通過膠東調水工程向膠東供水區分水,各市指標分配詳見表7-1。
表7-1 引黃水量指標及規劃調江水量指標表 單位:億m3
可見,2015水平年南水北調東線一期工程通水後,各缺水地區有了可靠的補充水源。通過與當地水、黃河水、長江水相互調配,大大地提高供水保證率。膠東調水工程(含引黃濟青工程及膠東地區引黃調水工程)將更大程度地滿足受水區城市、工業用水需要,對山東半島藍色經濟區用水需求起到強有力的保障作用。在此基礎上,進一步通過實施開源節流並舉,增加供水能力,提高用水效率,努力攔蓄地表水,合理開采地下水,充分利用黃河水,適時調引長江水,加大污水回用力度,發展海水利用等非常規水源,實施多種水源的綜合利用和優化配置,可基本實現區域水資源供需平衡。
『伍』 山東水資源需求現狀,水資源浪費現狀和水污染現狀是什麼
水是生命之源,更是人類社會可持續發展無可替代的基礎性自然資源和戰略性經濟資源。是否擁有量足質優的水資源、營造永續平衡的水環境,是影響一個國家和地區經濟發展水平和社會文明程度的重要因素之一。作為人口大省和經濟大省的山東,多年來水資源的短缺和水環境的惡化已成為制約全省經濟社會全面、協調、可持續發展的一大「瓶頸」。2003年12月26日,山東省人民政府印發了 《山東生態省建設規劃綱要》(以下簡稱《綱要》),明確提出要把解決水資源短缺、保護水生態環境作為生態省建設的首要任務,水資源優化配置被納入建設生態省的四個關鍵環節和十大重點工程。本文利用省統計局環境綜合統計數據和水利、環保、建設部門的相關歷史資料,著重對2000年以來山東水資源和水環境現狀及走勢作簡要分析,以期為推進生態省建設提供有益的信息支撐。
一、山東水資源總量的發展變化情況及主要特點
水資源總量是指一定區域內降水形成的地表和地下產水量,包括地表徑流量和降水入滲補給量。從山東水資源發展變化情況分析,山東水資源具有總量不足,人均佔有量少,地區分布不均,年際年內變化劇烈,地表水和地下水聯系密切等特點。
首先,從水資源總量看,山東水資源嚴重短缺,人均佔有量偏低。2003年是山東難得一遇的豐水年,全省水資源總量489.69億立方米,但僅佔全國水資源總量的1%左右,全省人均水資源佔有量537.9立方米/人,不到全國人均佔有量的1/6,低於世界人均佔有量的1/20。根據瑞典著名水文學家法肯馬克提出的一個國家和地區的貧水定量標准,山東始終處於人均水資源量1000立方米的貧水區臨界值以內,從近4年情況看,基本屬於人均水資源小於500立方米的絕對貧水地區。
表1:2000至2003年山東水資源總量表
年 份 水資源總量(億立方米) 地表水資源量(億立方米) 地下水資源量(億立方米) 平均地下水資源模數(萬立方米/平方公里) 年平均降水量(毫米) 人均佔有水資源量(立方米/人) 枯、豐年份
2000 252.09 163.89 142.25 10.62 607.3 282.0 偏枯水年
2001 238.81 170.42 128.50 9.60 600.7 264.8 偏枯水年
2002 98.14 52.02 75.13 5.61 420.2 108.3 枯 水 年
2003 489.69 349.29 140.40 18.30 936.3 537.9 豐 水 年
多年平均(1956-1999年) 305.82 222.90 153.52 11.40 676.5 _____ ________
其次,從時間分布看,全省年際間降水量、水資源量存在明顯豐、枯交替,易出現連續枯水時段,年內水資源分配具有明顯的季節性。比如1981-1983年、1986-1989年都是連年乾旱,1998年至2003年春,全省持續乾旱少雨。從《2000至2003年山東水資源總量表(表1)》可以看出:受降水量變化等因素影響,前兩年都是偏枯水年,年均降水量剛過600毫米,比多年平均偏少10%以上,水資源總量在230至250多億立方米;2002年為枯水年,年均降水量比多年平均偏少近40%,是50多年來降水量最少的年份之一,水資源總量不足100億立方米;而2003年降水量多達936.3毫米,是1961年以來的第二個多雨年,屬多年少有的豐水年,水資源總量是上年的5倍,比多年平均(1956-1999年)305.82億立方米還多60.12%。另外,全年降水量約有2/3至3/4集中在汛期(6至9月),特別是7、8月份,甚至主要集中在一、兩次特大暴雨之中。
第三,從區域分布看,山東多年平均降水量從魯東南沿海的850毫米遞減到魯西北內陸的550毫米,年徑流的地區變化更為突出。多年平均徑流深東南沿海高值區為260-300毫米,魯西北平原和湖西平原低值區只有30-60毫米。地表水和地下水之間存在密切的相互轉化和相互補給的關系。地表水資源量通常用河流、湖泊、水庫等地表水體的動態水量即天然河川徑流量來表示。山東近4年的年均地表水資源量只有183.9億立方米,比多年平均值偏少17.5%,除2003年外均遠遠低於多年平均值。地下水資源量主要指與大氣降水和地表水體有直接補排關系的礦化度小於2克/升的淺層淡水資源量。近4年全省平均地下水資源量為148.3億立方米,近4年平均地下水資源模數為11.03萬立方米/平方公里,分別比多年平均值偏少2.8%和3.2%。
第四,不論是當地水資源量還是客水資源量,近4年明顯少於多年平均值。山東分屬黃河流域、淮河流域和海河流域3個一級區,下轄黃河流域的黃汶區、淮河流域的沂沭泗河區和山東半島沿海諸河區、海河流域的徒駭馬頰河區4個二級區及12個三級區。從當地水資源量看,近4年平均降水量641.1毫米,平均水資源總量為269.68億立方米,分別比多年平均值偏少5.2%和11.8%。從客水資源看,目前,黃河水仍是我省主要可以利用的客水資源,多年進入我省水量(黃河高村站1951-2001年資料)376.1億立方米,按國務院辦公廳批復的黃河分水方案,一般來水年份我省可引用黃河水70億立方米。但2001至2003年,全省實際引黃供水量分別只有52億、61億和51億立方米。
二、「十五」以來山東水資源供給、使用和消耗的新變化
水資源的生成、供給、使用、消耗和回用等各個環節構成了水體自然循環和社會循環的並行過程。我們從水資源的消費環節出發,通過供水、用水、耗水等三組數據來看「十五」以來山東水資源開發利用的新變化。
首先,總供水量呈下降趨勢。供水總量主要指各種水源工程為用戶提供的包括輸水損失在內的毛供水量。從《「十五」以來山東水資源供給表(表2)》看,全省總供水量呈下降趨勢,其中:當地地表水供水量、地下水供水量和其他水源供水(主要是污水處理回用量)的絕對值都是逐年降低的,跨流域的引黃供水量也基本呈下降趨勢。黃河水一直是全省沿黃各市的主要供水水源。
表2:「十五」以來山東水資源供給表
年份 總供水量(億立方米) 當地地表水供水量(億立方米) 當地地表水供水量占% 引黃供水量(億立方米) 引黃供水量占% 地下水供水量(億立方米) 地下水供水量占% 其他水源(污水處理回用等)供水量(億立方米) 其他水源(污水處理回用等)供水量占%
2001 252.72 63.42 25.10 52.17 20.64 133.71 52.91 2.30 0.91
2002 252.39 56.19 22.27 61.47 24.35 132.96 52.68 1.77 0.70
2003 219.35 52.98 24.15 51.14 23.31 113.95 51.95 1.28 0.59
表3:「十五」以來山東水資源使用表
年份 總用水量(億立方米) 農業用水量(億立方米) 農業用水量占% 工業用水量(億立方米) 工業用水量占% 生活用水量(億立方米) 生活用水量占% 生態用水量(億立方米) 生態用水量占%
2001 252.72 182.91 72.38 41.91 16.58 27.90 11.04 ____ ____
2002 252.39 188.27 74.59 36.59 14.50 27.53 10.91 ____ ____
2003 219.35 162.54 74.10 31.62 14.42 23.81 10.86 1.38 0.62
其次,用水總量下降,用水結構趨向合理,用水效率有所提高。用水總量,是指分配給用戶的包括輸水損失在內的毛用水量(與供水總量是同一個指標的不同概念表述),按用戶特性分為生產、生活和生態用水三大類。從《「十五」以來山東水資源使用表(表3)》看:三年農業用水量均超過70%,其中農田灌溉用水比例有所下降,而林牧漁用水絕對量和所佔比例均逐年提高,2003年因降水量大,農業用水總量出現負增長;工業用水量逐年減少,所佔比例也逐年降低;從2003年新建的生態用水量統計數據看,全省生態用水1.38億立方米,僅佔0.62%。
三年來全省萬元GDP用水量和萬元工業增加值用水量逐年減少,前者2003年已達到《綱要》提出的2005年低於210立方米的目標,後者2002年已達到《綱要》提出的2005年下降到80立方米的目標。年人均用水量和年人均生活用水量也在逐年減少。
表4:「十五」以來山東水資源消耗表
年份 總耗水量(億立方米) 綜合耗水率(%) 農田灌溉耗水量(億立方米) 農田灌溉耗水率(%) 林牧漁耗水量(億立方米) 林牧漁耗水率(%) 工業耗水量(億立方米) 工業耗水率(%) 農村生活耗水量(億立方米) 農村生活耗水率(%) 城鎮生活耗水量(億立方米) 城鎮生活耗水率(%) 生態環境耗水量(億立方米) 生態環境耗水率(%)
2001 157.17 62.19 113.81 68.00 7.05 45.00 17.91 42.73 14.36 86.00 4.04 36.00 ____ ____
2002 172.23 68.24 127.13 74.00 11.45 66.00 16.57 45.29 13.03 77.00 4.05 38.00 ____ ____
2003 149.74 68.27 104.18 72.92 13.93 70.82 14.92 47.19 9.80 82.63 3.92 46.89 0.94 68.12
第三,總耗水量減少,但綜合耗水率升高。耗水量是指毛用水量在輸水、用水過程中,通過蒸騰蒸發、土壤吸收、產品帶走、居民和牲畜飲用等多種途徑消耗掉而不能回歸到地表水體或地下含水層的水量。從《「十五」以來山東水資源消耗表(表4)》看,耗水絕對量在減少,但綜合耗水率(即耗水量佔用水量的比例)卻有所提高,特別是林牧漁業、工業及城鎮生活領域的耗水率提高更明顯。耗水率高將直接影響到水資源的可持續利用,如何最大限度地減少水資源消耗是今後需重點研究解決的問題。
三、山東水生態環境質量雖有好轉但仍令人堪憂
多年來,山東水資源開發利用率較高,但由於對水資源過度和不合理地開發利用,使水生態環境受到嚴重破壞,水環境狀況趨於惡化,對工農業生產和人民生活產生了負面影響。近年來,各級各部門加大了保護水環境工作力度,狠抓水污染治理,全省水體質量有所好轉,但水生態環境總體狀況仍令人堪憂。
表現之一:河水斷流現象頻發,河流、湖泊、水庫水質污染嚴重,富營養化明顯。據1980至2002年監測資料,因水資源高強度開發利用和降水量減少,全省河流除沂沭河外均發生了嚴重斷流現象,個別年份全年斷流。全省大部分河流水質為劣V類,主要污染源來自城市生活污水和工業廢水排放,主要超標污染參數為高錳酸鹽指數、氨氮、化學需氧量和溶解氧量等。從《「十五」以來山東河流水質表(表5)》可見,盡管I類、II類水質河長比例有所增加,V類水質河長比例明顯減少,但2/3以上河長為劣V類水質,且劣V類水質河長比例逐年增加。2003年,水質超過III類的超標河長比例達90.5%。從《「十五」以來山東湖泊水質表(表6)》看,全年期監測評價大明湖一直是劣V類,南四湖水質也未見明顯好轉,南四湖和大明湖水質均呈富營養狀態。從《「十五」以來山東水庫水質表(表7)》看,全省大中型水庫全年期水質狀況不容樂觀,III類和IV類水質水庫比重增加,在2003年評價的30座水庫中,只有7座為中營養,其他23座都為富營養。
表5:「十五」以來山東河流水質表
年份 監測河段(個) 總代表河長(公里) I類水質代表河長占% II類水質代表河長占% III類水質代表河長占% IV類水質代表河長占% V類水質代表河長占% 劣V類水質代表河長占% III類以上超標水質代表河長占%
2001 70 4855.4 0.00 3.40 1.30 18.80 10.40 66.10 95.30
2002 66 4389.4 0.00 3.08 9.05 12.67 8.17 67.03 87.87
2003 70 4855.4 0.49 4.92 4.10 12.84 5.80 71.85 90.50
表6:「十五」以來山東湖泊水質表
年份 南四湖 大明湖
微山湖 南陽湖 昭陽湖
二級湖閘上 昭陽湖
二級湖閘下
2001 V類 劣V類 劣V類 IV類 劣V類
2002 劣V類 劣V類 劣V類 III類 劣V類
2003 劣V類 劣V類 IV類 V類 劣V類
表7:「十五」以來山東水庫水質表
年份 評價大中型水庫(座) I類水質水庫(座) II類水質水庫(座) II類水質水庫占% III類水質水庫(座) III類水質水庫占% IV類水質水庫(座) IV類水質水庫占% V類水質水庫(座) V類水質水庫占% 劣V類水質水庫(座) 劣V類水質水庫占%
2001 30 0 3 10.0 13 43.3 11 36.7 3 10 0 0.0
2002 30 0 2 6.7 12 40.0 10 33.3 3 10 3 10.0
2003 30 0 1 3.3 15 50.0 13 43.3 0 0 1 3.3
表現之二:地下水超采嚴重,平原區地下水位下降,沿海地區海鹹水入侵,水環境災害頻發。經分析計算,1975年以來全省累計超采地下水100億立方米,其中平原區超采69億立方米、山丘區超采31億立方米。因大量超采地下水:一是造成地下水超采漏斗區面積擴大,平原區地下水位下降。1979年全省地下水超采漏斗面積僅2831平方公里,2002年末達27586.8平方公里,佔全省平原淡水區面積的40%,因2003年為豐水年,超采地下水現象得以緩解,漏斗區面積才減少為13408.3平方公里。除2003年外,平原區地下水位基本呈下降趨勢,這樣原有機井大批報廢,損失巨大,新打機井變深,單井出水量變小,效益降低。二是導致了嚴重的海鹹水入侵。據有關部門普查,膠東沿海有19個縣(市、區)海鹹水入侵面積達1006平方公里。這不僅使淡水資源減少,也造成工農業生產供水和人畜飲水 困難。三是產生地面沉降、房屋裂縫、道路毀壞、河堤開裂以及水質污染等嚴重水環境災害發生。
表現之三:水體污染嚴重,防治污染、凈化水質方面的投入負擔加重。諸如農葯、化肥的大量施用,工業和生活污廢水、廢料、垃圾等未經處理就直接排入河道或就地處置,以及水產養殖等生產活動都是造成水體污染的直接原因。《2000至2003年山東廢水排放表(表8)》顯示,近4年廢水排放總量雖然都在25億噸以內,但除2002年略有下降,基本呈增加趨勢。4年來生活污水排放量逐年增多,2003年工業廢水排放量為4年最高值,廢水中主要污染物為化學需氧量(COD)和氨氮等,這些廢水大多直接排入河道,造成水體污染日趨嚴重。同時我們也看到,各級加大了污染防治力度,工業廢水排放達標率逐年提高,工業廢水治理項目完成投資額增加。特別是造紙及紙製品業的廢水排放量減少,其占工業廢水排放總量的比例也逐年下降。但要完成《山東省環境保護「十五」計劃》確定的全省主要污染物排放總量控制指標,如在2003年基礎上,化學需氧量排放需削減5.51萬噸,削減率6.6%,任務十分艱巨。
表8:2000至2003年山東廢水排放表
年份 廢水排放總量(億噸) 生活污水排放量(億噸) 生活污水排放量占% 工業廢水排放量(億噸) 工業廢水排放量占% 造紙及紙製品工業廢水排放量(億噸) 造紙及紙製品工業廢水排放量占工業廢水排放總量的% 工業廢水排放達標量(億噸) 工業廢水排放達標率(%) 工業廢水治理項目本年完成投資額(億元)
2000 22.9 11.87 51.8 11.03 48.2 4.16 38.2 10.3 93.13 11.96
2001 23.5 12.00 51.0 11.50 49.0 3.90 33.4 10.8 93.96 10.79
2002 23.1 12.40 53.8 10.70 46.2 3.30 30.8 10.3 96.37 15.70
2003 24.6 13.00 52.8 11.60 47.2 3.30 30.1 11.3 97.12 16.10
四、抓住建設生態省的政策契機,搭建永續平衡的水資源保障體系
當前,山東建設生態省工程已全面啟動,這就要求摒棄以犧牲資源環境為代價的不可持續的發展模式,摒棄竭澤而漁的經濟增長方式,改變先污染後治理、先破壞後恢復的被動局面,主動探索適合省情的經濟、社會與環境協調發展之路。面對我省水資源緊缺、水環境惡化的嚴峻形勢,立足於實現生態省建設目標任務,我們必須牢固樹立科學發展觀,調整思路,創新機制,堅持開源節流並重、開發保護並舉的方針,有效增加投入,攜手共建一個永續平衡的水資源保障體系。
首先,要大力推行節約用水,建立節水型社會。落實《山東省節約用水辦法》,制定實施行業用水定額和節水標准,實行總量控制和定額管理相結合,實行超定額用水加價。政府加強領導,水行政主管部門依法監管,相關部門各司其職,盡快形成統一協調、健全完備的節水監督管理體系。特別要加快節水型社會法律法規體系建設,進一步建立和完善水資源規劃、建設項目水資源論證、用水統計、節水產品認證、取水許可和水價、水權流轉等項制度。在水資源短缺地區,發展節水型工業,採用節水型工藝,減少單耗。加大農業節水力度,逐步實現農業用水零增長或負增長。圍繞農業產業結構調整,從當地條件出發,搞好農業節水的分類指導, 改變傳統的大水漫灌方式,大力發展微、滴灌等現代灌溉技術,通過蓄水和保水設施建設,提高農田對自然降水的利用率。加快實施渠道防滲及管道輸水灌溉,大力發展耐旱、高效作物。沿黃地區要加快灌渠節水改造,全面啟動測水量水工程,5年內基本實現按方收費到鄉鎮,並努力創造條件,使計量收費工作向村戶延伸。在生活方面採用節水型用水器具,加強管理,減少跑冒滴漏。
其次,要調整優化產業結構,走節水減污的新型工業化道路。多年來山東工業產業結構層次比較低,高消耗、高污染的造紙、化工、釀造、建材、火力發電等行業比重大,污水產生量大。要徹底改變高投入、高消耗、高污染的粗放型模式,遵循循環經濟的理念,走「科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染小、人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化路子」。把萬元增加值耗水量列入工業經濟考核的重要指標,建立健全獎懲評估體系。引進關鍵鏈接技術,通過水的梯級利用和廢水的循環利用,形成工業生態鏈網,建立循環經濟型企業。對現有工業污染源實施引導性標准和再提高工程,加大結構性污染治理力度,改善能源結構,推動企業升級換代。對新建項目,要嚴格執行環保法規、產業政策和發展規劃,嚴格環境影響評價和「三同時」制度,做到增產不增污、增產又減污。按照省政府要求,抓好關閉不能穩定達標排放的5萬噸以下草制漿造紙企業和5000噸及以下酒精生產企業,重點實施對造紙、印染、製革、化工、醫葯、電鍍等行業的污染控制。
第三,實現水資源優質優用、科學合理調配,保持水資源的動態平衡。要遵循加強集儲空中水、充分引用客水、積極利用地表水、嚴格開采地下水、強制使用中水、擴大生態用水的原則,保持全省水資源總體動態平衡和總量需求供應。重點城市要建立常規供水、應急供水和戰略儲備供水三套系統。形成污水處理、中水回用及相關節水產業配套的產業鏈,提高城市污水處理率,實現廢水減量化、資源化和無害化。確保《綱要》提出的「十五」末實現城市污水處理率提高到45%,污水處理回用率達到20%以上的目標。在水資源短缺、城鄉爭水矛盾突出的地區,可嘗試將城市污水處理達標後回用於農業灌溉,將原用於灌溉的水供給城市。將清潔的冷卻水循環使用於工業用水,將城市污水回用於公用設施和住宅沖洗廁所、澆灌綠地、景觀用水、澆灑道路等,既減少天然水體取水量,又消除城市對水環境的污染,最終實現城市污水的零排放。在膠東半島等近海缺水地區,建設低成本海水淡化和電廠海水冷卻項目。在缺水地區建設雨水收集系統,如在城市住宅小區或適當地方貯積雨水,用於澆灑綠地、道路、水景以及下滲補充地下水,改善生態環境,緩解水資源危機。今後應新開工建設一批山丘區供水水庫和平原水庫,新建續建地下水庫。當然,在必要時還可開展遠距離調水,實現水資源在區域間的動態平衡。
第四,要加強重點流域水污染治理,確保水體清潔。突出抓好省轄淮河、海河流域水污染防治「十五」計劃和《南水北調東線工程山東段水污染防治規劃》的落實。實施污染治理、污水資源化、流域生態恢復與保護並重的策略,全面推進流域內經濟結構調整、城市環境基礎設施建設、清潔生產等各項工作。同時通過綠化涵養水源,提高自然凈化能力。
第五,加快水行政管理體制改革,創新水資源管理模式。近年來,各地逐步探索建立了集城鄉水源、供水、用水、排水、污水處理與回用、防洪等管理職能為一體的水務局。到2003年全省89個縣(市、區)成立了水務局或實行水務一體化管理,占縣(市、區)總數的64%。在充分發揮市場配置資源基礎作用的同時,強化政府在水資源建設方面的綜合協調能力,做到責任、措施和投入「三到位」,切實解決地方保護、部門職能交叉造成的政出多門、責任不落實、執法不統一等問題,實現由「多龍管水」、以人治為主,向「一龍管水」、法制化管理轉變,為社會提供優質服務。
第六,發展水生態文化,全面提升公眾的水環境意識。發揮新聞傳媒的影響力和科教機構的承載發展力,建立傳播循環經濟、生態環保、可持續發展戰略思想的渠道與機制。在構建水生態文化進程中,確立互利型思維方式,尋求一種適於人類與自然共同持續發展的價值觀念體系。
第七,建立經濟與資源環境一體化核算體系,研究探索如何科學准確地將水資源納入綠色GDP核算。為反映經濟發展過程中資源與環境成本,研究建立綠色國民經濟核算體系,使國民經濟的發展能不斷地對生態環境與資源進行必要補償,引導人們從單純追求經濟增長逐步轉到注重經濟、社會、環境和資源協調發展上來。當前要充分發揮政府綜合統計與部門統計的互補優勢,建立水資源和水環境統計的協調機制和信息共享平台。
(山東省統計信息網)
『陸』 引黃河水入永定河,那麼下游的河南和山東缺水怎麼辦
引黃河水入永定河只是在特定的時間去把河水引流過去,保證永定河流域人民的生產生活,並不會導致黃河下游的河南和山東缺水。
我們國家最近幾年有好多跨區域進行水資源調配的工程,最出名的應該就是南水北調了,把南方的水資源調配到北方缺水地區,使水資源的分配更加的合理,而引黃河水入永定河也是這一原理,在一些季節,永定河水位不足,甚至會發生河流斷流的情況,出現這種情況以後,永定河沿岸人民的用水將得不到保障,所以,為了保障人民正常的生產生活用水,就有了引黃河水入永定河這一工程,通過對黃河水進行引流,讓黃河水分出來一部分流入永定河,就可以保證永定河在比較乾旱的季節也能有充足的水源,保證沿岸居民的需要。
我覺得引黃入定是一件好事,因為它讓水資源實現了跨區域調整,對沿岸人民的生活有很大的作用。
我覺得與其在這里問引黃河水入永定河會不會造成河南山東缺水,還不如想一下怎麼才能在生活中節約用水,我們國家水資源非常短缺,如果我們不懂得節約利用的話,那麼用不了幾百年,黃河、長江、永定河全部都會斷流,甚至消失,所以,不要去擔心那些和我們無關的問題,我們要做的應該是節約用水,保護水資源,讓那一天來的盡量慢一點。
『柒』 (二)膠東半島沿海地區的地下水庫工程
1.地下水庫建設條件與效益分析
(1)地下水庫修建的必要性
山東省淡水資源雖然偏少,若適當提高水資源的開發利用率,使有限的水資源發揮最佳經濟效益,自力更生,解決供水問題是可能的。解決供需矛盾主要從三個方面入手:逐步提高水資源的開發利用率,增加供水量;節約水資源;減少需水量。發展地下水庫,增加供水量。
膠東半島及萊州灣地區降水多以暴雨形式出現,全年有2/3集中在汛期的2~3個月,而該期的降水又有2/3集中在二十幾天內的幾場暴雨中;區內河道獨流入海,地形坡度大,源短流急,降雨後河水暴漲暴落,攔蓄利用不便,現狀平均攔蓄利用率僅40%左右,其中僅膠東半島平均每年就有約49億m3河川徑流量白白排入大海。與此相對應,該區長期以來依靠超采地下水維持全區逐年增長的工農業和城鄉生活用水,局部區域超采嚴重。
對於膠東半島這樣的缺水地區,提高水資源可利用量的主要途徑就是充分挖掘當地水資源潛力,提高地表徑流的攔蓄利用率。但要做到這一點僅靠地表攔蓄設施是遠遠不夠的,因為目前區內適於修建地表水庫的地方已經很少了,而且隨著人類技術經濟活動的不斷加劇,人口密度的增大,修建地表水庫造成的土地淹沒、居民搬遷、地表設施的拆遷等所需費用將會越來越高。同時地表攔蓄所造成的水面蒸發損耗很大,據淄博市太河水庫監測資料,太河水庫由於在修建過程中防滲處理較好,壩下沒有滲漏條件,當下游入庫流量4萬m3/d時,庫內水位穩定不變,這說明每日水庫蒸發消耗量與流入量相等,即水庫日蒸發量達4萬m3/d,等於一個中型水源地的開采量。修建地下水庫,利用地下庫容進行水資源的聯合調蓄,是提高地表徑流攔蓄率的重要手段。
(2)地下水庫建庫條件分析
膠東半島低山丘陵區濱海平原和山間河谷平原第四系厚度較大,含水層顆粒粗且厚度大,具有較大的調蓄空間,況且這些地區地下水開采強度也較大,並引發了海水入侵災害,使得已建水源地供水能力受到較大限制,修建地下水庫即可以阻止海水入侵的發展,又能提高水源地供水能力。所以濱海平原和河谷平原具備修建地下水庫的水文地質條件和較強的水資源和環境需求。
本次調查在分析了膠東低山丘陵區地質環境條件的基礎上,共選出了18處地下水庫庫址,其中5處已建成使用,4處已列入規劃(表7-2)。這18處地下水庫總庫容達11.10億m3,最大調節庫容之和為5.93億m3,最大調節庫容占總庫容的比例為53%;建庫前庫區地下水可開采量總和為3.27億m3/a,建庫後達到5.02億m3/a,可開采量增大54%,水資源效益相當明顯。另外,18處地下水庫中有13處都存在不同程度的海水入侵問題,在這些地段修建地下水庫,可有效遏制海水入侵災害,取得顯著的環境效益。
表7-2 膠東半島地下水庫基本情況一覽表
續表
(3)地下水庫庫址選取的基本條件
根據膠東半島地區地質環境條件分析,區內地下水庫宜選在山前沖洪積平原、濱海河谷平原地區,在具體確定水庫庫址時主要考慮以下五個基本條件:
1)理想的地表攔蓄條件。地下水庫區首先應具備暫時性的地表蓄水場所,地形較平緩,以便為地表水下滲補給提供足夠的場地和時間。所以主要河流的河床及兩側沖洪積平原區是較理想的庫址,可以通過在河床上修建攔河閘攔蓄地表水。
工作區已建成的三處地下水庫均位於河流中下游平原,地面坡降小於2‰,天然河床較開闊,河床與河漫灘寬度一般250~800m,具有建壩後回水距離長、攔蓄能力強的特點,適於修建攔河壩。目前三處已建地下水庫建有河道攔河壩15處,總攔蓄庫容達1220萬m3。
2)良好的地下水調蓄條件。庫區含水層儲水空間大,滲透性較強,埋藏深度不大;包氣帶岩性顆粒較粗,且沒有大面積分布的弱透水層,有利於降水入滲和地表水下滲補給;含水層產狀較平緩,具有相對較封閉的邊界條件,基底地層透水性較弱。
以擬建的膠州市洋河地下水庫選址為例,洋河下游冷家村以東河谷平原地下水為第四系孔隙承壓水,主要含水砂層以上有8~10m厚的砂質黏土和海相淤泥蓋層,是相對隔水層,不利於地表水和降水入滲,地下水調蓄條件差,該處庫址被舍棄,轉而選在河流中游、冷家村以西的較強富水地段。該區包氣帶岩性顆粒較粗,無相對隔水層,調蓄條件較好。
3)優越的補給水源條件。地下水庫庫區要求控制流域面積較大,以保證汛期有足夠多的地表徑流量,或者靠近跨流域調水線路,以保證枯水期尤其是連續枯水年出現時有充足的補充水源。補給水源除滿足數量要求外,還要滿足水質方面的要求,因為補給水會對含水層水質產生重要影響,一旦地下水因此而受到污染,治理起來難度相當大。
以即墨市鰲山衛—溫泉地區為例,該區濱海河谷平原從地表攔蓄條件、地下水調蓄條件、環境地質條件及供水需求方面比較適於修建地下水庫,但該區河流長度僅15km,流域面積僅92km2。由於流域面積小,河道即使在汛期也經常斷流,況且遠離西水東調輸水線路,很難獲得充足的補給水源,該處庫址被否定。
4)良好的環境地質條件。地下水庫庫區要求地質環境狀況良好,人口密度不大,工廠較少,無較大污染源,地下水現狀水質較好,符合生活飲用水衛生標准,或盡管現狀水質較差,但通過地下水庫調蓄運行,水質狀況有逐步改善的可能。
黃水河地下水庫庫址選在了膠東半島人口密集區,區內有原龍口縣城,庫區的幾個鄉鎮駐地集體私營企業也較發達,這為水庫建成後庫區地下水質的惡化留下了隱患。結果由於庫區污水處理工程不配套,排污河溝密布,在地下水庫建成使用後的不到六年的時間內,海水入侵造成的地下水質惡化雖然通過修建地下水庫得到控制,但人為排污造成的地下水污染卻相當嚴重。目前庫區地下水TDS、總硬度、氯離子、「三氮」、硫酸根離子的超標區面積已經占庫區總面積的1/2以上。今後該水庫地下水環境的修復治理工作將是一項極為艱巨復雜的工程。
5)較強的供水需求,良好的供水和環境效益。要求庫區及附近地區水資源供需矛盾較突出,修建地下水庫可以解決當地工農業和生活供水不足,在保證安全運行的前提下,有利於改善環境,避免產生新的環境地質問題。
山東半島已建成的三處地下水庫區分布有龍口市、青島市、煙台市的主要供水水源地,地下水開采強度較大,建庫前都出現了不同程度的海水入侵,對水源地的正常使用構成了極大威脅。地下水庫的建成使用後,不但增大了水源地的開采能力,使三處地下水庫庫區地下水可開采量由43.6萬m3/d增長到72.5萬m3/d,而且有效遏制了海水入侵的發展,取得了良好的供水、環境效益。
(4)地下水庫修建的生態環境效益
地下水庫工程的修建對於緩解供水危急、改善山東半島地區生態環境狀況將發揮重要作用,主要表現在以下幾個方面:
攔蓄地表徑流。山東半島地區降水集中,河流源短流急,汛期大量地表徑流棄泄入海,如此大量的地表棄水與該區缺水態勢相違背,所以最大限度地利用這部分棄水對解決受水區供水危急意義重大。已有實踐經驗表明,修建地下水庫工程可有效攔蓄地表徑流,減少入海棄水量。以龍口市黃水河為例,黃水河多年平均入海徑流量為9800萬m3/a,在地下水庫建成後,通過庫區的4座河道攔河閘及5000眼河床補源滲井平均每年可奪取地表徑流棄水2220萬m3/a。
蓄存引調江水。由於西水東調調水工程建成運行後,調水量在時間分配上將於受水區需水量不一致,農灌季節需水缺口將由冬季調水量補充,冬季調水量單靠地面水庫無法蓄存得下,需要利用地下水庫作為蓄水場所。山東半島23處地下水庫的最大調蓄庫容總和達25.73億m3,而作為區內的峽山水庫、王屋水庫、門樓水庫、米山水庫、沐浴水庫、棘洪灘水庫等八個大型骨幹蓄水水庫的興利調節庫容總和僅為13.5億m3,僅是這23處地下水庫最大調蓄庫容的52%,由此可見地下水庫巨大的調蓄潛力。
從根本上改善區內生態環境狀況。山東半島地區由於地下水超量開采引發了一系列生態環境地質問題,主要表現為區域地下水位持續下降、海(咸)水入侵和地下水質持續惡化等,治理上述問題需要從恢復與改善地下水環境狀況入手,地表水與地下水聯合調蓄是主要治理的手段之一。以萊州灣南岸山前沖洪積平原為例,由於近年降水偏少,河流上游地區水資源攔蓄利用量增大,使得下游沖洪積平原區地表徑流減少、河道乾枯,地下水常年入不敷出,已形成大面積區域水位下降漏斗,造成鹹水入侵、地下水質惡化,同時由於地下水位埋深加大,降水、地表水入滲補給量減小,又加劇了水資源不足。地下水庫工程建成運行後,可通過回補水源逐漸抬高地下水位,改變地下水水動力條件,加強地下水循環,增大地表水入滲補給能力,將能夠使區內較突出的環境地質問題得到徹底根除。
保護濱海河谷地區地下水水源地,增大地下水可開采量。山東半島濱海河谷地區第四系含水層厚度較大,顆粒較粗,為區內富水地段,已建的地下水水源地均處於這些地區。由於靠近海岸,且中、上游地區修建了大量的水庫、塘壩,將流域內地表徑流節節攔蓄,使富水區地下水補給量減少,出現地下水位負值漏斗,造成海水入侵,水源地供水能力受到極大遏制。在這些富水地段修建有壩地下水庫系統工程,可在阻止海水入侵的同時,增大庫區地下水可開采量。
2.膠東半島沿海地區地下水庫類型與主要水庫特徵
膠東半島自1995年始相繼修建了三處地下水庫,依次為黃水河地下水庫、大沽河地下水庫和大沽夾河地下水庫,這些地下水庫在實際運行中均取得了明顯的水資源和環境效益。
(1)黃水河地下水庫
1)地下水庫基本情況。黃水河地下水庫修建於1995年,主壩長5996m,壩體平均深度26.7m,庫區面積51.82km2(圖7-1),為提高庫區入滲能力,黃水河河道開挖了7000多眼人工滲井。
庫區南部分布變質岩,為隔水邊界;東部叢林寺河以南分布古、新近系砂礫岩、黏土岩,屬弱透水層,為良好的隔水邊界;西部羊嵐—宋家疃一帶,地貌上為山前傾斜平原區,據調查為貧水區,地層透水性較弱,應視為隔水邊界。庫區基底為古、新近系砂礫岩、黏土岩,為良好的隔水底板;隔水底板起伏較大,形成兩個低窪區,一個位於地下水庫中上游鎮沙村附近,一個位於地下水庫下游周家村東,其間的澗村—冶基—唐家集一線有一近東西向隆起,上覆第四系明顯變薄。
庫區包氣帶岩性分為砂質黏土、黏質砂土和砂,中下游有5.8km的河道表層分布了厚約3~17m,且分布穩定的黏性土層,透水性較差。庫區第四系含水層厚度10~30m,主要岩性為礫質粗砂,富水性強。各含水層之間及地表水與地下水之間存在良好的水力聯系(圖7-2)。
圖7-1 黃水河地下水庫庫區條件圖
2)地下水庫調蓄功能分析。地下水庫總庫容5288.8萬m3,死庫容1402.4萬m3,最大調節庫容3886.4萬m3。
經多年調算(1960~1990年),建庫前庫區多年平均降水入滲補給量562.3萬m3/a,河流入滲補給量1270.5萬m3/a,地下徑流補給量230萬m3/a;建庫後河流入滲補給量為3518.8萬m3/a(圖7-3),較建庫前增大177%。庫區地下水補給量以河流入滲補給量為主,建庫前和建庫後分別占總補給量的62%和82%。
(2)大沽河地下水庫
1)庫區水文與地下水開采。大沽河是膠東半半島主要河流,全長179km,主要支流有小沽河、洙河、五沽河等,流域面積4162km2。據南村水文站資料,1981年以前基本常年有水,斷流時間很短;1981~1989年,除1985年外,大部分時間斷流,其中1981年、1983年、1984年和1989年全年斷流;1997~1999年一般徑流時間為7~9月份,以8月份最大,最大年徑流量為2.192億m3/a,最小為0.088億m3/a,不同降水年份徑流量差別較大。
大沽河流域內建有大型水庫2座,中型水庫6座,總攔蓄能力3.7億m3,另外還有眾多的小型水庫、塘壩,目前大沽河河道有攔河壩7處。
庫區農業開采程度較高,在平面上近於均勻開采,但在時間上具有明顯的季節性,多集中在枯水季節。工業開采採用大面積分散井群相對集中的開采方式,在平面上近於不同強度開采地段內的均勻開采。庫區歷年地下水開采量為3133萬~11323萬m3/a(表7-3),開采強度7.43萬~26.85萬m3/(km3·a)。
圖7-2 黃水河地下水庫水文地質剖面圖
圖7-3 黃水河地下水庫建庫前後補給量組成圖
表7-3 大沽河地下水庫歷年地下水開采量統計表
2)地下水庫地質背景條件。地下水庫區第四系厚度一般5~17m,主要含水層為沖積—沖洪積砂及砂礫石層,大致沿大沽河現代河床發育的古河谷中,平原形態呈近南北向的狹長帶狀,寬度一般5~7km。垂向上第四系呈雙層結構,上部以黏質砂土為主,厚度一般2~5m,沿現代河床部分河段上部地層缺失,形成所謂「天窗」。黏質砂土之下為砂、砂礫石層,厚度一般4~8m,在縱向上南部最厚,平均5.89m,北部最薄,平均4.93m,中部介於兩者之間,平均5.03m。在橫向上,古河道中心部位厚度最大,向兩側砂層厚度變薄至尖滅,顆粒變細。
庫區基底地層為王氏組黏土岩、砂岩和青山組玄武岩,其中黏土岩占絕大部分面積。
地下水水力性質基本上屬於潛水,在「天窗」部位及開采狀態下地下水位大幅下降時呈現典型潛水性質。庫區地下水主要接受大氣降水、河水補給,三者轉化關系明顯。由於近年庫區地下水位大幅下降,不具備地下水轉化為地表水的條件,但十分有利於地表水向地下水轉化,盡管河道長期斷流,一旦產流隨即轉化為地下水。
庫區地下水開采屬於大面積均勻開采,沒有形成明顯的地下水降落漏斗,水力坡度較小。
3)地下水庫基本情況。大沽河地下水庫建成於1998年,庫區面積421.7km2,儲水層在庫區邊緣逐漸尖滅,邊界為弱透水的黏性土或直接與不透水的黏土岩接觸,東西兩側邊界可視為隔水邊界。北界的大、小沽河出山口段、西北界辛庄—冷家莊段以及南界,因庫區內外儲水層連通,可視為透水邊界。
地下水庫總庫容38413.2萬m3,平均含水層厚度5.86m;死庫容14633.7m3,平均含水層厚度2.00m;最大調蓄庫容10236.0萬m3。
大沽河地下水庫建庫後,「四枯一豐」降水周期內地下水庫合理運行情況下補給量構成如圖7-4所示。
建庫前庫區地下水可開采量為20萬m3/a,建庫後增加為30.2萬m3/a,可開采量增加51.1%。庫區地下水補給量主要是降水入滲和河流滲漏補給(含人工回灌補給),分別占總補給量的61%和36%。
圖7-4 地下水庫理想運行情況下補給量構成圖
(3)大沽夾河地下水庫
1)地下水庫修建的背景。煙台市是一座缺水型城市,10年一大旱,3年一小旱,特別是從1998年10月起,煙台市遭受了自1887年有資料記載以來降水量最小、持續時間長達32個月的大旱。至2000年年底,全市386座河流和5000多座水庫、塘壩全部乾涸,市區唯一地表水水源地門樓水庫蓄水量僅有700萬m3,僅占整庫容量的5%。這些水如供市區人口使用,僅夠支持40d左右。自來水廠各井群的地下水位已達到極限,55口水源井枯竭關閉。
2000年為延緩門樓水庫蓄水量急劇減少的局面,水利部門在門樓水庫西支流庫底向上挖滲水溝20多km,為防滲漏,用了最原始的土辦法,在滲溝底鋪了近7.1km塑料薄膜。地表水已經沒有挖潛餘地了,人們想到了地下水。
10年前就有人提出在夾河下游修建地下水庫的想法,但經過論證,專家發現上遊河流污染問題如得不到根本治理,修建地下水庫無疑會毀掉這片優質地下水源,於是煙台市政府開始加緊治理上游污染源,為日後修建地下水庫做好了前期准備。
2000年9月,當煙台市幾百萬市民面臨斷水危急時,市政府下決心修建地下水庫。
2)庫區地質背景條件。夾河地下水庫位於大沽夾河河谷平原,大沽夾河在庫區分兩支,西支稱內夾河,發源於棲霞小靈山,東支稱外夾河,發源於海陽牧牛山。內夾河中游建有門樓水庫,該水庫控制了上游來水的80%以上,總庫容1.97億m3,設計興利庫容1.33億m3。夾河河道有6處攔河壩,夾河入海口1處,內夾河2處,外夾河3處。大沽夾河入海口附近的夾河橡膠攔水壩,一次可蓄水250萬m3,年興利調節水量達1100萬m3,相當於一座中型地表水庫的調節水量。
庫區現有地下水集中開采區12個,包括自來水公司5個水廠及5個自備水源地,共有集中開采井100餘口,地下水設計開采能力24.4萬m3/d。
庫區第四系厚度10~80m,分布寬度1000~6000m。外夾河西牟以上,內夾河門樓水庫壩下至崇義,第四系厚度一般15~26m,多具二元結構,含水層岩性為砂礫卵石,潛水-淺層微承壓水,單井涌水量1000~3000m3/d。外夾河西牟以下,內夾河崇義以下至海邊,第四系厚度一般25~60m,呈三元結構,上部為粉細砂、亞砂土及亞黏土,中部為淤泥及淤泥質類砂土類,為相對隔水層,下部為砂礫卵石,自南向北厚度增大,沿海最厚達50m,上部賦存潛水,單井涌水量100~500m3/d,下部賦存承壓水,單井涌水量1000~3000m3/d。庫區基底地層為古元古界粉子山群變粒岩、片岩、大理岩及花崗岩類(圖7-5)。
圖7-5 大沽夾河地下水庫水文
庫區地下水除接受大氣降水補給外,還有河水滲漏補給和周邊基岩裂隙水側向徑流補給和農灌補給,其中承壓水還接受上層潛水的越流補給。地下水排泄主要為人工開采,其次為蒸發,從近年監測資料分析,地下水無徑流入海量。
3)地下水庫概況。夾河地下水庫工程於2001年10月竣工,地下壩建於宮家島—永福園—朱果山之間,全長3894m。主體工程是深30 余m的地下防滲壩,壩體厚1m左右,長3894m,平均壩高30m左右,採用高壓噴射灌漿法施工,灌注孔深入基岩1m。2000年11月東壩段一期工程施工,至2001年8月8日完工投入使用。
2001年水利部門進行庫區補源工程建設,施工補源滲井1000多眼,開挖補源滲溝38條。建成後的地下水庫庫區面積63.26km2,總庫容20520萬m3,最大調節庫容6500萬m3,建庫前庫區地下水可開采量為6500萬m3/a,建庫後可開采量達10930萬m3/a;河流入滲補給量(含人工回灌補給量)由建庫前占庫區總補給量的26%增大為建庫後的55%(圖7-6)。
圖7-6 建庫前後補給量構成圖
地下水庫建成後水利部門在大壩兩側的觀測井進行了水位和水質監測,結果表明大壩內側地下水位高出外側水位近1m,而且Cl-含量大大低於壩體外側監測井。
『捌』 針對山東半島不利條件的解決措施
咨詢記錄 · 回答於2022-01-02
『玖』 引黃河水入永定河,那麼下游的河南和山東缺水怎麼辦
引黃河水入永定河,那麼下游的河南和山東缺水怎麼辦?
大家要清楚,某些特定的季節,山東和河南總是頻發的缺水乾旱現象,其實跟永定河引入黃河水並沒有什麼直接關聯。畢竟,引黃河水入永定河這事是從2019年開始進行的,而且,也不是一年365天都在給永定河進行生態補水。
簡而言之,我們要正確的認識,為什麼要引黃河水入永定河,以及山東和河南地區出現的缺水與此並無直接關聯。並且,黃河水的合理利用,目的是為了服務於更多的人,而不是將其視為那些地區的專屬河流。雖然黃河水的水量遠沒有長江豐富,但就永定河這兩年從黃河引入的水量來看,並不足以對其他地區構成明顯影響。
事實上,局部地方因為土壤缺水而出現乾旱的情況,原因其實也覆蓋了多個方面。除了地方是否有豐富的水資源儲備之外,同時還跟當地的自然降水量,以及土壤的水量蒸發情況密切相關,這幾個因素對於大部分地區來說都適用。而降水則取決於氣候,大家都知道,由於地球現在的環境已經大不如前,全球變暖問題變得越來越嚴峻。