楚雄市域水资源承载力的测算分析

楚雄市域水资源承载力的测算分析（一）水资源与城市发展概述楚雄市位于云贵高原中部，红河水系与金沙江水系分水岭地带，属于亚热带季风气候区，冬干夏湿，雨季集中，降雨分布不均匀，90%的降雨量集中在5-10月，具有干湿季分明，水平分布复杂的特点，水资源与降水的分布相一致，表现出地区分布、垂直分布、时间分布不均的特点。楚雄城市规模的扩大与水资源的量息息相关，目前楚雄市随着人口不断增长而出现水资源供需矛盾的现象。楚雄市要合理开发、利用水资源、保证供需平衡，为此需要对楚雄市的水资源承载力进行研究，并提出合理的城市规模对楚雄市的可持续发展是很有意义的。楚雄市是楚雄州唯一的中心城市，其对楚雄州其他地区的吸引和辐射作用是最强的。目前楚雄市市区内常住人口为58.862万，主城区人口密度为113人/km,城市规模的扩大给资源环境带来了极大的压力。楚雄市域全市年均降水量39.6亿立方米，径流量9.3亿立方米,地下水量3.2亿立方米。根据最新统计数据显示，楚雄市人均水资源量为645.2459或1832m3。（二）楚雄市可用水量分析研究楚雄市为分水岭地区，市内无湖泊、沼泽，水资源主要来源于降水所形成的的地表径流量、地下水资源开采量和区域外流入的地表径流量。同时还受到水利工程控水能力和生态最小需水量的影响，另外还加上人为的外区域调入的水资源量。由于区域外流入的地表径流量数据很难获得故不考虑这一项的影响、水利工程控水能力数据也难以获得故假设所以水量全部可用，而生态最小需水量的研究数据也难以找到或还没进行研究故不对此进行分析，外区域调入的水资源量数据也没收集到。所以本次研究所计算的楚雄市可供使用的水资源为：楚雄市域内降水形成的地表径流量及区域内开采使用的地下水资源量之和。计算对象为区域内主要的水源地和跨流域引水工程，包括尹家嘴水库、九龙甸水库、西静河水库、团山水库四个主要水库、其他地表水资源和可开采利用的地下水资源。1.地表水在水资源计算过程中，地表水资源数据通过对尹家嘴水库、九龙甸水库、西静河水库、团山水库四个主要水库分别进行计算，得出各水库的多年供水量数据；其余水源地由于受资料限制而根据总量进行简化计算。现状统计得到九龙甸水库蓄水3570万m3,径流量为0.7m3/s,保证源水3.6万m3/日的供应没有问题。西静河水库蓄水454万m3。据调查统计，2010年楚雄市城区供水水源地九龙甸水库、团山水库、尹家嘴水库和西静河水库蓄水7394.6万立方米。理论上这些水都可全部供给楚雄市使用。2.地下水地下水资源可开采量是指在可预见的时期内，通过经济合理、技术可行的措施，在不引起生态环境恶化的条件下允许从含水层中获取的最大水量。云南地下水开采潜力较小区，地下水开采潜力为1-5万m3/km2.a，为了防止地下水的过渡开采，按照最小开采潜力1万m3/km2.a，再乘楚雄市土地面积则这样得到地下水开采量为1万m3/km2.a*4424.59km2即约为4424.59万m3/a。（注此地下水估算方法通过参考文献刘树芬，童绍玉.云南楚雄市水资源承载力评价.云南师范大学.2007.而得到，即地下水可开采量为开采潜力乘土地面积，数值与实际要偏大一些，理论上可作为可取用地下水的量）但是参考统计资料得到的地下水资源总可开采量约为1500万立方米/年。表1楚雄市可供使用的水资源总量表（万m3,）此表中2015年、2020年的各水库蓄水量数据基本不变，为多年均值，即假设如无新增外流域调水工程，水资源量基本不会出现较大变化，其他数据来自楚雄市统计年鉴及相关网上公布的资料（三）承载能力测算与需水量预测1. 农业用水需求量预测2010年2015年2020年农业灌溉需水总量（万立方米）15753121719431预测方法：知道了往年的增长率，以2010年的数据为基期数据来预测，公式为P=P0（l+K）t其中P为预测数据，P0为基期数据，K为增长率，t为预测年限，K为（第二年数据一第一年数据）/第一年数据，再求平均值。以下的城市工业发展水资源需求量预测、人口预测均采用此种预测方法。2、城市工业发展水资源需求量预测2010年2015年2020年工业用水总量（万立方米）130519762817工业用水重复利用率94.22废水处理状况（万立方米/天）31.573.城市居民生活用水需求量预测（1）人口预测第六次人口普查中楚雄市区实际常住人口58.862万，年平均增长率约为1.57%，以此为基期数据预测2015年和2020年楚雄市常住人口将有：2015年常住人口规模为p=p0*（1+1.57%）5=63.63万人2020年常住人口规模为p=p0*（1+1.57%）10=68.784万人（2）城市居民生活需水量分析从楚雄市实际用水量出发，参考城市历年供水量的增长率和相关研究成果普遍的统计口径，并参照规划文本中的规定得到生活用水定额为现状、2015年和2020年采用的城市人均综合用水指标分别取值为230L/（人d）、250L/（人d）和300L/（人d）。据此分析计算的楚雄市需水量预测成果见表5。表5城市居民生活需水量预测成果水量年份预测人口（万人）用水定额（L/（人d）需水量（万m3/a）201058.8622304941201563.632505806202068.78430075314、.供需平衡及主要矛盾分析由楚雄市可用总水量和总需水量得出了楚雄市各水平年的供需情况及平衡预测（表6）。由表6数据可见，目前楚雄市水资源供给并不紧张，可以满足供给。表6楚雄市水资源供需平衡预测表（单位：万m3）、-时间段水量201020152020城市总需水量219991995319779可用水资源总量253572350720718平衡预测335835549395.水资源承载能力测算据此测算分析了水资源的城市人口承载能力（表7）。表7楚雄市水资源人口承载力测算方案（单位:万m3）测算项城市可用水资源量人均综合用水定额（万m3/（万人d）可承载人口（万人）方案方2010年253570.4173案2015年235070.43149-一一2020年207180.45126人均综合用水定额参考楚雄市规划文本中的数据（2）结论从预测的数据上看，目前楚雄市水资源不会对其规模扩大产生限制，可用水的量比较多，就此方面来说楚雄市为提高经济发展、发展各种工业时可以不会由于水资源缺乏而受到限制。未来几年内水资源供应都比较充分，不会出现超载现象。四）城市发展用水措施和建议从目前来看，楚雄市可供利用的水资源量可以支撑城市的发展。即使未来几年楚雄市不会出现水资源超载现象，但近年来云南连连大旱，水来源主要为大气降水楚雄市水资源量也在减小，必须要遵循可持续发展的战略思想，正确处理好人口、资源、环境和经济的关系，科学合理地确定城市的合理规模，寻求机遇是自身的发展水平进一步得到提高。在参考了一些先进的节水用水方法后为楚雄市提出一些用水节水方面的建议：1.调整农田水利建设思路，充分挖掘农业灌溉的节水潜力（1）污水回用灌溉，减少新鲜水的耗用农业生产可直接采用城市初步处理过的生活污水（或称回用水）进行灌溉，以解决部分农灌用水的需求，污水回用灌溉不仅可减少农灌用水对洁净水资源的占用，支持城市发展，还能减轻污水排放对水环境的影响。将有害物质处理达标后的回用水用于农灌是对农作物生长，以及回归水的受水体都有利的举措。因为，一方面在补水的同时为农作物提供了一定的营养物质，另一方面，经过土壤和作物对回用水进一步净化之后，回归的水质在原有基础上又有所提高。包括巴黎在内的许多大城市从1960年代起就开始将城市污水再生用于农业灌溉，收到了很好的效果。这样的农业灌溉措施值得在滇池流域进行尝试和推广。但也应当注意：回用水虽然经过了人工强化处理和消毒，却未经自然净化，如果使用过程中控制和管理不当，仍可能引发一系列问题。因此，在污水回用于农业的过程中一定要注意研究解决水质、常年利用和管理等方面的问题。2. 科学利用现有水资源，建设节水防污型城市（1）完善输配水设施，优化产业结构和生产工艺，发展节水经济城市发展规模，工业布局和产品结构受到原材料、能源、水资源、交通、经济发展和科学技术水平等多种因素的制约，水资源的短缺会成为制约社会经济发展的“瓶颈”。楚雄市人均水资源量较少，在制定城市发展规划时要重视用水大户的影响；严格限制耗水量大的工业项目的发展；并对耗水量、排污量大，严重污染环境的行业严加控制。从农业、工业、服务业等各行业全方位着手，发展节水经济，提高水资源的利用效率和效益；推广“清洁生产”，减轻污染。以工业为例，在该产业发展过程中应注意搞好中水利用，提高水资源的重复利用率，降低万元工业增加值用水量是大有节水潜力可挖的。优化主城区产业结构，积极发展低耗水的产业和产品，减少供水的压力，从考虑水资源承载力及提升城市防污能力的角度出发，建议合理调整市区产业结构，将一些高耗水产业向目前可用水资源量较为丰富而又非水源保护区的地区转移以更好协调楚雄市域的平衡发展。（2）合理确定水商品价格，强化节水意识，推进节水型社会的建设（3）提升中水回用水平，推行分质供水，节约新鲜水的消耗量建设部城市中水设施管理暂行办法中将中水定义为:部分生活优质杂排水经处理净化后达到生活杂用水水指标（CJ25.1-89），可以在一定范围内重复使用的非饮用水。其实质是水质介于上水和下水之间的再生水。中水可以广泛用于城市生活杂用水和市政用水、工业、农业（包括渔业）、地下水回灌、景观和生态补水等方面。（4）依法治水，保护好水资源及水源地，改善生态环境通过改革，调动各方面积极性，在全市逐步建立起政企、政事分开，水资源统一管理，政府宏观调控有力，市场机制得以发挥，水资源配置合理，用水效率较高的新型管理体制；加大涉水法律法规的宣传，提高市民的水法意识，加强水行政执法队伍建设，严肃查处违法违规案件，通过依法治水，为水资源的合理开发利用与保护创造良好的环境；合理限制高耗水产业及产品的发展，大力推行节水型用水器具，新建、改扩建项目节水设施要与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用；坚持贯彻“预防为主，全面规划，综合防治，因地制宜，加强管理，注重效益”的水土保持方针，以预防保护和有效监督为主，通过抓好水土保持和水源地生态保护工程，提高用水质量。3. 合理调配、高效利用当地水资源（1）合理开发利用地下水资源。地下水资源由于其分布广、水质好、不易被污染、调蓄能力强、供水保证程度高等特点在水资源开发利用方面倍受青睐，相关部门应对地下水的开采进行适度的控制及引导以实现地下水资源的科学合理开采。适当控制地下水资源的开采规模，杜绝无证开采、过量取水现象，合理开发、保护、节约、利用地下水资源，充分发挥地下水资源的使用效益和效率。（2）重视雨水资源的收集利用。世界上已有许多国家和城市采用雨水回收利用系统，以减轻区域水资源的压力。如英国为纪念新千年而建的世纪圆顶，每天平均可以从屋顶收集的雨水有100m3之多，基本可以满足冲洗厕所之用；芝加哥市兴建了地下蓄水系统对雨水进行收集利用，目前，该系统已覆盖城市一半以上的面积；甘肃、宁夏、内蒙古等地也在全面推广“集雨窖工程”等等，这些有益的实践及其成功的经验都值得借鉴。在城市中加大绿化覆盖率，合理规划地势低洼的土地，有目的地建设滞洪或泄洪区，并利用房屋、路面等收集雨水，回灌、储存于地下，既可加大调蓄雨洪的能力，还能经净化后加以利用。（3）深度处理与再利用城市污水。城市污水深度处理与水的再生利用是维系良好城市水循环的重要环节，其经济、社会和生态效益主要体现在：降低给水处理和供水成本；减少城市污水排放及相应的排水工程投资与运行费用；改善生态与社会经济环境，促进工业、旅游业、水产养殖业、农林牧业的发展；改善生存环境，促进和保障人体健康；增加可供水量，促进经济发展并避免因缺水而造成的损失等。（4）如遭遇特殊枯水年份，可缩减农灌用水中的水配额，以保证城市供水。总之从长远利益出发，坚决控制对水体造成污染的污染物排放量。采取网络、电视、平面媒体等多种手段对流域内居民进行宣传教育，在社会的各个层面树立保水节水观点，最大限度地减少居民生活垃圾对水资源的不利影响。推广现代农业的管理方式，更新耕作方式、化肥的使用方式、和农田灌溉方式等土地管理措施，使农业生产的各方面相互组合、共同构成完整的农业生态系统，形成良好的生态环境，从而控制农业和养殖业对水环境产生的不利影响。加大对污水处理的投入，在改造、提升现有污水处理厂站处理能力的同时，加大对在建、新建污水处理厂站的投资，提高城市整体的污水处理率和处理级别，力争将污水排放量和其对水环境的不利影响降到最低；在这一前提下还应考虑生活污水处理厂的污泥回归农田，防止被随意堆弃、填埋而污染地下水。