水资源可利用量设计书

1 水资源可利用量设计书 下水、客水等组成。根据 其中地表水资源量 地下水资源量 全市人均水资源量 225仅为全国人均水资源量的 l/10，是我国重要的资源性缺水城市之一，大大低于国际公认的人均 1000低警戒标准。 深、储量和地质条件以及工程的拦蓄提引供水能力等多种因素确定的，全市多年平均水资源可利用量为 其中地表水可利用量为 地下水可利用量为 表水资源概况 河流水量以降水补给为主， 境内由降水及黄河侧渗产生的地表径流 ，多年平均水资源量为 多年平均径流深为 %平水年、枯水年和特枯年的径流量分别为 6薄 8亿认 3、 和 20 世纪 50年代末开始，在小清河众多支流上兴建了垛庄、杏林、大站、杜张、狼猫山等 5 座中型水库及 53 座小型水库，最大拦蓄能力 境内小清河流域多年平均降水产生的地表径流量为 支流上水库塘坝拦蓄利用量年仅 占流域地表径流量的 水量在汇集过程中补给了地下水，蒸发、提用和排泄到境外。主要支流绣江河多年平均径流量 拦蓄 ，拦蓄利用率 漂河年径流量 拦蓄 利用率 巨野河年径流量 拦蓄 利用率 济南市河川径流的年季变化主要取决于降水的年季变化。径流的年季变化幅度比降水的年季变化更为剧烈。全年径流量有 75%一 85%集中在 6 一 9 月的雨季汛期，最大径流量出现在 8月 ;枯水期的 8个月径流量只占全年的 15%一 25%，最小月径流量一般出现在 5月。 2 下水资源概况 济南素以“泉城”闻名于世，拥有约突泉 、黑虎泉、珍珠泉和五龙潭四大泉群和百脉泉、浆水泉等 72名泉。地下水水质优良，储量丰富。据资料分析测算 (包括黄河侧渗补给 )，济南多年平均地下水资源量为 平水年、枯水年和特枯年的地下水资源量分别为 地下水动态变化取决于自然和人为因素两个方面。从观测资料来看，对济南泉水动态起主导 作用的因素是大气降水和人工开采两个方面。近年来随着工业的迅速发展，地下水开采量逐渐加大，泉群停喷的现象时有发生。春季雨水少，工农业用水多，地下水位急剧下降，一般 4 一 6 月地下水埋深最大 ;汛期降水多，地下水得到补给，水位开始回升，一般 10月中旬达到年内最高水位。 水资源概况 济南市最大的客水是黄河水，黄河济南段起于平阴县东阿镇后姜沟，下游至济阳县仁风镇老桑家渡，长 183据黄河洛口水文站 (1980 一 2004 年 )实测资料分析，黄河来水量年季变化大，多年平均径流量为 黄河入境水量的大小与中上游径流量、引用水量、工程蓄水调节等多种因素有关。根据国家、省分配黄河水方案，年分配给济南市黄河水 1980 一 2001年统计济南多年平均引黄量在 左右。 南水北调工程是我国跨流域调水工程，东线工程主要解决江苏、山东用水。目前济平干渠工程已全线贯通，穿城输水箱涵工程已接近尾声，东湖水库已开工建设，届时可向济南市区提供长江 水。预计 2015年 38后可为济南市提供 4050万 3 2 需水预测 2010 年济南中心城区供水人口数为 。由于城区人口增长受城市发展规划影响，人口流动变化很大，因此并不完全符合人口自然增长规律。经分析 2001 至 2010 年市区人口增长率均在 1%一 2%之间，取其平均值 为中心城区人口年均增长率， 预测 2015年和 2020 年人口。 2015 年人口： 1+ 20102015 =人） 2020 年人口： 1+ 20102020 =人） 城市生活用水分居民 生活用水、公共事业 用水两部分。根据调查， 2005 年城镇生活用水定额大约为 160L 人 d，其中居民生活用水为 110L/人 d、公共用水为 50L/人 d。随着城市化进程加快，城市居民数量的增加及生活水平的提高，居民生活用水量将继续增加，同样城市公共事业用水定额也将持续增长，经综合分析研究选用 2015 年、 2020 年城区生活用 水定额分别为 180/人 d、 200L/人 d，其中居民生活用水定额分别为、 120L/人 30L/人 d，公共用水定额分别为 60L/人 d 和 70L/人 d。 预测生活用水量 2015 年城市居民生活用水： 104 120 365 = L/a= 2015 年城市公共用水： 104 60 365 = L/a= 2015 年城市生活用水量： L/a= 2020 年城市居民生活用水： 104 130 365 = L/a= 2020 年城市公共用水： 104 70 365 = L/a= 2020 城市生活用水量： L/a= 用水量（ 年份 城市居民生活用水 城市公共用水 城市生活用水量 2015 年 4 2020 年 业需水量预测 济南市工业主要集中在东部城区，因此预 测中心城区工业需水量是采用城区工业需水量与东部城区工业需水量的差值。 (l)城区工业需水量预测 由于研究的城区范围与行政区域不一致，较难统计其工业产值数据，因此采用近几年城区工业用水量 以及 相应年份万元生产总值取水量 这两个指标计算城区近几年工业产值。根据济南城区近几年工业产值采用 增长率法 预测不同水平年的工业产值，然后 采用定额法进行工业需水量预测 。 济南市区工业产值年增长率则较为稳定，济南市区 2005 2009 年 年工业产值增长率为 2010 年工业产值增长率为 在城区加速发展工业生产并非规划重 点，因此在对工业产值预测时采用 年平均增长率为 10%是比较合理的。考虑到随着工业结构调整、生产科技逐步提高，工业产值增长幅度应该是逐渐减小的，因此 2015 年 2020 年工业产值年均增长率定为 8%。 基准年工业产值数据采用 2010 年的产值 1150 亿元 。 预测不同规划年的工业产值 2015 年工业产值： 1150（ 1+10%） 20102015 = 元 2020 年工业产值： 1+8%） 20152020 =元 2010 年城区工业万元生产总值取水量为 16，工业用水重复利用率为 65%。随着工业结构的调整，工艺流程的改善，工业用水重复利用率的逐步提高，万元产值取水量逐步降低，预测 2015 年、 2020 年济南城区工业用水重复利用率分别达到 70%和 75%。工艺不变时工业用水重复利用率与万元生产总值取水量间的关系式如下 : 111 212 其中 测水平年万元产值取水量 (元 )； 状年万元产值取水量 (元 )；状年工业用水重 复利用率（ %）； 预测水平年工业用水重复利用率（ %）。 预测 ， 2015 年， 2020 年万元生产总值取水量 。 根据预测结果采用定额法预测工业需水量。 2015 年万元生产总值取水量： 111 21 =%651 %701 16 = 2020 年万元生产总值取水量： 111 21 =%651 %751 16 = 2015 年工业需水量： 104 = 2020 年工业需水量 : 104 = 5 年份 城区 工业需水 总 量（万 2015 年 020 年 2)东部 城区工业需水量预测 东部城区分布有济南钢铁总厂、黄台电厂等大型工业企业和其他一些中小型企业。济南钢铁总厂 2010 年钢产量达 吨，工业产量预测时以 2010 年为基准年进行计算。根据济钢生产规划， 2010 一 2020 年年钢产量增加率为 6%， 2010 年和 2020 年的 吨钢耗水量分别为 济钢不同水平年需水量预测结（ 2015 年采用 2010 年和 2020 年的平均值） 2015 年钢产量： 1+6%） 5 =吨 2020 年钢产 量： 1+6%） 10 =吨 2015 年 济钢 需水量预测： 104 2020 年 济钢 需水量预测： 104 年份 济钢需水量 （ 2015 年 020 年 2000 年以来，黄台电厂除 2008 年由于奥运环保、机组检修和经济危机等原因产量缩减，用水量偏少，为 外，其余年份每年所用新水量基本稳定在 1900 一2200 万 间，年发电量基本在 60 亿千瓦时左右。黄台电厂近期在老厂址处无发电机组扩容规划，且黄台电厂计划新建设 2 又 300产燃煤热电联产机组，替代电厂现有的老小供热机组，同步配套建设烟气脱硫装置，该工程建成后将减少黄台电厂所需新水量。因此将黄台电厂在 2010 一 2020 年年需水量确定为 3300 万 年份 黄 台电厂需水量（万 2015 年 3300 2020 年 3300 东部城区其他企业年用水量相对较小， 2010 年地总用水量约为 4000 万 2010 一2020 年年工业用水增长率为 采用增长率法预测东部城区其他企业 2015 年和 2020年需用水总量。 2015 年东部城区其他企业需水总量： 4000（ 1+ 5 = 020 年东部城区其他企业需水总量： 4000（ 1+ 10 = 6 年份 东部城区其他企业需水总量 万 015 年 020 年 总 ： 年份 城区工业需水总量 东部城区工业需水量 中心城区工业需水量 济钢 黄台 其他企业 2015 年 3300 2020 年 3300 城市生态环境需水量是指为改善城市生态 环境质量或维持生态环境质量不进一步恶化时所需要的水量。分为河道内和河道外两类生态环境用水。河道内生态环境用水一般分为维持河道基本功能 (基流、稀释净化等 )和河口生态环境的水 (冲淤、河口生物等 )（计算径流量供水的是时候已经考虑河道内生态用水），河道外生态环境用水分为城区生态环境美化 (绿化用水、环境卫生用水等 )和其他生态环境建设用水等 (地下水回补、防护林草、水土保持等 )。 本次设计计算所指生态用水 仅指河道外用水中的生态环境美化用水，包括绿化用水以及环境卫生用水等 。 下面分别计算生态环境美化用水中的绿化用水以及环境卫生 用水。 (1)绿地需水量预测 本文绿化需水量采用灌溉定额法进行预测。根据中华人民共和国室外给水设计规范( 2006)规定，浇洒绿地用水可按浇洒面积以 d 计算。本文取中间值 d。济南城区 现状公共绿地面积 1557 万 人均公共绿地面积为 10随着人民生活质量要求逐步提高，城市生态 环境日益完善和谐，城市绿地覆盖率进一步提高，人均公共绿地面积逐步增大。 到 2020 年，人均公共绿地不小于 12根据现状年与规划年 2020 年的人均公共绿地面积， 根据前面城区人口数量的预测结果及人均公共绿地面积进行需水量预测。（绿化用水一般按照 200 天计算） 2015 年绿地需水量： 11 2 200= L/a= 7 2020 年绿地需水量 : 12 2 200= L/a= 年份 绿地需水量（ 2015 年 020 年 2)浇洒道路 (环境卫生 )需水量预测 济南城区现状道路面积 2520 万 均道路面积为 12 2020 年，城区公共交通出行比例达到 45%，道路用地率达到 16%，人均道路面积达到 道路网密度达到 6km/上。根据中华人民共和国室外给水设计规范 ( 2006)规定，浇洒道路用水可按浇洒面积以 d 计算。本文取中间值 d。根据现状年与规划年 2020 年的人均道路面积，确定 2015 年和 2020 年 人均道路面积分别为 4根据前面济南城区人口的预测结果与城市道路规划， 预测浇洒道路需水量（按照 330 天计算） 2015 年浇洒道路需水量： 1 330 = L/a= 2020 年浇洒道路需水量： 14 1 330 = L/a= 年份 浇洒道路需水量（万 2015 年 020 年 境需水总表： 年份 绿地需水量 （ 万 浇洒道路需水量（万 环境需水总量（万 2015 年 020 年 总 需水量预测 将预测的城市生活需水量、工业需水量和生态环境需水量相加得到总需水量。 ( 万 8 水可供水量分析计算 济南地区地下水有孔隙水和岩溶水，用于城市生活供水主要考虑水质较好的岩溶水。济南地区岩溶地下水根据其水理性质和地下水补径排条件，可划分为 5 个水文地质单元 :平阴水文地质单元、长 (清 )一孝 (里 )泉域水文地质单元、 济南泉域水文地质单元 、白泉泉域水文地质单元和明水泉域水文地质单元。综合分析认为， 5 个水文地质单元中与济南城市供水密切相关的有三个，即 济南泉域水文地质单元 。 表 2多年平均、 25%和 95%降水频率年补给量 单位：万 a 泉 域 多年平均 25% 95% 济南泉域 水预测 项目 2015 年需水量预测 2020 年需水量预测 中心城市生活需水量 心城区工业需水量 态环境需水量 需水量 9 济南泉域地下水除了需供给城市生活用水、部分农业灌溉用水之外，首先需要维持泉城四大泉群的持续喷涌。为保证泉城四大泉群的持续喷涌，初步拟定三个喷涌量方案，即日喷涌量分别为 10 万 15 万 20 万 相当于年喷涌量分别为 3650 万 、 5475 万 7300万 依据参考文献 139，目前 农业灌溉年均开采地下水量为 地下水可供水量： 供水量分析计算 济南市区共有大型水库 1 座，中型水库 2 座，小型水库 38 座，塘坝 238 座，总库容 兴利库容 济南市区利用地表水主要通过卧虎山、锦绣川水库和狼猫山水库拦蓄南部山区径流，向城区供水。 保证率 50% 75% 95% 方案为：保泉水量 10 万 m3/ 案为：保泉水量 15 万 m3/ 案为：保泉水量 20 万 m3/ 10 (1)卧虎山水库概况 卧虎山水库高居济南城区之上，距离市区 25处位置十分重要，是山省重点防汛工程之一。卧虎山水库流域水库控制流 域面积 557总库容 汛限水位为 死水位为 水库利库容为 目前水库的主要任务是 市区生活用水、市区保泉和南山区的灌溉用水 。 (2)锦绣川水库概况 锦绣川水库位于济南市历城区锦绣川乡境内，属玉符河水系。大坝坝顶高程 利水位 利库容 3700万 总库容 4100 万 该水库是 济南市经十路以南的居民和企事业单位以及渠道两岸群众的主要水源地 。 (2)济南市城区地表水可供水量 同保证率下的供水量） 黄河是我国第二大河，发源于青海省约古宗列盆地。自河南省兰考县进入山东境内，流经菏泽、济南等 9 市的 25 个县 (市 、区 )，从垦利县注入渤海。黄河在山东省境内河道长度 617间面积 黄河现行河道，自平阴县东阿镇后姜村进入济南。河道沿市境透拖东北，流经平阴县、长清区、槐荫区、天桥区、历城区、济阳县及章丘市，于章丘市黄河镇的常家庄出境。境内总长 河是济南市工农业生产和城市生活的重要客水水源。 鹊山调蓄水库为大型引黄平原水库，位于黄河北展区最末端，东临鹊山一八里庄黄河大堤、北靠北展大堤、西至北展区大吴泄洪闸、南与津浦铁路相毗邻 。水库大坝呈近三角形，库区占地面积 坝轴线总长 高 1据参考文献 4l，鹊山水库引黄取水口位于大王庙引黄闸。该闸位于济南市北郊黄河北岸，属天桥区管辖范围， 11 在黄河洛口水文站上游约 ，建于 1995 年，设计引水流量为 15s， 鹊山水库设计供水能力 44 万 d。考虑输水损失，出库水量为一 d，折合出库流量 S， 供水保证率为 97%。 用水源） 玉清湖水库位于槐荫区与长清区交界处，工程包括北店子提水泵站、沉沙池、入库泵站、调蓄水库、出库泵站、输水管线等。水库占地面积 坝长 均蓄水深度大库容 4550万 库容 1220万 水最高水位 低运行水位 计供水能力 44万 目 前实际日均供水量为 30 万 右，设计供水保证率 97%。 2008年全年供水量 10306万 ， 最大供水量 黄河水库供水量 单位：万 江水可供水量分析计算 东湖水库位于 济南市东北部 ，距市区约 3湖水库为南水北调东线输水干线调蓄水库，主要保证西段沿线济南、滨州、淄博等市用水需要。根据胶东输水干线水量分配过程，东湖水库除了调蓄济南市区和章丘市用水外，还担负着向下游滨州、淄博市供水的任务。东湖水库年供水量 8097 万 其中向干线滨州、淄博市年供水年供水 2347 万 向济南市年供水 5750万 其中 :济南市区 4050万 章丘市 1700万 。根据用水户需求，济南市区 和章丘市供水为常年供水 ，供水流量分别为 S、 S;向滨州、淄博市供水为利用汛期 6月份干线非输水时间，最大供水流量为 s。 统计规划年不同保证率供水量。 保证率 水源 50% 75% 95% 可供水量 (万 地下水可供量 保泉水量 10 万 d 泉水量 15 万 d 泉水量 20 万 d 库 50% 75% 95% 鹊山水库 清湖水库 12 地表水可供量 当地地表水水库 卧虎山 水库 绣川 水库 水水库 鹊山水库 清湖水库 湖水库 4050 4050 4050 合计 保泉水量 10 万 泉水量 15 万 泉水量 20 万 水资源供需平衡分析计算是进行水资源配置的基础和前提，本次结合济南城实际，考虑不同水源供给情况，本着 优水优用、近水近用 的原则，对中心城居民生活用水、中心城区总用水分别进行供需平衡分析计算。 5. 1 居民生活用水供需平衡分析 情景一 ) 本着优水优用的原则，水质优良的地下水应优先供给城市居民的 生活用水。中心城区城市居民生活用水优先由济南泉域地下水供给。下面分别对 中心城区居民生活用水 进行供需平衡分析。 （ 万 保证率 项目 50% 75% 95% 保泉水量 10 万 d 的地下水供水总量 心 城区居民生活 用水量 2015年 020年 需平衡情况 余（ +）、 缺（） 2015年 +020年 +13 情景二 ) 在近期，若在较枯年份地下水可供水量不能满足居民生活用水的需求，建议用 当地地表水和地下水 联合供给居民生活用水。 水库的地表水供给中心城区生活用水 (狼猫山水库地表水供给东部城区生活用水 )，由此 进行 中心城区 居民生活用水 供需分析 保证率 项目 50% 75% 95% 地下水与 当地 地表水联合可供水量 心 城区居民生活 用水量 2015年 020年 需平衡情况 余（ +）、 缺（） 2015年 +020年 +水先观后用 的供需平衡计算