（水利工程专业论文）南水北调东线工程山东供水区的调水规模及供水水价分析.pdf

摘要 本文主要通过对山东省现状及未来的城市水资源、可供水量、需水量供 需平衡分析及水价分析，阐述南水北调东线工程对山东供水区的必要性，在 此基础上提出引江水量，共包括如下部分内容。 一、介绍供水区的基本情况，通过收集的资料分析了水资源开发利用现 状和水资源开发利用存在的主要问题。 二、通过调查供水区城市供水水源、城市水厂及供水管网及城市现状用 水情况，分析供水区内城市现状年需水量、可供水量及缺水量，分析了调查 过程中发现水资源开发利用存在的问题及缺水对供水区城市的影响。 三、遵循社会可持续发展的原则，根据供水区的城市规划，利用趋势法 对工业、城市生活及环境等行业需水量进行分析，提出供水区各城市不同水 平年需水量；根据现有水利工程及近、远期水利工程规划等分析了可供水量； 在供需水分析的基础上进行了供水区的供需水平衡。由于一次供需分析预测 的供水区不同水平年的各行业的需水量，没有考虑节水措施对需水量的影响， 随着节水工程的实施，各行业实际需水量会不断降低。为摸清不同规划水平 年实际需水量，故对节水后的需水量进行分析调整，并做了二次平衡分析。 四、通过加快城市发展、水资源优化配置和合理利用、促进节水型社会 的建立、促进城市污水处理及促进城市生态环境改善等方面论述了南水北调 工程建设的必要性。根据水量平衡成果进行了调引江水规模的论证。 五、通过对项目区现有城市供水水价的统计分析，发现现行水价存在的 主要问题，分析了水价调整的必要性，提出了水价调整方案。 六、对论文研究进行总结，提出工程建设有待解决的问题及对南水北调 工程建设的展望。 关键词：南水北调；山东省；水资源；短缺；平衡；必要性； 规模；水价 a b s t r a c t t h i sa r t i c l em a i n l yt h r o u g ht ot h es h a n d o n gp r o v i n c ep r e s e n ts i t u a t i o na n d t h ef u t u r ec i t yw a t e rr e s o u r c e s ，m i g h tt h ev o l u m eo fd i v e r s i o n ，t h ew a t e rd e m a n d s u p p l ya n dd e m a n db a l a n c ea n a l y s i sa n dt h es a i l o ra n a l y s i s ，e l a b o r a t e dt h e n o r t h w a r dr e r o u t i n go fs o u t h e r nr i v e re a s t1 i n ep r o j e c tt os h a n d o n gf o rt h ew a t e r d i s t r i c tn e c e s s i t y 。i nt h i sf o u n d a t i o np r o p o s e dw i l ld i r e c tt h er i v e rw a t e r q u a n t i t y ，a l t o g e t h e rw i l li n c l u d et h ef o l l o w i n gp a r t i a lc o n t e n t s t h ef i r s t ，i n t r o d u c e df o rt h ew a t e rd i s t r i c tb a s i cs i t u a t i o n ，h a sa n a l y z e d t h ew a t e rr e s o u r c e sd e v e l o p m e n tu s ep r e s e n ts i t u a t i o na n dt h ew a t e rr e s o u r c e s d e v e l o p m e n tu s ee x i s t e n c em a i nq u e s t i o nt h r o u g ht h ec o l l e c t i o nm a t e r i a l t h e2 ”，t h r o u g ht h ei n v e s t i g a t i o nf o rt h ew a t e rd i s t r i c tc i t yw a t e rs u p p l y w a t e rs o u r c e ，t h ec i t yw a t e rw o r k sa n dt h ew a t e rs u p p l yp i p en e t w o r ka n dt h e c i t yp r e s e n ts i t u a t i o nw a t e ru s e ds i t u a t i o n ，a n a l y z e sf o rt h ew a t e rd i s t r i c t i n n e rc i t yc i t yp r e s e n ts i t u a t i o ny e a rw a t e rd e m a n d ，m a yt h ev o l u m eo fd i v e r s i o n a n dt h ew a t e rd e f i c i t ，a n a l y z e di nt h ei n v e s t i g a t i o np r o c e s st od i s c o v e rt h e w a t e rr e s o u r c e sd e v e l o p m e n ta n dl a c k e ds h u id u i g o n gu s i n gt h ee x i s t e n c eq u e s t i o n t h ew a t e rd i s t r i c tc i t yt h ei n f l u e n c e t h e3 “，t h ed e f e r e n c es o c i e t ys u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tp r i n c i p l e ，a c c o r d i n g t os u p p l i e st h ew a t e rd i s t r i c tt h eu r b a np l a n n i n g ，u s i n gt h et e n d e n c ym e t h o d t op r o f e s s i o nw a t e rd e m a n d sa n ds oo nt h ei n d u s t r y ，c i t y1 i f ea n de n v i r o n m e n t c a r r i e so dt h ea n a l y s i s ，p r o p o s e sf o rt h ew a t e rd i s t r i c tv a r i o u sc i t i e sd i f f e r e n t w a t e ro r d i n a r yy e a rw a t e rd e m a n d ：a c c o r d i n gt ot h ee x i s t i n gh y d r a u l i c e n g i n e e r i n ga n dn e a r ，t h ef o r w a r dh y d r a u l i ce n g i n e e r i n gp l a na n ds oo na n a l y z e d h a sb e e np o s s i b l et h ev o l u m eo fd i v e r s i o n ：c a r r i e do ni nt h es u p p l ya n dd e m a n d w a t e ra n a l y s i sf o u n d a t i o nh a ss u p p l i e dt h ew a t e rd i s t r i c tt h es u p p l ya n dd e m a n d l e v e lb a l a n c e b e c a u s eas u p p l ya n dd e m a n da n a l y s i sf e r e c a s tf o rt h ew a t e r d i s t r i c td i f f e r e n tw a t e ro r d i n a r yy e a rv a r i o u sp r o f e s s i o n sw a r e rd e m a n d ，h a d n o tc o n s i d e r e dt h es a v i n gw a t e rm e a s u r et ot h ew a t e rd e m a n dt h ei n f l u e n c e ，a l o n g w i t ht h es a v i n gw a t e rp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n ，v a r i o u sp r o f e s s i o n sa c t u a lw a t e r d e m a n dc a nr e d u c eu n c e a s i n g l y i no r d e rt of i n do u tt h ed i f f e r e n tp l a nw a t e r o r d i n a r yy e a ra c t u a lw a t e rd e m a n d ，t h e r e f o r ec a r r i e so nt h ea n a l y s i sa d j u s t m e n t a f t e rt h es a v i n gw a t e rw a t e rd e m a n d ，a n dh a sm a d et w ob a l a n c ea n a l y s e s t h e4 ”，t h r o u g hs p e du pt h eu r b a nd e v e l o p m e n t ，t h ew a t e rr e s o u r c e s o p t i m i z a t i o nd i s p o s i t i o na n dt h er e a s o n a b l eu s e ，t h ep r o m o t i o n w a t e r p r e s e r v a t i o ns o c i e t y se s t a b l i s h m e n t ，p r o m o t e st h ec i t ys e w a g et r e a t m e n t a n dp r o m o t e sa s p e c t sa n ds o0 nc i t ye c o l o g i c a le n v i r o n m e n ti m p r o v e m e n tt o e l a b o r a t et h ed i v e r tw a t e rf r o mt h es o u t ht ot h en o r t hp r o j e c tc o n s t r u c t i o n n e c e s s i t y c a r r je do nt h ea c c e n ta c e o r d i n gt ot h ew a t e rv o i u m eb a l a n c e a c h i e v e m e n tt od i r e e tt h er i v e rw a t e rs c a et h ep r o o f t h e5 ”，t h r o u g ht op r o j e c ta r e ae x i s t i n gc i t yw a t e rs u p p l ys a i l o ts t a r i s t i c a l a n a l y s i s ，d i s c o v e r e dt h ep r e s e n ts a i l o re x i s t e n c et h em a i nq u e s t i o n ，h a s a n a l y z e dt h es a i l o ra d u s t m e n tn e c e s s jt y ，p r o p o s e dt h es a i l o ra d j u s t m e n tp l a n t h e6 ”，c a r r i e so nt h es u m m a r yt ot h ep a p e rr e s e a r c h ，a s k st h ee n g i n e e r i n g c o n s t r u c t i o np e n d i n gs o l u t i o nq u e s t i o na n dt ot h ed i v e r tw a t e rf r o mt h es o u t h t ot h en o r t hp r o j e c tc o n s t r u c t i o nf o r e c a s t k e yw o r d s ：s o u t h - t o - n o r t hw a t e rd i v e r s i o n ；s h a n d o n gp r o v i n c e ；w a t e r r e s o u r c e s ；s h o r t a g e ；b a l a n c e ；n e c e s s i t y ；s c a l e ；w a t e rr a t e 图表目录 表2 - 1 山东省南水北调供水区水资源概况汇总表一 表2 _ 2 供水区城市水厂及供水能力现状情况统计表 表2 - 3 供水区现状年工业用水分析汇总表 表2 4 供水区现状年生活用水分析汇总表 表3 - 1 山东省南水北调城市水资源供水区需水规划汇总表 表3 - 2 山东省南水北调供水区及重点城市现状供需平衡计算表一 表3 - 3 山东省南水北调供水区城市一次水资源供需平衡计算表 表3 - 4 山东省南水北调城市水资源供水区供水规划汇总表 表3 - 5 山东省南水北调供水区城市二次水资源供需平衡计算表 表4 - 1 供水区推荐方案不同分区城市需调江水量分析成果表 图2 1 南水北调供水区水资源构成图5 图2 - 2 供水区现状供水构成图。9 图2 - 3 供水区现状用水构成图1 0 图3 1 供水区不同水平年城市人口柱状图1 9 图3 2 供水区不同水平年工业产值柱状图2 0 图3 - 3 供水区不同水平年缺水量柱状图3 2 图3 - 4 供水区不同水平年调整后需水量柱状图3 6 图3 5 供水区现状可供水量构成图4 2 图3 6 供水区2 0 0 5 年可供水量构成图，4 2 图3 - 7 供水区2 0 1 0 年可供水量构成图4 2 图3 - 8 供水区2 0 3 0 年可供水量构成图4 3 图3 - 9 供水区不同水平年供、需、缺水量柱状图4 4 图3 - 1 0 供水区不同水平一、二次供需分析对比图。4 5 图3 - 1 1 供水区重点城市供、需、缺水量柱状图4 5 图3 1 2 重点城市一、二次供需分析对比图 4 5 图4 - 1 供水区不同水平年推荐调水方案柱状图5 4 j 矗m 嬲如 孙卯弭 第1 章绪论 1 1 论文研究的目的 第1 章绪论 山东省是我国北方地区严重缺水的省份之一，水的供求矛盾十分突出，水资源严重 不足已成为全省经济、社会发展的主要制约因素。除了采取自身节水措旋外，外引客水 是解决供水矛盾的有效手段。南水北调工程是为解决我国华北地区水资源短缺而规划实 施的大型跨流域调水工程，是全面建设小康社会的重要基础设施，是实现我国可持续发 展战略的重大举措，该工程对山东供水区城市可持续发展具有重大影响。本文从山东供 水区城市水资源可持续利用角度出发，分析了山东供水区城水资源利用现状，通过对未 来不同水平年城市水资源供需状况预测，阐明了实施南水北调东线工程的必要性、紧迫 性和可行性，在水资源供需平衡基础上分析确定需调江水规模，通过水价构成、现行水 价体制及存在的问题等方面分析，提出了水价调整实施方案及建议，分析了南水北调东 线工程对山东供水区可持续发展所产生的影响，其主要目的是为将来类似工程的运筹 和建设提供有效的技术支持。 1 2 南水北调东线及山东供水区基本情况 1 2 1 南水北调东线工程基本情况 南水北调工程是解决我国北方水资源严重短缺问题的重大战略措施。分别从长江 下、中、上游向北方调水，形成南水北调东、中、西三条调水线路，与长江、淮河、黄 河和海河形成相互连通的“四横三纵”总体格局。南水北调东线工程的基本任务是从长 江下游抽江引水，向黄、淮、海平原东部和山东半岛补充水源，与南水北调中线、西线 工程一起，共同解决我国北方地区水资源紧缺问题。东线工程主要供水目标是解决调水 线路沿线和的城市及工业用水，改善淮北部分地区的农业用水条件，并在北方需要时， 提供农业和部分生态环境用水。供水范围位于黄淮海平原的东部，山东半岛及淮河以南 的里运河东西两侧地区，在东经1 1 5 0 1 2 2 “、北纬3 2 0 4 0 0 之间，南起长江，北至天津； 西界大致为子牙河、滏阳河、梁山、徐州、津浦铁路；东临渤海、黄海：工程涉及津、 冀、鲁、苏、皖五省市，总面积2 4 3 万k i y l 2 o 是我国人口集中、经济发达的地区之一。 河海大学工程硕士学位论文：南水北调工程对山东供水区的调水规模及供水水价分析 供水内有2 5 座地市级以上城市，包括天津、济南、青岛、徐州等特大城市和沧州、聊 城、德州、烟台、东营、济宁、连云港、蚌埠、宿州等大中城市。据1 9 9 8 年统计资料， 区内人口约1 1 8 亿，其中城市人口2 7 9 0 万人，工农业总产值1 7 5 万亿元。 根据北方各省市对水量、水质的要求和东线治污进展情况，东线工程拟在2 0 3 0 年 以前分三期实施：首先调水到山东半岛和鲁北地区，有效缓解该地区最为紧迫的城市缺 水问题，并为向天津市应急供水创造条件。规划工程规模为抽江5 0 0 m 3 s ，入东平湖 l o o m 3 s ，过黄河5 0 m 3 s ，送山东半岛5 0 m 3 s 。第一期工程施工总工期6 年，2 0 0 7 年建 成输水。第二期工程增加向河北、天津供水，在第一期工程的基础上扩建输水线路至河 北省东南部和天津市，扩大抽江规模至6 0 0 m 3 s ，过黄河l o o m 3 s ，到天津5 0 m 3 s ，送山 东半岛5 0 m 3 s 。在东线治污取得成效，满足出东平湖水质达i 类标准前提下，于2 0 1 0 年建成向河北、天津供水。第三期工程继续扩大调水规模，抽江规模扩大至8 0 0 m 3 s ， 过黄河2 0 0 m 3 s ，到天津l o o m 3 s ，送山东半岛9 0 m 3 s 。计划于2 0 3 0 年以前建成，以满 足供水范围内国民经济和社会发展对水的需求。 第一期工程利用江苏省江水北调工程，扩大规模，向北延伸，供水范围是苏北、皖 东北、鲁西南、鲁北和山东半岛。规划工程规模为抽江5 0 0 m 3 s ，入东平湖l o o m 3 s ，过 黄河5 0 m 3 s ，送山东半岛5 0 m 3 s 。多年平均抽江水量8 8 5 2 亿m 3 ，调入下级湖3 0 0 0 亿 m 3 ，过黄河4 6 8 亿m 3 ，送到胶东8 ，9 2 亿o 。 调水线路总长1 4 6 6 2 4 k m ，其中长江至东平湖1 0 4 5 2 3 k m ，黄河以北1 7 3 4 9 k m ，胶 东输水干线2 3 9 6 5 k m ，穿黄河段7 + 8 7 k m 。 调水线路连通洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖等湖泊输水和调蓄。并在黄河以北 建大屯水库，在胶东输水干线建东湖、双王城等平原水库。 南水北调东线第一期工程输水线路以黄河为脊背，分别向南、北两侧倾斜。由于穿 黄河处水位高于长江水位约4 0 m ，为此在东平湖以南的输水线路上共设1 3 个调水梯级， 总扬程6 5 m 。2 2 处泵站枢纽，3 4 座泵站，其中利用江苏省江水北调工程现有6 处1 3 座 泵站，新建2 1 座泵站。 东线第一期主体工程包括河道工程、泵站工程、蓄水工程、穿黄河工程、截污导流 工程、里下河水源调整补偿工程、骆马湖、南四湖水资源控制和水质监测工程、管理信 息系统等。 第一期工程静态总投资2 1 4 1 8 亿元，其中列入东线第一期工程主体工程的截污导流 工程投资为1 7 2 5 亿元。 第1 章绪论 1 2 2南水北调东线工程山东供水区基本情况 南水北调东线工程山东供水范围共涉及1 4 个市，分别为济南、青岛、淄博、 枣庄、东营、烟台、潍坊、济宁、泰安、威海、德州1 、聊城、滨州的全部及菏泽市 的一部分，共3 9 个区、2 8 个县级市和4 0 个县。供水范围共1 1 3 万平方公里，占 全省国土面积的7 3 7 。城市个数占全省城市总数的8 5 o ，县城个数占全省县城 总数的6 7 o 。根据统计资料，山东供水区城市城建人口为1 5 5 8 万人，占全省人口 总数1 7 1 ，人口在1 0 0 万以上的大城市有3 座( 济南、青岛、淄博) 。供水区水资 源总量为1 9 4 0 2 亿立方米，其中地表水资源量为1 4 1 6 5 亿立方米，地下水资源量 为1 1 1 2 1 亿立方米，重复计算量为5 8 8 4 亿立方米，分配的黄河水指标水量为6 0 亿立方米。受地理位置、天气系统及人为因素影响，供水区水资源具有以下特点： 一是区域分布不均；二是年内、年际变化剧烈，开发利用难度较大；三是水资源污 染严重；四是水资源总量严重不足，人均占有水资源量偏低。供水区水资源总量占 全省水资源总量的6 3 2 ，人均水资源量为3 9 5 立方米，仅为全国人均水资源量的 1 6 9 ，世界人均水资源量的4 6 ，远低于国际社会公认的即维持一个地区社会经 济发展所必需的人均占有1 0 0 0 立方米水资源量的临界值，属于人均占有量小于5 0 0 立方米的严重资源型缺水区。 南水北调东线工程的近期供水目标以城市供水为主，兼顾农业和生态用水，优 先满足地级及地级以上重点城市需水要求，重点考虑经济较为发达而缺水又较严重的县 级城市及县城区用水。通过城市使用长江水，逐步对城市挤占的农业用水和生态用水进 行返还，且有效地控制地下水超采和保护水资源，建立节水防污城市，基本遏制因缺水 引起的生态环境恶化趋势，缓解城乡用水矛盾，实现社会、经济的可持续发展。 南水北调东线山东段分为南北、东西两大输水干线，在我省形成“t ”字形输水大 动脉，干线长1 1 9 1 公里。 南水北调东线自江苏中运河进入我省韩庄运河，经台儿庄、万年闸、韩庄三级泵站 提水进入南四湖的下级湖，经下级湖湖内航道及东股引河到达南四湖二级坝，由二级坝 泵站提水进入南四湖上级湖，经湖内航道进入梁济运河，由长沟、邓楼两级泵站提水进 入柳长河，再由八里湾泵站提水入东平湖调蓄，分别向黄河北和胶东地区供水，向黄河 北供水经穿黄隧洞过黄河，自流进入小运河、七一、六五河再入南运河，向河北省、天 津市供水。南北输水干线山东段长4 8 7 公里。 河海大学工程硕上学位论文：南水北调工程对山东供水区的调水规模及供水水价分析 胶东输水干线共分为三段。西段自东平湖渠首引水闸自流输水至小清河分洪道引黄 济青子槽上节制闸，长2 4 0 公里；中段主要利用引黄济青工程进行挖潜改造，一期 工程自引黄济青子槽上节制闸至引黄济青宋庄分水闸，长1 4 2 公里；东段近期该工 程从引黄济青宋庄分水闸分水向东经平度、莱州、招远、龙口、蓬莱、福山、莱山、 牟平、文登、至威海市的米山水库，长3 1 9 公里。东西输水干线总长7 0 1 公里。 需新建台儿庄、万年闸、韩庄、二级坝、长沟、邓楼、八里湾七级泵站。需利 用南四湖、东平湖和新建大屯、东湖、双王城水库5 座调蓄工程进行调蓄。 1 3 论文研究的主要内容 本文研究的主要内容包括南水北调山东供水区的水资源短缺分析、水资源平衡 分析、南水北调工程的必要性论证、调水规模分析及水价承受能力分析等。 第一章为绪论，介绍了南水北调东线工程山东供水区的基本情况。 第二章为山东供水区水资源分析，通过收集山东供水区城市供水水源、城市水厂、 供水管网及城市现状用水等数据资料，分析供水区内城市现状年( 本文基础资料截至到 2 0 0 0 年，论述过程中的现状年均为2 0 0 0 年) 用水总量为3 5 9 9 亿立方米，其中工业用 水2 4 2 9 亿立方米，城市生活用水9 9 亿立方米，生态环境用水1 8 0 亿立方米。分析了 调查过程中发现水资源开发利用存在的问题及缺水问题对供水区经济的影响。 第三章通过水资源平衡分析，了解现状及规划水平年的缺水程度，由于一次供 需分析预测的供水区不同水平年的各行业的需水量，没有考虑节水措施对需水量的 影响，随着节水工程的实施，各行业实际需水量会不断降低。为使计算符合实际需 水量，故需对节水后的需水量进行分析调整并做二次平衡。在水资源平衡分析的基 础上从可加快供水区的城市化进程、有利于供水区水资源优化配置和合理利用、可 促进供水区建立节水型社会、可促进供水区城市污水处理、可促进供水区城市生态 环境改善等五个方面论述了南水北调建设的必要性。并根据二次平衡分析成果提出 了供水区调引江水规模。 第四章通过对加快城市发展、水资源优化配置合理利用、促进节水型社会建设 及生态环境建设等方面，从山东供水区角度阐述了南水北调东线工程的必要性，并 根据水量平衡成果进行了调引汀水规模的论证。 第五章通过对山东供水区现行水价的调查统计分析，找出现行水价存在的主要 问题，分析供水区水价承受能力，提出水价调整的实施方案与建议。 第2 章山东供水区水资源现状分析 第2 章山东供水区水资源现状分析 2 1 水资源开发利用现状分析 2 1 1供水区水资源现状 山东供水区现有水资源构成可划分为当地水和引用黄河水两类，其中当地水包 括地表水和地下水。其构成详见下图： 表2 - 1 山东省南水北调供水区水资源概况汇总表 多年平均水资源量 现状年平 人均当地水资源占有量 国际社会 ( 亿i l l a )( m 3 ) 均引用黄公认最低 其中：占全省水 河水 占全国人占世界人人均水资 总量资源总量量( 亿数量均水资源均水资源源占有量 地表水地下水 重复 ( ) 巾3 ) 量( )量( ) ( i l l 3 ) 计算量 1 9 4 0 21 4 1 7 01 1 1 2 l5 8 ，8 46 3 26 03 9 51 6 94 61 0 0 0 图2 - 1 南水北调供水区水资源构成图 由于供水区内水资源主要来源于大气降水，受地理位置、天气系统等因素影响 水资源具有以下特点： 1 ，区域分布不均 影响供水区内降水的因素不尽相同，内陆地区主要受西南暖湿气流及西伯利亚 气流的控制，而东部沿海受海洋系统及台风影响。故此，造成降水在区域分布上的 不均匀性，如西南部的枣庄市，多年平均降水量近8 0 2 毫米，而西北部的聊城市多 年平均降水量仅为5 5 6 毫米，两市降水量相差近4 4 。从区域分布上看，降水量一 河海大学工程硕士学位论文：南水北调工程对山东供水区的调水规模及供水水价分析 般是东部多于西部，南部多于北部，由东南向西北逐渐减少。 2 ，时空分配不均 受天气系统的影响，供水区内降水量具有时空分配不均匀，年内、年际变化大， 丰枯时段交替出现的特点。供水区内多年平均降水量为6 6 4 毫米，而最丰年降水量 近1 2 0 0 毫米( 1 9 6 4 年) ，最小年降水量仅为4 4 0 毫米( 1 9 8 1 年) ，丰枯极值比为2 7 ： i ；最长连续丰水时段6 年，平均降水量近8 0 0 毫米；最长连续枯水时段达4 年，平 均降水量为4 5 0 毫米，丰枯极值比为1 8 ：1 。同样，降水量年内分配也极不均匀， 汛期( 6 9 月) 降水量占到全年降水量的7 0 8 0 以上，最高可达8 5 左右，而其余 时间内则基本无雨。由于降水量年际、年内分配的不均匀性，对该区水资源的合理 开发利用造成一定困难。如遭遇连续枯水年，将会对城市供水造成极大影响。 2 1 2 供水区供水水源开发现状 自建国以来，尤其是改革开放以来，城市发展迅速，城市生活水平逐步提高， 为满足飞速发展的城市建设和社会、经济发展对水资源的需求，为合理开发和利用 有限的水资源，各市都作出了巨大的努力，开发和建成了相对完善的水源和供水工 程体系。部分城市已通过多水源开发，形成了由地表水、地下水、客水( 境外水) 多 水源联合调度的供水保障体系。 ( 一) 引黄供水工程 截止到1 9 9 9 年底，已有近2 0 座城市建成了引黄工程，并建成平原水库进行调 蓄，为城市生活和工业提供水源。其中包括青岛市的棘洪滩水库；东营市的广北、 广南、耿井、辛安、孤岛、孤北、孤东、河口、利津水库；德州市的丁东、丁庄水 库；滨州市的秦台、纯化、垛瞿、毛家洼水库以及“引黄济淄( 博) ”、“引黄济济( 南) ” 等引水工程。 据统计，供水区已建成向城市供水的引黄调蓄水库1 7 座，水库总库容近5 0 亿 立方米。 ( 二) 外流域调水工程 由于城市需水量的不断增加，近几年又陆续兴建了许多调水工程( 水库供水) 。 第2 章山东供水区水资源现状分析 即利用已建成的原为农业供水的水库改向城市供水，如引门( 楼) 入烟( 台) ，引米( 山) 入威( 海) ，引卧( 虎山) 入济( 南) ，引峡( 山) 入潍( 坊) ，引沐( 浴) 入莱( 阳) ，引黄( 前) 入泰( 安) ，引产( 芝) 、尹( 府) 入青( 岛) ，引太( 河) 入淄( 博) ，引周( 村) 入枣( 庄) 等工程。 据统计，将近5 0 座原农业水库全部或部分地改为城市专用水库，以上水库总库 容近5 0 亿立方米，调蓄库容近2 0 亿立方米，其中城市专用库容近1 0 亿立方米。 ( 三) 地下水集中供水水源地工程 地下水资源是供水区内大部分城市的主要水源，地下水开采已有悠久的历史。 长期以来，大部分城市在其建成区内建有多处地下水供水工程，主要依靠当地地下 水来维持社会需求。但随着需水量的不断增加，在1 3 个地级及地级以上重点城市中 有6 座城市在其境外又开发了地下水集中供水水源地，其中包括聊城市的东阿县牛 角镇水源地，青岛的大沽河水源地，淄博市的大武水源地，泰安市的旧县水源地， 烟台市的大沽夹河水源地，潍坊市的白浪河水库水源地等。 据统计，供水区内城市供水水源地有近1 0 0 处，供水水井近5 0 0 0 眼。以上水源 地的建成和开发，为城市的发展提供了水源保障。 2 1 3城市水厂、自备井及供水管网现状 ( 一) 城市水厂 城市水厂主要是指集中供水厂，通过对水的集中净化处理，为城市居民提供清 洁而卫生的自来水。供水区内城市现有自来水厂2 3 2 座，设计日供水能力达1 1 3 0 万 吨，实际日供水能力6 9 0 万吨。其中地表水水厂5 8 座，设计目供水能力为2 8 0 万吨， 实际日供水能力为2 6 0 万吨；地下水水厂1 6 1 座，设计日供水能力为7 4 0 万吨，实 际日供水能力为3 2 4 万吨；黄河水厂1 3 座，设计日供水能力为1 1 0 万吨，实际日供 水能力为1 0 6 万吨。 由于部分城市是采用多水源联合供水，故有些水厂既是地表水供水厂，亦是地 下水供水厂。 供水区城市供水水厂现状情况，详见表2 2 。 河海大学工程硕士学位论文：南农北调工程对山东供承区的调承规模及供水水价分析 表2 _ 2 供水区城市水厂及供水能力现状情况统计表 地表水水厂地下水水黄河水水厂合计 设计实际设计实际设计实际设计实际 座数座数座数座数 日供水日供水日供水日供水日供水日供水日供水日供水 能力能力能力能力能力能力能力能力 ( 座)( 座)( 座) ( 座) ( 万t )( 万t )( 万t ) ( 7 t )( 万t )( y t )( 万t )( 万t ) 5 82 8 02 6 0 1 6 l 7 4 0 3 2 41 31 1 01 0 62 3 21 1 3 06 9 0 注：地下水厂日供水能力不包括自各井。 ( 二) 自备井 自备井主要集中于城市内的大中型工矿企业，为满足自身用水要求而建成的水 井。随着各市对地下水资源保护工作的开展，已加强了对地下水开采量的限制，关 闭和封存了部分自备井。 据不完全统计，截止l999 年，供水区中大部分城市或县城尚有自备井近1 5 万眼，其中深井0 5 万眼，日供水能力约3 0 0 万吨。 ( 三) 供水管网 目前，供水区内城市已建成了多水源供水的供水网络。城市供水管网将清洁甘 甜的自来水送至千家万户。截止1999 年，供水区内已建大型输( 引) 水管线( 渠) 近2 0 0 0 公里，自来水供水管线1 8 万公里。 2 1 4城市供水量 随着城市规模的不断扩大和城市人口的快速增长，城市供水事业发展较快，城 市建成区基本上实现了供水管网化，城市用水普及率逐年提高。供水区城市( 含县 城) 建成区人口1 5 5 8 万人，现状年( 2 0 0 0 年，下同) 城市供水人口已达1 5 3 8 万人， 城市自来水普及率已达9 6 7 ，城市总供水量3 5 9 9 亿立方米，其中地表水供水量 为3 4 7 亿立方米，地下水供水量为2 7 0 9 亿立方米，黄河客水供水量4 2 1 亿立方 米，海水利用量0 8 5 亿立方米( 折淡) ，其他水源供水量o 3 7 亿立方米。以上各项 供水量分别占城市供水总量的9 6 4 、7 5 3 、1 1 7 、2 3 6 和1 0 。 由以上数据可以看出，地下水仍是各城市的主要供水水源。在地下水供水量中， 自备井供水量约占供水总量的4 0 。据统计，深层地下水供水量约占地下水总供水 量的2 0 左右。 供水区城市现状年供水水源构成，详见下图。 第2 章山东供永区水资源现状分析 图2 - 2 供水区现状供水构成图 根据供水区城市供水水源现状，城市供水按水源组成可大体分为四种类型： ( 一) 多水源供水城市 青岛市现已实现了当地地表水、地下水、黄河水、海水的联合调度，年供水总 量为3 1 l 亿立方米，其中地表水供水量为l - 0 2 亿立方米，占供水总量的3 2 8 ； 地下水供水量为1 0 3 亿立方米，占供水总量的3 3 2 ；黄河水供水量为0 6 2 亿立 方米，占供水总量的1 9 9 ；海水利用量( 折淡) 为0 4 4 亿立方米，占供水总量的 1 4 1 。 ( 二) 以地下水、地表水供水为主的城市 济南、烟台、淄博、威海、潍坊、泰安等大中城市，仍以地下水( 包括域外地下 水) 和外调地表水为主。如烟台市l999 年实际供水量2 2 l 亿立方米，其中地表 水( 水库) 供水量0 6 4 亿立方米，地下水供水量1 4 9 亿立方米，分别占供水总量 的2 9 o 、6 7 0 ，其他供水量仅占4 。在o 6 4 亿立方米地表水供水量中，有0 5 5 亿立方米为区外调水，占地表水供水量的8 5 9 。 ( 三) 以黄河水、地下水供水为主的城市 东营、德州、滨州等城市的城市供水，主要是黄河水和地下水。如东营市，现 状年供水总量为2 2 8 亿立方米，其中黄河水供水量2 1 2 亿立方米，地下水供水量 0 1 6 亿立方米。黄河水量占城市供水总量的9 3 0 ，已成为东营市的主要供水水源。 ( 四) 以地下水供水为主的城市 其他大部分城市及县城，主要以开采地下水为主。如鲁西北地区的大部分县市， 城市供水只有地下水，供水水源比较单一。 可海大学工程硕士学位论文：南水北调工程对山东供水区的调水规模及供水水价分析 2 1 5现状用水综合分析 根据各市规划上报资料统计，供水区内城市现状年用水总量为3 5 9 9 亿立方米， 其中工业用水2 4 2 9 亿立方米，城市生活用水9 9 亿立方米，生态环境用水1 8 0 亿 立方米。分别占用水总量的6 7 5 、2 7 5 、5 o 。 供水区城市现状年用水构成，详见下图。 图2 - 3 供水区现状用水构成图 ( 一) 工业用水分析 供水区现状年城市工业总产值为5 3 2 7 亿元，其中电力工业产值1 1 7 亿元。工业 用水总量2 4 2 9 亿立方米，按工业性质划分：一般工业用水总量为2 1 3 4 亿立方米， 电力工业用水总量为2 9 5 亿立方米，分别占用水总量的8 7 9 、1 2 1 。经计算， 一般工业万元产值用水量为4 0 1 立方米，工业用水重复利用率5 0 ：电力工业用水 重复利用率在7 5 左右。 供水区现状年工业用水分析指标，详见表2 3 。 表2 - 3 供水区现状年工业用水分析汇总表 工业产值( 亿元)工业用水量( 亿m 3 ) 一般工业工业用水重复 其中： 一般工业电力工业 万元产值 利用率( ) 总产值 占用水总占用水总 小计 用水量 电力 用水量用水量 ( m 3 ) 一般工业电力 量( ) 量( ) 5 3 2 71 1 72 1 3 48 7 92 9 51 2 12 42 94 0 15 07 5 ( 二) 城市生活用水分析 供水区城市现状年生活用水量为9 9 亿立方米，其中居民生活用水量为5 4 5 亿 立方米，占用水总量的5 5 0 。1 3 个地级及地级以上重点城市生活用水量为5 9 4 亿 第2 章山东供水区水资源现状分析 立方米，其他城市生活用水量为3 9 6 亿立方米。 供水区城市现状年生活用水分析指标，详见表2 4 。 表2 - 4 供水区现状年生活用水分析汇总表 生活用水量人均生活用水量 ( 亿i l l a )( 1 d ) 其中：居民生活 其中： 供水区 占用水总量 供水区 用水量地级市县级市县城区县市最高县市最低 ( ) 9 95 4 55 51 7 41 7 21 7 71 6 82 0 84 4 ( 三) 其他用水分析 城市生态环境用水主要包括公园、湖泊用水，风景观赏河道用水，城市绿化、 园林建设及环境保护用水，是需要人为补充的水量，其作用主要是为了改善城市自 然环境。根据调查，各城市现状生态环境用水仅体现在公园湖泊补水及城市绿化用 水，而河道生态用水及城市污水稀释用水相对较少。 据统计，供水区内现状年城市生态环境用水量为1 8 亿立方米，其中公园湖泊 补水0 4 2 亿立方米。 2 2 水资源开发利用存在的主要问题 自改革开放以来，随着城市规模的不断扩大，城市生活用水和工业用水量不断 增加，水资源已成为国民经济快速发展和城市规模进一步扩大的重要制约因素，并 随着城市建设和国民经济的不断发展而会越来越重要。随着水资源的不断开发和利 用，水资源短缺与社会经济发展越来越不相适应，对社会经济及环境造成的影响也 越来越大。主要存在问题如下： 2 2 1缺乏统一管理，供需水矛盾突出 在供水区内的大部分城市中，水资源管理尚未统一，存在着“多龙管水”的局 面。城市水源地建设缺乏统一规划，地下水开采布局不尽合理。供水、用水、排水、 水处理部门之间各自为政，协调不够，对水资源的综合利用造成一定影响。 河海大学工程硕士学位论文：南水北调工程对山东供水区的调水规模及供水水价分析 2 2 2地下水超采严重 从现状看，供水区内大部分城市供水水源以地下水为主，甚至全部是地下水。 由于城市用水的不断增加，地下水超采现象日趋严重，长久以来，引起地下水位的 持续下降，造成漏斗区面积逐年增加，对地质及生态环境的危害也越来越大。由于 地下水超采而引起的诸如海水入侵、咸水区面积扩大、地下水水质恶化、地面沉降、 堤防溃裂等问题也越来越严重。尤其是城市建成区，由于用水量集中，开采也集中， 极易形成地下水漏斗，进而造成水源枯竭。 如济南市为闻名中外的泉城，近几年由于地下水位的持续下降，造成所有泉水 的停喷。济宁市城区因大量超采地下水，漏斗区面积已扩大至2 0 0 平方公里，漏斗 中心最大埋深达到3 0 米：漏斗区沉降面积近8 0 平方公里，中心最大沉降量达2 0 8 9 毫米，年均沉降量达2 6 5 毫。淄博一潍坊漏斗区是全省最大漏斗区，漏斗区面积近 5 0 0 0 平方公里，中心最大埋深达3 8 ，8 米。龙口及莱州因地下水超采严重，引起海 水入侵，海水入侵面积分别为9 1 和2 3 4 平方公里，地下水水质遭到严重破坏。 2 2 3水资源浪费现象严重 受城市基础设施影响，目前城市供水管网跑、冒、滴、漏现象非常严重。据调 查，个别城市的供水管网漏失率高达3 0 以上( 包括水厂损失) ，同时由于水价偏低 及市民节水意识不强等原因，也造成了水资源的浪费。如在一些高校及机关单位， 长流水现象比较普遍。某些城市工