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唐山市自然资源开发现状分析-以水资源为例摘 要水是自然界一切生命之源,是人类赖以生存和发展必不可少的物质之一,对一个地区的综合实力和经济发展具有重要的意义。唐山市是我国水资源短缺的城市之一,随着经济的发展和人口的增长以及水资源污染的严重,唐山市水资源供需矛盾日益突出,水资源短缺已经成为制约唐山市发展和影响人们生活的一项重要因素。本论文在广泛深入调查的基础上,对唐山市水资源开发利用现状展开研究。首先了解了唐山市水资源的具体情况,然后对唐山市水资源开发利用现状进行深入分析,找出在开发利用中所存在的问题,最后针对这些问题对怎样更加合理更加可持续的利用水资源提出一些建议和看法。关键词:唐山市;水资源;开发利用现状前 言水是生命之源,水资源是基础自然资源,是生态环境的控制性因素之一,是关系一个国家或地区综合实力和发展后劲的战略性资源,现代社会必须有现代水利做保障。中国水宣传周的主题是“落实科学发展,节约保护水资源”。因此, 保护水资源, 实现水资源的可持续利用将对人类具有十分重要而深远的意义。但是随着现代社会的人口增长、工农业生产活动和城市化的急剧发展,对有限的水资源以及水环境产生了巨大的影响。全球范围内,水质污染、需水量的迅速增加以及部门之间竞争性开发所导致的不合理利用,使水资源进一步短缺,水环境愈加恶化,严重影响了社会经济发展。唐山市是个严重缺水地区,人均占有水资源量不及全国平均水平的1/6。随着国民经济的发展,用水量增加,水资源供需矛盾越来越突出;树立资源水利的观念,统筹考虑,采取有效的措施,科学配置、充分利用和保护有限的水资源,建设节水型社会、实现水利现代化,以水的可持续利用确保唐山市社会经济可持续发展。1唐山市概况1.1唐山市自然资源概况唐山市位于河北省东部,东与秦皇岛相望,西与天津毗邻,南临渤海,北依燕山,隔长城与承德市接壤,是京津冀都市、环渤海经济圈的重要组成部分1。现辖2市2县6区和6个开发区,总面积13472平方公里,人口719万。唐山气候温和,地貌多样,土质肥沃,是多种农副产品的富集产区,被称为“京东宝地”。北部山区盛产板栗,核桃,苹果,红果等干鲜果品,“京东板栗”驰名中外;中部平原盛产玉米、小麦、水稻、花生等农副产品,素有“冀东粮仓”之美誉;南部沿海既是渤海湾的重要渔场,又是原盐的集中产区,南堡盐场是亚洲最大盐场。沿海陆域海岸线长 196.5 公里,滩涂和浅海开发潜力很大。矿产资源品种多、储量大、质地优良、分布集中、易于采选。目前已发现并探明储量的矿藏有 47 种。煤炭保有量 62.5 亿吨,为全国焦煤主要产区;铁矿保有量 57.5 亿吨,是全国三大铁矿区之一。石油,天然气,石灰岩,黄金等储量也十分可观。矿产资源品种多、储量大、质地优良、分布集中、易于采选。 1.2唐山市水资源概况唐山地下水资源总量为16.9亿m,地上水16.65亿m,可利用水总量为34.53亿m,全市人均380 m,仅相当于全国平均水平的1/9和1/102。有关统计资料表明,唐山市总用水量目前已经达到极限值33亿m。唐山境内有河流70条,流域面积在200k以上的河流16条,有大、中型水库156座,其中大型水库4座,中型水库3座,小型水库149座。总库客43.63亿m,其中兴利库容24.3亿m,全市多年平均降水648.6mm。2唐山市水资源总量及构成2.1降水唐山市降雨主要集中在每年的6、7、8三个月,占全年平均值的85.6%。由于降水过于集中,极易形成春旱夏涝。唐山市降水的另一个特点是年际间变化大。降水量呈现如下特征(图1): 图1 2000年-2008年唐山降水量 由图上可以得知,唐山市的2000年到2008年的降水量最高值达到655.9mm,最低值为347.7mm,最高值与最低值间相差悬殊。可见,唐山市的降水量年际分配不均匀,存在明显的丰、枯水年及其交替的现象,多年丰、枯水年连续出现,洪涝灾害年频繁出现,这使得可利用水资源量不稳定。2.2地表水由本区域内自产水量和外流域来水量两部分组成。全市地表水资源,自产水量16.65亿m,外来入境水量37.03亿m,地表水资源总量53.68亿m。自产水量:主要是境内三大水系中的滦河、陡河、还乡河、沙河、蓟运河及市管水利工程域内形成的水量。根据1956-2000年45年水文系列资料分析,唐山市年自产水量16.65亿m,其中,滦河水系及冀东沿海山区多年平均径流量6.15亿m,蓟运河水系山区多年平均径流量4.96亿m, 滦河流域及冀东沿海平原多年平均径流量3.59亿m, 蓟运河水系平原多年平均径流量1.95亿m,见表1。表1 唐山市地表径流量统计表水 系计算面积(km2)径 流 量(亿m3)年均值50%75%95%蓟运河山区20154.964.27142.53691.0314滦河及冀东沿海山区31166.155.20223.0071.1130蓟运河平原27781.951.59880.88230.2973滦河及冀东沿海平原55653.592.70781.31650.3047合 计1347216.6513.78027.74272.7464注:数据来源2外流域来水量:唐山市外来水主要是滦河水系干支流和蓟运河水系的遵化以北沙河诸支流流入唐山市的水量。唐山市多年平均外来水量37.03亿m,其中滦河水系35.99亿m,蓟运河水系1.04亿m(见表2)。入境水量主要是汛期洪水,由于目前唐山市水利工程没有拦蓄能力,利用困难。表2 各河平均年来水量表(外来水)水系河名产水区间集水面积(km2)径流量(亿m3)滦河滦河潘家口站以上3370022.9青龙河 桃林口站以上5.257.98沙河冷口站以上5021.06白洋河白洋河入境以上71.60.207清河清河入境以上205.30.46洒河洒河入境以上973.02.39长河懂家口站以上3910.719其他183.10.42滦河合计4127635.99蓟运河沙河沙河以北诸支流402.81.04外来水合计41678.837.03注:数据来源8 唐山市外来入境水量37.03亿m,是自产水量16.65亿m的两倍还多,比唐山市可利用水总量(34.53亿m)还多。如果能将外来水量全部或部分的拦蓄截留在唐山市,作为生产和生活水源来使用,对唐山市工农业生产和第三产业的发展是很好的自然资源,不仅可以部分解决水资源短缺问题,而且节省部分的自然资源使用费用。这是未来潜在的可利用水资源。2.3地下水根据1997年唐山市地下水开发利用规划,唐山市地下淡水(矿化度2克/ 升的水资源量16.9亿m,其中:山区5.11亿m,山间盆地2.219亿m,扣除山区与山间盆地重复计算量,为山丘区地下淡水水资源量6.69亿m;平原区浅层淡水10.21亿m。微咸水(矿化度2-3克/ 升 )资源量2.54亿m,咸水(矿化度3克/ 升 )资源量3.43亿m。综上,地下水资源量合计22.87亿m。全市淡水资源总量,包括自产地表水资源量16.65亿m,地下淡水水资源量16.90亿m,扣除山区与平原重复计算量,全市多年平均淡水资源总量26.26亿m。人均占有水资源量380m,亩均 301m,人均水资源占有量略低高于全省平均水平,远在国际公认的水危机保障限500m以下,因而,早已列入全国六个严重缺水城市之一。3水资源可利用量根据唐山1956-2000年45年水文系列资料分析和唐山市水利工程现有供水能力,以及上级分配供水指标 ,唐山市水资源可利用量由地表水可利用量、地下水可利用量、污水利用组成。见表3。表3 唐山市水资源可利用量可利用水资源地表水地下水矿井疏干水污水处理分配供水指标总可利用量可利用量(亿m3)1.6715.901.500.4315.0334.53注:数据来源83.1地表水可利用量唐山市可利用地表水分为自产地表水和年分配供水指标两项。地表水可利用总量16.93亿m。(见表4)表4 唐山市地表水可利用量(亿m3)自产地表水可利用量年分配供水指标地表水可利用总量邱庄水库市管工程潘家口水库大黑汀水库桃林口水库16.930.271.409.51.843.921.6715.03注:数据来源83.2地下水可利用量地下水可利用总量15.90亿m,其中山区总量为4.836亿m,平原区可利用总量为11.068亿m(见表5) 表5 唐山市地下水可利用量山区平原区地下水可利用总量(亿m)山丘区山间盆地11.06815.902.4392.397注:数据来源83.3污水利用唐山市共有3881多个工业污染排放企业,每年污水排放量31160万m。工业废水一级处理量和二级处理量分别为28646万m、4357万m(具体见表6)。表6 唐山市污水处理情况(万m3)一级污水处理量28646二级污水处理量西郊污水处理厂东郊污水处理厂新区污水处理厂各企业4357110019951125137注:数据来源8由表6可知,唐山市工业废水一级处理率高达92.7%,说明唐山市对废水的回收利用程度较高,从客观上增加了唐山市水资源的可利用量。4水质现状近年来,由于用水量的增加,排放的工农业、生活污水也增加,使唐山市地表水体污染严重,唐山市的几大河流都烧到不同程度的污染,水体环境质量的下降,严重影响了使用价值。4.1地表水质矿化度唐山市境内河流矿化度一般在200-400克/升。有些河流的主要污染段(如陡河市区段)矿化度明显偏高,一般在700 克/升左右。对于同一条河流,不同河段、不同季节,矿化度变化具有上游小、下游大和汛期小、枯季大的一般规律。总硬度唐山市境内大部分河流总硬度在80-160 克/升,其变化规律基本与矿化度相同。以遵化市沙河干流30-45 克/升为最小,有些河流的主要污染段接近200 克/升,河流入海口段达到或超过250 克/升。水化学类型按照阿列金分类法,唐山市境内河流水化学类型多属重碳酸盐钙质水,邱庄水库为重碳酸盐镁质水,陡河入海口段为氯化物钠型水。4.2地下水质矿化度咸淡水分界线距离海岸线15-20公里,以北为全淡水区,矿化度一般在200-600米克/升,其中山区200-500克/升,平原区300-600克/升,靠近咸水区边缘达2000克/升。受局部地质条件和污水渗入影响,在玉田城关、开平洼里、滦南扒齿港形成三个局部高值区,矿化度超过1000克/升。总硬度地下水总硬度一般在90-200克/升,局部超过200克/升,其分布与矿化度分布大体一致。玉田赵庄附近超过500克/升,滦南扒齿港超过700克/升,乐亭新庄超过800克/升。水化学类型唐山市大部分地区属重碳酸盐钙型水,在靠近咸水区以及全淡水区的局部地带有氯化物钠型水分布,滦县古马、玉田县赵庄一带有硫酸盐钙型水存在。以上分析可见,唐山市地表水和地下水的矿化度和硬度都明显偏高,这是北方城市普遍存在的现象。工业生产中,管道因为水垢多,需经常性清理而增加生产成本,人们日常生活也有诸多不便之处。5水资源开发利用现状及存在问题5.1水资源开发利用现状(一)水资源总量少,人均占有量少,利用率低。唐山是一座严重的水量性缺水城市,全市人均水平仅相当于全国平均水平的1/9和1/102,总用水量目前已经达到极限值,开发潜力已非常小,另外,在全球暖干化的背景下,唐山气候不断恶化,干旱少雨的趋势越发明显。唐山地区多年平均降水量648.6mm,而且年际差较大,年内时空分布不匀。枯水年份连续多现,降水只在200-400mm,丰水年少现。此外,土渠输水渗漏损失大,利用率低。全市667hm2以上灌区21处,支渠以上渠道共2400km,现只有防渗渠335km,渠道有效利用系数低于0.5的占50%3。(二) 水资源总量年内、年际变化较大唐山市降雨主要集中在每年的6、7、8三个月,占全年平均值的85.6%。由于降水过于集中,极易形成春旱夏涝,降水的另一个特点是年际间变化大,丰水年和枯水年不定,且枯水年较多,导致经常发生连旱灾害,给人民生活和工农业生产带来很大不便。 (三)可利用水资源量与城市发展需求不相适应,供需矛盾突出近年来灌溉面积逐年扩大,工业迅猛发展,城镇人口和第三产业比例也是逐年增加,用水量与日俱增,三者比重变化明显(图2)4。图2 2001-2008年唐山市工、农、生活用水量变化从图2中可以看出,用水量呈缓慢增长趋势,主要表现为城镇生活和第二产业用水呈上升趋势,农业用水则基本保持平稳。用水增长的过程也是用水结构调整的过程,有关资料表明,从1984年至2005年,农业用水比例由80.3%下降到68.3%,第二产业用水比例由10.4%增加到20.4%,生活用水比例由9.3%增加到11.1%。城乡用水格局也发生了很大变化,城市用水增加了81.8%,农村用水仅增加了8.5%,城市增加的供水量一部分靠超采地下水和挤占生态用水,另一部分依靠挤占农业用水,这充分反映了本地区的竞争用水模式5。可利用水资源减少,用水量增加导致水资源供需差额拉大(表7)。表7 2000年与2010年唐山市水资源供需平衡表(亿m)年份2000年2010年总需求量4054.7可供水量32.234.1供需平衡-7.8-20.6注:数据来源8如表7所示,2000年唐山市水资源供需差额为-7.8亿m3。2010年水资源供需差额为-20.6亿m3。可见,总需求量显著增加,2010年的差额是2000年的将近三倍。供需差额大幅度拉大。全市总用水量已达储量的极限值。水资源短缺已成定局,成为制约唐山社会经济可持续发展的一个根本的制约因素。综上分析,唐山水资源的突出特点:水资源处于短缺状况。5.2水资源开发利用中存在的问题(一)水污染严重,水环境恶化唐山是缺水城市,随着经济的发展,水污染问题突出,全市大小河流共70余条,较大河流有7条,陡河、蓟运河、滦河、双龙河、还乡河、沙河、津唐运河。全市主要河道均存在不同程度的污染,而且污染情况日趋严重。据统计,全市每年排入河道的工业和生活污水达3亿多m3,各种污染物和有害物质36万m3。由于地表水污染的影响,地下水水质污染问题也愈加突出,主要污染物为氟化物。污染的主要原因是河流沿岸化工、造纸行业等的污水排放。农村含农药、化肥的农田径流以及未经处理的生活垃圾、固体废弃物产生的污染,对水资源也产生了一定的影响,使本来有限的水资源更紧缺。 随着人们生活水平的提高和城市化进程的加快,用水量与日俱增,在供给落后于需求的情况下,市内的大中型水库已经出现了在死水位以下运行的状况,水环境也逐渐恶化,1999-2003年间,引滦枢纽潘家口水库多次动用死库容,加剧了水源水环境恶化进程,超过水环境承载能力6。(1)特征及趋势唐山市三大河系均受到不同程度的污染,3条主要河流滦河、陡河、还乡河污染严重。在实施常规监测的10条河流中,符合功能区要求的断面16处,占控制总河长65.7%;有10个监测断面水质劣于地面水类标准,占控制总河长34.3%,污染最严重的断面滦河滦县大桥、陡河市区、还乡河丰润城关,污染负荷比在30%以上,其中滦县大桥污染负荷比达75.76%。河流主要污染物为氨氮、高锰酸盐指数、生化需氧量等,水体呈明显的有机型污染特征。根据1996-2000年监测成果分析,陡河水体污染呈现下降趋势,主要污染物挥发酚显著下降;滦河水体污染则呈现上升趋势,主要污染物高锰酸盐指数、生化需氧量、挥发酚呈现明显上升趋势;其它河流变化不明显。(2)水污染原因分析造成水体污染的原因主要有以下几个方面:由于造纸、冶金和化工行业的排污,河流沿岸工业污染源较多。西坨造纸厂、唐山冶金矿山机械厂、迁安造纸厂、滦县造纸厂排污口COD超标12.1、10.8、6.7、21.6倍,对河流水质的影响较大。调查结果显示,唐山市20多条重点河流中,入河排污口707个。其中滦河排污口数量最多,共有242个。由于社会经济的发展和人口的增长,污水排放量逐年增加,据测算2005年全市污水排放量达到7.79亿m,入河污水量6.63亿m。这些污染物及废污水直接排入河道,不仅对地表水造成严重污染,而且会污染地下水,破坏生态环境,给社会、经济带来一定的影响,如不加以控制,河流污染状况以及给环境带来的影响将越来越严重。管理措施不严,总量控制不够。由于管理不严,执法力度不够,造成一些厂矿企业的工业废水、生活污水未经处理直接排入河道;有的虽然经过处理,但没有实现达标排放。在监测的102个主河道排污口中,有50个超标,超标率49%,主要超标物为COD和氨氮。由于持续的干旱缺水,造成河道自净能力下降,河道污水不能及时冲刷。1997-2000年唐山市持续干旱,造成地表径流锐减,河流接纳的基本是城镇生活污水和工业废水,加之仍有部分企业排放超标废水,排污量超过了河流的自净能力,导致河流污染严重。根据滦河和陡河近几年监测成果,河流水质随季节变化比较明显,枯水期河道径流较少,水质污染比较严重,汛期由于降水增多河道径流增大,水质污染较轻。农村含化肥、农药的农田径流以及未经处理的生活垃圾、固体废弃物产生的面源污染,种类多,数量大,分布面广,对水环境也会产生一定的影响。(二)水资源利用不合理,存在明显的水资源浪费农用灌溉机井现有的9.7万眼中仅有1.7万眼采用了喷灌、滴灌、塑料软管、地下管道、垄沟防渗渠道等先进措施来提高水资源的利用率。其余大多还采用土垄沟输水,在输水过程中,有25%-40%的水量损失掉。工业用水在工艺节水上还处于刚起步阶段,新建高耗水工业项目还没有得到很好控制。城镇生活用水节水器具普及率极低,自来水管网漏失率较高,一般超过15%以上,高于国家建设部的控制指标。公共事业用水、国家机关、学校等团体的节水管理措施不到位,长流水现象仍然存在。城市的绿地浇灌、车辆冲洗仍然是使用可饮用水。唐山市的节水水平与严峻的水资源形势还很不相称,全民的节水意识普遍不高,节水工作力度还不够大。(三)地下水严重超采,已经对社会经济可持续发展构成威胁经济发展对水的需求日益增加,地表水严重不足,只能依靠超采地下水来满足供需平衡。但是由于采大于补,唐山市地下水已经处于亏损状态。过量开采的后果,一是加剧了水资源供需矛盾,二是破坏了生态平衡,导致水质恶化、地下水位持续下降、地面沉降等地质环境问题。(四)唐山沿海地区出现了地下水海水入侵的现象2O世纪80年代以来,唐山城市、港口建设规模不断扩大,城市人口迅速增加,沿海地区原始自然地貌大多被改变,水资源采补失衡,尤其是区域内地下水排补平衡被打破,一些区域出现了地下水海水入侵现象,入海河流两侧滨海平原尤为显著,并向严重趋势发展。唐山沿海海水入侵分布广、发展快,若不及时采取措施加以控制,状况将日趋严重。而且海水入侵的直接和潜在威胁,如破坏生态环境、诱发地方病等影响将是无法估量的。因此,控制海水入侵的发展,防止生态环境进一步恶化迫在眉睫7。(五)水资源管理体系尚待理顺随着工农业生产的高速发展和城市规模的不断扩大,水资源不足、供需矛盾突出引起了全社会和各级政府的高度重视。目前,唐山市在水资源管理上仍然实行分等级、分部门管理,形成了条块分割、“多龙管水”的分散型管理体制。水利局承担着全市防汛、抗旱、农田水利、水土保持、水利工程建设和管理,以及水资源的开发利用保护和水行政执法工作的管理职能。城建部门监管城市供水和排水,环保部门负责水污染防治和环境保护。供水和管水不能实现有效的协调和统一,水资源管理体制还没有彻底理顺。6合理利用水资源,使唐山市经济可持续发展(一)实施水资源统一管理和调度应建立健全权威、高效、协调的流域管理体制和运行机制,以合理配置水资源为核心,实行水资源统一管理和调度:一是制定河流流域管理条例,依法合理规定取水许可管理权限,实行总量控制与定额管理相结合的制度;二是流域管理机构编制河流年度水量实时调度方案,并负责监督实施;三是有步骤、有计划地关闭机井,逐步减少地下水的开采量。(二)合理调整经济结构,优化配置水资源要真正实现水资源的合理配置必须在水资源科学评价的基础上,尽快明确水资源产权,建立水市场机制,发挥市场在水资源配置中的宏观调控作用;以市场为导向,以水资源配置为核心,加快二、三产业的发展,促进产业结构合理调整;在流域内结合经济结构调整,大力发展小城镇,调整人口布局;优化农业产业结构,增加林草种植面积,逐步形成以水资源优化配置促进

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