济源市水资源开发利用调查评价

贾永红

(济源市水利建设投资有限责任公司，河南 济源 459000)

水是生命之源、生产之要、生态之基，是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要自然资源。随着人口的不断增长和经济社会的发展，人口、资源和环境问题成为矛盾的焦点，水资源开发利用与经济社会发展、生态环境保护之间的不协调关系表现得十分突出，水资源短缺、水污染严重、水生态恶化等问题已成为制约经济社会可持续发展的主要原因。2011 年中央1号文件和中央水利工作会议明确要求实行最严格水资源管理制度，确立水资源开发利用总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三条红线”，从制度上推动经济社会发展与水资源水环境承载能力相适应。

济源市在创建国家节水型城市和水生态文明试点城市过程中，摸清水资源开发利用现状，研究制定济源市今后一段时期水资源开发利用的总体方案，为贯彻执行最严格水资源管理制度提供了科学依据，对创建节水型城市、水生态文明试点城市具有重要的指导意义。

济源市位于河南省西北部，全市面积1893.76km2，人口72.9万。济源市多年平均水资源总量为35909万m3，人均水资源量为492m3，相当于全国平均水平的1/4。万元GDP用水量49m3，相当于全国平均水平的69%。为满足济源市经济社会可持续发展，本文对济源市2000—2015年的供水量和用水量进行了调查统计，分析用水水平、用水效率及用水变化趋势，对照“三条红线”总体要求，提出了济源市用水总量、用水效率及水功能区控制目标，并分析水资源开发利用中存在的问题。

1 供水量调查

供水量包括地表水、地下水和其他水源供水量。地表水源供水量包括蓄水工程供水量、引水工程供水量和提水工程供水量3个部分。

1.1 地表水源供水量调查

地表水是济源市主要的供水水源。济源市平均地表水源供水量为12552万m3/a，最小值为2003年的8657万m3，最大值为2013年的16012万m3。

1.1.1 蓄水工程供水量

蓄水工程指水库和塘坝(不包括专为引水、提水工程修建的调节水库)。济源市境内现有水库24座，其中大(1)型水库1座，大(2)型水库1座，中型水库2座，小(1)型水库9座，小(2)型水库11座，总库容为130.16亿m3。山区水资源量虽然丰富，但现状各水库兴利库容较小。各年度供水量见表1。

表1 济源市2000—2015年供水量统计 单位：万m3

1.1.2 引水工程供水量

引水工程指从河道、湖泊等地表水体自流引水的工程(不包括从蓄水、提水工程中引水的工程)。济源市区域内主要有引沁灌区引水工程、广利灌区引水工程、济河灌区、王屋山供水站、布袋沟供水站、天坛山供水站、蟒河东西干渠等。

1.1.3 提水工程供水量

提水工程指利用扬水泵站从河道、湖泊等地表水体提水的工程(不包括从蓄水、引水工程中提水的工程)。济源市提水工程主要分布在蟒河赵礼庄断面以下及黄河沿岸，提水工程规模较小。

1.2 地下水源供水量调查

济源市现有机井3651眼，其中山丘区783眼，平原地区2868眼。按照供水用途分，城镇生活用井37眼、乡村生活用井497眼、工业用井214眼、农村灌溉用井2903眼。

济源市自来水公司目前建有两座水厂，分别为第一水厂和第二水厂，水源均来自地下水。两个水厂现状年供水量2660万m3，供水管网达300km，城市供水管网漏失率为9.9%。

济源市2000—2015年地下水平均供水量为9327万m3/a，最小值为2000年的6395万m3，最大值为2005年的11982万m3。地下水供水量在2005年之前呈增长趋势，2005年以后供水量基本稳定。

1.3 其他水源供水量调查

其他水源主要为污水处理回用工程。2015年济源市建成污水处理厂1座，总处理能力为10万m3/d。目前在建的济源市第二污水处理厂，一期设计污水处理能力为4万m3/d。在建的玉川产业集聚区A区污水处理厂，一期污水处理能力为2万m3/d。2015年其他水源供水工程供水总量为861万m3。

1.4 供水量调查成果

济源市2000—2015年平均总供水量为22317万m3，最小值为16791万m3(2000年)，最大值为26841万m3(2013年)，整体供水量呈增长趋势。2000—2015年济源市供水量及供水变化见表1和图1。

图1 济源市2000—2015年供水量变化曲线

2 用水量调查

用水量指分配给用户的包括输水损失在内的毛用水量。2015年全市总用水量为24360万m3。各年份用水量情况见表2。

表2 济源市2000—2015年用水量统计 单位：万m3

由《济源市水资源公报》统计的多年用水数据分析可知，济源市用水总量整体呈增长趋势(见图2)。济源市总用水量中农业用水占42.66%，总用水量变化趋势与农业用水量变化趋势基本一致。

图2 2000—2015年济源市用水量变化趋势

2.1 居民生活用水量分析

随着城镇化率和居民生活水平的提高，城镇居民生活用水量呈现稳中增长趋势，这与城市人口及市区面积增加的发展趋势基本一致。城镇居民生活多年平均用水量为733万m3，最小值为2000年的535万m3，最大值为2015年的1434万m3。

根据济源市多年农村生活用水调查，各乡镇用水定额不同，农村居民以人均用水量78L/d计算，农村居民生活多年平均用水量为819万m3，最小值为2000年的533万m3，最大值为2004年的1261万m3。

2.2 工业用水量分析

由2000—2015年工业用水量分析可知，随着工业产值的增加，用水量也逐年增加，2000—2013年用水量从3781万m3增加到7096万m3。济源市工业多年平均用水量为5900万m3，最小值为2004年的3665万m3，最大值为2012年的7903万m3。2006年之前用水增长率变化波动较大，2006—2015年用水增长率趋于稳定。2015年，济源市工业用水总量为7096万m3，占全市用水总量的32.57%。

2.3 农业灌溉用水量分析

农业灌溉用水量受年际年内降雨影响较大，丰水年灌溉用水量少，枯水年灌溉用水量多。由于灌溉节水设施逐年增加，灌溉用水量总体亦呈下降趋势。

3 用水消耗量分析

用水消耗量(简称耗水量)指毛用水量在输水、用水过程中，通过蒸腾蒸发、土壤吸收、产品带走、居民和牲畜饮用等多种途径消耗而不能回归到地表水体或地下含水层的水量。耗水率为耗水量与用水量之比，是反映一个国家或地区用水水平的重要特征指标。城镇生活用水(含公共用水)与工业用水相对集中的地区，一般以取水量与废污水量之差作为耗水量，与气候条件、用水结构、用水方式和用水效率密切相关，不同年份耗水率有一定的差别。

由《济源市水资源公报》资料统计分析，济源市2002—2015年平均耗水量为15314万m3，平均耗水率为67%。济源市2002—2015年耗水量及耗水率见表3。

表3 济源市2002—2015年耗水量及耗水率

3.1 工业耗水量变化分析

济源市是一个工业强市，工业耗水量在2013年之前一直处于增加趋势，2013年以后随着工业生产技术地不断更新，工业用水的重复利用率不断提高，耗水量开始降低，耗水率基本维持在51%不变。

3.2 农业耗水量变化分析

农田灌溉耗水量包括作物蒸腾、棵间蒸散发、渠系水面蒸发和浸润损失等水量。济源市农业耗水率基本保持不变，多年平均耗水量为11332万m3。

3.3 生活耗水量变化分析

济源市生活耗水分为城镇生活与农村生活耗水两部分。城镇生活耗水包括居民耗水、公共耗水(含服务业、商饮业、货运邮电业及建筑业等耗水)，耗水量整体呈逐年增长趋势；农村生活耗水包括农村居民生活和牲畜家禽耗水，耗水量整体呈现下降趋势。这与城镇人口增加而农村人口减少有很大关系。

4 用水水平及效率分析

4.1 2015年用水水平

济源市2015年人均用水量为336m3，全国、河南省人均用水量分别为447m3、224m3，济源市人均用水量相当于全国平均水平的75%；济源市万元GDP用水量为49m3，全国、河南省万元GDP用水量分别为96m3、48m3。

4.1.1 生活用水量

济源市2015年城镇人均综合生活用水量为204L/d，城镇居民生活用水量93L/d，农村居民生活用水量78L/d。全国(含公共用水)、河南省城镇人均综合生活用水量(含城市环境)分别为212L/d、172L/d，济源市城镇人均生活综合用水量低于全国平均水平。全国、河南省农村居民生活用水量分别为80L/d、56L/d，济源市农村居民生活用水量基本与全国平均水平持平。

4.1.2 工业用水量

济源市2015年万元工业增加值用水量为22.0m3，分别低于全国及河南省平均水平59.5m3和30.0m3，工业用水指标较好。

4.1.3 农业用水量

济源市2015年农田实际灌溉定额为288m3/亩，全国、河南省农田实际灌溉亩均用水量分别为418m3、156m3，济源市灌溉定额数值介于全国与河南省之间。

4.2 变化趋势

人均用水量由2000年的262m3增加至2015年的336m3，在全国居中等偏上水平。

随着人民生活水平提高，生活用水量有所增加，城镇居民人均生活用水量由2000年的69L/d增至2015年的93L/d。农村居民人均生活用水量由2000年的32L/d增至2015年的78L/d，居民人均用水量呈现稳定增长的趋势。

生产领域方面，随着工业结构地不断调整以及用水效率和管理水平的不断提高，万元GDP用水量、工业增加值用水量及农业用水定额均呈下降趋势。万元GDP用水量由2000年的290m3/万元下降到2015年的49m3/万元；工业增加值用水量由2000年的137m3/万元下降到2015年的22m3/万元，工业用水定额整体呈现稳定下降趋势；农田实际灌溉用水量由2000年的329m3/亩减至2015年的288m3/亩，农业灌溉定额整体呈现下降的趋势。

2015年济源市各行业用水指标与全国、河南省对比情况见表4。

表4 济源市2015年各行业用水指标与全国、河南省对比

4.3 与“三条红线” 比较分析

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》明确提出，“实现最严格的水资源管理制度，以水定产、以水定城，建设节水型社会”。实行最严格的水资源管理制度是重大而紧迫的战略任务，现将济源市的2015年用水情况与控制目标进行对比分析。

4.3.1 用水总量控制目标分析

根据河南省水利厅文件《关于印发地表水、地下水和其他水源用水总量控制指标的通知》(豫水政资〔2014〕54号)，2020年用水总量控制在2.955亿m3以内，2030年用水总量控制在3.003亿m3以内。济源市用水总量控制细化目标见表5。

表5 济源市用水总量控制细化目标 单位：亿m3

济源市2015年用水总量为2.4360亿m3，其中地下水用水量0.9702亿m3，地表水用水量1.4658亿m3。与目标值对比，用水总量符合要求，但地下水开采量较大，超过目标值。因此需调整用水结构，增加地表水和其他水源的用水量，减少地下水的开采。

济源市2019年用水总量为2.8200亿m3，其中地下水用水量1.0312亿m3，地表水用水量1.7888亿m3。与2020年目标值对比，地下水开采量还是偏大，超过目标值0.3352亿m3。

4.3.2 用水效率控制目标

2015年万元工业增加值用水量22.00m3，2019年万元工业增加值用水量16.49m3，2020年万元工业增加值用水量降低到15.10万m3以下。2015年农业灌溉水利用系数为0.571，2019年农业灌溉水利用系数为0.583，2020年该系数控制目标为0.590。通过加大节水措施，发展高效节水灌溉面积，有望在2020年达到控制目标。

4.3.3 水功能区控制目标

根据河南省重要河流湖泊功能区达标控制目标，济源市2015年达标率为33.3%，到2020年，济源市水功能区达标率为80.0%，2030年水功能区达标率达到100%。2019年济源市水功能区达标率为83.0%，已经提前达标。

5 水资源开发利用存在的问题

5.1 山丘区水资源开发程度低

济源市水资源开发利用难度大，利用程度低。西部山区和南部丘陵区由于水利工程不足，大部分地表水无法利用，最终流入黄河；小浪底北岸灌区引水工程尚未建成，无法投入使用；平原地区的蟒河没有骨干拦蓄工程，水利用率较低；沁河受上游水资源开发利用影响，引沁灌区和广利灌区引水量逐年减少。

5.2 山前农业用水浪费，农业水利化程度低

在蟒河东西干渠及引沁灌区的农田灌溉存在大水漫灌现象，浪费严重。其主要原因是：ⓐ该处地处山前，地面坡度大，农田覆土厚度薄，下面为厚层卵砾石，储水能力差；ⓑ此处地表水灌溉用水水价低，农民节水意识差；ⓒ灌溉渠系年久失修，漏水严重。

5.3 生态环境用水不足，存在地表水污染现象

随着经济社会的发展，水资源供需矛盾日益加剧，为维持生产、生活需水，从而过度开采地下水，济源市地下水开采主要集中在平原区。农业开采量逐年递增，导致部分地区地下水位下降，如珍珠泉近于干枯、河道断流。济源城区除北蟒河、湨河、珠龙河外，河道水量普遍偏小，泥沟河、双阳河等河道由于上游汇水面积小，基本处于无水或少水状态，水体呆滞也带来水环境恶化，现状水质污染严重，大多数无法达到相应的水质要求。城市水环境主要存在以下问题：ⓐ城市内河水体部分存在黑臭现象；ⓑ存在超环境容量排污问题；ⓒ城市化进程不断加快，污水收集及处理能力滞后；ⓓ节水减污措施不足；ⓔ城市径流污染问题难以解决；ⓕ突发水污染事故应急能力薄弱。总体来说，需要通过工程措施增加水源，补充生态用水，改善水质。

5.4 集雨工程少，雨洪水利用率低

近年来，随着城市规模不断扩大，城区水资源供需矛盾突出，而雨水资源可以作为一种既经济又能有效弥补城市缺水的有效途径，利用雨水资源的同时能达到减涝、消减雨洪的目的。济源市地处山区，具有修建雨水工程的条件，应当在西部山区修建雨水集蓄工程，充分利用地表水。

5.5 城市化进程不断加快，污水收集及处理能力滞后，中水回用率低

水环境污染负荷增长迅速，城市集中式污水处理设施建设严重滞后，部分老城区及新规划城区未敷设市政污水管网，生活污水直排入河。

目前仅第一污水处理厂建成投用，且超负荷运行，2015年平均日污水处理量已达9万m3，年处理量为3300万m3。济源市2015年的城市污水排放总量为4775万m3，部分污水未经处理直接排入下游河道，造成地表水和地下水的污染。应加快第二污水处理厂的建设，增大济源市的污水处理能力；尽快落实乡镇污水处理设施建设，减少农村面源污染。

5.6 农村面源污染和城市径流污染问题突出

存在人、畜、禽粪便污水无序排放，化肥、农药过量施用，农业废弃物和生活垃圾随意堆放等多方面的农村面源污染，时空范围广、不确定性大，成分、过程复杂，居民环保意识薄弱，难以控制。加上政策法规体系不完善，农村环境治理投入严重不足，落后的基础设施与日益加大的污染负荷之间的矛盾日益突出，导致了农村环境污染的加剧。随着城镇化的建设，不透水面积不断扩大，城市径流不仅造成内涝，其携带的污染物对地表水体水质的冲击也逐渐显现。

5.7 水资源管理制度和体系不能满足现代水资源管理的需要

目前水资源管理的方法、手段尚不能满足现代水资源管理的需要；总量控制及定额管理相结合的水量管理技术体系尚不完善；部分地区水资源无序开发和过度开发还未得到有效遏制；以定额管理为基础的节约用水行为规范还没有全部实行。

6 结 论

a.济源市2015年人均用水量336m3，万元GDP用水量49m3，农田实际灌溉定额288m3/亩，分别相当于全国平均水平的75%、51%和69%。生活用水量在全国居中等偏上水平，呈上升趋势；工业增加值及农业用水定额均呈下降趋势。

b.对比水资源管理的“三条红线”，地下水开采量较大，需调整用水结构，增加地表水和其他水源的用水量，减少地下水的开采。

济源市水资源开发利用存在问题较多，尚不能满足现代水资源管理的需要，应针对实际情况，加大拦蓄水利工程建设，提高农业用水效率。通过工程措施增加水源补充生态用水，改善水质，修建雨水集蓄工程。同时，充分利用地表水，减少污染排放，规范节约用水行为。