赤城县“十四五”水资源利用与保护规划报告(2021-2025年)方案(2021-2025年)(55页).pdf
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2024-05-14
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1、赤城县“十四五”水资源利用与保护规划(报批稿)中国水利水电科学研究院二二一年九月前前言言伴随人口增加、经济发展和城市化进程加快,水资源短缺、水环境污染、水生态受损三大水问题日益凸显,水安全已成为新时期经济社会发展的基础性、全局性和战略性问题。党的十八大以来,习近平总书记多次就治水发表重要讲话、作出重要指示,明确提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,发出建设造福人民的幸福河的伟大号召,为推进新时代治水提供了科学指南和根本遵循。为实现水资源的有效保护和高效节约集约利用,要以水而定、量水而行,坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产,把水资源作为最大刚性约束,通过对水资源利用与2、保护的科学规划,保障社会经济的可持续发展。赤城县地处河北省西北部、张家口市东部,在首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设中占有重要地位。建设首都“两区”是赤城县保障首都水资源和生态环境安全义不容辞的责任。然而,赤城县多年平均水资源总量 2.47 亿 m3,现状年(2019 年)人均水资源量仅为 843m3,不足全国人均水资源量的一半。同时,因水资源管理工作的基础薄弱、群众的水资源保护意识不强,城镇快速发展也带来了一定程度的水环境污染和水生态损害。上述水问题不仅制约了赤城县社会经济可持续发展,更对首都“两区”建设提出了严重挑战,赤城县水资源利用与保护亟待加强。为此,赤城县水务局组织编制了赤城县“3、十四五”水资源利用和保护规划,基于已有水资源调查评价成果、社会经济发展状况和相关规划,对赤城县水资源利用和保护现状进行分析,梳理所面临的突出问题;明确了“十四五”时期水资源开发利用和保护的指导思想、基本原则、发展目标;在区域水资源供需预测分析和水资源承载能力分析评价的基础上,综合考虑前期水利工作进展和未来水资源管理需求,提出了水资源供水保障工程、水生态水环境保护与修复工程和水利信息化建设工程等重点工程项目规划。赤城县“十四五”水资源利用和保护规划的实施对提高区域水资源安全保障能力、改善水生态环境、助力地方经济社会持续健康发展和首都“两区”建设意义重大。该规划是赤城县“十四五”时期水利工作的重要4、指南,是水资源利用与保护工作的主要依据,并为赤城县“十四五”总体规划提供技术支撑。I目目录录一、一、基本基本概况概况.11.1 地理位置.11.2 地形地貌.11.3 气象条件.31.4 河流水系与水利工程.41.5 水资源分区.71.6 社会经济.7二、水资源利用和保护现状及突出问题二、水资源利用和保护现状及突出问题.82.1 水资源状况及特点.82.2 水资源开发利用现状分析.112.3 水资源保护现状.142.4 水资源利用和保护所面临的突出问题.18三、三、“十四五十四五”时期水资源利用和保护规划总体思路时期水资源利用和保护规划总体思路.203.1 指导思想.203.2 基本原则.205、3.3 编制依据.213.4 发展目标.233.5 主要任务.233.6 规划分区及水平年.24四、四、需水预测需水预测分析分析.254.1 需水预测的原则和方法.25II4.2 经济社会发展及需水预测.26五、供水预测分析五、供水预测分析.325.1 地表水可供水量.325.2 地下水可供水量.335.3 再生水可供水量.345.4 供需平衡分析.34六、水资源承载力分析评价六、水资源承载力分析评价.356.1 基于云理论的水资源承载力评价法.356.2 评价结论.42七、重点工程项目规划七、重点工程项目规划.437.1 水资源供水保障工程.437.2 水生态水环境保护与修复工程.447.36、 水利信息化建设工程.47八、八、综合保障体系建设综合保障体系建设.498.1 制度保障.498.2 体制保障.498.3 机制保障.498.4 政策保障.508.5 法规保障.50附件:赤城县附件:赤城县“十四五十四五”水资源利用与保护规划专家评审意见水资源利用与保护规划专家评审意见赤城县“十四五”水资源利用与保护规划1一、基本概况1.1 地理位置地理位置赤城县位于河北省北部,东依承德市丰宁县,南与北京市延庆区、怀柔区接壤,西南与怀来县交界,西部与宣化县相邻,西北临崇礼县,北靠沽源县,地理坐标为东经 1152511627,北纬 40304123。赤城县境南北长 95km,东西宽 88.75k7、m,总面积 5287km2,辖区面积属河北省第四位。赤城县是河北省 14 个环首都县之一,有 4 个乡镇与北京接壤,接壤里程 153km,县城距北京 180km,直线距离 110km。地理位置见图 1-1。图 1-1赤城县地理位置1.2 地形地貌地形地貌赤城县地处燕山西支余脉,四周高山环绕,中低山地面积4760.94km2(占县域面积的 90%),山间河谷地带和盆地面积赤城县“十四五”水资源利用与保护规划2526.06km2。整个地形中低山起伏较大,由西北向东南倾斜,平均海拔 1000m。县境北部的马营、独石口、青羊沟一带地势较高,沟谷海拔在 1200m 至 1700m 之间;南部东卯、后城河8、谷在海拔 500m 至 600m左右。全县较高的山峰有猴顶山、冰山、大海陀山、大西山、摩黑梁等,全县最高点为猴顶山海拔 2293m,最低点为东卯乡四道甸村海拔508m。境内山连着山,沟套着沟,地形变化复杂。赤城县地貌类型以成因可分为构造、剥蚀地貌类,河流侵蚀堆积地貌类;按形态可分为中山区、低山区、河谷区三种形态。(1)中山区。主要分布于县境北部靠近坝上张北高原坝头一带,面积较小,海拔1600m左右。由于河流的切割作用,呈山岭状态,属构造、剥蚀地貌。(2)低山区。属于高原与燕山山脉过渡地区,因位于白河上游,故也称白河谷地区,海拔高度在5001000m之间。境内白河、黑河、汤泉河、红河上游切割不深9、,河床多砂砾。境内山岭由花岗片麻岩和中酸性火山岩组成,较易风化,山地坡度为2035。(3)河谷区。赤城县分布有白河、黑河、红河三条较大河谷区,白河、黑河由西北向东南贯穿境内,红河基本上呈东西向展布。河道上下游高差较大,河道比降5-15。各河床相对较平缓,宽约300m左右,两岸相对高差不大。白河由赤城县至样田一带成为宽阔的平谷。白河、黑河上游呈树枝状水系,由于接受东南亚来的水汽比较多,故右岸支流多,呈不对称状分布。在县城附近形成典型的河谷盆地。此外红河上游还有规模较小的龙关盆地和田家窑盆地。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划31.3 气象条件气象条件赤城县气候属东亚大陆季风气候,主导风向冬季为10、西北风,夏季为东南风。受地形、地貌特征的影响,不同区域间小气候差异明显,可分为中温半湿润气候区、中温半干旱气候区、温凉半湿润气候区、温凉半干旱气候区、冷凉较湿润气候区及冷凉较干旱气候区六类小气候区。地域常年光照充足,四季分明,夏季闷热潮湿,冬季寒冷干燥。多年均气温 5.7,最冷月 1 月平均气温-11.7,最热月 7 月平均气温 20.9。全年无霜期 88135 天,年均日照时数为 2620.7 小时。根据第三次水资源调查评价初步成果,赤城县年降雨量(19562016年)数据统计分析,多年平均降雨量459.5mm(见图1-2)。利用 19562016 年降雨序列,采用 P-型曲线计算得到赤城县11、 25%、50%、75%、95%频率的年降雨量分别为 510.5mm、452.0mm、400.4mm、337.2mm(见图 1-3)。赤城县降雨受地域地形影响,各地降雨存在差异,黑河区、白河区、红河区年内降雨分布不均。图 1-2赤城县 1956-2016 年年降雨量赤城县“十四五”水资源利用与保护规划4图 1-3赤城县年降雨量频率曲线1.4 河流水系与水利工程河流水系与水利工程赤城县境内主要有黑河和白河及其支流红河三条河流,均属潮白河水系白河流域。其中红河在境内流入白河,黑河、白河两条主河道由北向南贯穿全县,在境外北京市汇入密云水库,年入库水量 2 亿m3左右,占年入库水量的 53%,是北京重12、要的饮用水源地。赤城县河流水系分布如图 1-4 所示。黑河发源于沽源县和赤城县猴顶山,全河流域面积 1565.4km2,赤城县境内流域面积 1497.3km2,县内河道长 89.6km,年平均流量1.92m3/s(20062018 年),根据 三道 营水 文站实测 流量 数据(20062018 年)统计显示,多年平均径流量 0.60108m3,多年平均径流模数 1.2010-3m3/(skm2),多年平均径流深 37.81mm,黑河三道营控制断面的 20062018 年的径流变化情势如图 1-5 所示。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划5图 1-4赤城县水系分布图 1-5黑河三道营水文站径流13、变化情势赤城县“十四五”水资源利用与保护规划6白河发源于沽源县九龙泉和赤城县红石山,全河流域面积4259.2km2,赤城县境内流域面积 3789.7km2(含红河),县内河道长116.2km。根据下堡水文站 20062018 年逐月流量数据统计,年平均流量 2.41m3/s,多年平均径流量 0.76108m3,其径流变化情势如图1-6 所示。图 1-6白河下堡水文站径流变化情势赤城县现有水利工程主要有大()型云州水库 1 座,小()型汤泉水库 1 座,塘坝 17 座,蓄水池 44 座,总蓄水量 1.21 亿 m3,控制流域面积 1588.3 km2,占县内流域总面积的 27%。全县现有灌溉井 14、924 眼。全县铺设地下输水灌溉管道 110.5km,建设防渗渠道 25.5km,有效灌溉面积达 19.275 万亩,节水灌溉面积达 15.45 万亩。其中:低压管道灌溉面积 6.312 万亩,喷灌 2.97 万亩,其它 6.168 万亩。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划71.5 水资源分区水资源分区为保持河流水系完整性,兼顾水资源开发利用方向,根据水资源量计算和规划需要,将赤城县分成三个水资源分区,分别为白河区、黑河区、红河区。各分区面积见表 1-1。表 1-1赤城县水资源分区及面积名称面积(km2)白河区2665.6黑河区1497.3红河区1124.1全县5287.01.6 社会经济社15、会经济根据河北省赤城县国民经济统计年鉴(2019 年度),赤城县现状辖 18 乡镇,440 个行政村,1318 个自然村。2019 年全县总人口29.3 万人,其中农业人口 22.32 万人,占全县人口总数的 76.2%。城镇人口 6.98 万人,占全县人口总数的 23.8%。耕地面积 89.2 万亩,有效灌溉面积 19.27 万亩,占耕地面积 21.6,粮食总产量 12.75 万吨。牲畜 65.48 万头,其中大牲畜 5.76 万头,小牲畜 59.72 万头。2019 年国内(地区)生产总值 613423 万元,同比增长 6.6%,其中:第一产业增加值 257590 万元,第二产业增加值 816、0844 万元,第三产业增加值 274989 万元,相应产业结构比为 42:13:45。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划8二、水资源利用和保护现状及突出问题2.1 水资源状况及特点水资源状况及特点2.1.1 水资源数量水资源数量根据全国第二次水资源调查评价成果,赤城县多年平均水资源总量 2.47 亿 m3,其中地表水资源总量 2.41 亿 m3,地下水资源总量 1.22亿 m3(矿化度2g/L),重复计算量 1.16 亿 m3。2.1.2 水资源质量水资源质量(1)河流水质。根据河北省张家口市江河湖泊水功能区月度监测评价数据,按照地面水环境质量标准(GB3838-2002)进行评价,赤城县17、主要河流断面水质 2018 全年稳定保持在类,评价结论为达标(表 2-1)。表 2-1赤城县 2018 年主要河流断面水质评价结果水功能区基本信息考核断面达标评价序号一级水功能区名称水功能区类型水体类型河流湖库水质目标水质类别结论1白河张家口保留区保留区河流白河下堡达标2白河张家口缓冲区缓冲区河流白河下堡达标3黑河张家口源头水保护区保护区河流黑河三道营达标4黑河张家口缓冲区缓冲区河流黑河四道甸达标5汤泉河张家口保护区保护区河流汤泉河孙家庄达标6红河张家口源头水保护区保护区河流红河红河大桥达标赤城县“十四五”水资源利用与保护规划9(2)水库水质。对白河的云州水库(白河张家口源头水保护区)进行评价18、,水质以类为主,评价结论为达标(表 2-2)。表 2-2云州水库 2018 年逐月水质状况监测时间水质评价项目(节选)水功能区限制纳污红线主要控制项目达标评价(水温(),pH 值(无量纲),粪大肠菌群(MPNL),其它 mg/L)月日水温pH值溶解氧化学需氧量氨氮总磷总氮粪大肠菌群水质类别结论121.17.911.321.40.0250.084.2920达标210.68.011.711.60.1290.014.3820达标351.98.09.64.50.0440.015.0420达标425.78.28.85.00.0250.014.0220达标5412.88.38.06.20.0250.01319、.1220达标6419.08.28.29.30.0310.014.0820达标7221.88.57.415.80.1410.023.2620达标8226.38.56.821.80.0950.012.7320达标9322.08.58.112.00.0380.022.8520达标10810.08.510.811.50.0250.022.8620达标1153.98.410.18.00.0920.031.7220达标1231.48.211.57.60.0220.013.2220达标注:此表只罗列主要水质评价指标,其他评价指标还包括高锰酸盐指数、五日生化需氧量、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、六价铬、铅20、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活化剂、硫化物、氯化物、硝酸盐、铁、锰赤城县“十四五”水资源利用与保护规划102.1.3 地下热水资源地下热水资源赤城县有两处特殊矿泉,均为热水泉即城关镇的赤城温泉和东万口乡的塘子庙温泉。赤城温泉位于县城 6.5 km 处,属上升泉,出水量 30 m3/h,水温 68C,水化学类型为(SO4-Na 型);塘子庙温泉为群泉,位于县城偏北 23 km 处,属上升泉,出水量 16.2 m3/h,水温68.5C,水类型为(SO4-Na 型)。2.1.4 水资源特点水资源特点赤城县水资源主要来源于大气降雨,大气降雨通过入渗及地表产流转化为地下水及地表水。地表水资源包括21、有地下水排泄的河川基流和部分洪水资源。赤城县还兼有维护下游北京市河道生态用水的任务,洪水资源难以利用,河川基流又大部分需排出境外。其特点是:(1)水资源年内、年际变化大。受降雨影响,汛期产流集中,多形成洪水宣泄而下,难以控制开发利用。但枯水期恰是农用水高峰期易出现“水荒”。特别是年际变化的十年九旱,或春旱,易形成供需矛盾。(2)全县水资源空间分布不均。约占 70%的河川径流几乎都集中于占全县面积 40%的县南部偏东区域。黑河区多集中于东万口以下下游区域,白河区多集中于赤城县城以下地带,红河区只有雕鹗镇具有河川径流。(3)全县水资源总量短缺,人均拥有水资源量不充裕。赤城县多年平均水资源总量 2.22、47 亿 m3,人均水资源量仅为 843m3(2019 年),不足全国人均水资源量 2078m3(2019 年)的一半。按照国际公认的赤城县“十四五”水资源利用与保护规划11标准,赤城县为重度缺水地区。2.2 水资源开发利用现状水资源开发利用现状分析分析2.2.1 现状供用水量现状供用水量根据2019 年度赤城县水资源公报(赤城县水务局,2020 年),现状年(2019 年)赤城县供用水总量为 3641.14 万 m3,其中地表水供用水水量为 1341.14 万 m3,占总供用水量的 36.8%,地下水供用水量 2300 万 m3,占总供用水量的 63.2%。行业用水方面,农田灌溉用水量 2523、10.24 万 m3,占比 68.9%;林牧渔畜用水量 314.42 万 m3,占比 8.6%;工业用水 115.0 万 m3,占比3.2%;城镇公共用水 32.502 万 m3,占比 0.9%;居民生活用水量 609.07万 m3,占比 16.7%;生态与环境补水量 60.0 万 m3,占比 1.6%。图 2-1现状年(2019 年)赤城县供用水结构分布2.2.2 供水量变化趋势分析供水量变化趋势分析根据赤城县2010年至2019年水资源公报,赤城县2010年至2019年供水量变化趋势见图 2-2。从该图可以看出赤城县从2010 年至 2019年总供水量呈先增加后减少的趋势变化,最大供水年份24、为 2014 年,赤城县“十四五”水资源利用与保护规划12供水量为 5207 万 m3,最小供水年份为 2018 年,供水量为 3380.7 万m3,现状年 2019 年供水量为 3641.1 万 m3。其中地表水源供水中,只有 2010 年有地表提水供水量 209 万 m3;蓄水供水量从 2010 年起呈增加趋势,且在 2013 年大幅增加,之后趋于平缓;引水供水量从 2010 年起呈减少趋势,且在 2013 年大幅减少,从 2015 年不再采用引水供水。在地下水源供水方面,2010 年到 2015年浅层地下水供水量整体呈稳定趋势,维持在 29503300 万 m3,在2015 年以后开始呈25、减少趋势,在合理保护地下水原则下,减少其开采量。图 2-2赤城县 2010-2019 年供水量变化趋势2.2.3 用水量变化趋势分析用水量变化趋势分析赤城县 20102019 年用水量变化趋势见图 2-2。由各行业的用水量变化可以看出,农业用水在赤城县用水总量中占了较大比重,从2011 年开始,农业用水量呈上升趋势,到 2014 达到峰值,之后开始赤城县“十四五”水资源利用与保护规划13下降;工业用水量也呈现出这样先增后减的变化趋势,从 2010 开始呈逐年上升趋势,在 2014 年达到峰值,之后开始逐渐下降。农业和工业用水量的变化趋势皆反映了赤城县产业结构的调整方向和水资源利用效率的持续提高26、以及水资源保护的进一步深化。相比之下,赤城县生态用水量的数额较小,但整体呈现逐年上升态势,这也表明随着赤城县对于生态文明建设持续推进,生态用水量也逐步提升。随着水源涵养区和生态支撑区建设的进一步实施以及生态文明建设的进一步深化,未来赤城县生态用水量会继续呈现出稳定的上升趋势。生活用水量从 2016 年开始逐渐下降,这一趋势的出现既和赤城县社会经济发展存在紧密联系,也体现出了节水型社会建设的初步成效。图 2-2赤城县用水量变化趋势2.2.4 出入境水量出入境水量根据白河下堡径流站及黑河三道营径流站监测数据,表2-3所示。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划142017-2020 年赤城县年均出境27、水量为 1.4227 亿 m3,其中白河出境水量为 0.8673 亿 m3,黑河出境水量为 0.5553 亿 m3。表 2-3赤城县近 5 年出境水量单位:亿 m3年份径流量白河(下堡站)黑河(三道营站)合计20170.86930.46821.337520180.86420.51671.380920190.74190.33211.074020200.99390.90431.8982平均值0.86730.55531.42272.3 水资源保护现状水资源保护现状2.3.1 政策文件制定政策文件制定随着河北省水资源保护规划的逐步实施,赤城县的水资源保护也得到了进一步的发展,2018-2020 年,河28、北省陆续印发河北省水利厅关于发布省级水土流失重点预防区和重点治理区的公告 河北省实施中华人民共和国水土保持法办法(修正)河北省生态环境保护条例 等相关法律文件,为赤城县的水资源保护提供了法律依据。赤城县积极贯彻落实相关政策,稳步推进京津风沙源治理工程、水土保持工程和生态清洁小流域治理工程等水资源保护及治理工程,高效运行污水处理及再生水利用。赤城县深入落实 河北省人民政府办公厅关于印发河北省实行最严格水资源管理制度考核办法的通知(冀政办 2013 12 号)和 河北省水利厅关于印发河北省实行最严格水资源管理制度红线控制目标分解方案(2016-2020 年)的通知(冀水资2016111 号)等相赤29、城县“十四五”水资源利用与保护规划15关政策制度,全面实行最严格水资源管理制度,大力推进节水型社会建设,严守水资源开发利用控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三条红线”,基本形成水资源合理配置格局,用水效率、效益明显提高,水环境质量和水生态状况明显改善,地下水超采得到有效控制。2021 年赤城县水资源保护和利用将迈向新的发展阶段,随着赤城县水资源保护和管理不断深化,取水许可审批制度和监督管理得到完善,用水单位的水资源论证制度逐步开展,极大地促进水资源的合理开发和节约利用。在 水利网信水平提升三年行动方案(2019-2021年)文件的指导下,赤城县水利信息化建设不断完善,初步形成水利监督管控网30、络,治理成效得到深度强化。张家口首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设规划(2019-2035 年)实施意见和赤城县首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设工作实施方案(2020-2022 年)等文件的出台将助力赤城县的水资源利用和保护迈向新的高度。2.3.2 水资源保护及治理工程稳步推进水资源保护及治理工程稳步推进(1)京津风沙源治理工程。20152019 年(投资年度)实施的京津风沙源治理工程水利项目,已累计完成小流域治理面积 65 km2,水源工程 190 处,节水灌溉工程 160 处,总投资达 3230.74 万元。(2)水土保持治理。通过 2016 年高珊子小流域治理工程、2017年财31、政涉农资金统筹整合项目赤城县水土保持综合治理工程(后城镇上堡村、马营乡满家沟、柳家窑、侯村沟)等水土保持项目的实施,已累计完成小流域治理面积 17.48 km2,总投资达 789 万元。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划16(3)生态清洁小流域治理。通过 2015 年度(样田乡柳林屯村、双山寨村)、2016 年度(大榆沟、四道沟、郭家屯)、2017 年度(仓上堡、旧站、石灰窑)、2018 年度(董家沟)、2019 年度(东珊子)等生态清洁小流域治理项目的实施,到 2019 年底,赤城县已累计完成小流域治理面积 200 km2,总投资达 12830 万元。2.3.3 污水处理及再生水利用高效运32、行污水处理及再生水利用高效运行赤城县深港环保技术有限公司自 2014 年 9 月开始经营赤城县污水处理厂以来,污水处理高效运行,出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级 A 标准,目前日处理污水能力达 2 万 t/天。污水处理厂有效降低了赤城县城污水无序排放对河流的污染,同时有效防止污水对地下水源造成潜在的污染。经人工快渗处理后的再生水,可用作农田灌溉,从而达到节省水资源的目的。初步形成“厂网并举、泥水并用、再生利用”的污水处理设施建设格局。2.3.4 水资源保护管理不断深化水资源保护管理不断深化明确职权,规范管理,划分水管单位的类别和性质,定岗定员,测算维修养33、护相分离的体制等方面都取得了不错的进展,公益和准公益性水管单位的公益性人员经费、公用经费和公益性部分维修养护经费得到县政府的支持。水权水价改革取得突破,积极推行“阶梯式水价”。逐步提高水资源费的收费标准,以进一步理顺水资源和城镇供水价格比例关系。推进农业用水价格改革,以农业用水计量收费为方向,推行面向农民的终端水价制度,逐步提高农业用水价格,按要求逐步达到成本水价。继续完善取水许可审批制度和监督管理。开展用赤城县“十四五”水资源利用与保护规划17水单位的水资源论证制度,促进水资源的合理开发和节约利用。2.3.5 水利信息化建设不断完善水利信息化建设不断完善聚焦干旱、水工程安全运行、水工程建设、34、水资源开发利用、城乡供水、节水、河道、水土流失、水利监督等信息化业务的水利综合监管平台和联合监测、联合执法等联动机制初步建立,治理成效得到深度强化。2019 年实施地下水超采综合治理非农取水计量项目,投资 31.6 万元,增加监控企业 9 家,建设监控站点 12 个。深入贯彻“河长制”,于 2019 年 6 月份将县、乡、村三级河长全部录入河长云系统,全面激活河长云 APP,共注册 434 人,三级河长已全部开通并使用该软件开展巡河工作。在现有设施基础上,充分利用信息化技术,以水源、取用水和排水等水量信息监测为基础,重点实施跨区界河流断面、大中型灌区取水口、重点取用水户等监测站网建设,基本建成35、覆盖赤城县的水资源监测网络和管理网络,对地表水开发利用进行有效动态监控,初步实现智慧化管理。2.3.6 取用水总量管控施行成效显著取用水总量管控施行成效显著全面实行最严格水资源管理制度,大力推进节水型社会建设,严守水资源开发利用控制,用水效率控制和水功能区限制纳污“三条红线”,基本形成水资源合理配置格局,用水效率、效益明显提高,水环境质量和水生态状况明显改善,地下水超采得到有效控制,赤城县2019 年用水总量(用水总量考核指标)、地下水取水量(地下水取水量考核指标)、万元工业增加值用水量(万元工业增加值用水总量)赤城县“十四五”水资源利用与保护规划18分别为 3641 万 m3(5267 万 36、m3)、2300 万 m3(2445 万 m3)、10.34m3(14.5 m3),均严格控制在年度考核指标以内。在大力推进水源配置工程建设的同时,严格执行建设项目水资源论证制度,对擅自开工建设或投产的一律责令停止,经济社会发展用水保障能力大幅度提高,推动经济社会发展与水资源水环境承载能力相适应。2.4 水资源利用和保护所面临的突出问题水资源利用和保护所面临的突出问题鉴于自然禀赋限制,赤城县资源性缺水问题突出,面对经济社会发展新的要求和挑战,赤城县水资源利用和保护不仅要破解地理气候环境决定的水资源时空分布不均以及由此带来的水灾害老问题,更要解决好水资源短缺、水生态损害、水环境污染新水问题。2.37、4.1 水资源时空分布不均,开发利用率相对较低水资源时空分布不均,开发利用率相对较低受水文气象和地形地貌特征影响,赤城县水资源时空分布不均,年内、年际变化大。汛期产流集中,多形成洪水宣泄而下,难以开发利用。赤城县境内仅云州水库的调蓄作用,水源较为充足,而黑河、红河区无地表拦截设施水源相对短缺。水资源开发利用程度较低,水库、塘坝蓄水规模较小,蓄引水工程未能充分发挥效益。虽然近年来地表径流量、地表入境水量、出境入京水量有所恢复,但仍处于历史较低水平。全县地下水水位呈升降不稳态势,都有待进一步稳步提高。2.4.2 生态环境支撑功能有待持续强化生态环境支撑功能有待持续强化受社会经济发展水平和水利资金投38、入限制,赤城县河流水生态修复治理任务较为繁重,水域岸线侵占和“四乱”现象时有发生,中小赤城县“十四五”水资源利用与保护规划19河流水量不足,农村河道萎缩、干涸,水生态系统功能衰减,生态环境有待进一步改善,亲水性设施和水景观相对不足,与造福人民的幸福河目标尚有一定差距。2.4.3 水利基础设施相对薄弱,供水安全保障能力有待提升水利基础设施相对薄弱,供水安全保障能力有待提升水资源利用和保护基础设施建设相对薄弱,综合效益难以发挥。水资源配置工程与蓄水工程不足,当地地表水资源不能充分合理利用,城乡供水安全保障程度不足;随着近几年高效节水工程实施,全县农田灌溉水利用系数有所提高,节水方面虽然取得了一定成39、效,但部分农村水利工程建设还有待于进一步加强,灌区工程不配套和老化失修问题仍然还存在,水利基础设施仍然还较为薄弱,供水安全保障能力有待于进一步加强。2.4.4 水利信息系统不健全水利信息系统不健全,水利业务智慧化管理水平低,水利业务智慧化管理水平低近年来,随着我国大数据战略和“互联网+”技术的不断推广和应用,赤城县水利信息化系统也逐步得以发展,但这些系统大多分散建设在各不同行业部门,客观上形成以部门、架构等为边界的“信息孤岛”,加之缺少信息共享的统一规划、标准规范及政策法规,存在数据鸿沟和信息壁垒,数据资源不能有效共享整合,严重影响了水利业务协同。同时,因各个信息系统均缺少大数据处理能力,信息40、资源的开发利用程度不够,无法达到“用数据说话、用数据管理、用数据决策”,影响了地方水资源管理综合决策能力的提升。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划20三、“十四五”时期水资源利用和保护规划总体思路3.1 指导思想指导思想以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中全会精神,统筹推进“五位一体”总体布局,落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时代治水思路,深入贯彻新发展理念,推进水资源集约安全利用。根据全县的水资源特点和经济社会发展要求,以水资源的合理开发、高效利用、科学配置和有效保护为核心,以构建人水和谐的节水型社会和实现经济社会可持续发展41、为目标,科学分析,合理规划,为实现赤城县水资源的合理开发利用和有效管理保护,以及全县经济社会持续健康发展的目标奠定坚实基础。3.2 基本基本原则原则(1)顺应自然、人水和谐牢固树立人与自然和谐相处理念,统筹赤城县水资源时空分布不均和水生态环境脆弱的现实,确保地区间的人口经济与水资源开发利用程度相均衡;充分尊重自然水循环和河湖演变规律,因势利导综合开发利用河道岸线,重塑保护河道水域,修复河湖水生态环境,维护河道健康,促进人水和谐。(2)统筹兼顾,全面规划根据全县经济社会发展的需要和水资源开发利用的现状,对水资源的开发、利用、节约、保护提出总体安排,坚持综合规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理。统筹42、考虑供水、用水、节水,统筹协调全赤城县“十四五”水资源利用与保护规划21县生活、生产和生态环境用水,合理配置水资源,正确处理流域与区域、上游与下游、左岸与右岸以及国民经济各行业之间的关系。(3)协调发展,量水而行水资源的开发利用必须与全县经济社会发展的目标、规模、水平和速度相适应,经济社会发展要与水资源承载能力相适应,城市发展、生产力布局、产业结构调整以及生态环境建设要充分考虑水资源开发利用现状和管理保护条件。(4)因地制宜,以点带面根据全县水资源状况和经济社会可持续发展需要,确定全县水资源开发利用与节约保护的模式与对策,坚持高效、持续、安全的原则,紧密结合经济发展战略、区域功能定位和河湖水系43、特点,因地制宜,科学合理布局重大工程项目。(5)节约用水,科学治水。坚持节约用水、高效利用的原则,严格执行用水总量和用水效率双控,转变水资源利用方式,坚持开源节流并举,水量水质并重,生态建设与水资源保护相结合,提高县域水资源的承载能力。3.3 编制依据编制依据(1)法律法规1 中华人民共和国水法(2016 年 7 月修订);2 中华人民共和国防洪法(2016 年 7 月修正);3 中华人民共和国水土保持法(2010 年修订);4 中华人民共和国水污染防治法(2017 年修正)。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划22(2)有关规程规范和技术标准1 水资源评价导则(SL/T238-1999);244、 地表水环境质量标准(GB3838-2002);3 地下水质量标准(GB/T14848-2017);4 农田灌溉水质标准(GB5084-2005);5 生活饮用水卫生标准(GB5749-2006);6 污水再生利用工程设计规范(GB/T50335-2002);7 污水综合排放标准(GB8978-1996)。(3)技术要求及规划文件1 赤城县国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标纲要(草案)(2021);2 赤城县水资源调查评价报告(2007);3 河北省赤城县国民经济统计年鉴(2019 年度);4 张家口首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设规划(2019-2035 年)实施意见45、;5 张家口首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设工作推进方案(2019-2022 年);6 赤城县首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设规划(2019-2035 年);7 赤城县首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设工作实施方案(2020-2022 年)(征求意见稿);8 张家口市地表水配置利用规划(2020 年)。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划233.4 发展目标发展目标通过“十四五”水资源利用和保护规划的实施,到“十四五”末期 2025 年,赤城县水资源供水安全保障能力明显提升,水源涵养功能进一步巩固,水利工程项目建设步伐加快,河流水生态环境明显改善,水体环境质量稳步提高,与幸福河46、的目标更进一步,以水资源的可持续利用支撑经济社会持续健康发展。抓好用水总量控制,严格落实地表水、地下水的控制指标,充分利用非常规水源。进一步通过节水技术改造和提升,提高用水效率,尤其是农业和工业用水。河流生态环境得到明显改善,水功能区水质全部达标。根据张家口市地表水配置利用规划和赤城县首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设规划(2019-2035 年),到“十四五”末2025年用水总量控制在3806万m3(P=50%)和4134万m3(P=75%),深入推进农业、工业、生活节水,进一步优化产业结构。农业用水稳定控制在 2498 万 m3(P=50%)和 2508 万 m3(P=75%),工业用47、水控制在 253 万 m3,生活用水控制在 897 万 m3,生态环境用水量控制在158 万 m3;严把水功能区限值纳污红线,全县河流水质达到地表水类标准,地表水水质达标率 100%,云州水库饮用水水源地水质稳定保持类标准。3.5 主要任务主要任务对赤城县水资源及其开发利用情况进行调查评价,摸清全县水资源及其开发利用现状;对赤城县水资源开发利用过程中存在的突出问赤城县“十四五”水资源利用与保护规划24题予以分析,在节约、保护水资源的前提下,预测规划水平年各用水部门的用水需求和赤城县的供水情势;并对赤城县水资源开发利用和保护的重点工程进行规划;在此基础上,对于水资源开发利用和保护的保障体系构建和48、深化提出有关建议,以期为把赤城县建设成为天蓝地绿水清、生态宜居的生态之城奠定基础,为北京冬奥会顺利筹办、首都两区建设顺利实施提供有力保障。3.6 规划分区及水平年规划分区及水平年3.6.1 规划范围规划范围规划范围为赤城县行政区,包括 18 个乡镇及所在流域,划分黑河流域、白河流域、红河流域 3 个水资源分区。3.6.2 水平年水平年以 2019 年为现状基准年,2025 年为规划水平年。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划25四、需水预测分析4.1 需水预测的原则和方法需水预测的原则和方法4.1.1 预测原则预测原则(1)与社会经济发展相适应的原则社会经济的发展需要足够的水源,水的有效供给保49、障和促进着社会经济发展。需水预测必须依据规划区赤城县的国民经济发展各项指标,全面考虑社会各方面的用水需求,综合分析,合理预测。(2)科学用水、节约用水的原则需水预测要充分考虑科学技术进步,各行业应采用先进的用水技术、工艺,更新用水设备,提高水重复利用率,合理拟定各行业用水定额。(3)需要与可能相结合,保证重点、统筹兼顾的原则需水预测应优先考虑全县城乡居民生活用水和生态需水,统筹兼顾农业、工业用水和其他用水需求。在水资源较为紧缺的区域,限制高耗水行业的发展。(4)不同分区、不同行业区别对待的原则在行政分区和水资源分区下,对当地经济社会发展需水预测。需水预测以定额预测为基本方法,同时采用趋势法、人50、均用水量法等其他方法进行复核,经综合分析后提出需水预测成果。(5)可持续发展原则用水需求必须与区域水资源条件相适应,必须考虑水资源的承载能力,服从生态环境目标,适度考虑生态环境改善用水,保障水资源赤城县“十四五”水资源利用与保护规划26的可持续利用,以支持全县经济社会的可持续发展。4.1.2 预测的方法预测的方法就规划水平年 2025 年需水量而言,其影响因素较多,不同社会经济发展速度、不同产业结构、用水结构及不同用水定额和节水水平,对水资源的需求差异较大,采用了定额预测、趋势分析预测等方法对其分别进行预测。本次需水和供水预测主要引用张家口市地表水配置利用规划(2020 年)相关成果。4.2 51、经济社会发展及需水预测经济社会发展及需水预测4.2.1 人口及城镇化水平预测人口及城镇化水平预测(1)人口规模预测根据赤城县统计年鉴,汇总 2011 年-2019 年赤城县人口及增长率(表 4-1)。现状年 2019 年,赤城县总人口为 29.3 万人,年平均人口数为 29.67 万人,增长率为-1.42。相对前一年在 2011-2019 年期间只有 2012 年、2014 年、2015 年三年呈现正增长,其他年份均为负增长。结合张家口市地表水配置利用规划相关结果,本次规划预测2025 年县域范围总人口为 29.17 万人。表 4-1赤城县历年人口变化(2011 年-2019 年)年份年份2052、1120122013201420152016201720182019平均人口人口(万)(万)29.6429.8129.6629.8229.9329.9229.5129.4029.3029.67增长率增长率()5.74-5.035.393.69-0.33-13.70-3.73-3.40-1.42(2)城镇化水平预测根据河北省赤城县国民经济统计年鉴(2019 年度),现状年赤城县“十四五”水资源利用与保护规划272019 年赤城县城镇化率为 41.10%,处于城镇化发展中期。未来赤城县城镇化将进入加速发展时期,城镇化率增长速度将不断提升。结合张家口首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设规划(20153、9-2035 年)和 赤城县国民经济和社会发展第十四个五年规划和二 0 三五年远景目标纲要(草案)相关资料,本次规划预测 2025年赤城县城镇化率 52%。4.2.2 生活用水量预测生活用水量预测需水定额预测结合近年来用水定额实际调查情况,并参照河北省地方标准 用水定额(DB13/T1161-2016)等相关资料综合分析预测。根据2019 年赤城县水资源公报统计,现状年 2019 年赤城县人均用水量为 124.27m3,其中城镇居民人均日用水量为 57.6L/人天,农村居民人均日用水量为 56.75L/人天。河北省地方标准用水定额第3 部分:生活用水(DB13/T1161.3-2016)规定,54、城市居民生活用水定额为 50-140 L/人天,农村居民生活用水定额为 40-60 L/人天。(1)城镇居民生活用水量到 2025 年,随着城镇化率的提高人民生活水平逐步得到改善,用水量会增大,本次规划用水定额取 120L/人天;2025 城镇人口将为 15.2 万人,则 2025 年城镇居民生活用水量为 664.38 万 m3。(2)农村居民生活用水量随着国家“乡村振兴”战略的逐步实施,农村生活用水设施体系逐渐配套完善,农民生活水平稳步提高。生活用水量会随着生活水平的提高逐渐加大,本次规划用水定额取 60 L/人天;2025 农村人口将赤城县“十四五”水资源利用与保护规划28为 14.00 55、万人,则 2025 年农村居民生活用水量为 306.64 万 m3。4.2.3 国民经济发展指标及需水量预测国民经济发展指标及需水量预测2021 年2025 年属于赤城县社会经济发展的全面拓展阶段,在这一阶段将进一步完善基础设施,逐渐培育新兴产业和高端生态服务业成为新的支柱产业,尤其是新材料及战略性新兴产业取代矿产品采选与加工成为工业主导产业。全方位招商引资,大力发展节能环保产业、信息技术产业、生物医药产业、新能源产业和创新创业服务业等产业集群,加快做大产业规模,实现经济增长方式的转变。(1)工业需水量预测根据河北省赤城县国民经济统计年鉴(2019 年度)和2019年赤城县水资源公报统计,图 56、4-1 给出了 2010 年至 2019 年赤城县历年工业增加值分布。从该图中可以看出,现状年 2019 年赤城县工业增加值为 65697 万元,其中国有及规模以上增加值 31687 万元,规模以下一般工业增加值为 34010 万元,工业增加值用水量为 17.49m3/万元。国有及规模以上和总工业增加值在 2013 年前持续增加,2013-2016年间基本持平,2016 年之后逐年递减,而规模以下一般工业增加值前基本稳定。万元工业增加值用水量整体表现为递减趋势。工业需水量预测采用万元工业增加值用水量法进行预测,按照下述公式计算:=式中:为工业需水总量(万 m3);为工业发展指标(万元);为万元57、工业增加值用水量(m3/万元)。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划29目前赤城县工业以矿业为主,随着国家产业政策的调整一些矿业逐步停关,截至到 2019 年基本完成。“十四五”期间,工业增加值基本和现状年持平,但随着工业节水设备和技术的改善,其用水效率将进一步提高。结合张家口工业用水水平,本次规划 2025 年万元工业增加值用水量取用 15 m3/万元,则相应需水总量为 95.55 万 m3。图 4-1 赤城县 2010 年-2019 年工业增加值与用水量(2)农业灌溉需水量预测根据2019 年赤城县水资源公报和河北省赤城县国民经济统计年鉴,赤城县 2019 年耕地面积 89.2 万亩,占全58、县总土地面积的 11.26%,人均耕地面积 3.04 亩。其中有效灌溉面积为 19.27 万亩,实灌面积才达到 17.42 万亩,仅占耕地面积的 19.53%。根据河北省地下水超采综合治理五年实施计划(2018-2022)张家口市地表水供水保障意见(张政呈2019115 号)有关工作安排,2018-2022年间,坝上地区共实施退耕还草面积40万亩,2022-2025年间,坝上地区继续加大水浇地退减力度,其他地区有效灌溉面积基赤城县“十四五”水资源利用与保护规划30本不增加。农田灌溉需水量采用灌溉定额方法进行预测,分析得出赤城县农田灌溉需水量为 2243 万 m3(50%平水年)、2571 万 59、m3(75%枯水年)。(3)林牧渔畜业需水量林牧渔业及畜禽养殖业需水量计算方法均采用定额法,具体计算方式参照上述农田灌溉需水量及生活需水量预测方法。2019 年赤城县林果地灌溉面积 0.37 万亩,2025 年前,增长速度按 2%考虑,预测得出 2025 年林果及其他面积 0.38 万亩。林果地灌溉、草场需水量和鱼塘补水量采用现状定额进行计算后得出,林牧渔业需水量 2025 年为 55.9 万 m3。2019 年赤城县大小牲畜总计 65.48 万头,其中大牲畜 5.76 万头,小牲畜 59.72 万头,用水总量为 259.66 万 m3。增长速度按 3%考虑,到 2025 年预测大牲畜达 5.60、93 万头,小牲畜 61.51 万头。牲畜需水定额在河北省用水定额(DB 13/T 1161-2016)“大牲畜 40-60L/头d、小牲畜 10-20L/头d”。本次论证大牲畜定额取 55 L/头d,小牲畜取 20 L/头d,则赤城县 2025 年牲畜需水量为万 57.9 万m3。综上,规划年 2025 年赤城县林牧渔畜总需水量为 113.8 万 m3。(4)生态需水量预测赤城县生态环境用水现状以城市环境补水为主,包括城市绿化及环境卫生。根据2019 年赤城县水资源公报,现状年 2019 年赤城县生态环境用水量为 60 万 m3。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划31本次生态需水量预测结合61、 张家口市地表水配置利用规划(2020年)要求,预测赤城县到 2025 年生态需水量为 158 万 m3。表 4-2赤城县 2025 年需水量预测结果单位:万 m3生活用水量工业需水量农业灌溉需水量林牧渔畜需水量生态需水量总需水量城镇居民生活用水农村居民综合用水50%平水年75%枯水年50%平水年75%枯水年664.38306.6495.5522432571113.81583581.373909.37综上分析,2025 年赤城县总需水量为 3581.37 万 m3(50%平水年),3909.37 万 m3(75%枯水年)。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划32五、供水预测分析依据赤城县 2062、19 年经济、社会对水资源的合理需求和现实资源、工程和管理条件确定的合理供水量,可分析现状水资源供需矛盾和暴露水资源开发利用中存在的问题。现状可供水量是指在经济合理、技术可行条件下,结合当地需水及下游用水要求,通过现状工程措施可以利用的河道外最大水量和合理开采的地下水量。它与供水保证率、水资源可调配性,以及当地需水特点有关,受社会经济和水文、生态环境等目标的制约。5.1 地表水地表水可供水量可供水量赤城县地表水可供水量包括本地水可供水量和调水工程供水量。其中,本地水可供水量又分为现状地表水可供水量和规划供水工程新增供水量。赤城县 2010-2019 年地表水供水量详见表 5-1 所示。从该表可63、以看出,现状年 2019 年赤城县地表水供水量为 1341 万 m3,2010-2019年平均供水量为 1384 万 m3,本次规划现状可供水量按赤城县20102019 年多年平均地表水供水量确定,即全县总计 1384 万 m3。表 5-12010-2019 年赤城县地表水供水量统计表年份(年)2010201120122013201420152016201720182019均值供水量(万方)10441355136614561975134016141325102013411384近 5 年从云州水库向崇礼区供水情况详见表 5-2 所示。从该表可以看出,供水量除了 2019 年外,逐年递增,20264、0 年供水量高达 190.00万 m3,五年总供水为 649.15 万 m3,年均供水量为 129.83 万 m3。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划33表 5-22016-2020 年云州水库向崇礼供水统计表年份(年)20162017201820192020合计均值供水量(万 m3)55.4075.65183.82144.27190.00649.15129.83规划供水工程方面,“十四五”期间赤城县计划不新增地表水供水工程,主要是对现有供水工程的改造。因此,2025 年赤城县地表水可供水量采用多年平均供水量即 1384 万 m3。5.2 地下水可供水量地下水可供水量赤城县 2010-20165、9 年地下水供水量详见表 5-3 所示。从该表可以看出,现状年 2019 年赤城县地下水供水量为 2300 万 m3,2010-2019年平均供水量为 2969 万 m3。根据水资源调查评价赤城县地下水资源量为 1.22 亿 m3,则赤城县 2010-2019 年平均地下水开发利用率为 24.3%。表 5-32010-2019 年赤城县地下水供水量统计表统计表年份(年)2010201120122013201420152016201720182019均值供水量(万方)33462923301133153232334030362825236123002969根据张家口市人民政府办公室关于印发张家口市66、实行最严格水资源管理制度 2016-2020 年控制目标分解方案的通知(张政办字2016106 字),赤城县 2015-2020 地下水取水量年度考核指标详见表5-4。可以看出,现状年 2019 年指标考核量为 2445 万 m3,2020 年考核量为 2274 万 m3,结合张家口市地下水超采综合治理实施计划(2018-2035 年)的通知要求。本次规划,地下水可供水量采用 2020年度考核指标即 2274 万 m3。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划34表 5-4赤城县 2015-2020 地下水取水量年度考核指标年份(年)201520162017201820192020考核指标(万方)67、3340304028272629244522745.3 再生水可再生水可供水量供水量根据河北省发改委、省住建厅联合印发的关于贯彻落实的实施意见,到 2020 年,县城污水处理率达到 90%以上;2030 年前,全县再生水利用率不低于50%。结合规划要求,根据现状赤城县城镇生活用水量与排放量的比例关系,规划 2025 年工业污水排放系数 0.45、生活排污系数 0.7、污水回收率 0.7、污水处理率 0.9、再生水回用率 0.4。经测算,赤城县 2025年再生水可供水量为 128 万 m3。综上分析,2025 年赤城县可供水量为万 3786 万 m3。5.4 供需平衡分析供需平衡分析根据上述供需68、预测分析,供需平衡见表 5-5 所示。从该表可以看出,在 50%保证率下各行业的需水量能够满足要求,在 75%保证率下满足不了要求。表 5-5供需平衡分析保证率可供水量(万 m3)需水量(万 m3)余水量(万 m3)余水率生活工业农业林牧渔畜生态合计50%378697195.62243113.81583581.4204.65.40%75%378697195.62571113.81583909.4-123.4-3.26%赤城县“十四五”水资源利用与保护规划35六、水资源承载力分析评价水资源承载能力即在某一具体历史发展条件下,以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据,以可持续发展为原则,以维护生态69、系统良性循环发展为条件,经过合理的优化配置,水资源对社会经济发展的最大支撑能力。区域水资源承载力评价是区域水资源优化配置的基础和先决条件,可用于指导区域水资源的可持续利用。在上述分析赤城县水资源利用和保护概况的基础上,通过构建赤城县水资源承载力评价指标体系、确定承载力评价指标阈值,采用云理论方法对赤城县2018年和2025年的水资源承载力进行了分析评价,为赤城县“十四五”水资源利用与保护提供参考。6.1 基于云理论的水资源承载力评价法基于云理论的水资源承载力评价法6.1.1 云理论的适用性云理论的适用性目前,水资源承载力评价方法有多种,如综合指标法、模糊综合评判法、主成分分析法等。综合指标法虽70、然使用简单、应用较为广泛,但提出问题的精度和深度不够具体和细致;模糊综合评判相对完善成熟,但是隶属函数一旦为精确数值表达后,就没有模糊性了;主成分分析法物理意义不明确,难以在经济活动中选择相对应的控制点。在进行水环境承载力评价时,会用到类似“强承载”、“一般”、“弱超载”等具有一定模糊性的词汇,没有与之对应的具体的数值,只有模糊的数值范围。而不同的人定义的数值范围也不一样,不确定性和随机性较强,没有一个统一的标准。而传统的评价方法在考虑评价指标定量描述的不确定性和随机性、评价结果等级判定的不确定性时,没有考赤城县“十四五”水资源利用与保护规划36虑这些描述本身的不确定性,容易造成评价结果的不准71、确。针对上述问题,定性与定量相互转换的云模型可以科学而有效地应对这种语言存在的模糊性和随机性。该方法主要是利用云模型转换法,把生产生活中存在的定性语言进行定量表征,加强对不确定性事物的定量分析与数据操作性。故在本次规划中,通过使用云模型,将评价等级的模糊性和随机性有机地结合在一起,建立起基于云理论的综合评判模型,并将其应用于赤城县的水资源承载力评价。6.1.2 云理论模型云理论模型假定 U 表示论域,由精确的数值表示,A 是 U 上的定性的概念,x 为 U 上的定性语言值。x 对应于 A 的隶属度 y(0y1),是具有稳定趋势的随机数,U 上的 y 的分布被称为隶属云,简称为云,每组(x,y)72、成为 1 个云滴。云是从论域 U 到区间0,1的映射。云使用 Ex(期望)、En(熵)和 He(超熵)等数字特征来体现其不确定性的概念。期望 Ex 是定性概念的数值,决定了云的重心;熵En 是对定性概念的不确定性的度量;超熵 He是对熵的模糊性度量,决定了云的厚度,其上述 3 个数字特征可以统一模糊性和随机性,并且在定性概念和定量数值之间形成一种相互联系的映射关系。(1)云的数字特征确定期望 Ex是定性概念的数值,决定了云的重心。计算方法为=(+)/2(6-1)式中:、分别表示某个评价等级的最小边界和最大边界。熵 En是对定性概念的不确定性的度量。由于边界值是一种处于赤城县“十四五”水资源利用73、与保护规划37过渡状态的模糊界限,同时对应于 2 种级别,即 2 种级别的隶属度相当,因此有(min)282 0.5(6-2)=(+)/2.355(6-3)超熵 He是对熵的模糊性度量,决定了云的厚度。计算方法为He=k(6-4)式中:k 为常数,根据变量本身的模糊阈值确定,本文中,取 k=0.1。(2)正向正态云发生器由正向云发生器基于云的数字特征(Ex,En,He)产生的云滴,是从定性到定量的映射。本文主要使用的是正向云发生器,计算方法为:首先创建正态随机数,以 En为期望,He2为方差;其次创造正态随机数 xi,其以 Ex 为期望,2为方差。然后计算对应的隶属度值=exp 22 2,(x74、i,ri)构成数域中任意 1 个云滴。重复上述过程,直至生成 n 个云滴。(3)隶属度矩阵由正向云发生器相关步骤计算相应的隶属度 R=1111(6-5)式中:n=1,2,5;m=1,2,12。(4)水资源承载力的评价等级值水资源承载力的评价等级值=(1,2,)的计算方法为P=WR(6-6)赤城县“十四五”水资源利用与保护规划38式中:W 是各指标权重。6.1.3 评价指标体系评价指标体系经济发展和社会需求将对水资源产生驱动力,人类的活动对会水环境施加压力,驱动力以及压力改变了水环境的状态,而社会根据环境现状做出响应,从而缓解经济、社会和人类活动等对水资源的压力,维持水系统状态的健康与稳定。通过75、建立“驱动力-压力-状态-响应”评估模型,可以较好地体现上述逻辑关系。而各指标的选取应根据研究区域的实际情况,需具有代表性,且需考虑到指标数据获取以及处理的难度。基于以上考虑,构建了赤城县水资源承载力的评价指标体系如图 6-1 所示。图 6-1赤城县水资源承载力评价指标体系在上述指标体系中,定义在驱动力准则下的各指标为对水资源承载力产生驱动力的社会经济指标,人均 GDP(A1)反映了该地区经济贡献水平的大小,经济贡献大的区域对水资源的需求往往也较多;城镇化率(A2)和常驻人口密度(A3)是区域规模因子,一定程度上赤城县“十四五”水资源利用与保护规划39也反映出该地区对于水资源需求的大小。社会经76、济的发展会对水资源形成压力,而这种压力可以通过有效灌溉面积(B1)、森林覆盖率(B2)、人均日生活用水量(B3)等指标体现出来。有效灌溉面积是指在水源充足、设施齐备条件下年内能够正常灌溉的农田面积,森林覆盖率是指森林面积占土地总面积的比例,两个指标从水资源利用效率和水资源量及分布两个方面反映社会经济发展带来的水资源压力,而人均日生活用水量则从生活用水量角度反映这种压力。对于社会经济发展压力下水资源表现的状态,用水量的多少能够对其进行衡量。氨氮排放量(C1)一定程度上反映了生活用水量的大小,并与农业用水量(C2)和工业用水量(C3)一同作为在压力下的直接状态表现。为缓解社会经济发展给水资源带来的77、压力,可以通过消减污染物排放、提高用水效率、改善生态环境等措施实现。污水处理率(D1)即城镇污水的处理效率,该指标有效展现该地区污水处理能力和环境承载力;万元地区生产总值水耗(D2)是水资源消费水平和节水降耗状况的主要指标,能有效反映经济结构和水资源利用效率的变化;生态用水率(D3)即生态环境用水占总用水量比例,尤其能反映该地区生态环境治理与修复效果。故污水处理效率、万元地区生产总值耗水以及生态用水率可以作为响应准测层下的指标,合理有效反映经济社会对水资源和生态环境做出的积极响应。根据现有各项指标的实际情况,参考国内外各指标体系的平均状况,将评价阈值分为 5 个等级。其中,I 级代表该状态下的78、承载能力极强,有巨大的可供开发和利用的潜力;级代表该状态下的承载能赤城县“十四五”水资源利用与保护规划40力比较强,有较大的可供开发和利用的潜力;级代表该状态下的承载能力与经济发展相匹配;级代表该状态下的承载能力比较弱,有轻微的水资源超载现象;V 级代表在该状态下的承载能力极弱,水资源超载现象严重。具体等级划分的阈值见表 6-1。表 6-1 赤城县基于云理论的水资源承载力评价等级阈值等级I 级II 级III 级IV 级V 级驱动力 A人均GDP万元/人5102.551.52.50.51.500.5城镇化率%80100608040602040020常住人口密度人/km1003003005005079、0800800120012001400压力 B有效灌溉面积万亩50100305020301020010森林覆盖率%60100506040503040830人均日生活用水量L/(人*年)408080140140180180200200220状态 C氨氮排放量吨/年020206060120120200200500农业用水率%02020303050507070100工业用水率%0151520203030404060响应 D污水处理率%95100909585906085060万元地区生产总值水耗m/万元105050150150250250300300400生态用水率%4510030451530515080、56.2.4 基于云理论水资源承载力评价分析结果基于云理论水资源承载力评价分析结果本节采用基于云理论的水资源承载力评价分析法对赤城县 2018赤城县“十四五”水资源利用与保护规划41年、2025 年水资源承载力进行评价分析,所需数据来源于赤城县水资源公报(2018 年)、张家口市地表水资源配置利用规划、赤城县首都水涵养功能区和生态环境支撑区建设规划(2019-2035 年)、河北省“十二五”城镇污水处理及再生利用设施建设规划等。通过基于“驱动力-压力-状态-响应”指标模型的云理论算法对赤城县水资源承载力计算分析得到云的数字特征,结果见表 6-2。表 6-2云的数字特征指标A1A2A3B1B2B81、3C1C2C3D1D2D3Ex7.59020075806010107.597.53072.53.75704004055110402517.592.510037.5250650254516090402587.520022.513010001535190160603572.5300100.251013005192103508550303752.5En0.83.333.38.36.76.73.33.32.50.86.79.20.43.333.33.31.710.06.71.70.80.816.72.50.23.350.01.71.76.710.03.31.70.816.72.50.23.366.7182、.71.73.313.33.31.74.216.71.70.13.333.31.73.73.350.05.03.310.08.30.8根据对应的指标值、权重以及数字特征,利用正向发生器算法产生隶属度矩阵,进而得到赤城县水资源承载力评价结果,评价结果见图 6-2。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划42图 6-2赤城县水资源承载力评价分析结果评价结果表明:2018 年赤城县水资源承载力水平属于评价指标系统中的第等级;基于指标预测值下的 2025 年赤城县水资源承载力水平也属于评价指标系统中的第等级。6.2 评价结论评价结论基于现状数据资料评价分析,赤城县水资源承载力分析评价结果表明2018年至283、025年赤城县的水资源承载力与经济发展基本相匹配,但水资源承载力水平整体不高。随着赤城县社会经济的快速发展和人口规模的增加,水资源时空分布不均、供水安全保障能力不足、水生态存在受损现象、河道污水治理能力不足等新老水问题将进一步凸显,赤城县现状水资源承载力将难以承载 20302035 年的中远期经济社会发展需求,其水资源形势变数较大。因此,十四五时期统筹谋划水资源供水保障、水生态水环境保护与修复、水利信息化建设等重点工程十分必要。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划43七、重点工程项目规划根据国家新时代治水思路,结合县“十三五”规划实施情况、县水资源利用和保护现状及存在的问题,对赤城县“十四五”84、水资源利用和保护重点工程项目进行总体规划。赤城县“十四五”水资源利用和保护重点工程项目主要从水资源供水保障、水生态水环境保护与修复及水利信息化建设等方面进行规划。其中,水资源供水保障包括自来水工程和农村饮水安全巩固提升工程;水生态水环境保护与修复包括河流综合治理及生态修复工程、云州水库水源保护工程、水土保持工程和污水处理及再生水利用工程;水利信息化建设主要为赤城县水利信息共享互用平台构建。7.1 水资源供水保障工程水资源供水保障工程7.1.1 城市自来水工程城市自来水工程(1)自来水自来水管网扩建管网扩建扩建工程。扩建工程。拟将自来水主管道从张家窑大桥往西到赤城县养老基地(赤城镇小营村北原部队85、靶场),从霞城大道南口往东到开发园区铺设管道,并配套新建检查井,扩建自来水管网,切实保障用户用水需求和供水安全。工程估算总投资约为 1100 万元。(2)长源水厂供水工程长源水厂供水工程及赤城县县城供水备用水源工程及赤城县县城供水备用水源工程。长源水源供水工程为期工程,拟建长源水厂供水工程,日供水能力为2.5 万 m3,处理工艺采用“预处理+常规处理+深处理”。工程建设内容主要包括取水工程、水厂工程和配水管网三部分。取水工程主要建设内容:截水墙、干砌石集水廊道、取水泵站、检修井及防护工程等。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划44水厂工程主要建设内容:主副厂房、附属用房、管理用房、水池一座。配86、水管网工程主要建设内容为双线供水。赤城县县城供水备用水源工程项目为期工程,是利用水库泄水洞或者电站尾水,通过铺设双排 De450 管道,长度 11.544km,重力自流至长源水厂,同时在长源水厂厂区预留用地增加地表水处理工艺。通过此工程,长源水厂主水源切换为云州水库地表水,廊道潜水作为备用水源。工程规划总投资 28100 万元。7.1.2 农村饮水安全保障工程农村饮水安全保障工程通过巩固提升,进一步完善农村饮水工程建设和运行管护体系,提高农村饮水安全饮水保障,使广大居民喝上方便、安全、稳定的饮用水。本次规划新建及改造各类千人以下供水工程和千人以上供水工程、其中包括新建单村供水工程、水源管网改造87、工程、铺设管网、安装水净化设备、消毒设备以及计量装置。工程估算总投资为 5900 万元。7.2 水生态水环境保护与修复工程水生态水环境保护与修复工程7.2.1 河流综合治理及生态修复工程河流综合治理及生态修复工程继续落实河长制,按照“一河一策”方案,开展白河、黑河、红河等河流综合治理及生态修复工程。根据赤城县县域内红河、黑河、白河及其支流现状情况,本次拟规划对三条河流进行生态治理,生态治理内容主要为:河道清淤疏浚、两岸固体防护及生态防护等,有条件的河段实施生态蓄水。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划45其中,红河河道生态治理工程估算投资为 9000 万元,黑河河道生态治理工程估算投资为 4888、00 万元,白河河道生态治理工程估算投资为 7200 万元。7.2.2 云州水库云州水库清淤及生态环境治理清淤及生态环境治理工程工程云州水库位于赤城县云州村北的舍身崖山峡处,是潮白河水系支流白河上一座以防洪、灌溉为主的大()型水利枢纽工程,工程等级为级,云州水库为北京水资源补给起到了重要作用。该项目主要包括水力清淤工程、前置库工程、生态湿地工程、矿山治理工程、冲沟生态修复工程、临时淤泥处理厂工程、导流工程和施工临时建筑物工程共八个工程。其中,水力清淤工程为重点核心工程。通过实施该项目,切实保障云州水库在供水、灌溉等方面的可持续作用。工程估算总投资约为 139400 万元。7.2.3 水土保持工89、程水土保持工程(1)京津风沙源治理京津风沙源治理二期二期工程工程水利项目水利项目。本着先上游后下游、先山上后山下、先支沟后干沟的治理原则,在坡面布设鱼鳞坑、水平沟整地,栽植乔灌木或采取封育保护、自然修复措施。小流域治理约75km2。工程估算总投资为 2900 万元。(2)赤城县清洁赤城县清洁型型小流域小流域项目项目。依据小流域地表植被、地质、土壤等条件,采取工程措施和非工程措施进行治理。“十四五”期间(2021-2025 年),每年小流域治理面积 25km2,共计约 125km2。工程估算总投资为 8200 万元。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划46(3)国家水土保持重点建设工程。)国家水90、土保持重点建设工程。水土流失治理面积 48km2,补植补造水保林 6km2,封禁治理 43.2km2,包括铅丝笼谷坊、护堤、河道整治等。工程估算总投资为 2200 万元。7.2.4 污水处理及再生污水处理及再生水水利用工程利用工程(1)赤城县污水处理厂提标改造工程。赤城县污水处理厂提标改造工程。对赤城县污水处理厂进行提标改造,建设内容包括新建 AAO 池、二沉池、中间提升泵池、污泥回流井、膜池及辅助设施等。污水处理厂改造完成后日处理污水为 2 万吨,处理后的水质可达京标 城镇污水处理厂污染物排放标准(DB11/890-2012)中的 A 标准。计划总投资估算为 4400 万元。(2)赤城县污水91、处理厂赤城县污水处理厂中水管网工程。中水管网工程。新建赤城县污水处理厂配套中水回用管网,建成后,可将村民灌溉农田现用的地下水替换为中水,可有效解决村民使用自备井灌溉导致地下水超采的问题,利于水资源的集中管理。总长度:7909m。其中 De630 管道 1110m,De400管道 4445m,De350 管道 2354m。中水总输水管输水能力按赤城县污水处理厂满负荷的设计处理规模 2 万立方米每日计算,新建中水总输水管输水能力为 1 万立方米每日。新建中水储水池 2 座,第一座位于G239 国道横跨白河处北侧的河滩上,贮存从污水处理厂重力自流来的中水;第二座位于经济开发区,贮存潜水泵输送来的供经92、济开发区使用的中水;有效容积分别为:2000m3,1000m3。工程工程总投资为总投资为 18001800 万元万元。赤城县“十四五”水资源利用与保护规划477.3 水利信息化建设工程水利信息化建设工程建设赤城县水利信息共享互用平台,实现全县各类水信息之间的互联互通、资源共享和业务协同,为水行政决策和水业务管理提供信息支撑和保障,为水利用户提供权威、可靠的数据服务和应用服务,促进水利职能部门管理与决策的精细化、智能化、科学化。平台主要由软件运行支撑平台、数据服务层、功能服务层、业务应用系统和安全保障、政策法规体系及系统用户组成。其中,数据服务层可为各业务子系统及内外接口提供水利工程及其相关业务93、数据的访问、存储和交互;业务应用子系统可为系统用户提供全县水利基础信息浏览和工程设施管理、雨水情监控、防汛抗旱、水资源管理、决策支持等水利业务信息一站式共享服务。计划总投资为 4800 万元。十四五时期,赤城县水资源利用和保护规划重点项目总投资约21.98 亿元。各重点工程的相关信息及具体投资见表 7-1。表 7-1赤城县“十四五”水资源利用与保护规划项目投资情况序序号号项目名称项目名称主要建设内容和建设规主要建设内容和建设规模模项目位置项目位置估算投估算投资(亿资(亿元)元)投资年度投资年度一水资源供水保障工程1自来水管网扩建扩建工程管网铺设赤城县0.112021-20222长源水厂供水工程94、及赤城县县城供水备用水源工程水厂建设、备用水源建设赤城县黄土岭村2.812023-20253农村饮水安全巩固提升工程完善农村饮水工程建设和运行管护体系赤城县0.592022-2025二水生态水环境保护与修复工程1红河生态治理工程河道清淤、堤岸防护、河道生态蓄水等赤城县红河0.902021-2025赤城县“十四五”水资源利用与保护规划48序序号号项目名称项目名称主要建设内容和建设规主要建设内容和建设规模模项目位置项目位置估算投估算投资(亿资(亿元)元)投资年度投资年度2黑河生态治理工程河道清淤、堤岸防护等赤城县黑河0.482021-20233白河生态治理工程河道清淤、堤岸防护等赤城县白河0.7295、2021-20254云州水库清淤及生态环境治理工程水源保护赤城县云州乡13.9420225京津风沙源治理二期工程水利项目小流域治理面积20km2,节水灌溉 60 处赤城县0.292021-20256赤城县清洁型小流域项目小流域治理面积125km2赤城县0.822021-20257国家水土保持重点建设工程水土流失治理面积48km2,补植补造水保林6km2,封禁治理 43.2km2赤城县0.222022-20258赤城县污水处理厂提标改造工程为乡镇实施污水处理工程赤城县城镇0.442024-20259赤城县污水处理厂中水管网工程中水回用管网、中水储水池赤城县0.182021-2022三水利信息化建96、设工程1赤城县水利信息共享互用平台软件运行支撑平台、数据服务层、功能服务层、业务应用系统和安全保障体系赤城县0.482022-2023合计合计21.98赤城县“十四五”水资源利用与保护规划49八、综合保障体系建设8.1 制度保障制度保障继续深入贯彻最严格水资源管理制度,强化水资源的刚性约束。一是确定流域和行政区域用水总量及效率控制指标,制定乡(镇)所在地的河流水量分配方案,明确各乡(镇)和重点工业区的用水总量控制指标。二是确定年度水量分配方案,根据水量分配方案和水资源实际情况,制定动态年度用水计划。三是严格执行计划用水,按照统筹协调、综合平衡、留有余地的原则,由水行政主管部门向用水户下达用水计97、划,保障合理用水,抑制不合理需求。四是继续推行水资源费改税和农业水价改革,充分发挥市场对水资源配置的作用。8.2 体制保障体制保障水资源管理在体制上应当统筹考虑水资源的开发、利用、治理、配置、节约、保护和管理,对城乡水资源实行统一规划和统一管理,严格实行统一的取水许可制度,统一管理水量和水质,统一调配地表地下水资源。拟定和落实从水源、供水、排水到污水处理回用的水资源开发、利用、节约和保护政策。各乡(镇)应成立相应的管理机构,强化节约用水监督管理职能,对城镇供水、用水、节水、排水、水资源保护、污水处理及回用、地下水回灌等实行一体化管理,为水资源的合理配置和高效利用提供体制保障。8.3 机制保障机98、制保障重点是建立健全水资源保护机制和水资源循环利用机制。在水资源保护机制的建立上,一是健全和加强水功能区管理。根据水资源保护目标,核定水域纳污总量,制定分阶段控制方案,依法提出限排意赤城县“十四五”水资源利用与保护规划50见。划定地下水功能区,制定地下水保护规划,完善监督管理制度。二是完善和加强入河排污口的监督管理。新建、改建、扩建入河排污口要进行严格论证,坚决取缔饮用水水源保护区内的直接排污口。水资源循环利用机制的建立,一是加快城市污水处理回用设施建设力度,提高城市中水利用率,提高水资源的利用效率;二是推广新技术、新工艺,提高工业用水的重复利用率和工业污水处理回用率,减少工业生产的用水需求;99、三是加大雨水集蓄利用,增加水资源的可供水量。8.4 政策保障政策保障为实现水资源的可持续利用和切实保护,必须加大水资源安全的政策保障措施,加强对水利工作的领导,在国家水资源开发利用和保护的宏观政策下,赤城县各级党委、政府要把用水护水工作列入议事日程,从政策引导和资金安排上给予大力支持;充分通过各种形式,大力宣传节水方针政策和各种法律法规,加大用水、节水、保水的行政执法力度,规范各种水事行为,维护正常的水事秩序。8.5 法规保障法规保障进一步建立健全水资源管理的有关配套法规制度,加大依法治水、依法管水力度。结合以往水资源管理实践,按照实行最严格水资源管理制度的要求,对现行水资源管理法规进行系统分析、评价,针对赤城县具体情况规划水资源法规体系。严格落实各项管理制度,严格执法监督。逐步完善水资源管理的法规体系,依法治水。制定科学的节水标准,设置合理的奖惩措施,加大力度,严格执行,为赤城县节水工作提供法规保障。