济南市莱芜区水资源利用规划方案(2019-2035年)(征求意见稿)(258页).pdf
下载文档
上传人:Le****97
编号:927634
2024-05-15
258页
8.63MB
1、 莱芜区水资源利用规划(征求意见稿)济南市水利建筑勘测设计研究院有限公司 二二二年三月 i 目录 1 总论.1 1.1 规划背景.1 1.2 规划目标.1 1.3 规划思路.3 1.4 规划依据.5 1.5 规划范围与水平年.8 1.6 规划任务及内容.8 1.7 技术路线.9 2 区域概况.11 2.1自然地理概况.11 2.2经济社会概况.20 3 水资源及其开发利用情况.31 3.1水资源量.31 3.2水质评价.41 3.3水资源可利用量评价.61 3.4水资源开发利用现状.64 3.5水资源开发利用面临的问题.85 4 水资源供需分析.88 4.1需水预测.88 4.2可供水量预测.2、108 4.3供需分析.138 5水资源优化配置.140 5.1优化配置方法.140 5.2优化配置概况.141 ii 5.3水资源优化配置模型.144 5.4优化配置思路.147 5.5优化配置方案.148 5.6配置结果.148 5.7水资源调度方案.155 6 节水与供水方案制订.165 6.1节水潜力分析.165 6.2节水措施与节水方案.169 6.3供水方案.174 7 水资源保护和水生态修复.179 7.1基本要求.179 7.2地表水功能区划和水域纳污能力分析.181 7.3污染物限排量分析.195 7.4水资源保护措施.206 7.5水生态修复.210 8 实施方案与效果评价3、.214 8.1总体布局思路.214 8.2工程规划.215 8.3实施效果评价.227 8.4小结.228 9 环境影响评价.229 9.1环境影响预测与评价.229 9.2环境保护对策措施.232 9.3综合评价.235 10 水资源管理及规划保障措施.239 10.1水资源管理保障体系.239 iii 10.2保障措施.239 11 结论和建议.243 11.1 结论.243 11.2建议.247 附图 附图1:莱芜区行政区划图 附图2:莱芜区水系图 附图3:莱芜区供水现状图 附图4:莱芜区供水保障工程图 附图5:莱芜区水生态保护与修复工程规划图 1 1 总论 1.1 规划目标 建立水资4、源刚性约束制度,严格用水总量控制,力争通过15至30年的努力,缓解莱芜区水资源短缺、水资源分布与经济社会布局不协调的瓶颈制约,协调供水与需水关系,扭转水资源区域性、季节性保障能力滞后局面;建立起节约优先、保护有效、配置优化、开发合理、利用高效、管理科学的水资源支撑保障体系,建设人与自然和谐相处的水生态文明。至2025年,通过采取抑制不合理需求、增加有效供给等措施,优化平水年全区水资源配置;至2035年,建设南水北调二期输水工程,进一步提升供水能力,满足枯水年全区需水要求;至2050年,解决区域多水源供水安全和时空均衡问题,建立起与区域经济社会发展相适应的水资源持续健康利用保障体系。1.2 规划5、背景 莱芜区前身为莱芜市莱城区,于1993年初建区,辖15街镇,1个国家级高新技术产业开发区,1个国家农业科技园区(省级农高区),1个省级旅游度假区,总面积1739.6km2,常住人口106万(含莱芜高新区)。2016年莱芜市编制 水资源综合利用中长期规划(莱芜市水利勘察建筑设计院),2018年莱芜市印发莱芜市水安全保障总体规划,莱城区未编制区内水资源相关规划,以原莱芜市规划作为全区水资源利用的规划指导。2019年1月,国务院批复同意山东省调整济南市莱芜市行政区划,撤销莱芜市,将其所辖区域划归济南市管辖;设立济南市莱芜区、钢城 2 区,以原莱芜市莱城区的行政区域为莱芜区的行政区域,以原莱芜市钢6、城区的行政区域为钢城区的行政区域。调整后,济南市辖10区2县3个功能区,总面积10244km2。区划调整后,莱芜区确定了以“生态立区、实业强区建设省会副中心打造南翼增长极”的发展目标,全方位拉开城市建设的大框架。随着经济战略布局的调整,莱芜区的发展进入新的阶段,原莱芜市水资源规划不再适用于莱芜区的发展。为适应区域发展要求,实现城市可持续发展,解决当地水资源短缺,水资源时空分布不均,水资源配置不合理的问题显得十分紧迫且具有重要意义。近年来,国家不断深化宏观布局,对水资源管理、生态文明建设、水环境治理等方面出台了一系列的方针政策,对关键时间节点的治理效果提出了严格要求。中央提出了“实行最严格水资源7、管理制度”意见和“节水优先、系统治理、空间均衡、两手发力”的治水方针,2015年4月国家环保部发布了水污染防治行动计划(“水十条”)、中央发布了中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见。2016年12月、2017年11月中央连续发布了 关于全面推行河长制的意见 和 关于在湖泊实施湖长制的指导意见,要求统筹解决好“水资源短缺、水灾害严重、水生态破坏和水环境恶化”四大水问题。2016年8月,山东省发展和改革委员会联合山东省水利厅,公示了山东省水资源综合利用中长期规划,对全省的水资源开发利用和保护工程布局进行了部署,省政府要求各市编制细化相应的市水资源综合利用中长期规划。2019年12月,由中国8、水利水电科学研究院牵头编制的济南市水资源综合利用中长期规划通过初次评审,此次规划范围没有包括莱芜与钢城区;2021年3月31日,济南市城乡水务局组织召开济南市水 3 资源综合利用中长期规划及实施方案评审会,规划范围为济南市域10244km2;2021年5月1日,济南市人民政府印发关于同意济南市水资源综合利用中长期规划和济南市水资源优化配置实施方案的批复(济政字202132号)。为统筹全市水资源发展,优化区域水资源配置,确保区级与市级规划良好衔接,制定本规划,以破解水资源制约问题,发展节水型经济,加快建设节水型社会,建立与水资源禀赋条件相适应的发展方式、生活方式,科学设计和更新水资源布局与调配体9、系,显著提高莱芜区的水资源保障能力。1.3 规划思路 1.3.1 指导思想 深入贯彻党的十九大和十九届三中、四中、五中全会精神,全面落实黄河流域生态保护和高质量发展战略,按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时代治水总方针,推动新阶段水利高质量发展,紧紧围绕莱芜区经济社会发展和全区战略部署,科学评价莱芜区水资源数量和质量,认真分析供需态势,大力推进节水型社会建设,切实做好水资源优化配置,提高水资源的利用效率和效益,提升供水保障能力,改善生态环境,以水资源的可持续利用支撑和保障经济社会的可持续发展。1.3.2 基本原则(1)坚持以人为本的原则 保障城乡居民用水权利,确保饮水安全,保障10、生产用水,改善人居环境,提高人民群众生活水平和质量,促进人的全面发展。(2)坚持人与自然和谐的原则 4 产业布局、城镇发展及经济结构与水资源承载能力相各适应,要从上扭转对水资源的过渡开发和低效消耗以及对生态环境的破坏,合理调配生活、生产和生态用水,维护河流和地下水系统的功能。(3)坚持资源节约和保护的原则 把建设节水型社会作为一项长期的任务,转变用水模式,提高用水效率,严格实行用水总量控制,抑制需求过快增长,以节水促减污,以限排促节水,减少污染物排放,改善水环境。(4)坚持统筹兼顾的原则 统筹水资源的开发、利用、治理、配置、节约、保护,统筹调配流域和区域水资源,综合平衡各片区、各行业对水资源和11、生态环境保护的要求,建立公平合理、利益共享、责任共担的水资源配置与保护格局,促进区域协调发展。(5)坚持水资源综合管理的原则 通过健全法制、改革体制、完善机制,实行最严格的水资源管理制度,提高水资源综合管理能力,进一步强化需水管理,规范用水行为,实现水资源的有序开发、有限开发和高效可持续利用。(6)坚持“以水四定”原则 坚持“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”的原则,遵循“水人城”和谐发展的理念,强化水资源底线约束,因地制宜因水制宜确定可开发利用的水资源量。1.3.3 规划思路(1)紧密结合莱芜区工业化、城镇化、农业现代化及生态文明建设的进程,以济南市莱芜区、钢城区(原莱芜市)水资源调查12、评价和莱芜区用水总量控制指标为基础,以本区经济社会可持续发展及区域协 5 调发展提供供水安全保障为目标,以合理调节水资源供求关系为核心,坚持总量控制、供需协调、厉行节约、保护优先、创新制度、严格管理,科学制订水资源配置与供水安全保障体系建设方案。(2)面向实践需求,应对水资源短缺形势,着力水资源节约与配置。针对莱芜区现有水资源问题,设计多水源联合调度、节约用水、科学配置方案;根据济南市供排(污)水专项规划及三年建设规划确定的水源配置总体格局和用水总量控制目标,提出水资源、生态环境与经济社会协调发展的配置方案,谋划全区近期和远期相结合的水务发展战略。1.4 规划依据 1.4.1 法律法规(1)中13、华人民共和国水法(2016年修正);(2)中华人民共和国防洪法(2016年修正);(3)中华人民共和国水污染防治法(2017年修正);(4)中华人民共和国水土保持法(2010年修正);(5)中华人民共和国河道管理条例(2017年修正);(6)山东省水资源条例(2017年);(7)山东省水土保持条例(2014年);(8)山东省用水总量控制管理办法(2018年);(9)山东省节约用水办法(2018年);(10)济南市节约用水条例(2020年);(11)济南市水资源管理条例(2013年);(12)济南市城市供水条例(2018年修正);(13)济南市水土保持条例(2016年);6 (14)济南市河道管14、理保护条例(2019年);(15)其他相关的法律法规等。1.4.2 技术规范(1)水资源规划规范(GB/T 51051-2014);(2)地表水环境质量标准(GB 3838-2002);(3)地下水质量标准(GB/T 14848-2017);(4)城市给水工程规划规范(GB 50282-2016);(5)节水灌溉工程技术标准(GB/T 50363-2018);(6)污水综合排放标准(GB 8978-2017);(7)山东省城市生活用水量标准(DB37/T 5105-2017);(8)山东省农业用水定额(DB37/T 3772-2019);(9)山东省农村居民生活用水量标准(DB37/T 37715、3-2019);(10)山东省重点工业产品用水定额第4部分:化学原料和化学制品制造业重点工业产品(DB37/T 1639.4-2019);(11)山东省重点工业产品用水定额第5部分:石油、煤炭及其他燃料加工业重点工业产品(DB37/T 1639.5-2019);(12)山东省重点工业产品用水定额第6部分:医药制造业(DB37/T 1639.6-2019);(13)山东省重点工业产品用水定额第7部分:金属冶炼和压延加工业重点工业产品(DB37/T 1639.7-2019);(14)山东省重点工业产品用水定额第8部分:电力、热力生产和供应业重点工业产品(DB37/T 1639.8-2019);(116、5)山东省重点工业产品用水定额第9部分:造纸和纸制品业重点工业产品(DB37/T 1639.9-2019);7 (16)其他相关的标准、规范与规程等。1.4.3 相应的规划与文件(1)国家节水行动方案(发改环资规2019695号);(2)国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见(国发 20123号);(3)山东省落实国家节水行动实施方案(鲁水节字 2019 3号);(4)济南市落实国家节水行动实施方案;(5)山东省水资源综合利用中长期规划;(6)济南城市发展战略规划(2018-2050年);(7)济南市人民政府关于印发济南节水典范城市建设方案的通知(济政字202134号);(8)济南市人民政府17、关于加强水资源管理工作的意见(济政发20211号);(9)济南市水资源综合利用中长期规划;(10)济南市莱芜区、钢城区(原莱芜市)水资源调查评价;(11)济南市水安全保障规划;(12)莱芜市水安全保障规划;(13)济南市供排(污)水专项规划及三年建设规划;(14)莱芜市城市总体规划(2017-2035)(2018年);(15)莱芜市水资源综合利用中长期规划(2016年,莱芜市水利勘察建筑设计院);(16)关于印发各区县2019年度水资源管理控制目标的通知;(17)莱芜区统计年鉴、行业年鉴及公报等;(18)其他相关的规划和技术资料等。8 1.5 规划范围与水平年 1.5.1 规划范围 规划范围:18、莱芜区总面积1739.6km2。辖15个街道、镇,包括凤城、张家洼、高庄、鹏泉、口镇、洋里、方下、雪野8个街道和牛泉、苗山、大王庄、寨里、杨庄、茶业口、和庄7个镇。1.5.2 规划水平年 现状年:2019年 规划水平年:近期2025年,中期2030年,远期2035年 1.6 规划任务及内容 依照新颁布实施的 水资源规划规范 内容,结合莱芜区经济社会发展规划的新要求和面临的新形势,在前期水资源相关评价成果与规划的基础上,与 济南市水资源综合利用中长期规划 上位规划衔接,遵循“经济、效率、科学”的原则,针对存在的重点和难点问题,研究破解方案,编制适应性的水资源中长期规划。在第三次水资源调查评价的基19、础上,科学评价水资源量,摸清水资源的开发、利用和保护现状,找出水资源开发利用和管理方面存在的主要问题;科学地预测水资源与社会经济发展的关系;立足于水资源的现状,实施水资源的深度开发、优化配置和保护;从长远和全局利益出发,实施跨流域调水;系统地进行水资源开发利用与保护规划,提出解决水资源紧缺的基本思路和规划措施,以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展。具体规划任务如下:(1)调查莱芜区现状水资源情况,分析近年来供水量结构和变化趋势。(2)根据现状年供需水量和用水指标,结合社会经济发展情况,预 9 测规划年需水量,考虑节水措施和规划水务工程供水能力进行水资源供需平衡分析。(3)摸清现状水资源20、开发利用现状,结合水资源供需平衡分析,规划水资源开发利用工程、节水工程、水资源保护工程等,合理配置水资源。(4)分析水资源管理现状,针对存在问题,结合当地实际情况,进行水资源管理现代化建设。根据以上任务,确定本次规划的主要内容包括:水资源概况分析、水资源开发利用现状评价、需水预测、可供水量预测、供需分析、水资源优化配置、节水与供水方案制订、水资源保护、环境影响评价、实施效果评价、规划实施保障措施制订等。1.7 技术路线 莱芜区水资源利用规划坚持以人为本,以水资源可持续利用为主线,以水安全为根本出发点,努力实现由传统水利向资源水利和可持续发展水利的转变。水资源综合规划的各个环节及各部分工作是一个21、有机组合的整体,相互之间动态反馈,综合协调。具体技术路线如图1-1所示。10 图1-1 技术路线图 11 2 区域概况 2.1 自然地理概况 2.1.1 地理位置 莱芜区位于济南市东南部,泰山东麓,地理位置北纬36024636 3310,东经1171901175805,北临章丘区,东靠淄博市博山区,南接钢城区和泰安的新泰市,西连泰安市岱岳区。总面积1739.6km2。莱芜区委、区政府所在地距省会济南112km。图2-1 莱芜区地理位置图 12 2.1.2 地形地貌 莱芜区境内地形为南缓北陡、向北突出的半圆形盆地。北、东、南三面环山,西部开阔,中部为低缓起伏的泰莱平原,由长埠岭延伸入泰安。整个地22、势由东向西倾斜,北、东、南三面又向盆地中部倾斜,呈向西敞口的马蹄形态。大汶河由东向西横贯盆地中部。全区北、南、东三面环山,基本上以山脊线为区边界,西部为开阔的河谷平原。整个地势北、南、东三面高,中部低,构成向西倾斜的莱芜盆地。境内有大小山脉2000余座;北部为泰山余脉,近东西走向;南部为徂徕山余脉,走向与北部泰山余脉大体平行;两山脉诸山皆为山势陡峻、切割强烈的中低山。其中莲花山主峰海拔994m,为境内最高点。东部的望鲁山等高程也达600700m,其余多为海拔 300500m的低山缓丘。全区山地、丘陵面积占总面积的 80%以上。沿河两侧发育有宽度不等的冲洪积平原,一般分布在一、二级阶地上。平原和23、山地之间为大面积的丘陵地带,主要为近山阶地、缓阶地和缓岗地,海拔一般在200300m之间。牛泉镇小庄村村西海拔148.13m,为境内最低点。13 图2-2 莱芜区地形地貌图 2.1.3 地质 莱芜区位于华北地区鲁西隆起鲁中隆断区、泰莱断陷盆地东缘,呈断裂构造发育。地质构造受鲁中纬向构造及鲁西旋卷构造控制。构造形迹以断裂为主,褶皱次之。境内侵入岩发育良好,广布全域。岩石 14 类型较复杂,其中以酸性岩为主,其次为中性岩,少量为基性、超基性岩。境域地层发育较为齐全,有泰山岩群、寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系。莱芜区主要含水层有第四系孔隙含水层和基岩裂隙含水层两大类。24、(1)第四系孔隙含水层:第四系冲积、洪积层孔隙含水层呈带状分布于大汶河、嬴汶河及其支流两岸的 I、级阶地上,上覆砂质粘土,之下为 520m 砂层及砂砾石层。含水层透水性良好,补给充沛,径流畅通,含水丰富,主要含水层厚 1020m。(2)基岩裂隙含水层 该区基岩裂隙含水层主要包括奥陶系中统灰岩岩溶裂隙水层、奥陶系下统、寒武系中统、太古界变质岩裂隙水含水层。奥陶系中统灰岩岩溶裂隙水,广泛分布于盆地南部山丘区,东北部的和庄,北部茶业口、口镇街道,西北部寨里镇等也有一定分布。一般导水性好,含水丰富。奥陶系下统所处位置较高,补给条件差,裂隙虽发育,但岩溶发育程度一般,皆为富水中等的含水层。太古界变质岩系25、及白垩系安山岩、闪长岩、辉绿岩及第三系、侏罗系、二迭系砂岩、砾岩等含水层,富水性较差,属贫水型。15 图2-3 莱芜区水文地质图 2.1.4 气象水文(1)气象 莱芜区属于暖温带半湿润季风气候,四季分明,冬季寒冷干燥,春季温暖多风,夏季炎热多雨,秋季凉爽晴朗。全区总体气候气温偏高,降雨偏少,日照时数偏多。区内处于温带季风区,年平均气12.50,极端最高气温 39.20,极端最低气温-22.5。无霜日数一般在191天,初霜、终霜一般在10月份至次年的4月之间。全年日照时数2377.3小时。风向也随季节而改变,一般冬季偏北风,夏季偏南风较多,并有冰雹、干热风、大风等灾害性天气。16 (2)降水 全26、区多年平均降水量为731.9mm,最大年降雨量1577.4mm(1964年谭家楼站),最小263.5mm(1989年大冶站)。受季风影响,全区降雨量有显著季节性,形成春旱夏涝,晚秋又旱,旱多涝少的特点。年内降雨量集中在汛期,汛期降雨又集中在七、八月份。降雨年际变化较大,全区平均最大值为最小值的3.75倍,单站降雨最大值为最小值的5.65倍。区域分布差异大,由于受盆地地形影响,莱芜区东南部和西北部一带降水量较大。(3)地表径流 莱芜区河流流域地表水系统的时空分布特征:1)年地表径流地区分布特征。由于地表径流的补给来源主要是大气降水,所以年径流深的地区分布与年降水量的分布特征有相似之处。另外,受下27、垫面因素的影响,同样的降水量,由于下垫面条件不同,产生的径流量会相差甚大。据所掌握的资料分析,本流域年径流的分布趋势是:多年平均年径流深由东北向西南递减,其中东部地区递减梯度较大,西部地区递减梯度较小。2)径流量的年际变化特征。莱芜区河流流域径流量的年际变化较大,丰水年和枯水年径流量相差悬殊。如莱芜水文站1964年天然径流量最大,为6.673亿m3,1989年最小,为0.0902亿m3,最大天然年径流量与最小天然年径流量的极值差为6.583亿m3,极值比为74倍。河流域径流量年际变化的另一特点为连续丰水年组与枯水年组的交替出现,且枯水年组出现的机遇较大。2.1.5 河流水系 莱芜区境内河流众多28、,沟谷密集,都为雨源型山溪性河流。境内 17 98%的河流属于黄河流域大汶河水系,东北部很小面积属小清河流域淄河水系。汶、淄两河的界限与发源地在北部原山山脉。全区以大汶河和嬴汶河为主脉,其它支流为支脉,共同形成“叶脉”状自然水系形态。大汶河水系在境内有大汶河、嬴汶河、方下河、圣井河、牛泉河、汶南河、新甫河、莲花河、辛庄河,皆为源短流急的季节性河流。流域面积 200-3000km2的河流有大汶河、嬴汶河、方下河、辛庄河;流域面积小于200km2的重点河流有淄河、通天河、孝义河、嘶马河、寨里河、大王庄河、汶南河、新甫河、莲花河、牛泉河等。(1)大汶河:又名牟汶河,发源于钢城区汶源街道办事处旋崮顶东29、麓台子村,与钢城区颜庄河、辛庄河汇流后,进入莱芜区境内的城南,于牛泉镇马小庄村以西入泰安境内。济南市境内流域面积2517.3km2,占全流域的27.5%,干流全长61.5km。主要支流有嬴汶河、辛庄河、孝义河、嘶马河、莲花河、牛泉河、圣井河等。(2)嬴汶河:发源于章丘区南部山区的池凉泉,沿峡谷蜿蜒南流,穿长城岭(古齐鲁长城)进入莱芜境内,迂回于群山之中,流经原山西麓至雪野水库与通天河汇合南流,至山口村进入泰莱平原,在倪家庄东北进入泰安市境。全长87km,流域面积1330.9km2。其中,从源头至莱芜出境全长71.5km,流域面积848.36km2。(3)方下河:发源于莱芜区和庄镇上佛羊村,于王30、方下村入大汶河,全长42.5km,流域面积226.4km2。流经和庄、苗山、口镇、张家洼、方下5个街镇,上游建有城市饮用水重要水源地大冶水库(中型)。下游从大冶水库出口到入大汶河口(王方下)19.5km。方下河属典型的山洪型河道,由上游至下游逐渐变缓,河床宽度在100-200m之间。(4)淄河:淄河发源于莱芜东北部山区,流入淄博市博山区,境内 18 为淄河的源头。淄河在莱芜区境内全长12km,流域面积99.5km2。(5)通天河:为嬴汶河一级支流,发源于莱芜区雪野街道(雪野旅游区)红哨子村,于雪野水库与嬴汶河交汇,全长16.1km,流域面积98km2。流经莱芜区雪野街道东北部山区,多年平均径流31、量0.46亿m3。属典型的山洪型河道,由上游至下游逐渐变缓,河床宽度在40-80m之间。(6)嘶马河:嘶马河发源于莱芜区苗山镇上郭家沟村,于方下街道嘶马河村附近入大汶河。河道全长22.5km,河宽一般为120m,最大宽度为250m,河道平均比降为7,流域面积为82.2km2。(7)孝义河:孝义河发源于苗山镇瓜皮岭,蜿蜒南流,注入孝义水库,在城区汇入大汶河。河道全长17.2km,河宽一般为150-200m,河道平均比降为6,流域面积为77.4km2。(8)寨里河:寨里河发源于莱芜区大王庄镇王石门厂村,于寨里镇边王许村附近入嬴汶河。河道全长22.4km,河宽一般为180m,最大宽度为300m,河道32、平均比降为9,流域面积为76km2。(9)大王庄河:发源于莱芜区大王庄镇炉厂子村,于寨里镇宜山村南入寨里河。河道全长16km,河宽一般为150m,最大宽度为300m,河道平均比降为9,流域面积为63km2。(10)汶南河:汶南河发源于莱芜区高庄街道田家林村,于高庄街道西汶南村附近入大汶河。河道全长16km,河宽一般为40m,最大宽度为120m,河道平均比降为13,流域面积为47km2。(11)大槐树河:发源于莱芜区大王庄镇西店子村,于寨里镇太平街村附近入嬴汶河。河道全长16km,河宽一般为100m,最大宽度为150m,河道平均比降为11,流域面积为39km2。(12)莲花河:发源于莱芜区高庄街33、道后坡村,于高庄街道关帝庙村 19 附近入大汶河。河道全长 18km,河宽一般为 60m,最大宽度为150m,河道平均比降为7,流域面积为36km2。(13)新甫河:发源于莱芜区高庄街道刘家林村,于高庄街道关帝庙村附近入大汶河。河道全长16.5km,河宽一般为 50m,最大宽度为120m,河道平均比降为7,流域面积为36km2。(14)牛泉河:发源于莱芜区牛泉镇西凤阳村,于牛泉镇西牛泉村附近入大汶河。河道全长15.2km,河宽一般为50m,最大宽度为 80m,河道平均比降为14,流域面积为30km2。(15)李陈庄河:李陈庄河发源于鹏泉街道郭家沟村,于鹏泉街道李陈庄村附近入孝义河。河道全长1034、km,河宽一般为20m,最大宽度为60m,河道平均比降为7,流域面积为20km2。20 图2-4 莱芜区河流水系图 2.2 经济社会概况 莱芜区总面积1739.6km2,辖凤城街道、鹏泉街道、张家洼街道、高庄街道、雪野街道、口镇街道、羊里街道、方下街道8个街道和牛泉镇、苗山镇、和庄镇、茶业口镇、大王庄镇、寨里镇、杨庄镇7个镇,共840个村(居)。2.2.1 人口状况 人口保持平稳增长。2019年末,全区常住人口106.39万人(含莱芜高新区10.73万人),城镇化率达到53.97%。人口平稳增长。2.2.2 经济概况 莱芜区当前经济发展总体布局呈“两带五区”。莱芜区现代农业发展迅速,拥有“三辣35、一麻”“三黑一花”等知名农产品产业,具有农业高新技术产业示范区。莱芜区传统工业产业实力雄厚,具有莱芜电厂、莱城电厂、泰钢、九羊集团、阳光冶金、莱芜锻压、泰莱电气等重工业企业;具有包括珅诺基、华安生物、朗润医疗等的莱芜医药产业园;拥有包括山能重装、奔速电梯、豪驰新能源汽车等的高端装备制造产业;还包括阿尔普尔、希格斯等的新能源、新材料产业。2019年,莱芜区实现地区生产总值755.8亿元,名义增长率1.48%。其中第一产业增加值57.5亿元,第二产业增加值293.7亿元,第三产业增加值404.6亿元。三次产业比为7.6:39.9:53.5。21 图2-5 莱芜区现状经济发展总体布局 2.2.3 与36、上位规划衔接(1)济南市黄河流域生态保护和高质量发展规划 根据 济南市黄河流域生态保护和高质量发展规划,济南市的战略定位为黄河流域生态保护示范标杆、黄河流域高质量发展核心增长极、黄河流域节水典范城市、黄河文化保护传承弘扬样板区和黄河流域对外开放门户。到2030年,全市黄河流域生态保护和高质量发展取得重大进展,基本形成节约资源、保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式,打造成为黄河流域生态保护示范标杆和高质量发展核心增长极。水资源节约集约利用水平显著提升。基本构建起河库串联、水系联网、城乡一体、配套完善的供水保障网络,用水结构更加合理,用水效率显著提高,节水型生产和生活方式有效建立,实现37、用水总量和强度“双控”,建成黄河流域节水典范城市。22 到2035年,黄河流域生态保护和高质量发展取得重大战略成果。生态环境质量和生态服务功能根本改善,水资源节约集约利用水平居全国前列,经济社会发展全面绿色转型。城市发展能级和辐射带动能力大幅跃升,基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化。“东强西兴南美北起中优”城市发展格局全面塑成,初步建成“大强美富通”现代化国际大都市。黄河文化大发展大繁荣,人的全面发展、人民共同富裕取得更为明显的实质性进展。到本世纪中叶,率先基本实现社会主义现代化,建成城河共荣、生态环境优美宜人、新动能驱动高质量发展、发展成果人人共享的现代化国际大都市。生态格局“多38、廊”:串联“南山北水”和城市生态系统的滨水生态廊道。依托小清河、大汶河、北大沙河、“三川”(锦绣川、锦云川、锦阳川)和玉符河、徒骇河等重点水系,打造形成全域连通多样生态格局。高质量发展布局做强东部加快建设科创智造之城。建设东部枢纽产业城,推动莱芜、钢城创新转型发展,集中打造科创济南、智造济南主阵地。做美南部持续建设绿色生态之城。高标准规划建设雪野片区,有序发展生态农业和特色林业,打造成为黄河下游重要的水源涵养区。(2)济南市发展战略规划 根据济南市发展战略规划(20202035年),济南市目标定位为:坚持黄河流域中心城市战略定位,提高综合承载和资源优化配置能力,更好在重大国家战略中发挥辐射带动39、作用,搭建京津冀与长三角、东部沿海与中西部内陆战略互动的“桥梁”,努力建设南北区域动能传导、东西陆海联动开放的国家中心城市。拓展优化全域发展格局,推 23 动形成“东强、西兴、南美、北起、中优”城市发展新格局,构建“一轴一带一区,三城区两组团”的空间结构。“东强”加强莱芜区、钢城区与中心城区互联互通,加快发展数字化、智能化、绿色化制造业,打造黄河流域先进制造业中心。“一区”泰山生态文化区,突出生态保育功能,围绕横贯平阴、长清、历城、章丘、莱芜、钢城等区县约4000km2绵延山体,构建绿色生态安全格局,串联文化资源,打造绿色可持续发展的生态文化区。“三城区”黄河南岸城区,黄河北岸城区,莱芜钢城城40、区,共同组成主城区。图2-6 城市发展新格局 莱芜区定位:全市先进制造业中心,绿色转型发展的示范样板,辐 24 射带动鲁中南的桥头堡。依托产业基础和生态资源优势,推动产业向高端化、智慧化、绿色化转型升级。积极向城区北部拓展空间,释放雪野湖(雪野水库)片区生态功能价值,全面融入省会发展整体格局。依托重大产业项目的拉动、集聚效应,聚集高端配套企业和高端人才,提升智能制造研发水平,突破关键技术与核心部件,提升产业整体发展水平。建设高端装备制造基地和重型汽车城,高标准规划建设“鲁中药谷”。持续推动生态环境改善和人居环境提升,全面提升省会城市副中心城区功能品质。(3)城市发展新格局之“东强”近期重点打造41、片区和项目行动方案 按照市委市政府关于“东强、西兴、南美、北起、中优”城市发展新格局的战略部署,济南市自然资源和规划局制定了城市发展新格局之“东强”近期重点打造片区和项目行动方案,“东强”范围包括东部主城区(二环东路以东,黄河与南部山体之间)和副城区(莱芜钢城,东北山体与西南山体之间),范围约2300km2。战略目标:黄河流域高质量发展增长极,现代化国际大都市代表性区域;国内大循环的战略节点,国内国际双循环的战略枢纽。八大主要推进方向之一:提升公共服务设施水平,统筹配置莱芜钢城区公共服务资源,加快建设“15分钟社区生活圈”。八大重点板块之一:加快莱芜钢城绿色发展,打造先进制造业中心。推动莱芜-42、钢城一体化高质量发展。实施绿色化转型、智能化升级、数字化赋能,加快优势产业提档升级,建链补链强链,打造黄河流域先进制造业中心、辐射带动鲁南地区的桥头堡。统筹产业和公共服务设施布局,打造城市副中心。25 图2-7 “东强”近期重点打造片区和项目实施方案布局(4)济南城市发展战略规划 根据济南城市发展战略规划(20182050年),济南将构建“一体两翼多点”的空间格局。一体指的是山河之间的中心城区;两翼:北翼指的是黄河以北,以北岸先行区为主体的功能片区;南翼指的是泰山以南,包括莱芜区和钢城区;多点包括商河城区、平阴城区,以及白云湖、玉皇庙等功能节点。全市战略规划莱芜区发展定位为省会城市副中心、济南43、新旧动能 26 转换莱芜区的南翼、全市发展格局的“东强、南美”空间。其中,莱芜区重点打造科技创新、高端装备、生态旅游城区。钢城区重点打造基于精品钢的生产加工与衍生品制造基地。规划莱芜-钢城区与中心城区实现规划、产业、交通、公共服务、生态、资源六个融合,并在雪野湖(雪野水库)片区、莱芜科技新城(口镇街道)、精品钢产业基地实现重点突破。图 2-8 市域空间格局图(5)莱芜区十四五规划 济南市莱芜区国民经济和社会发展第十四五个五年规划 和 二O三五年远期目标纲要中指出,要认真落实习近平总书记对山东、对济南工作的重要指示要求,全面贯彻落实黄河流域生态保护和高质量 27 到二O三五年基本建成新时代现代化44、省会城市副中心的远景目标。在“十四五”实现省会建设发展“排头兵”的基础上,再奋斗十年,一个创新发展、开放包容、生态宜居、民主法治、文明幸福的省会城市副中心初具规模。城市发展能级和辐射带动能力大幅跃升,基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化,建成黄河流域先进制造业中心,建成现代化基础设施体系,形成优势突出、特色鲜明的现代产业体系;城乡区域发展差距显著缩小,“一主两副三带多点”发展格局全面塑成;治理体系和治理能力现代化基本实现,平安莱芜建设达到更高水平,法治莱芜、法治政府、法治社会基本建成,诚信体系建设更加完善,市场化法治化国际化营商环境全面形成;高品质生活广泛享有,基本实现幼有善育、学有45、优教、劳有厚得、病有良医、老有颐养、住有宜居、弱有众扶,市民素质和社会文明程度达到新高度,文化软实力大幅提升,生态环境质量实现根本性好转,人的全面发展、全区人民共同富发展重大国家战略,坚定不移贯彻新发展理念,坚持稳中求进工作总基调,以推动高质量发展为主题,以深化供给侧结构性改革为主线,以改革创新为根本动力,以满足人民日益增长的美好生活需要为根本目的,主动融入新发展格局,统筹发展和安全,全面对标“五个济南”建设,深入实施“生态立区、实业强区”战略,全力打造“东强”核心增长极、“南美”靓丽新名片,加快建设省会城市副中心、黄河流域先进制造业中心,奋力争当省会建设发展排头兵。裕取得更为明显的实质性进展46、。“十四五”时期发展目标。经过五年不懈努力,到2025年,地区生产总值达到1000亿元、力争突破1200亿元,规上工业营业收入达到2500亿元,力争突破3000亿元,地方财政收入达到80亿元、力争突破100亿 28 元,全区经济社会综合实力明显增强,在全市位次不断前移,进入全市第一方阵,成为省会建设发展“排头兵”,省会城市副中心建设达到新高度。围绕部分优势领域,乘势发展迈上新台阶,巩固引领地位:智能制造与高端装备产业发展迈上新台阶,形成一批具有全国影响力的产业集群和知名品牌,全区规模以上工业主营业务收入达到2500亿元,力争突破3000亿元。农业现代化建设迈上新台阶,高质量构建现代农业产业体系47、生态体系和经管体系,成为全市农业现代化建设“排头兵”。外资外贸迈上新台阶,山东重工绿色智造产业城引领带动外资作用不断增强,到2025年,新增进出口实绩企业60家,年进出口总额200亿元以上。围绕基础较好、潜力巨大领域,厚积成势实现新跨越,步入全市前列:园区载体建设实现新跨越,举全区之力加快山东重工绿色智造产业城建设,优化提升莱芜医药产业园、不锈钢产业园等“区中园”,不断提升园区承载能力。钢铁新材料产业发展实现新跨越,积极推动泰钢、九羊转型升级,推进400系不锈钢、模具钢服务下游制造业,到2025年,钢铁新材料主营业务收入超过1500亿元。科教强区实现新跨越,成为全市重要的创新高地、人才高地。48、围绕短板领域,聚力攻坚取得新突破,奋力实现赶超:区域发展质量取得新突破。优势互补、高质量发展的区域经济布局基本形成。传统产业实现高质量转型,可持续发展能力显著提升;新兴产业培育不断提速,黄河流域先进制造业中心功能不断完备。城乡融合发展体制机制不断健全,以人为核心的新型城镇化全面推进。文化传承弘扬取得新突破。公共文化服务体系和文化产业体系不断健全,全域旅游快速 29 发展,文化旅游产业比重不断提高,建成全国地域色彩浓厚的文化名区。(6)雪野片区生态保护和高质量发展专项规划 根据 雪野片区生态保护和高质量发展专项规划(2020-2035年)(征求意见稿),在现有自然增长速率基础上,综合考虑资源环境49、底线约束、世博战略定位、经济发展提升等因素,按照国家合理控制城市人口规模要求,规划雪野片区常住人口规模2035年达到15.9万人,城镇化率为75%。规划雪野片区2035年管理服务人口为19.1万人。在雪野片区构建“一核三脉四区多廊”的生态安全格局。“一核”即雪野湖生态核,雪野湖作为鲁中山区生态屏障双湖之一,具有重要的生物保护价值,应加强环境保护与生态修复,建设环湖生态景观带。“三脉”即通天河生态蓝脉、运粮河生态蓝脉、瀛汶河生态蓝脉;通天河、运粮河、瀛汶河等主要河流,发挥下泄洪水、生物走廊等功能。“四区”即北部山脉生态区、东北部山脉生态区、东部山脉生态区、南部山脉生态区,是片区内重要的生态保护区50、域,构建了良好山水格局。“多廊”即雪野生态核心与山脉生态区的廊道为一级生态绿廊,城镇功能区内公园绿地与防护绿地形成的廊道为二级生态绿廊。(7)莱芜区口镇总体规划 根据济南市莱芜区口镇总体规划(2018-2035年),规划区范围,东至长勺路镇域边界,南至鲁矿大道,西至镇域边界,北至青陈路,用地面积约60.5km2。现状镇域总人口为7.7万人,其中城镇人口为2.7万人,城镇化水平为35.1%。预测到 2035 年镇域总人口为 13.55 万人,其中城镇人口 11.45 万人(镇区7.7万人、重工产业城 3.75万人),城镇化率为 84.5%。镇域空间形成“一心、一核、两廊、一轴、五片”30 的空间51、结构。“一心”是指镇区综合服务中心;“一核”是指重工绿色智造产业核;“一轴”是以省道 242 线为载体形成镇域南北空间拓展轴;“两廊”是以镇域东西龙马河、汇河两条河流为基础形成的生态廊道;“五片”是指北部生态林业涵养区、东部山水观光区、中部综合服务区、南部一般农业示范区、西南部农业休闲区。31 3 水资源及其开发利用情况 分析莱芜区地表水资料量、地下水资源量和现状水质、水生态环境情况,以及水资源开发利用情况和面临的问题。3.1 水资源量 2017年至今,莱芜区降水无明显的丰枯变化,也未发生较大的旱涝灾害,因此本次水资源量计算沿用第三次水资源调查评价中济南市莱芜区、钢城区(原莱芜市)水资源调查评52、价(简称“调查评价”,下同)的成果。3.1.1 水资源分区 水资源分区是水资源管理、调查评价和开发利用的基础,也是水资源综合规划工作的基础。水资源分区采用区域区划的有关规定和方法,在高级分区中以水资源中地表水的区域形成(流域、水系)为主,在低级分区中,考虑供需系统及行政区域。莱芜区水资源分区,按照全国统一的水资源分区的有关规定,以全国水资源分区为基础,采用济南市莱芜区、钢城区(原莱芜市)水资源调查评价制定的水资源分区成果。莱芜区流域属于黄河区花园口以下大汶河流域大汶河莱芜以上,面积1640.1km2;流域属于小清河流域淄河莱芜以上,面积99.5km2。3.1.2 降水量(1)雨量站选择 本次评53、价选站原则:1)雨量站观测资料系列较长,质量较好;2)空间分布比较均匀,对降雨量变化梯度大的地区,选用雨量站适当加密。根据上述原则,结合莱芜区雨量资料的实际情况,本次评价共选用了 32 莱芜区境内和周边9处雨量站。(2)降水量 根据调查评价结果,降水量采用泰森多边形法计算,莱芜区19562016年多年平均降水量731.9mm。图3-1 莱芜区多年平均降雨量等值线图莱芜区年降水量特征值 表3-2 行政区 计算 面积(km2)统计年限 年数 统计参数 不同频率年降水量(mm)年均值(mm)Cv Cs/Cv 20%50%75%95%莱芜区 506.42 19562016年 61 731.9 0.2654、 2 885.31 715.46 596.15 449.44 506.42 19562000年 45 722.5 0.27 2 879.51 705.07 583.15 434.3 506.42 19802016年 37 715.9 0.27 2 871.41 698.58 577.78 430.3(3)降水量的时空分布 莱芜区多年平均降水量等值线总的分布趋势自东南向西北逐减,33 多年平均降水量从雪野水库的840mm向西部杨庄的700mm递减。1)降水年际变化大 从单站降水的年际变化看,变化剧烈。为了说明单站降水的年际变化,对雨量站的最大年和最小年降水量比值和极差做了统计计算。计算成果见下表55、。各站最大年、最小年的降水量比值Pmax/Pmin在3.60至5.65之间,降水量最大年与最小年的极差在985.1mm至1298.3mm之间,说明降水量的年际变化大。莱芜各站最大年、最小年降水量比值和极差表 单位:mm 表3-3 雨量站 所在 最大年 最小年 最大年与最小年比值 极差 名称 水资源区 行政区 年降水量 出现年份 年降水量 出现年份 莱芜 大汶河区 莱芜区 1404.9 1964 280.8 1989 5.00 1124.1 雪野水库 1373.9 1964 316.2 1989 4.35 1057.7 大冶水库 1275.1 1964 263.5 1989 4.84 1011.56、6 茶业口 1503.3 1964 417.5 1989 3.60 1085.8 上游 1477.8 1964 397.4 2014 3.72 1080.4 王大下 1263.1 1964 278.0 1989 4.54 985.1 谭家楼 1577.4 1964 279.1 1989 5.65 1298.3 2)降水量的年内分配不均 莱芜区19562016年多年平均年降水量为731.9mm。莱芜雨量站多年平均降雨量为721.6mm,35月份降水量101.1mm,占全年的14.0%;69月份降水量542.4mm,占全年的75.2%。大冶雨量站多年平均降雨量为691.7mm,35月份降水量82.57、3mm,占全年的13.3%;69月份降水量524.2mm,占全年的75.8%。谭家楼雨量站多年平均降雨量为753.71mm,35月份降水量105.7mm,占全年的13.3%;69月份降水量598.9mm,占全年的75.4%。说明年内降雨多集中在汛期,其它时间分配小,年内变化大。34 3)地形对降水的影响明显 莱芜区的东、北、南为山区,西部为平原区,地形为向西部开口的盆地,受地形影响,莱芜区东南部和西北部一带降水量较大,多年平均降水量等值线由东南部、西北部山区向西部平原区递减,地形对气流的阻挡和抬升作用,使山地降水量多于平原。3.1.3 蒸发能力与干旱指数(1)水面蒸发 水面蒸发是反映陆地蒸发能58、力大小的指标。根据莱芜区及周边蒸发观测资料,通过整理分析,参考原莱芜市多年平均蒸发量数值,得到莱芜区多年平均蒸发量为1100mm,最大1461.8mm(1965年莱芜水文站实测);最小875.7mm(1979年莱芜水文站实测);计算的最大年与最小年的极值比为Emax/Emin=1.67。(2)陆面蒸发 陆面蒸发是流域内土壤和水体蒸发以及植物蒸腾散发之和。陆面蒸发的影响因素很多,直接观测很难。对于闭合流域而言,可视为:多年平均径流深和多年平均陆面蒸发量之和为该流域的多年平均降水量,即:=eX ER+,则=-eEX R 式中:X为多年平均降水量;R为多年平均径流深;Ee为多年平均陆面蒸发量。参照推59、求的莱芜市多年平均径流深,莱芜区多年平均径流深R=196.3mm及多年平均降水量X=732.2mm,求得多年平均陆面蒸发量Ee=535.9mm。35 (3)干旱指数 干旱指数系指年蒸发能力与年降水量的比值,是反映气候干湿程度的指标。即:/TPrEP=将19802016年同步期的多年平均降水量等值线图与多年平均水面蒸发量等值线图重叠在一起,用交叉点法(或网格法)求出交叉点(或网格中心)的干旱指数,莱芜区干旱指数在1.481.62之间,平均为1.55,介于13之间,属半湿润气候带。3.1.4 地表水资源量 地表水资源量指的是河流、湖泊等地表水体中可以逐年得到恢复和更新的淡水量,也即地表淡水动态水量60、。大气降水是其主要补给来源,河川径流是其最主要组成部分。影响河川径流形成的因素很多,下垫面因素主要包括地形、土壤、地质、植被、湖泊等。我国在水资源评价中,把由降水后形成的天然河川径流量称为地表水资源量,其中包括河川基流量。莱芜区地处山丘区,地表水资源评价采用了山丘区地表水资源的评价方法。(1)年径流深分布 采用莱芜区内的莱芜水文站和雪野水文站进行径流分析,莱芜区19562016年多年平均年径流深为185.3mm,由东北向西南呈减少趋势。36 图3-2 莱芜区多年平均径流深等值线图(2)地表水资源量 在计算水资源计算区地表水资源量时,采用了如下方法:分区内有控制站,将选用站近期下垫面条件下的天然61、径流量系列,作为该分区的天然年径流量系列。未控制区径流量的计算,分以下几种情况分别进行:1)面积比缩放法。当分区内选用水文站(一个或几个)能控制该分区绝大部分集水面积,且控制站上下游降水、产流等条件相近时,根据控制站天然年径流深,推求未控区的年径流量,即 区间控控区间FFWWii=11 雪野站 莱芜站 37 其中:F区间、F控分别为未控区和控制站的面积;W控为控制站的径流量。2)径流系数法。当分区内控制站上、下游降水量差异较大而产流条件相似时,借用控制站的年径流系数及未控区的年降水量,推求未控区的年径流量。即:WPF=区间控区间区间 其中:P区间、F区间分别为未控区的面雨量、未控区面积;控为控62、制站年径流系数。按照上述方法,计算行政分区地表水资源量1956-2016系列。在此基础上,采用适线法(取Cs=2Cv)对水资源级分区、行政分区地表水资源量的不同系列进行了频率分析计算,给出相应的特征值。根据调查评价结果,莱芜区19562016年多年平均年径流量3.22亿m3;全区保证率20、50、75、95的地表水资源量分别为:4.65亿m3、2.83亿m3、1.78亿m3、0.79亿m3。莱芜区地表水资源量特征表 表3-4 行政区 统计年限 年数 统计参数 不同频率年地表水资源量(万m3)年均值(万m3)Cv Cs/Cv 20%50%75%95%莱芜区 19562016年 61 32205 63、0.61 2 46550.1 28311.5 17766.0 7935.6 19562000年 45 31783 0.62 2 46116.8 27814.4 17299.5 7588.6 19802016年 37 30220 0.66 2 44504.4 25967.5 15560.1 6317.6 38 图3-3 莱芜区1956-2016年地表水资源量频率曲线 3.1.5 地下水资源量 此次地下水资源评价的主要对象是与大气降水和地表水体有直接联系,易于开采和易于更新的浅层地下水(包括潜水和微承压水),也就是重点评价低矿化度的多年平均淡水资源。此次地下水资源评价是以现状条件为评价的基础。所谓64、现状条件,系指目前现有的水务工程设施、引灌方式和地下水开发利用水平。39 地下水的储存、分布及其动态特征,受降水特点、地质、地貌、水文地质条件及开采条件等综合因素所制约。根据上述诸因素,划分评价类型区,划定分区时以水文地质条件为基本特征,考虑到地下水与地表水之间的天然联系,尽量与地表水分区相一致。莱芜区地下水资源评价分区面积表 单位:km2 表3-5 行政分区 总面 积 水面 面积 其他不透 水面积 计算 面积 平原区计算面积 山丘区计算面积 淡水区 面积 M1g/L M2g/L 2g/L M3g/L 3g/L M5g/L M 5g/L M1g/L M2g/L 莱芜区 1738 21.9 5565、.6 1738.0 275.8 276.7 1447.1 1448.4 1738.0(1)平原区地下水资源量 平原区地下水总补给量扣除井灌回归补给量,为平原区地下水资源量。平原区补给量包括降水入渗补给、引河(库)灌溉入渗补给量、山前侧向补给量和井灌回归补给量。均衡计算区内各项20012016年期间的多年平均地下水补给量之和为该区的多年平均地下水总补给量。平原淡水区多年平均地下水总补给量7496.2万m3/a,地下水总补给量模数为27.5万m3/km2。根据调查评价计算结果,平原淡水区计算面积276.7km2,地下水资源量6890.0万m3/a,地下水资源模数24.90万m3/km2,其中矿化度66、M1g/L的地下水资源量为6868.5万m3。平原区地下水总排泄量包括潜水蒸发量、河道排泄量、侧向流出量和地下水实际开采量,均衡计算区内各项地下水排泄量之和为该区的多年平均地下水总排泄量。根据调查评价计算结果,20012016年期间平原区多年平均地下水总排泄量为7956.27万m3/a,平原区浅层地下水多年平均蓄变量为313.46万m3/a。全区平原区补给量、排泄量及蓄变量的相对均衡差为1.96%。(2)山丘区地下水资源量 40 山丘区由于地形、地貌、地层岩性、地质构造都较复杂,根据补、排平衡原理,以总排泄量推求地下水资源量。总排泄量=河川基流量+河谷潜流量+山前侧向流出量+未计入河川基流的山67、前泉水出露量+人工开采净耗量。根据调查评价计算结果,莱芜区山丘区计算面积1448.4km2,多年(20012016年)平均地下水资源量(M2g/L)为1.89亿m3,地下水资源模数为13.07万m3/km2,其中矿化度M1g/L的地下水资源量为1.71亿m3,地下水资源模数为11.80万m3/km2。(3)地下水资源量 地下水资源量=总排泄量(降水入渗补给量)+区外地表水体补给量地下水蓄水变量。根据调查评价计算结果,全区计算面积1725.1km2,多年(20012016年)平均地下水资源量(M2g/L)为2.45亿m3,地下水资源模数为14.21万m3/km2,其中矿化度M1g/L的地下水资源68、量为2.31亿m3,地下水资源模数为13.37万m3/km2。3.1.6 水资源总量 本次水资源总量采用水平衡法计算。W=Rs+Pr=R+Pr-Rg 式中:W水资源总量;Rs地表径流量(河川径流量与河川基流量之差);Pr降水入渗补给量;R河川径流量,即地表水资源量;Rg河川基流量。根据调查评价分析计算,19562016年多年平均水资源总量为4.35 41 亿m3。全区保证率20、50、75、95的水资源总量分别为:6.05亿m3、3.96亿m3、2.69亿m3、1.40亿m3。莱芜区水资源总量特征表 表3-6 计算 面积(km2)统计年限 年数 统计参数 不同频率水资源总量(万m3)年均值(万69、m3)Cv Cs/Cv 20%50%75%95%1738 19562016年 61 43494.2 0.52 2.00 60524.8 39640.2 26920.5 14033.3 19562000年 45 42729.3 0.51 2.00 59182.2 39085.7 26768.9 14186.2 19802016年 37 41424.1 0.53 2.00 57903.3 37612.7 25326.9 12988.3 3.2 水质评价 根据济南市莱芜区环境质量报告书(2020年度)中水环境质量检测结果评价本区水质。3.2.1 饮用水源地 莱芜区饮用水源地包括地下饮用水源地和地表饮70、用水源地(水库)。地下饮用水源地执行地下水质量标准(GB/T 148482017)类标准;水库执行地表水环境质量标准(GB 38382002)类标准。1.地下水 莱芜区设2个供水工程水井监测点位,分别为寨里镇龙泉供水中心水井、口镇枣园集中供水工程水井,2020年10月份和11月份对两处供水中心水井进行监测,监测39项指标。监测结果表明,所有指标均达标。地下水监测结果 表3-7 监测日期 序号 检测项目 检测结果 限值 单位 寨里镇龙泉供水中心水井 口镇枣园集中供水工程水井 2020.10.21 1 色度 5 5 15 度 2 嗅和味 无异臭、异味 无异臭、异味 无异臭、异味/3 浑浊度 1 171、 3 NTU 42 4 肉眼可见物 无 无 无/5 pH值 7.01 6.61 6.58.5 无量纲 6 总硬度 331 419 450 mg/L 7 溶解性总固体 436 958 1000 mg/L 8 硫酸盐 71.3 159 250 mg/L 9 氯化物 36.4 109 250 mg/L 10 铝 1.36 10-2 1.77 10-2 0.20 mg/L 11 耗氧量(CODMn,以O2计)1.7 2.72 3.0 mg/L 12 氨氮 0.057 0.121 0.50 mg/L 13 菌落总数 36 28 100 CFU/mL 14 硝酸盐 18.8 18.1 20.0 mg/L 72、15 氟化物 0.4 0.378 1.0 mg/L 16 钠 26.7 28.5 200 mg/L 17 总放射性 0.085 0.047 0.5 Bq/L 18 总放射性 0.014 0.029 1.0 Bq/L 2020.11.12 1 色度 5 5 15 度 2 嗅和味 无异臭、异味 无异臭、异味 无异臭、异味/3 浑浊度 1 1 3 NTU 4 肉眼可见物 无 无 无/5 pH值 7.43 7.62 6.58.5 无量纲 6 总硬度 299 435 450 mg/L 7 溶解性总固体 718 824 1000 mg/L 8 硫酸盐 55.7 134 250 mg/L 9 氯化物 29.73、9 104 250 mg/L 10 铝 1.0410-2 1.1410-2 0.20 mg/L 11 耗氧量(CODMn,以O2计)0.61 1.54 3.0 mg/L 12 氨氮 0.116 0.196 0.50 mg/L 13 菌落总数 41 22 100 CFU/mL 14 硝酸盐 18.6 9.63 20.0 mg/L 15 亚硝酸盐 0.004 0.006 1.00 mg/L 16 氟化物 0.957 0.89 1.0 mg/L 17 钠 71.5 66.1 200 mg/L 18 总放射性 0.24 0.191 0.5 Bq/L 19 总放射性 0.351 0.395 1.0 Bq74、/L 2.地表水 莱芜区设1个地表水饮用水水源地监测点位,为大冶水库,从2020年7月份开始,每月进行监测,监测指标29项。根据监测结果,大冶水库水质BOD5 7月、8月超标,超标倍数分别 43 为0.45倍、0.05倍,9月-12月均达标;总氮8月超标,超标倍数1.25倍,7月、9月12月均达标;7月12月其余指标均能够达到地表水环境质量标准(GB 38382002)类标准要求。3.2.2 地表水质量 1.例行监测断面 2020年7月份开始,对7个水质断面进行监测。水质监测断面一览表 表3-8 水 体 监测点位 赢汶河 雪野水库 莱明路桥 方下河 李家镇 大冶水库 嘶马河 高家洼 大汶河 杜75、官庄大桥 西海公园 根据数据汇总,大汶河例行监测断面水质不能稳定达到地表水环境质量标准(GB 38382002)类标准;其余河流例行监测断面水质不能稳定达到地表水环境质量标准(GB 38382002)类标准。大汶河-杜官庄大桥监测点8月、10月、11月COD达标,7月、9月、12月超标,最大超标倍数0.9;牟汶河-西海公园监测点COD7月12月均超标,最大超标倍数1.05;雪野水库、莱明路桥、李家镇、大冶水库监测点位COD7月12月均达标;高家洼监测点7月份COD超标,超标倍数0.73,8月12月均达标。大汶河-杜官庄大桥监测点氨氮7月-12月均监测达标;大汶河-西海公园断面7月、12月氨氮超76、标,超标倍数分别为0.96和0.03;雪野水库、莱明路桥、李家镇、高家洼、大冶水库监测点 44 位氨氮7月12月均监测达标。2020年下半年各监测断面7月、8月水质较差,9月12月水质基本保持一个水平,较7月、8月水质较好。见图3-4和图3-5。图3-4 莱芜区例行监测断面COD监测数据分布图 图3-5 莱芜区例行监测断面BOD监测数据分布图 45 图3-6 莱芜区例行监测断面总磷监测数据分布图 图3-7 莱芜区例行监测断面总氮监测数据分布图 2.市控及以上水质监测断面水质状况 莱芜区共设置市控及以上断面6个,分别为嬴汶河留村断面、淄河东车夫断面、嘶马河入牟汶河断面、方下河入牟汶河断面、牟汶河77、贺小庄断面、嬴汶河徐家汶断面。其中牟汶河贺小庄断面、嬴汶河徐家汶断面为省控及以上水质监测断面。考核指标4个,分别为COD、氨氮、总磷、氟化物。46 2020年8月份开始,对6个河流断面进行了监测。断面水质状况见下表。2020年下半年,在所监测的6个断面中,符合类标准的断面3个,占监测断面总数的50%;符合类标准的断面1个,占监测断面总数的17%;符合类标准的断面2个,占监测断面总数33%。2020年莱芜区河流断面水质状况统计表 表3-9 断面名称 断面水质目标类别 断面水质监测类别 嬴汶河 留村 嬴汶河 徐家汶 淄河 东车夫 嘶马河 入牟汶河口 方下河 入牟汶河口 牟汶河 贺小庄 3.水功能区78、达标情况 1)省级水功能区水质达标情况 水功能区水环境质量评价按照地表水资源质量评价技术规程(SL395-2007)的技术要求,以 地表水环境质量标准(GB3838-2002)为评价标准,采用全参数评价法和双参数评价法进行水质评价。济南市共有19个省级水功能区,其中莱芜区3个。根据2019年1月至12月济南市水功能区水质通报,雪野水库饮用水源区水质目标为类,全参数评价和双参数评价水质全部达标;嬴汶河莱芜农业用水区水质目标为类,全参数评价和双参数评价水质全部达标;嬴汶河莱芜源头水保护区水质目标为类,5月、7月、10月、11月、12月,全参数评价和双参数评价水质全部达标,其余月份不达标。详见下表。79、47 2019年济南市莱芜区省级水功能区水质监测评价表 表 3-7 月份 水功能区 名称 流域 水资源三 级区 河流(湖库)名称 功能区范围 监测 断面 功能区长度(km)/面积(km2)水质 目标 全参数评价 主要超水质目标 污染物及超标倍数 双参数评价 备注 起始 断面 终止 断面 水质 现状 是否 达标 水质 现状 是否 达标 1 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼 王家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 380、9.4 不达标 高锰酸盐指数(0.4),COD(0.1),五日 生化需氧量(0.1)不达标 2 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼 王家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 高锰酸盐指数(0.3),五日生化需 氧量(0.2),COD(0.1)不达标 3 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼81、 王家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 不达标 4 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼 王家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 高锰酸盐指数(0.3),COD(0.1),BOD5(0.03)不达标 5 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 48 月份 水功能区 名称 流82、域 水资源三 级区 河流(湖库)名称 功能区范围 监测 断面 功能区长度(km)/面积(km2)水质 目标 全参数评价 主要超水质目标 污染物及超标倍数 双参数评价 备注 起始 断面 终止 断面 水质 现状 是否 达标 水质 现状 是否 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼 王家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 达标 达标 6 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼 王83、家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 COD(0.2),BOD5(0.2),总磷(0.2)不达标 7 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼 王家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 达标 达标 8 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪84、野水库 坝下 王家洼 王家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 劣 不达标 总磷(3.6),COD(0.2)达标 9 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼 王家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 高锰酸盐指数(0.2),COD(0.1)不达标 10 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达85、标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼 王家洼 36.5 达标 达标 49 月份 水功能区 名称 流域 水资源三 级区 河流(湖库)名称 功能区范围 监测 断面 功能区长度(km)/面积(km2)水质 目标 全参数评价 主要超水质目标 污染物及超标倍数 双参数评价 备注 起始 断面 终止 断面 水质 现状 是否 达标 水质 现状 是否 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 达标 达标 11 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河86、 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼 王家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 达标 达标 12 月 雪野水库 饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 嬴汶河莱芜 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库 坝下 王家洼 王家洼 36.5 达标 达标 嬴汶河莱芜 源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 达标 达标 50 2)市级水功能区水质达标情况 济南市共有83个市级水功能区,其中莱芜区4个。根据2019年1月至12月济南市水功能区水质通报,大汶河莱城工业用水87、区水质目标为类,除7月、9月、12月全参数评价水质不达标和9月双参数评价不达标,其他月份全部达标;雪野水库雪野旅游区饮用水源区水质目标为类,全参数评价和双参数评价水质全部达标;嬴汶河农高区农业用水区水质目标为类,全参数评价和双参数评价水质全部达标;嬴汶河源头水保护区水质目标为类,5月、7月、8月、10月、11月、12月全参数评价和双参数评价水质全部达标,其余月份不达标。详见表3-8。市级水功能区按行政区域划分,2019年莱芜区水质达标率全参数为79.2%,双参数为85.4%。详见表3-9。51 2019年济南市莱芜区市级水功能区水质监测评价表 表 3-8 月份 功能区所在行政区 水功能区名称 88、流域 水资源 三级区 河流(湖库)名称 功能区范围 监测断面 功能区长度(km)/面积(km2)水质 目标 全参数评价 全参数主要超水质目标污染物 及超标倍数 双参数评价 双参数主要超水质目标污染物及超标倍数 起始断面 终止断面 水质 现状 是否 达标 水质 现状 是否 达标 1 月 莱芜 大汶河莱城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 达标 达标 马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 达标 莱芜 嬴汶河源头 水保护区 黄89、河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 高锰酸盐指数(0.4),COD(0.1),五日生化需氧量(0.1)不达标 高锰酸盐指 数(0.4)2 月 莱芜 大汶河莱城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 达标 达标 马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅 游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 达标 莱芜 嬴汶河源 头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 高锰酸盐指数(0.3),五日生化需氧量(090、.2),COD(0.1)不达标 高锰酸盐指 数(0.3)3 月 莱芜 大汶河莱 城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 达标 达标 马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅 游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 达标 莱芜 嬴汶河源 头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 高锰酸盐指数(0.5),五日生化需氧量(0.1)不达标 高锰酸盐指 数(0.5)4 月 莱芜 大汶河莱城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄91、 莱芜 24 达标 COD(0.2),总磷(0.2),BOD5(0.05)达标 COD(0.2)马小庄 52 月份 功能区所在行政区 水功能区名称 流域 水资源 三级区 河流(湖库)名称 功能区范围 监测断面 功能区长度(km)/面积(km2)水质 目标 全参数评价 全参数主要超水质目标污染物 及超标倍数 双参数评价 双参数主要超水质目标污染物及超标倍数 起始断面 终止断面 水质 现状 是否 达标 水质 现状 是否 达标 莱芜 雪野水库雪野旅 游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区 农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 1692、.3 达标 达标 莱芜 嬴汶河源 头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 高锰酸盐指数(0.3),COD(0.1),BOD5(0.03)不达标 高锰酸盐指数(0.3)5 月 莱芜 大汶河莱城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 达标 高锰酸盐指数(0.4),COD(0.3),氨氮(0.2),总磷(0.3)达标 COD(0.3),氨氮(0.2)马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅 游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 93、达标 莱芜 嬴汶河源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 达标 达标 6 月 莱芜 大汶河莱城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 达标 COD(0.2),BOD5(0.1)达标 COD(0.2)马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅 游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 达标 莱芜 嬴汶河源 头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 COD(0.2),BOD5(0.2),总磷(0.294、)不达标 高锰酸盐指数(0.03)7 月 莱芜 大汶河莱城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 劣 不达标 总磷(0.9),COD(0.5),高锰酸盐指数(0.3)达标 COD(0.5)马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅 游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 达标 53 月份 功能区所在行政区 水功能区名称 流域 水资源 三级区 河流(湖库)名称 功能区范围 监测断面 功能区长度(km)/面积(km2)水质 目标 全参数评价 全参数主要超水质目标污染物 及95、超标倍数 双参数评价 双参数主要超水质目标污染物及超标倍数 起始断面 终止断面 水质 现状 是否 达标 水质 现状 是否 达标 莱芜 嬴汶河源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 达标 达标 8 月 莱芜 大汶河莱城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 劣 达标 总磷(0.6),氨氮(0.3)达标 氨氮(0.3)马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅 游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 达标 莱芜 嬴汶河源头水保护区 黄河96、 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 劣 不达标 总磷(3.6),COD(0.2)达标 9 月 莱芜 大汶河莱城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 劣 不达标 氨氮(1.4),总磷(1.1)劣 不达标 氨氮(1.4)马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅 游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 达标 莱芜 嬴汶河源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 不达标 高锰酸盐指数(0.2),COD(0.1)不达标97、 高锰酸盐指 数(0.2)10 月 莱芜 大汶河莱城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 劣 达标 总磷(0.6),氨氮(0.5)劣 达标 氨氮(0.5)马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 达标 莱芜 嬴汶河源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 达标 达标 11 月 莱芜 大汶河莱城工业用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 劣 达标 氨氮(0.5)劣 达标 氨氮(098、.5)马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅 游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野水库(12.5)达标 达标 54 月份 功能区所在行政区 水功能区名称 流域 水资源 三级区 河流(湖库)名称 功能区范围 监测断面 功能区长度(km)/面积(km2)水质 目标 全参数评价 全参数主要超水质目标污染物 及超标倍数 双参数评价 双参数主要超水质目标污染物及超标倍数 起始断面 终止断面 水质 现状 是否 达标 水质 现状 是否 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 达标 莱芜 嬴汶河源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下99、游 39.4 达标 达标 12 月 莱芜 大汶河莱城工业 用水区 黄河 大汶河 大汶河 站里 马小庄 莱芜 24 劣 不达标 总磷(1.3)达标 马小庄 莱芜 雪野水库雪野旅 游区饮用水源区 黄河 大汶河 嬴汶河 雪野 水库(12.5)达标 达标 莱芜 嬴汶河农高区农业用水区 黄河 大汶河 嬴汶河 卞官庄 王家洼 王家洼 16.3 达标 达标 莱芜 嬴汶河源头水保护区 黄河 大汶河 嬴汶河 源头 雪野水库 入口 西下游 39.4 达标 达标 55 2019年济南市莱芜区市级水功能区水质达标情况统计表 表 3-9 月份 水功能区单元个数 评价水功能区单元个数 达标个数 不达标个数 达标率(%)全100、参数 双参数 全参数 双参数 全参数 双参数 1 月 4 4 3 3 4 4 75.0 75.0 2 月 4 4 3 3 4 4 75.0 75.0 3 月 4 4 3 3 1 1 75.0 75.0 4 月 4 4 3 3 1 1 75.0 75.0 5 月 4 4 4 4 0 0 100.0 100.0 6 月 4 4 3 3 1 1 75.0 75.0 7 月 4 4 3 4 1 0 75.0 100.0 8 月 4 4 3 4 1 0 75.0 100.0 9 月 4 4 2 2 2 2 50.0 50.0 10 月 4 4 4 4 4 4 100.0 100.0 11 月 4 4 4101、 4 0 0 100.0 100.0 12 月 4 4 3 4 1 0 75.0 100.0 合计 79.2 85.4 3)莱芜区水功能区划 根据莱芜市水功能区划(莱芜市水文局,2018年4月),莱芜区共划分为14个水功能一级区,28个水功能二级区。莱芜区水功能一级区为大汶河莱芜开发利用区、嬴汶河源头水保护区、嬴汶河莱城开发利用区、莲花河莱城开发利用区、孝义莱芜开发利用区、龙崮河高新区开发利用区、莲河莱芜开发利用区、嘶马河莱芜开发利用区、方下河莱芜开发利用区、牛泉河莱城开发利用区、运粮河雪野旅游区开发利用区、大王庄河莱芜开发利用区、寨里河莱芜开发利用区和槐树河农高区开发利用区。莱芜区水功能二级102、区28个,区划河长225.18km,面积20.86km2。其中工业用水区2个,区划河长29.5km;农业用水区20个,区划河长182.78km;饮用水源区6个,区划河长13km,区划面积20.86km2。56 图3-4 莱芜区重点水功能区(4)饮用水源地情况 莱芜区现状地表饮用水源地主要有岭东水库和大冶水库,为莱芜区供水的地表饮用水源地还有钢城区乔店水库和杨家横水库。按照 莱芜市水功能区划(莱芜市水文局,2018年4月)和莱芜市2018年度区域水功能区水质监测报告(莱芜市水文局,2018年12月),岭东水库位于运粮河上游,运粮河雪野旅游区饮用水源区起始断面为东栾宫,终止断面为上游。河长13km103、,代表断面为上游,水质目标为类,水质现状为类,水质达标;大冶水库莱城饮用水源区起始断面为大冶水库入口,终止断面为大冶水库大坝,面积6.2km2,水质目标为类,水质现状为类,水质达标。57 乔店水库钢城饮用水源区起始断面为乔店水库入口,终止断面为乔店水库大坝,面积4km2,水质目标为类,水质现状为类,水质达标;杨家横水库钢城饮用水源区起始断面为杨家横水库入口,终止断面为杨家横水库大坝。面积 1.6km2,水质目标为类,水质现状为类,水质达标。根据济南市生态环境局公布的2019年1月至2019年12月济南市地级以上城市集中式生活饮用水水源水质状况报告 和 2019年济南市环境质量简报,乔店水库在2104、019年1月至2019年12月水质现状为类,达标率为100%。综上所述,莱芜区地表水饮用水源地水质目标为类,水质现状为类,水质达标程度较高。3.2.3 地下水质量 莱芜区现有城市集中供水水源1处,位于钢城区的鹏山泉水源地,为莱芜区一水厂供水。地下水水源依据 地下水质量标准(GB/T14848-2017)类标准判定。根据一水厂2020年1月至12月每日水质检测报告显示,12项检测项目中,总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌全部未检出;菌落总数标准限值100CFU/ml,检测结果为1CFU/ml;色度标准限值15铂钴,检测结果为5铂钴;浑浊度标准限值为1NTU,检测结果为0.2-0.4NTU;臭105、和味和肉眼可见物无;pH值标准限值为6.5-8.5,检测结果为7.1;耗氧量标准限值为3mg/l,检测结果为0.8-1mg/l;二氧化氯标准限值为0.1-0.8mg/l,检测结果为0.1-0.16mg/l;氨氮标准限值为0.5mg/l,检测结果为0.02mg/l。检测结论全部合格。3.2.4 水生态环境现状(1)河流水生态 莱芜区主要河道大汶河于1977、1978、1981、1982、1989、1990、58 2005、2007、2010先后发生9次断流干涸,最长断流河段44.7km,最大断流天数65天,均发生于1989年。详见表3-10。采用济南市莱芜区、钢城区(原莱芜市)水资源调查评价中分106、析成果,莱芜区主要河流生态敏感区和水域岸线被侵占情况见表3-11,大汶河莱芜段围垦、建筑物、垃圾、非法采砂侵占总面积1.08km2。河湖湿地水域岸线侵占情况见表3-12,水域岸线侵占面积2.03km2。(2)湖泊、湿地水生态 根据济南市莱芜区、钢城区(原莱芜市)水资源调查评价中分析成果,雪野水库水量,1980-2000年为7571.8万m3,2001-2016年,入湖水量为11743.8万m3;出湖水量1980-2000年为7318.0万m3,2001-2016年为10603.4万m3;湖泊水位1980-2000年为225.29m,2001-2016年为228.87m;湖泊水量1980-200107、0年为5863.2万m3,2001-2016年为10036.7万m3;湖泊面积变化1980-2000年为8.42km2,2001-2016年为11.1km2;由此可见,2001-2016年较1980-2000年入湖水量和出湖水量均有所增加。湖泊水位自2001-2016年相对于1980-2000年上升3.58m,湖泊水量增加4173.5万m3;湖泊面积增加2.68km2。详见表3-13。莱芜区河流断流(干涸)情况 表 3-10 河流名称 水资源三级区 水资源四级区 断流(干涸)年份(年)最长断流(干涸)河段长度(km)最长断流(干涸)河段长度发生年份 最大断流(干涸)天数(天)最大断流(干涸)天108、数发生年份 备注 大汶河 大汶河 大汶河区 1977.1978.1981.1982.1989.1990.2005.2007.2010 44.7 1989 65 1989 59 莱芜区主要河流生态敏感区和水域岸线被侵占情况 表 3-11 流域名称 水资源 三级区 地级 行政区 水域岸线侵占情况 涉及生态敏感区情况 侵占类别 总面积(km2)生态敏感区类型 生态敏感区河段 总长度(km)大汶河 大汶河区 莱芜区、钢城区 围垦、建筑 物、垃圾、非 法采砂侵占 1.08 水源保护区、饮用水源区:来自山东省水功能区划、大汶河岸线利用管理规划报告、嬴汶河莱芜段问题调查报告 52.6 莱芜区河湖湿地水域岸线109、侵占情况 表 3-12 水资源 三级区 地级 行政区 水域岸线现状面积(km2)水域岸线侵占面积(km2)备注 河流 湖泊 水库 湿地 河流 湖泊 水库 湿地 大汶河区 济南市 莱芜区 87.2 13.8 5.57 2.03 60 莱芜区湖泊水生态演变情况 表 3-13 湖泊 名称 水资源 三级区 地级 行政区 入湖水量 情况(万m3)出湖水量情况(万m3)湖泊水位变化(m)湖泊水量变化(万m3)湖泊面积变化(km2)变化 原因 干涸 情况 备注 1980 2000年 2001 2016年 1980 2000年 2001 2016年 1980 2000年 2001 2016年 变化值 1980110、 2000年 2001 2016年 变化值 1980 2000年 2001 2016年 变化值 雪野水库 大汶河 莱芜市 7571.78 11743.76 7317.96 10603.4 225.29 228.87+3.58 5863.17 10036.65+4173.48 8.42 11.10+2.68 库区 采沙 61 3.3 水资源可利用量评价 3.3.1 水资源可利用量分析原则(1)水资源可利用量概念 水资源可利用量是从资源的角度分析可能被消耗利用的水资源量。地表水资源可利用量是指在可预见的时期内,在统筹考虑河道内生态环境和其他用水的基础上,通过经济合理、技术可行的措施,可供河道外生活111、生产、生态用水的一次性最大水量(不包括回归水的重复利用)。地下水资源可利用量按浅层地下水资源可开采量考虑。地下水可开采量是指在可预见的时期内,通过经济合理、技术可行的措施,在不致引起生态环境恶化的条件下,允许从含水层中获取的最大水量。水资源可利用总量是指在可预见的时期内,在统筹考虑生活、生产和生态环境用水要求的基础上,通过经济合理、技术可行的措施,在当地水资源总量中可以一次性利用的最大水量。水资源可利用总量的计算,采用地表水资源可利用量与浅层地下水资源可开采量相加再扣除两者之间重复计算水量的方法分析估算。本次按流域分区分析多年平均情况下的水资源可利用量。(2)水资源可利用量分析原则 水资源可112、利用量是不同水平年可供水量分析的基本依据,是水资源合理配置的前提。水资源可利用量分析计算遵循以下原则:1)水资源可持续利用的原则 水资源可利用量是以水资源可持续开发利用为前提,水资源的开发利用要对经济社会的发展起促进和保障作用,且又不对生态环境造成破坏。水资源可利用量分析水资源合理开发利用的最大限度和潜力,将水资源的开发利用控制在合理的范围内,充分利用当地水资源和合 62 理配置水资源,保障水资源的可持续利用。2)统筹兼顾及保证河道内最小生态环境需水的原则 水资源开发利用遵循高效、公平和可持续利用的原则,统筹协调生活、生产和生态等各项用水。同时为保持人与自然的和谐相处,保护生态环境,促进经济社113、会的可持续发展,必须维持生态环境最基本的需水要求。因此,在统筹河道内与河道外各项用水中,应优先保证河道内最小生态环境需水要求。3)以流域水系为系统的原则 水资源的分布以流域水系的系统性为特征。流域内的水资源具有水力联系,它们之间相互影响、相互作用,形成一个完整的水资源系统。水资源量是按流域和水系独立计算的,同样,水资源可利用量也应按流域和水系进行分析,以保持计算成果的一致性、准确性和完整性。4)因地制宜的原则 由于受地理条件和经济发展的制约,各地水资源条件、生态环境状况和经济社会发展程度不同,各地水资源开发利用的模式也不同。因此,不同类型、不同流域水系的可利用量分析应根据资料条件和具体情况,选114、择相适宜的计算方法。本次水资源可利用量计算沿用20162018年的第三次水资源调查评价中济南市莱芜区、钢城区(原莱芜市)水资源调查评价(简称“调查评价”,下同)的成果。3.3.2 地表水资源可利用量 根据调查评价计算结果,按照计算区面积,得到莱芜区多年平均情况下地表水资源可利用量为1.96亿m3,地表水资源可利用率为 63 65.0%。地表水资源可利用量特征表 单位:万m3 表3-14 水资源分区名称 计算面积(km2)年份 地表水资源量 河道内生态环境需水量 生态环境需水量占地表水资源量百分比(%)地表水资源可利用量 地表水资源可利用率(%)大汶河 1737.6 19802016年 3022115、0 11691 38.7 19646 65.0 3.3.3 地下水资源可开采量 根据含水层类型、地下水富水程度、调蓄能力、开发利用情况等,用实际开采量调查法、实际开采量模数类比法分析确定。根据 调查评价 计算结果,莱芜区2001年2016年地下水可开采量为1.76亿m3/a,可开采模数为10.2万m3/km2。其中平原区地下水可开采量为6338.8万m3/a,可开采模数为22.9万m3/km2,山丘区地下水资源可开采量为1.13亿m3/a,可开采模数为7.8万m3/km2。多年平均浅层地下水可开采量 单位:面积(km2),水量(万 m3),模数(万 m3/km2)表 3-15 年限 水资源分区116、 平原区 山丘区 合计 四级区 计算 面积 地下水总补给量 地下水可开采量 地下水可开采量模数 计算 面积 地下水 资源量 地下水 可开采量 地下水可开采量模数 地下水 可开采量 地下水可开采 量模数 2001 2016 大汶河区 276.7 7496.2 6338.8 22.9 1448.4 18926.5 11256 7.8 17594.8 10.2 1980 2016 大汶河区 276.7 7673.7 6502.1 23.5 1448.4 17233.3 10259 7.1 16761 9.7 3.3.3 水资源可利用总量 水资源可利用总量是指在可预见的时期内,在统筹考虑生活、生产和生117、态环境用水的基础上,通过经济合理、技术可行的措施在当地水资源中可以一次性利用的最大水量。64 本次水资源评价水资源可利用量的计算,采用地表水资源可利用量与浅层地下水资源可开采量相加扣除两者之间重复计算量的方法估算。计算公式如下:Q总Q地表Q地下-Q重 其中:Q重平可(Q渠Q田)+山可Q基 式中:Q总水资源可利用总量;Q地表地表水资源可利用量;Q地下浅层地下水资源可开采量;Q重重复计算量;Q渠渠系渗漏补给量;Q田田间地表水灌溉入渗补给量;Q基山区河川基流量;平可平原区可开采系数;山可山区可开采系数。经计算,莱芜区2001-2016年多年平均水资源可利用总量为2.71亿m3,水资源可利用率为62.118、3%。3.4 水资源开发利用现状 3.4.1 莱芜区水资源管理刚性约束(1)用水总量控制指标 根据关于印发各区县2019年度水资源管理控制目标的通知济水发2019129号和济南市城乡水务局、济南市生态环境局关于印发各区县2020年度水资源管理控制目标的通知 济水发202056号,莱芜区20192020年度用水总量控制指标为2.60亿m3,其中地表水1.49亿m3,地下水1.11亿m3。65 (2)用水效率控制指标 莱芜区2019年用水效率控制指标:万元工业增加值用水量比2015年下降12%,万元国民生产总值用水量比2015年下降15%。莱芜区2020年用水效率控制指标:万元工业增加值用水量比2119、015年下降15%,万元国民生产总值用水量比2015年下降18%。(3)年度重要江河湖泊水功能区水质达标率控制目标 莱芜区2019年水质达标率控制目标:纳入水功能区数量4个,达标数量3个,达标率75%。莱芜区2020年水质达标率控制目标:纳入水功能区数量6个,达标数量5个,达标率83.3%。3.4.2 供水基础设施(1)地表水源工程 截至2019年底,莱芜区共建成大中型水库5座,总库容2.85亿m3,兴利库容2.08亿m3。小型水库152座,其中小(1)型水库24座,小(2)型水库128座,总库容7121.13万m3,兴利库容4477.28万m3。大型拦河闸1座,大汶河拦河闸工程位于牛泉镇大庄120、村西,控制流域面积1323km2,总库容2000万m3。莱芜区中型以上水库主要指标表 表 3-16 名称 所在河流 流域面积(km2)总库容(万m3)兴利库容(万m3)兴利水位(m)死库容(万m3)雪野水库(增容后)大汶河支流嬴汶河 444 19782 14797 232.74 741 大冶水库(增容后)大汶河支流方下河 163 5293 3862 236.46 86.8 沟里水库(增容后)大汶河支流莲花河 44.6 1129 761.37 207.37 21.11 公庄水库 嬴汶河支流大槐树河 31.1 1216.22 663 194.8 135 鹁鸽楼水库 大汶河支流牛泉河 24.9 10121、95 694.5 230.52 52.5 合计 707.6 28515.2 20777.9 1040.3 1)雪野水库 66 雪野水库位于雪野旅游区,大汶河支流嬴汶河上游,控制流域面积444km2。1958年建设,2010年实施除险加固,2015年完成水库增容工程,总库容1.98亿m3,兴利库容1.47亿m3,是一座以防洪、工业供水为主,兼顾灌溉、发电、旅游等综合利用的大(2)型水库。2)大冶水库 大冶水库位于大汶河支流方下河上,口镇街道大冶村北。控制流域面积163km2。水库于1958年3月动工兴建,7月建成。2014年2018年进行大冶水库增容工程,增容后总库容5519万m3,兴利库容38122、63万m3,是一座集防洪、城市供水等综合利用的中型水库。3)沟里水库 沟里水库位于高庄街道沟里村南,大汶河支流莲花河上,控制流域面积44.6km2。水库于1964年12月动工兴建,1965年7月竣工。2008年水库进行了除险加固,2018年完成了水库增容,增容后总库容1129万m3,兴利库容761万m3,兴利水位207.37m,是一座集防洪、灌溉、供水等综合利用的中型水库。4)公庄水库 公庄水库位于寨里镇公家庄村东,嬴汶河支流大槐树河,水库控制流域面积31.1km2,水库始建于1978年10月,2010年12月完成除险加固,设计总库容1216.22万m3,兴利库容663万m3,是一座集防洪、灌123、溉、供水等综合利用的中型水库。5)鹁鸽楼水库 鹁鸽楼水库位于牛泉镇鹁鸽楼村南,大汶河支流牛泉河上,控制流域面积24.9km2。水库于1978年5月建成,2010年12月完成除险加固,设计总库容1095万m3,兴利库容694.5万m3,兴利水位230.52m,是一座 67 集防洪、灌溉等综合利用的中型水库。(2)地下水源工程 莱芜区现有城市集中供水地下水源1处,位于钢城区的鹏山泉水源地,为莱芜区一水厂供水,设计供水能力5万m3/d,现状运行规模1万m3/d。鹏山泉地下水源地位于钢城区辛庄镇百咀红村,控制面积20km2,开采第四系孔隙水和奥陶系灰岩岩溶水,有开采井12眼,其中9眼为第四系水井,勘查124、可开采量5万m3/d,实际开采量为1万m3/d,主要向城区生活供水。城市集中供水水源地布局表 表3-17 水源名称 设计供水能力(万m3/d)现状运行规模(万m3/d)备注 鹏山泉水源地 5 1 属于钢城区,为莱芜区一水厂供水(3)供水工程 莱芜区现状城市供水水厂包括:一水厂、鹏山净水厂、城源水厂和龙兴水厂,设计供水规模17万m3/d,实际日供水10万m3,水厂水源以地表水为主。莱芜自来水公司旗下有三个水厂,分别为一水厂、鹏山净水厂和城源水厂。公司综合日供水能力达到13万m3,供水管网总长度达到248km,供水面积达到60余km2,主要供水范围为张家洼街道、凤城街道城区部分、鹏泉街道城区东南部125、,服务人口30万。鹏山净水厂位于钢城区辛庄镇北咀红村,水源为乔店水库地表水,设计供水能力4万m3/d,实际最大供水规模为3.6万m3/d。城源水厂位于城区振兴路南侧,长勺路西侧,水源为大冶水库地表水,远期设计供水规模10万m3/d,一期完成设计供水规模5万m3/d,68 实际最大供水规模为3.2万m3/d。一水厂位于凤城东大街108号市自来水公司院内,现状水源为鹏山泉地下水,设计供水能力4万m3/d,实际最大供水规模为1万m3/d。龙兴净水厂位于莱芜高新区玉龙湖南畔,水源为杨家横水库、大冶水库地表水,设计供水规模4万m3/d,实际最大供水规模为1.6万m3/d。供水范围为磁莱铁路以北部分,西至126、香山路,北至高新区北边界,东至高新区东边界;磁莱铁路以南部分,西至凤凰路,东至高新区东边界,南至高新区南边界。图3-5 莱芜区城市现状公共供水厂布局图 69 莱芜区城市现状公共供水厂一览表 表3-18 水厂名称 所在乡镇 供水水源 类型 取用水单位 名称 供水范围 设计供水 规模(万m3/d)实际供水 规模(万m3/d)鹏山净水厂 辛庄街道 乔店水库 地表水 济南莱芜 自来水公司 张家洼街道办、凤城街道城区 部分、鹏泉街道 办城区东南部 4 3.4 城源水厂 张家洼 街道 大冶水库 地表水 5 4.0 一水厂 凤城街 道 鹏山泉地 下水源地 地下水 4 1 龙兴净水厂 鹏泉街 道 杨家横 水库127、 地表水 龙兴供水公司 鹏泉街道办 城区大部 4 1.6 合计 17 10.0 莱芜区现状农村规模化供水水厂9座包括:新城(口镇)水厂、寨山水厂、牛泉水厂、龙泉水厂、九龙泉水厂、北苗山供水中心、鹿野水厂、和庄水厂、长沟水厂,设计供水规模3.92万m3/d,实际日供水1.5万m3。口镇街道北部新城水厂,现状为农村水厂,由莱芜嬴城水务发展有限公司管理,水源为大冶水库地表水,设计供水规模2.0万m3/d,实际最大供水规模为0.7万m3/d。寨山水厂位于雪野水库上游,水源为岭东水库,由雪野旅游区建设集团下属的自来水公司管理,主要为景区及附近地区提供生活用水,设计供水规模1.2万m3/d,实际最大供水规128、模为0.8万m3/d。牛泉水厂水源为鹁鸽楼水库地表水与牛泉镇西上庄村南深井水,此水厂由山东金泰山水务建设集团下属公司管理。大英章水厂位于和庄镇英章水库下游大英章村北,以英章水库(兴利库容109万m3,流域面积3.2km2)为水源,设计供水规模1000m/d,供给和庄村等共16个村、14114人生活用水。鹿野水厂位于雪野街道胡家庄水库下游,以胡家庄水库(兴利库容93万m3,流域面积5.5km2)为主水源,地下水作为备用水源,设计日供 70 水能力1000m3,覆盖通天河下游13个村。2019年实施口镇新城水厂管网延伸工程,替换羊里九龙泉水厂、寨里龙泉水厂及方下镇地下水源并将大王庄镇驻地周边村庄并129、入供水管网。莱芜区农村规模化供水厂一览表 表 3-19 水厂名称 水厂所在地 供水水源 类型 设计供水规模(万m3/d)实际供水规模(万m3/d)牛泉水厂 牛泉镇 鹁鸽楼水库地表水、牛泉镇西上庄村南深井水 地下水、地表水 0.36 北苗山供水中心 苗山镇 苗山水源地深层地下水 地下水 0.2 新城(口镇)水厂 口镇街道 大冶水库 地表水 2.0 0.7 寨山水厂 雪野街道 岭东水库 地表水 1.0 0.8 鹿野水厂 雪野街道 胡家庄水库、地下水作为备用水源 地表水、地下水 0.21 大英章水厂 和庄镇 大英章水库 地表水 0.1 长沟水厂 大王庄镇 长沟水库 地表水 0.05 合计 3.92 130、1.5(4)调水工程 工业用水调水工程管理企业主要是莱芜水发集团和莱芜赢城水务有限公司两家经营。雪野水库向山东钢铁股份有限公司莱芜分公司(原莱钢集团)调水工程(雪银管线)是为解决莱钢大H型钢项目用水和原莱城区应急供水而实施的一项远距离调水工程。该工程为中型兴建项目,线路全长46.72km,分两级加压。自雪野水库放水洞出口开始,沿雪野水库干渠南下,后沿大冶灌区东上至管家河,该段全长20.46km,选用管径1.2m玻璃钢夹砂管、钢管及部分钢套砼管。然后经梁坡水库西向南,在莱芜 71 高新技术经济开发区内穿越辛大铁路向东,在李陈庄北穿越博莱高速,沿博莱高速南下,在秦家洼村东南向东,到赵家泉村北向东南131、至钢城区里辛镇玥庄的山东钢铁股份有限公司莱芜分公司型钢水厂,该段全长26.26km,选用管径1.0m玻璃钢夹纱管、钢管、部分钢套砼管及钢筋混凝土管。所有管道均为埋入地下走暗管,穿过铁路采用顶管下套管的方式,穿越河道部分采用等直径钢管。供水管道设两次加压泵站,雪野水库放水洞出水口附近设一级加压泵站,扬程为27m,二级加压泵站设在小洛庄村北,扬程45m,总扬程为72m,两级泵站装机容量分别为630kW和1300kW。目前管道有三处用水口,分别为山钢型钢水厂、城源水厂及莱芜高新区龙兴水厂,山钢型钢水厂用水为济南市审批局论证批准的用水方。大冶水库至莱钢供水输水管道工程城源水厂莱钢段(银大管线),起点位132、于城源水厂加压泵站,自城源水厂向南穿辛大铁路,穿莲河,经马庄铁矿、北坦路,沿大汶河北岸穿孝义河后,两次穿大汶河后至银湖水厂,自银湖水厂沿原有管道至莱钢水厂,全长28.885km,管径为DN800,管材为混凝土管、钢管。沟里水库补源及调水工程由加压泵站和输水管网组成,在沟里水库放水洞旁新建一座取水加压泵站从水库取水向电厂和莱钢供水,供水管网跨过水库溢洪道,沿库岸道路向北敷设至银大管线给莱钢供水。在汶河新建两座取水加压泵站,向水库补水,供水管网向南沿河敷设至沟里水库。汶河4#拦河坝取水加压泵站设计规模为2万m3/d,官厂拦河坝取水加压泵站设计规模为3万m3/d,沟里水库取水加压泵站设计规 72 模133、为3万m3/d,输水管管径均为DN600。图 3-6 莱芜区重点企业调水工程分布图 莱芜区重点企业调水工程一览表 表 3-20 水库/河流 供水对象 规划年许可水量(万m3)供水管线 管径/长度 供水公司 雪野水库 华能莱芜电厂 500 自建 管径不一/47.3km 济南市雪银供水有限公司(莱芜水利投资发展集团有限公司)华电莱城电厂 1062.5 自建 济南市雪银供水有限公司(莱芜水利投资发展集团有限公司)山钢集团莱芜分公司 1000.14 雪银 济南市雪银供水有限公司(莱芜水利投资发展集团有限公司)大汶河拦河闸 华能莱芜电厂 710 自建 DN600DN630/6.5km 大汶河 山东泰山钢134、铁集团公司 603.7 自建 大汶河盘龙 莱芜泰禾生化有限公司 236 自建 73 段 大汶河支流方下河 山东九羊钢铁集团公司 401.5 自建 嬴汶河 山东九羊钢铁集团公司 547.5 自建 沟里水库及汶河拦河坝 山钢集团莱芜分公司 460.9 银大 DN800/28.9km 莱芜市银大供水有限公司(莱芜水利投资发展集团有限公司)华能莱芜电厂 300 沟里水库补源及调水工程 DN600DN630/6.5km 中莱水务有限责任公司(山东水务投资有限公司)公庄水库 山东九羊钢铁集团公司 300 公庄水库至九羊集团供水工程 DN600mm/13km 山东嬴城水务发展有限公司(5)污水及再生水利用工135、程 1)污水处理厂 莱芜区现状有3座污水处理厂,设计规模合计为13.5万m3/d,2019年回用量约3.9万m3/d,回用率约45.8%。第一污水处理厂位于莱芜区西南部,紧邻大汶河,2021年规模扩建至6万m3/d,实际运行约4.2万m3/d,2019年向河道达标排放450万m3。2018年实施提标改造,现状出水水质为一级A标准。处理的中水主要供给附近的泰钢集团和华能莱芜电厂,日供水2.8万m3。2019年分别向泰钢集团、华能莱芜电厂供水129万m3和900万m3。第二污水处理厂位于莱芜区东南部,紧邻大汶河,现状规模为4万m3/d,实际运行约3.84万m3/d,2019年向河道达标排放1234136、万m3。2021年完成提标改造,现状出水水质为一级A标准。处理的中水主要供给华能莱芜电厂,日供水近0.6万m3。2019年向华能莱芜电厂供水229万m3。2020年实现与第一污水处理厂的连通。第三污水处理厂位于莱芜区西北部,紧邻莲河和马河,2020年规模扩建至3.5万m3/d,实际运行1.43万m3/d,2019年向河道达标排放569 74 万m3。出水水质为一级A标准。处理的中水主要供给鲁中矿业集团,实际日供水近0.5万m3。2019年向鲁中矿业集团供水161万m3。图3-7 莱芜区污水处理厂分布图 2)再生水管网 第一污水处理厂至泰钢两条DN600中水管线,共计4.7km,至华能莱芜电厂D137、N700中水管线,全长13.23km。第二污水处理厂至华能莱芜电厂DN500-DN800中水回用管线,全长11km。第三污水处理厂至鲁中矿业有限公司DN400中水回用管线,全长2.9km。3.4.3 供水分析(1)现状供水情况分析 根据 济南市水资源公报2019,现状年莱芜区总供水量2.36亿m3。其中,地表水供水量0.90亿m3,占38.3%;地下水供水量1.07亿m3,占 75 45.2%;其它水源供水量0.39亿m3,占16.5%。地表水供水量中,蓄水工程供水量0.73亿m3,占总供水量的30.8%;提水工程供水量0.18亿m3,占总供水量的7.4%。现状年各类水源工程供水量占总供水量百138、分比见下图。图3-8 2019年莱芜区供水结构图(2)供水量变化趋势 根据济南市水资源公报及莱芜区水资源公报相关资料,绘制2014年2019年的供水量曲线,供水总量呈现增长的趋势,地下水供水量20152016年减少后基本呈现平稳趋势,当地地表水供水量逐渐增长,其他水源供水量较为平稳,呈现缓慢增加的趋势。莱芜区历年供水量统计表 单位:万 m3表 3-21 莱芜区 地表水(含钢城区乔店水库、杨家横水库供水)外流域调水 地下水供水量 其他水源供水量 总计 蓄水 引水 提水 2014 7262 0 472 0 11511 3650 22895 2015 5788 0 671 0 11998 2920 139、21377 2016 6361 0 1236 0 10690 2920 21207 2017 6611 0 2032 0 10604 3478 22725 76 2018 6431 0 1854 0 10604 3478 22367 2019 7275 0 1752 0 10670 3899 23596 图3-9莱芜区供水趋势图 3.4.4 用水分析(1)现状用水情况分析 现状年总用水量2.36亿m3。其中,农田灌溉用水量0.94亿m3,占总用水量的39.7%;林牧渔畜用水量0.099亿m3,占总用水量的4.2%;工业用水量0.78亿m3,占总用水量的33.0%;城镇公共用水量0.063亿m3140、,占总用水量的2.6%;居民生活用水量0.38亿m3,占总用水量的16.0%;生态环境用水量0.11亿m3,占总用水量的4.4%。现状年各项用水量占总用水量百分比示意图见下图。77 图3-10现状年莱芜区用水结构图(2)用水量变化趋势 根据2014年2019年的用水量曲线,用水总量总体上呈现缓慢增加,工业用水在2015年增长后较为稳定,农田灌溉用水20182019年增长较快,生活、林牧渔畜、生态及城镇公共用水量近三年比较稳定。莱芜区历年用水量统计表 单位:万 m3表 3-22 莱芜区 农田灌溉 林牧渔畜 工业 城镇公共 生活 生态环境 用水总量 2014 10438 638 6065 1332141、 3722 833 23028 2015 7775 1016 7836 554 3708 488 21377 2016 7620 950 8070 625 3600 342 21207 2017 7755 978 8532 630 3780 1050 22725 2018 7705 978 7988 630 3735 1050 22086 2019 9364 989 7791 625 3780 1047 23596 78 图3-11莱芜区用水趋势图 3.4.5 重点工业用水户现状 1.“两钢两电”用水水平 根据济南市节水型社会节水机制体系建设(山东省水科院,2020年11月)中专题研究成果:济142、南市典型用水单位现状调查与节水水平评估,分析莱芜区重点工业用水户的现状用水水平。(1)山东九羊集团有限公司 1)单位简介 山东九羊集团有限公司是从1964年开始建设起来的钢铁联合企业,坐落于泰山东麓、汶水北岸,背靠国家级华山森林公园,交通便利,环境优美,是集冶金、机械加工、焦化、建筑安装、物流、旅游、休闲度假于一体的大型企业集团。目前,九羊集团已形成焦化110万吨、生铁500万吨、粗钢370万吨的年生产能力,主要产品包括碳结钢、合金钢、冷镦钢、弹簧钢、帘线钢、轴承钢等各类钢材。2)供水水源分析 山东九羊集团有限公司供水水源分为地表水、地下水和中水三个 79 部分。其中地表水水源包括大冶水库、嬴143、汶河、龙马河和公庄水库;地下水水源为厂区地下水和温石埠矿区水;中水全部来自本厂区综合污水处理站和焦化污水处理站。3)用水水平分析 根据水利部关于印发钢铁等十八项工业用水定额的通知(水节约2019373号)中公布的工业用水定额钢铁标准,钢铁企业生产用水定额,粗钢(含焦化生产、不含冷轧生产)用水领跑值为2.4 m3/t,先进值3.2 m3/t,通用值为4.5m3/t。山东九羊集团有限公司2019年度平均吨钢耗新水量为2.35m3/t,符合领跑值定额标准。(2)山东泰山钢铁集团 1)单位简介 山东泰山钢铁集团有限公司是一家以钢铁生产和深加工为主导,集能源、机械、商贸、高科技于一体,跨行业、多元化经营144、的国家大型企业集团。目前已形成300万吨精品板带材、60万吨不锈钢板材的综合生产能力。年生产生铁260万吨、钢坯360万吨、钢材430万吨、焦炭130万吨。2)供水水源分析 山东泰山钢铁集团有限公司供水水源主要有地表水、地下水、再生水和自来水,其中地表水水源为汶河水源地,地下水源地为深水井7眼,再生水为莱芜区第一污水处理厂的再生水,自来水为城源水厂。3)用水水平分析 山东泰山钢铁集团有限公司年度平均吨钢耗新水量为1.97m3/t,符 80 合领跑值定额标准。(3)山东华能莱芜热电有限公司 1)单位简介 华能莱芜发电厂位于莱芜区以南,现运行两台33万kW热电联产机组、两台100万kW超临界二次中145、间再热机组和高庄2万kW光伏电站,两台100万kW机组采用世界上最先进的二次中间再热技术,分别于2015年12月和2016年11月投产发电,发电效率、发电煤耗、供电煤耗等均刷新了世界纪录。2)供水水源分析 山东华能莱芜热电有限公司主要供水水源为地表水、地下水和非常规水,地表水水源为雪野水库,地下水水源为高庄办事处吴家岭水源地。3)用水水平分析 山 东 华 能 莱 芜 热 电 有 限 公 司 单 位 发 电 量 取 水 量 累 计3.94m3/(MW h),不能满足山东省重点工业产品取水定额第8部分电力、热力生产和供应业中火力发电,装机容量300MW,单位产品用水定额2.38 m3/(MW h)146、的要求。单位发电量取水量较高主要原因是工业水系统老化,雪野、吴家岭水源地供水管道常年运行腐蚀严重,导致管道经常泄漏,建议进行工业水系统管网改造,减少管网漏失,节约新鲜水取水量。(4)华电国际莱城发电厂 1)单位简介 81 华电国际莱城发电厂位于莱芜区以北,占地面积487万m2,工程建设规模装机总量为4 335MW,年发电利用小时数为6000h,最大发电量为804000万kW h。2)供水水源分析 莱城发电厂现状从雪野水库取水,年均取水许可量为2132.7万m2。目前已与莱芜水利投资发展集团有限公司签订再生水供应框架协议,2022年再生水管路铺设完成后,每年从莱芜水发第三污水处理厂取水1050万147、m3用于生产。3)用水水平分析 全厂年平均复用水率达到98.60%,优于火力发电厂节水导则(DL/T 783-2017)规定的95.0%标准。2019年电厂单位发电取水量为2.75m3/(MW h),单位发电取水量高于山东省重点工业产品取水定额第8部分:电力、热力生产和供应业重点工业产品(DB37/T 1639.82019)2.38m3/(MW h)的规定。2.区内重点企业审批水量 根据莱芜区审批水量等资料,经统计,地下水年取水量60万m3以上的重点企业有14家,上述企业地下水审批水量3040万m3。地表水年取水量100万m3以上的重点企业有14家,上述企业地下水审批水量9579万m3。用水户148、取水情况详见下表。重点企业取水地下水审批水量 单位:万 m3 表 3-23 取水企业 取水类型 年取水量(万 m3)取水用途 取水地址 82 济南鲁中水务集团有限公司 基础设施或公用事业 493.44 制水供水 百咀红村 莱芜钢铁集团莱芜矿业有限公司 自备水源 490 工业用水 山东省济南市莱芜区方下街道办事处马庄矿区 莱芜莱新铁矿有限责任公司 自备水源 486.42 工业用水 山东省济南市莱芜区牛泉镇金牛东街莱新铁矿矿区 莱芜钢铁集团莱芜矿业有限公司 自备水源 484.14 工业用水 山东省济南市莱芜区方下街道办事处谷家台矿区 山东阳光电力有限公司 自备水源 160.34 火(核)电和其它电149、力生产用水;生活用水 山东省济南市莱芜区莱新铁矿矿涌水;莱芜区牛泉镇西泉河村南 1000 米处 鲁中矿业有限公司 矿坑水 160 工业用水 羊里温石埠村 鲁中矿业有限公司 矿坑水 140 工业用水 张家洼村 济南市九羊福利铁厂钢铁有限公司 自备水源 109.2 工业用水 公司院内、莱芜区羊里镇温石埠村 山东宝鼎煤焦化有限公司 自备水源 109 工业用水 羊里街道办事处宝鼎煤焦化公司院内 山东富伦钢铁有限公司 自备水源 107.36 工业用水 羊里街道办温石埠村 山东阳光铸业有限公司 自备水源 99.02 工业用水 牛泉镇南宫村南 300 米 山东康华矿业有限公司 自备水源 73.71 工业用水150、 方下街道办张公清村东南1km 山东省雪野啤酒有限公司 自备水源 64.5 工业用水 杨庄镇朱屈街村南 200 米处 莱芜万兴果菜食品加工有限公司 自备水源 62.5 工业用水 杨庄镇莱芜万兴果菜食品加工有限公司院内 重点企业取水地表水审批水量 单位:万 m3表 3-24 取水权人 取水类型 年取水量(万 m3)取水用途 取水地址 华电国际电力股份有限公司莱城发电 自备水源 1900 工业用水 雪野水库 华能莱芜发电有限公司 自备水源 1210 工业用水 雪野水库、牟汶河 济南鲁中水务集团有限公司 基础设施或公用事业 1000 制水供水 钢城区乔店水库 济南鲁中水务集团有限公司 基础设施或公用151、事业 800 制水供水 莱芜区大冶水库 山东水发汶源水务有限公司 自备水源 760.9 工业用水 沟里水库放水洞处和汶河官厂拦河坝、4#拦河坝左岸 山东泰山钢铁集团有限公司 自备水源 754.6 工业用水 山东省济南市莱芜区莱芜区凤城街道办 3#、5#橡胶坝;83 葛洲坝水务(莱芜)有限公司一厂 莱芜雪野自来水有限公司 基础设施或公用事业 690 制水供水 岭东水库(雪野街道办事处岭东村东面)山东九羊集团有限公司 自备水源 547.5 工业用水 公司南瀛汶河 山东九羊集团有限公司 自备水源 440 工业用水 大冶水库取水口 山东九羊集团有限公司 自备水源 438 工业用水 公司污水处理厂 山东152、九羊集团有限公司 自备水源 401.5 工业用水 口镇街道办事处龙马河大桥下游 山东百伦纸业有限公司 自备水源 300 工业用水 南厂区、拦河坝、张公清 莱芜泰禾生化有限公司 自备水源 236 工业用水 高新区长江大街 89 号莱芜泰禾生化有限公司对面大汶河前盘龙段 莱芜泰禾生化有限公司 河道内生产 100 工业用水 莱芜高新区辛庄河前盘龙段 3.4.6 现状用水水平分析(1)水资源开发利用程度分析 水资源开发利用程度以当地地表水资源开发率、浅层地下水开采率和水资源开发利用率和水资源利用消耗率四个指标来衡量。当地地表水资源开发率指地表水源供水量占地表水资源量的百分比,为了真实反映评价流域内自产153、地表水的控制利用情况,在总供水量计算中扣除跨流域调入水量;浅层地下水开采率指浅层地下水开采量占地下水资源量的百分比;水资源开发利用率指总供水量占水资源总量的百分比;水资源利用消耗率指用水消耗量占水资源总量的百分比,为了真实反映评价流域内自产水量的利用消耗的影响,区内用水消耗量计算中扣除由外流域调入水量和深层承压水开采量所形成的用水消耗量。根据本次水资源调查评价结果可知,莱芜区水资源总量4.35亿m3。地表水资源量3.22亿m3,地下水资源量2.45亿m3,重复计算量1.32亿m3。根据调查评价结果,莱芜区1980-2016年多年平均情况下地表水资源可利用量为1.96亿m3,地表水资源可利用率为154、65.0%。莱芜区 84 20012016年地下水资源可开采量为1.76亿m3/a,可开采模数为10.2万m3/km2,多年平均可开采率为71.8%。由于莱芜区工业用水北水南调至钢城区山东钢铁集团莱芜分公司,钢城区生活用水东水西调至莱芜区供给城区。因此应综合考虑两区地表水供水量,2019年莱芜-钢城区当地地表水供水量1.18亿m3,莱芜-钢城区地表水水资源开发利用率为29.2%,地表水资源开发利用率较低;2019年莱芜区地下水供水量1.07亿m3,地下水开采率为43.5%;2019年莱芜区水资源开发利用率为54.3%;2019年莱芜区当地水资源消耗率76%,其中火电工业耗水率为90%,一般工业155、耗水率为54%。(2)现状用水水平分析 根据济南市水资源公报2019及莱芜区水资源公报统计表等资料,对莱芜区用水水平进行分析。1)综合用水水平 2019年,莱芜区总用水量2.36亿m3,其中地下水源供水量为1.07亿m3,莱芜区人均综合用水量221.79m3,万元GDP取水量31.2m3,非常规水源利用量为0.39亿m3。2)农业用水水平 截至2019年底,莱芜区灌溉水有效利用系数0.6575,农田灌溉亩均用水量204.9m3。在全市处于中上游水平。3)工业用水水平 2019年,莱芜区万元工业增加值取水量为31.2m3/万元。与全市相比处于下游水平,与钢城区接近,两区均为工业城市,有电厂及钢厂156、等高耗水企业,万元工业增加值取水量较大,应加大工业节水的力度。4)生活用水水平 85 2019年,城镇居民人均生活用水量115.5L/人.天,农村人均生活用水量72.70L/人.天。在全市处于中下游水平,符合山东省城市生活用水量标准规定的城市居民生活用水量标准85120L。济南市区县用水指标 表 3-23 行政分区 人均综合用水量 万元 GDP用水量 万元工业增加值用水量 城镇居民人均日用水量 农村居民人均日用水量 农田灌溉亩均用水量(m)(m)(m)(L/d)(L/d)(m)市区四区 183.1 12.3 12.4 160.6 90.6 399.3 历城区 102.8 9.1 9.2 97.157、4 109.2 127.5 长清区 173.8 32.7 9.1 116.8 48.2 153.4 章丘区 255.2 31.5 9.8 77.1 86.3 192.3 莱芜区 221.8 31.2 31.3 115.5 72.7 204.9 钢城区 308.31 36.18 31.6 104.1 84.0 377.6 平阴县 308.2 49.7 9.7 72.3 54.2 216.7 济阳区 448.0 114.3 9.5 60.0 50.5 338.7 商河县 264.7 94.3 9.6 87.8 54.8 119.5 注:济南市区县用水指标来源于济南市水资源公报2019。5)水资源保158、护水平 根据济南市水功能区水质通报2019年1期12期,嬴汶河莱芜源头水保护区、雪野水库饮用水源区、嬴汶河莱芜农业用水区2019年水质达标率(达到水功能区水质目标)为67%,其中嬴汶河莱芜源头水保护区不达标。3.5 水资源开发利用面临的问题(1)水资源年际、年内变化大,开发利用难度大 由雨量站降水的年际变化看,各站平均最大、最小年降水量比值为5.65,降水量最大年与最小年的极差在985.1mm至1298.3mm之间。全区降水量年内分配亦不均匀。一般年份,降水量的70-80%出现在汛期,汛期降水量往往集中在7、8两月份的几场暴雨。枯季降水量一般不超过年降水量的20-30%。径流量的年内变化和降水159、一致,径流量集中在 86 汛期,其它时间分配较小。水资源年际年内变化剧烈这一自然特点,是造成洪涝、干旱等自然灾害的根本原因,同时也给水资源开发利用带来很大的困难。(2)当地水资源短缺,无客水水源 莱芜区水源比较单一,无黄河、长江等稳定的外流域客水水源,导致其应对特枯年份及连枯年份的能力较弱,供水水源保证率低。多水源间连通体系不完善,互备互调能力不足,抗风险能力较低。(3)经济社会用水结构需进一步优化 农业、工业用水比例较高,2019年农业、工业用水分别占总用水量的39.7%和33.0%;高耗水工业占工业总产值比例偏高,重工业产值占工业总产值的93.2%,火电行业用水占工业总用水量的33.4%;160、万元工业增加值用水量为31.2m3,为济南市平均值的2.29倍,远高于其他区县。(4)节水意识仍需加强,用水效率有提升空间;2019年,城镇居民人均生活用水量115.5L/人.天,低于全市均值,位于全市中下游水平;农村人均生活用水量72.7L/人.天,高于全市均值,位于全市中游水平;莱芜区人均综合用水量221.8m3,高于全市均值,位于全市中上游水平;万元工业增加值用水量为31.2m3,处于全市的下游水平。总体而言,莱芜区用水水平位于全市中游,节水潜力仍有一定的提升空间。(5)地表水环境有待改善,城市供水水质安全存在威胁,水资源保护亟待加强 嬴汶河莱芜源头水保护区水质目标为类,2019年1月4161、月、8月9月,全参数评价和双参数评价水质不达标。大冶水库水质2020年7月、8月超标,不满足类水水质标准。大汶河例行监测断面水质不能稳定 87 达到类标准;方下河、嘶马河等河流例行监测断面水质不能稳定达到类标准。由于污水排放、垃圾堆放与农药化肥的使用,进入河道的污染物总量超过了其纳污能力而受污染的地表水渗入地下又将造成对地下水的污染。在城市供水水源方面,当地地表水水库流域保护、防护措施不足,易受垃圾粪便污染及突发性车辆漏油事件污染。88 4 水资源供需分析 4.1 需水预测 4.1.1 需水预测基本规定与方法 1.用水户分类口径 本次需水预测用水户分为生活、生产、生态环境三大类(“三生用水”)162、。生活用水分城镇居民生活用水和农村居民生活用水。生产需水是指有经济产出的各类生产活动所需的水量,包括第一产业的种植业和林牧渔畜业,第二产业的高用水工业、一般工业、火(核)电工业和建筑业,以及第三产业的商饮业、其他服务业等。用水户分类口径及其层次结构 表 4-1 用水户分类 备注 一级 二级 三级 生活 城镇居民生活 仅为城镇居民生活用水,不包括公共用水 农村居民生活 仅为农村居民生活用水,不包括牲畜用水 生产 农业 农田灌溉 水浇地 小麦、玉米、棉花、蔬菜、油料等 菜田 菜田 林牧渔畜 灌溉林果地 果树、苗圃、经济林等 牲畜 大、小牲畜 鱼塘 鱼塘补水 第二产业 纺织、造纸、石化、冶金、化工、163、食品等高用水工业,循环式、直流式火(核)电工业,以及除高用水工业和火(核)电工业外的一般工业行业;建筑业 第三产业 第三产业及城市消防用水及城市特殊用水等 生态环境 城镇生态环境 绿化用水、城镇河湖补水、环境卫生用水等 农村生态环境 湖泊沼泽湿地补水、林草植被建设、地下水回灌 2.需水预测方法 生活和生产需水统称为经济社会需水。进行需水预测时,需充分考虑当地水资源条件、供水可能、用水与节水水平、需水管理、水价及水市场因素对需求的调节作用。一般采用用水定额及水利用系数基本 89 预测方法,同时采用趋势法、人均用水量预测法等其他方法进行复核,综合分析后确定需水预测成果。各规划水平年的用水定额,结合164、节约用水的分析成果、考虑产业结构与布局调整的影响并参考有关部门制定的用水定额标准,确定预测取用值。生态环境需水是指为了维持给定目标下生态环境系统一定功能所需要保留的自然水体和需要人工补充的水量,分河道内和河道外的生态环境需水量的预测。其中,河道内的生态环境需水量不参与水资源的供需平衡分析,本次规划不考虑河道内的生态环境需水预测。结合水资源开发利用状况、经济社会发展水平、水资源演变情势等,确定切实可行的生态环境保护、修(恢)复和建设目标,进行河道外的生态环境需水量的预测,主要对城镇进行其需水量的预测。本次规划采用用水定额法预测城镇的河道外的生态环境需水量。4.1.2 生活需水预测 生活需水分城镇165、居民生活需水和农村居民生活需水两类。根据人口发展预测,在考虑社会经济发展状况、居民生活消费水平、节水技术的应用推广情况、水资源管理水平及水价的调整等因素的情况下进行生活需水预测。生活需水预测采用人均日用水量定额法。1.人口与城镇化进程预测(1)现状人口与城镇化概况 根据济南市统计年鉴2020、2019年莱芜区国民经济和社会发展统计公报和济南市第七次全国人口普查公报,综合分析后确定莱芜区2019年常住人口106.39万人,其中城镇人口57.42万人,占总人口的53.97%,农村人口48.97万人。(2)人口与城镇化发展预测 90 本次人口发展预测依据莱芜区国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三166、五年远景目标纲要 和原 莱芜市城市总体规划(2017-2035年)成果,参考济南市供排(污)水专项规划及三年建设规划和莱芜市水安全保障总体规划等相关规划,根据济南市以及本区的人口增长规律,考虑莱芜区近期山东重工(济南莱芜)绿色智造产业城项目引进、雪野片区生态建设等,在合理性分析基础上进行修定。通过分析人口发展规律特点,充分考虑国家、省市生育政策、人口发展的惯性作用、机械增长的特点、城镇化水平的发展趋势。在规划期内莱芜区人口仍呈持续增长的趋势,依据人口增长规律,科学预测人口规模,其中2025年2030年企业建成运行,预计人才引进、工厂员工流入等导致人口增加较多。据此,2025年莱芜区总人口将增至167、105(为什么比2019年的少了)万人,城镇人口增至73.5万人;2030年莱芜区总人口将增至113万人,城镇人口增至81万人;2035年莱芜区总人口将增至120万人,城镇人口增至90万人。2.生活需水预测方法 人口的自然增长、迁徙流动、用水定额的变化是影响生活用水量的主要指标。生活需水量一般采用定额法和趋势法进行预测。本次规划采用人均日用水量定额法进行预测。计算公式如下:Ws=P Qs 365/1000 式中:Ws为生活需水量,万m3;P为用水人口,万人;Qs为生活用水定额L/p.d。(1)城镇居民生活需水量预测 根据经济社会发展水平、人均收入水平、水价水平、节水器具推广 91 与普及情况,168、结合生活用水习惯,现状用水水平,参考国内外同类地区或城市生活用水定额水平,参照建设部门制定的居民生活用水定额标准,拟定各水平年城镇居民生活用水定额。参照济南市水资源公报2019和莱芜区水资源公报表2019,得到城镇居民生活现状实际用水定额。经计算,莱芜区2019年城镇居民(包括暂住人口)生活用水定额为115.5L/p.d,预测2025年莱芜区平均城镇居民生活需水定额将达到118L/p.d,2030年达到119L/p.d,2035年达到120L/p.d。经计算,2019年莱芜区城镇居民生活需水量为0.24亿m3。预计莱芜区2025年城镇生活需水量为0.31亿m3,比现状增加659.6万m3;20169、30年城镇生活需水量为0.35亿m3,比现状增加1080.5万m3;2035年为0.40亿m3,比现状增加1535.2万m3。(2)农村居民生活需水量预测 农村居民生活需水预测采用人均日用水定额法计算其需水量。随着小康社会和城乡一体化建设的不断推进,农村生活条件和生活水平将得到极大提高,因此预计未来时期农村居民生活需水定额亦呈持续增长态势。根据 济南市水资源公报2019 计算出农村生活用水定额。2019年莱芜区农村居民生活用水定额为72.7L/p.d,预测2025年增长到75L/p.d,2030年为80L/p.d,2035年为85L/p.d。经计算数据,2019年莱芜区农村居民生活需水量为0.170、13亿m3,预测莱芜区2025年农村生活需水量为0.11亿m3,比2019年减少245.3万m3;2030年农村生活需水量分别为0.10亿m3,比2019年减少290.8m3;2035年农村生活需水量分别为0.093亿m3,比2019年减少365.5万m3。随着城 92 镇化率的提高,农村居民人口数有减少的趋势,虽然居民生活用水定额明显提高,但农村居民生活用水量呈现减少的趋势。(3)居民生活总需水量 城镇居民生活需水量与农村居民生活需水量相加即为居民生活总需水量,2019年全区居民生活总需水量为0.37亿m3。预测2025、2030、2035年全区生活总需水量分别为0.41、0.45、0.49171、亿m3。2019年全区居民生活总需水量中,城镇居民生活需水占65.1%,农村居民生活需水占34.9%;2025年全区居民生活总需水量中,城镇居民生活需水占74.5%,农村居民生活需水占25.5%;2030年全区居民生活总需水量中,城镇居民生活需水占77.6%,农村居民生活需水占22.4%;2035年全区居民生活总需水量中,城镇居民生活需水占80.9%,农村居民生活需水占19.1%。城镇居民生活需水占生活总需水量的比例呈递增趋势,农村居民生活需水占生活总需水量的比例呈递减趋势。莱芜区各乡镇不同水平年的居民生活总需水量预测成果详见下。莱芜区居民生活需水量计算成果表 表 4-2 水平年 人口(万人)172、城镇生活 农村生活 合计(万 m3)城镇 农村 小计 定额(L/p.d)需水量(万 m3)定额(L/p.d)需水量(万 m3)2019 年 57.42 48.97 106.4 115.5 2420.6 72.7 1299.5 3720.1 2025 年 71.52 38.51 110.0 118.0 3080.2 75.0 1054.2 4134.4 2030 年 80.61 34.55 115.2 119.0 3501.1 80.0 1008.7 4509.8 2035 年 90.31 30.10 120.4 120.0 3955.8 85.0 934.0 4889.8 4.1.3 生产需水173、预测 生产需水预测包括农业、工业、第三产业需水(即国民经济第一、二、三产业总需水)。2019年,莱芜区实现地区生产总值755.8亿元,名义增长率1.48%。其中第一产业增加值57.5亿元,第二产业增加值293.7亿元,第三产业 93 增加值404.6亿元。三次产业比为7.6:39.9:53.5。人均生产总值71040元。2019年原莱芜区(不含莱芜高新区)全年实现地区生产总值(GDP)为593.51亿元,按可比价计算,同比增长7.2%。分产业看,第一产业增加值55.91亿元,增长3.5%;第二产业增加值250.31亿元,增长10.8%;第三产业增加值287.30亿元,增长4.5%。三次产业比为174、9.4:42.2:48.4,三产占比同比下降1.2个百分点。人均生产总值62262元。2019年莱芜高新区全年实现地区生产总值(GDP)为162.27亿元,同比增长3.1%。分产业看,第一产业增加值1.57亿元,增长0.3%;第二产业增加值43.36亿元,增长0.3%;第三产业增加值117.34亿元,增长4.3%。1.农业需水量预测 农业需水包括农田灌溉需水和林牧渔畜需水两部分,其中农田灌溉需水分水浇地、菜田需水;林牧渔畜需水分林果地灌溉、鱼塘补水、牲畜用水等。(1)农业发展与土地利用指标预测 根据济南市统计年鉴2020和莱芜区水资源公报表2019,莱芜区2019年有效灌溉面积53.52万亩,175、其中农田有效灌溉面积为49.35万亩,灌溉林果地4.17万亩。在农田有效灌溉面积中,水浇地47.19万亩,菜田2.16万亩。随着大中型灌区续建配套与节水改造工程的实施,中低产田改造和水利灌溉系统的完善,积极推进种植结构调整,提高复种指数和作物单产,实现粮食稳产高产和经济作物增收。预测全区总有效灌溉面积2025年、2030年、2035年分别为53.84万亩、54.00万亩、54.06万亩,分别比2019年增加0.32万亩、0.48万亩、0.54万亩。预测灌溉面积在现状基础上略有增加,按照当前水利发展形势,预测全区农田有效灌溉 94 面积2025、2035年分别为49.65万亩、49.79万亩、4176、09.84万亩,分别比2019年增加0.30万亩、0.44万亩、0.49万亩。根据济南市统计年鉴2020,结合实地调研统计,莱芜区2019年大牲畜1.23万头,小牲畜46.19万头。预测大牲畜2025年、2030年、2035年分别为1.24万头、1.25万头、1.25万头;预测全区小牲畜数2025年、2030年、2035年分别为46.74万头、46.88万头、47.07万头。(2)农田灌溉需水预测 农田灌溉需水量采用灌溉定额与灌溉水利用系数法进行预测。计算公式如下:Wg=AQg/式中:Wg为农田灌溉需水量,万m3;A为灌溉面积,万亩;Qg为农田灌溉综合净定额,m3/亩;为农田灌溉水有效利用系数177、。本次规划中农田灌溉需水分不同保证率即50%、75%(95%)、不同方案、不同水平年来预测。山东省农业用水定额规定了不同分区的各类农作物灌溉综合净定额,本次规划以之为根据确定莱芜区的农田灌溉综合净定额。根据莱芜区水务局典型调查结果,并考虑灌区节水改造,根据各分区不同灌溉方式等确定了灌溉水有效利用系数,并参考莱芜市水安全保障总体规划中规划指标值,莱芜区2019年农田灌溉水有效利用系数为0.6575,2025年规划农业节水目标达到0.6629,2030年达到0.6670,2035年达到0.6706。根据以上预测的不同类型灌溉面积、灌溉净定额及灌溉水有效利用系数,按照公式计算不同规划水平年平水年(P178、=50%)、枯水年(P=75%)和特枯年(P=95%)农田灌溉需水量。计算成果详见下表。95 96 莱芜区不同保证率农田灌溉需水量成果表 表 4-3 水平年 农田有效灌溉面积(万亩)灌溉定额(m3/亩)灌溉水有效利用系数 农田灌溉需水量(万m3)水浇地 菜田 50%75%(95%)50%75%(95%)水浇地 菜田 水浇地 菜田 2019 年 47.19 2.16 149 138 157 179 0.658 11900.0 12613.9 2025 年 47.47 2.17 149 138 157 179 0.663 11858.9 12571.2 2030 年 47.61 2.18 149 179、138 157 179 0.667 11809.9 12519.9 2035 年 47.66 2.18 149 138 157 179 0.671 11747.1 12453.6 由上表可知,50%保证率下2025年、2030年、2035年农田灌溉需水量分别为1.19亿m3、1.18亿m3、1.17亿m3;75%(95%)保证率下2025年、2030年、2035年农田灌溉需水量分别为1.26亿m3、1.25亿m3、1.25亿m3。虽然在规划水平年水浇地、菜田有效灌溉面积略有增长,但由于灌区节水改造投入力度较大,农田灌溉水有效利用系数提高,因此农田灌溉需水量逐渐减少。(3)林牧渔畜需水预测 林牧180、渔畜需水量包括林果地灌溉和牲畜用水等4项。灌溉林果地需水量预测采用灌溉定额法。根据林牧渔灌溉面积和牲畜头数,采用定额法对林牧渔畜需水量进行预测,具体成果见下表。莱芜区林牧渔畜需水量计算成果表 表 4-4 水平年 灌溉林果地面积(万亩)牲畜(万头)用水定额 林牧渔畜需水量(万m3)大牲畜 小牲畜 林果地(m3/亩)大牲畜(L/d)小牲畜(L/d)2019年 4.17 1.23 46.19 126 25 15 787.4 2025年 4.20 1.24 46.74 120 25 15 770.7 2030年 4.21 1.25 46.88 116 25 15 756.1 2035年 4.21 1.181、25 47.07 114 25 15 749.3 由上表可以看出,2019年莱芜区林牧渔畜需水量为787.4万m3。预测2025年、2030年、2035年分别为770.7万m3、756.1万m3、749.3万m3,97 比2019年分别减少16.8万m3、31.3万m3、38.2万m3。虽然在规划水平年林果地、鱼塘面积均有不同程度的提高,但由于节水改造投入力度较大,用水定额下降,因此林牧渔畜需水量呈缓慢下降的趋势。(4)农业总需水量 根据上述分项预测成果汇总,不同规划水平年、不同保证率下莱芜区农业需水量预测成果见下表。莱芜区农业需水量计算成果表 表 4-5 水平年 农田灌溉需水量(万 m3)林182、牧渔畜需水量(万m3)农业总需水量(万 m3)50%75%(95%)50%75%(95%)2019 年 11112.6 11826.4 787.4 11900.0 12613.9 2025 年 11088.2 11800.5 770.7 11858.9 12571.2 2030 年 11053.7 11763.8 756.1 11809.9 12519.9 2035 年 10997.9 11704.4 749.3 11747.1 12453.6 50%保证率条件下,2019年全区农业总需水量为1.19亿m3,2025年、2030年、2035年农业总需水量分别为1.19亿m3、1.18亿m3、1183、.17亿m3;75%(90%)保证率条件下,2019年全区农业总需水量为1.26亿m3,2025年、2030年、2035年农业总需水量分别为1.26亿m3、1.25亿m3、1.25亿m3。由于规划水平年加大了农业节水的力度,因此在规划期内农业需水量呈缓慢下降态势。2.第二产业需水量预测 随着社会进步和经济发展,工业在国民经济各部门中所占比重越来越大,其需水量也相应地不断增加。影响工业需用水量大小的因素很多,主要有工业发展情况、技术水平和产业结构等。随着科学技术的发展、产业结构的调整、工艺水平的不断提高和节水技术的不断完善,以及工业用水的重复利用率不断提高,单位工业增加值需水量会不断 98 下降184、。(1)第二产业增加值预测 根据 2019年莱芜区国民经济和社会发展统计公报,莱芜区2019年第二产业实现增加值293.7亿元。根据对莱芜区主要企业的调研,依据区重点引进项目建设规划及,未来区工业产值增长幅度20252030年最快,而后呈逐步下降趋势,参照济南市水资源中长期规划全市中上水平预测莱芜区20202025、20262030、20312035年的第二产业增加值年均增长率分别为4%、5%、3%。(2)第二产业需水预测方法 第二产业需水采用万元增加值用水量定额法进行预测。计算公式如下:Wi=MQi 式中:Wi为工业或建筑业需水量,万m3;M为工业或建筑业增加值,亿元;Qi为工业或建筑业用水185、定额,m3/万元。考虑到莱芜区重工业占比较大,高耗水企业耗水量大,但节水水平较高,因此在现状用水量的基础上,根据前文对重点企业用水水平的分析,并参照对重点企业发展规划的调研情况,分别对高耗水企业、一般企业进行总用水量的趋势预测,以此复核修正定额法的成果。(3)第二产业用水定额预测 在进行第二产业用水定额预测时,应充分考虑多种因素的影响。这些影响因素主要有:行业生产性质及产品结构;用水水平、节水程度;企业生产规模;生产工艺、生产设备及技术水平;用水管理与水价水平等。随着科学技术的发展,产业结构的调整、工艺水平的不断提高和节水技术的不断 99 完善,以及工业用水的重复利用率不断提高,工业用水定额会186、不断下降。现状年2019年第二产业用水定额由 莱芜区水资源公报表2019 和2019年莱芜区国民经济和社会发展统计公报计算得出,2019年第二产业用水定额为27.91 m3/万元。预测2025年、2030年和2035年第二产业用水定额分别为23.72m3/万元、18.98m3/万元和16.13m3/万元。(4)第二产业需水量预测 根据上述不同规划水平年工业用水定额和发展规模预测成果,按照上式进行工业需水量分析预测。2019年莱芜区第二产业需水量为0.82亿m3。预测2025年、2030年、2035年第二产业需水量分别为0.96亿m3、1.24亿m3、1.52亿m3,呈增长态势,比2019年分别187、增加1382万m3、2047万m3、2324万m3。3.第三产业需水预测 第三产业需水量采用第三产业万元增加值用水量定额法。莱芜区第三产业将保持持续快速发展,第三产业用水量将有一定幅度增加。按照第三产业发展规模,对不同规划水平年进行需水量预测。(1)第三产业增加值预测 根据济南统计年鉴2020,莱芜区2019年第三产业增加值为404.64亿元。根据莱芜区国民经济和社会发展“十四五”规划,综合考虑往年第三产业增加值变化趋势,预测20202025年、20262030年、20312035年两个阶段的第三产业增加值年均增长率分别为5.2%、5.6%、6.1%。(2)第三产业用水定额预测 在进行第三产业188、用水定额预测时,应充分考虑多种因素对用水定 100 额的影响。随着产业技术的发展和进步、生产效率的提高以及服务水平和质量的提高,预测第三产业万元增加值需水量将呈下降趋势。现状年2019年的第三产业用水定额由 济南市水资源公报2019、2019年莱芜区国民经济和社会发展统计公报计算得出,为0.77m3/万元,参考原莱芜市水资源综合利用中长期规划(2017年2月),综合分析后确定不同规划水平年的用水定额。预测2025年万元第三产业增加值取水量为0.54m3/万元,2030年万元第三产业增加值取水量为0.53m3/万元,2035年万元第三产业增加值取水量为0.52m3/万元。(3)第三产业需水量预测189、 考虑到雪野片区生态建设,雪野站和莱芜北站的建成,莱芜区服务业用水将增加快速。根据上述不同规划水平年第三产业用水定额和发展规模预测成果,进行第三产业需水量分析预测。2019年莱芜区第三产业总需水量为220.0万m3。预测2025年、2030年、2035年全区第三产业需水量分别为292.2万m3、376.5万m3、497.2万m3,分别比2019年增长72.2万m3、156.5万m3、277.2万m3。可以看出,全区第三产业需水均保持一定幅度持续增长的趋势,各乡镇不同水平年第三产业需水量预测成果详见下表。莱芜区第三产业需水量计算成果表 表 4-6 水平年 第三产业增加值(亿元)定额(m3/万元)190、需水量(万m3)2019年 404.64 0.54 220.0 2025年 548.48 0.53 292.2 2030年 720.96 0.52 376.5 2035年 971.60 0.51 497.2 101 4.生产需水总量 根据以上农业、工业和第三产业需水预测结果,汇总后得生产需水总量。生产需水总量见下表。莱芜区生产需水量计算成果表 表 4-7 水平年 生产需水量(万 m3)总需水量(万 m3)农业 第二产业 第三产业 50%75%(95%)50%75%(95%)2019 年 11900 12614 8196 220 20316 21030 2025 年 11859 12571 88191、15 292 20966 21678 2030 年 11810 12520 9563 376 21749 22459 2035 年 11747 12454 9977 497 22222 22928 经计算,50%保证率下,现状年2019年生产需水量为2.03亿m3,预测2025年、2030年、2035年生产需水量分别为2.10亿m3、2.17亿m3、2.22亿m3;75%(95%)保证率下,现状年2019年生产需水量为2.10亿m3,预测2025、2030、2035年生产需水量分别为2.17亿m3、2.24亿m3、2.29亿m3。4.1.4 生态环境需水预测 1.生态环境需水预测的概念 生态环192、境是人类生存发展的基本自然条件,它不仅为人类提供直接服务,还为人类提供间接服务。随着人口增长和经济社会的快速发展,城市和工业用水、农业用水和生态环境用水在水资源的需求使用过程中,形成了相互竞争的格局,与此同时出现了水土流失、水生生态失衡、生物多样性消失、生态系统功能降低等一系列生态环境问题。生态环境问题已经制约了经济社会的可持续发展。生态需水是“保护水资源与水生态系统”和“开展生态系统保护与修复工作”的基础和关键,因此,生态环境需水预测工作具有重要意义。生态环境需水是指为了维持给定目标下生态环境系统一定功能所需要 102 保留的自然水体和需要人工补充的水量。结合当地水资源开发利用状况、经济社会193、发展水平、水资源演变情势等,确定切实可行的生态环境保护、修(恢)复和建设目标,分河道外和河道内的生态环境需水量的预测。生态环境需水预测不分净需水量和毛需水量,也不分需水方案,采用统一值。河道外生态环境需水量参与水资源的供需平衡分析,而河道内生态环境需水量不参与水资源的供需平衡分析。2.生态环境需水预测规定与方法 生态环境需水包括河道内生态需水和河道外生态需水。河道内生态环境需水量是指维持河流生态系统一定形态和一定功能所需要保留的水(流)量。河道内生态环境需水量主要包括:维持河道基本功能的需水量(包括防止河道断流、保持水体一定的自净能力、河道冲沙输沙以及维持河湖水生生物生存的水量等);通河湖泊湿194、地需水量(包括湖泊、沼泽地需水);河口生态环境需水量(包括冲淤保港、防潮压碱及河口生物需水等)。本次规划中在确定地表水资源可利用水量时,即充分考虑了河道内生态环境需水的要求,此处不再重复计列。河道外生态环境需水量指保护、修复或建设给定区域的生态环境需要人为补充的水量,分为城镇生态环境需水量和农村生态环境需水量。城镇生态环境需水量指为保持城镇良好的生态环境所需要的水量,主要包括城镇绿地建设需水量、城镇河湖补水量和城镇环境卫生需水量。农村生态环境需水包括湖泊沼泽湿地生态环境补水、林草植被建设需水和地下水回灌补水等。由于河道外生态环境需水量参与水资源供需平衡分析,而河道内生态环境需水量不参与水资源供195、需平衡分析,故本次规划仅对河道外生态环境需水量进行预测。结合莱芜区实际情况,只对其城镇生态环 103 境需水量进行预测,主要包括绿化需水量和洒浇道路(环境卫生)需水量。河道外城镇绿化用水和浇洒道路用水采用定额法进行预测。(1)城镇绿化需水量 计算公式为:Wl=Slql 式中:Wl为绿化需水量,Sl为绿地面积,ql为绿地灌溉定额。根据建设部编制的 室外给水设计规范,浇洒绿地用水可按浇洒面积以1.03.0L/m2 d计算,本次规划取中间值2.0L/m2 d。(2)城镇浇洒道路(环境卫生)需水量 计算公式为:Wh=Srqh 式中:Wh为城镇浇洒道路(环境卫生)需水量,Sr为城镇浇洒道路面积,qh为需196、水定额,m3/m2。根据建设部编制的 室外给水设计规范,浇洒道路用水可按浇洒面积以2.03.0L/m2 d计算,本次规划取中间值2.5L/m2 d。随着人们生活质量要求的逐步提高,城市生态环境日益完善和谐,城市绿地覆盖率进一步提高,人均公共绿地面积将逐步增大。莱芜区人均城市公共绿地面积/人均道路面积参照莱芜区城市总体规划(2017-2035)和2020年莱芜区人民政府工作报告进行预测。(3)河湖补水量 河湖补水量是指以生态保护、修复和建设为目标,通过水利工程补给河流、湖泊、沼泽及湿地等的水量,仅统计人工补水量中消耗于蒸发和渗漏的水量部分。现状年2019年莱芜区河湖补水量为347万m3,根据相关197、城市规划及实际补水情况,预测2025年、2030年、2035年河湖补 104 水量分别为520.5万m3、780.8万m3、858.8万m3。3.生态环境需水量预测 根据上述不同规划水平年生态环境用水定额预测和发展规模预测成果,进行生态环境需水量分析预测。具体成果见下表。莱芜区城镇生态环境需水量计算成果表 表 4-8 水平年 城镇 人口(万人)绿化用水 浇洒道路 河湖生态补水(万 m3)生态环境 需水量(万 m3)人均公共绿地(m2)绿地面积(万 m2)绿地用水(万 m3)人均公共道路面积(m2)道路面积(万m2)浇洒道路 用水(万 m3)2019 年 56.12 6.26 351.22 25198、6.4 13.39 751.70 685.9 347.0 1289.3 2025 年 73.50 7.10 521.49 380.7 12.71 933.85 852.1 520.5 1753.3 2030 年 81.22 8.17 663.38 484.3 13.37 1085.64 990.6 780.75 2255.7 2035 年 90.18 8.93 805.28 587.9 13.72 1237.43 1129.2 858.83 2575.8 2019年全区绿地灌溉面积351万m2,浇洒道路面积686万m2,需水定额分别为2.0L/m2 d和2.5L/m2 d,绿化需水0.03亿m199、3,浇洒道路需水0.07亿m3,生态环境总需水量为1.29亿m3。预测2025年全区绿地灌溉和浇洒道路面积分别为521.5万m2、933.9万m2,生态环境需水量为1.75亿m3。预测2030年全区绿地灌溉和浇洒道路面积分别为663万m2、1086万m2,生态环境需水量为2.26亿m3;2035年全区绿地灌溉和浇洒道路面积分别为805.3万m3、1237.4万m3,生态环境需水量为2.58亿m3。2025年、2030年、2035年的生态环境总需水量分别比2019年增长464万m3、966万m3、1287万m3。随着人们生活质量和水平的逐步提高,生态环境需水呈逐年增长趋势。4.1.5 总需水量及200、结果分析 根据上述各类用户不同水平年需水量进行需水总量汇总,得到总需水量。具体成果详见下表。105 50%保证率下莱芜区2025年、2030年、2035年需水总量分别为2.67亿m3、2.85亿m3、2.96亿m3;75%(95%)保证率下2025年、2030年、2035年需水总量分别为2.75亿m3、2.92亿m3、3.04亿m3。随着社会的发展,需水总量呈现逐渐增加的趋势。莱芜区需水总量汇总表(亿 m3)表 4-9 水平年 生活需水量 (万 m3)生产需水量(万 m3)生态环境需水量(万 m3)总需水量(万 m3)农业 第二产业 第三产业 50%75%(95%)50%75%(95%)201201、9 年 3450 11900 12614 8196 220 1289 25055 25769 2025 年 4028 11859 12571 8815 292 1753 26747 27460 2030 年 4450 11810 12520 9563 376 2256 28455 29165 2035 年 4882 11747 12454 9977 497 2576 29680 30386 1.需水量增长率分析 根据各方案各规划期生活、生产和生态需水量预测结果,对各规划期各部门年均增长率和总增长率进行分析计算,计算结果见下表。不同规划期需水量增长率分析计算成果表 表 4-10 需水分类 水平年202、 50%保证率 75%(95%)保证率 年均增长率 总增长率 年均增长率 总增长率 生活 2025 2.62%16.76%2.62%16.76%2030 2.01%10.48%2.01%10.48%2035 1.87%9.71%1.87%9.71%生产 2025 0.53%3.20%0.51%3.08%2030 0.74%3.73%0.71%3.60%2035 0.43%2.17%0.41%2.09%生态 2025 5.26%35.99%5.26%35.99%2030 5.17%28.65%5.17%28.65%2035 2.69%14.19%2.69%14.19%合计 2025 1.10%6203、.75%1.28%6.56%2030 1.25%6.38%1.21%6.21%2035 0.85%4.31%0.82%4.19%106 (1)生活需水增长率 20202025年、20262030年、20312035年生活需水量年均增长率分别为2.6%、2.0%、1.9%,总增长率分别为16.8%、10.5%、9.7%。(2)生产需水增长率 50%保证率情况下,20202025年、20262030年、20312035年生产需水量年均增长率分别为0.5%、0.7%、0.4%,总增长率分别为3.2%、3.7%、2.1%;75%(95%)保证率情况下,20202025年、20262030年、20312204、035年生产需水量年均增长率分别为0.5%、0.7%、0.4%,总增长率分别3.1%、3.6%、2.1%。(3)生态需水增长率 随着城市的发展,人民生活水平的提高,以及人们对美好环境的向往,由于现状年生态环境用水量较少,生态环境需水量各规划时期均以较高增长率增长,20202025年、20262030年、20312035年生态需水量年均增长率分别为5.3%、5.2%、2.7%,总增长率分别为36.0%、28.7%、14.2%,符合社会发展和人民生活水平提高的要求。(4)总需水增长率 50%保证率情况下,20202025年、20262030年、20312035年总需水量年均增长率分别为1.1%、1205、.3%、0.9%,总增长率分别为6.8%、6.4%、4.3%;75%(95%)保证率情况下,20202025年、20262030年、20312035年总需水量年均增长率分别为1.3%、1.2%、0.8%,总增长率分别为6.6%、6.2%、4.2%。2.需水结构分析 107 经分析,50%保证率2019年生活、生产、生态需水量分别占总需水量的14%、81%、5%,2025年分别占总需水量的15%、78%、7%,2030年分别占总需水量的16%、76%、8%,2035年分别占总需水量的17%、75%、9%。总体上来看,生活需水量和生态需水量占总需水量的比例呈上升趋势,生产需水所占比例呈下降趋势。详206、见下图。2019年 2025年 2030年 2035年 图4-1 50%保证率情况下不同水平年需水量结构图 108 2019年 2025年 2030年 2035年 图4-2 75%(95%)保证率情况下不同水平年需水量结构图 4.2 可供水量预测 4.2.1 计算原则与方法 可供水量是指不同水平年不同来水情况下,通过各项工程设施,在合理开发利用的前提下,能满足一定的水质要求,可供各部门使用的水量。可供水量包括地表水可供水量(包含蓄水、引水、提水及外流域调水供水量)、浅层地下水可供水量、非常规水源可供水量(微咸水、深层承压水、雨水、中水、海水利用量等)。一般而言,可供水量随水 109 平年的延伸207、而增加。但在水资源缺乏地区,由于上游耗水量的增加,进入下游的水资源量相应减少,可供水量则随水平年的延伸而下降。不同年份的来水不同,其可供水量也不同。在计算可供水量时,供水和用水需结合起来考虑,弃水和水质不达标等不能被用户利用的水量不能算作可供水量。没有通过工程设施而为用户利用的水量,不能作为可供水量。莱芜区水资源有限,但是供水来源比较多,除当地地表水和地下水,还有来自钢城区水库的外调水。同时,莱芜区还大力发展非常规水利用技术,在再生水水回用、雨水以及矿坑水的收集利用上取得了较大进展。根据供水水源,莱芜区供水预测分为地表水供水预测、地下水供水预测、非常规水源利用预测和外调水及客水预测。目前,山东208、省在全国率先建立了最严格的水资源管理制度,制定了用水总量控制指标、用水效率控制指标、水功能区限制纳污指标,本次可供水量预测,在莱芜区水资源可利用量的基础上,按照用水总量控制的要求,结合莱芜区水务发展“十四五”规划思路,分析确定莱芜区地表水、地下水及客水可供水量。4.2.2 用水总量控制要求 莱芜区20192020年度用水总量控制指标为2.6亿m3,其中地表水1.49亿m3,地下水1.11亿m3。根据区水务发展“十四五”规划思路,“十四五”期间莱芜区当地地表水和地下水控制量不会增加,用水总量控制在2.6亿m3。莱芜区用水总量控制指标 单位:亿 m 表 4-11 年份 地表水 地下水 总计 201209、9 年 14900 11100 26000 110 2025 年 14900 11100 26000 4.2.3 地表水可供水量预测 4.2.3.1地表水可供水量 本次对当地地表水可供水量预测,根据不同保证率地表水可利用量,按照用水总量控制的要求,现状年2019年、2025年、2030年和2035年50%地表水可供水量取莱芜区地表水总量控制指标,75%、95%地表水可供水量取地表水控制量和可利用量的较小者。莱芜区的沟里水库、雪野水库为钢城区提供工业用水,因此莱芜区当地地表水可供水量需扣除沟里水库和雪野水库的供水量(取水许可量与可供水量的较小值)。根据省级南水北调二期规划,预测2035年钢城区引210、调长江水后,不再使用沟里水库、雪野水库(原水库地表水用于本区使用,调蓄长江水可供钢城区)进行工业供水,远期沟里水库、雪野水库(原水库地表水)为莱芜区进行供水。莱芜区50%、75%、95%频率下的地表水资源可利用量分别为1.63亿m3、0.98亿m3、0.40亿m3。莱芜区地表水可利用量成果表(万m3)表4-12 名称 50%75%95%地表水资源可利用量 16282 9756 3961 根据以上地表水可利用量,按照用水总量控制要求确定莱芜区不同水平年、不同保证率地表水可供水量,详见下表。莱芜区地表水可供水量分析计算成果表(万m3)表4-13 水平年 可供水量 50%75%95%2019 年 1211、3105 7473 1968 2025 年 13105 7473 1968 2030 年 13105 7473 1968 2035 年 14900 9756 3961 111 莱芜区2019年、2025年和2030年50%、75%、95%保证率地表水可供水量均为1.31亿m3、0.75亿m3、0.20亿m3;2035年50%、75%、95%保证率地表水可供水量均分别为1.49亿m3、0.98亿m3、0.40亿m3。4.2.3.2地表水源条件分析 对区内主要地表水源地(水库等拦蓄工程)进行可供水量分析,得到地表水源工程的供水能力,以支撑全区地表水可供水量的成果。1.雪野水库(1)水库概况 雪野水212、库位于济南市莱芜区雪野旅游区,大汶河支流嬴汶河上游,控制流域面积444km2。1958年建设,2010年实施除险加固,2015年完成水库增容工程,总库容2.0亿m3,兴利库容1.47亿m3,是一座以防洪、工业供水为主,兼顾灌溉、发电、旅游、水产养殖等综合利用的大(2)型水库。(2)水库来水量计算 1)雪野水库天然径流量分析计算 采用 山东省莱芜市雪野水库增容工程初步设计报告(修订稿)(山东省水利勘测设计院,2014年10月)成果,根据雪野水库水文站实测蓄水量、出库流量及水文调查成果等资料,采用分项调查法进行天然径流量还原计算。根据现状、规划上游工程情况、用水情况等,将天然径流量还原至现状年。经213、分析计算,雪野水库多年平均天然径流量为11004万m3。雪野水库不同频率年来水量成果表 单位:万 m3 表 4-14 名称 均值(万 m3)Cv CS/Cv P=50%P=75%P=95%雪野水库 11004 0.60 2 9749 6118 2223 112 2)雪野水库入库径流分析计算 雪野水库的入库径流量,是在水库天然径流量的基础上,扣除现状水库上游拦蓄水工程的蓄水量和用水量后的水量。雪野水库上游岭东水库现状为小(1)型,兴利库容186万m3。根据全国十二五大型水库建设规划、山东省莱芜市岭东水库工程项目建议书等资料,拟将岭东水库建为中型,水库建成为中型后,兴利库容为800万m3。采用雪野214、水库增容工程初步设计报告中成果,现状和岭东水库扩建后雪野水库多年平均来水量分别为9669万m3和9354万m3。雪野水库年径流系列统计分析成果见下表。雪野水库不同频率年来水量成果表 单位:万m3 表4-15 工况 均值(万 m3)Cv CS/Cv P=50%P=75%P=95%现状 9669 0.60 2 8567 5376 1953 岭东水库扩建后 9354 0.60 2 8213 5062 1757(3)水库兴利调节计算 1)需水分析 下游河道最小生态需水 雪野水库下游河道生态基本需水量为坝址断面枯水期多年平均来水量的10%,年生态补水量为935万m3。灌溉需水 雪野水库灌区位于莱芜市西北215、部,北依莱芜盆地北山脚,南临汶河,东与大冶水库灌区接壤,西至泰安市区范缜,属泰莱平原的丘陵地带。全灌区跨越九个乡镇,土地肥沃,盛产粮、菜、姜、蒜,是莱芜市主要粮食生产基地。结合水库近 5 年的实际运行情况,本次调算灌溉面积按6.0万亩考虑。雪野水库灌区内主要作物为冬小麦、春玉米和夏 113 玉米。作物复种指数为1.75,其中冬小麦0.75、夏玉米 0.75、春玉米0.25。雪野水库灌区多年平均(19652010年)灌溉净定额为167.2m3/亩。工业供水及水源地补水 雪野水库设计工业供水规模为4800万m3/a。根据 济南市莱芜区城镇水源保障工程,规划雪野水库至大冶水库连通调水工程,规模20万216、m3/d。2)蒸发、渗漏损失水量 采用黄前水库蒸发深资料。增容工程采取防渗措施后,月渗漏损失水量采用月平均库容的0.5%计算。3)调算原则 兴利调算初始起调水位为死水位。调算后用最后一年的年末库容作为起调库容再进行调算,直至起调库容与最后一年的年末库容一致。上限水位采用兴利水位控制,超过该水位则弃水。根据雪野水库增容工程初步设计报告中兴利调节成果,在满足下游河道生态补水、灌溉用水的前提下,水库多年平均可供水量为7273万m3,其中工业供水量为5298万m3。根据多年兴利调节计算成果,对水库的可供水量进行频率分析,得到水库不同频率下的可供水量。雪野水库50%、75%和95%保证率下可供水量分别为217、7472万m3、6805万m3、5160万m3。雪野水库可供水量分析 表 4-17 名称 可供水量(万 m3)50%75%95%雪野水库 7472 6805 5160 2.大冶水库 114 (1)水库概况 大冶水库位于大汶河支流方下河上,莱芜区口镇街道大冶村北。控制流域面积163km2。水库于1958年3月动工兴建,7月建成。2014年2018年进行大冶水库增容工程,增容后总库容5519万m3,兴利库容3863万m3,死库容86.8万m3。大冶水库目前提供新城、城源水厂城市生活用水,水库灌区农业用水和下游河道生态用水。大冶水库供水对象需水量统计表 表 4-18 供水对象 现状取水许可量(万m3218、/年)农业灌溉 大冶水库灌区(实际灌溉面积1.5万亩)880 生活需水 新城(口镇街道)水厂(设计供水规模6万t/d)400 城源水厂(设计供水规模10万t/d)800 龙兴水厂 344 生态用水 下游河道方下河/总计 2424(2)水库来水量计算 1)大冶水库天然径流量分析计算 采用 山东省莱芜市大冶水库增容工程初步设计报告(山东省水利勘测设计院,2015年4月)成果,根据雪野水库天然径流分析成果,按照水文比拟法推求大冶水库历年天然径流系列,并按年降水资料进行修正。经分析计算,大冶水库多年平均天然径流量为1224.1万m3。大冶水库历年天然径流量统计分析成果表 单位:万 m3 表 4-19 219、序列 均值(万 m3)Cv CS/Cv P=50%P=75%P=95%19562011 3900 0.57 2 3488 1475 1090 2)大冶水库入库径流分析计算 大冶水库的入库径流量,是在水库天然径流量的基础上,扣除现 115 状水库上游拦蓄水工程的蓄水量和用水量后的水量。大冶水库上游流域内现建有小(1)水库2座(北苗山、杓山),小(2)型水库12座,总控制流域面积35.74km2,总库容602.5万m3,兴利库容409.3万m3,总灌溉面积1.13万亩。大冶水库坝址以上主要水利工程统计表 表 4-20 序号 名称 规模 建成年月 流域面积(km2)总库容(万m3)兴利库容(万m3)220、灌溉面积(万亩)1 北苗山 小(1)1966.6 13 175 120 0.09 2 杓山 小(2)1977.6 5.85 173.9 125.1 0.15 3 石山子 小(2)1970.1 0.6 10.6 3.9 0.35 4 北祝洼 小(2)1980.2 0.61 20 12.7 0.02 5 马湾沟 小(2)1977.4 0.63 13.5 8.2 0.03 6 东沟 小(2)1977.6 1.12 16.8 10.9 0.04 7 东泉 小(2)1959.1 6.2 33.2 14.4 0.05 8 西沟 小(2)1977.3 0.68 16.1 9.6 0.03 9 大后坡 小(2221、)1979.1 1.2 16.8 10.2 0.02 10 陡峪 小(2)1977.6 0.7 25.1 20.1 0.03 11 野雀窝 小(2)1976.5 0.36 11.7 9 0.02 12 兰子北峪 小(2)1976.4 0.49 11 7.8 0.25 13 向阳 小(2)1977.6 0.7 39.2 29.4 0.02 14 响水湾 小(2)1976.6 3.6 39.6 28 0.03 合计 35.74 602.5 409.3 1.13 根据大冶水库增容工程初步设计报告计算成果,大冶水库多年平均来水量为3192万m3。大冶水库年径流系列统计分析成果见下表。大冶水库不同频率年222、来水量成果表 单位:万 m3 表 4-21 名称 均值(万 m3)Cv CS/Cv P=50%P=75%P=95%大冶水库 3192 0.63 2 2783 1701 737(3)水库兴利调节计算 1)需水分析 下游河道最小生态需水 116 结合本流域实际,大冶水库下游河道生态用水采用现状工程条件下多年平均来水量的10%考虑。大冶水库现状工程条件下多年平均来水量3192万m3,则下游河道生态需水为319.2万m3。根据水利厅专家意见,鉴于现状水库近邻左坝肩库岸渗漏量较大,且进入下游河道成明流,建议渗漏量按实际观测计算,将该部分水量作为生态水量,不再另计生态水量。灌溉需水 大冶水库灌区原设计灌溉223、面积6.61万亩,有效灌溉面积2.5万亩,因城镇建设占地等影响,现实际灌溉面积为1.5万亩。本次增容前后都按实际灌溉面积1.5万亩进行兴利调节计算。水库灌溉水利用系数采用0.65。农业需水量采用变动用水量方法,历年逐月灌溉定额按水库已有成果及水库实际灌溉情况确定,多年平均灌溉净定额167.2m3/亩。城市供水 大冶水库设计城市供水规模约为4.35万m3/d。2)蒸发、渗漏损失水量 采用黄前水库站、王大下站实测蒸发深资料,月渗漏损失水量采用月平均库容的2.5%计算。由于近邻左坝肩宽渗漏量进入下游河道形成明流,故将该部分水量作为生态用水考虑。3)调算原则 兴利调算初始起调水位为死水位。调算后用最后224、一年的年末库容作为起调库容再进行调算,直至起调库容与最后一年的年末库容一致。上限水位采用兴利水位控制,超过该水位则弃水。根据大冶水库增容工程初步设计报告中兴利调节成果,水库多年 117 平均可供水量为1799万m3,其中城市生活供水量为1544万m3。根据多年兴利调节计算成果,对水库的可供水量进行频率分析,得到水库不同频率下的可供水量。大冶水库50%、75%和95%保证率下可供水量分别为1870万m3、1738万m3、738万m3。大冶水库可供水量分析 表 4-23 名称 可供水量(万 m3)50%75%95%大冶水库 1870 1738 738 3.沟里水库(1)水库概况 沟里水库位于大汶河225、支流莲花河中游。莲花河发源于莲花山北麓,经石庙子、尚家庄、谭家楼、小南岭等,在安仙村北汇入大汶河,为大汶河的二级支流。沟里水库坝址在小南岭村东,水库坝址以上控制流域面积44.6km2,干流长14.8km,干流平均比降0.0162。水库控制流域形状为叶形,平均宽度为3.4km,支流分布为单支。流域内青石山区占95%,丘陵区占5%。(2)水库来水量计算 1)沟里水库天然径流量分析计算 沟里水库增容工程于2016年3月列入全省雨洪资源利用项目,在保证水库防洪安全前提下,保持沟里水库正常蓄水位不变,通过采取库内开挖、防渗、库岸护砌、抬田、新建溢流堰等措施,恢复和扩大兴利库容,增强调节功能,减少水库渗漏226、量,提高水库供水能力。采用雨洪资源利用项目莱芜市沟里水库增容工程初步设计报告(山东省科 118 苑水利勘察设计咨询中心,2016年5月)成果,根据黄前水库天然径流分析成果,按照水文比拟法推求沟里水库历年天然径流系列,并按年降水资料进行修正。经分析计算,沟里水库多年平均天然径流量为1224.1万m3。沟里水库天然径流系列分析成果表 单位:万m3 表4-24 名称 Cv Cs/Cv 入库径流量(万 m3)均值 P=50%P=75%P=95%沟里水库 0.52 2.0 1224.1 1115.7 757.4 511.5 2)沟里水库入库径流分析计算 沟里水库的入库径流量,是在水库天然径流量的基础上,227、扣除现状水库上游拦蓄水工程的蓄水量和用水量后的水量。沟里水库上游建有尚家庄小(1)型水库1座,响水湾小(2)型水库1座,总控制流域面积19.9km2。尚家庄水库控制流域面积11.5km2,总库容、兴利库容分别为186万m3,101万m3,设计灌溉面积0.6万亩。响水湾水库控制流域面积8.4km2,总库容、兴利库容分别为14.70万m3、9.90万m3,设计灌溉面积0.24万亩。经分析计算,沟里水库多年平均来水量(19652012水文年)为1053.2万m3。沟里水库年径流系列统计分析成果见下表。沟里水库不同频率年来水量成果表 单位:万 m3 表 4-25 序列 均值(万 m3)Cv CS/Cv228、 P=50%P=75%P=95%1965-2012 1053.2 0.60 2 929.9 588.7 366.9(3)水库兴利调节计算 1)需水分析 119 下游河道最小生态需水 莲花河是一条雨源型季节性河流,汛期河道流量较大,非汛期基本断流。据调查,莲花河河水生生物数量、种类偏少,无国家保护珍稀、濒危野生保护种,水生生态系统较简单。考虑到水库坝址莲花河下游河道内无敏感保护目标,且无生活、生产用水需求,仅需满足莲花河下游河道生态基本需水即可。因此,确定莲花河下游河道生态基本需水量为坝址断面枯水期多年平均来水量的10%,年生态补水量为35万m3,月均生态补水量为2.9万m3/月。灌溉需水 沟里229、水库除险加固后,规划发展灌溉面积达到原设计灌溉面积1.8万亩。水库灌区内主要作物构成为冬小麦、夏玉米、春玉米三种,复种指数为1.75。为了节约灌溉用水,更有效地利用水资源,应对灌溉输水渠道进行防渗衬砌,同时科学调整灌区内农作物种植结构及大力推广节水工程技术措施。考虑以上因素,水库除险加固后灌溉水利用系数采用0.65。农业需水量采用变动用水量方法,历年逐月灌溉定额按水库已有成果及水库实际灌溉情况确定,多年平均灌溉净定额163.2m3/亩。工业供水 沟里水库设计工业供水规模为360万m3/a。2)蒸发、渗漏损失水量 采用黄前水库19652012年蒸发深资料,水库多年平均蒸发深为861.6mm。增容230、工程采取防渗措施后,月渗漏损失水量采用月平均库容的1.0%计算。3)调算原则 120 兴利调算初始起调水位为死水位。调算后用最后一年的年末库容作为起调库容再进行调算,直至起调库容与最后一年的年末库容一致。上限水位采用兴利水位控制,超过该水位则弃水。根据沟里水库增容工程初步设计报告兴利调节计算成果,在满足下游河道生态补水、灌溉用水的前提下,水库多年平均可供水量为737万m3,其中工业供水量为351万m3。根据多年兴利调节计算成果,对水库的可供水量进行频率分析,得到水库不同频率下的可供水量。沟里水库50%、75%和95%保证率下可供水量分别为764万m3、620万m3、395万m3。沟里水库可供水231、量分析 表 4-27 名称 可供水量(万 m3)50%75%95%沟里水库 764 620 395 4.岭东水库(扩建)(1)水库概况 岭东水库位于济南市莱芜区雪野街道岭东村北赢汶河上游的通天河上,属黄河流域大汶河水系,控制流域面积28.5km2。水库设计总库容302万m3,兴利库容186万m3,岭东水库以防洪为主,兼顾雪野街道居民生活供水,现状最大供水能力为0.23万m3。为了减轻岭东水库下游通天河的防洪压力,解决莱芜市雪野街道快速发展的用水需求,改善区域生态环境,实现流域内社会、环境和经济的可持续发展,规划实施岭东水库增容工程,增容后岭东水库总库容1148万m3,兴利库容800万m3,兴利232、水位314.22m,死库容30万m3。(2)岭东水库的入库径流计算 121 岭东水库的入库径流量,是在水库天然径流量的基础上,扣除现状水库上游拦蓄水工程的蓄水量和用水量后的水量。岭东水库坝址以上流域内建有东栾宫1号、东栾宫2号、北栾宫小(2)型水库3座,总控制流域面积约3.24km2,总库容61.2万m3,兴利库容45.2万m3,总灌溉面积0.07万亩。采用山东省莱芜市岭东水库工程项目建议书(山东省水利勘测设计院,2014年4月)成果,岭东水库多年平均入库径流量分别为647万m3,径流深 227.0mm。岭东水库年径流系列统计分析成果见下表。岭东水库不同频率年来水量 单位:万 m3 表 4-2233、8 序列 均值(万 m3)Cv CS/Cv P=50%P=75%P=95%1956-2008 647 0.62 2 531 293 99(3)水库兴利调节计算 1)调算方法 采用长系列时历法进行水库兴利调节计算,基本公式为:Vi+1=Vi+W来-W用-W损-W弃 式中:Vi、Vi+1分别为水库第i时段初及时段末的蓄水量;W来第i时段来水量;W用第i时段综合利用各部门用水量之和;W损第i时段水库蒸发、渗漏等损失量之和;W弃第i时段水库弃水量。水量单位为万m3。下游河道最小生态需水 参照国家环境保护总局2006年1月印发的 水利水电建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)234、中计算办 122 法,并结合本流域实际,岭东水库下游河道生态基流采用多年平均径流量的10%考虑,即多年平均生态基流为64.7万m3。生活供水 根据 莱芜市雪野街道总体规划,岭东水库将为雪野街道提供原水 1.0万m3/d,供水过程均一化。生活供水保证率取95%。2)蒸发、渗漏损失水量 采用黄前水库蒸发深资料,水库多年平均蒸发深为882.3mm。增容工程采取防渗措施后,月渗漏损失水量采用月平均库容的0.3%计算。3)调算原则 兴利调算初始起调水位为死水位。调算后用最后一年的年末库容作为起调库容再进行调算,直至起调库容与最后一年的年末库容一致。上限水位采用兴利水位控制,超过该水位则弃水。根据岭东水库235、工程项目建议书中兴利调节计算成果,在满足下游河道生态补水的前提下,水库多年平均可供水量为420万m3,其中生活供水量为365万m3。根据多年兴利调节计算成果,对水库的可供水量进行频率分析,得到水库不同频率下的可供水量。岭东水库50%、75%和95%保证率下可供水量分别为430万m3、419万m3、413万m3。岭东水库可供水量分析 表 4-30 名称 可供水量(万 m3)50%75%95%岭东水库 430 419 413 5.鹁鸽楼水库(1)水库概况 123 鹁鸽楼水库位于莱芜区牛泉镇鹁鸽楼村东南约4km处大汶河支流牛泉河上,上游发源于乔山,坝址座落在云台山下鹁鸽楼村南与张积庄之间。距鹁鸽楼村236、约400m,该水库坝址以上控制流域面积24.9km2,总库容1095.58万m3,兴利水位230.0m,兴利库容747万m3,死库容52.5万m3。(2)水库来水量计算 1)鹁鸽楼水库天然径流量分析计算 采用山东省莱芜市莱城区鹁鸽楼水库除险加固工程初步设计说明书(山东省科苑水利勘察设计咨询中心,2009年7月)成果,根据雪野水库天然径流分析成果,按照水文比拟法推求沟里水库历年天然径流系列,并按年降水资料进行修正。经分析计算,鹁鸽楼水库多年平均天然径流量为595.8万m3。2)鹁鸽楼水库入库径流分析计算 鹁鸽楼水库的入库径流量,是在水库天然径流量的基础上,扣除现状水库上游拦蓄水工程的蓄水量和用水237、量后的水量。鹁鸽楼水库上游为莱芜区大槐树乡,控制流域面积24.9 km2,上游流域系山区,地势南高北低,流域内有凤阳、蔺家庄小(2)型水库二座,控制流域面积0.97km2,兴利库容43.5万m3。根据鹁鸽楼水库除险加固工程初步设计说明书中分析成果,鹁鸽楼水库多年平均来水量为580.6万m3。鹁鸽楼水库年径流系列统计分析成果见下表。鹁鸽楼水库不同频率年来水量成果表 单位:万 m3 表 4-32 124 名称 均值(万 m3)Cv CS/Cv P=50%P=75%P=95%鹁鸽楼水库 580.6 0.56 2 521.1 377.4 167.0(3)水库兴利调节计算 1)需水分析 下游河道最小生态238、需水 确定下游河道生态基本需水量为坝址断面多年平均来水量的10%,年生态补水量为58万m3。灌溉需水 鹁鸽楼水库除险加固后,规划发展灌溉面积达到原设计灌溉面积1.65万亩。水库灌区内主要作物构成为冬小麦、夏玉米、春玉米三种,复种指数为1.75。考虑以上因素,水库除险加固后灌溉水利用系数采用0.5。农业需水量采用变动用水量方法,历年逐月灌溉定额按水库已有成果及水库实际灌溉情况确定,多年平均灌溉净定额163.6m3/亩。2)蒸发、渗漏损失水量 采用附近黄前水库水文站实测水面蒸发资料分析计算蒸发损失水量。月渗漏损失水量采用月平均库容的1.0%计算。3)调算原则 兴利调算初始起调水位为死水位。调算后用239、最后一年的年末库容作为起调库容再进行调算,直至起调库容与最后一年的年末库容一致。上限水位采用兴利水位控制,超过该水位则弃水。根据鹁鸽楼水库除险加固工程初步设计说明书中兴利调节计算成果,在满足下游河道生态补水的前提下,水库多年平均可供水量为415.2万m3。(4)可供水量分析 根据兴利调节计算成果,对水库的可供水量进行频率分析,得到 125 水库不同频率下的可供水量。鹁鸽楼水库50%、75%和95%保证率下可供水量分别为429万m3、297万m3、87万m3。鹁鸽楼水库可供水量分析 表 4-34 名称 可供水量(万 m3)50%75%95%鹁鸽楼水库 429 297 87.2 6.小型水库及重要240、拦蓄工程 莱芜区已建小(1)型水库24座,小(2)型水库128座,总库容7096.7万m3,兴利库容4462万m3。采用复蓄指数法估算可供水量。可供水量计算公式如下:W供=nV 式中:W供小型蓄水工程;n复蓄指数,可供水量与有效库容的比值;V蓄水工程有效库容。根据莱芜站的不同频率年份的年降雨量,经过计算,小型水库平水年可供水量6782万m3/a,枯水年和特枯年可供水量分别为6202万m3/a和4908万m3/a。小型水库可供水量成果表 表 4-35 保证率 兴利库容(万m3)复蓄指数 可供水量(万m3)P=50%4462 1.52 6782 P=75%1.39 6202 P=95%1.10 4241、908 综上,莱芜区主要地表水源工程50%保证率下可供水量为1.84亿m3,75%保证率下可供水量为1.67亿m3,95%保证率下可供水量为1.22亿m3。主要地表水源工程供水能力预测成果表 126 表4-36 名称 可供水量(万 m3)50%75%95%鹁鸽楼水库 429 297 87.2 雪野水库 7472 6805 5160 大冶水库 1870 1738 738 沟里水库 764 620 395 岭东水库(扩建)430 419 413 小型水库(规划增加供水系数 1.1)7460 6822 5399 合计 18425 16701 12192 4.2.4 地下水可供水量预测 本次规划以前述242、地下水评价中矿化度不大于2g/L的浅层地下水可开采量作为依据,按照地下水总量控制要求确定各规划水平年地下水可供水量。根据调查评价计算结果,莱芜区2001年2016年地下水可开采量为1.76亿m3/a,可开采模数为10.2万m3/km2。地下水具有多年调节功能,特别是岩溶山区,地下水储存量大,补给条件较好,枯水年开采的地下水在丰水年能够得到有效补偿。因此,考虑到地下水的多年调节功能,本次规划现状年2019年、近期规划年2025年和中期规划年2030年各保证率地下水可供水量均取地下水控制量,为1.11亿m3,占多年平均可开采量的63.1%;由于莱芜区2019年地下水用水量1.07亿m3,已接近地下243、水控制量1,预测远期规划年2035年按多年可开采量的65%考虑,故2035年的可供水量分别为1.14亿m3。地下水可供水量分析计算成果表 单位:万 m3 表 4-37 名称 水平年 2019年 2025年 2030年 2035年 地下水可供水量 11100 11100 11100 11400 4.2.5 外部调水及外流域调水(客水)可供水量预测 莱芜区的外调水主要来自钢城区乔店水库和杨家横水库的地表水、辛庄街道鹏山泉地下水源地,为其提供生活用水。乔店水库为莱芜区 127 鹏泉水厂供水,取水许可量1000万m3,杨家横水库为莱芜区龙兴水厂供水,取水许可量580万m3,鹏山泉地下水源地为莱芜区一水244、厂供水,取水许可量300万m3。根据取水许可及水库可供水能力(取水许可量与水库供水能力的较小值),确定外部调水量。水库可供水能力分析如下:1.乔店水库(1)水库概况 乔店水库位于济南市莱芜区辛庄镇乔店村东,大汶河支流辛庄河上,流域面积85km2。总库容2799万m3,兴利库容2000万m3,死库容90万m3。现状为鹏山净水厂提供城市生活用水,水库灌区农业用水和下游河道生态用水。乔店水库供水对象需水量统计表 表 4-38 供水对象 现状取水许可量(万m3/a)农业灌溉 乔店水库灌区(有效灌溉面积1.3万亩)300 生活需水 鹏山净水厂(设计供水规模4万t/d)1000 生态用水 下游河道辛庄河 245、总计 1300(2)水库来水量计算 1)乔店水库天然径流量还原计算 水库天然径流量的计算,采用分项调查法计算,计算时段以月计,方程如下:W天然=W实测+W农业+W工业 W调蓄+W蒸发+W渗漏 W天然还原后的天然径流量;W实测实测径流量;W农业上游农业灌溉净耗水量;128 W工业上游工业净耗水量;W调蓄水库的蓄水变量及上游蓄水工程的蓄水变量;W蒸发、W渗漏水库蒸发、渗漏损失水量。根据雪野水库天然径流分析成果,按照水文比拟法推求乔店水库历年天然径流系列。经分析计算,乔店水库多年平均天然径流量为1507万m3。2)乔店水库入库径流分析计算 乔店水库的入库径流量,是在水库天然径流量的基础上,扣除现状水246、库上游拦蓄水工程的蓄水量和用水量后的水量。乔店水库坝址以上流域内水利工程较多,现状情况下共有11座小型水库:小(1)型水库裴家庄水库,控制流域面积7.9km2,兴利库容为179.5万m3;小(2)型水库10座,控制流域面积18.74km2,兴利库容98.68万m3。乔店水库上游小型水库灌溉面积为5600亩。经分析计算,乔店水库多年平均来水量为1363.5万m3。乔店水库年径流系列统计分析成果见下表。乔店水库不同频率年来水量成果表 单位:万 m3 表 4-40 名称 均值(万 m3)Cv CS/Cv P=50%P=75%P=95%乔店水库 1746.2 0.65 2 1521.2 911.7 3247、43.7(3)水库兴利调节计算 1)调算方法 采用长系列时历法进行水库兴利调节计算,基本公式为:Vi+1=Vi+W来-W用-W损-W弃 式中:Vi、Vi+1分别为水库第i时段初及时段末的蓄水量;129 W来第i时段来水量;W用第i时段综合利用各部门用水量之和;W损第i时段水库蒸发、渗漏等损失量之和;W弃第i时段水库弃水量。水量单位为万m3。2)需水分析 下游河道最小生态需水 参照国家环境保护总局2006年1月印发的 水利水电建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)中计算办法,并结合本流域实际,此次乔店水库下游河道生态用水采用多年平均径流量的10%考虑。灌溉需水 乔店水248、库灌区有效灌溉面积1.0万亩。农业需水量采用变动用水量方法,历年逐月灌溉定额按水库已有成果及水库实际灌溉情况确定,多年平均灌溉净定额167m3/亩。城市生活供水 乔店水库设计城市生活供水规模3万m3,若来水量不能满足设计城市生活供水,则按照径流调节进行推求。3)蒸发、渗漏损失水量 水库水面蒸发深资料借用黄前水库19722012年实测蒸发深成果。根据水利水电工程水文计算规范(SL278-2002)有关规定,将实测水面蒸发资料换算为20m2蒸发池蒸发深以代替水面蒸发,则水库多年平均水面蒸发深为867.1mm。130 除险加固后水库渗漏损失较小,根据库区地质情况,此次调算采用月均库容的0.4%分析计249、算水库渗漏损失。4)调算原则 兴利调算初始起调水位为死水位。调算后用最后一年的年末库容作为起调库容再进行调算,直至起调库容与最后一年的年末库容一致。上限水位采用兴利水位控制,超过该水位则弃水。在满足下游河道生态补水、灌溉用水的前提下,水库多年平均可供水量为1091万m3,其中城市生活供水量为748万m3。根据兴利调节计算成果,对水库的可供水量进行频率分析,得到水库不同频率下的可供水量。乔店水库50%、75%和95%保证率下可供水量分别为1083万m3、996万m3、719万m3。乔店水库可供水量分析 表 4-42 名称 可供水量(万 m3)50%75%95%乔店水库 1083 996 719 250、2.杨家横水库(1)水库概况 杨家横水库位于济南市莱芜区辛庄镇杨家横村北1km,大汶河支流盘龙河上,控制流域面积39km2。2010年,水库进行了除险加固,加固后总库容1289万m3,兴利库容710万m3,兴利水位299.06m,死库容14万m3。现状为龙兴水厂提供城市生活用水,水库灌区农业用水和下游河道生态用水。根据莱芜区十四五水务规划思路,十四五期间拟对杨家横水库实施增容工程。杨家横水库供水对象需水量统计表 131 表 4-43 供水对象 现状取水许可量(万m3/a)农业灌溉 杨家横水库灌区(有效灌溉面积1.0万亩)450 生活需水 龙兴水厂(设计供水规模4万t/d)580 生态用水 下游251、河道盘龙河 总计 1030(2)水库来水量计算 1)杨家横水库天然径流量还原计算 根据 济南市杨家横水库增容工程可行性研究报告(山东省水利勘测设计院,2019年7月)成果,根据雪野水库天然径流分析成果,按照水文比拟法推求杨家横水库历年天然径流系列,并按年降水资料进行修正。经分析计算,杨家横水库多年平均天然径流量为934万m3。2)杨家横水库现状工程条件下来水量计算 现状工程条件下的来水量,是在水库天然径流量的基础上,扣除现状水库上游拦蓄水工程的蓄水量和用水量后的水量。杨家横水库上游流域内现建有小(1)型水库1座、小(2)型水库2座,总控制流域面积5.93km2,总库容131.3万m3,兴利库容252、97万m3,总灌溉面积750亩。经分析计算,现状工程条件下,杨家横水库多年平均来水量为830.8万m3。杨家横水库现状工程条件下年径流系列统计分析成果见下表。杨家横水库历年天然径流量成果表 单位:万 m3 表 4-45 名称 均值(万 m3)Cv CS/Cv P=50%P=75%P=95%杨家横水库 830.8 0.56 2 746 489 239 3)引水区径流分析 为增加水库来水量,杨家横水库从淄河支流上游崮山村南挡水坝 132 上引水,坝址断面以上控制流域面积28.2平方km2,引水时段为汛期6月9月,设计引水流量6m3/s,其余时间处于断流状况。挡水坝拦蓄流域内汛期径流,采用输水明渠、253、渡槽、暗渠串联引入杨家横水库。引水工程现状工程条件下径流量 杨家横引水工程上游建有小(1)型王鲁山水库,现状工程条件下径流量为王鲁山水库汛期弃水与区间汛期天然径流的叠加之和。引水工程汛期现状工程条件下径流量见下表。杨家横水库引水工程现状工程条件下径流量 表 4-46 流域面积(km2)汛期现状工程下径流量(万 m3)6 月 7 月 8 月 9 月 6-9 月 全年 28.2 15.2 81.3 117.7 78.8 292.9 381.3 引水工程可引入水量 杨家横水库引水闸设计引水流量为6m3/s,根据水量平衡对来水量与引水量进行调节计算,并考虑下游河道生态水量。经调算引水工程汛期可引入水量254、见下表。杨家横水库汛期可引入水量 表 4-47 流域面积(km2)汛期可调入径流量(万 m3)6 月 7 月 8 月 9 月 合计 28.2 13.7 73.2 105.9 70.9 263.7(3)水库兴利调节计算 1)调算方法 采用长系列时历法进行水库兴利调节计算,基本公式为:Vi+1=Vi+W来-W用-W损-W弃 式中:Vi、Vi+1分别为水库第i时段初及时段末的蓄水量;133 W来第i时段来水量;W用第i时段综合利用各部门用水量之和;W损第i时段水库蒸发、渗漏等损失量之和;W弃第i时段水库弃水量。水量单位为万m3。2)需水分析 下游河道最小生态需水 生态年需水量按坝址断面以上多年平均径255、流量的10%计算。保证率考虑90%。灌溉需水 杨家横灌区原设计灌溉面积1.84万亩,有效灌溉面积1.0万亩。农业需水量采用变动用水量方法,历年逐月灌溉定额按水库已有成果及水库实际灌溉情况确定,多年平均灌溉净定额166m3/亩。城市生活及一般工业供水 杨家横水库设计城市生活及一般工业供水规模近期为1.5万m3/d,远期为2万m3/d。现状实际供水量约为1万m3/d。3)蒸发、渗漏损失水量 蒸发采用黄前站蒸发深资料,根据 水利水电工程水文计算规范(SL278-2002)规定,将实测蒸发资料换算为20m2蒸发池蒸发深。经分析计算,水库多年平均蒸发深为841.5mm。除险加固后,水库渗漏量大为减少,渗256、漏损失水量均采用月均库容的0.8%。4)调算原则 水库初始起调水位为死水位282.52m,死库容8.2万m3,最高水位以 134 兴利水位控制,超过相应控制水位则弃水。调算后用最后一年的年末库容作为起调库容再进行调算,直至起调库容与最后一年的年末库容一致。根据杨家横水库增容报告工程可行性研究报告中兴利调节计算成果,在满足下游河道生态补水、灌溉用水的前提下,现状兴利水位299.06m时,多年平均可供水量为653.5万m3,其中城市生活年均供水量379.6万m3;水库增容后,兴利水位提高到301m时,多年平均可供水量为707.9万m3,给城市生活供水量增加到434.4万m3。根据兴利调节计算成果,257、对水库的可供水量进行频率分析,得到水库不同频率下的可供水量。现状条件下杨家横水库50%、75%保证率下可供水量分别为674万m3、614万m3、429万m3,增容后杨家横水库50%、75%保证率下可供水量分别为721万m3、655万m3、473万m3。杨家横水库可供水量分析 表 4-50 名称 可供水量(万 m3)50%75%95%杨家横水库 674 614 429 杨家横水库(增容后)721 655 473(3)鹏山泉水源地 钢城区鹏山泉水源地目前为莱芜区一水厂进行供水,一水厂取水许可量为300万m3/a。根据取水许可及水库的供水能力,乔店水库、杨家横水库和鹏山泉地下水源地平水年、枯水年和特258、枯年可向莱芜区供水1880万m3/a、1876万m3/a和1492万m3/a。外调水量成果表 单位:万 m3 表 4-51 名称 可供水量(万 m3)135 50%75%95%杨家横水库(增容后)580 580 473 乔店水库 1000 996 719 鹏山泉地下水源地 300 300 300 合计 1880 1876 1492 3.外流域调水 目前莱芜区无外流域(客水)。根据 南水北调东线二期工程山东半岛与黄河三角洲输水干线专题论证报告及原莱芜市水利与渔业局关于对山东省南水北调东西二期工程供水范围及调江水量修改意见的函,规划远期2035年调引南水北调二期长江水7000万m3至莱芜区和钢城区259、,其中莱芜区分水5000万m3。规划新建马头山水库作为长江水调蓄水库,规划水库兴利库容1620万m3。南水北调东线二期工程规划莱芜区调水量表 表 4-52 县(市、区)多年平均口门需调水量(万m3)95%频率口门需调水量(万m3)莱芜 2300 5000 钢城 920 2000 4.外部调水及外流域调水(客水)可供水量 目前莱芜区和钢城区水源交叉使用,钢城区的乔店水库、杨家横水库和鹏山泉水源地为莱芜区提供生活供水,莱芜区的雪野水库、沟里水库为钢城区山钢莱芜分公司(原莱钢集团)提供工业用水。根据 济南市水资源综合利用中长期规划 和 济南供(排)污水专项规划及三年建设规划,为方便区域水资源管理,规260、划远期南水北调二期长江水逐步替代交叉混用水源,区内水源先供区内使用,区内用水户优先使用区内水源。根据以上分析,现状年、2025年和2030年外部调水量相同,平水年、枯水年和特枯年外部调水量分别为1880万m3/a、1876万m3/a 和 136 1492万m3/a,规划2035年莱芜区使用南水北调二期长江水5000万m3/a。外部调水及外流域调水(客水)可供水量统计表 表 4-53 水平年 外部调水和客水 50%75%95%2019年 1880 1876 1492 2025年 1880 1876 1492 2030年 1880 1876 1492 2035年 5000 5000 5000 4.261、2.6 非常规水可供水量预测 非常规水源是指区别于一般意义上的地表水、地下水的水源,非常规水源利用主要包括城市污水集中处理回用(再生水回用)、海水利用(海水直接利用及淡化)、雨水集蓄利用、微咸水利用、矿坑水利用等。对莱芜区而言,非常规水主要包括污水处理回用水、雨水、微咸水、矿坑水等。污水处理回用是污水资源化的必由之路。城市污水量大且集中,水量水质相对比较稳定,且不受季节、降雨量等的影响;污水处理厂一般建设在城市附近,与境外调水、远距离输水相比,输水管线短,取水构筑物等基础建筑物的投资和运行费用低;经污水处理厂二级处理的出水,经过适当的补充措施完全可以达到回用水水质要求,没有技术上的障碍。同时,262、城市污水处理回用开辟了新水源,减少了城市供水不足的压力和供需矛盾,还减少了污水排放量,改善水体环境。因此,城市污水处理回用具有明显的经济、社会和环境效益。污水处理后可回用于对水质要求不高的工业用水、农业灌溉用水和城区河湖环境用水等。莱芜区有3座污水处理厂,截止2021年底,设计规模合计为13.5万m3/d,2019年回用量约3.9万m3/d,回用率约45.8%。根据莱城发电厂水 137 资源论证报告,近期规划新增再生水源,供水水源为第三污水处理厂。矿坑水是指在开采矿产资源尤其是煤炭的过程中,会排放大量的地下水。矿坑排水大多随地漫流或顺流至沟渠,最后排入河道。水质好的矿坑排水可经过简单的处理直接263、用于工业生产和农业灌溉,水质差的矿坑排水则需要经过深度处理后回用于农业灌溉或对水质要求低的用水部门。莱芜区重点矿坑排水有马庄铁矿、莱新铁矿等,年均许可排水量约为1622.44万m3。莱芜区重点矿坑排水量统计 表 4-54 序号 矿山名称 年许可排水量(万 m3)1 谷家庄铁矿 484.14 2 莱新铁矿 486.4 3 马庄铁矿 490 4 业庄铁矿 21.9 5 鲁中矿业集团 140 合计 1622.44 莱芜区非常规水源主要包括城市污水集中处理回用水和部分矿坑水。根据济南市水资源公报2019,莱芜区2019年非常规水源利用量为3899万m3,预计2025年、2030年和2035年利用量分别264、为4250万m3、4542万m3和4688万m3。具体成果见下表。非常规水可供水量分析 单位:万 m3表 4-55 名称 水平年 2019年 2025年 2030年 2035年 非常规水可供水量 3899 4250 4542 4688 4.2.7 总可供水量 根据上述地表水供水预测、地下水供水预测、外流域调水供水预测、非常规水源利用可供水量预测成果,各项目供水相加即获得总可 138 供水量,详见下表所示。莱芜区2019年50%、75%、95%保证率可供水量分别为3.00亿m3、2.43亿m3、1.85亿m3;2025年50%、75%、95%保证率可供水量分别为3.05亿m3、2.49亿m3、1265、.90亿m3;2030年50%、75%、95%保证率可供水量分别为3.08亿m3、2.52亿m3、1.93亿m3;2035年50%、75%、95%保证率可供水量分别为3.12亿m3、2.61亿m3、2.03亿m3。总可供水量分析计算成果表 单位:万 m3表 4-56 水平年 地表水 地下水 外调水及客水 非常规水 总可供水量 50%75%95%50%75%95%50%75%95%2019 年 13105 7473 1968 11100 1880 1876 1492 3899 29984 24348 18459 2025 年 13105 7473 1968 11100 1880 1876 149266、2 4250 30335 24700 18811 2030 年 13105 7473 1968 11100 1880 1876 1492 4542 30627 24992 19103 2035 年 14900 9756 3961 11437 5000 5000 5000 4688 36025 30881 25086 4.3 供需分析 根据以上需水预测和可供水量预测结果,对莱芜区进行供需平衡分析,分析结果见下表。水资源供需平衡分析成果表 单位:亿 m3表 4-57 水平年 可供水量 需水量 余缺水量 余缺水率 50%75%95%50%75%95%50%75%95%50%75%95%2019 年 267、3.00 2.43 1.85 2.51 2.58 2.58 0.49 -0.14 -0.73 19.67%-5.51%-28.37%2025 年 3.03 2.47 1.88 2.67 2.75 2.75 0.36 -0.28 -0.86 13.41%-10.05%-31.50%2030 年 3.06 2.50 1.91 2.85 2.92 2.92 0.22 -0.42 -1.01 7.63%-14.31%-34.50%2035 年 3.60 3.09 2.51 2.97 3.04 3.04 0.63 0.05 -0.53 21.38%1.63%-17.44%由以上供需平衡分析结果可以看出,268、2019年50%、75%、95%保证率莱芜区余缺水量分别为0.5亿m3、-0.1亿m3、-0.7亿m3,余缺水率分别为20%、-6%、-29.0%;2025年50%、75%、95%保证率全区余缺水量分别为0.4亿m3、-0.3亿m3、-0.9亿m3,余缺水率分别为13%、-10%、-32%;139 2030年50%、75%、95%保证率全区余缺水量分别为0.2亿m3、-0.4亿m3、-1亿m3,余缺水率分别为7%、-14%、-35%;2035年50%、75%、95%保证率全区余缺水量分别为0.6亿m3、0.1亿m3、-0.5亿m3,余缺水率分别为21%、2%、-17%。经过余缺水分析,除了50269、%保证率可实现供需平衡,近期和中期规划年75%和95%保证率下缺水;远期2035年能够满足75%保证率下的需水,但特枯年95%保证率下仍然存在一定程度缺水。莱芜区平水年和枯水年、特枯年的余缺水量相差较大,源于其可供水量的差距较大,主要是地表水资源可利用量的年际变化大。因此,需要考虑莱芜区枯水年及特枯年的水资源应急调度方案,以应对枯水年份的缺水情况。莱芜区随着经济社会的发展,仍将面临较为严峻的水资源供需矛盾,这就要求全区范围内应对有限的水资源在各用水部门间进行合理配置,以发挥其最大效益,并加大节水型社会建设,提高用水效率,积极兴建水资源开发利用工程,增加可供水量;加大水资源保护力度,恢复受污染水270、体的使用功能。140 5 水资源优化配置 区域水资源配置主要是对水资源空间特性的研究,利用多目标静态研究,采用常规优化技术,如多目标非线性规划方法用来解决约束条件和目标函数中部分或全部存在非线性函数的有关问题。对于北方地区,优化过程中需要考虑多水源多用户时空分布不均的特点。莱芜区水资源配置的目标是根据区域水资源条件、开发利用现状及面临的问题,在充分考虑生活用水、生产用水、生态环境用水需求和水资源供需平衡分析的基础上,统筹考虑新建水务工程的合理性、工程规模和运行成本等诸多问题,为区域水资源优化配置和统一管理提供一整套科学决策的依据,以支持水资源的可持续利用,实现水资源开发利用与经济社会发展和生态271、环境保护相互协调,提高水资源承载能力,缓解水资源供需矛盾,改善水生态环境,支撑区域经济社会可持续发展。莱芜区水资源配置规划采用水资源多目标优化配置方法,即以经济效益、社会效益和生态环境效益最大化为目标值,应用Matlab软件求解非线性方程,求得最优解作为水资源配置方案。5.1 优化配置方法 基于区域水资源实际情况,以划定的控制范围内区域为研究对象,运用多目标规划理论构建区域多水源供水条件下的水资源优化配置模型,以经济效益、社会效益、生态环境效益为目标值,以供水水量、用户需水量、供水和需水保证率、取水指标为约束条件,分析确定配置模型参数,然后调用Matlab软件优化工具箱进行编程求解,研究莱芜区272、水资源配置方案。141 5.2 优化配置概况 5.2.1 优化配置原则 (1)总量控制原则 以莱芜区水资源可利用水水资源为基础,符合莱芜用水总量控制指标要求,当地地表水、地下水及客水可供水量不应大于控制指标量。同时,参考区域内水源类型和水资源供需平衡特点,在用水总量控制的范围内允许相邻区域水源适当调剂,以满足用户需水要求。(2)公平性原则 公平性原则是指水资源的共享性。保证各用户公平享有水资源使用权的要求,体现使用水资源的公平性。公平性原则以满足不同区域间和社会各阶层间的各方利益进行资源的合理分配为目标。它要求不同区域之间的协调发展,以及发展效益或资源利用效益在同一区域社会各阶层中的公平分配。273、(3)可持续性原则 可持续性原则可以理解为代际间的资源分配公平性原则,它是以研究一定时期内全社会消耗的资源总量与后代能获得的资源量相比的合理性,反映水资源利用在度过其开发利用阶段、保护管理阶段后,步入的可持续利用阶段中最基本的原则。考虑近期与远期之间、当代与后代之间对水资源的利用上需要有一个协调发展、公平利用的原则。(4)近水近用原则 统筹区域水资源和用水户的时空分布,优化输水工程线路和输水能力,减小供水损失和供水成本,提高用水效率。水资源的配置不仅要考虑水量问题,还要考虑水质问题,分质供水、优水优用。用水户对水质的要求不同,而不同水质的水也具有不同的价值;各种水源通过工 142 程措施向不同274、用水户供水的经济成本也不相同。通过优化和模拟技术,从经济效益、社会效益、环境效益和保证率等多方面合理确定不同水源在不同条件下分配给不同用水户的水量。(5)协调性原则 水资源合理配置的协调性原则包括社会、经济、生态环境用水的协调,近期和远期发展目标水资源需求之间的协调,不同用水部门之间水资源利用的协调,不同类型水源之间开发利用程度的协调。按照用水户的重要性和需水紧迫性供水次序。区域用水户应该按照行业进行分类,以保证生活用水为重,其次保证生产和生态用水。(6)优先利用客水原则 根据莱芜区水资源的特点,配置时应首先利用客水,满足工业用水、综合生活用水,其次利用当地水和其他水源满足农业用水和生态环境用275、水需求。在客水不能满足需要时,利用地表水、浅层地下水补充。5.2.2 水资源配置系统概化 水资源配置系统具有众多的元素和相互关联过程,系统概化就是通过抽象和简化将复杂系统转化为满足数学描述的框架,实现整个系统的模式化处理。系统概化需要忽略主要元素中与水量无直接关系的因素,以系统所存在的所有可能的供水水源与用水户之间水量传递、转化和影响关系为主线,分方案建立两者之间的关系。概化时遵循配置单元划分,确定供水水源类别,对需水部门分类的过程。(1)配置单元划分 在水资源优化配置中,根据区域内供水水源和用水户分别划分为供水单元和用水单元,单个供水单元可以向多个用水单元供水,同时 143 单个用水单元可以276、由多个供水单元供水。(2)供水水源类别 本次规划区域内供水水源为外调水及客水、当地水、其他水源,其中外调水近期为钢城区乔店水库、杨家横水库水源地向莱芜区供水、远期客水为长江水(规划南水北调东线二期长江水),当地水为当地地表水和地下水。配置中采用了多水源,多传输系统(包括地表水传输系统、客水传输系统、再生水传输系统)的方式,使系统中的各种水源在各处的利用情况及来去关系都能够得到客观的、清晰的描述,为得到正确结果打下基础。(3)需水部门分类 根据需水部门的优先等级,区域用水户划分为综合生活、工业、农业、生态环境。5.2.3 配水次序(1)根据相关法律法规等政策要求,首先满足综合生活和工业用水,兼顾277、农业、生态环境用水需求。区域4类用水户的具体用水顺序为综合生活、工业、农业、生态环境。(2)根据莱芜区水资源时空分布,考虑各类水源的水量、水质,确定4类供水水源的供水次序为:外部调水及客水、当地地表水、地下水、非常规水。(3)根据不同水源供水和用水户的需水特点,确定各类用水户的供水水源和用水顺序如下。综合生活:当地地表水、地下水、外部调水及客水;近期工业:当地地表水、地下水、非常规水;远期工业:外部调水及客水、当地地表水、地下水、非常规水;144 农业:当地地表水、地下水;生态环境:当地地表水、非常规水。5.3 水资源优化配置模型 莱芜区水资源配置采用多目标非线性规划的方法,模型包括目标函数选278、取、约束条件设置、模型参数选择及模型求解四个部分,目标是求解目标函数的最优解。模型中的配置单元划分为 个水源和 个用户,水资源配置可直接在这 个水源和 个用户之间进行。5.3.1 目标函数 以综合效益最大为目标 F(x)=maxEc,S,En 其中F(x)为目标函数,Ec为经济效益目标,S为社会效益目标,En为生态环境效益目标。(1)经济效益目标 采取区域供水带来的纯利润最大作为经济效益目标。式中,指效益系数,表示j用户从i水源单位取水量所产生的效益(元/m3);指费用系数,表示j用户从i水源单位取水量所需的费用(元/m3);表示j用户从i水源所取的水量(m3);表示j用户的用水公平系数;表示279、i水源的供水次序系数;、分别表示水源总数、用户总数。(2)社会效益目标 由于社会效益难以度量,而区域缺水量的大小或缺水程度对社会的发展又有所影响,因而采用区域缺水量最小作为社会目标。IJIJ()=JjIiijijijijxcbEc11maxijbijcijxjiIJ11minJIjijjiSDx=145 式中:表示j用户的需水量。(3)生态环境效益目标 与水资源利用直接有关的生态环境问题,可利用生态环境的保证量来衡量,采用最小缺水量表示生态环境效益。=ikIikkkkkxDEn111min 式中:kD为k生态环境用水户的需水量,ikx为k生态环境用水户从i水源的取水量。5.3.2 约束条件 优280、化配置模型的约束条件主要考虑各供水水源的供水能力约束、供水配套设施的限制、配置原则等。(1)水源可供水量约束 表示i水源的可供水量。(2)用户需水能力约束 表示j用户的需水量。(3)输水能力约束 表示i水源的输水能力。(4)生活供水保证率约束 表示生活供水保证率。(5)用水部门需水约束 minmax1IjijjiBxB=minjB与maxjB分别为j用户的需水上下限。(6)变量非负约束 jD1JijijxW=iW1IijjixD=jD1JijijxQ=iQ95%P生活P生活 146 5.3.3 模型参数的确定(1)水源供水次序系数、用户用水公平系数 供水次序系数反映i水源相对于其他水源供水的优281、先程度。现将各水源的优先程度转化成0,1区间上的系数,即供水次序系数。以表示水源i供水次序序号,表示水源供水次序序号最大值。取值确定可参考下式确定:用户的用水公平系数表示j用户相对于其他用户得到供水的优先程度。与很相似,与用户优先得到供水的次序有关。物理意义为:由于不同用户取水的优先级别不同,通过对用户得到供水的优先程度的考察,确定各用户得到供水的次序,从而确定用户用水公平系数。可参照的计算公式来确定。(2)效益系数、费用系数 1)效益系数 生活用水效益系数一般难以定量化,为保证其得到满足,取较大值;生产用水效益系数按各产业效益乘以水利分摊系数确定;生态环境用水效益主要体现在生态改善、环境美化282、对人类的服务中,往往不能定量化,但其产生的效益是实实在在地存在的。为使生态环境保持良好的质量,可对其用水效益赋予工业效益与农业效益之间的值。2)费用系数 0ijx ijiinmaxni=+=Jjiiinnnn1maxmax)1(1jjiiijbijcijbijc 147 从水厂取水的用户以水价作为其费用系数;工业、农业用户的费用系数参考水费征收标准确定;从水利工程取水的用户以水资源费、污水处理费与输水成本之和作为其费用系数。5.3.4 模型求解 水资源多目标优化配置模型往往具有多目标、多约束、多关联、非线性的特点,是一个规模庞大、结构复杂、影响因素众多的大系统多目标模型。模型常规的求解思路是按283、大系统理论,模型分解为多个子模型,多目标转化为单目标,非线性问题线性化,最终借助于单目标线性模型的方法来求解。多目标优化问题有多种解法,规划利用matlab中的fgoalattain工具函数来求解。通过水资源优化配置模型的求解,获得水资源配置的非劣解,然后在此基础上再依据水资源优化配置的原则,制定出不同规划水平年、不同保证率下水资源的更加具体详细的配置方案。5.4 优化配置思路 结合莱芜区的水资源特点,以保障区域经济、社会和生态环境的协调可持续发展为目标,以优水优用、近水近用为出发点,提出水资源配置的基本思路:(1)当地地表水为莱芜区主要水源,优先满足综合生活和工业需水,保障农业灌溉需水,作为284、提升生态环境需水水质的补充水源;(2)近期外部调水(乔店水库、杨家横水库)为综合生活供水,中远期客水(长江水)主要供给工业,并作为综合生活用水的补充水源;(3)地下水作为综合生活、工业、农业的主要水源。(4)非常规水供给工业和生态环境;148 5.5 优化配置方案 根据水资源优化配置的原则,把当地地表水、地下水、外调水及客水、非常规水4类水源合理地分配给综合生活、工业、农业、生态环境4类用水户,其中综合生活包括城镇居民生活、农村居民生活、第三产业,工业即第二产业,农业包括农田灌溉、林牧渔业、牲畜饮水,生态环境包括城镇绿化、道路浇洒、河湖生态补水。然后根据各水源和各用水户的地理分布,以及水源与用285、水户之间的工程情况,对分配指标进行合理化调整,制定出合理的水资源分配方案。根据第四章水资源供需分析成果,对规划近期(2025年)、中期(2030年)、远期(2035年)不同保证率下的水资源量进行优化配置,采用9种优化配置方案,分别为方案一:2025年50%保证率;方案二:2025年75%保证率;方案三:2025年95%保证率;方案四:2030年50%保证率;方案五:2030年75%保证率;方案六:2030年95%保证率,方案七:2035年50%保证率;方案八:2035年75%保证率;方案九:2035年95%保证率。5.6 配置结果(1)方案一:规划近期(2025年)P=50%保证率 规划近期(286、2025年)P=50%保证率各用水户需水要求均能满足(见表),综合生活包括城市生活、农村生活及第三产业需水4427万m3,由地表水、地下水、外部调水(乔店水库、杨家横水库)供给。工业需水量9578万m3,由地表水、地下水、非常规水供给。农业需水量11814万m3,由地表水、地下水供给。生态环境需水量1753万m3,由地表水和非常规水供给。149 2025年P=50%保证率水资源配置结果 单位:万 m3表 5-1 序号 用水户 需水量 供水量 缺水量 缺水率 水源 供水量 供水总量 1 综合生活 4427 地表水 1808 4427 0 0%地下水 1168 外调水 1451 2 工业 9578287、 外调水 0 9578 0 0%地表水 3330 地下水 2701 非常规水 3547 3 农业 11814 地表水 5737 11814 0 0%地下水 6077 4 生态环境 1753 地表水 880 1753 0 0%非常规水 873(2)方案二:规划近期(2025年)P=75%保证率 规划近期(2025年)P=75%保证率下仅综合生活、工业需水得到满足(见表),综合生活包括城市生活、农村生活及第三产业需水4427万m3,由地表水、地下水、外调水(乔店水库、杨家横水库)供给。工业需水量9578万m3,由地表水、地下水、外调水、非常规水供给。农业需水量12513万m3,由地表水、地下水供给288、,但供水量不足,农业缺水2871万m3,农业缺水率23%。生态环境需水量1753万m3,由地表水和非常规水供给,生态环境缺水530万m3,生态环境缺水率30%。150 2025年P=75%保证率水资源配置结果 单位:万 m3表 5-2 序号 用水户 需水量 供水量 缺水量 缺水率 水源 供水量 供水总量 1 综合生活 4427 地表水 1955 4427 0 0%地下水 1168 外调水 1304 2 工业 9578 外调水 572 9578 0 0%地表水 4108 地下水 1701 非常规水 3197 3 农业 12513 地表水 1411 9642 2871 23%地下水 8231 4 289、生态环境 1753 地表水 0 1223 530 30%非常规水 1223(3)方案三:规划近期(2025年)P=95%保证率 规划近期(2025年)P=95%保证率下地表水可供水量进一步减少,仅能满足综合生活、工业需水(见表),综合生活包括城市生活、农村生活及第三产业需水4427万m3,由地表水、地下水、外调水(乔店水库、杨家横水库)供给。工业需水量9578万m3,缺水率13%,由地表水、地下水、外调水、非常规水供给。农业需水量12513万m3,由地表水、地下水供给,但供水量不足,农业缺水率57%。生态环境需水量1753万m3,由地表水和非常规水供给,生态环境缺水率53%。2025年P=95290、%保证率水资源配置结果 单位:万 m3 表 5-3 序号 用水户 需水量 供水量 缺水量 缺水率 水源 供水量 供水总量 1 综合生活 4427 地表水 1756 4427 0 0%地下水 1803 外调水 868 2 工业 9578 外调水 624 8329 1249 13%地表水 212 地下水 3895 非常规水 3598 3 农业 12513 地表水 0 5402 7111 57%地下水 5402 4 生态环境 1753 地表水 0 822 931 53%非常规水 822 151 (4)方案四:规划近期(2030年)P=50%保证率 规划近期(2030年)P=50%保证率各用水户需水要291、求均能满足(见表),综合生活包括城市生活、农村生活及第三产业需水4886万m3,由地表水、地下水、外调水(乔店水库、杨家横水库)供给。工业需水量10243万m3,由地表水、地下水、非常规水供给。农业需水量11765万m3,由地表水、地下水供给。生态环境需水量2152万m3,由地表水和非常规水供给。2030年P=50%保证率水资源配置结果 单位:万 m3表 5-4 序号 用水户 需水量 供水量 缺水量 缺水率 水源 供水量 供水总量 1 综合生活 4886 地表水 2303 4886 0 0%地下水 1132 外调水 1451 2 工业 10243 外调水 0 10243 0 0%地表水 346292、8 地下水 2761 非常规水 4014 3 农业 11765 地表水 5175 11765 0 0%地下水 6590 4 生态环境 2152 地表水 1453 2152 0 0%非常规水 698(5)方案五:规划近期(2030年)P=75%保证率 规划近期(2030年)P=75%保证率下仅综合生活、工业需水得到满足(见表),综合生活包括城市生活、农村生活及第三产业需水4672万m3,由地表水、地下水、外调水(乔店水库、杨家横水库)供给。工业需水量10031万m3,由地表水、地下水、外调水、非常规水供给。农业需水量12520万m3,由地表水、地下水供给,但供水量不足,农业缺水3735万m3,农293、业缺水率30%。生态环境需水量2152万m3,由地表水和非常规水供给,生态环境缺水864万m3,生态环境缺水率39%。152 2030年P=75%保证率水资源配置结果 单位:万 m3表 5-5 序号 用水户 需水量 供水量 缺水量 缺水率 水源 供水量 供水总量 1 综合生活 4886 地表水 2414 4886 0 0%地下水 1168 外调水 1304 2 工业 10243 外调水 572 10243 0 0%地表水 3023 地下水 2601 非常规水 4047 3 农业 12462 地表水 1396 8727 3735 30%地下水 7331 4 生态环境 2152 地表水 640 1294、305 846 39%非常规水 665(6)方案六:规划近期(2030年)P=95%保证率 规划近期(2030年)P=95%保证率下地表水可供水量进一步减少,仅能满足综合生活、工业需水(见表),综合生活包括城市生活、农村生活及第三产业需水4886万m3,由地表水、地下水、外调水(乔店水库、杨家横水库)供给。工业需水量10243万m3,由地表水、地下水、外调水、非常规水供给,工业缺水率11%。农业需水量12462万m3,由地表水、地下水供给,但供水量不足,农业缺水率65%。生态环境需水量2152万m3,由地表水和非常规水供给,生态环境缺水率61%。2030年P=95%保证率水资源配置结果 单位:295、万 m3 表 5-6 序号 用水户 需水量 供水量 缺水量 缺水率 水源 供水量 供水总量 1 综合生活 4886 地表水 1730 4886 0 0%地下水 2288 外调水 868 2 工业 10243 外调水 624 9165 1078 11%地表水 238 地下水 4428 非常规水 3875 3 农业 12462 地表水 0 4384 8078 65%地下水 4384 4 生态环境 2152 地表水 0 837 1314 61%非常规水 837 153 (7)方案七:规划远期(2035年)P=50%保证率 规划远期(2035年)P=50%保证率各用水户需水要求均能满足(见表),综合生296、活包括城市生活、农村生活及第三产业需水5387万m3,由地表水、地下水、客水(长江水)供给。工业需水量10520万m3,由地表水、地下水、非常规水供给。农业需水量11702万m3,由地表水、地下水供给。生态环境需水量2529万m3,由地表水和非常规水供给。2035年P=50%保证率水资源配置结果 单位:万 m3表 5-7 序号 用水户 需水量 供水量 缺水量 缺水率 水源 供水量 供水总量 1 综合生活 5387 地表水 4255 5387 0 0%地下水 1132 客水 0 2 工业 10520 客水 1000 10520 0 0%地表水 2745 地下水 2761 非常规水 4014 3 297、农业 11702 地表水 5538 11702 0 0%地下水 6164 4 生态环境 2529 地表水 1685 2529 0 0%非常规水 844(8)方案八:规划远期(2035年)P=75%保证率 规划远期(2035年)调入南水北调二期长江水,在P=75%保证率下各用水户需水要求均能满足(见表),综合生活包括城市生活、农村生活及第三产业需水5387万m3,由地表水、地下水、客水(长江水)供给。工业需水量10520万m3,由地表水、地下水、非常规水供给。农业需水量12396万m3,由地表水、地下水供给。生态环境需水量2529万m3,由地表水和非常规水供给。154 2035年P=75%保证率298、水资源配置结果 单位:万 m3表 5-8 序号 用水户 需水量 供水量 缺水量 缺水率 水源 供水量 供水总量 1 综合生活 5387 地表水 2963 5387 0 0%地下水 1130 客水 1294 2 工业 10520 客水 3487 10520 0 0%地表水 1511 地下水 1407 非常规水 4115 3 农业 12396 地表水 3496 12396 0 0%地下水 8900 4 生态环境 2529 地表水 1786 2529 0 0%非常规水 743(9)方案九:规划远期(2035年)P=95%保证率 规划远期(2035年)P=95%保证率下地表水可供水量进一步减少(见表)299、,综合生活包括城市生活、农村生活及第三产业需水5387万m3,由地表水、地下水、客水(长江水)供给。工业需水量10520万m3,缺水2%,由地表水、地下水、非常规水供给。农业需水量12396万m3,由地表水、地下水供给,但供水量不足,农业缺水量3530万m3,农业缺水率28%。生态环境需水量2529万m3,由地表水和非常规水供给,生态环境缺水1796万m3,生态环境缺水71%。2035年P=95%保证率水资源配置结果 单位:万 m3表 5-9 序号 用水户 需水量 供水量 缺水量 缺水率 水源 供水量 供水总量 1 综合生活 5387 地表水 2854 5387 0 0%地下水 1533 客水300、 1000 2 工业 10520 客水 4000 10270 250 2%地表水 476 地下水 1669 非常规水 4125 3 农业 12396 地表水 631 8866 3530 28%地下水 8235 4 生态环境 2529 地表水 0 733 1796 71%非常规水 733 155 5.7 水资源调度方案 根据水资源优化配置的结果分析,2025年、2030年50%保证率用水能够满足,2035年50%保证率、75%保证率下各用水户需水均能得到满足。莱芜区水资源调度方案依据优化配置成果,遵循优水优用、优先使用地表水,客水为主、当地水为辅的原则,规划不同水平年不同保证率下莱芜区区域水资源301、调度运行方案。(1)2025年莱芜区水资源调度方案 通过水库增容、水源连通调水工程建设,优化水资源配置,充分发挥水库蓄水能力,合理开发利用雨洪水资源。2025年不同保证率下利用大冶水库、乔店水库、杨家横水库通过管道分别向莱芜城区城源水厂、鹏山(泉)净水厂、龙兴水厂供水,保障综合生活用水,利用雪野水库、沟里水库等水库、橡胶坝拦蓄地表水及地下水源地提供工业用水,利用小水库、小塘坝、橡胶坝等工程拦蓄地表水及地下水供给农业,非常规水向工业和生态环境供水。2025年P=50%保证率、P=75%保证率和P=95%保证率水资源调度方案分别见下图。156 图5-1 莱芜区2025年P=50%保证率水资源配置方302、案 157 图5-2 莱芜区2025年P=75%保证率水资源配置方案 158 图5-3 莱芜区2025年P=95%保证率水资源配置方案(2)2030年莱芜区水资源调度方案 2030年加强水源工程建设,马头山水库建成蓄水,完成大汶河拦河闸扩建,增加地表水拦蓄量,进一步完善水源连通调水工程建设,建立健全莱芜区骨干水网体系,解决非正常降水年份本地水资源不足的问题。正常降水年份以利用当地地表水和地下水满足综合生活用水,在考虑经济性的基础上,枯水年份和特枯年份优先利用当地地表水、地 159 下水、外调水保证居民综合生活、工业用水,其次向农业、生态供水。加大非常规水的利用向工业和生态环境供水,提高水资源利303、用效率。2030年P=50%保证率、P=75%保证率和P=95%保证率水资源调度方案分别见下图。图5-4 莱芜区2030年P=50%保证率水资源配置方案 160 图5-5 莱芜区2030年P=75%保证率水资源配置方案 161 图5-6 莱芜区2030年P=95%保证率水资源配置方案(3)2035年莱芜区水资源调度方案 2035年加强水源工程建设,规划建设南水北调东线二期配套工程,充分利用长江水作为莱芜的重要水源,进一步完善水源连通调水工程建设,建立健全莱芜区骨干水网体系,解决非正常降水年份本地水资源不足的问题。正常降水年份以利用当地地表水和地下水满足综合生活用水,在考虑经济性的基础上,长江水304、优先向工业供水,枯水年份和特枯年份优先利用当地地表水、地下水、长江水保证居民综合生活、工业用水,162 其次向农业、生态供水。加大非常规水的利用向工业和生态环境供水,提高水资源利用效率。2035年P=50%保证率、P=75%保证率和P=95%保证率水资源调度方案分别见下图。图5-7 莱芜区2035年P=50%保证率水资源配置方案 163 图5-8 莱芜区2035年P=75%保证率水资源配置方案 164 图5-9 莱芜区2035年P=95%保证率水资源配置方案 165 6 节水与供水方案制订 6.1 节水潜力分析 节水潜力是以各部门和各行业(或作物)通过综合节水措施所达到的节水指标为参照标准,分305、析现状用水水平与节水指标的差值,并根据现状发展的实物量指标计算可能实现的最大节水数量。在现状各项用水水平分析的基础上,分析各部门和各行业(或作物)用水水平及实物量指标,结合各部门和各行业(或作物)节水指标,计算各部门和各行业(或作物)用水指标与节水指标之差,估算节水潜力。6.1.1 农业节水潜力分析 农业用水一方面由于工业、生活用水的争水现象,面临缺水的困境,另一方面由于灌溉工程标准低,用水管理不善,用水浪费现象还很严重。莱芜区灌溉水有效利用系数0.6575,农业用水未达到高效用水的水平,农业节水还有潜力。农业节水的潜力主要在于调整农作物种植结构、改造小型灌区、扩大节水灌溉面积、提高渠系水利用306、系数、改进灌溉制度和调整农业供水价格等措施。由山东省主要农业灌溉定额(DB37/T1640-2019),济南市主要农作物的节水灌溉方式比一般灌溉方式节水效果明显。小麦、玉米、蔬菜和瓜果的采取微喷灌节水灌溉技术其灌溉定额要比自然状态下的大田灌溉节水25%35%。主要是农田灌溉节水潜力,可以用下式计算:dWn=A0(Qm0Qmt)=A0(Qj0/0Qjt/t)式中:dWn农田灌溉节水潜力;166 A0现状灌溉面积(有效灌溉面积);Qm0、Qmt分别是现状和节水条件下毛灌溉定额;Qj0现状作物加权净灌溉需水定额;Qjt考虑作物布局调整后的规划远期水平年作物加权净灌溉需水定额;0、t分别是现状和规划远307、期水平年灌溉水利用系数。经分析计算,莱芜区现状农田灌溉50%保证率和75%保证率年节水潜力分别为2221万m3和2703万m3,详见下表。莱芜区现状农田灌溉节水潜力分析计算成果表(万m3)表 6-1 作物 基本用水定额 现状调节 系数 节水喷灌调节 系数 有效灌溉面积 节水量 50%75%50%75%小麦 220 245 1.00 0.75 17.27 949.99 1057.94 玉米 77 103 1.00 0.75 17.27 332.50 444.77 棉花 123 155 1.00 0.75 7.40 227.63 286.85 大蒜 128 160 1.00 0.75 9.87 3308、15.84 394.80 生姜 160 210 1.00 0.75 9.87 394.80 518.18 合计 2220.75 2702.53 6.1.2 工业节水潜力分析 工业节水潜力的大小,与当地水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平、水价等因素有关。各行业的节水潜力主要取决于各行业的现状用水水平,现状用水水平较高的工业行业,其节水潜力相对较小,如电力工业现状用水水平较高,其节水潜力不大;而现状节水水平较低的企业,其节水潜力较大。另外由于各地区管理水平的不同,工业节水潜力也有所不同,一般情况下城市市区的工业企业由于工业管理水平较高,其节水水平也较高,而远离市区的工业企业管理水平不高,节309、水潜力相对较大。工业节水潜力计算公式如下:167 dWg=Z0(WZ0WZt)式中:dWg是工业节水潜力;Z0是现状水平年工业增加值;WZ0、WZt分别是现状水平年和节水条件下万元工业增加值取水量。其中WZt包含了工业内部结构调整的影响,节水条件下工业增加值参照水利部办公厅关于印发规划和建设项目节水评价技术要求的通知中北方重工业城市先进值24.8 m3/万元。经分析计算莱芜区现状工业年节水潜力为1598万m3。工业节水潜力分析计算成果表 表 6-2 地区 现状工业用水量(万m3)万元工业增加值取水量(m3/万元)节水潜力(万m3)莱芜区 7791 31.2 1598.15 根据3.4水资源开发310、利用现状章节中对重点工业用水户用水水平分析,对比山东省重点工业产品用水定额及相关行业用水标准,分析莱芜区重点工业用水户的节水潜力。(1)山东九羊集团有限公司 山东九羊集团有限公司2019年度平均吨钢耗新水量为2.35m3/t,符合领跑值定额标准。按照国内冷轧平均耗水量0.7m3/t推算,山东九羊集团有限公司吨钢耗新水量高于全国120家主要钢铁行业企业2019年度平均吨钢耗新水量值,在整体行业中处于中游偏下水平。与很多先进企业相比,如鞍山钢铁(1.82m3/t)、天津天丰(1.72m3/t)、敬业集团(1.68m3/t)、云南玉昆(1.9m3/t)、唐山港陆(1.75m3/t)、凌源钢铁(1.3311、5m3/t),山东九羊集团有限公司吨钢耗新水量差距较大,存在生产用水节约提升空间。(2)山东泰山钢铁集团 168 公司现状用水量为849万m3/a,年生产刚才430万t,则单位产品用水量为1.97 m3/t,符合领跑值定额标准2.4 m3/t,在整体行业中处于中游偏上水平,与很多先进企业相比还有一定差距,具有一定的节水空间。(3)山东华能莱芜热电有限公司 2019年电厂单位发电取水量为1.8m3/(MW h),单位发电取水量远低于山东省重点工业产品取水定额第8部分:电力、热力生产和供应业重点工业产品(DB37/T 1639.82019)2.31m3/(MW h)的规定。企业再生水使用量超过总取312、水量的50%。与工业用水定额的先进值1.56m3/(MW h)相比,企业还有一定的节水潜力。(4)华电国际莱城发电厂 全厂年平均复用水率达到98.60%,优于火力发电厂节水导则(DL/T 783-2017)规定的95.0%标准。2019年电厂单位发电取水量为2.75m3/(MW h),单位发电取水量高于山东省重点工业产品取水定额第8部分:电力、热力生产和供应业重点工业产品(DB37/T 1639.82019)2.38m3/(MW h)的规定。若华电国际莱城发电厂单位发电取水量达到先进值1.63m3/(MW h)的要求,利用再生水替代地表水,则企业仍有一定的节水潜力。6.1.3 生活节水潜力分析313、 城镇生活节水潜力取决于城市生活用水定额、城市管网漏损率和节水器具普及率等因素。随着国民经济的发展,城镇居民生活水平的提高,生活用水定额普遍呈增加趋势,另一方面由于节水宣传教育、城镇居民节水意识增强和节水器具的普及,生活用水定额又有下降的趋势,城镇生活用水定额的变化是生活用水正常需求增加与采取节水措施减少需求共同作用的结果,单从生活用水定额的变化不能全面反映 169 节水的作用,应主要根据节水器具普及率和管网漏损率的变化,分析城镇生活用水的节水潜力。城镇生活节水潜力主要有供水管网节水和节水器具节水两部分组成。供水管网节水潜力用下式计算:dwGW=wGW0-wGW0 (10)/(1t)式中:dw314、GW是供水管网节水潜力;wGW0是自来水厂供出的城镇生活用水量;0、t分别是现状水平和节水水平下供水管网漏损率。节水器具节水潜力采用下式框算:Dwqj=R JZ 365/1000(Pt-P0)式中:R城镇人口,莱芜区2019年总人口99.48万人,城镇化率53.97%;P0、Pt分别是现状水平和节水水平下节水器具普及率;JZ节水器具节水量,取28L/(p d)。根据莱芜区县域节水型社会达标建设实施方案,全区公共管网漏损率降低至8.6%,全区节水器具普及率100%,现状公共管网漏损率和节水器具普及率已达到节水指标值,城镇生活节水潜力较小。6.2 节水措施与节水方案 依据济南节水典范城市建设方案,315、全面落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新时期治水思路的创新行动,实现建设节水典范城市的发展目标。节水以农业、工业和城镇生活等用水行业为重点,制定并落实节约用水措施。水资源配置过程中,生活、生产、生态用水,应坚持生活优先,应 170 在保障人民生活、促进经济发展的同时维持和改善生态环境;坚持开源、节流与保护,节流与保护优先;地表水与地下水等各种水源的利用,地表水优先。应进一步优化产业结构和布局,发展高效清洁产业,大力发展现代服务业,提升第三产业比重,从而进一步降低用水量年均增长速度,缩减取水总量,实现水资源可持续利用。提高农业现代化水平,实施灌区改造,建设高标准农田,发展高效生态农业316、设施农业,提高灌溉水系利用系数,降低单位面积用水定额。新城区(南部城区)建设中,大力推广节水器具,提高节水器具普及率,提出节水器具使用控制指标要求;加强节水宣传和节水管理,使用优质供、排水材料,进一步提高工业用水效率,提升工业用水重复利用率,增加中水回用和雨水收集利用,降低单位GDP用水量。研究制定其他水源利用的鼓励措施和机制,促使雨水、再生水等其他水源的利用率进一步提高,促进水资源的可持续利用。6.2.1 农业节水措施与方案 农业节水以提高灌溉水利用效率和灌溉用水效益为核心,从农业种植结构和灌溉规模调整、灌区续建配套与节水改造、高效节水灌溉设施建设、旱作农业节水、林果和养殖业节水等方面,制317、定符合当地实际的农业节水对策与措施及具体任务。(1)优化调整种植业结构。在地下水超区,严格限制种植高耗水农作物,鼓励种植耗水少、附加值高的农作物。进一步提高玉米的种植比重,压减小麦与蔬菜的种植面积。(2)全面发展农业节水灌溉。普及推广喷灌、微灌等先进适用节水灌溉技术,全面实施区域规模化高效节水灌溉,提高节水灌溉率。加快大中型灌排骨干工程建设与配套改造,开展灌区现代化改造试点,加 171 强田间渠系配套、“五小水利”工程、农村河塘清淤整治等小型农田水利设施建设,完善农田灌排工程体系。中型灌区和井灌区要率先达到国家节水灌溉技术标准要求。加快小农水重点街道(乡镇)建设,改造提升小型灌区末级渠系,完成318、区内高标准农田建设,实施农业灌溉用水控制和定额管理制度。(3)加强农业用水管理,两手发力促进农业节水。推行农业灌溉用水总量控制和定额管理,推行农业水价综合改革,健全农业节水倒逼和激励机制。推进农业税费改革,开展先收后补的水费计收制度,激发农户自觉节水意识。(4)鼓励雨水资源的拦蓄利用。开展土壤水库、集水窖池和设施棚面集雨等工程建设。(5)完善养殖业节水配套建设。实施规模化养殖场的标准化建设和改造工程,畜禽养殖场要配套建设粪便污水贮存、处理、利用设施。散养密集区要实施污水分户收集、集中处理。开展废水适度再生利用试点。6.2.2 工业节水措施与方案 工业节水兼有节水和防污双重任务,根据规划预测,莱319、芜区工业用水占总用水的33%以上,因此工业节水显得更为重要。工业节水应以取用水量大及水污染严重的行业为重点,坚持节流优先,治污为本,高效用水的原则,在合理调整布局,加快产业结构调整,通过用水计划管理,加强总量控制、定额管理、系统节水改造及其他水源利用等措施,提高工业用水重复利用率。主要节水措施有:(1)编制企业节水实施方案,加快企业节水技术改造。加快淘汰落后的用水工艺和设备,不断提高企业用水效率。172 (2)加大工业污水处理力度,实现污水资源化。大型企业逐步建立再生水回用系统,企业冲洗地面及绿化用水等尽可能使用再生水,提高污水处理深度,均大限度地使再生水返回生产过程。(3)完善企业用水三级计320、量体系,严格定额用水。工业企业逐步安装合格的用水计量仪表,一级表计量率要求100%,二级表计量率要求90%以上。(4)强化节水管理。新建、改建和扩建项目,严格执行“三同时、四到位”制度,即节水设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时验收投入运行,用水单位要做到用水计划到位、节水目标到位、节水措施到位、管水制度到位。加强企业用水、节水统计。建立健全企业用水原始记录和统计台帐,按时进行用水、节水统计和用水合理性分析。加强企业用水设施管理。完善企业供、排水管网图、用水设施分布图和计量网络图,管理机构定期对用水、排水情况进行巡查,发现问题及时解决。定期进行水平衡测试,以此减少管网漏失率。(5)推行清321、洁生产,发展循环经济。加大工业污染源治理力度,实现重点企业工业废水全面达标排放,把推行清洁生产同结构调整、技术革新、节能降耗、循环利用等结合起来,实现从治污到防污的转变。应进一步优化产业结构和布局,压缩耗水产业,发展高效清洁产业,大力发展现代服务业,提升第三产业比重,从而进一步降低2035年前用水量年均增长速度,缩减取水总量,实现水资源可持续利用。6.2.3 城镇公共节水措施与方案 现状城区生活节水器具普及率较低,与发达国家和一线城市节水器具普及率相比有差距。新建建筑实施节水器具全覆盖,降低公共管网漏损率,政府实施强制性节水措施。173 生活节水具体来讲,应以建立节水型城镇为目标,以社区为主体322、,大力发展城镇、城乡集中供水,加快城镇供水管网改造,加强节水器具和节水产品的推广普及工作,以节水型示范社区建设为推动点,全面提高生活节水水平。同时,开展雨水收集回用和中水回用系统建设,加强非工程措施在生活节水领域的作用,运用价格杠杆促进节约用水,提高社会公众的节水意识。(1)加大宣传力度,树立节水的社会风尚。加强节水宣传是城镇生活节水的重要措施之一。坚持节水教育与制度约束相结合,将节约用水纳入基础教育,利用媒体开展广泛、深入、持久的宣传教育。树立全民节水的社会风尚,多形式、多层次鼓励、组织社会公众参与节水工作,充分发挥新闻媒体的舆论监督作用,营造节水有益的舆论氛围,树立节水光荣的社会风尚。(2323、)加快城市供水管网技术改造,降低输配水管网漏水率。加强供水管网计量管理,完善供水管网的计量仪表配套,加强仪表的检查和更新,严防私接用水和偷盗水行为,减少总表与分表的误差。应用管网查漏检修决策支持信息化技术。推广先进的检漏技术,提高检测手段,完善管网检漏制度,合理确定管网检漏周期。根据管网布设时间和使用及漏损情况,科学制定和实施管网改造技术方案,减少供水系统漏损,降低供水管网漏失率。加大新型防漏、防爆、防污染管材的更新力度,杜绝跑、冒、漏,逐步进行供水管网改造,进一步降低供水管网漏损率,并逐步建立分质供水网络。(3)全面推广应用先进的节水器具。积极组织开展节水器具和节水产品的推广和普及工作。政府324、机关、商场宾馆等公共建筑要全面使用节水型器具。新建、改建、扩建的公共和民用建筑,禁止使用国家明令 174 淘汰的用水器具,确保其节水器具使用率达到100。引导居民尽快淘汰现有住宅中不符合节水标准的生活用水器具。(4)实行计划用水。实行用水计划管理是节水的核心内容之一。理顺城市供水价格,全面实行定额用水。对用水量较大的工业企业、机关单位等实施生活用水计划管理,对用水单位核定计划用水量,超计划用水实行累进加价的收费办法,以促进节约用水、合理用水。尽快制定阶梯水价调整方案,居民生活用水做到装表到户,计量收费。(5)推广再生水利用。科学规划和利用雨水、再生水等非常规性水源,积极推广雨水利用、中水回用、325、工艺废水循环使用。实施城市污水处理厂深度处理及再生利用示范项目,加强污水再生利用,逐步提高城镇污水再生利用率达到80%。对生态绿化景观应采用微喷并优先利用再生水,在市政环卫和公共建筑生活杂用等方面扩大使用再生水,对于非人体接触用水应强制实行循环使用,严禁盲目扩大景观用水和娱乐水域。(6)开展节水型创建工作。莱芜区作为济南市新旧动能转换莱芜区的“南翼”,通过创建更多的节水型单位、节水型小区、节水型家庭,促进新区节水。以宾馆饭店、高校、机关、医院、科研单位为重点,健全节水用水管理组织机构,完善各项制度,实施严格的用水管理,创建“节水型单位”。选择条件较好的生活小区作为节水型小区创建单位。通过宣传、326、咨询等活动提高社区居民的节水意识,使家家户户都来争做“节水型家庭”。6.3 供水方案 6.3.1 城乡饮水保障方案 根据济南市莱芜区城乡供水一体化建设项目可行性研究报告 175 (2019年5月),报告规划平原丘陵地区,依托区域内优质水源,通过“新建、扩建、改造、延伸”等措施,大力发展规模化集中供水工程,为区级供水网络提供优质、可靠的水源支撑,逐步实现“以区级供水网络为主体、单村或联村供水为补充”的供水工程格局,全面解决农村饮水安全问题。地形条件复杂的山区,因地制宜采取单村或联村供水,并配备必要的水处理设备,确保水量可靠、水质合格。充分挖掘现有城市管网、口镇街道新城水厂的供水潜力,推动城镇供水327、设施向农村延伸,采取管网延伸及增压设施扩大供水区域;对北苗山等联村规模小但水源有保障的原工程,尽可能进行改、扩建,采取联网并网,提高供水保证率;对水源水质存在风险的集中供水工程如羊里九龙泉、方下集中供水等,通过口镇街道新城水厂管网延伸替换原水源。6.3.2 城市供水保障方案 在城市现状供用水分析的基础上,根据城市发展总体规划及节水减污的要求,统筹协调城市与周边地区的水源地及供水范围,合理配置水资源。应充分考虑再生水等其他水源供水,加强供水系统多水源建设,满足城市供水对水量、水质及保证程度的要求。在城市供水保障提出如下措施:1)充分利用非常规水源,对现有污水处理厂进行提质增效,新建再生水管网,实328、现再生水重复利用,对工业循环用水优先配置再生水源。2)优先利用地表水资源,通过新建地表拦蓄工程、城市生活和工业供水基础设施,实现地表水置换地下水源,将关停的自备井作为城市备用水源;3)建设水库连通调水工程,实现水源连通,远期规划调引长江水,增加供水水源,提高水源保障。4)确保水源地水质达标,新建水源地截污治污、河道水生态综合治理等工程,176 提升水源地的水质保障能力。在充分利用现有供水保障的基础上,规划新建马头山水库,实施岭东水库、鹁鸽楼水库、公庄水库等扩容工程,实施小型水库除险加固工程,近期实现雪野水库至大冶水库连通调水,远期新建东湖水库至雪野水库、马头山水库连通调水工程调引南水北调二期长329、江水,加强供水保障能力,提高城市供水保证率。6.3.3 灌溉供水保障方案 实施小型水库除险加固工程,充分利用现有152座小型水库的蓄水功能,通过建设水库灌区续建配套及节水改造,保障灌溉供水。规划小流域治理、橡胶坝拦蓄等工程,实施沟塘雨水利用工程,保障农田灌溉的多水源供水。6.3.4 城市供水应急预案 莱芜区属暖温带湿润季节性气候区,一年四季分明,降水量多集中在汛期,由于区供水主要依靠当地地表水和地下水,无外来水源,而且区域内仅有1座大(2)型水库,全区供水多年调节功能较弱。由不同水平年供需平衡分析结果也可看出,通过采取开源、节流等多项措施后,规划水平年50%保证率下较容易达到供需平衡,远期75330、%保证率也基本可达到供需平衡,但95%保证率下很难达到供需平衡,因此,一旦遇到特枯水年份或连续枯水年份,当地将面临严重缺水状况,应制定保障城乡居民生活用水及工农业用水的应急措施。(1)特枯水年份应急对策 1)实行水源工程可用水量预警措施 根据水利工程蓄水情况,建立可用水量警戒线。在完善水文预报和水资源调控能力的基础上,根据水源补充能力,对供水工程实施预 177 警管理,按照首先满足城乡居民生活,兼顾工农业生产并充分考虑生态环境用水的原则,相应实行控制性供水。2)制订不同干旱等级的应急供水方案 在水资源严重短缺的情况下,要针对不同干旱等级制订相应的供水方案,严格实行控制性供水,确保居民和重要部门331、重要地区用水,尽量减少总体损失在枯水年份要适当削减农业灌溉用水;特枯或连续枯水年份除保证城市居民生活用水、重点企业用水外,其他用水都要压缩。3)充分利用非常规水源,挖掘现有水源的一切潜力 遇枯水年份时,由于降水量较小,水利工程蓄水能力不足,应充分利用非常规水源,如加大利用污水处理厂再生水回用规模等,并充分挖掘现有工程的一切潜力,如利用水库的死库容供水,拦截河道地下潜流供水等。4)建立战略性地下水资源储备,枯水年份适当超采地下水 各地区尤其是城市周边应建设战略性地下水储备水源,遇特殊干期,启用地下水储备水源,利用地下水含水层多年调节能力强的特点,适当增加地下水开采量,如启用部分深层地下水,超采332、部分浅层地下水,超采率可控制在10%20范围内。5)后备水源建设 远期积极实施外流域调水工程,如从东湖水库向雪野水库调引长江水工程等,筹划从邻近水量宽裕地区向本区域调水工程建设,作为区域后备水源。6)其他对策 通过临时性超标准用水的惩罚性收费等价格杠杆促进节约用水;178 调整供水方式,必要时定时定量供水,或以集中供水替代分散供水;向受灾区提供紧急援助措施,如居民生活用水采用水车送水;特殊情况下,可采用调入粮食、高耗水产品及水产品等方式实现间接调水等。(2)城市应急供水保障措施 现状年,莱芜区城市供水管网除部分城市工业专用供水管道外,其余均为生活和工业等混合型管网。针对此具体情况和莱芜区城市饮333、水安全现状,特制定在连续干旱年、特殊干旱年及突发污染事故情况下应急预案如下:1)连续二至三个干旱年城市供水应急预案 对现状城市供水水源地进行挖潜,雪野水库、大冶水库、乔店水库和杨家横水库应减少或彻底放弃农业供水,全力保证城市供水。2)连续四个干旱年(即特殊干旱年)城市供水应急预案 乔店水库、杨家横水库和大冶水库应减少或彻底放弃农业供水,全力保证城市供水;依托雪野水库至大冶水库连通工程,减少雪野水库工业供水,增加向大冶水库的调水;对城内有自备水井的单位,统一调配,严禁任意开采;远期从东湖水库向雪野水库、马头山水库调引长江水,全力保障城市供水。3)突发污染事故情况下城市饮用水供水应急预案 发生污染事故,首先启用应急地下水源地,实行大冶水库、杨家横水库及乔店水库联合调度,首先保证城市生活用水。若上述方法无法保障全区生活用水,则采取非常规措施,在保证水质达标的情况下启用雪野水库,暂时作为城市供水水
管理运营
上传时间:2024-12-18
382份