嘉祥县水资源综合规划方案(2020-2025年)(171页).doc
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2024-05-20
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1、嘉祥县水资源综合规划(2020-2035)嘉祥县水务局山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队) 二二三年二月嘉祥县水资源综合规划(2020-2035)嘉祥县水务局山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队) 二二三年二月前 言水是万物之母、生存之本、文明之源,是经济社会的重要支撑和基础保障。兴水利、除水害,事关人类生存、经济发展、社会进步,历来是治国安邦的大事。2021年习近平总书记亲临南水北调工程、黄河入海口视察,主持召开推进南水北调后续工程高质量发展座谈会、深入推动黄河流域生态保护和高质量发展座谈会并发表重要讲话,多次就水旱灾害防御、水资源节约保2、护、河湖治理保护等作出重要指示批示。国家对水资源开发与保护的重视程度达到了前所未有的高度,并始终践行着“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新时期治水方针。党的十九大报告指出,生态文明建设功在当代、利在千秋。而水生态文明建设作为生态文明建设的重要组成部分与水利改革发展的重要工作内容,对于历史悠久、人杰地灵的嘉祥县而言尤为重要。一直以来,嘉祥县坚持绿色发展路径,将“改善城乡人居环境、提升水安全保障能力”作为水生态文明建设核心,切实注重水利工程配套、城乡水利协调,不断完善水生态格局,全面推进了嘉祥县水生态文明建设进程。“十四五”时期是加快建设“实力嘉祥、活力嘉祥、美丽嘉祥、吉祥嘉祥、幸福嘉祥”3、的关键期,也是全面落实高质量发展要求、深入推进发展方式转变、加快实现增长动能升级的攻坚阶段。随着嘉祥县社会经济的快速发展,人民生活水平不断提高,产业结构调整获得新的突破,整个国民经济建设和社会状态呈现出持续发展潜力,而保障和支撑这种发展潜力的水资源却面临着前所未有的压力。与此同时,近年来嘉祥县的水利事业建设取得了新的突破,南北双向调水格局初具规模、城乡供水一体化工程全面建成通水,济宁市引黄西线工程二期工程嘉祥梁宝寺水库的规划建设又将有效提升水安全保障能力,都为“五大嘉祥”的建设注入了活力。如何优化配置好当地水与外调水、地表水与地下水、常规水与非常规水成为嘉祥县水利发展规划面临的新问题。实施嘉祥4、县水资源综合规划(2020-2035)的编制工作旨在深入贯彻落实国家新时期治水方针,以嘉祥县国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标为引领,全方位研究规划嘉祥县水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护等工作。嘉祥县水资源综合规划作为指导今后一段时期水资源管理工作的依据和水利事业发展的纲领,将为嘉祥县涉水事务的宏观决策和水资源统一管理提供科学依据,对于保持经济社会健康持续发展具有十分重要的战略意义和现实指导意义。正 文 目 录第一章 总则1第一节 指导思想1第二节 规划原则与依据1第三节 规划目标与任务6第四节 规划基本要求8第五节 规划总体思路9第二章 嘉祥县基本概况11第一节 5、自然地理概况11第二节 社会经济概况15第三章 水资源调查评价17第一节 降水17第二节 蒸发与干旱指数20第三节 地表水资源量及可利用水量21第四节 地下水资源量26第五节 水资源总量45第六节 水环境质量现状46第四章 水资源开发利用调查评价49第一节 现状供水条件及实际供水量49第二节 现状用水情况分析51第三节 水资源开发利用程度及存在问题56第五章 经济社会发展与需水预测60第一节 经济社会发展的主要指标预测60第二节 需水预测63第六章 供水预测及水资源供需平衡分析79第一节 供水预测79第二节 水资源供需平衡分析87第七章 水资源优化配置方案91第一节 水资源优化配置的目标与原则6、91第二节 水资源优化配置模型的建立95第三节 模型的求解99第四节 水资源优化配置方案100第八章 节水规划108第一节 现状节水潜力分析108第二节 节水目标109第三节 节水措施110第四节 节水型社会建设主要内容115第九章 水资源保护规划119第一节 规划原则与目标119第二节 水功能区划120第三节 地表水环境保护规划123第四节 地下水资源保护规划130第十章 规划重点工程建设与分期投资估算136第一节 规划重点工程建设136第二节 分期投资估算145第十一章 规划实施效果评价148第一节 环境影响评价148第二节 实施效果评价149第三节 保障措施151第十二章 结论与建议157、5第一节 结论155第二节 建议161附 图 目 录附图1 嘉祥县行政区划图附图2 嘉祥县水系图附图3 嘉祥县地质图附图4 嘉祥县水文地质图(浅层)附图5 嘉祥县孔隙地下水计算分区图附图6 嘉祥县二级水功能区划图第一章 总则第一节 指导思想以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届历次全会精神,坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产,把水资源作为最大的刚性约束,深入落实黄河流域生态保护和高质量发展国家战略,加强全流域山水林田湖草系统治理,持续加大生态保护和修复力度,全面提升南四湖生态保护和高质量发展水平,积极践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路8、。认真落实党中央、国务院决策部署和省委、省政府工作要求,牢固树立新发展理念,坚持科学、精准、生态、智慧、协同同向发力,实施严节水、保供水、防洪水、排涝水、治污水、强蓄水“六水”共治,地表水、地下水、黄河水、非常规水“四水”并用,并按照“先再生水后新鲜水”、“先外调水后当地水”、“先地表水后地下水”的原则优化配置水资源。构建可靠的水资源保障、安全的防洪排涝、健康的水系生态、高效的水务管理、智慧的水务信息化“五大”体系,为嘉祥经济社会高质量发展提供强力支撑和保障。第二节 规划原则与依据一、规划原则在规划的编制中实事求是,遵照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水方针,贯彻落实“四水9、四定”、“三先三后”原则,促进水资源集约节约利用,加快推进嘉祥县水生态文明建设,正确把握以下原则:(一)坚持总量控制、可持续利用原则尊重自然规律和经济规律,发挥水资源对经济社会发展的基础和支撑作用,统筹协调生活、生产和生态环境用水,合理配置各类水资源。严格水资源消耗总量和强度双控,分水源落实用水总量控制指标,超出双控指标的不得新增取水。应强化水资源的节约与保护,实现在保护中开发、在开发中保护;围绕提升服务经济社会发展保障能力,确定水资源的开发、利用、保护、治理和水利发展的目标、标准、规模和速度,做到与经济社会发展水平相适应并适度超前。应使经济社会发展与水资源的承载能力相适应,城市发展、生产力布10、局、产业结构调整以及生态环境建设在充分考虑水资源条件下进行。在提高水利基础设施服务水平的同时,充分发挥政府对水资源的社会管理和公共服务职能,不断拓展水利工作的管理和服务领域。(二)统筹协调、合理配置水资源根据嘉祥县经济社会发展需求,结合区域经济发展情况,应对水资源的开发、利用、治理、配置、节约、保护、管理等进行总体安排,做到与区域水资源规划相协调;应坚持开源、节流、治污并重、除害兴利结合,妥善处理流域与区域、开发与保护、建设与管理、近期与远期的关系。应统筹协调生活、生产和生态用水,合理配置地表水与地下水、当地水与过境水、常规水源与非常规水源等多种水源的供给关系。按照“三先三后”的原则优化配置水11、资源,一是先再生水后新鲜水、二是先外调水后当地水、三是先地表水后地下水。(三)因地制宜、突出重点根据全县水资源状况和经济社会发展条件,确定适合本县水资源开发利用与保护的模式与对策,提出各类用水的优先次序,明确水资源开发利用、节约配置与保护的重点。根据不同行业和领域的用水状况,运用现代化的技术手段、技术方法和规划理念,合理配置水源类型。(四)节水优先、开源节流与保护并举坚持开源与节流并举,实行“先节水后调水”措施。研究多种水源综合供给,改变单一水源供给模式,实现地表水与地下水、当地水与客水的联合调度,充分利用再生水等非常规水源。(五)应用新技术、新方法,提高规划实施效果本次规划工作应用现代化技术12、手段对资料进行综合整理和系统分析研究,采用系统论思想科学规划和分配水资源。遵循自然规律和经济规律,充分考虑水资源承载力和水环境承载力,促进水资源管理工作从工程水利向资源水利、从传统水利向现代水利、从短期规划向可持续发展的转变,实现水资源的优化配置、合理开发、高效利用和有效保护。二、规划依据(一)法律、法规、条例1中华人民共和国水法(中华人民共和国主席令2002第74号,2016年修正);2中华人民共和国防洪法(2016年7月2日第十二届全国人民代表大会常务委员会第二十一次会议第三次修正);3中华人民共和国水土保持法(2010年12月25日中华人民共和国主席令第三十九号公布);4中华人民共和国水13、污染防治法(2017年6月27日第十二届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议第二次修正);5中华人民共和国环境保护法(2014年4月24日第十二届全国人民代表大会常务委员会第八次会议修订);6 地下水管理条例(中华人民共和国国务院令第748号);7取水许可和水资源费征收管理条例(根据2017年3月1日国务院关于修改和废止部分行政法规的决定修订);8. 取水许可管理办法(根据2017年12月22日水利部关于废止和修改部分规章的决定第二次修正);9山东省水资源条例(2017年9月30日山东省第十二届人民代表大会常务委员会第三十二次会议通过);10山东省节约用水条例(2021年12月3日山东省第14、十三届人民代表大会常务委员会第三十二次会议通过);11山东省用水总量控制管理办法(2010年9月14日省政府第81次常务会议通过);12. 济宁市城市供水管理办法(2022年1月1日施行);13. 济宁市水环境保护条例(2020年12月29日济宁市第十七届人民代表大会常务委员会第三十九次会议通过);14. 济宁市水功能区管理办法(2016 年12月15日济宁市人民政府令第61号公布)。(二)国家与地方政策性文件1中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定(2011年中央1号文件)、中共山东省委山东省人民政府关于认真贯彻中共中央国务院关于 加快水利改革发展的决定的实施意见(2011年省委1号文件)15、;2国务院关于实行严格水资源管理制度的意见(国发20123号);3国务院关于印发水污染防治行动计划的通知 (国发201517 号);4中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见(中发201512号);5关于全面推行河长制的意见(中共中央办公厅、国务院办公厅,2016年12月);6水利部关于深化水利改革的指导意见(水规计201448号);7水利部关于加强地下水资源管理和保护的函(水资源函201567号);8“十三五”水资源消耗总量和强度双控行动方案(水利部、国家发展改革委,2016年10月);9关于加强水资源用途管制的指导意见(水利部,2016年7月);10水功能区监督管理办法(水利部水资源函16、2017101号);11国家节水行动实施方案(发改环资规2019695 号); 12黄河流域水资源节约集约利用实施方案(发改环资20211767 号) ;13山东省人民政府关于贯彻落实国发20123号文实行最严格水资源管理制度的实施意见(鲁政发201225号);14山东省人民政府办公厅转发省水利厅等部门关于加强雨洪资源利用的意见的通知(鲁政办字201478号); 15山东省人民政府办公厅关于全面加强节约用水工作的通知(鲁政办字2017151 号);16山东省落实国家节水行动实施方案(2019 年11月5日发布);17关于印发山东省“十四五”节约用水规划的通知(鲁水节字20214 号); 18关17、于印发山东省“十四五”水利发展规划的通知(鲁政字2021157 号); 19山东省人民政府办公厅关于推动城乡建设绿色发展若干措施的通知(鲁政办发20227 号);20济宁市城乡水务局关于印发各县市区2020年度水资源管理控制目标的通知(济水节字20204号);21. 关于贯彻落实“四水四定”促进水资源集约节约利用的指导意见(济水资字20225 号)。(三)相关标准与规范1水资源规划规范(GB/T51051-2014);2水资源评价导则(SL/T238-1999);3城市节水评价标准(GB/T51083-2015);4地表水环境质量标准(GB3838-2002);5地下水质量标准(GB/T14818、48-2017);6污水综合排放标准(GB8978-1996);7农田灌溉水质标准(GB 5084-2021);8生活饮用水卫生标准(GB5749-2006);9流域水污染物综合排放标准 第1部分:南四湖东平湖流域(DB37/3416.1-2018);10污水再生利用景观环境用水水质(GBT18921-2019); 11城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T18920-2002); 12城市污水再生利用地下水回灌水质(GB/T19772-2005); 13城市污水再生利用工业用水水质(GB/T19923-2005);14山东省主要农作物灌溉定额(DB37/T 3772-2019);15山东省19、城市生活用水量标准(DB37/T5105-2017)16. 山东省重点工业产品取水定额(DB37/T1639.1-24);17山东省节水型社会建设技术指标(2006);18城镇污水再生利用工程设计规范(GB/T50335-2016); 19节水型生活用水器具(CJ/164-2014); 20民用建筑节水设计标准(GB50555-2010)。(四)相关规划与技术资料1山东省水资源综合利用中长期规划(2016年); 2济宁市水资源综合规划(2010年); 3第三次济宁市水资源调查评价报告(2019年);4山东省水功能区划(鲁政字200622 号); 5嘉祥县现代水网建设规划(2022年);6嘉祥县20、城市总体规划(2010-2030)(2011年);7济宁市水资源公报(2010-2021年);8嘉祥县统计年鉴(2020年);9嘉祥县国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要(2021年);10山东省嘉祥县高氟区水文地质调查报告(山东省地勘局第三水文地质工程地质大队,2000年);11山东省嘉祥县北部地区水文地质普查报告(山东省鲁南地质工程勘察院,1999年);12山东省嘉祥县(西北部)水文地质调查报告(山东省地勘局第三水文地质工程地质大队,2002年)。第三节 规划目标与任务中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议明确提出,“全面提高资源利21、用效率。推进资源总量管理、科学配置、全面节约、循环利用。实施国家节水行动,建立水资源刚性约束制度。”这是党中央在深刻把握我国基本国情水情和经济发展新常态,准确判断“十四五”时期水资源严峻形势的基础上,坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,针对水资源管理工作提出的指导方针和总体要求。随着社会经济的迅速发展,以及存在水资源浪费及水污染等诸多问题,造成嘉祥县经济社会发展与水资源供应之间的矛盾日益突出。从长远来看,实现节约用水、加强水资源保护和水资源优化配置是解决这一矛盾最有效的途径。因此,编制嘉祥县水资源综合规划,对于缓解水资源需求形势、改善生态环境、实现经济社会可持续发展具有重要意22、义。一、规划目标通过编制嘉祥县水资源综合规划,全面调查和科学评价全县的水资源状况(水量和水质),摸清水资源开发、利用和保护现状,依据嘉祥县国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要和嘉祥县城市总体规划(2010-2030)合理预测用水需求,分析水资源供需平衡关系,科学制定水资源优化配置方案及管理对策和保障措施,统筹安排水资源合理开发、优化配置、高效利用、有效保护、综合治理的总体布局,促进“人水和谐”发展。结合嘉祥县最严格水资源管理制度指标考核表,制定规划目标(见表1-1)。表1-1 管理制度与措施落实目标管理制度目标规划年2020年(基准年)2025年2035年用水总量控制地表23、水(万m3)420042004200地下水(万m3)770077007700引黄水(万m3)600060006000用水效率控制万元工业增加值用水量(m3)12.2310.769.78万元GDP用水量(m3)71.263.6137.87农田灌溉水有效利用系数0.69720.69800.7100重要江河湖泊水功能区水质达标率85%100%制度建设与措施落实建设项目水资源论证率100%100%重点取用水户远程实时监控率100%100%骨干河流保持常年不断流情况四条水系干流(梁济运河、洙水河、洙赵新河和蔡河)常年不断流备注:各项控制指标最终以国家、省市下达数据为准此项规划工作将为今后一定时期内全县水24、资源的开发利用与管理提供依据和准则,逐步建立起保障经济社会发展,优化配置的水资源有效供给体系、维护生态安全的水环境保护体系、适应社会主义市场经济要求的水利发展服务体系,促进和保障嘉祥县人口、资源、环境和经济的协调发展,以水资源的可持续利用支持社会经济的可持续发展。二、工作任务本次规划工作以资料收集整理为主,野外踏勘工作为辅,调查评价嘉祥县水资源数量、质量及开发利用现状,科学预测规划年供水量及生产、生活和生态环境的需水量。并以全县经济社会发展目标为基础,统筹兼顾社会效益和生态环境效益,一方面是制定科学的节水措施和需水方案,解决水资源局部短缺与浪费问题;另一方面是研究水资源保护新形势、新要求,解决25、城镇化、工业化进程中的水环境污染问题。最终实现全县水资源总体布局的科学化,为建设节水型社会,提高水资源优化配置水平和水资源综合利用效率提供技术支持。1. 水资源现状调查评价:对全县境内的地表水、地下水及非常规水资源进行摸底调查,计算各种水资源数量,评价水资源质量,分析水资源利用现状及开发利用过程中存在的问题。编绘县域内水系图、地质图、水文地质图、水功能区划等图件。2. 水资源优化配置:根据不同水平年供需平衡关系,制定水资源开发利用规划,提出合理的开发与保护措施。完善水资源用途管制,实行初始水权和行业水权,细化行业用水管制措施。综合考虑各种因素,对水资源的开发利用提出优化配置方案。3. 节水规划26、:节水是保障社会经济与水资源环境协调发展的规范性依据和指导性蓝本,无论从满足经济社会发展需要,还是从生态环境保护方面,都应全面推行节约用水,提高用水效率,而节水优先也是我国新时期治水方针的首要任务。本次节水规划工作任务包括制定嘉祥县节水目标与节水措施,节水型社会建设内容等。4. 水资源保护规划:以嘉祥县水功能区划为依据,以维持嘉祥县地下水系统的良性循环为目标,结合水环境现状条件,对地表水体和地下水资源提出合理保护措施。第四节 规划基本要求一、规划范围本次规划范围为整个嘉祥县行政区,总面积838.58km2。涉及13个乡镇街道等行政分区(其中3个街道办事处、10个镇,见附图1)。3个街道:嘉祥街27、道、卧龙山街道、万张街道。10个镇:纸坊镇、梁宝寺镇、马村镇、金屯镇、大张楼镇、孟姑集镇、老僧堂镇、仲山镇、满硐镇、黄垓镇。二、规划要求1规划思路应符合嘉祥县水资源的客观实际和特点,采用的规划技术方法要科学、合理;规划成果要得到地方各部门及社会各界的广泛认同,并与近期编制的各类水利专项规划相协调;规划的工程和非工程措施具体、可行。2本次规划应符合山东省水资源综合利用中长期规划和济宁市水资源综合规划的总体布局。3制定的规划要与全县国民经济和社会发展总体布局以及国土整治、生态环境建设、防洪减灾、城市总体规划等相关规划相衔接,按照自然和经济规律,采用技术、法律、经济和管理等手段、措施,统筹解决水资源28、短缺和生态环境恶化对经济社会可持续发展的制约。4规划工作要充分发挥嘉祥县各类水源的最大效能、有效保护水环境和生态环境、实现可持续开发利用为目标,本着高起点和前瞻性的准则,采用现代的规划手段和技术方法,按照新思路、新资料、新技术、新方法的要求进行编制。三、规划水平年2020年为现状水平年;2025年为近期水平年;2035年为远期水平年。四、规划分区考虑未来水资源管理工作的有序推进,本次水资源规划分区主要依据嘉祥县行政区划与城市总体规划进行划分,共分为13个分区。包括:嘉祥街道、卧龙山街道、万张街道、纸坊镇、梁宝寺镇、马村镇、金屯镇、大张楼镇、孟姑集镇、老僧堂镇、仲山镇、满硐镇、黄垓镇。第五节 规29、划总体思路一、总体工作思路 根据嘉祥县国民经济和社会发展总体部署,按照自然和经济规律,确定水资源可持续利用的目标和方向、任务和重点、模式和步骤、对策和措施,统筹水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护,规范水事行为,促进水资源可持续利用和生态环境保护。在规划工作中,重点突出对水资源调查评价、水资源配置等方面的研究。通过水资源调查评价,摸清水资源的数量和质量、水资源开发利用现状以及未来全县水资源的供需变化状况,客观反映水资源开发利用中存在的问题,为规划方案的制定及水资源管理提供可靠基础。在节约、保护水资源的前提下,根据水资源潜力和经济社会发展预测,研究水资源宏观调配指标,确定不同地区、不同行业30、的合理用水指标,制定水资源合理配置方案。最终,根据水资源最优配置方案,为经济社会发展和生产力布局、经济结构调整以及水资源管理等方面提供政策性建议。二、工作技术路线1. 在分析研究已有资料的基础上,补充开展地表水、地下水环境状况调查,进行水资源及其开发利用评价,提出现状水资源问题的定性与定量识别和评价结果。2. 以收集资料及野外调查为基础,进行供需水现状分析、水资源开发利用潜力评价和节水措施研究。3. 根据规划水平年经济社会发展指标及其对水资源的需求,考虑不同来水条件和各种不确定因素影响,进行不同保证率下生活、生产、生态需水量预测。4. 以区域水量、水质统筹考虑的供需分析为基础,将水循环体系和水31、资源利用的环节、过程紧密联系,按照公平、高效和可持续利用的原则建立以追求经济效益和满足需水要求等多个目标条件下的规划模型,通过经济、技术和生态环境分析论证与比选,确定合理的水资源配置方案。5. 根据水资源条件和合理配置结果,提出对调整经济产业布局和产业结构的建议,提出水资源调配系统的总体格局,制定合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境的综合实施方案,并对实施效果进行评价。10第二章 嘉祥县基本概况第一节 自然地理概况一、地理位置嘉祥县位于山东省济宁市西部,地理位置为东经1160611629,北纬35113537,境内大部分属黄河冲积平原。东西宽16km,南北长47.5km,总面积838.32、58km2(不包括疃里、马集)。东临济宁市任城区,南接金乡县,西靠菏泽市的巨野县和郓城县,北依梁山县,东北隔梁济运河与汶上县相望。全县辖10个镇、3个街道办事处、559个行政村。 嘉祥县交通便利、路网发达。公路、铁路、水运、航空等各种交通运输设施齐全(图2-1)。新石铁路、京福高速公路日菏支线、日东高速、济菏高速、327国道穿城而过,西邻京九铁路,东邻京沪铁路。2021年建成的鲁南高铁穿越嘉祥县城并设有嘉祥北站。济宁机场座落在县城南10km处。拥有长江以北规模最大的铁水联运码头,是连接华北、沟通江浙沪的重要航运枢纽。二、地形地貌嘉祥县地处黄泛冲积平原与汶泗山前冲积平原的边缘,地势自西北向东南倾33、斜,平均倾斜坡度为万分之一。海拔高度一般在3540m。低点在县城东南金屯镇东部,海拔35m;高点在县城西北黄垓镇中部,海拔40m。东南比西北相差5m,东比西相差34m。全县有大小山头126座,多是东北、西南走向,呈岛状突出平地,主峰海拨高度一般在50200m,成为鲁、豫、皖、苏交界平原地带的独特自然景观。纸坊镇与马集镇交界处的孟良山(旧名塔山),海拔243.1m,为全县最高点。县域内残丘绵延横亘,或断或续,山顶平缓,山坡较陡,基岩裸露,呈岛状,形成了低山丘陵、近山阶地和山前倾斜平地三个微地貌类型。低山丘陵主要分布于纸坊镇、满硐镇、仲山镇南部,金屯镇西部,嘉祥街道南部和卧龙山街道中南部,岩性多为34、奥陶纪、寒武纪石灰岩、砂岩。县城以北平原地区受黄河冲积泛滥的影响,上覆厚度不等的沉积物质,由于黄河水流向、流速的差异,形成了复杂的地貌景观,大致分为微斜平地、缓平坡地、洼地三个微地貌类型。其中微斜平地主要分布在纸坊镇、满硐镇;缓平坡地主要分布在黄垓、老僧堂、图2-1 嘉祥县交通位置图孟姑集、卧龙山、万张、嘉祥街道等六个镇街,以及梁宝寺镇西南部,大张楼镇西部等;湖滨洼地集中在梁宝寺镇东北部、大张楼镇东部、金屯镇东部。三、气象条件嘉祥县属暖温带季风性大陆气候,四季分明。春季干旱多风,降雨稀少,易发生春旱;夏季高温多雨,易造成洪涝灾害;秋季天高气爽,旱涝相间;冬季干燥寒冷,雨雪稀少,盛行北风。全县多35、年(1964-2020年)平均气温14.1(嘉祥县气象站),极端最低气温-18.3(1964年2月17日),极端最高气温43.1(1966年7月19日)。全县多年(1964-2020年)平均降水量679.7mm(嘉祥县气象站),年最小降水量出现在1988年,为302.5mm,年最大降水量出现在1964年,为1113.6mm,极值比为3.68。全县多年(1971-2013年)平均蒸发量1732.9mm(嘉祥县气象站)。全县年日照时数多年(19642016年)平均为2244小时。全年无霜期200天以上。水汽来源主要是西太平洋低纬度带暖温气团的侵入和台风倒槽及东风波输送的大量水汽。县域内地势较平坦,36、气候的地域性差异较小。四、 河湖水系嘉祥县境内水系发达,直接入湖的有3条,入北大溜1条,形成四个不同 的水系,即梁济运河、洙水河、洙赵新河和蔡河,均属淮河流域南四湖水系。 境内有较大支流35条,干支流总长395.8km(见表2-1);人工湖3个,面积0.722km。嘉祥县河湖水系图见附图2。各水系基本情况如下:1. 梁济运河水系梁济运河由黄河南岸的路那里起始,流经梁山、嘉祥、汶上、任城四县(区),于李集西南注入南阳湖,全长88 km,流域面积为3306 km2。其中在嘉祥县境内河段长16.6km,流域面积393.3km2,有赵王河、郓城新河、梁宝寺引河三条一级支流,红旗河、赵王河故道、靳庄沟、37、袁庄沟、串心河、牛头河、桐庄引河七条二级支流;袁庄引河、新庄引河两条三级支流。2. 洙水河水系洙水河发源于菏泽佃户屯一带,原流域面积1783.3 km2,全长127.1 km。建国后因水系调整,1965年和1970年两次开挖洙赵新河,1972年开挖郓巨新河,将洙水河于巨野县丁庄、石庄处截断。现今洙水河西起巨野十里铺,流经巨野、嘉祥两县,于济宁市任城区路口村入南阳湖,河道全长48.5km,流域面积为456km2。其中:在嘉祥县段长36.4km,流域面积422.4km2,有一级支流九条,二级支流四条,三级支流五条。3. 洙赵新河水系洙赵新河系湖西万北地区主要防洪除涝河道之一,干流源起于菏泽市东明县38、穆庄西,流经郓城、巨野、嘉祥,于济宁任城区安兴集入南阳湖,全长145.7km,流域面积4206km2。其中,嘉祥县境内河长28.5km,流域面积75km2。洙赵新河水系有一条一级支流小王河。4. 蔡河水系蔡河源出嘉祥县仲山镇狼山屯西,流经仲山、核桃园、满硐三个乡镇和金乡县胡集镇,于济宁市任城区喻屯镇张官屯南汇入北大溜。因该河上游河道弯曲,河槽窄浅,在1955-1971年间经三次治理,并对上游进行了截弯取直工程。该河现长34.9km,流域面积254km2。其中,嘉祥境内河长16.1km,流域面积171.9km2,有一级支流三条,二级支流一条。表2-1 嘉祥县河湖水系基本情况表序号编号河湖水系起点39、止点长度 (km )流域面积 (km )总长县境内总面积县境内1一水系梁济运河梁山县路那里南阳湖8816.63306393.321一级支流赵王河巨野沙土集梁济运河41.826.8424324.832梁宝寺引河新建村梁济运河5.65.611.211.243郓城新河郓城梁济运河2913.551810.491二级支流串心河新狄赵王河1.51.53352红旗河金庄赵王河23.523.5143143103牛头河老赵王河赵王河5.55.5111164赵王河故道冯庄赵王河20.120.163.163.175靳庄沟周庄东赵王河121240.640.686袁庄沟袁庄西赵王河6.16.136.136.1117桐庄40、引河新庄引河梁宝寺引河7.27.210.810.8121三级支流袁庄引河郓城新河红旗河2.42.42.42.4132新庄引河郓城新河红旗河2.22.21.31.3小计1314314二水系洙水河巨野县十里铺南阳湖48.536.4456422.4151一级支流老赵王河马村洙水河442694.560.9162小王河改道东纸坊洙水河3322.522.5173金马河九顶山洙水河4.34.388184洪山河前进河洙水河662121195前进河赵王河洙水河161659.559.5206薛翁岔河彭官屯北洙水河6.96.92828217黄庄引河彭官屯北洙水河9.99.94646228牛官屯河闫楼南洙水河121241、4949239马庄沟巨野公陈庄洙水河8.35.83121241二级支流大寨河高庄西薛翁岔河445.25.2252穿心河邱公岔河薛翁岔河3.83.89.59.5263庞庄引河洙水河薛翁岔河3.23.26.46.4274邱公岔河彭官屯北薛翁岔河551818285友谊河石腊屯薛翁岔河5.75.716. 116. 1296老牛头河狄楼北老赵王河6.16.166307龙祥河前进河老赵王河4.54.53.43.4311三级支流王庄河洙赵新河邱公岔河2.52.544322东莱河萌山湖吉祥湖(老赵王河)2244小计19163.133三水系洙赵新河菏泽东明穆庄西南阳湖145.728.5420675341一级支流42、小王河茹庄洙赵新河6.66.633.526.4351二级支流付庄引河付庄北小王河2.82.8小计337.936四水系蔡河仲山狼山屯济宁刘官屯25434.9171.916.1371一级支流导流河洙赵新河蔡河4.74.713.513.5382老蔡河范店东蔡河10.510.517.8517.85393丰收河金屯镇贾楼蔡河1.71.71.71.7小计451.8合计39395.840五人工湖洪山湖洪山河萌山路桥洪山湖呈祥大道路桥0.2720.27241萌山湖萌山路桥洪山路0.250.2542吉祥湖老赵王河老赵王河0.20.2小计30.7220.722第二节 社会经济概况嘉祥历史悠久,文化底蕴深厚,是宗圣43、曾子故里、“中国石雕之乡”、“中国唢呐之乡”、“中国鲁锦之乡”。儒家文化、吉祥文化、孝文化、汉文化、佛教文化、民俗文化等文化在此交相辉映。嘉祥县地处山东省西南部,总面积838.58km2,耕地面积76.86万亩。根据第七次全国人口普查数据,2020年末全县户籍总人口78.62万人,其中,城镇人口29.93万人,乡村人口48.69万人。全县常住人口为70.01万人。嘉祥县具有优越的地理位置、悠久的文化历史、秀丽的自然风光和丰富多彩的旅游资源,这些都为嘉祥县的经济社会发展创造了十分有利的条件。嘉祥地处黄泛冲积平原边缘,土壤类型多样,有利于农、林、牧、渔全面发展,境内生物资源种类繁多,有多种栽培作物44、木本植物、水生植物、饲养畜禽、水产动物等。“嘉祥白菊花”、“嘉祥小尾寒羊”、“嘉祥大蒲莲猪”被认定为“国家级”地理标志证明商标。嘉祥矿产资源优势明显,境内探明煤矿面积125km2,总储量26亿吨,探明石灰岩储量90亿吨。现有大小山头126座,峰峦秀美、蓊郁荫翳的萌山、凤凰山镶嵌在城区内,碧波荡漾、蜿蜒逶迤的前进河、洙水河流经城区,形成了“城中有山、山水相映”的特色山水城市。近年来,嘉祥县深入实施“工业强县”战略,全面拉开“一区三园”布局,全县工业经济总体呈现出提质增效稳增长的发展态势。有机颜料、特碳材料、装配式建筑、冰雪运动服饰等产业基地初具规模,全县规上企业达到146家,营业收入、利润年均45、增长8.1%、11.3%。成功获批山东省工业企业综合评价试点县,化工产业园通过首批省级化工园区认定,高铁产业园成为全省唯一的园区类国家装配式建筑产业基地。青山景区升级4A级旅游景区。洙水河三级航道、嘉祥港、金港、友邦港、徐庄港建成投运,累计港口吞吐量达到4609.8万吨。粮食总产稳定在13亿斤,市级以上农业产业化龙头企业发展到59家,土地流转率达到51.7%,“三品一标”认证达到96个,成功创建全国主要农作物生产全程机械化示范县、省级农产品质量安全县、省级食品安全县、全省“两全两高”农业机械化示范县。 2020年嘉祥县完成地区生产总值220.18亿元,按可比价格计算增长3.6%。分产业看,第一46、产业增加值36.10亿元,比上年增长2.4%;第二产业增加值80.25 亿元,比上年增长2.6%;第三产业增加值103.83亿元,比上年增长4.9%。三次产业比调整为16.4:36.45:47.15。分行业看,规模工业增加值63.43亿元,增长2.5%;批发和零售业27.33亿元,增长3.1%;交通运输、仓储和邮政业7.62 亿元,增长(-1.8)%;金融业9.09亿元,增长3.3%;房地产业13.89 亿元,增长25.4%;其他服务业41.12亿元、增长5.0%。16第三章 水资源调查评价水资源调查评价是合理开发利用和科学管理水资源的基础。本章对嘉祥县的降水、蒸发、水资源数量、质量及其时空分47、布特征进行全面分析。遵照人口、资源、环境与经济社会协调发展的原则,综合考虑河川径流特征、地下水开采条件、生态环境保护和技术经济等因素,评估嘉祥县天然水资源总量以及不同保证率的水资源可利用量,为水资源的合理开发利用和科学管理指出方向,为供需平衡分析提供依据。第一节 降水降水是描述气候系统及其变化的关键要素之一,是气候系统各因子相互作用的综合体现,也是广义上的水资源,具有高随机、多尺度特征。因嘉祥县仅有嘉祥县气象站降水量长系列监测资料,本次规划采用该站1964-2020年降水资料进行频率计算。首先对嘉祥县气象站1964-2020年降水资料进行水文系列的一致性、周期性和代表性分析:1. 一致性一致性48、是指一个系列不同时期的资料成因是否一致。主要体现为气候条件和下垫面条件的稳定性,任意一因素显著变化,都会使资料的一致性遭到破坏。一致性分析采用降水量累积过程线法,若资料系列满足一致性,则过程线总趋势呈单一直线关系;反之,若呈现多个斜率不同的直线,则认为系列不满足一致性检验。通过绘制嘉祥县气象站1964-2020年降水量累积过程线(图3-1),可以看出资料系列累积过程线总趋势为单一直线关系,说明资料一致性好。2. 周期性周期性分析采用差积曲线法,计算系列模比系数,绘制年降水量模比系数差积曲线,进行周期分析。差积曲线一个完整的上升段和一个完整的下降段组成一个周期,但由于系列的复杂性与不确定性,大周49、期内有小周期。如图3-2所示,嘉祥县气象站1964-2020年降雨系列包含丰、平、枯变化过程较完整,具有周期性。3. 代表性代表性分析一般用模比系数累积平均值曲线表示(图3-3),系列模比图3-1 降水量累积过程线图3-2 降水量模比系数差积曲线图3-3 降水量模比系数累积平均值曲线系数累积平均值计算到一定年限,数值波动幅度逐渐变小,并逐渐趋近于“1”,认为曲线值具有一定的稳定性。嘉祥县气象站降水量模比系数累积平均值于1981年后趋于 “1” ,系列具有稳定性。根据嘉祥县气象站1964-2020年降水资料(表3-1),多年平均降水量679.69mm,年最小降水量出现在1988年,为302.5m50、m,年最大降水量出现在1964年,为1113.6mm,极值比为3.68。采用皮尔逊型曲线适线法,确定Cv=0.27,Cs=1.5Cv(图3-4)。 表3-1 嘉祥县气象站1964-2020年降水量 单位:mm年份降水量年份降水量年份降水量19641113.61983509.62002394.51965825.61984747.120031062.11966332.71985694.32004861.81967930.21986374.12005832.31968684.71987554.12006844.81969824.21988302.52007758.81970759.51989652.51、22008698.51971727.01990920.82009689.51972649.71991691.92010880.31973662.31992486.520116731974760.319931045.52012611.11975620.51994788.52013661.21976504.51995698.92014552.51977532.61996635.12015582.91978553.31997472.82016683.51979778.01998865.12017578.41980674.519994822018915.919815132000746.7201954252、.41982600.22001581.92020622.8均值:679.69丰水年(p=20%)的年降水量为829.37mm,比平均值偏大22.0%;平水年(P=50%)的年降水量为667.18mm,比平均值偏小1.8%;四年一遇的中等干旱年(P=75%)的降水量为550.05mm,比平均值偏小19.1%;二十年一遇的干旱年(P=95%)降水量是400.68mm,比平均值偏小41.1%。年际间降水不均,产生水资源丰枯不等,总体来看枯水年份稍多于丰水年份。根据嘉祥县气象站1964-2020年逐月平均降水量统计数据,嘉祥县年降水量的70.5%集中在汛期(6-9月),其中47.7%集中在7、8月份,53、而7月份降水量最大,占全年降水量的25.2%;其它8个月份的降水量仅占全年降水量的29.5%。可以看出,嘉祥县降水量的年内变化十分明显。图3-4 1964-2020年嘉祥县气象站降水频率适线图与济宁市水资源综合规划(2010)、第三次济宁市水资源调查评价报告(2019)统计区段不同频率下的年降水量相比较(表3-2),可以看出,本次规划分析选取的1964-2020年降水系列具备水文资料的一致性和代表性。表3-2 嘉祥县不同统计时间的年降水量 单位:mm数据来源均值CVCS/CV20%50%75%95%济宁市水资源综合规划(19562000)678.70.232.0808665570448第三次济54、宁市水资源调查评价报告(19562016年)678.3 0.24 2.0807.2 664.8 563.0 434.1 本次规划(19642020)679.690.271.5829.37667.18550.05400.68第二节 蒸发与干旱指数一、蒸发蒸发量是指充分供水条件下的陆面蒸发量,用小型蒸发器观测的水面蒸发量近似代替。本次蒸发资料采用嘉祥县气象站1971-2013年观测数据(见表3-3),受降雨、气温、日照、风速、空气湿度等气象因素的影响,嘉祥县水面蒸发量的年际变化较大,多年平均水面蒸发量为1732.9mm,最大年水面蒸发量为2141.6mm(1971年),最小年水面蒸发量为1269.55、8mm(2008年),极值比为1.69,极值差871.8mm。水面蒸发量在年内分配不均,4-8月蒸发量约占全年蒸发量的60%以上,其中6月份最大;1月份最小;4、5月份是越冬农作物生长的关键时期,此时降水量稀少,蒸发强烈,极易形成春旱。表3-3 1971-2013年嘉祥县气象站年蒸发量表年份蒸发量(mm)年份蒸发量(mm)年份蒸发量(mm)年份蒸发量(mm)19712141.6 19821876.119931737.720041439.019722124.2 19831875.919941788.720051533.319731828.1 19841694.619951738.9200614356、3.419742064.4 19851624.719961681.020071418.619751890.0 19861808.519971788.120081363.819761936.2 19871770.019981748.920091549.919772011.1 19881755.919991699.220101343.519782056.3 19891787.320001702.020111290.519791978.0 19901694.220011714.020121387.519801758.2 19911675.320021776.420131549.019812148.257、19921924.020031335.1均值:1732.9二、干旱指数干旱指数是指年蒸发量与年降水量的比值,是反映气候干湿程度、进行水资源分析的重要参数。干旱指数大于1,表明蒸发量大于降水量,气候偏干旱。干旱指数越大,干旱程度越严重,反之气候越湿润。根据嘉祥县气象站观测资料,嘉祥县多年平均水面蒸发量为1732.9mm,多年平均降水量为679.69mm,干旱指数为2.55。按照干旱指数的气候分带标准,如表3-4所示,嘉祥县属于半湿润带。表3-4 干旱程度分级表气候分带年降水量(mm)干旱指数十分湿润16000.5湿润80016000.51.0半湿润40080013半干旱20040037干旱20058、7第三节 地表水资源量及可利用水量一、地表水资源量地表水资源量是指河流、湖泊、水库等地表水体中由当地降水形成的可以逐年更新的动态水量,用天然河川径流量表示。天然河川径流量是指河川径流形成过程中未受人类活动(水利工程)影响的天然状态下河川径流量。(一)水文站及水文资料系列的选用嘉祥县境内仅有一处水文站,为洙赵新河梁山闸水文站。县域东部梁济运河设有后营水文站。本次规划选用这两个水文站历年径流深系列资料,代表嘉祥县径流深系列。(二)计算过程1计算方法某河流流域面积上的总径流量等于径流深与流域面积的乘积,计算式为: (式3-1)式中:W径流总量(m3);F流域面积(km2);R径流深度(mm)。2径流59、深的确定径流深的计算是一个水量平衡问题,不仅受降水量的影响,还受到蒸散发量、植物截留量、地面坑洼储水量、土壤蓄水增量、流域不闭合的径流交换量、跨流域引水量等多种因素影响。本次规划工作收集了洙赵新河梁山闸水文站1980-2020年天然径流深系列(表3-5)及梁济运河后营水文站1980-2013年天然径流深系列(表3-6,自2013年11月南水北调开始调水,调水量大于年径流量的7.5%,不再计算径流深)。表3-5 洙赵新河梁山闸水文站1980-2020年天然径流深系列年份径流深(mm)年份径流深(mm)年份径流深(mm)年份径流深(mm)1980189.3199131.320014.720117760、.31981131.0199219.820020.0201245.91982142.81993158.1200371.620133.61983143.51994101.72004120.520146.51984186.3199571.8200570.320159.31985107.9199652.2200661.8201621.5198614.8199711.2200746.2201726.7198723.81998117.2200812.3201822.419885.6199927.9200917.920196.3198914.3200012.22010105.520206.8199082.61、4均值:58.10洙赵新河梁山闸水文站1980-2020年天然径流深系列采用皮尔逊型曲线进行适线(图3-5),Cv=0.8,Cs=2.0Cv,得出不同频率下的年径流深值。多年平均下的径流深为58.10mm,5%、20%、50%、75%、95%频率下的径流深分别为149.30mm、89.49mm、46.28mm、24.14mm、7.28mm。图3-5 洙赵新河梁山闸水文站(1980-2020年)径流深频率适线图表3-6 梁济运河后营水文站1980-2013年天然径流深系列年份径流深(mm)年份径流深(mm)年份径流深(mm)年份径流深(mm)1980196.0 1990238.9 200015.62、0 201088.9 198198.0 199139.6 200110.9 201169.2 1982107.9 199228.6 200211.4 20122.7 198385.9 1993255.4 2003250.0 201324.3 198479.3 199487.0 2004261.8 均值:107.15198579.3 199539.6 2005240.1 198638.5 1996124.4 2006194.9 1987106.8 199768.3 2007121.9 198885.9 1998190.5 200897.0 1989186.0 199912.3 2009106.863、 梁济运河后营水文站1980-2013年天然径流深系列采用皮尔逊型曲线进行适线(图3-6),Cv=0.8,Cs=2.0Cv,得出不同频率下的年径流深值。多年平均下的径流深为107.15mm,5%、20%、50%、75%、95%频率下的径流深分别为275.34mm、165.04mm、85.36mm、44.51mm、13.43mm。根据山东省水资源综合利用中长期规划报告(2016年),计算济宁地区(1956-2014年)平均径流深一般在50-200mm之间,由东向西逐渐减小,全市平均径流深为88.8mm。径流深大于100mm的地区位于济宁市东部的泗水县、曲阜市和邹城市东部,一般为山丘区;径流深小于64、100mm的地区位于济宁市中西部,为汶泗河冲洪积平原与黄河冲积平原地带,占全市总面积的75%以上。洙赵新河梁山闸水文站位于济宁市西南部,径流深应比济宁地区平均值偏小;梁济运河后营水文站位于济宁市中部,径流深应接近济宁地区平均值。由表3-7对比结果可以说明,两处水文站多年天然径流深系列和适用于于本次嘉祥县地表水资源量的计算。图3-6 梁济运河后营水文站(1980-2013年)径流深频率适线图表3-7 梁山闸水文站、后营水文站与济宁地区平均径流深的对比表 单位:mm水文站点/地区多年平均20%50%75%95%洙赵新河梁山闸水文站(1980-2020)58.1089.4946.2824.147.265、8梁济运河后营水文站(1980-2013)107.15165.0485.3644.5113.43济宁地区平均值88.80140.9069.7034.489.243地表水资源量计算成果根据上述公式计算得出不同频率下嘉祥县各规划分区的地表水资源量(见表3-8),嘉祥县多年平均地表水资源量为7422万m3/a。20%、50%、75%、95%频率下的地表水资源量分别为11434万m3/a、5913万m3/a、3083万m3/a、931万m3/a。(三)与相关成果的比较对比济宁市水资源综合规划(2010)、第三次济宁市水资源调查评价报告(2019)成果(表3-9)可以看出,统计参数Cv、Cs基本一致,在66、考虑行政区划的调整,计算面积口径不一致的影响后,本次计算嘉祥县不同频率下的地表水资源量与已取得的相关成果数据差别较小,计算结果是可靠的。表3-8 嘉祥县地表水资源量计算成果表分区名称总面积(km2)代表站地表水资源量(万m3)多年平均20%50%75%95%嘉祥街道42.09后营站45069535918757卧龙山街道76.09后营站8151256650339102万张街道51.07后营站54784343622769纸坊镇91.92梁山闸站53482342522267梁宝寺镇97.35后营站10431607831433131马村镇49.99后营站53682542722367金屯镇92.81后营67、站9941532792413125大张楼镇72.59后营站778119862032397孟姑集镇45.76梁山闸站26641021211033老僧堂镇60.34梁山闸站35154027914644仲山镇80.15梁山闸站46671737119358满硐镇40.58梁山闸站2363631889830黄垓镇37.86后营站40662532316951合计838.58-74221143459133083931 表3-9 嘉祥县地表水资源量各类成果的计算结果表 单位:万m3成果名称行政区面积平均值统计区段统计参数不同频率CvCs/Cv20%50%75%95%本次计算值838.587422198020268、00.82.01143459133083931济宁市水资源综合规划974.08051195620000.71212064674238551420第三次济宁市水资源调查评价报告974.08407.1195620160.70 212610.7 7146.1 4119.5 1513.3 二、地表水可利用量地表水可利用资源量主要包括蓄水工程(水库、塘坝)、引水工程(拦河闸坝)、提水工程(沿河、库、湖)可利用的水量。根据水利普查统计情况及2022年嘉祥县现有工程调研统计资料, 嘉祥县现状年共有洙赵新河梁山闸、洙水河嘉祥村闸、红旗河王集闸、赵王河杨庄闸、蔡河七山口闸、郓城新河新庄闸、袁庄引河大曹闸等七个大69、中型拦河蓄水闸。全县排灌站达218处,单纯提水站共126座,灌排两用92座。总装机功率17751kw,排、灌总能力 206m3/s。根据济宁市水资源公报(2020年)统计数据,现状年嘉祥县当地地表水供水量为4262万m3/a,而2020年济宁市下达给嘉祥县的地表水用水总量控制指标为4200万m3/a。在地表水可利用量分析预测中,一方面要考虑该水源可利用量上限控制及用水总量控制指标;另一方面要考虑更新改造、续建配套现有水利工程可能增加的供水能力,规划建设的供水工程增加的供水能力等,经综合分析预测可供水量。结合嘉祥县水利工程现状条件,并参照嘉祥县现代水网建设规划(2022年),现状水平年嘉祥县5070、%、75%、95%保证率下,地表水可利用量分别为4200万m3/a、2500万m3/a、600万m3/a(见表3-10)。表3-10 现状条件下嘉祥县地表水可利用量计算表 分区名称地表水可利用量(万m3)50%75%95%嘉祥街道27615237卧龙山街道27027566万张街道33518444纸坊镇32718043梁宝寺镇63835184马村镇32818043金屯镇60933580大张楼镇47626263孟姑集镇1639022老僧堂镇21411828仲山镇28515738满硐镇1447919黄垓镇13513733合计42002500600第四节 地下水资源量地下水是指赋存在地表以下岩土空隙中71、的饱和重力水,是工农业生产、城镇建设和生活饮用的主要基础资源之一。嘉祥县地下水资源研究程度较高,地下水补、径、排、蓄条件较为清楚,水文地质参数系列精度较高,本节采用水均衡法对全县地下水资源量进行评价。一、地质条件(一)地层本区地层属华北地层大区之晋冀鲁豫地层区的鲁西地层分区,区内地层分布受构造控制,从老到新,依次分布有依次发育古生界寒武系长清群、寒武-奥陶系九龙群及第四系松散层(附图3),地层总体倾向320,倾角7-10。现由老到新分述如下:1. 寒武系长清群(2-3)长清群在本地质单元内仅发育馒头组,主要分布于区域南部,即土山桥一带。根据岩性组合特征,馒头组可分为三段:下部页岩段,主要岩性为72、紫红色、砖红色粉砂岩、页岩、砂岩、泥灰岩等,厚约30m;中部为洪河砂岩段,主要岩性为黄褐色砂岩、砂质灰岩,一般发育鱼骨状交错层理;上部页岩段,主要岩性为黄绿色粉砂岩、页岩夹少量鲕粒灰岩。2寒武-奥陶系九龙群(3-O2J)九龙群是本地质单元分布最广泛的地层,其岩性总体上为一套碳酸盐岩组合,以灰岩、白云岩为主,与下伏长清群整合接触。自下而上依次划分为张夏组、崮山组、炒米店组和三山子组。其中张夏组、崮山组和炒米店组主要出露于区域南部,即纸坊-马集一带;三山子组大部分隐伏于区域东北部,即红运一带。(1)张夏组(3)该组主要分布在嘉祥纸坊镇和满硐镇一带,出露范围较大,根据岩性组合特征,可分为二个岩性段:73、下灰岩段为台地边缘滩海相沉积,岩性为灰色厚层鲕状灰岩及条带状鲕状灰岩,局部可见白云岩化、海绿石及生物碎屑,厚度141.02m;上灰岩段为台地边缘滩、礁相混合沉积,岩性以厚层鲕状灰岩为主,局部发育多层豹皮状藻灰岩,豹皮成分以质灰岩为主,次为白云质。该层厚度37.90-42m。(2)崮山组(3-4g)该组主要分布在嘉祥纸坊镇和满硐镇一带,下部为黄绿色页岩夹灰岩及竹叶状灰岩;中部为灰黄色中-厚层条带状鲕状灰岩,并含有海绿石;上部为中厚层灰岩、条带状灰岩夹页岩。总厚度40-44.05m。(3)炒米店组( 4O1)该组主要出露在嘉祥县纸坊镇北及满硐镇黄山-佛耳山一带,下部以灰色薄层灰岩和条带状灰岩为主,74、局部夹有竹叶状灰岩及鲕状灰岩,在泥质条带灰岩中常见海百合茎、虫迹构造及褐铁矿结核;上部以薄层小竹叶状灰岩及薄层灰岩为主,夹有少量黄绿色页岩及鲕状灰岩;厚度45-48.76m。(4)三山子组( 4O1S)该组主要裸露分布于嘉祥城区周围、纸坊镇-满硐镇一带,出露面积较小,隐伏于嘉祥县南部大部分地段。该组下部主要岩性为紫灰色或深灰色中厚层细晶、微晶白云岩夹有灰质白云岩,仅在南部山区有部分出露,其余大部分隐伏于嘉祥县北部地区。厚度22.95-27.50m。该组中部岩性以肉红色中薄层糖粒状白云岩为主,夹浅灰色小竹叶状白云岩,底部为具紫红色氧化圈小竹叶状白云岩,仅在嘉祥县西、南部有部分出露,大部分隐伏于嘉75、祥县北部。厚91.50-115.71m。该组上部主要岩性为浅灰色或灰白色微晶和中细晶白云岩,局部含燧石结核和条带。厚116.35-120.10m。3. 奥陶系马家沟群(O2-3M)仅在嘉祥县卧龙山、尖山一带出露,其余均隐伏于第四系之下,其主要岩性为灰岩、豹皮灰岩、泥灰岩、灰质白云岩、白云岩等。露头处主要发育有东黄山组、北庵庄组、土峪组。与九龙群平行不整合接触。(1)东黄山组(O2d)该组仅在嘉祥县东北尖山一带有小面积出露,大部分隐伏于第四系之下,主要岩性为灰白色或黄绿色角砾状泥灰岩或灰白色微晶结构泥灰岩及页岩。厚26.5-32.10m。(2)北庵庄组(O2b)该组仅在嘉祥县卧龙山,尖山一带有出76、露,其余均隐伏分布于嘉祥县西及东北部地区,岩性以灰深灰色厚层微晶灰岩、厚层云斑灰岩为主,厚80.69-87.85m。(3)土峪组(O2t)零星分布于卧龙山一带,为一套白云岩组合,主要岩性为土黄色、紫色、中薄层白云岩,夹黄绿色薄层泥晶白云岩、角砾状白云岩,为潮坪泻湖相沉积,厚76.80m。4第四系区内第四系广泛分布,见有全新统平原组和山前组。(1)平原组(QPP)区内广泛分布,主要由黄褐色、土黄色粉质粘土、粘质粉土、粉土、细砂、中砂、中粗砂和白色、灰白色、灰绿色、棕褐色粘土及粉质粘土组成。厚度一般在50-150m。细砂一般埋深在15-32m之间,一般地段有2-3层,单层厚0.80-2.40m,总77、厚3.50-5.80m;中砂和中粗砂一般埋深在55-120m,由2-4层,单层厚1.50-3.10m,总厚4.50-8.60m。(2)山前组(Q)该组主要分布在山前、山间洼地等地带,以棕红色-浅黄色粉砂质粘土和粘土为主,常含有少量钙质结核及铁锰结核。厚度25-35m。(二)构造本区大地构造单元属华北板块()鲁西地块()鲁西南潜隆断块()菏泽嘉祥凸起()区内。区域地质构造较为复杂,新构造时期以来,各构造单元经历了不同的构造演化,以走向近EW和近SN向的断裂构成了区内的基本构造格架。区域上主要发育有近SN向的嘉祥断裂、巨野断裂和近EW向的郓城断裂、菏泽断裂(图3-7)。 图3-7 区域构造纲要图(78、1)嘉祥断裂嘉祥断裂:北起东平县,南至江苏省丰县,总长约120km,总体走向近355,倾向E,倾角80,垂直断距400-2000m。嘉祥断裂为一壳内断裂,为东盘下降的高角度正断裂,是嘉祥凸起和济宁凹陷的边界,形成于中生代,中生代晚期及古近纪活动强烈,第四纪以来逐渐停止活动,因此嘉祥断裂属晚更新世以来不活动的断裂。该断裂位于经济区以东约12km处,向南切长沟断裂与耿村断裂后继续向南延伸,并造成了东盘石碳-二叠系地层下降与西盘寒武奥陶系碳酸盐岩对接的关系;向北切郓城断裂进入古近纪地层分布区。沿断裂发育了较多的裂隙岩溶,对沿线地带裂隙岩溶水富水区的发育起了一定的积极作用。(2)巨野断裂北起吴皮庄,南79、至白庙,断裂全长约65km,该断裂总体走向355,倾向西,倾角77,落差大于500m,属正断层。该断裂生成于中生代,并在中生代活动强烈,第四纪中更新世时期仍有活动,晚更新世以来断裂已停止活动,属非全新世活动断裂。(3)郓城断裂位于嘉祥县北端,其走向近于NE向,倾向N,倾角70,垂直断距约1300m,该断裂是嘉祥凸起与郓城凹陷的分界线;断裂早第三纪时期活动强烈,在第四纪晚更新世早期仍有过明显的活动,但活动强度较弱,晚更新世晚期以来,该断层没有明显活动,属全新世不活动断裂。(4)菏泽断裂西起陆圈集,经菏泽东至张凤结,长约60km。该断裂走向近东西,倾向南,倾角大于70,落差大于1000m,为北升南80、降的正断层,下盘为寒武、奥陶系及太古界泰山群,上盘为石炭二叠系等。二、水文地质条件本区地处嘉祥单斜断块水文地质单元之内,主要分布有第四系孔隙水,奥陶系、寒武系裂隙岩溶水(附图4)。1第四系松散岩类孔隙含水岩组松散岩类孔隙水含水岩组一般由黄褐色、灰绿色粘质粉土、粉质粘土、粘土、粉土、粉砂、细砂、中粗砂以及残破积碎石等组成。含水层由25层细砂、中粗砂构成,顶板埋深812 m,底板埋深山前地带一般2535 m,平原地带一般5080m。由于砂层分布不均,各地段富水性也有所差异,西部仲山镇-卧龙山一带及东部疃里-新挑河一带以西富水性较好,井(孔)单位涌水量300-500m 3/dm,姚庄-魏坊一带及东南81、部孙庄一带富水性较差,井(孔)单位涌水量100-200 m 3/dm,其它地段富水性一般在200-300 m 3/dm。区内地下水位埋深3-6.5m,年变幅3-3.5m。区内地下水化学类型以HCO3SO4-NaMg、SO4-NaMg型为主,PH值为7.4-8.3,矿化度0.5-5.0g/L。45m以上为淡水层,45m至基岩顶部为咸水层。本区孔隙水水位动态主要受大气降水入渗、人工回灌、侧向径流补给、人工开采等因素的制约。其水位动态的变化是以上各种因素综合影响的结果,水位主要随季节及气象呈周期性变化。主要表现为雨季明显上升,旱季下降的气候特征(图3-8,3-9),地下水水位埋深多在1-4m,年变幅82、2-3m。 地下水的补给来源有大气降水入渗、农田灌溉回渗和侧向径流补给三种途图3-8 大张楼镇前李楼孔隙水水位年内动态曲线图(2021年)图3-9 大张楼镇前李楼孔隙水多年水位动态曲线图(2015-2021年)径。受人工开采影响,区内地下水径流方向较为复杂,呈现由多个方向向地下水开采中心径流的现象(图3-10),地下水的排泄途径主要为人工开采、侧向径流与潜水蒸发等。图3-10 嘉祥地下水地下水位埋深及等水位线图(2020年9月)2奥陶系裂隙岩溶水奥陶系裂隙岩溶含水岩组主要分布于兖兰公路以北,马村-大山头断裂以东,除小面积出露于地表外,大部分隐伏于第四系之下。含水层岩性主要为三山子组中上部白云岩83、,其次为马家沟组北庵庄灰岩、豹皮状灰岩等,地下水赋存于溶隙、溶洞和洞孔中。含水层顶板埋深一般30-90m,底板埋深80-150m,其总体变化趋势是,由东南至西北含水层顶、底板埋深逐渐增大。该含水岩组井(孔)单位涌水量50-1500m3/d.m,水化学类型为HCO3-CaMg型或HCO3SO4-CaMg型,矿化度0.8-1.2g/L。如嘉祥城区建设路与呈祥大道交叉口东南处钻孔,单位涌水量76m3/dm,陈庄西钻孔单位涌水量311m3/dm,护山村南钻孔单位涌水量1500m3/dm,黄河沟村-凤凰山一带单位涌水量为500-1200m3/dm。奥陶系裂隙岩溶水的水位动态由于受补给条件的制约,随季节变84、化明显,在雨量充沛时,岩溶水水位随第四系孔隙水水位的升高而升高;干旱季节随第四系孔隙水水位的降低呈现出下降趋势,如大张楼镇前李楼监测点水位动态曲线(图3-11),最高水位标高为33.35m,最低水位标高28.67m,年变幅4.68m。多年动态表现为在岩溶水开采量小,动态变化受大气降水和区域动态的总体调节,为气象型;随区内地下水开采程度在逐步升高,裂隙岩溶地下水的动态转为受大气降水与区域地下水位及人工开采三个因素的共同影响,属气象开采型。总体上地下水位随气候与气象呈周期性变化(图3-12),地下水处于动态平衡状态。图3-11 大张楼镇前李楼监测点奥陶系裂隙岩溶水年水位动态曲线图(2020年)图385、-12 大张楼镇前李楼监测点奥陶系裂隙岩溶水多年水位动态曲线图(2015-2021年)奥陶系裂隙岩溶地下水的补给除在裸露区接受大气降水补给外,上覆第四系孔隙水的越流补给也是重要的补给来源,接受补给的岩溶地下水往往沿岩溶通道作水平运移,并向开采方向径流,排泄途径为人工开采。3寒武系裂隙岩溶水该含水岩组主要分布于县城以南马集、纸坊、满硐一带,主要由下寒武统馒头组,中寒武统张夏组和上寒武统崮山、炒米店组地层组成。地下水主要赋存于灰岩、鲕状灰岩等裂隙及溶洞中,其顶板埋深一般在15-100m,底板埋深150-200m;由于裂隙岩溶发育较差,单位涌水量一般在30-150m3/d.m,富水性较差,水化学类型86、为HCO3-Ca型,矿化度0.5-0.7g/L。但在有利的构造部位单位涌水量大于800m3/d,如纸坊镇东城集南500m山坡上的6号井,含水层为张夏组灰岩,单位涌水量862.20m3/dm,水位降深仅0.95m。又如在纸坊北约300m处打在张夏组灰岩的10号井(孔),井深203m,单位涌水量15m3/d.m。这充分表明该含水岩组富水性极不均匀,并明显地受控于地质构造及地形地貌等条件。寒武系裂隙岩溶水水位动态与奥陶系裂隙岩溶水水位动态特征相同,随季节变化明显,多年处于动态平衡状态。大气降水是寒武系裂隙岩溶水的主要补给来源,裸露或半裸露的岩层接受大气降水后,沿节理或裂隙径流汇入并赋存于地下构造裂隙87、或溶洞内,向下游径流排泄。三、地下水资源量计算(一)孔隙淡水资源计算1. 计算区的划分孔隙淡水补给来源主要包括降水入渗补给、灌溉入渗补给、侧向径流补给和河流渗漏补给,其排泄方式主要是人工开采、潜水蒸发、越流排泄、侧向径流排泄。降水入渗、潜水蒸发和越流排泄均与包气带岩性和地下水位有关,因此,根据嘉祥县孔隙地下水包气带岩性、地下水位埋深、开采条件,并综合考虑地形、地貌,将全县孔隙淡水资源计算划分为北部湖积平原区、西北部黄河冲积平原区、西部黄河冲积平原区、东南黄河冲积平原区和东南湖积平原区五个计算区(附图5、表3-11)。表3-11 孔隙淡水地下水资源计算分区表分区包气带岩性水位埋深(m)面积(km88、2)含水层层岩性及厚度代号名称北部湖积平原区粉质粘土、粘土8123.16含水层岩性为中砂、中粗砂,厚度约8-10m西北部黄河冲积平原区粉质黏土、粉土4324.93含水层岩性为粉细砂、细砂砂、砂层厚度10-12m西部黄河冲积平原区粉质黏土、粉土0-4101.01含水层岩性以中砂、细砂为主,厚度约5-8m东南黄河冲积平原区粉质粘土、粉土2-441.50含水层岩性以中砂、细砂为主,厚度约5-8m东南湖积平原区粉质粘土、粘质砂土252.96含水层岩性以中砂、细砂为主,厚度约5-8m2. 计算参数的确定根据各计算区不同的水文地质特征,引用邻区相似水文地质条件的试验参数和以往勘探报告数据,长期观测数据,经89、验数字,采用水文地质比拟法综合确定。(1)降雨入渗系数()降水入渗补给系数是指降水入渗补给量与相应降水量的比值。影响值大小的因素很多,主要包括包气带岩性、地下水埋深、降水量大小和强度、地形地貌、植被及地表建筑设施等。济宁地区降水入渗系数与地表岩性及地下水位埋深关系密切,经验值见表3-12。经比较后,本次计算各分区采用的降水入渗系数见表3-13。表3-12 降水入渗系数与岩性及地下水位埋深关系表岩性水位埋深细砂粉砂粘质砂土砂质粘土砂质粘土夹粘质砂土10.6620.8210.2970.2650.27620.6310.7230.1950.1450.13930.8370.6470.0790.1180.90、11340.7790.6850.0880.2080.129表3-13 本次计算采用降水入渗系数成果表分区0.240.220.250.270.29(2)蒸发系数()1985年,山东省地质矿产勘查开发局第三水文地质工程地质大队在济宁市农科所附近建立了地下水均衡试验场,根据1986-1995年多年的均衡试验结果,求得了不同岩性、不同地下水位埋深时的潜水蒸发系数(表3-14)。嘉祥县包气带岩性与济宁均衡场相近,可参照济宁均衡场试验结果。表3-14 济宁均衡试验潜水蒸发系数(C)成果表水位埋深(m)粉砂粉土粉质粘土粉质粘土夹粉土10.6360.5560.0800.13520.0820.3580.083091、.04430.090.0750.0260.00440.080.0350.0170.003根据嘉祥县包气带岩性及水位埋深情况,仅在嘉祥西南和东南存在蒸发排泄,结合嘉祥县各计算区包气带岩性,给定C值如下:区、区取值为0.03;区取值为0.04(3)农田灌溉回渗系数()农业灌溉回渗系数包括渠灌田间入渗补给系数和井灌回归补给系数,是指田间灌溉入渗补给量与进入田间的灌水量的比值。影响值的重要因素是包气带岩性、地下水埋深、灌水定额及耕地的平整程度。综合分析区内及邻区以往水文地质勘察实验成果,并结合计算取地层岩性概况,确定本次评价井灌回渗系数为0.20,站灌回渗系数为0.242。(4)河流渗漏补给强度()嘉92、祥县河流众多,各河渗漏补给地下水的强度不同。而且大多数情况下是地下水与河水互有补排。河流补给地下水强度较大的主要为四条一级河流(梁济运河、洙水河、洙赵新河、蔡河)。“鲁西平原地下水资源评价研究”项目在菏泽市佃户屯附近的新万福河沿岸进行了一组河流渗漏补给地下水试验,试验求得新万福河的单宽侧渗补给量为44万m3/(akm)。取其为嘉祥县内各地表河流的侧渗补给量,即:q=44万m3/(akm)=1205m3/(dkm)(5)导水系数(T)导水系数反映了含水层的导水性能。各分区导水系数主要参考以往研究成果确定为1750m2/d。3. 计算原理与方法采用水均衡法,即某含水层再生水体积的变化量(Q)等于含93、水层补给量(Q补)与排泄量(Q排)的差,即:Q=H=Q补-Q排式中含水层水位变幅带给水度(无量纲);H水位变幅(m)。在技术经济合理条件下的人工开采量(Q开)即为地下水的开采资源。考虑到在多年开采情况下,地下水位维持在一定水平上波动,含水层水体积保持均衡,可以认为其储存变化量为零,即o。4. 补给资源计算大气降水入渗补给量(Q入)采用降水入渗系数法计算:Q入=式中:Q入-降水入渗补给量(m3/d);-降水入渗系数(无量纲);P-年有效降水量(m);F-计算区面积(m2);根据前述计算确定的参数值:多年平均降水量为679.69mm,有效降水量根据以往经验取降水量的80%;计算分区总面积为671k94、m2,由于城镇硬化、防渗等工程影响降雨入渗,本次计算区面积取分区总面积的85%。计算全县降水入渗补给量为19.36万m3/d。河流渗漏补给量(Q河)Q河=式中:Q河-河流渗漏补给量(m3/d);-河流单宽侧渗补给量m3/(dkm);L-河流有效补给长度(km);t补-河流补给时段长(d)。区内梁济运河长度为14.5km,蔡河长度为6.75km,洙水河在金屯镇境内长度11.56km,均为嘉祥县边界河道补给量按一半计算。洙水河、洙赵新河在嘉祥境内长度分别为14.47km、27.81km。四条河流均常年有水,补给时间按全年计算。计算河流渗漏补给量为7.07万m3/d(表3-15)。表3-15 河流渗95、漏补给量计算结果表河流名称梁济运河洙水河(县内)洙水河(边界)蔡河洙赵新河长度(km)14.514.4711.566.7527.81补给量(万m3/d)0.871.740.700.413.35农田灌溉回渗量(Q回)采用灌溉回渗系数法计算:Q回=式中:Q回灌溉回渗补给量(m3/d);灌溉回渗系数(无量纲);Q灌农田浇水年用水量(m3)。由于2020年为偏枯年份,2021年为丰水年,农灌用水取用地表水、地下水量差别较大。根据济宁市水资源公报(2020-2021年),嘉祥县农田灌溉取用地下水量均值为3283万m3、取用地表水量均值为8275万m 3。根据前文已确定的灌溉回渗系数,取用近两年各水源水量96、均值计算灌溉回渗量为:地下水灌溉回渗量:Q井=1.80万 m3/d;地表水灌溉回渗量:Q表=5.49万m3/d;回渗总量:Q回=Q井+Q表=7.29万m3/d。侧向径流补给(Q径)多年平均状态下侧向径流补给量由达西定律:Q =BTI式中:T-导水系数(m2/d); B-断面宽度(m); I-断面的水力坡度(无量纲)。孔隙水径流在嘉祥区内呈多个方向,东北部由东北向西南径流,计算流入断面宽度概化为7.50km,平均水力坡度在0.1左右;西南部由西南向东北,计算流入断面宽度概化为9.6km,平均水力坡度在0.53左右;东南部由南向北径流,计算流入断面宽度概化为13.3km,平均水力坡度在0.16左右97、。结合前面已确定导水系数,确定多年平均状态下侧向径流补给量为1.39万m3/d。补给资源孔隙淡水的补给资源即为含水层各项补给量的和,即:Q补=Q入+Q河+Q回+ Q侧=35.11万m3/d5. 开采资源计算根据水均衡原理,地下水开采资源等于补给资源与开采条件下地下水天然排泄量的差,天然排泄主要是潜水蒸发,侧向径流,另有部分孔隙淡水在隐伏灰岩区越流补给裂隙岩溶水。因此,孔隙淡水开采资源可表述为:Q开=Q补-Q蒸-Q越-Q侧排蒸发排泄量(Q蒸)嘉祥县地下水位埋深变化较大,其中靠近纸坊镇丘陵区两侧地下水埋深较小,其他地区地下水埋深较大(图3-10)。因水位埋深大于3m时地下水蒸发量可忽略不计,故将蒸98、发区概化为两个部分,西部面积101.01km2,全年地下水位埋深概化为1.55m;东南部面积94.46km2,全年地下水位埋深概化为1.35m。采用济宁市地下水多年均衡研究成果,潜水蒸发强度与地下水位埋深的量化关系为: E=1277e-1.475 式中:E潜水年蒸发强度(mm/a); 地下水位埋深(m)。分别将1=1.55m,2=1.35m代入上式得E1=129.8mm,E2=174.34mm。潜水蒸发排泄量按蒸发系数法计算,即:Q排=式中:Q排-潜水蒸发排泄量(m3/d); C蒸发系数(无量纲); E蒸发强度(m); F计算面积(m2)。根据前述计算确定的参数值,计算全县蒸发排泄量为2.6899、万m3/d(表3-16)。表3-16 蒸发排泄量计算结果表分区蒸发系数蒸发强度(mm)计算面积(km2)蒸发量(万m3/d)0.03129.8101.011.080.03174.3441.500.590.04174.3452.961.01侧向径流排泄量(Q侧排)区内孔隙地下水主要从金屯镇北部排泄出区,年平均水力坡度为I=0.47,计算流出断面宽度概化为B=11.42km。因此,多年平均状态下侧向径流排泄量由达西定律:Q =BTI式中:T-导水系数(m2/d); B-断面宽度(m); I-断面的水力坡度(无量纲)。代入上式得: Q侧排 =0.94万m3/d越流排泄量(Q越)在灰岩隐伏区,上覆第四100、系厚度差别较大,丘陵山区附近厚5-50m不等,远离丘陵区厚度增大,一般为50-100m,局部大于100m,孔隙淡水以越流方式补给裂隙岩溶水,越流排泄量为5.54万m3/d(详见裂隙岩溶水资源计算部分)。由此得出嘉祥县孔隙淡水开采资源量为25.94万m3/d。根据2020年济宁市水资源公报,2020年嘉祥县孔隙地下水实际开采量为6476万m3/a(合17.74万m3/d),则剩余开采资源为8.20万m3/d(2993万m3/a),见表3-17。表3-17 孔隙淡水开采资源计算成果表 (单位:万m3/d)补给资源潜水蒸发越流排泄侧向径流排泄开采资源现状实际开采剩余开采资源降水入渗河渠渗漏灌溉回渗侧101、向径流合计19.367.077.291.3935.112.685.540.9425.9417.748.20(二)裂隙岩溶水资源计算1. 裂隙岩溶水边界条件本区的地质构造决定了嘉祥县岩溶水的边界条件。对于北部而言,其边界为郓城断裂,在断裂带北部为石炭系、古近系地层,透水性差,为阻水边界。东南部寒武系灰岩与太古界变质岩不整合接触,为隔水边界。东北部的奥陶系灰岩,岩溶水自东北流向西南,补给本区岩溶水,为补给边界,西部、西南部及东部岩溶水均为排泄边界(图3-13)。在垂向上,除小面积裸露区直接接受大气降水入渗补给外,灰岩浅埋区则接受上部孔隙水的越流补给及可能存在的天窗处孔隙水的补给,因此其上部为补给边102、界。2. 参数确定(1)嘉祥红运水源地详查工作布置了群孔抽水试验,抽水试验布设抽水井五眼,布设岩溶水观测点32处,抽水含水层为下奥陶系白云岩岩溶含水层,求得大张楼附近导水系数T=2578m2/d,储水系数*=2.7810-3,越流系数K/M=1.6510-51/d ,(2)鲁中南岩溶水研究报告确定的碳酸盐岩裸露区降水入渗系数为0.11。图3-13 裂隙岩溶水含水层边界条件概化示意图3. 裂隙岩溶水补给资源量计算根据区内水文地质条件,本区裂隙岩溶水开采量的补给来源为来自东北方向的侧向径流补给及上部孔隙水的越流补给和碳酸盐岩裸露区的大气降水入渗补给,由开采条件下的地下水位,可计算出补给量。(1)侧103、向径流补给量根据达西定律,径流量的计算公式为:Qj=TIB式中:Qj-径流补给量(m3/d); T-含水层导水系数(m2/d); I-边界附近的水力梯度(无量纲); B-补给边界宽度(m)。根据现状岩溶水等水位线图(图3-14),东北部附近的水力梯度为1.0910-4,补给边界长度为22.07km,由此计算补给边界的径流补给量为:Qj=6.20m3/d。图3-14 裂隙岩溶水等水位线图42(2)越流补给量按达西线性渗透定律计算,即:Qy=hF式中:Qy-越流补给量(m3/d);-越流系数(d-1);h-越流水头,即孔隙水与岩溶水的水位差(m);F-越流区面积(m2)。越流水头采用大张楼2015104、-2021年长期监测孔隙淡水与裂隙岩溶水的年均水位差9.10m。越流补给区为流量补排边界和隔水边界所圈定的范围,面积约为369.17km2,则Qy=5.54万m3/d。(3)大气降水入渗补给量采用平均降水入渗系数法计算,计算公式为:Qr=式中:Qr大气降水入渗补给量(m3/d);年平均降水入渗系数(无量纲);P多年平均有效降水量(m);F入渗补给区面积(m2)。据前述确定的参数=0.11,区内基岩裸露区面积F=167.58km2,有效入渗面积按80%计,取嘉祥县气象站多年平均有效降水量P=543.75mmQr=2.20万m3/d由以上各项补给量的计算结果可得本区裂隙岩溶水总补给量为:Q总=Qj105、+Qy+Qr=13.94万m3/d。4. 裂隙岩溶水排泄量的计算区内裂隙岩溶地下水从金屯镇东部和嘉祥县西部排泄出区。东部年平均水力坡度为I=2.39,计算流出断面宽度概化为B=0.39km;西部年平均水力坡度为I=0.19,计算流出断面宽度概化为B=1.06km;因此,多年平均状态下侧向径流排泄量由达西定律:Q =BTI式中:T-导水系数(m2/d); B-断面宽度(m); I-断面的水力坡度(无量纲)。代入上式得: Q侧排 =0.29万m3/d5. 开采资源计算根据水均衡原理,地下水开采资源等于补给资源与开采条件下地下水天然排泄量的差,天然排泄主要是侧向径流,因此,裂隙岩溶水开采资源为:Q开106、=Q补-Q侧排=13.65万m3/d(三)计算结果根据前述分析结果,嘉祥县地下水资源总量应包括孔隙淡水资源和裂隙岩溶水资源之和,扣除两者之间的重复计算量(井灌溉回渗量),计算过程见表3-18。嘉祥县多年平均(19642020年)地下水资源总量为41.71万m3/d(15224万m3/a),多年平均地下水资源模数为18.15万m3/km2a,各行政分区地下水资源量计算结果见表3-19。表3-18 嘉祥县地下水资源总量计算成果表 单位:万m3/d孔隙淡水资源裂隙岩溶水资源地下水资源总量降水入渗河渠渗漏站灌回渗侧向径流侧向径流降水入渗19.367.075.491.396.202.2041.71表3-107、19 嘉祥县各行政分区地下水资源量计算成果表 单位:万m3/a分区名称总面积(km2)地下水资源量嘉祥街道42.09298 卧龙山街道76.091470 万张街道51.071233 纸坊镇91.92492 梁宝寺镇97.351944 马村镇49.991120 金屯镇92.811989 大张楼镇72.591752 孟姑集镇45.76931 老僧堂镇60.341132 仲山镇80.151935 满硐镇40.58218 黄垓镇37.86710 合计838.5815224(四)与相关成果的比较对比济宁市水资源综合规划(2010年)、第三次济宁市水资源调查评价报告(2019年)成果(表3-20),由于统108、计时段与统计面积的不同,各成果有一定的差别。从地下水资源模数来看,本次计算结果稍有偏大,主要原因在于本次计算对嘉祥县裂隙岩溶水资源量进行了系统评价,计算结果更加可靠。 表3-20 嘉祥县地下水资源量计算各类成果对比表 成果名称平均值(万m3/a)统计时段计算面积(km2)资源模数(万m3/km2a)本次计算值1522419642020年838.5818.15济宁市水资源综合规划(2010年)1652119802000年974.016.96第三次济宁市水资源调查评价报告(2019年)1398819802016年922.215.17第五节 水资源总量地表水与地下水资源量之和扣除两者相互转化的重复部109、分即是水资源总量。重复计算量主要为河流入渗补给量,按河道长度乘以河流入渗补给强度系数,再乘以河流年平均径流天数,计算河流的年入渗补给量。不同频率下河流入渗补给量按照相应频率下的对应年份的径流天数计算。经计算,嘉祥县多年平均水资源总量为20065万m3/a,50%、75%、95%频率下水资源总量分别为19081万m3/a、17235万m3/a、15832万m3/a(见表3-21)。各行政分区多年平均水资源总量计算结果见表3-22。表3-21 不同频率下嘉祥县水资源总量计算成果表 单位:万m3/a类别地表水资源量地下水资源量重复计算量水资源总量平均74221522425812006550%5913110、1522420561908175%30831522410721723595%9311522432315832表3-22 各行政分区多年平均水资源总量成果表 单位:万m3/a分区地表水资源量地下水资源量重复计算量水资源总量嘉祥街道450298 87661卧龙山街道8151470 2232062万张街道5471233 2081572纸坊镇534492 120906梁宝寺镇10431944 3492638马村镇5361120 1931463金屯镇9941989 3492634大张楼镇7781752 2962234孟姑集镇266931 1401057老僧堂镇3511132 1731310仲山镇4661111、935 2812120满硐镇236218 53401黄垓镇406710 1091007合计742215224258120065 对比济宁市水资源综合规划(2010年)、第三次济宁市水资源调查评价报告(2019年)成果(表3-23),由于统计时段与统计面积的不同,各成果有一定的差别。在考虑行政区划调整,计算面积差异影响的情况下,本次计算嘉祥县水资源总量结果是可靠的。表3-23 嘉祥县多年平均水资源量各类成果对比表 单位:万m3成果名称平均值(万m3/a)统计时段计算面积(km2)本次计算值2006519642020年838.58济宁市水资源综合规划(2010年)2259619562000年974112、.0第三次济宁市水资源调查评价报告(2019年)2030319562016年974.0第六节 水环境质量现状一、地表水水质评价1. 国控地表水监测点水质评价根据山东省生态环境厅地表水水质状况发布数据,嘉祥县纳入国控监测涉及2个监控点,为洙水河105公路桥和洙赵新河喻屯监测点。地表水水质类别评价指标包含21项基本监测指标(pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、铬(六价)、铅、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物)。按照地表水环境质量标准(GB3838-2002)评价标准,采用单因子评价法(总氮不参与水质评价),2020年113、1-12月水质状况为-类(表3-24,仅在2020年8月洙水河105公路桥监测点水质状况为),总体达标率为95.8%。表3-24 2020年国控地表水水质状况发布数据 编号及监测地点时间12洙水河105公路桥洙赵新河喻屯2020年1月2020年2月2020年3月2020年4月2020年5月2020年6月2020年7月2020年8月2020年9月2020年10月2020年11月2020年12月二、地下水水质评价本次规划工作于2022年5月在嘉祥县县域内进行了19个点位(图3-15)的地下水取样分析,全部为浅层孔隙水。监测分析项目包括氯化物、硫酸盐、总氮、总磷、溶解性总固体、铁、氟化物等15项,监114、测结果见表3-25。可以看出,同地表水监测结果相似,嘉祥县地下水各类盐分离子(硫酸盐、氯化物、钠、溶解性总固体)普遍较高,主要是受当地水文地质背景条件影响,而其他指标一般均可达到-类水标准。从空间上看,县域东北靠近京杭运河一带地下水水质条件相对较好;其他地区处在黄泛冲积平原区,受背景条件影响,水质条件普遍较差。图3-15 地表水与地下水取样点位分布图48表3-25 地下水(浅层孔隙水)水质现状 编号取样地点水质指标检测结果(mg/l)XY硫酸盐氟化物氯离子硝酸盐(以氮计)溶解性总固体钠钾镁钙碳酸氢根总磷总氮砷铁锰3嘉祥县老僧堂镇邵楼村3934067.520425526.01012581.124115、350.0043316751.42.1203.4101.21102.80.020.130.00030.0320.1314嘉祥县卧龙山镇街道马庄村3919192.070429864.58017840.956640.0044008600.31.4305.6283.1715.30.030.240.00030.8030.5145嘉祥县仲山镇张庄村3913831.410432493.11015071.686331.623448467.20.2244.8313.5523.90.011.800.00030.0480.9766嘉祥县赵新村东北700m3905686.504445057.5387411.5546116、00.0042332475.22.1120.3203.6641.10.0050.230.00131.0990.5797嘉祥县赵新村东北500m3905565.478445113.9368241.334930.0042472514.21.7119.8203.3610.00.0050.240.00140.5180.5828嘉祥县赵新村东北200m3905165.471444900.43518700.045150.474065820.45.9215.7259.4739.20.030.490.00034.0891.9879嘉祥县苏营村西南300m3916151.938434344.01513893.4117、25250.0043270637.10.8233.3163.6629.10.030.200.00131.4550.54110嘉祥县苏营村西50m3916490.359434448.95910726.424110.0042602508.20.3186.0127.5570.50.020.240.00121.3370.59011嘉祥县苏营村西南50m3916337.765434376.06113102.585370.0043225708.50.6192.0155.5622.00.130.220.00123.9820.78412嘉祥县苏营村西南200m3916218.919434369.5881923118、2.415020.00442421002.80.4244.3116.9891.10.220.120.00173.8910.68113嘉祥县王庄东村内3909329.761429412.65632760.9110530.00466051095.45.3501.6415.9502.40.040.300.00035.2602.01914嘉祥县王庄东村南30m3909213.706429380.19512741.944690.0042972448.01.8173.4322.5540.60.0050.170.00301.7781.25115嘉祥县王庄东村东北300m3908852.571429261.1119、0711070.595892.702899368.96.0176.7375.1514.30.023.000.00030.2250.80416嘉祥县东于堂村东北角3908700.664429206.1609900.234830.742839642.02.8122.9205.7760.70.030.790.00030.4570.27017嘉祥县马村镇政府西北1000m3929889.769433050.7657910.413641.632239445.52.5141.0133.7688.90.844.480.001113.8960.20918嘉祥县马村镇政府西北1000m3929836.39243120、3037.2195660.403261.961893411.73.7110.0110.7700.90.0051.960.002210.5150.19819嘉祥县曾店村西北450m3929722.258433054.2045001.232551.561692394.51.597.680.0702.10.481.580.00346.2470.44320嘉祥县曾店村西北400m3929665.196433067.0307646.842850.312050641.40.445.828.6538.20.050.310.00191.5860.08521嘉祥县许庄村东头3904565.906445052.9121、933240.501740.481009119.02.166.9140.6344.50.020.580.00030.1430.003第四章 水资源开发利用调查评价第一节 现状供水条件及实际供水量一、现状供水基础设施概况近年来,在加强水生态文明建设的战略背景下,嘉祥县以打造“实力嘉祥、活力嘉祥、美丽嘉祥、吉祥嘉祥、幸福嘉祥”为目标,加快水利工程配套、城乡水利协调等工作,不断在水资源保障、水环境保护等方面加大力度。一是实现了境内北水南调、南水北引、双向调水自如的格局。新中国成立以来,嘉祥县虽然对河流水系进行了大规模调整,对多数河道进行了综合整治,但由于受地域和地理等因素影响,加之区内无相应山林涵养122、水源、过境水源不易控制和利用等因素制约,上世纪六七十年代兴建的沿河提水站、排灌站不能充分发挥应有效益。从上世纪八十年代起,先后在出境河道上兴建了嘉祥村闸、梁山闸等7座拦河节制闸,基本实现了对当地径流、上游客水、引黄尾水的适时有效拦蓄,现状各河道总拦蓄能力达2200万m3。同时,在纵横交错河网节点上建有调引水、排水涵洞及提水泵站。目前,全县基本形成了旱能浇、涝能排,适时拦蓄、调引地表水和引黄尾水,相继提引湖水,境内北水南调、南水北引、双向调水自如的格局。二是大力实施了城乡供水一体化工程。围绕“农村供水城市化,城乡供水一体化”的目标,全力全速推进城乡供水一体化建设,大力推进“智慧供水”工程,建设了123、城乡供水一体化管理信息中心。全县共分六大供水片区,由北向南分别为:梁宝寺水厂片区、老僧堂水厂片区、东城水厂片区、护山水厂片区、青山水厂片区、阿城水厂片区。共铺设水厂连通主管网74km,供水主支管网516km(球墨铸铁管102km、PE管414km),村内铺设供水管网10376km。项目覆盖城区及13个镇(街道),受益总人口70万余人,水厂连通工程将县域内的六大水厂有效连通,互为补充,提高了供水保障效率,实现了城乡供水同质、同网、同源、同服务,有力保障了城乡居民饮用水安全。三是持续改善水生态环境。近年来,嘉祥县根据本地实际情况构建了“治、用、保、防、控”全防全控的治污体系,实施“河长制”,全面加124、强了水环境综合整治,对洙水河、洙赵新河等河道进行集中整治。按照“经济生态化、生态经济化”的思路,把治山、治水、治污、致富有机结合,积极申报全省水生态文明县。以水域、水利工程为依托,充分利用现有的风景资源与环境条件,成功打造老赵王河等省级水利风景区和省级美丽河湖,整治了278处农村坑塘。扎实推进水功能区排污口治理,保证功能区水质达标、水质状况与水生态持续向好。进一步推进美丽嘉祥建设,持续抓好环城水系综合整治,实施了嘉祥县前进河北段PPP综合治理工程,水利、市政道路、绿化各专业相结合,城市生态得到良好发展。全县农村污水治理共涉及513个行政村,2021年前共建设完成145个。四是进一步积极发展灌溉125、事业,按照“灌排设施完善、生态环境良好、工程技术先进、管理高效有力”的现代化灌区发展要求,不断加快灌区续建配套与节水改造步伐。近年来,全县累计维修改造排灌站、提水站百余处,新修、复修沟路渠约一千公里,新建配套田间建筑物约4000座,大大提高了防洪除涝能力。按照“旱能浇、涝能排”的标准建设标准方田25万亩;新增灌溉面积14.8万亩,改善除涝面积49.7万亩。坚持“耕地灌区化、灌区节水化、节水长效化”,推进了金屯灌区提升建设及节水改造和田间高效节水工程建设。截至2020年底,全县节水灌溉面积达33万亩,占有效灌溉面积的42%,其中低压管灌面积19万亩,渠道防渗面积11.4万亩,喷灌和微灌面积2.6126、万亩。随着“雨洪资源利用、城乡供水一体化工程、农田水利工程、防洪抗旱减灾、河道治理工程和生态水系工程”等工程项目的建设,嘉祥县已逐步构建集水资源高效调配、防洪减灾、农田灌排、生态保护和旅游开发等多功能于一体的现代水网体系,形成覆盖全县的输、蓄、泄、供畅通的水系网络,并初步达到了“旱能浇、涝能排、需能供、洪能防、污能控”生态健康、人水和谐、环境优美的目标。二、现状实际供水量根据济宁市水资源公报(2016-2020年)统计资料,2016-2020年嘉祥县各水源供水量情况见表4-1、图4-1。近五年嘉祥县总供水量及各分类水源供水量相差不大,总供水量均值为17561.3万m3。在各种供水水源中,以利用127、地下水为主,占比达到了44.8%。根据济宁市水资源公报(2020年)统计资料,2020年嘉祥县总供水量15678.5万m3(不包含济宁经开区)。其中,地表水4262.2万m3、地下水6476.3万m3、引黄水3190.0万m3、其他水源1750.0万m3 。从供水结构上看,地下水供水量所占比重最大,占总供水量的41.3%,其次地表水占比27.2%,引黄水占比20.3%,其他水源占比11.2%。 表4-1 嘉祥县2016-2020年供水量统计表 单位:万m3年份地表水地下水引黄水其他水源合计20164485.18402.04578118018645.120174986.07730.9401011128、0017826.920185092.97888.33890110017971.220193985.68810.23411147817684.720204262.26476.33190175015678.5平均值4562.47861.53815.81321.617561.3备注:2020年数据不包含济宁经开区图4-1 嘉祥县2016-2020年各水源供水量统计情况第二节 现状用水情况分析一、现状用水情况根据济宁市水资源公报(2016-2020年)统计资料,2016-2020年嘉祥县各类用水户用水量情况见表4-2、图4-2。近五年嘉祥县总用水量均值为17561.3万m3。在各类用水户中,农业灌溉用129、水所占比重最大,占比78.3%,此外,城镇公共与生态环境用水量现状年增长较大。 表4-2 嘉祥县2016-2020年用水量统计表 单位:万m3年份城镇生活城镇公共农村生活工业农业灌溉林牧畜渔生态环境合计2016699.2158.01448.8962.914792.2444.0140.018645.12017670.0178.51053.0990.514416.9351.0167.017826.92018750.0205.01115.01111.114129.2505.9155.017971.22019805.6256.01182.21163.413263.0858.6156.017684.72130、020345.2462.2934.9775.512115.4324.2721.015678.5平均654.0252.01146.81000.713743.3496.7267.817561.3备注:2020年数据不包含济宁经开区图4-2 嘉祥县各类用水户多年平均用水量占比情况根据济宁市水资源公报(2020年)统计资料,现状年嘉祥县总用水量15678.5万m3,其中,地下水利用量6476.3万m3。按“生活、生产、生态”口径进行分类,各类用水户用水情况详见表4-3。从用水结构上看,嘉祥县农业用水所占比重最大,占总用水量的79.3%,其次生活用水量占比8.2%,工业用水量占比5.0%,建筑业、第三产131、业、生态环境用水量分别占比0.6%、2.3%、4.6%。表4-3 嘉祥县现状年用水量统计表分类用水户总用水量其中地下水利用量生活城区345.2345.2村镇934.9934.9生产农业农田灌溉11779.43978.6林牧渔畜林地灌溉56.4园地灌溉336.0鱼塘补水7.8畜禽260.0工业火(核)电工业循环式267.7742.5非火(核)电工业507.8建筑业93.2417.1第三产业(城镇公共)369.1生态城乡环境520.058.0河湖补水201.0合计15678.56476.3二、现状用水分析本节经济社会指标数据源于嘉祥县统计年鉴(2020年),用水量数据源于济宁市水资源公报(2020132、年)。1. 生活用水分析城区生活用水嘉祥城区生活用水由嘉祥公用水务有限公司下辖的第一水厂和开发区水厂供给。其中第一水厂配套建有矿柱林水源地和任店水源地共计11眼水源井,两处水源地均位于大张楼镇(任店水源地已于2021年停用);开发区水厂配套建有冯庄水源地,有水源井9眼,位于济宁经济开发区(图4-3)。2020年嘉祥城区生活用水总量约714.2万m3,供水总人口约20.0万人,城区人均生活用水量为97.8L/(人d)。矿柱林水源地曙光水源地(应急备用)第一水厂开发区水厂冯庄水源地图4-3 嘉祥城区公共供水现状水厂及水源地分布情况村镇生活用水目前,嘉祥县各村庄生活用水已全部实现了联片的集中式供水,133、全县农村自来水普及率达到了100%以上。全县城乡供水一体化工程共分五大供水片区(附图6),由北向南分别为:梁宝寺水厂片区、老僧堂水厂片区、东城水厂片区、青山水厂片区、阿城水厂片区(图4-4)。图4-4 嘉祥县城乡供水一体化工程供水分区嘉祥县城乡供水一体化工程内容主要包括新建水源地五处,水厂提升改造六处,铺设水厂连通主管网74km,供水主支管网516km(球墨铸铁管102km、PE管414km),村内管网工程铺设供水管网10376km。新建信息管理中心一处。工程覆盖全县13个镇(街道),将县域内的六大水厂有效连通,互为补充,提高了供水保障效率,受益人口约63.44万人(常住人口约50.01万人)134、。现状年村镇生活用水总量为934.9万m3,供水水源全部为地下水,则村镇单位人均生活用水量为51.2L/(人d)。2. 生产用水分析农田灌溉根据,嘉祥县现有耕地总面积79.13万亩,有效灌溉面积64.20万亩,现状年实际灌溉面积57.68万亩。现状灌溉用水水源以利用当地地表水及引黄水为主,地下水为辅。现状年农业灌溉(农田与园地)用水总量为12115.4万m3/a,单位亩均灌溉用水量210.05m3/亩,与现状年济宁市平均水平208.74m3/亩基本相当。林牧渔畜现状年嘉祥县林牧渔畜总用水量为324.2万m3/a。林地总面积10.49万亩,实际灌溉面积2.0万亩,用水量56.4万m3/a,则单位135、亩均林地用水量28.2m3/亩;草地总面积0.25万亩,未统计灌溉用水量;鱼塘总面积0.54万亩,实际补水面积0.0088万亩,补水量7.8万m3/a,则单位亩均鱼塘补水量886.36m3/亩;大牲畜总数为6.0万头,用水量212.0万m3/a,单位头数用水量96.80L/(头d);小牲畜总数为6.2万只,用水量48.0万m3/a,单位只数用水量21.21L/(头d)。工业随着嘉祥县“工业强县”战略的深入实施,现已全面拉开了“一区三园”布局,有机颜料、特碳材料、装配式建筑、冰雪运动服饰等产业基地初具规模,全县规上企业达到146家。现状年嘉祥县工业用水总量为775.5万m3/a,其中火(核)电工136、业循环式用水量267.7万m3/a,非火(核)电工业用水量507.8万m3/a。现状工业用水水源中95.7%为地下水,且多数为各自厂区内的自备水源井。现状年嘉祥县工业增加值为63.43亿元,则万元工业增加值用水量为12.23m3/万元,优于现状年济宁市万元工业增加值用水量15.98m3/万元的水平。建筑业与第三产业建筑业用水指城镇土木工程建筑、管线铺设、装修装饰等行业的用水。现状年全县建筑业用水量93.1万m3/a,建筑业增加值16.84亿元,现状年建筑业万元增加值用水量为5.53m3/万元。第三产业是调整现代经济结构,促进市场经济发育的重要途径。第三产业作为嘉祥县经济的重要组成部分,发展速度137、较快,主要体现在零售业、物流业、旅游业、交通运输业、房地产市场和文化娱乐行业。现状年全县第三产业(服务业)用水量369.1万m3/a,第三产业增加值103.83亿元,第三产业万元增加值用水量为3.55m3/万元。3. 生态用水分析生态环境用水是指维持生态与环境功能和进行生态环境建设所需要的水量,可以分为河道内生态环境用水和河道外生态环境用水,又可分为城乡生态环境用水和河湖生态环境补水。嘉祥县现状年生态用水量为721万m3/a。其中,城乡生态环境用水量为520万m3/a,主要用于绿地用水与道路洒水;河湖生态环境补水量为201万m3/a,主要用于改善河道生态环境,增加河水流动性。嘉祥县现状年生态环138、境用水水源以再生水回用为主。第三节 水资源开发利用程度及存在问题一、水资源开发利用程度分析1 地表水开发利用程度分析地表水资源开发利用程度是指地表水现状开发利用量占地表水资源总量的百分比。嘉祥县多年平均(1980-2020年)地表水资源总量为7422万m3/a,现状年开发利用量为4262.2万m3,占地表水资源总量的57.4%,地表水资源开发利用程度较高。2地下水开发利用程度地下水开发利用程度是指地下水开采量占地下水可开采量的百分比。参照济宁市水资源综合规划采用可开采系数法确定地下水可开采量。嘉祥县地处黄泛冲积平原与汶泗山前冲积平原的边缘,境内大部分属黄泛平原区,可开采系数取0.85,结合前文139、计算结果,嘉祥县多年平均(1964-2020年)地下水资源量为15224万m3/a,则可开采资源量为12940万m3/a。现状年嘉祥县地下水实际开采量为6476.3万m3/a,开发利用程度为50.0%。此外,现状年嘉祥县地下水开采量基本接近年度用水总量控制指标值7700万m3/a,开发利用潜力不大。3其他水源开发利用程度(1)引黄水引黄水是嘉祥县重要的客水资源,现状年引黄水全部用于嘉祥县农业生产用水。根据山东省水利厅鲁水资字(2010)3号文关于印发山东境内黄河及所属支流水量分配暨黄河取水许可总量控制指标细化方案的通知及济宁市引黄水量的分配方案,嘉祥县年引黄水指标为6000万m3/a,现状年引140、黄水利用量为3190万m3/a,占比53.2%。(2)污水处理厂回用现状年嘉祥县建成1处污水处理再生水回用工程,为嘉祥公用水务有限公司污水处理厂。位于嘉祥县兖兰东路南侧,洪山引河东,设计污水处理规模8.0万 m3/d,处理工艺为预处理+A2O+深度处理,再生水回用设施设计能力4.0万m3/d。现状年嘉祥县污水处理回用量为1470.4万m3/a,主要用于生态环境和农业生产用水,与济宁市其他县区相比,污水处理回用水平较高(占各类水源总供水量的9.4%)。随着水资源供需矛盾的加大及水生态文明建设的要求,污水处理回用将成为嘉祥县生产和生态用水的重要水源之一。(3)矿坑水矿坑水是指由生产的开凿从岩层中涌141、出的水,亦称为矿井疏干涌水,一般通过提水泵从疏干井下中央水仓排向地面,故又称其为矿井疏干排水。现状年嘉祥县矿坑水利用量为279.6万m3/a,为肥城矿业集团梁宝寺能源有限责任公司、山东宏河控股集团嘉祥红旗煤矿有限公司、山东宏阳矿业有限公司宏阳煤矿三家煤矿生产企业。随着国家对传统资源需求量减少及煤矿资源的枯竭,并考虑到产业调整等条件影响,规划矿坑水不作为嘉祥县可靠的供水水源。综上,现状年嘉祥县水资源开发利用程度分析情况见4-5。 表4-5 现状年嘉祥县水资源开发利用程度分析 单位:万m3/a水资源分类多年平均资源总量现状可利用量利用量开发利用率地表水资源7422-4262.257.4%地下水资源142、15224129406476.350.0%引黄水-3190.053.2%污水处理厂再生水-1470.4-二、水资源开发利用中存在的主要问题近年来,嘉祥县积极采取有效措施,经过多年持续推进水利建设,全县已基本构建起城乡供水、节约用水、防洪减灾、水生态保护和水利管理等体系,为支撑和保障全县经济社会发展发挥了重要作用。但随着嘉祥县社会经济不断发展,对水资源的开发利用和水利治理改革又提出了更新更高的要求,仍存在一些长期积存的突出问题和薄弱环节。1. 水资源配置结构还需进一步调整从现状供水分析结果看,嘉祥县各水源供水量从大到小分别为地下水、当地地表水、引黄水和非常规水。整体来看地下水依赖程度较高,而引黄143、指标利用不足,不符合山东省节约用水条例(2021)中“科学配置地表水、积极利用外调水、控制开采地下水、合理使用非常规水”的原则。2. 城乡供排水服务功能有待提高多数城乡供水水厂未建设应急水源地,当遭遇突发水源污染或其他突发事件时,容易造成供水能力下降,甚至引发供水恐慌;青山水厂与阿城水厂待连通,水厂之间未形成互联互通格局,不利于保障城乡供水安全;城区大部分区域已铺设雨水管网,而老城区排水管沟大多是合流制系统,雨季排水不畅,局部地面积水严重,易形成内涝;农村污水收集管网严重不足,农村污水收集率较低,污水处理设施不足,农村黑臭水体治理不彻底。3. 防洪抗旱减灾体系比较薄弱,抵御水旱灾害能力偏低嘉祥144、县已经初步形成了一定的防洪调度网体系,但防洪抗旱减灾体系仍然比较薄弱,还存在着许多安全隐患。嘉祥县易涝区、采煤塌陷地面积较大,防洪排涝薄弱环节依然存在,抵御暴雨、台风灾害能力明显不足。早期建成的堤防工程标准低、水毁失修段较多,部分冲沟涵洞泄洪不畅,人为侵占河道现象严重。近年来,频繁发生的水旱灾害给嘉祥县造成了重大损失,也充分暴露了水利基础设施建设的明显落后。一方面超标准洪水出路不畅形成涝灾,另一方面大量雨洪水资源得不到有效利用。4. 水生态建设不足,水环境问题仍然突出梁宝寺镇采煤导致地面塌陷,地面沉降造成地下水位上升,严重内涝,沟、路、渠排灌系统断裂或堵塞,排灌系统紊乱,矿区煤矸石及洗煤厂污染145、造成生态环境破坏。目前,梁宝寺采煤塌陷地治理蓄水工程(一期)水库已建成,但塌陷地生态治理与配套湿地工程尚未实施,塌陷地生态问题亟需解决。嘉祥县南部山区由于对山体资源的无序开发而遗留下了大量的采石坑、凌空面、不稳定山体边坡和废石(土)堆,造成山体损毁、植被破坏,生态环境恶化,而且有坍塌、滑坡等安全隐患。随着经济社会发展,各类开发建设活动日益增多,对地貌扰动严重,水土流失总体呈现面广量大的特点,全县生产建设项目导致的水土流失面积仍在增加,人为扰动加速侵蚀治理任务依旧艰巨。5. 现代水管理体制机制尚不完善,依法治水管水体制机制尚不健全依法治水管水体制机制尚不健全,深化重点领域、关键环节的改革任重道远146、;水利工程的投融资机制不够灵活,多以政府投资为主,投资渠道单一;乡镇水利基层队伍尤为薄弱;水利政策法规体系、科学研究和技术推广等方面,还存在不少体制机制制约因素,亟待突破;依法保护、促进节约、规范运作的水权水市场制度尚未建立,市场在水资源配置的决定性作用尚难以有效发挥。60第五章 经济社会发展与需水预测需水预测是对未来水资源供需态势的前瞻认识,是不同水平年水资源供需分析的重要环节,也是区域水资源配置的一项基础工作。本章根据嘉祥县发展现状与发展规划,预测不同规划年人口数量、生产发展规模,水生态需求,在分析各用水指标用水定额的基础上预测不同规划年需水量。需要指出的是,本章需水预测是在严格落实节水规147、划的条件下进行的。第一节 经济社会发展的主要指标预测社会发展与经济发展实质是两个联系密切的概念,可以说两者互为前提。一方面,经济发展为社会发展提供物质基础;另一方面社会发展是经济发展的条件和环境,也是经济发展的持久动力,所以常用“社会经济”这一综合名词描述它们所组成的系统,而这一“系统”的发展需要有水资源作支撑,相反又对水资源系统产生压力。因此,对未来水平年的社会经济发展进行预测是分析计算水资源供需平衡的前提。社会经济指标主要是由描述和表征人口、社会、经济、科技等发展的指标所组成,指标繁杂,且影响因素众多。本节主要参考嘉祥县国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要嘉政发202148、111号和嘉祥县城市总体规划(2010-2030年)进行不同规划水平年嘉祥县社会经济发展主要指标的预测,为合理预测需水量奠定基础。展望2035年,嘉祥县将成为济宁都市区同城化战略的重要组成部分,与省市同步实现现代化建设目标,经济总量实现翻番,人均地区生产总值达到中等发达经济体水平;基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化,形成现代经济体系,建成制造强县、种业强县;绿色生产生活方式广泛形成,生态环境根本好转,基本实现县域治理现代化,建成生态强县;构建对外开放新格局,立体化交通优势持续放大,建成交通强县;市民素质和社会文明程度达到新高度,文化软实力显著增强,建成文化强县、科教强县;城乡居民收149、入迈上新台阶,人均指标达到全省平均水平,基本公共服务实现均等化,城乡发展差距和居民生活水平差距显著缩小;人民生活更加美好,社会文明繁荣进步,共同富裕取得实质性重大进展,共享现代化建设丰硕成果。 聚力建设制造强县。创新发展先进制造业集群,聚焦三大产业园区,围绕五大核心产业链,打造六大产业基地,加快新旧动能转换和高质量发展,产业链、供应链现代化水平显著提升,先进制造业产业集群竞争力持续增强。聚力建设科教强县。深入实施创新驱动发展战略,优化科技创新平台,壮大科技人才队伍,推动科技成果转化与重点技术领域创新,强化科技创新引领经济高质量发展的支撑作用。深化基础教育改革,全面提升办学水平和教育质量;支持和150、规范职业教育、民办教育发展,打造职业教育高地;完善终身学习体系,建设学习型社会。 聚力建设种业强县。高度重视种子和耕地问题,充分发挥科技支撑,实施现代种业建设工程和种业自主创新重大工程,良种重大科研联合攻关取得新突破,全力建设“黄淮海国家大豆育种中心”。 聚力建设交通强县。持续优化县域综合交通体系,密织公路网络,升级水运网络,融入铁运网络,加快“三网融合”发展,交通运输网络整体效能得到重大提升,延伸铁水联运脉络,临港经济快速发展,实现交通助力现代化强县建设。 聚力建设文化强县。坚持以弘扬和践行社会主义核心价值观为引领,嘉祥特色文化品牌建设取得重大进展,全县“文化”产业全面发展,文化赋能乡村振兴151、成效显著,精神文明建设不断强化,推动新时代文明实践中心建设取得更大成效。 聚力建设生态强县。牢固树立绿水青山就是金山银山理念,城乡生态环境全面改善,主要污染物排放总量持续减少,生态保护机制全面完善,南部山区生态修复工程和北部塌陷地生态修复工程取得阶段性成果,生态屏障更加牢固,南山北水的生态空间特色全面彰显。 具体目标是:1. 经济总量长期保持稳定增长,地区生产总值年均增速6%。到2025年,地区生产总值达到295亿元,2035年达到528亿元。人口自然增长率1.88。2025年人均地区生产总值达到4.17万元、2035年达到7.33万元。2. 产业迈向中高端水平。发展质量效益明显提高,基本形成152、以现代农业为基础、先进制造业为支柱、战略性新兴产业为引领、服务业为主导的现代产业新体系,创新型城市建设达到更高水平。到2025年,三次产业比例调整为153550;到2035年,三次产业比例调整为103555;2025年“四新”经济增加值占比达到32%,2035年达到50%以上。3. 2020-2025年建筑业增加值、工业增加值、第三产业增加值年均增长率分别为5%、4%、6%;2026-2035年建筑业增加值、工业增加值、第三产业增加值年均增长率分别为6%、6%、7%。4. 到2025年粮食综合生产能力达到13亿斤、到2035年粮食综合生产能力达到14亿斤。嘉祥县各行政分区现状水平年主要社会经济153、发展情况见表5-1,各水平年主要社会经济发展指标见表5-2。表5-1 嘉祥县各行政分区2020年主要社会经济发展情况分区名称总面积(km2)常住人口(万人)工业增加值(亿元)建筑业增加值(亿元)耕地面积(万亩)嘉祥街道42.09 15.6020.226.13 1.29 卧龙山街道76.09 6.405.32 1.45 7.02 万张街道51.06 3.9410.64 0.50 4.73 纸坊镇91.91 7.041.68 1.84 6.24 梁宝寺镇97.35 5.901.52 1.08 10.49 马村镇49.99 3.311.20 0.80 5.05 金屯镇92.81 5.811.48 0154、.90 9.46 大张楼镇72.59 3.071.32 0.89 7.12 孟姑集镇45.76 3.520.56 0.59 4.89 老僧堂镇60.34 3.910.40 0.63 6.62 仲山镇80.15 5.2417.46 0.90 8.67 满硐镇40.58 2.921.21 0.62 3.84 黄垓镇37.86 3.350.42 0.51 3.71 合计838.5870.0163.4316.8479.13表5-2 嘉祥县各水平年主要社会经济发展指标主要指标2020年2025年2035年总人口(万人)70.0170.6772.01城镇化率(%)38.0755.070.0中心城区人口(万155、人)20.025.030.0村镇人口(万人)50.0145.6742.01第一产业增加值(亿)36.1044.6753.46建筑业增加值(亿)16.8422.5740.41工业增加值(亿)63.4380.26143.73第三产业增加值(亿)103.83147.5290.4三次产业结构比例16.40:36.45:47.1515:35:5010:35:55国内生产总值(亿)220.2295528城市绿化覆盖率(%)38.44042第二节 需水预测需水量预测的目的是弄清未来各规划水平年社会经济各层面发展对水资源的需求,应遵循以下原则:(1)以社会经济发展规划为依据一个地区不同的发展阶段对水的需求量是156、不同的,需水预测要以社会经济发展规划为出发点。(2)以现状年用水水平为基础在调查嘉祥县近年来用水状况的基础上,选定2020年为需水预测分析的现状年,拟定2025年、2035年作为近、远期规划水平年,对不同规划水平年各行业需水逐项进行预测。(3)体现节约用水的原则在需水预测中,应尽可能考虑由于社会进步而产生的一系列连锁反应,如工业设备的更新、灌溉技术的推广、水资源管理水平的提高、节水型器具的普及等因素产生的用水变化,使预测的需水量更加贴切实际。本次需水预测的用水户分生活、生产、生态环境三类。其中:生活需水分为城区居民生活和村镇居民生活需水;生产需水分为农业、工业、建筑业和第三产业需水;生态环境需157、水分为河道内生态需水、城区生态环境需水和村镇生态环境需水。一、生活需水量预测结合嘉祥县城区供水现状及城乡供水一体化建设情况,为便于水资源配置,本次生活需水量预测分为城区居民生活需水和村镇居民生活需水,采用人均日用水量法进行预测,计算方法用下式:式中:为城区(村镇)生活用水量(万m3);为城区(村镇)预测人口总数;为拟定的城区(村镇)人均用水定额(L/人d)。可见,一个地区的生活用水总量取决于受水人口的数量以及人均居民生活用水定额。根据山东省城市生活用水量标准(DB37/T5105-2017),城市居民生活用水量标准为每人每日85-120升。在现状城区单位人均生活用水量为97.8L/(人d)的基158、础上,综合考虑人均生活用水适当增长、节水型器具普及率提高及嘉祥县城乡供水一体化建设目标等因素,拟定2025年、2035年城区人均生活用水定额分别为105L/人d、110L/人d。预测2025、2035年城区人口分别为25.0万人、30.0万人,生活需水量分别为958万m3/a、1205万m3/a(表5-3)。表5-3 规划水平年城区生活需水量预测结果分区2025年2035年人口(万人)需水量(万m3/a)人口(万人)需水量(万m3/a)中心城区25.095830.01205考虑到村镇饮水条件和生活水平的提高,在现状村镇单位人均生活用水量51.2L/(人d)的基础上,拟定2025年、2035年村159、镇人均生活用水定额为70.0L/人d。结合规划水平年各村镇人口变化数量计算出村镇生活需水量,结果如表5-4所示。2025、2035年村镇生活需水量分别为1167万m3/a、1073万m3/a;表5-4 规划水平年各村镇生活需水量预测结果分区2025年2035年人口(万人)需水量(万m3/a)人口(万人)需水量(万m3/a)嘉祥街道3.65933.3586卧龙山街道4.801234.41113万张街道2.97762.7370纸坊镇5.461395.02128梁宝寺镇4.611184.24108马村镇2.90742.6768金屯镇4.511154.14106大张楼镇2.77712.5565孟姑集镇160、2.58662.3861老僧堂镇2.58662.3861仲山镇4.231083.8999满硐镇2.08531.9149黄垓镇2.53652.3359合计45.67116742.011073可以看出,嘉祥县生活需水量随着城镇化水平的提高总体呈现小幅增长趋势。预测2025、2035年生活总需水量分别为2125万m3/a、2278万m3/a。二、生产需水量预测1. 农业需水量预测农业需水预测包括农田灌溉和林牧渔畜业需水预测。农田灌溉需水主要指菜田和水浇地的灌溉需水,是指在一定的自然条件和生产条件下,为满足农作物生育期正常生长需要补充的水量;林业需水主要为林果地灌溉需水;渔业需水指人工淡水养殖池塘的换161、水和补水量。农田、林果地灌溉需水预测采用灌溉定额法;牲畜饮用水量预测采用牲畜单位用水定额法;渔业养殖需水预测采用单位养渔面积用水定额法。根据嘉祥县国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要,嘉祥县将把解决好“三农”问题作为重中之重,全面实施乡村振兴战略,强化以工补农、以城带乡,推动城乡融合发展,加快农业农村现代化。主要发展的项目包括:农业产业强镇(老僧堂镇)续建项目;国家级农民合作社质量提升整县推进试点项目;大豆种业产业园建设项目;高标准农田建设项目;国家级现代农业产业园;“嘉祥豆种”区域公共品牌;西蓝花种植基地项目(黄垓镇);华生祥葡萄种植基地项目(大张楼镇);畜禽种质资源保162、护和开发利用项目;朵云清菊花种植基地项目(纸坊镇);金麟农业农产品加工项目(老僧堂镇);火龙果小镇建设项目(老僧堂镇)。 (1)农田灌溉需水量预测嘉祥是农业大县,资源优势多,农田灌溉用水也是嘉祥县主要的用水户,现状水平年占全县总用水量的75.1%。全县现有耕地总面积79.13万亩,其中,有效灌溉面积64.20万亩,占比81.1%;节水灌溉面积20.81万亩,占有效灌溉面积的32.4%。现状年(平水年份)农田灌溉综合用水量210.05m3/亩,农田灌溉水有效利用系数0.6972。全县农灌大致可分为四种类型:站灌区、井灌区、井站双配套灌区和节水灌溉区。站灌区多系上世纪七十年代兴建,设置干支两级渠系163、,且多为土渠,大水漫灌现象严重,水利用系数在0.50.6之间;井灌区多为井提漫灌,少数出水口接“小白龙”畦灌,水利用系数0.60.7之间;节水灌溉区分为低压管道灌溉、微喷、固定式喷灌、滴灌、渗灌等类型,水利用系数在0.70.9 之间。在嘉祥县西部(尤其是西北部)河网密度小,无站灌条件,且浅层地下水水质差的区域和南部部分无引水上山条件的山坡地仍存在靠天等雨现象。农田灌溉需水量按照满足作物基本生长需求的非充分灌溉定额分析。具体以近年农田实际灌溉统计资料为依据,采用历史资料、调查统计和理论计算相结合的方法,综合确定农田灌溉需水净定额为100 -150m3/亩。规划年考虑农业种植结构调整,“粮食-经济164、作物”二元结构向“粮食-经济作物-饲料作物”三元结构转变等因素,参考山东省水资源综合利用中长期综合规划并结合嘉祥县农田灌溉用水现状及规划发展情况,预测规划水平年农田有效灌溉面积、净灌溉定额及农田灌溉水有效利用系数结果详见表5-5。表5-5 不同水平年农田有效灌溉面积及净灌溉定额预测结果表水平年有效灌溉面积(万亩)净灌溉定额(m3/亩)节水灌溉面积(万亩)农田灌溉水有效利用系数50%保证率75%(95%)保证率202064.2012813520.810.6972202565.012713430.00.6980203566.012513240.00.7100拟定嘉祥县2025、2035年50%保证165、率下农田灌溉净定额分别为127m3/亩、125m3/亩;75%(95%)保证率下农田灌溉净定额分别为134m3/亩、132m3/亩。2025、2035年嘉祥县农田有效灌溉面积分别为65.0万亩、66.0万亩;节水灌溉面积分别达到30.0万亩、40.0万亩;农田灌溉水有效利用系数分别达到0.6980、0.7100。结合各分区农田有效灌溉面积情况,预测各水平年农田灌溉需水量结果见表5-6。与现状水平年用水情况对比,在调整农业种植结构,改进农业灌溉水平,提高农田灌溉水有效利用系数的情况下,各规划水平年农田灌溉需水量变化较稳定。2025、2035年50%保证率下农田灌溉总需水量分别为11827万m3/166、a、11620万m3/a。75%(95%)保证率下农田灌溉总需水量分别为12479万m3/a、12270万m3/a。(2)林牧渔畜需水量预测随着农村经济体制改革与社会商品经济的不断发展,林牧渔畜业作为嘉祥县农业发展重要的组成部分,也将随之稳步增长。林果地灌溉对象主要包括果树、苗圃、经济林等,在全县各乡镇街道均有分布。现状年嘉祥县林果地总面积10.49万亩,实际灌溉面积2.0万亩,用水量56.4万m3/a,则单位亩均林地用水量28.2m3/亩,该项用水定额明显偏小。参考山东省主要农作物灌溉定额(DB37/T 3772-2019),林木育苗类基本用水定额为130m3/亩,各水平年均以此定额为准。现167、状年嘉祥县共有鱼塘总面积0.54万亩,实际补水面积0.0088万亩,补水量7.8万m3/a,则单位亩均鱼塘补水量886.36m3/亩。参考山东省主要农作物灌溉定额(DB37/T 3772-2019),池塘养殖亩均补水定额为825m3/亩,表5-6 规划水平年农田灌溉需水量预测结果表 分区2025年2035年有效灌溉面积(万亩)需水量(万m3/a)有效灌溉面积(万亩)需水量(万m3/a)50%75%(95%)50%75%(95%)嘉祥街道1.081972071.11195206卧龙山街道5.88107011296.0710691129万张街道4.668488954.66820866纸坊镇3.26168、5936263.47611645梁宝寺镇8.77159616848.915671655马村镇4.979049544.97875924金屯镇9.32169617899.3216411733大张楼镇7.01127513467.0112341303孟姑集镇4.828779254.82849896老僧堂镇5.54100810635.629891045仲山镇4.538248704.74835881满硐镇2.013663862.10370390黄垓镇3.155736053.21565597合计65.00118271247966.001162012270各水平年均以此定额为准。牲畜需水可分为大牲畜需水与小牲169、畜需水。根据嘉祥县统计年鉴(2020年),现状年嘉祥县全社会畜牧业主要牲畜牛、猪、羊的数量分别为3.38万头、24.19万只、18.39万只。参考山东省主要农作物灌溉定额(DB37/T 3772-2019),牛的饲养用水定额按40m3/头年,猪和羊的饲养用水定额按6m3/头年,各水平年均以此定额为准。结合嘉祥县林牧渔畜业现状用水水平及发展前景,预测不同水平年林牧渔畜业发展规模及需水定额结果详见表5-7。结合各分区发展情况,计算各规划水平年林牧渔畜业需水量,预测结果见表5-810。可以看出,各规划水平年嘉祥县林业、渔业及牲畜需水量均小幅增长。2025、2035年林牧渔畜业总需水量分别为777万m170、3/a、992万m3/a。表5-7 不同水平年林牧渔畜业发展规模及需水定额预测结果表分类林果地渔业牲畜灌溉面积(万亩)灌溉定额(m3/亩)补水面积(万亩)补水定额(m3/亩)大牲畜(万头)单位用水量(m3/头年)小牲畜(万只)单位用水量(m3/只年)2020年2.01300.00888253.384042.5862025年2.51300.058253.554044.7562035年3.51300.108253.924049.436表5-8 规划水平年林果地需水量预测结果表 分区林果地灌溉面积(万亩)需水量(万m3/a)2025203520252035嘉祥街道0.220.312940卧龙山街道0171、.230.323042万张街道0.180.242331纸坊镇0.570.8074104梁宝寺镇0.170.242231马村镇0.110.151420金屯镇0.190.272535大张楼镇0.310.444057孟姑集镇0.080.101113老僧堂镇0.100.151320仲山镇0.130.181723满硐镇0.110.161421黄垓镇0.100.141318合 计2.503.50325455表5-9 规划水平年渔业需水量预测结果表 单位:万m3/a分区鱼塘补水面积(亩)需水量(万m3/a)2025203520252035嘉祥街道-卧龙山街道17 33 23万张街道7 15 -1纸坊镇-7 172、-梁宝寺镇90 164 714马村镇63 126 510金屯镇89 178 715大张楼镇52 104 49孟姑集镇44 88 47老僧堂镇43 85 47仲山镇54 108 49满硐镇-11 -1黄垓镇41 81 47合 计50010004183107表5-10 规划水平年牲畜需水量预测结果表 单位:万m3/a分区20252035数量(万头)需水量数量(万头)需水量大牲畜(牛)小牲畜(猪、羊)大牲畜(牛)小牲畜(猪、羊)合计大牲畜(牛)小牲畜(猪、羊)大牲畜(牛)小牲畜(猪、羊)合计嘉祥街道0.131.645 10 15 0.171.827 11 18 卧龙山街道0.405.0716 30 173、46 0.445.6018 34 52 万张街道0.253.1210 19 29 0.273.4511 21 32 纸坊镇0.445.5818 33 51 0.496.1620 37 57 梁宝寺镇0.374.6715 28 43 0.415.1616 31 47 马村镇0.212.638 16 24 0.232.909 17 26 金屯镇0.374.6115 28 43 0.405.0916 31 47 大张楼镇0.192.438 14 22 0.212.698 16 24 孟姑集镇0.222.799 17 26 0.243.0810 18 28 老僧堂镇0.253.1010 19 29 0174、.273.4211 21 32 仲山镇0.334.1513 25 38 0.364.5814 27 41 满硐镇0.182.317 14 21 0.202.558 15 23 黄垓镇0.212.658 16 24 0.232.939 18 27 合计3.5544.75142 269 411 3.9249.43157 297 454 汇总上述分析结果,嘉祥县规划水平年农业需水量预测结果见表5-11。可以看出,各规划水平年总需水量随着农业节水灌溉的发展变化较为稳定。2025、2035年50%保证率下总需水量分别为12604万m3/a、12612万m3/a;75%(95%)保证率下分别为13256万175、m3/a、13262万m3/a。表5-11 规划水平年农业需水量预测结果汇总表 单位:万m3/a分区2025年2035年50%75%(95%)50%75%(95%)嘉祥街道241251253264卧龙山街道1148120711661226万张街道900947884930纸坊镇718751772806梁宝寺镇1668175616591747马村镇947997931980金屯镇1771186417381830大张楼镇1341141213241393孟姑集镇918966897944老僧堂镇1054110910481104仲山镇883929908954满硐镇401421415435黄垓镇6146466176、17649合计12604132561261213262 2. 工业需水量预测根据嘉祥县国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要,嘉祥县将着力构建以新型工业为主导、现代服务业为支撑、现代农业为基础的产业新体系。构建“一区三园”工业空间布局。 “一区”即嘉祥经济开发区。“十四五”期间,开发区将以推进高质量发展为抓手,树立产业集群发展理念,进一步巩固提升支柱产业,大力培育新兴产业,实施创新驱动战略,强化“双招双引”,加快建设智慧园区,提高环保安全管理水平,完善基础配套设施,优化体制机制改革,持续优化营商环境,增强核心竞争力,形成产业发展新引擎。努力形成布局合理、高质发展、生态环保、177、协同推进格局,打造全县新旧动能转换引领区、现代产业集聚区、体制创新先行区、科学技术创新区、对外开放先导区。“三园”即化工产业园、临港产业园和高铁产业园。化工产业园是开发区高端产业集聚区、经济发展重要增长极,是“一区三园”的核心区。“十四五”期间,化工产业园将以精细化工、化工新材料为主体,培育壮大生物医药、日化用品等产业板块,建设成为主导产业明晰、发展质量高效、鲁西南地区有较大影响力的特色化工园区。临港产业园将进一步夯实现代食品产业基础,扩大产业规模,培育百亿级龙头企业,加快现代物流项目及配套设施建设,打造立体化多元物流服务体系。高铁产业园以壮大装配式建筑产业、培育新一代信息技术产业和高端装备制178、造产业为重点,以鲁南高铁嘉祥北站和嘉北新城建设为契机,积极承接战略新兴产业转移,形成与嘉北新城有机融合发展新格局。预测嘉祥县工业增加值到2025年达到80.26亿元,2035年达到143.73亿元。现状年嘉祥县万元工业增加值用水量为12.23m3/万元,优于现状年济宁市万元工业增加值用水量15.98m3/万元的水平,并且优于全省万元工业增加值用水量13.76m3/万元的水平。结合济宁市下达的用水效率控制目标,拟定2025、2035年嘉祥县万元工业增加值需水量分别比现状年下降12%、20%,达到10.76m3/万元、9.78m3/万元,由此计算得出规划水平年工业需水量(表5-12)。表5-12 179、规划水平年工业需水量预测表主要指标2025年2035年工业增加值(亿)80.26143.73万元工业增加值需水量(m3/万元)10.769.78工业需水量(万m3/a)8641406可以看出,未来嘉祥县工业需水量将随着工业化进程的升级和多样性呈现小幅增长趋势,2025、2035年工业需水量预测值分别为864万m3/a、1406万m3/a。结合各分区工业发展情况,预测各分区工业需水量见表5-13。表5-13 规划水平年各分区工业需水量预测结果 单位:万m3/a分区2025年2035年嘉祥街道275448卧龙山街道72118万张街道145236纸坊镇2337梁宝寺镇2134马村镇1627金屯镇20180、33大张楼镇1829孟姑集镇812老僧堂镇59仲山镇239387满硐镇1627黄垓镇69合计86414063. 建筑业需水预测 建筑业用水指城镇土木工程建筑、管线铺设、装修装饰等行业的用水。随着嘉祥县城市建设力度不断加大,预测嘉祥县2025年、2035年建筑业增加值将分别达到22.57亿元、40.41亿元。现状年建筑业万元增加值用水量为5.53m3/万元,参考山东省水资源综合利用中长期综合规划,拟定2025、2035年嘉祥县万元建筑业增加值需水量分别为5.0m3/万元、3.3m3/万元。由此计算2025、2035年嘉祥县建筑业需水量预测值分别为113万m3/a、133万m3/a,规划水平年各分181、区建筑业需水量预测结果见表5-14。表5-14 规划水平年各分区建筑业需水量预测结果 单位:万m3/a分区2025年2035年嘉祥街道43 49 卧龙山街道10 11 万张街道3 4 纸坊镇12 14 梁宝寺镇7 9 马村镇5 6 金屯镇6 7 大张楼镇6 7 孟姑集镇4 5 老僧堂镇4 5 仲山镇6 7 满硐镇4 5 黄垓镇3 4 合计1131334. 第三产业需水预测 第三产业是调整现代经济结构,促进市场经济发育的重要途径。第三产业作为嘉祥县经济的重要组成部分,主要体现在零售业、物流业、旅游业、交通运输业、房地产市场和文化娱乐行业。未来,嘉祥县将切实推进服务业转方式调结构,顺应制造业服务化182、产业融合发展趋势,加强规划引领、政策支撑和服务保障,大力发展研发设计、信息技术服务等生产性服务业;以信息化、网络化、便利化为方向,着力发展商贸物流业、居民服务业、金融业等生活性服务业。加快形成高端生产性服务业与先进制造业融合发展、服务业提升促进产业结构升级的新格局。 第三产业需水预测采用万元增加值用水量法。根据嘉祥县经济发展规划,2025、2035年第三产业增加值分别为147.5亿元、290.4亿元。现状水平年万元第三产业增加值用水量为3.55m3/万元,参考山东省水资源综合利用中长期综合规划,并结合嘉祥县现状第三产业用水情况,拟定2025、2035年嘉祥县万元第三产业增加值需水量分别为2.183、8m3/万元、2.0m3/万元。由此计算2025、2035年嘉祥县第三产业需水量预测值分别为413万m3/a、581万m3/a,规划水平年各分区第三产业需水量预测结果见表5-15。表5-15 规划水平年各分区第三产业需水量预测结果 单位:万m3/a分区2025年2035年嘉祥街道98 139 卧龙山街道56 80 万张街道16 22 纸坊镇51 71 梁宝寺镇44 61 马村镇7 10 金屯镇36 51 大张楼镇35 49 孟姑集镇11 15 老僧堂镇8 12 仲山镇19 26 满硐镇13 19 黄垓镇19 26 合计413581三、生态需水量预测1. 河道内生态环境需水河道内生态环境需水指维184、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。主要为防止河道断流、保持水体一定的自净能力、河道冲沙输沙及维持河湖水生生物生存维持河道基本功能等的需水量。嘉祥县有四条水系干流(梁济运河、洙水河、洙赵新河和蔡河)及流域面积在50km2以上的六条支流(赵王河、赵王河故道、靳庄沟、红旗河、老赵王河、前进河),十条主要河流的功能兼具防洪、排涝、供水和生态景观等功能。为保障县域内主要河流非汛期生态水量,可通过现有连通工程和规划建设工程,补给各河流生态水量。嘉祥县地表河流为北方季节性河流,河道内生态环境需水应主要为维持河道基本功能的生态环境需水,包括河道基流量、冲沙输沙水量和水生生物保护水量,三者185、之间存在水量重叠,可以重复利用。对于嘉祥县的河流而言,在保证河道基流的条件下,其他二者的水量可基本满足。河道基流量是维持河床基本形态,保障河道输水能力,防止河道断流、保持水体一定自净能力的最小流量,是维系河流的最基本环境功能不受破坏,所必须在河道中常年流动着的最小水量的阈值。以多年平均径流量的百分数(北方地区一般取1020%,南方地区一般取2030%)对河流最小生态环境需水量进行估算。考虑到嘉祥县地处半湿润半干旱气候带,径流量的年际年内变化较大,河道自然条件下有断流现象;全县总体上属于资源性缺水地区,且水资源的控制调节难度较大;河流在枯水期含沙量很低,也基本无特别保护的水生生物等因素。因此,嘉186、祥县河道内生态环境需水量预测按北方地区下限控制,即按多年平均天然径流量的10%分析估算,结合各河流流域面积计算河道内生态环境需水量(表5-16)。此外,规划建设的梁宝寺平原水库补水来源主要依靠引黄水,按设计库容量估算需水量为639万m3/a。表5-16 各分区河道内生态环境需水量预测结果 单位:万m3/a河流补给源头所属分区长度(km)流域面积(km2)10月至4月非汛期生态需水量(万m3)生态补水策略梁济运河-14.5393.1-南水北调输水河道洙水河嘉祥街道36.4422.4453嘉祥公用水务有限公司污水处理厂退水洙赵新河纸坊镇28.575.044嘉祥阳光水务有限公司退水蔡河满硐镇16.1187、171.9100以当地地表水为主,枯水年份水量不足时引用黄河水赵王河马村镇26.8324.8348赵王河故道梁宝寺镇13.5245.0263靳庄沟老僧堂镇9.5157.091红旗河黄垓镇21.0143.083老赵王河马村镇26.060.965前进河嘉祥街道16.059.564嘉祥公用水务有限公司污水处理厂退水梁宝寺平原水库梁宝寺镇-639引黄水合计21502. 城区生态环境需水 绿地需水绿地需水主要为城区绿化地带用水,按照嘉祥县城市总体规划(2010-2030)(2011年)城市绿地发展规划及建设生态城市的目标要求,2025、2035年预测嘉祥县人均公共绿地面积分别为12.0m2/人、18.0188、m2/人,结合城区人口发展情况,公共绿地面积分别为300公顷、540公顷。根据山东省城市生活用水量标准(DB37/T5105-2017),单位绿地面积需水量冷季为0.3L/m2d、暖季为0.5L/m2d(全年冷季按120天计、暖季按245天计),则规划水平年城区绿地需水量预测结果见表5-17。2025、2035年城区绿地需水量预测值分别为47万m3/a、85万m3/a。表5-17 规划水平年城区绿地需水量预测结果 单位:万m3/a各水平年2025年2035年城市绿地面积(公顷)300540单位面积需水量(L/m2d)冷季0.3、暖季0.5需水量(万m3/a)4785道路洒水城区道路洒水主要为城189、区已建设道路及公共广场日常降尘洒水,按照嘉祥县城市总体规划(2010-2030)(2011年)城市道路发展规划要求,2025、2035年预测嘉祥县人均道路用地面积分别为16.0m2/人、20.0m2/人,结合城区人口发展情况,道路及公共广场面积分别为400公顷、600公顷。根据山东省城市生活用水量标准(DB37/T5105-2017),单位道路面积浇洒需水量为1.5L/m2d,则规划水平年城区道路浇洒需水量预测结果见表5-18。2025、2035年城区道路需水量预测值分别为219万m3/a、329万m3/a。表5-18 规划水平年城区道路洒水需水量预测结果 单位:万m3/a各水平年2025年2190、035年城市道路及广场面积(公顷)400600单位面积需水量(L/m2d)1.5需水量(万m3/a)2193293. 村镇生态环境需水村镇生态环境用水主要用于村镇生态环境建设与环境保护等方面,现状年嘉祥县村镇生态环境需水量未做统计。随着嘉祥县现代村镇建设发展对生态环境转变的加强,预测2025、2035年村镇人均生态用水量分别达到5.0m3/人a、10.0m3/人a,结合嘉祥县各村镇人口发展变化情况,预测2025、2035年嘉祥县村镇生态环境需水量分别为323万m3/a、663万m3/a(表5-19)。综上,2025、2035年嘉祥县生态环境需水总量预测值分别为2665万m3/a、3158万m3191、/a(见表5-20)。表5-19 规划水平年村镇生态环境需水量预测结果 单位:万m3/a分区2025年2035年人口(万人)需水量(万m3/a)人口(万人)需水量(万m3/a)嘉祥街道3.6518 3.3534 卧龙山街道4.8024 4.4144 万张街道2.9715 2.7327 纸坊镇5.4627 5.0250 梁宝寺镇4.6123 4.2442 马村镇2.9015 2.6727 金屯镇4.5123 4.1441 大张楼镇2.7714 2.5526 孟姑集镇2.5813 2.3824 老僧堂镇2.5813 2.3824 仲山镇4.2321 3.8939 满硐镇2.0810 1.9119 192、黄垓镇2.5313 2.3323 合计45.6722942.01420表5-20 规划水平年嘉祥县生态环境需水总量预测结果 单位:万m3/a分区2025年2035年嘉祥街道801965卧龙山街道2444万张街道1527纸坊镇7194梁宝寺镇925944马村镇428440金屯镇2341大张楼镇1426孟姑集镇1324老僧堂镇104115仲山镇2139满硐镇110119黄垓镇96106合计26452984四、总需水量预测汇总上述分析结果,嘉祥县各水平年不同保证率下的需水量预测结果见表5-2122。50%保证率下,2025、2035年嘉祥县需水总量预测值分别为18764万m3/a、19994万m3/193、a;75%(95%)保证率下,2025、2035年嘉祥县需水总量预测值分别为19416万m3/a、20644万m3/a。与现状水平年实际用水情况对比,各规划水平年嘉祥县总需水量呈小幅增长趋势,主要原因是本次需水预测充分考虑了生态环境需水量。规划水平年50%保证率下的需水结构变化情况见图5-12。最大需水户农业需水量基本维持不变,但所占比重逐渐降低,从2025年的67.2%下降至2035年的63.1%;其次,工业发展导致工业需水增加,所占比重从2025年的4.6%上升至2035年7.0%;其他需水户(生活、建筑业、第三产业、生态环境)所占比重变化不大。表5-21 2025年嘉祥县需水总量预测结果194、 单位:万m3/a分区生活农业工业建筑业第三产业生态环境总需水量50%75%(95%)50%75%(95%)嘉祥街道1051241251275439880125092519卧龙山街道123114812077210562414331492万张街道769009471453161511551202纸坊镇1397187512312517110141047梁宝寺镇118166817562174492527832871马村镇74947997165742814771527金屯镇11517711864206362319712064大张楼镇7113411412186351414851556孟姑集镇6691896195、684111310201068老僧堂镇661054110954810412411296仲山镇1088839292396192112761322满硐镇5340142116413110597617黄垓镇65614646631996803835合计2125126041325686411341326451876419416图5-1 2025年嘉祥县各用水户需水量预测结构图(50%保证率)表5-23 2035年嘉祥县需水总量预测结果 单位:万m3/a分区生活农业工业建筑业第三产业生态环境总需水量50%75%(95%)50%75%(95%)嘉祥街道12912532644484913996531453156196、卧龙山街道1131166122611811804415321592万张街道708849302364222712431289纸坊镇1287728063714719411161150梁宝寺镇108165917473496194428152903马村镇689319802761044014821531金屯镇10617381830337514119762068大张楼镇6513241393297492615001569孟姑集镇61897944125152410141061老僧堂镇6110481104951211512501306仲山镇999089543877263914661512满硐镇494154352197、7519119634654黄垓镇596176499426106821853合计22781261213262140613358129841999420644图5-2 2035年嘉祥县各用水户需水量预测结构图(50%保证率)第六章 供水预测及水资源供需平衡分析第一节 供水预测供水预测是在规划分区内,对现有供水设施的工程布局、供水能力、运行状况,以及水资源开发程度与存在问题等综合调查分析的基础上,从需要与可能等多方面对水资源开发利用前景和潜力分析,以及不同水平年、不同保证率的可供水量预测,包括地表水可供水量、地下水可供水量、其他水源可供水量。一、地表水可供水量根据前文分析结果,现状年嘉祥县地表水利用198、量为4262万m3/a,约占多年平均地表水资源总量的57.4%。50%、75%、95%保证率下,地表水可利用量分别为4200万m3/a、2500万m3/a、600万m3/a。根据济宁市城乡水务局关于印发各县市区2020年度水资源管理控制目标的通知(济水节字20204号),济宁市下达的2020年度嘉祥县地表水用水总量控制指标为4200万m3,各保证率下的地表水可利用量均在控制指标之内,现状开发利用程度较高。建设中的梁宝寺水库位于梁宝寺镇西南,赵王河故道以北,孙垓村以东,S338省道以南(图6-1)。设计库容 638.81万m3,总投资26576.84万元,建设内容包括蓄水区建设、蓄水区围坝、堤顶199、防汛路、入库泵闸、赵王河故道节制闸、引渠等建筑物。规划总占地2206.1亩,其再生水库库区占地2151.1亩,水库设计蓄水位36.0m,设计死水位31.8m,库底高程31.0m。工程等别为等,引渠等级别为4 级,次要建筑物级别为5级,临时建筑物为5级。工程建成后,年设计供水量2171.75万m3。按照嘉祥县现代水网建设规划,现代水网建设将遵循确有需要、生态安全、可以持续的重大水利工程论证原则,以提升水安全保障能力为目标,以供水保障、防洪排水体系为主线,以骨干河道和重大引调水工程为“纲”,以河湖水系连通和灌排渠系为“目”,以重点调蓄水库为“结”,以数字化、网络化、智慧化调控为手段,统筹供水保障、200、防洪排水、水系生态、智慧水务,形成“一库多源、四纵五横、五区七廊”的总体布局(图6-2),打造“系统完备、安全有效、集约高效、绿色智能、循环畅通、调控有序”的嘉祥县现代水网,为建设“嘉山祥水”提供坚实保障。图6-1 梁宝寺水库工程位置图“一库多源”以梁宝寺采煤塌陷地治理蓄水工程承担引黄西线引调水调蓄水库;“多源”指嘉祥县“地表水、地下水、引黄水、引湖水、再生水”等多个供水水源,是全县水资源优化配置的主骨架。“四纵五横”四纵”:靳庄沟、牛官屯河、薛公岔河、友谊河、导流河组成一纵,由赵王河故道、前进河组成二纵,由红旗河、牛头河、老赵王河组成三纵,梁济运河为四纵,“五横”:郓城新河、赵王河、洙水河、201、洙赵新河、蔡河横贯嘉祥的主要河道;“五横四纵”作为全县防洪排涝主动脉,是全县水资源优化配置的主骨架。“五区七廊”“五区”:围绕建设西南山林生态涵养区、金屯水田生态区、绿色生态运河区、采煤塌陷生态修复区、中部都市生态引领区五大功能区,加强各类生态要素的融合发展,注重五大片区的保护与提升,强化县域范围内的生态基底建设;“七廊”:河流廊道及绿道。依托县域内主要河流水系及山脉,构建县域生态廊道。主要包括红旗河、赵王河、洙水河、洙赵新河及蔡河形成的河流廊道,以及纸坊镇和满硐镇的山区形成的山体山脊绿色廊道。强化河道“蓝线” 控制,重点实施前进河、老赵王河、洙水河、洙赵新河及龙祥河河道生态治理工程,加强排污202、管理,强化水质监测,确保水质安全。在南部山区进行荒山绿化工程,积极推进矿山修复治理,进一步提高山体绿化率。图6-2 嘉祥县现代水网建设规划总体布局示意图目前,嘉祥县地表水开发利用程度较高,并已经达到了总量控制指标上限。各规划水平年考虑到嘉祥县水利设施条件的不断改善及水网建设发展,枯水年份地表水资源可利用量将逐渐提高。参考嘉祥县现代水网建设规划,嘉祥县各行政分区不同规划水平年地表水可利用量预测结果见表6-1。可以看出,水网体系的建设将使嘉祥县地表水可供水量在枯水年份有所增长。同时,按照最严格的水资源管理制度有关要求,嘉祥县地表水用水总量应严格限制在4200万m3以下,各水平年地表水可供水量必须在203、控制指标之内。表6-1 规划水平年各分区地表水可供水量 单位:万m3/a分 区2025年2035年50%75%95%50%75%95%嘉祥街道2761784627618452卧龙山街道2701744427018151万张街道3352155633522364纸坊镇3272105432721862梁宝寺镇638410106638425121马村镇3282115432821962金屯镇609392102609406116大张楼镇4763068047631791孟姑集镇1631042816310832老僧堂镇2141373621414241仲山镇2851834828519055满硐镇144932414204、49728黄垓镇13587221359025合计4200270070042002800800二、地下水可供水量地下水可供水量预测必须以地下水资源可开采量为前提,同时考虑各规划水平年地表水开发利用方式的变化所引起的地下水补给条件的变化,调整各地下水资源开采区的地下水资源可开采量,并按调整后的地下水资源可开采量作为地下水可供水量估算的控制条件。根据前文计算结果,嘉祥县多年平均(1964-2020年)地下水资源总量为15224万m3/a,采用可开采系数法计算可开采资源量为12940万m3/a。济宁市下达的嘉祥县地下水用水总量控制指标为7700万m3/a。按照最严格的水资源管理制度及地下水管理条例有关205、要求,为有效保护宝贵的地下水资源,规划各水平年嘉祥县地下水开采总量严格控制在指标范围以内。各计算分区地下水可供水量及总量控制指标分配结果见表6-2。表6-2 各水平年各分区地下水可供水量 单位:万m3/a分 区可供水量总量控制指标嘉祥街道253151卧龙山街道1250744万张街道1048624纸坊镇418249梁宝寺镇1652983马村镇952566金屯镇16911006大张楼镇1489886孟姑集镇791471老僧堂镇962572仲山镇1645979满硐镇185110黄垓镇604359合计129407700三、其他水源供水工程(一)引黄河水黄河自济宁市梁山县西北部穿境而过,而嘉祥县所处地理206、位置决定其属于间接引黄区。近年来,嘉祥县为发展地表水灌溉,每年利用洙赵新河梁山闸、洙水河嘉祥村闸、蔡河七山口闸等拦河蓄水闸均拦蓄了一定量的引黄尾水,使沿河的农业生产逐步提高。但由于嘉祥对引黄尾水来量大小和时间均没有主动权,加之近年来洙赵新河上游引黄灌区科学管理程度的提高和河道一些水利工程设施的配套逐步完善,引黄尾水来量逐年减少,且一般来水较晚,延误了农作物生长关键期。 黄河水作为嘉祥县重要的客水资源,引黄为嘉祥县经济社会发展起到至关重要的作用。2021年3月,济宁市引黄西线工程项目开工,工程涉及任城、金乡、嘉祥、梁山、济宁经开区(图6-3),建设引黄输水干线总长70余公里,其中嘉祥段15.61207、km。工程分两期实施,一期工程现已基本建成,二期已启动了嘉祥梁宝寺水库建设,主要向金乡县、嘉祥县提供生活水源,提高居民饮用水质量。济宁市引黄西线工程的建设将有效提高嘉祥县对引黄水的利用程度。2016-2020年嘉祥县年引黄河水均值为3816万m3/a。根据山东省水利厅鲁水资字(2010)3号文关于印发山东境内黄河及所属支流水量分配暨黄河取水许可总量控制指标细化方案的通知及济宁市引黄水量的分配方案,济宁市分配给嘉祥县的黄河水量为6000万m3。因此,各规划水平年黄河水可供水量以6000万m3为控制上限,各行政分区拟分配水量见表6-3。济宁市生物产业园区工业供水图6-3 济宁市引黄西线工程总体布置208、图表6-3 规划水平年各分区引黄水分配量 单位:万m3/a分 区2025年2035年分 区2025年2035年嘉祥街道10050大张楼镇300300卧龙山街道550550孟姑集镇450450万张街道250250老僧堂镇500550纸坊镇20050仲山镇100100梁宝寺镇15001500满硐镇400500马村镇700700黄垓镇350400金屯镇600600(二)污水处理厂再生水现状年嘉祥县已建成2处污水集中处理工程(嘉祥公用水务有限公司污水处理厂和嘉祥阳光水务有限公司),污水处理能力总计达到9.0万m3/d,但受再生水回用配套设施建设滞后影响,现状年再生水主要用于城区景观河道补水,回用量为1209、470万m3/a(4.0万m3/d)。根据嘉祥县国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要及镇域发展现状,近期规划建设的污水处理厂为嘉北新区污水处理厂、远期嘉祥阳光水务有限公司将进行扩建。届时全县污水处理厂将达到3处,污水处理能力总计达到17.0万m3/d。1. 嘉祥公用水务有限公司污水处理厂位于兖兰东路南侧、洪山引河东,占地120亩,主要服务嘉祥城区。该污水处理厂是淮河流域水污染防治污染和实施“南水北调”东线工程的配套项目,处理工艺为“预处理+AAO生化+絮凝沉淀+连续砂率池”,污泥脱水采用“污泥浓缩池+离心脱水”工艺,污水处理规模为8万m3/d,已建成再生水回用规模4万m3210、/d。出水水质各项指标设计达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准,现状排入嘉祥城区人工湖用于景观用水。2. 嘉祥阳光水务有限公司主要服务于济宁市生物产业园区的供排水,园区位于嘉祥城区西南角,仲山镇与纸坊镇北部交界处,规划用地面积25.1km2。园区以生物医药和精细化工为主导产业,同时承接“退城进园”中机械制造、轻工业等产业。污水处理工艺采用“进水格栅集水井旋流沉沙池生活污水调节池与AHCR厌氧反应器(接收难、易生物降解污水)DNCR缺氧反硝化反应器OHCR好氧反应器二沉池中间水池二级芬顿氧化装置脱气池二级高效反应沉淀池深度处理接触消毒、尾水监测池排放(20%中水211、回用)”。现阶段已建成污水处理规模为1万m3/d,远期规划扩建至5万m3/d。出水水质各项指标设计达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准,现状排入园区人工湿地净化工程(薛公岔河)。3. 嘉北新区污水处理厂拟于2022年开工建设,项目位于嘉祥街道北环路北侧、洪山路延长线东侧,老赵王河西侧。设计污水处理规模为4万m3/d,分二期建设,规划主要建设内容包括:污水处理厂内各种建(构)筑物、电气、自动化仪表、配套管网工程等。综上,2020、2025、2035年嘉祥县再生水回用能力将分别达到4.0万m3/d、7.0万m3/d、12.0万m3/d(表6-4)。表6-4 各水平212、年污水处理厂处理规模及再生水回用量 单位:万m3/d名称处理规模再生水回用量202020252035202020252035嘉祥县污水处理厂8.08.08.04.05.06.0嘉祥阳光水务有限公司1.03.05.0-1.03.0嘉北新区污水处理厂-2.04.0-1.03.0合计9.013.017.04.07.012.0(三)雨水利用 嘉祥县雨水利用可分为城市雨水利用模式和农村雨水利用模式。城市雨水利用主要采取集、蓄、渗、用等措施,积极利用雨水进行家庭、绿地、洗车、生态等非饮用水的利用。农村应积极利用平原坑塘、水池(水柜)、水窖、塘坝、谷坊等进行雨水的集蓄或下渗,来满足农村生活、农业灌溉、改善生213、态的要求。现状水平年嘉祥县雨水利用水平较低,未做统计。做好雨水利用,建设海绵型城市意义重大。海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。2022年6月嘉祥县住房和城乡建设局下达了关于印发嘉祥县海绵城市规划、建设和管理办法的通知(嘉住建字20228号),提出了海绵城市建设指导思想、基本原则和发展思路,明确了规划、建设、运营管理各阶段相关要求。“十四五”期间,嘉祥县将大力推进绿化提升、雨污分流等工程,围绕生态环境提升实施环城水系综合治理工程。以此为契机,嘉祥县雨水利用能力将得到提升,预测2025年、2035年嘉214、祥县雨水利用量分别达到300万m3/a、800万m3/a。汇总上述分析结果,各分区2025、2035年其他水源供水工程可供水量分别为8855万m3/a、11180万m3/a(见表6-5)。四、可供水量预测按照上述分析结果,汇总出嘉祥县各水平年不同保证率下的可供水量(见表6-6)。2025、2035年50%保证率下可供水总量预测值分别为20755万m3/a、23080万m3/a;75%保证率下可供水总量预测值分别为19255万m3/a、21680万m3/a;95%保证率下可供水总量预测值分别为17255万m3/a、19680万m3/a。可见,在有效增加枯水年份当地地表水利用量和大力开发非常规水源215、利用的情况下,嘉祥县可供水总量逐年小幅增长,在平水年份,远期规划水平年可供水量较近期规划水平年相比可增加约11.2%。表6-5 各分区各水平年其他水源供水工程可供水量 单位:万m3/a分区2025年2035年引黄水污水回用雨水利用合计引黄水污水回用雨水利用合计嘉祥街道100219020024905032854003735卧龙山街道55050600550200750万张街道25050300250200450纸坊镇2002005050梁宝寺镇1500150015001500马村镇700700700700金屯镇600600600600大张楼镇300300300300孟姑集镇450450450450老216、僧堂镇500500550550仲山镇10036546510010951195满硐镇400400500500黄垓镇350350400400合计6000255530088556000438080011180表6-6 规划水平年各分区可供水量汇总表 单位:万m3/a分 区2025年2035年50%75%95%50%75%95%嘉祥街道291728192687416240703938卧龙山街道161415181388176416751545万张街道12591139980140912971138纸坊镇11411024868172116121456梁宝寺镇312128932589312129082604马217、村镇159414771320159414851328金屯镇221519981708221520121722大张楼镇166214921266166215031277孟姑集镇1084102594910841029953老僧堂镇128612091108133612641163仲山镇136412621127136412691134满硐镇654603534754707638黄垓镇844796731894849784合计207551925517255230802168019680第二节 水资源供需平衡分析水资源供需平衡指可供水量与实际需水量间的关系。根据前述分析结果,汇总各规划水平年需水量及可供水量,按“218、以供定需”的原则对各分区进行供需平衡分析,分析结果见表6-79。从整体上看,嘉祥县各规划水平年在有效实施地表水利用工程,引黄工程、严格控制开采地下水,加大非常规水源利用力度等条件下,各规划水平年不同保证率下基本能够达到供需平衡。与现状供水条件相比,规划新增的重点水源主要包括污水处理厂再生水回用、雨水利用等,并加大引黄水的调配力度。新增可供水量虽然有限,但对于提高嘉祥县水资源承载能力、有效保护地下水资源具有重要意义。水资源供需间的平衡是相对的,不平衡的现象始终存在,因此需不断研究与调整供需关系,为制定水资源宏观决策及合理分配与调度奠定基础。从供需平衡分析结果看,虽然在平水年和偏枯年嘉祥县可供水量219、有一定盈余,但受当地水资源条件制约,需调引黄河水总计6000万m3/a,才能满足需水要求,外调水量约占嘉祥县可供水总量的三分之一。且受各分区取水工程和水源水质条件不同等因素影响,各分区各用水行业供需矛盾依然尖锐。今后,嘉祥县经济社会的发展越来越受到水资源短缺因素的制约,在水资源优化配置等问题上,必须充分考虑水资源的承载能力,以可供水量为基础、以节水减污为出发点发展社会经济。表6-8 2025年(近期)各分区水资源供需平衡分析表 单位:万m3/a分 区总需水量总可供水量余缺水量50%75%95%50%75%95%50%75%95%嘉祥街道25092519251929172819268740830220、0168卧龙山街道14331492149216141518138818126-104万张街道11551202120212591139980104-63-222纸坊镇10141047104711411024868127-23-179梁宝寺镇27832871287131212893258933822-282马村镇147715271527159414771320117-50-207金屯镇197120642064221519981708244-66-356大张楼镇148515561556166214921266177-64-290孟姑集镇1020106810681084102594964-43-119221、老僧堂镇12411296129612861209110845-87-188仲山镇12761322132213641262112788-60-195满硐镇59761761765460353457-14-83黄垓镇80383583584479673141-39-104合计1876419416194162075519255172551991348168-509-2329表6-9 2035年(远期)各分区水资源供需平衡分析表 单位:万m3/a分 区总需水量总可供水量余缺水量50%75%95%50%75%95%50%75%95%嘉祥街道3145315631564162407039381017914782222、卧龙山街道15321592159217641675154523283-47万张街道1243128912891409129711381668-151纸坊镇111611501150172116121456605462306梁宝寺镇2815290329033121290826043065-299马村镇148215311531159414851328112-46-203金屯镇197620682068221520121722239-56-346大张楼镇150015691569166215031277162-66-292孟姑集镇1014106110611084102995370-32-108老僧堂镇125223、01306130613361264116386-42-143仲山镇146615121512136412691134-102-243-378满硐镇63465465475470763812053-16黄垓镇82185385389484978473-4-69合计199942064420644230802168019680308615251088-489-2052第七章 水资源优化配置方案水资源优化配置是进行水资源规划管理最有效的方法,也是水资源综合规划的关键步骤,水资源开发利用策略只有在进行优化配置后才是可持续的。水资源优化配置在解决水资源问题,实现水资源的可持续利用等方面占有重要的地位,对促进经济224、社会的持续发展具有重要理论和实际意义。本章在确定了水资源优化配置的目标与原则的基础上,根据嘉祥县的实际情况建立了水资源优化配置模型,利用遗传算法对模型进行求解,得出近期、远期规划水平年水资源优化配置结果。第一节 水资源优化配置的目标与原则一、水资源优化配置的目标1以加强水生态文明建设为指导,通过在生活、生产、生态环境各用水部门之间的协调,力求解决供水矛盾。2以科学发展观为准则,通过节水、外调水、雨水蓄集、再生水回用等措施实现嘉祥县水资源高效及可持续利用。3本着经济、技术可行,开发新水源,以保障社会经济发展的用水需求。二、水资源优化配置的原则水资源优化配置应遵守以下原则:1. 用水次序。应为先外225、调水,后当地水;先地表水,后地下水。在优先保证生活用水的前提下,合理安排好工农业生产用水和生态用水。按“以供定需”的原则对各分区进行总量下的优化配置。2. 综合效益最大化原则。维持生态经济系统的均衡,从水资源系统的质、量、空间与时间上,从宏观到微观层次上,从水资源开发利用到保护生态环境角度上综合配置水资源及其相关资源,从而获得环境、经济和社会协调发展的最佳综合效益。3. 可持续性原则。对水资源的开发利用要有一定的限度,必须保持在可承载能力之内,以维持自然生态系统的更新能力和永续利用,实现水资源可持续利用。4. 保证区域内自然、经济、社会和环境的协调发展。发展是人类追求的永恒主题,但片面的经济发226、展将会带来严重的生态环境问题,只有以人为中心的复合系统的协调发展和水资源的永续利用,才是最佳的发展方式。5. 在水资源利用和水患防治系统范围内,生产、生活废弃物的排放应尽可能地减少到最低程度,即保持在环境容量范围之内,从而保持水体清洁和水域功能。6. 水资源优化配置应与地区社会经济发展状况及自然条件相适应,因地制宜,根据当地发展计划,有条件地实现分阶段配置。7. 开源与节流并重原则。节约用水、建设节水型社会是实现水资源可持续利用的长久之策,也是社会发展的必然。只有开发与节水并重,才能不断增加可持续发展的支撑能力,保障当代人和后代人的用水需要。三、水资源配置系统的组成水资源配置的研究面对的是包含227、社会经济、生态环境、水资源在内的纵横交错的大系统。水资源子系统作为承载主体,通过其自净能力,维持着生态环境的良性循环,更为人类社会经济的发展提供着基本条件;社会经济子系统作为承载客体,通过其不断发展,促进着水资源的合理利用,也为生态环境的修复提供物质基础;生态环境子系统同样作为承载客体,其质量的好坏直接关系到人类的生存与发展。基于各子系统之间相互制约相互依赖的复杂关系,本节首先从分析水资源配置的各子系统入手,明确各子系统内部及各子系统之间的因果关系,绘制模型的系统流图。1. 水资源子系统分析水资源系统从属于生态环境系统,指一定区域内的水源、供水、用水、水处理、容纳和水资源管理六个子系统构成的整228、体,各子系统之间相互联系、相互制约,形成特定的系统结构。水源子系统由地表水、地下水、外调水及非常规水组成,负责提供一定数量的水;供水子系统以水源子系统再生水资源的数量为前提,指能够供给生活和生产一定水质与水量的工程系统,涉及水的采集、处理、传送等过程;用水子系统由生活用水、生产用水、生态环境用水三部分组成,用水量因区域的不同差异很大;水处理子系统是针对于用水子系统排放的污水进行处理的系统,处理程度的大小直接影响到污水回用的数量以及水环境的压力;容纳子系统是指用水子系统和水处理子系统排放废水的接纳系统,河流、湖泊的污染程度与其息息相关;水资源管理子系统是对上述子系统进行管理的组织系统,其任务是协229、调各子系统间的矛盾、保障水资源系统的安全运行。2. 社会经济子系统分析社会经济系统是一个以人为主体的庞大系统,考虑到社会与经济存在密不可分的关系,因此用“社会经济”这一综合名词描述其在水资源配置系统中的影响作用。作为水资源配置的主要客体,社会经济系统发展情况的不同,给水资源系统带来的压力也不同,以下结合嘉祥县社会经济发展现状及趋势,分析社会经济系统主要的用水组成部分。(1)生活用水生活用水主要包括城区居民生活用水和村镇居民生活用水,作为社会经济发展中最重要的用水组成部分,是人类生存和发展的基本条件,不仅需要足够的水量,对水质也有着极其严格的要求。现状年嘉祥县常住人口70.01万,各规划水平年将230、随着城镇化率的提高及生活条件的改善,城区居民生活用水量逐渐变大,村镇居民生活用水量基本稳定。(2)农业用水嘉祥县是山东省重要的粮食生产基地,农业用水也是嘉祥县最大的用水户,现状水平年农业用水占全县总用水量的79.3%。全县现有耕地中,农田有效灌溉面积占比81.1%、节水灌溉占有效灌溉面积的32.4%、农田灌溉水有效利用系数0.6972、农田灌溉综合用水量210.05m3/亩。与济宁市现状农业用水水平及山东省节水型社会建设指标相比,嘉祥县农业节水尚有一定的潜力。未来嘉祥县农业发展将牢固树立现代农业安全观、生态观和效益观,加快构建现代农业产业体系,强化推进农业现代化、信息化、组织化、规模化,打造现231、代农业发展格局。各规划水平年亩均灌溉需水量会有一定下降,农田灌溉水有效利用系数会有一定提高,预测农业用水总量趋于稳定。(3)工业用水工业作为推动嘉祥县社会经济发展的核心力量,其水量的消耗在整个社会经济用水中占有较大的比例,也是造成水源短缺及水体污染的主要根源。目前,嘉祥县工业正处于高速发展时期,在保障工业经济增长的同时,应调整工业内部的结构、改进工艺用水过程、加大污水处理力度,以此达到降低工业万元水耗的目的,减小水资源因素对工业经济发展的制约。(4)第三产业第三产业作为连接生产与消费的桥梁,是提高一个地区经济整体效益和效率的重要途径,其用水主要包括商业、餐饮业、旅游业等服务行业,相对于工业用水232、来说,万元增加值的水耗较小。因此,提升第三产业在三次产业中的比重常常是缺水地区解决水资源紧张的有效途径。3. 生态环境子系统分析水是生态环境中最活跃的因子,其变化情况给生态环境带来影响是显而易见的。在缺水地区,水资源不合理开发利用突出表现在社会经济用水大量挤占生态环境用水,造成严重的生态环境问题。因此,充分认识水在生态环境中的地位和作用,对维持区域稳定的生态环境具有重要意义。基于对水资源配置各子系统的分析,以水资源供需比为核心,提取各子系统中影响水资源供需平衡的主要因素,绘制了水资源配置系统的因果关系图(图7-1)。此图仅反映了系统各因素间简单的因果关系,正是这种因果关系才构成了闭合的反馈回路233、。图7-1 水资源配置系统的因果关系图第二节 水资源优化配置模型的建立一、子区、水源、用户的划分决策变量的数量根据区域内划分的子区、水源、用户的数量及其相互之间的对应关系而定。划分子区需尽量按照流域和地形、地貌条件、行政区、水文地质单元等条件划分,以便计算可供水量。本次规划子区的划分综合考虑嘉祥县产业布局及生态空间规划进行,共划分为四个子区:城市综合发展区、北部平原区、西南丘陵区、金屯生态农业区(图7-2,表7-1),使优化配置的结果具备较强的可操作性。各子区近期、远期规划水平年水资源供需平衡分析结果见表7-2。表7-1 水资源优化配置各子区现状年基本情况分区名称总面积(km2)所辖乡镇街道常234、住人口(万人)工业增加值(亿元)耕地面积(万亩)城市综合发展区169.24嘉祥街道、卧龙山街道、万张街道25.9453.1813.04北部平原区363.89梁宝寺镇、马村镇、大张楼镇、孟姑集镇、老僧堂镇、黄垓镇23.065.4237.88西南丘陵区212.64纸坊镇、仲山镇、满硐镇15.203.3518.75金屯生态农业区92.81金屯镇5.811.489.46合计838.58-70.0163.4379.13表7-2 各子区近期、远期规划水平年水资源供需平衡分析结果分 区2025年总需水量总可供水量余缺水量50%75%95%50%75%95%50%75%95%城市综合发展区5097521352235、13579054765055693263-158北部平原区880991539153959188927963782-261-1190西南丘陵区288729862986315928892529272-97-457金屯生态农业区197120642064221519981708244-66-356合计1876419416194162075519255172551991-161-2161分 区2035年总需水量总可供水量余缺水量50%75%95%50%75%95%50%75%95%城市综合发展区59206037603773357042662114151005584北部平原区888292239223969236、190388109809-185-1114西南丘陵区321633163316383935883228623272-88金屯生态农业区197620682068221520121722239-56-346合计19994206442064423080216801968030861036-964图7-2 嘉祥县水资源优化配置子区划分图嘉祥县供水水源主要有地表水、地下水及其他水源。每个子区内部的用水部门因其用水性质的不同其用水重要程度也不尽相同,可划分为3大类,即“生活、生产、生态”。根据供水保证程度进一步划分为生活用水、第三产业用水、生态环境用水、工业用水、建筑业用水、农业用水6类。水资源优化配置受到237、地理条件及工程配套情况的限制,同时应考虑不同用户对供水水质、供水成本的要求,即供水水源有一定供水能力,需水用户有一定需水要求,当两者能够彼此满足时,此水源才向此用户供水。二、目标函数嘉祥县水资源优化配置的目标是经济、环境、社会综合效益最大,并保持系统协调持续发展。根据水资源优化配置原则,选取了三个优化目标:即经济效益最大化、环境影响最小化、分区供需平衡化。1经济效益函数区域经济效益目标以优化配水所带来的直接经济效益最大化来表示。目标函数如下:式7-1式中:为效益系数,工业用水效益系数取用水定额(万元增加值取水量)的倒数。农业灌溉用水效益系数按灌溉后的农业增产效益乘以水利分摊系数确定。生活与环境238、用水效益系数一般难以定量化,为保证其得到满足,效益系数赋予较大值。为费用系数,不同水源给不同用户供水的费用系数,可参考其水费征收标准确定。为从第i独立水源向k子区第j个用户的供水量。为从共用水源向k子区第j个用户的供水量。为供水次序系数,即第i水源相对于其他水源供水的优先程度,各种水源的蓄水性能、水质不同存在供给的先后顺序的差别,嘉祥县为多种水源联合供水,各水源的供水次序为其他水源、地表水、地下水,取值分别为0.5、0.3、0.2。为第j用水户的用水公平系数,即第j用户相对其它用户优先得到供给的重要性程度。由于用水部门的用水特性不同,因而存在供给的先后顺序差别。根据用户的性质和重要性,确定用户239、优先得到供给的次序,次序为生活、生态、第三产业、工业、建筑业、农业,取值分别为0.28、0.24、0.2、0.14、0.1、0.04。为k分区权重系数,4个分区权重系数均等,取值0.25。2. 社会效益函数社会效益目标对于用户来讲,最能反映出用户对供水效果满意程度。因此,采用区域总缺水量来表示,利用区域缺水量的大小或缺水程度,来反映社会效益这一目标。目标函数如下: 式7-2为第j个用水部门的需水量。3. 环境效益函数区域环境效益目标优化配水以不能破坏区域环境,供水与排水水质指标中化学需氧量COD需达到最小化为原则,即通过评价污染物COD在排放的废水中的含量来考察对环境的污染程度,在让经济效益最240、大化的同时水质污染程度最低。目标函数如下: 式7-3为第j个用户单位废水排放量中重要污染因子的含量(mg/L); 为第j个用户污水排放系数。三、 约束条件为了合理确定各水源的供水量,使供水最大程度地满足水资源优化配置的目标,保证优化模型中的目标函数值达到最大或最小,就必须通过一定的约束条件对各水源的供水量进行适当修正。各决策变量均为非负值。1. 水源可供水量约束独立水源 式7-4共用水源 式7-5式中:、分别为k子区独立水源i、共用水源c的可供水量。 2. 输水能力约束 式7-6 式7-7式中: 为k子区i水源的最大输水能力,为公共水源的最大输水能力。3. 用户需水约束 式7-8式中、分别为k241、子区j用户的最小、最大需水量。4. 排水系统水质约束 式7-9 式7-10式中:为j用户排放污染物的浓度; 为污染物达标排放规定的浓度 ; 为允许的污染物排放总量。第三节 模型的求解嘉祥县水资源优化配置模型具有大系统、多目标、非线性等特点,因此本文采用大系统总体优化法求解此模型,步骤如下:(1)确定总体模型中的决策变量X=,)。(2)确定总体模型中各目标的适应度函数,并分别求得各目标的最优解及最优值(p=1,2,3)。(3)将最优解(p=1,2,3)代入各目标函数中fp(X)=1,2,3可得9个目标值组成的支付表,从而得各目标的最大值和最小值(p=1,2,3)。(4)对三个目标分别按区间作无量242、纲化处理。对于极大化 式7-11对于极小化 式7-12总体评价函数 式7-13为目标函数权重。(5)以总体评价函数最大化为目标,计算得到的结果(优化配置方案)即为总体模型的最优解x*或近似最优解。遗传算法不要求问题具有线性、连续、凸性等条件,对解决上述问题时具有明显的优势,因此采用遗传算法逐步求解水资源优化配置模型。第四节 水资源优化配置方案对嘉祥县水资源优化配置模型进行编程计算,得出嘉祥县不同规划水平年水资源优化配置结果,见表7-38。引黄资源调配主要利用各引水干支渠及河流水系进行调节,污水处理厂再生水则通过新建再生水回用管网及全县河网进行调配,其他水源原则上不进行跨子区调配。表7-3 近期243、(2025)规划年50%保证率水资源优化配置方案 单位:万m3/a 供水水源子区名称可供水量生活生产生态余水量第一产业第二产业第三产业农田灌溉林果地灌溉渔业牲畜工业建筑业河道内生态环境城区绿地城区道路村镇生态地表水城市综合发展区881170162693北部平原区1954414232814890西南丘陵区7566312141000金屯生态农业区609597570合计4200181265411589693地下水城市综合发展区151952023066903245617017460北部平原区3837460201990168742912491782西南丘陵区13383002988411012322834244、6272金屯生态农业区100611549920432063623244合计770013953046260411541113413172061298引黄水城市综合发展区9007301700北部平原区380038000西南丘陵区7006001000金屯生态农业区6006000合计600073051701000污水回用城市综合发展区2190126016851715219110西南丘陵区3652545544120雨水利用城市综合发展区300285150总计20755212511827325414118641134132150472192291991表7-4 近期(2025)规划年75%保证率水资源优化245、配置方案 单位:万m3/a 供水水源子区名称可供水量调配水量生活生产生态余水量第一产业第二产业第三产业农田灌溉林果地灌溉渔业牲畜工业建筑业河道内生态环境城区绿地城区道路村镇生态地表水城市综合发展区567-263*2861620北部平原区1255+20065923287450西南丘陵区486+634242141000金屯生态农业区392380570合计2700174965418450地下水城市综合发展区151952023066903245617017460北部平原区38374602801901687429124910西南丘陵区1338300570841101232283460金屯生态农业区100246、6115743204320636230合计770013954344260411541113413172060引黄水城市综合发展区9007301700北部平原区380030567440西南丘陵区7006001000金屯生态农业区6006000合计600073044261007440污水回用城市综合发展区2190126016851715219110西南丘陵区3652545544120雨水利用城市综合发展区300285150总计19255263212512318325414118641134132150472192290备注:利用前进河从城市综合发展区向北部平原区调引当地地表水、利用薛翁汊河、友谊河247、向西南丘陵区调引洙水河地表水表7-5 近期(2025)规划年95%保证率水资源优化配置方案 单位:万m3/a 供水水源子区名称可供水量生活生产生态余水量第一产业第二产业第三产业农田灌溉林果地灌溉渔业牲畜工业建筑业河道内生态环境城区绿地城区道路村镇生态地表水城市综合发展区1461281620北部平原区3267523282000西南丘陵区12651214500金屯生态农业区10290570合计70034465412500地下水城市综合发展区151952023066903245617017460北部平原区38374602801901687429124910西南丘陵区13383005708411012248、32283460金屯生态农业区1006115743204320636230合计770013954344260411541113413172060引黄水城市综合发展区9007301700北部平原区3800251112890西南丘陵区700550100500金屯生态农业区6006000合计6000730383110013390污水回用城市综合发展区2190126016851715219110西南丘陵区3652545544120雨水利用城市综合发展区300285150总计17255212510318325414118641134132150472192290表7-6 远期(2035)规划年50%保证249、率水资源优化配置方案 单位:万m3/a供水水源子区名称可供水量生活生产生态余水量第一产业第二产业第三产业农田灌溉林果地灌溉渔业牲畜工业建筑业河道内生态环境城区绿地城区道路村镇生态地表水城市综合发展区881245234365244北部平原区1954379325414890西南丘陵区75661630101000金屯生态农业区6095877150合计4200182792833651589244地下水城市综合发展区151974462601021376424125840北部平原区3837422180012718412036173166809西南丘陵区133827625011812116126116861250、84金屯生态农业区100610645428473375141239合计770015482566333454451133581253771232引黄水城市综合发展区8507301200北部平原区390039000西南丘陵区6504502000金屯生态农业区6006000合计600073050702000污水回用城市综合发展区328591730051730329211171西南丘陵区1095500904422439雨水利用城市综合发展区80074030300合计230802278116204558345414061335812150853294203086表7-7 远期(2035)规划年75%保证251、率水资源优化配置方案 单位:万m3/a 供水水源子区名称可供水量调配水量生活生产生态余水量第一产业第二产业第三产业农田灌溉林果地灌溉渔业牲畜工业建筑业河道内生态环境城区绿地城区道路村镇生态地表水城市综合发展区5881962343650北部平原区1301+30077032547450西南丘陵区50536530101000金屯生态农业区406+1395237150合计2800185492833658450地下水城市综合发展区151974462601021376424125840北部平原区3837422249412718412036173166115西南丘陵区13382763011181211612252、611686133金屯生态农业区10061066102847337514183合计77001548346733345445113358125377331引黄水城市综合发展区8507301200北部平原区390031567440西南丘陵区6504502000金屯生态农业区6006000合计600073043262007440污水回用城市综合发展区3285-300*10833005173032921705西南丘陵区1095-139*8009044220雨水利用城市综合发展区80074030300总计21680439227812270455834541406133581215085329420103253、6备注:利用前进河从嘉祥公用水务有限公司污水处理厂向北部平原区调引再生水、利用薛翁汊河、友谊河向西南丘陵区调引嘉祥阳光水务有限公司再生水表7-8 远期(2035)规划年95%保证率水资源优化配置方案 单位:万m3/a 供水水源子区名称可供水量调配水量生活生产生态余水量第一产业第二产业第三产业农田灌溉林果地灌溉渔业牲畜工业建筑业河道内生态环境城区绿地城区道路村镇生态地表水城市综合发展区167402341000北部平原区372+58467032542000西南丘陵区145553010500金屯生态农业区116947150合计80085992831002500地下水城市综合发展区1519744626254、01021376424125840北部平原区38374222609127184120361731660西南丘陵区133827643411812116126116860金屯生态农业区1006106693284733751410合计770015483798333454451133581253770引黄水城市综合发展区8507301200北部平原区3900261112890西南丘陵区650400200500金屯生态农业区6006000合计6000730361132013390污水回用城市综合发展区3285-584*135944551730329210西南丘陵区10959399044220雨水利用城市255、综合发展区80074030300总计196805842278113064558345414061335812150853294200备注:利用前进河从嘉祥公用水务有限公司污水处理厂向北部平原区调引再生水经过上述对嘉祥县水资源优化配置结果可以看出,各类用水户在各规划水平年不同保证率下的需水量都基本可以得到满足。嘉祥县当地地表水、地下水、客水、再生水等各类水源也得到合理开发利用,将有效提高嘉祥县水资源承载能力,促进经济社会全面协调发展。为使优化配置方案顺利实施,需采取的工程与非工程类措施主要包括:加快推进济宁市引黄西线二期工程及其配套工程的建设;积极发展农业节水灌溉工程,调整缺水地区农业种植结构;256、水系网络连通、疏浚工程,水系生态保护工程;严格分配引黄水源指标,配套建设相应的供水设施;加大污水处理回用力度,确保可利用全县河网调配用于农田灌溉等。表7-9为各规划水平年50%、75%保证率下水资源优化配置后剩余水源及水量情况。可以看出:一是平水年份地表水与地下水均有一定盈余,对于有效调蓄当地地表径流、修复水生态环境具有重要意义。二是嘉祥县地下水开采总量与现状相比将维持较稳定的状态,剩余可开采量分散分布在各计算子区,可有效保障嘉祥县地下水资源的可持续开发利用。 表7-9 各规划水平年50%、75%保证率下优化配置后剩余水源及水量 单位:万m3/a 余(缺)水量2025年2035年50%75%5257、0%75%地表水69302440地下水129801232331引黄水0000再生水001610705表7-10为各规划水平年95%保证率下农业灌溉缺水量及缺水率。从各子区来看,95%保证率下农业灌溉用水均存在一定程度的缺水。近期水平年95%保证率下农业灌溉缺水总量为2161万m3/a、缺水率17.3%;远期水平年95%保证率下农业灌溉缺水总量为964万m3/a、缺水率7.9%,缺水程度较2025年有一定缓解。表7-10 各规划水平年95%保证率下农业灌溉缺水量及缺水率 单位:万m3/a 分区2025年2035年农业灌溉缺水量缺水率(%)农业灌溉缺水量缺水率(%)城市综合发展区-158-7.1 258、00北部平原区-1190-18.1 -530-8.3 西南丘陵区-457-24.3 -88-4.6 金屯生态农业区-356-19.9 -346-20.0 合计-2161-17.3 -964-7.9 第八章 节水规划节水是解决缺水问题的重要途径之一,节水规划是保障社会经济与水资源环境协调发展的规范性依据和指导性蓝本。无论从满足经济社会发展需要,还是从生态环境保护方面,都应全面推行节约用水,提高用水效率,建设节水型社会。第一节 现状节水潜力分析一、农业节水潜力嘉祥县农业节水潜力主要体现在农田灌溉用水方面。现状年嘉祥县农田灌溉水有效利用系数为0.6972,节水灌溉面积约20.81万亩,占有效灌溉面积259、的32.4%,占全县耕地总面积的26.3%。随着农业灌溉条件的不断改善,有效灌溉面积和节水灌溉面积的增长,农业灌溉有较大的节水潜力。根据嘉祥县农业灌溉现状发展水平,各规划年嘉祥县拟重点对大中型灌区供水提升改造,建设灌区供排水设施及节水灌溉工程,具体对象包括金屯灌区、红旗河灌区、梁山闸灌区等。预计2025、2035年嘉祥县农田有效灌溉面积分别为65.0万亩、66.0万亩;节水灌溉面积分别为30.0万亩、40.0万亩;农田灌溉水有效利用系数分别达到0.6980、0.7100。与现状用水水平相比,50%保证率下2025年、2035年农田灌溉节水总量分别为106万m3/a、497万m3/a。二、工业节260、水潜力 现状年嘉祥县万元GDP用水量为71.2m3/万元,未达到山东省节水型社会建设指标40.0m3/万元要求;万元工业增加值用水量为12.23m3/万元,与山东省节水型社会建设10m3/万元的指标要求相比差距较小。“十四五”期间嘉祥县工业发展将按照布局集中、产业聚集、土地集约、生态环保的原则,聚焦开发区“一区三园”,围绕“五大核心产业链”,打造六大产业基地,促进城乡产业融合互动,提升特色产业动能,打造专业化特色园区。下一步工业节水重点一方面是推进工艺生产技术的升级改造,提高水资源重复利用率,严格控制高耗能企业的准入;另一方面是重点引进高层次、技术优势明显的企业,大力发展高新技术产业,从而把“261、中国制造2025”战略落到实处,从工业结构优化入手,2025年、2035年万元工业增加值用水量分别控制在10.76m3/万元、9.78m3/万元。三、生活节水潜力 现状年嘉祥县城市公共供水管网漏失率为9.8%,与山东省节水型社会建设指标8%相比差距较小。未来嘉祥县将继续提升“城乡供水一体化”工程,在保障居民饮水安全的前提下,拟采取管网改造和节水器具推广,提高水资源的利用率。生活节水的重点就是对供水管网进行防渗漏改造、加快节水器具的推广,同时加强生活用水管理和农村集中供水的管理。2025、2035年嘉祥县城市公共供水管网漏失率拟分别降至9%、8%;节水器具普及率分别达到90%、98%。第二节 节262、水目标一、总体要求嘉祥县多年平均情况下人均、耕地亩均水资源量分别为286.6m3/人、253.6m3/亩,全国人均、耕地亩均水资源量分别为2100m3/人、1400m3/亩,分别为全国平均水平的13.7%和18.1%。为加快推进嘉祥县水生态文明建设进程,节约用水工作始终应作为嘉祥县水资源管理的首要任务:一是全面推广普及节水新技术,加快节水工程建设,发展节水型产业,建设节水型城市,不断提高水资源利用效率和效益;二是改革与建设节水型社会不相适应的水管体制和投资体制,形成合理的水资源管理运行机制和水价机制;三是通过完善地方性法规、加强宣传教育,全面提高公众节水意识,使节水工作贯穿于国民经济发展和群众263、生产、生活的全过程;四是最终建立政府调控、市场引导、公众参与的节水型社会机制,形成节约用水的生产方式和消费模式。二、分阶段发展目标根据嘉祥县水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平等因素的综合分 析,参考国内外先进用水水平的指标与参数,以及有关部门制定的相关节水标准与用水标准,确定各阶段发展目标。 1. 近期水平年(2025年) 社会综合指标:人均综合用水量266m3/人;万元GDP用水量63.61m3/万元。农业指标:农业灌溉水有效利用系数0.6980;节水灌溉面积30.0万亩,占有效灌溉面积的46.2%。工业指标:万元工业增加值用水量拟控制在10.76m3/万元。工业园区现代化用水模式基264、本建成,努力实现“增产不增水”的用水总量控制目标。 生活用水指标:城区居民生活用水定额控制在105L/人d,供水管网漏失率低于9%。农村居民生活用水定额70L/人d,农村集中式供水率100%。在新城区全面建设节水型小区,节水器具普及率达到100%,旧城区节水型小区建设和改造达到90%以上。水生态环境目标:工业废水达标排放率达到95%以上,城市污水集中处理率达到95%以上,地表水功能区达标率达到85%,严禁废污水直接排入河流、湖泊。2. 远期水平年(2035年) 社会综合指标:人均综合用水量278m3/人;万元GDP用水量37.87m3/万元。农业指标:农业灌溉水有效利用系数0.7100;节水灌265、溉面积40.0万亩,占有效灌溉面积的60.6%。工业指标:万元工业增加值用水量控制在9.78m3/万元。建设用水、节水管理信息系统,创建节水型工业园区、生态型工业园区。 生活用水指标:城区居民生活用水定额控制在110L/人d,供水管网漏失率低于8%。农村居民生活用水定额70L/人d,农村集中式供水率100%。在新城区全面建设节水型小区,节水器具普及率达到100%,旧城区节水型小区建设和改造达到99%以上。水生态环境目标:工业废水达标排放率达到100%,城市污水集中处理率达到100%,地表水功能区达标率达到100%,严禁废污水直接排入河流、湖泊。第三节 节水措施一、生活节水 生活水平不断提高是生266、活用水定额提高的源动力,同时节水器具的普及推广会在一定程度上减缓生活用水定额过快增长趋势。生活用水发展控制在与经济发展水平和生活条件相适应的标准内,同时考虑人口、资源条件需求和供给限制。生活节水重在城市,逐步向农村推进。以创建节水型社区为目标,重点推广节水型用水器具,提高民用和公共设施节水器具的普及率,减少输配水、用水环节的跑冒滴漏,尽快淘汰不符合节水标准的生活用水器具。强化节水卫生洁具市场准入制度,通过政府引导性投入,大力推广普及节水器具。在不降低生活标准的前提下,逐步淘汰更新现有不符合节水标准的用水器具,抽水马桶推广使用6L以下两档式产品。加快城市供水管网技术改造,要大力推广管网检漏防渗技267、术,严格执行城市供水管网漏损控制及评定标准,对漏损管网进行全面改造,降低城市供水管网漏损率,进而提高城市用水保证率和水质标准,提高输配水效率和供水效益。加快城市水价改革步伐,合理调整城市公共供水价格,对非居民和特种用水实行超定额累进加价制度。 通过一系列政策、法规、条例以及宣传教育等措施实现节约用水。加大用水计量设施改装力度。按照分户计量收费的要求,对生活用水计量 设施进行分户改造,推广使用智能型水表。新建住宅应分户安装智能型水表。其它用水单位(自备水源单位、自建供水设施单位)要在用水设备上安装计量水表,进行用水单耗考核,降低单位产品用水量。近期,计量水表要改装完成,为全面推行计量收费、阶梯式268、水价创造条件。推广再生水回用,城市大型公共建筑和供水管网覆盖范围外的自备水源单位,都应建设再生水系统,并在试点基础上逐步扩展公共设施再生水系统建设的推行实施范围。建立和完善城市再生水利用技术体系。二、工业节水 工业作为嘉祥县国民经济的主要增长极,发展势头强劲,尤其是未来几年将处于超速发展时期,工业用水将持续增加。同时,工业用水要求保证率高、用水集中、水质要求也相对较高,因此,推进工业节水、建立节水型工业对保障嘉祥县社会经济的可持续发展意义重大。工业用水管理与节水改造包括:通过布设监测水表、水资源费累进加价、实行计划用水管理等多种措施,加强企业自备水源监控与管理,坚决关闭非法自备水井;出台政府引269、导性政策,促进企业内部节约与循环用水,对于非节水工艺生产线进行限期改造,通过水的循环利用、不同水质要求生产环节的串联利用、废污水的处理回用等多种方式,提高工业用水重复利用率,减少新水资源取用量以及废污水排放量;基于工业企业集中的特点,在工业园区,整合资源,建立集供水、水处理、水调度为一体的供水厂,统一处理园区内废污水,并对各企业分质供水,进行资源的统一调度与分配,实现水资源的高效利用与区域废污水零排放。鼓励企业实行跨行业的水权交易,即出资置换水权。建立新建企业准入制度,提高企业准入门槛,限制高用水、高污染项目的建设,合理调整工业布局和工业结构。对于建设项目要进行严格水资源论证,对未通过水资源论270、证的项目不予立项。 鼓励和推广企业建立用水和节水计算机管理系统和数据库。三、农业节水 根据嘉祥县自然条件和灌溉现状,按照因地制宜、突出重点、注重实效的原则,确定农业节水工作重点以及需采取的节水措施:应大力发展现代农业、高效农业,推动农业科学技术、信息技术与传统农业的结合,同时加强用水管理、逐步提高计划用水、科学用水的管理水平。嘉祥县农业节水措施主要包括:大力推广农业节水技术,以高效、节水为目标,积极调整种植结构,因地制宜发展高效节水农作物,推广抗(耐)旱、高产、优质农作物品种,降低高耗水作物的种植比重,不断促进传统农业向现代节水农业转变。提倡灌溉与施肥结合,平衡增施有机肥,推广配方施肥,以水调271、肥,水肥共济,提高水分和肥料利用率。结合农业结构调整和耕作制度改革,改进地面灌水技术,大力推广小块灌、沟灌、畦灌、膜上灌、波涌灌溉等先进节水灌溉技术,逐步淘汰大水漫灌,发展包括微灌、喷灌等精准灌溉。积极推动农业节水三项工程建设与运行维护,即灌区续建配套与节水改造工程、末级渠系节水改造工程、高效节水工程。四、城市节水随着嘉祥县城镇化水平的提高,各类建筑设施面积逐年增加,地面硬化率也随之提高。在这种情况下,雨水资源无法渗入地下,多通过排水系统流走,且排水设施的设计标准较低,城市排涝标准体系的缺失会造成暴雨时节严重积水,产生洪涝灾害。如果城市水资源短缺和洪涝灾害并发,将加剧城市缺水,水污染以及生态环272、境恶化等问题。解决城市水危机及洪灾问题的有效途径是将雨水利用纳入城市规划体系中,构建海绵型城市。海绵城市就像海绵一样,能把雨水留住,让水循环利用起来,把初期雨水径流的污染削减掉。其本质是改变传统城市建设理念,实现与资源环境的协调发展。在“成功的”工业文明达到顶峰时,人们习惯于战胜自然、超越自然、改造自然的城市建设模式,结果造成严重的城市病和生态危机。而海绵城市遵循的是顺应自然、与自然和谐共处的低影响发展模式。传统城市利用土地进行高强度开发,海绵城市实现人与自然、土地利用、水环境、水循环的和谐共处;传统城市开发方式改变了原有的水生态,海绵城市则保护原有的水生态;传统城市的建设模式是粗放式的,海绵273、城市对周边水生态环境则是低影响的;传统城市建成后,地表径流量大幅增加,海绵城市建成后地表径流量能保持不变。传统城市与海绵城市的比较如图8-1所示。图8-1 传统城市与海绵城市特点比较图传统城市雨水排得越多、越快、越通畅越好,这种“快排式”的传统模式没有考虑水的循环利用。海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水密切结合,统筹考虑内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等多个目标,如图8-2所示。在正常的气侯条件下,典型海绵城市可以截流80%以上的雨水。图8-2 海绵城市转变排水防涝思路嘉祥县海绵城市的构建需坚持规划引领、科学示范、274、尊重自然、因地制宜基本原则,通过海绵城市建设,统筹推进城区水系、园林绿地、道路交通、建筑小区建设,率先实施一批成本低、见效快、维护方便、有嘉祥特色的海绵城市试点项目建设,保障各项工程建设严格贯穿海绵城市建设理念。2022年5月嘉祥县海绵城市规划、建设和管理办法出台,提出了嘉祥县海绵城市建设的指导思想、基本原则和发展思路,明确了规划、建设、运营管理各阶段相关要求。1. 城市水生态系统的保护和修复首先,识别生态斑块。一般来说,城市周边的生态斑块按地貌特征可分为三类:第一类是森林草甸;第二类是河流湖泊和湿地或者水源的涵养区;第三类是农田和原野。第二,构建生态廊道。生态廊道起到对各生态斑块进行联系或区275、别的功能。通过分别对各斑块与廊道进行综合评价与优化,使分散的、破碎的斑块有机地联系在一起,成为更具规模和多样性的生物栖息地和水生态水资源涵养区,为生物迁移、水资源调节提供必要的通道与网络。这涉及到水文条件的保持和水的循环利用,尤其是调峰技术和污染控制技术。第三,划定城区的蓝线与绿线。保护重要的坑塘、湿地、园林等水生态敏感地区,维持其水的涵养性能。同时,在城市规划建设过程中,实现宽广的农村原野和紧凑的城市和谐并存,人与自然和谐共处,这是实现可持续发展重要的、甚至是唯一的手段。第四,水生态环境的修复。这种修复立足于净化原有的水体,通过截污、底泥疏浚构建人工湿地、生态砌岸和培育水生物种等技术手段,将276、劣五类水提升到具有一定自净能力的四类水水平,或将四类水提升到三类水水平。第五,建设人工湿地。湿地是城市之肾,保护自然湿地,因地制宜建设人工湿地,对于维护城市生态环境具有重要意义。2. 改造城市广场、道路通过建设模块式的雨水调蓄系统、地下水的调蓄池或者下沉式雨水调蓄广场等设施,最大程度地把雨水保留下来。道路广场的透水地面比例70%,下凹式绿地比例25%,综合径流径流系数0.5。在居住区、工商业区LID设计中,改变传统的集中绿地建设模式,将小规模的下凹式绿地渗透到每个街区中,在不减少建筑面积的前提下增加绿地比例,可实现透水性地面75%,绿地率30%(其中下凹式绿地70%),径流系数0.45。3. 建筑雨水利用与再生水回用 在海绵城市建设中,建筑设计与改造的主要途径是推广普及绿色屋顶、透水停车场、雨水收集利用设施,以及建筑再生水的回用(建筑再生水回用率一般不低于30%)。对于整体海绵建筑设计而言,为同步实现屋顶雨水收集利用和灰色水循环的综合利用,可将整个建筑水系统设计成双管线,