趙亞鋒 李芳然 趙名彥

(河北省水利科學(xué)研究院，河北 石家莊 050051)

晉州市地處河北省中南部冀中平原腹地，南水北調(diào)中線工程通水前，晉州市供水水源全部為地下水，人均水資源量為94m3，約為石家莊市的1/2、國(guó)際公認(rèn)的極度缺水標(biāo)準(zhǔn)的1/5，屬于典型的資源型缺水城市[1]。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)用水需求不斷增加，水資源供需矛盾日益突出，水資源短缺形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，水環(huán)境約束日益趨緊，水資源已成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要制約因素。因此，分析晉州市現(xiàn)狀水資源開(kāi)發(fā)利用形勢(shì)，提出有效的解決對(duì)策，優(yōu)化供用水結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)水資源高效利用可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

1 晉州市水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

根據(jù)2018年《石家莊市水資源調(diào)查評(píng)價(jià)》成果，晉州市多年平均降水量為442.4mm，境內(nèi)沒(méi)有本地地表水可利用資源，地下水可開(kāi)采量為8141萬(wàn)m3，南水北調(diào)年分水指標(biāo)為2430萬(wàn)m3。

1.1 供水工程及供水結(jié)構(gòu)

a.地下水工程。2018年晉州市建成地下水集中供水工程3處，分別為東里莊聯(lián)村水廠、趙位聯(lián)村水廠和東卓宿聯(lián)村水廠，實(shí)際供水18個(gè)村、3.43萬(wàn)人，其余村鎮(zhèn)通過(guò)自備井供水。根據(jù)機(jī)井普查數(shù)據(jù)，2018年共有機(jī)井14204眼，其中城鎮(zhèn)生活機(jī)井14眼，農(nóng)村生活機(jī)井746眼，工業(yè)機(jī)井986眼，農(nóng)業(yè)機(jī)井12399眼，地?zé)峋?眼，水源熱泵56眼，地下水實(shí)際供水量為14528萬(wàn)m3。

b.南水北調(diào)工程。南水北調(diào)中線工程通過(guò)石津總干渠輸水，自紫城節(jié)制閘分水后沿二干渠和城北至?xí)x州市綠源地表水廠。綠源地表水廠為南水北調(diào)配套水廠，設(shè)計(jì)規(guī)模為8萬(wàn)m3/d，2017年實(shí)現(xiàn)晉州市主城區(qū)市政供水管網(wǎng)連通供水。2018年南水北調(diào)工程實(shí)際供水量為972萬(wàn)m3，其中622萬(wàn)m3用于主城區(qū)生活和工業(yè)用水，350萬(wàn)m3用于河道生態(tài)補(bǔ)水。

c.再生水工程。晉州市建有晉州市城市污水處理廠和晉州市第二城市污水處理廠，合計(jì)污水處理能力為12萬(wàn)m3/d，污水收集范圍為主城區(qū)和工業(yè)園區(qū)，排水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。2018年污水處理量約為3萬(wàn)m3/d，處理后的污水用于園林綠化、景觀水體補(bǔ)水，剩余經(jīng)退水口排入滹沱河。

1.2 用水情況分析

2014—2018年晉州市用水量及用水結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1，年均用水量為17912萬(wàn)m3，其中地下水用水量為17717萬(wàn)m3，占用水總量的98.91%。農(nóng)業(yè)用水量最大，占用水總量的85.36%，然后依次為生活、工業(yè)和生態(tài)用水。

表1 晉州市2014—2018年用水量統(tǒng)計(jì)情況 單位：萬(wàn)m3

2 現(xiàn)實(shí)狀況及面臨形勢(shì)分析

a.地下水超采問(wèn)題仍然嚴(yán)峻。根據(jù)《河北省人民政府關(guān)于公布地下水超采區(qū)、禁止開(kāi)采區(qū)和限制開(kāi)采區(qū)范圍的通知》，晉州市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)為淺層一般超采區(qū)，營(yíng)里鎮(zhèn)為深層一般超采區(qū)。2014—2018年通過(guò)落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度和地下水超采綜合治理，壓減地下水開(kāi)采量4747萬(wàn)m3，地下水位下降態(tài)勢(shì)得到有效遏制，但距地下水超采治理任務(wù)總量目標(biāo)10890萬(wàn)m3仍有差距，地下水超采問(wèn)題仍然嚴(yán)峻。根據(jù)《關(guān)于地下水超采綜合治理的實(shí)施意見(jiàn)》，到2022年實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡，地下水超采治理任務(wù)艱巨。

b.用水效率仍有較大提高潛力。2018年用水效率指標(biāo)對(duì)比情況見(jiàn)表2，從表2可以看出，晉州市萬(wàn)元GDP用水量為96.92m3，遠(yuǎn)高于石家莊市和河北省平均水平；萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量為18.91m3，工業(yè)用水效率偏低；農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)達(dá)到0.800，農(nóng)田灌溉用水效率較高，但果園多采用土渠溝灌方式，水利用效率較低。從水資源利用效率角度分析，整體用水效率偏低，工業(yè)用水效率仍有較大提高潛力，果園灌溉方式有待調(diào)整。

表2 2018年用水效率指標(biāo)對(duì)比情況

c.水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有待提高。城鄉(xiāng)供水是重要的民生問(wèn)題，“十三五”脫貧攻堅(jiān)規(guī)劃和“十四五”鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略對(duì)保障城鄉(xiāng)供水安全提出了新的挑戰(zhàn)。受南水北調(diào)配套工程供水管網(wǎng)范圍限制，晉州市2018年南水北調(diào)引江水覆蓋范圍僅為晉州市城區(qū)，引江水用水量?jī)H占分水指標(biāo)的26%，農(nóng)村供水水源全部為地下水，供水方式多為單村集體供水，城鄉(xiāng)供水保障程度較低，供水保障體系有待完善。由于缺乏配套再生水深度處理和再生水供水管網(wǎng)工程，現(xiàn)狀污水處理廠出水僅部分用于園林綠化、景觀水體補(bǔ)水，利用率不到6%，其余經(jīng)退水口排至滹沱河。晉州市境內(nèi)存在部分坑塘，但基本沒(méi)有采取防滲等工程措施，蓄水功能未能體現(xiàn)，雨洪資源利用效率低。水利基礎(chǔ)設(shè)施一定程度上限制了晉州市水資源的統(tǒng)籌和高效利用。

3 水資源開(kāi)發(fā)利用對(duì)策

3.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，緩解供需矛盾

晉州市農(nóng)業(yè)種植面積大，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耗水量較大、產(chǎn)值相對(duì)較低，2018年晉州市第一產(chǎn)業(yè)以86%的用水比例，僅貢獻(xiàn)23%的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值，應(yīng)繼續(xù)大力發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)，有利于增加社會(huì)整體用水效率。而晉州市工業(yè)實(shí)力雄厚，培育形成了紡織、裝備制造、裝飾建材、化工、農(nóng)產(chǎn)品加工五大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整可以達(dá)到節(jié)約工業(yè)用水的目的，節(jié)水效果顯著。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)該成為工業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要手段[2]，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量集中發(fā)展有利于優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu)，提高工業(yè)用水水平，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，做大做強(qiáng)做優(yōu)經(jīng)濟(jì)總量，擴(kuò)大GDP總量。通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，降低水資源需求量，緩解水資源供需矛盾。

3.2 創(chuàng)建節(jié)水型社會(huì)，提高用水效率

a.農(nóng)業(yè)節(jié)水。晉州市農(nóng)業(yè)種植面積大，農(nóng)業(yè)節(jié)水仍是節(jié)水重點(diǎn)，農(nóng)業(yè)節(jié)水率占比較大[3]。?應(yīng)重視工程的后期管理，提高節(jié)水灌溉技術(shù)水平的同時(shí)更應(yīng)關(guān)注農(nóng)戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是否真正使用了節(jié)水設(shè)施和采用了節(jié)水技術(shù)，加強(qiáng)現(xiàn)有高效節(jié)水工程維護(hù)的同時(shí)，注重節(jié)水宣傳和監(jiān)督管理，保證農(nóng)業(yè)節(jié)水推廣成果、鞏固農(nóng)業(yè)地下水壓采成效[4]；?調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，量水生產(chǎn)，引導(dǎo)農(nóng)民種植低耗水和耐旱作物，替代小麥等高耗水作物，鼓勵(lì)發(fā)展季節(jié)性休耕和旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)[5]；?實(shí)施果園高效灌溉工程，推廣果園滲灌、噴灌和滴灌技術(shù)，提高果園灌溉水利用率。

b.工業(yè)節(jié)水。?晉州市小型企業(yè)眾多、位置分散，存在用水管理困難、節(jié)水政策難以落實(shí)等問(wèn)題，在注重單個(gè)工業(yè)企業(yè)用水節(jié)水工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)政策支持，鼓勵(lì)分散企業(yè)就近搬遷至工業(yè)園區(qū)，推進(jìn)園區(qū)節(jié)水改造，更為全面和系統(tǒng)地統(tǒng)籌規(guī)劃節(jié)水工作，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)用水的低成本和高效利用[6]；?要求企業(yè)定期進(jìn)行水平衡測(cè)試，依法淘汰小規(guī)模、高耗水產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)用水定額管理，推進(jìn)高耗水工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

c.生活節(jié)水。影響生活節(jié)水的因素主要包括城鎮(zhèn)化率的提高、節(jié)水器具普及程度、工程節(jié)水措施以及管理節(jié)水措施的實(shí)施[7]。根據(jù)晉州市生活用水情況，應(yīng)以南水北調(diào)配套工程建設(shè)為契機(jī)，推進(jìn)供水管網(wǎng)改造，實(shí)施分區(qū)計(jì)量，建立數(shù)字化水量檢測(cè)系統(tǒng)，降低城市供水損耗率；強(qiáng)制公共建筑使用節(jié)水型器具，并鼓勵(lì)居民安裝使用節(jié)水型器具，逐步淘汰傳統(tǒng)用水器具，提高生活用水效率；以行業(yè)節(jié)水技術(shù)規(guī)范和節(jié)水企業(yè)為標(biāo)桿，嚴(yán)格游泳館、洗車等高耗水服務(wù)業(yè)取水許可審批，推廣高耗水服務(wù)業(yè)循環(huán)水利用。

3.3 加強(qiáng)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化供水結(jié)構(gòu)

a.加快城鄉(xiāng)供水水源置換工程的實(shí)施。加大南水北調(diào)水源用量，用足用好引江水，壓減地下水開(kāi)采量[8]，實(shí)施城鄉(xiāng)供水水源置換工程。依托現(xiàn)有綠源地表水廠和3座聯(lián)村水廠，新建南部新城、馬于、槐樹(shù)、小樵、周家莊、桃園、總十莊、營(yíng)里供水站8座，結(jié)合新建配套管網(wǎng)工程和管網(wǎng)連通工程，實(shí)現(xiàn)“一市一管網(wǎng)”、市域內(nèi)生活工業(yè)引江水全置換，置換地下水取水量2430萬(wàn)m3。同時(shí)于城區(qū)西北部建設(shè)城區(qū)備用水源地，農(nóng)村采用熱備機(jī)井作為備用水源，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)供水以引江水為主要水源、地下水補(bǔ)充的“雙水源”供水結(jié)構(gòu)，提高供水保證率。

b.加強(qiáng)非常規(guī)水利用。污水資源化是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)解決水資源不足、提高水環(huán)境質(zhì)量較為常規(guī)的措施[9]，晉州市規(guī)劃建設(shè)晉州市城市污水處理提標(biāo)改造工程和晉州市中水回用工程，對(duì)現(xiàn)有污水處理廠出水進(jìn)行提標(biāo)改造。晉州市城市污水處理提標(biāo)改造工程建設(shè)規(guī)模為5萬(wàn)m3/d，出水用于城區(qū)綠化用水、道路澆灑、水景觀補(bǔ)水等市政雜用水，以及新建生態(tài)濕地工程——北環(huán)濕地，進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。晉州市中水回用工程建設(shè)規(guī)模為1萬(wàn)m3/d，供給對(duì)水質(zhì)要求不高的裝飾建材、化工、電廠等工業(yè)生產(chǎn)用水，項(xiàng)目建成后再生水利用量可達(dá)684萬(wàn)m3。根據(jù)華北地區(qū)雨水利用經(jīng)驗(yàn)[10-12]，修建以坑塘、水窖為主的小微型蓄水工程，積蓄雨洪水回用于農(nóng)業(yè)灌溉，可進(jìn)一步提高非常規(guī)水源利用率。

c.積極謀劃地表水灌溉。晉州市在20世紀(jì)80年代以前屬于石津灌區(qū)范圍，市域內(nèi)各級(jí)灌渠完善，80年代以后實(shí)灌面積逐漸減少，1984年灌渠停止使用，現(xiàn)各級(jí)灌渠被侵占損毀或改造為引江水輸水渠，市域無(wú)灌溉水指標(biāo)。現(xiàn)狀晉州市農(nóng)田灌溉用水全部為地下水，隨著南水北調(diào)中線工程通水，石津灌區(qū)水源地崗黃水庫(kù)的取水指標(biāo)將逐步增加，積極爭(zhēng)取地表水灌溉指標(biāo)，修繕各級(jí)灌渠，置換農(nóng)業(yè)灌溉地下水取水量，對(duì)晉州市地下水資源保護(hù)有著重要意義。

在保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活用水需求的前提下，以節(jié)水優(yōu)先、以供定需為原則實(shí)施水資源開(kāi)發(fā)利用對(duì)策，預(yù)計(jì)2022年晉州市社會(huì)節(jié)水水平將大幅提高，南水北調(diào)引江水生活、工業(yè)用水全覆蓋，地下水采補(bǔ)平衡，非常規(guī)水源能用盡用，多水源供水體系初步建立，形成優(yōu)先利用引江水、合理開(kāi)發(fā)利用地下水、充分利用非常規(guī)水源的供用水格局，初步實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。

4 結(jié) 語(yǔ)

為解決晉州市水資源短缺問(wèn)題，緩解水資源供需不平衡矛盾，保護(hù)水生態(tài)環(huán)境，提高社會(huì)用水效率和供水保障程度，實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源合理開(kāi)發(fā)可持續(xù)，應(yīng)以節(jié)水為突破口倒逼轉(zhuǎn)型升級(jí)和節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展，提高社會(huì)用水效率，以水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為抓手，推動(dòng)外調(diào)水資源和非常規(guī)水資源充分利用，置換地下水資源，保護(hù)水環(huán)境，以水安全保障工程建設(shè)為契機(jī)，統(tǒng)籌外調(diào)水、地下水和非常規(guī)水資源配置，實(shí)現(xiàn)晉州市水資源可持續(xù)利用。