附件二 《晋城市第二次水资源评价及水资源总体规划技术大纲》(评价阶段)

附件二 《晋城市第二次水资源评价及水资源总体规划技术大纲》(评价阶段)

目  录

1 综述

1.1 评价的目的和意义

1.2 指导思想、目标与任务

1.3 基本原则及技术路线

1.4 评价范围及分区

1.5 评价依据及规划水平年

2 水资源数量评价

2.1 大气降水

2.2 蒸发

2.3 河川径流

2.4 地下水资源量

2.5 水资源总量

3 水资源质量评价

3.1 河流泥沙

3.2 天然水化学特征

3.3 大气降水质量评价

3.4 污染源调查评价

3.5 地表水资源质量评价

3.6 地下水资源质量评价

3.7 水污染危害及其所造成的各种损失

4 水资源可利用量评价

4.1 地表水可利用量

4.2 地下水可利用量

4.3 水资源可利用量

4.4 不同质量的水资源量及可利用量

5 水资源开发利用情况调查评价

5.1 社会经济资料

5.2 供水工程及供水量

5.3 供水水质调查分析

5.4 取用水量

5.5 耗排水量

5.6 成果合理性检查

5.7 水资源开发利用程度分析

5.8 用水水平分析

5.9 生态环境问题调查评价

5.10 河道内用水调查分析

5.11 现状水资源开发利用存在的问题

5.12 现状供需分析

6 水资源开发利用潜力分析

6.1 基本要求

6.2 现状用水指标调查分析

6.3 节水标准及指标

6.4 节水潜力分析

6.5 传统水源开发潜力分析

6.6 非传统水资源开源潜力分析

6.7 节水方案

1 综述

1.1 评价的目的和意义

据第一次水资源评价结果,1952~1980年晋城市多年平均年水资源总量为15.19亿m3(不含过境水量5.58亿m3)。按2000年全市总人口计算,人均年水资源占有量仅有720m3,远低于全国人均2300m3和国际人均1000m3的严重缺水界限。进入20世纪80年代后,由于降雨量的逐年减少,水资源总量严重衰减。改革开放以来,随着社会经济的快速发展、人口的增长、城镇化步伐加快、人民生活水平的提高及要求生态环境的改善,导致了对水的需求不断增加。而全市水资源总量衰减,水资源供需矛盾和生态环境恶化趋势日益突出,缺水已成为我市经济社会发展、人民生活水平提高以及生态环境改善的重要制约因素。

党中央十五届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议》(以下简称《建议》)中明确指出:“水资源的可持续利用是我国经济社会发展的战略性问题。要以提高用水效益为核心,把节水放在突出的位置,改进水资源利用方式,建立节水型社会。加强水资源统一规划与管理,搞好江河全流域水资源合理配置,协调生活、生产和生态用水。城市建设和工农业布局要充分考虑水资源的承受能力。改革水的管理体制,建立合理的水价形成机制。加强节水技术和设备的研究开发,加强节水设施建设,加大农业节水灌溉和工业循环用水力度,建立节水型用水模式。重视水污染源治理,控制地下水超采和水质恶化”。《建议》为我国水资源合理配置和用水结构调整指明了方向,提出了水资源供需关系要坚持以供定需的原则,并要求搞好全国水资源统一规划。按照《建议》的精神,认真做好水资源总体规划,对实现水资源的可持续开发利用,推进水利现代化进程,保障经济社会和环境的可持续发展具有十分重要的意义。

近20年来,我市先后开展了晋城市第一次水资源评价、丹河岩溶水系统研究、缺水城市供水规划、地下水开发利用规划等工作。这些成果,为掌握全市水资源状况、拟定水资源开发利用方案奠定了基础。但随着社会经济的高速发展,人类活动对水资源的影响,使水资源情势及其开发利用方式发生了新的变化,水资源的供求关系以及社会经济可持续发展对水资源的要求等也发生了一系列变化。主要表现为:

(1)水资源的数量、质量及其时空分布发生了很大变化。由于人类经济社会活动的影响,流域下垫面条件的改变,导致产汇流条件、地下水补径排关系、水资源质量状况以及水资源开发利用程度的变化,致使水资源分布和利用结构发生变化,加之技术、概念、方法、资料等内容的发展与探索,原有的水资源评价成果已不能满足未来水资源开发利用与管理的需要,迫切需要更新资料基础,用新的资料对水资源出现的新情况和新问题作出评价和分析。

(2)水资源供需关系发生了深刻的变化。我市经济结构正处在进行具有重大影响的战略性调整阶段,即将原来的资源输出型的低效结构改变为高效结构,改善基础设施和生态环境,实行可持续发展的战略。从水资源的需求方面来说,我市的工业布局和用水结构已发生了明显的变化,需水量逐年增加,特别是城镇化的发展对水的要求越来越高。从供水方面看,由于当地水资源大部分集中分布在河流下游,上游水量极少,下游有水但存在地高水低、远离城市和人口密集区,开发利用难度大且成本高;同时境内河流没有一座具有调节能力的大型蓄水工程,不能对地表水实现丰、枯水期间的调蓄,致使大量的地表水年复一年的流向境外,造成许多地区供水不足,工农业之间、城乡之间争水,水资源供需矛盾十分突出。一方面水资源供需矛盾加剧,另一方面用水效率不高、浪费严重,工业用水重复利用率低,城市供水和使用过程中的跑、冒、滴、漏现象普遍存在。这些都迫切要求建立适应社会主义市场经济规律的水资源供求机制,开源与节流并重,保障经济社会的可持续发展。

(3)社会经济可持续发展对水资源的可持续利用提出了新的要求。当前,我市正处于发展的关键时期,面临着人口、资源、环境与经济发展的巨大压力,人口、资源、环境的不协调性逐渐显露,水的供需矛盾日趋尖锐。我市的产业结构以高耗水、重污染的煤炭、化工、电力、冶金工业为主要支柱,大量的工业废水和生活污水未经处理直接排入河道,加之几个主要集中供水水源地过量超采,致使水质恶化,水污染问题严重;大部分城市河段水体已丧失使用功能;河道基流量严重衰减,枯水季节断流;三姑泉、延河泉出流量减少,一些小泉小水断流甚至干涸;区域地下水超采严重,地下水水位持续下降;部分水利工程老化萎缩,调节功能降低。因此,需要从社会经济可持续发展的高度对水资源进行合理配置和规划,重视生态环境用水问题,加强水资源的总体规划和统一管理,为经济和社会的可持续发展提供保障。

(4)随着市场经济体制的逐步完善,水资源开发利用和配置的外部条件发生了较为深刻的变化,市场经济条件下对水资源的开发利用机制和管理体制的要求也有较大的变化。需要在政府的宏观调控下,充分发挥市场对水资源配置的基础性作用,既要用法规、行政手段进行资源的配置和管理,也要充分发挥经济手段的作用,协调水事活动。

随着社会经济的快速发展,针对不断变化的水资源情势,调整水资源供需关系,以适应生态环境状况和水资源开发利用及配置等外部条件的变化,进行全市第二次水资源评价和水资源总体规划,对水资源的开发、利用、治理、配置、节约、保护等方面做出统筹安排,为水资源的科学管理提供依据是十分必要的。

1.2 指导思想、目标与任务

1.2.1 指导思想

全面贯彻可持续发展战略,高度重视、努力实现水资源的可持续利用,把解决水资源短缺和水环境问题放到突出的位置。坚持兴利除害结合、开源节流并重;节流优先、治污为本、合理开源、综合利用的方针,实现水资源的合理开发、综合治理、优化配置、高效利用、有效保护,促进人口、资源、环境和经济的协调发展,为国民经济和社会的可持续发展提供支撑和保障。

1.2.2 总体目标

全市第二次水资源评价及水资源总体规划的目标是:

首先对全市两个流域(黄河流域、海河流域)各水资源分区以及各行政分区的水资源数量、质量及水环境进行全面、系统、科学的评价;在此基础上根据晋城市社会经济发展规划及用水需求,综合平衡,提出近期、远期和远景展望三个水平年的水资源总体规划。

(1)从水资源大系统理论观点出发,运用先进的“3S”技术手段与传统调查手段相结合的方法,进一步查清我市水资源环境条件与特征。

(2)按流域分区和行政分区对水资源数量、质量及生态需水量、水资源水环境承载能力进行全面、系统、科学的评价。

(3)在上述基础上,采用水资源管理新思维模式,在“必须首先满足基本生态需求”的原则下,对各流域分区及行政分区内水资源的开发、利用、治理、配置、节约、保护等方面进行总体规划,以保证水资源的可持续利用。

(4)采用水资源评价及总体规划和水资源数字化、网络化管理建设有机结合,使水资源评价及总体规划技术与方法高科技化,以提高技术水准,并节省投资、迅速提升水资源管理水平。

1)应用新资料、新方法全面系统地进行水资源数量和质量评价。提出符合现状实际条件的水资源数量、质量、可利用量成果,为水资源总体规划奠定坚实的基础。

2)制定全市、各县、重点城市重点水源地、水资源配置的总体方案,为当地水资源的合理开发、优化配置、高效利用、有效保护提供科学依据。

3)提出保障水资源可持续开发利用的措施,研究法规、经济、技术等手段,实现水资源配置的总体方案。

4)根据水资源合理配置方案,提出生产力布局和经济结构调整的反馈意见。

5)协调生活、生产和生态用水,遏制水生态环境恶化的趋势,逐步改善和保护生态环境。

1.2.3 基本任务

(1)收集、整理、分析近年来晋城市及周边地区的水文、气象、地质、水文地质、水利工程勘测资料以及相关的长观资料,并进行适量的补充性调查,进一步查清水资源环境条件和时空分布特点,为水资源的正确评价与合理性规划奠定坚实基础。

(2)根据1956~2000年水平年系列和近年来晋城市水资源情势出现的新情况、新变化,利用新资料,应用新技术和新方法,全面评价全市水资源的数量、质量、可利用量、时空分布特点及演变趋势,同时对市境内三姑泉、延河泉两个岩溶大泉的水资源量和水质进行专门评价。

(3)应用新资料、新方法全面系统地进行水资源数量和质量评价。提出符合现状实际条件的水资源数量、质量、可利用量成果,为水资源总体规划奠定坚实的基础。

(4)通过现状供水、用水调查统计,全面掌握供水水源和经济社会用水的组成情况及变化过程,评价各分区、重点区域水资源开发利用程度及存在的问题,分析单项用水指标和综合用水指标,提出工业、农业、城市生活节水潜力以及不同供水工程方案的开发潜力,为需求量动态分析和水资源规划方案的选择提供依据。

(5)根据晋城市经济社会发展目标,充分考虑节水措施、当地水资源条件、供水的可能性及水价对需水的抑制作用,根据各行业单项用水指标和综合用水指标,进行不同水平年的需水预测,并进行合理性分析,为水资源的合理配置提供依据。

(6)在实现水资源总供给和总需求动态平衡中,力求开发与保护、开源与节流、需水要求与可能供水之间的最佳结合,寻求经济合理、技术可行、环境改善的水资源可持续开发利用的总体规划方案。总体规划要充分考虑在市场经济条件下水价对水需求变动的调节作用,供水工程要充分考虑其供水市场的风险,水的供需分析要按市场经济规律进行各种供水工程和不同水源(包括非传统水源)的开发。

(7)制定规划区域或行政分区水资源开发、利用、治理、配置、节约和保护的总体方案,提出流域和区域之间相互协调的全市水资源配置布局。

(8)在水资源评价、现状节水潜力分析及水资源规划配置的基础上,结合晋城市实际情况,提出实现水资源可持续开发利用的保障措施。用科学手段管理水资源,实现水管理现代化。

(9)评价及规划成果尽量与山西省及全国水资源评价总体规划相协调。

1.3 基本原则与技术路线

1.3.1 基本原则

(1)水资源评价要以水资源大系统理论为指导,将大气降水、地表水、土壤水、地下水,甚至包括城市废水和森林涵养水统一考虑,来研究水资源的构成与时空分布规律。

(2)要运用先进的技术手段,例如“3S”时空分析,将历史资料加以系统的、历史的和立体的多维空间分析,挖掘其内在的、自然的和一些隐蔽的联系,使其水资源形成、分布与演化特征能够更加客观的展现出来,为水资源评价和总体规划以及水资源动态管理系统的研制奠定坚实基础。

(3)坚持水资源开发利用与经济、社会、环境协调发展的原则。水资源开发利用要与社会经济发展的水平和速度相适应,并适当超前发展,促进人口、资源、环境和经济协调发展。社会经济发展要以控制人口、节约资源、保护环境为重要前提,并与水资源、生态环境和承载能力相适应。城市发展、产业布局、结构调整以及生态建设要充分考虑水资源条件。

(4)坚持水资源合理配置、高效利用的原则,统筹兼顾生活、生产和生态环境的用水要求,合理配置地表水与地下水、传统水源与非传统水源、优质水与劣质水等多种水源。对需水要求和供水可能进行合理配置,缓解重点缺水地区的水资源供需矛盾,特别是城市的水资源供需矛盾,努力改善和保护生态环境。在重视水资源开发利用的同时,强化水资源的节约与保护,提高水资源的利用效率,实现水资源的合理配置和高效利用。

(5)坚持节流与开源并重的原则。要以提高用水效益为核心,把节约用水放在突出的位置。改进粗放的水资源利用方式,加强水资源保护的宣传教育,强化全社会节水和治污意识,健全节水法规体系,推广节水器具,发展节水型农业、清洁工业,建立节水型社会。

晋城市既是资源型缺水又是工程型缺水的地区,要对现有工程挖潜配套提高水的利用率,并积极做好沁河、丹河的水资源开发利用工程规划。

(6)坚持因地制宜、量力而行、突出重点的原则。根据当地的水资源状况和经济社会条件,确定适合区域及我市实际的水资源开发利用模式并考虑当地地方财力状况,确定水资源开发利用的重点。

(7)坚持统筹协调的原则。水资源总体规划要以晋城市国民经济发展战略总目标为依据,与其他规划相协调,尤其要与国土整治规划、流域综合规划、防洪规划、生态环境建设规划等相协调,并与节水规划、水资源保护规划、地下水开发利用规划和水中长期供求计划等其他规划相衔接。

(8)坚持科学性、先进性和可操作性原则。水资源评价、水资源规划必须客观、公正,符合自然规律和经济运行规律。在评价手段方面,要尽力使用新技术、新方法。在评价、规划过程中要认真借鉴以往工作的经验和教训,着力对重点区域和城市进行细化,使其成果具有一定的可操作性。要始终把成果的使用、方案的实施宗旨贯穿其中,使其真正为经济社会的发展建设服务。

1.3.2 主要技术路线

(1)充分收集、分析、利用已有成果和资料,严格进行合理性、一致性论证和系列代表性分析。充分利用过去评价中已有的资料,广泛调查、收集和整理新的资料,并对资料的合理性、可靠性和一致性进行严格论证。对本次工作中展延的1956~2000年的降水量、年径流量系列、降水入渗等均应进行系列的代表性分析。

全面收集、调查、整理自然地理、水文气象、社会经济及水资源开发利用等方面的资料,必要时对其中的某项数据(如地下水开采量)做典型分析,合理取值。

挖掘、整理新增测站、实验站的资料及有关单位水资源方面的研究成果,对现状条件下水资源数量的变化、评价参数的修正及评价方法等进行研究,以解决现状水资源全面评价的方法、技术问题。

(2)水资源总体规划要与促进国民经济发展相结合。晋城市水资源总体规划要以国民经济、社会发展“十五”计划及国土整治规划为依据,要与工农业结构调整紧密匹配与反馈,通过水资源的优化配置,实现提高用水效率,建立节水型社会,满足生活、生产、生态用水,以促进晋城国民经济的可持续发展。

(3)采用新技术,建立水资源评价与管理信息系统。研制开发适用晋城市水资源评价与管理的信息系统。以地理信息系统(GIS)为主要开发平台,以信息系统可视化为开发目标,使之具有水资源评价与管理方案选择、多目标交互决策等系统高级功能,辅以先进网络技术,实现全市水资源评价与管理信息化、网络化、科学化。

水资源评价信息系统分系统总控制、数据库管理系统、模型库管理系统三大功能块。总体逻辑结构是:以数据库为信息支撑,用地理信息系统(GIS)软件和模型库提供分析计算模型,通过GIS的总控程序,加上数据库的强大信息管理功能和模型计算的快捷准确,可以实现水资源评价的图形、图像、图表与文字报告显示,提供丰富的多媒体输出服务及一般水资源管理辅助分析、方案优选等。

各子系统的设计开发要遵循“实用、可靠、先进、统一可扩展”的原则。系统结构、数据库、功能、界面、编程语言、操作系统及运行环境等标准应与国家级水资源管理信息系统设计开发要求一致。技术要求应满足有关国家规范和行业规范,符合信息系统开发惯例。

水资源评价和水资源总体规划,是一项内容丰富、技术性强、涉及面广的复杂的系统工作,需要各有关部门的大力支持与密切配合。

1.4 评价范围及分区

1.4.1 评价范围

本次评价和规划的范围为晋城市全境,包括所辖6个地区,总面积为9420km2

1.4.2 评价分区

评价分区分别按水资源三级分区和县(市、区)级行政分区两种形式进行。水资源分区的划分应有利于水资源评价、开发利用、规划和管理,有利于资料的收集与分析;水资源分区按水系进行划分,在二级流域分区(省级流域)的基础上进一步划分三级流域(地、市级河系)。行政分区要和流域分区有机结合,既反映水资源特点和水资源供求关系,又保持行政区域和流域资料的完整性。在实际操作中,可根据具体情况划分计算单元。同时考虑到一些特殊的、重要的区域和城市,根据晋城的实际情况,对重点城市、重点水源地和三姑泉、延河泉两个岩溶大泉等进行重点研究。

1.4.3 成果图要求

最终成果图幅的比例尺为1∶100000。

1.5 评价依据及规划水平年

1.5.1 评价依据

(1)《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》等国家法律、法规和水利产业政策。

(2)《山西省水资源管理条例》、《山西省泉域水资源保护条例》等地方法律、法规。

(3)《晋城市国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》、《晋城市国民经济和社会发展规划纲要(2010~2030年)》。

(4)水利部、山西省水利厅、晋城市水利局以及相关行业“十五”计划和远景规划。

(5)国土整治规划、流域综合规划及其他相关专业规划。

(6)《水资源评价导则》等有关规程、规范和技术标准。

(7)本次省级评价结果。

1.5.2 规划水平年

2000年为现状基准年,2010年为近期规划水平年,2030年为远期规划水平年,2050年为远景展望代表年。

水资源评价采用1956~2000年,并分别提交两个系列成果即1956~2000年系列和1980~2000年系列,以便于分析选择和确定采用。水资源开发利用现状年为2000年,水资源配置指标以2010年为控制,水资源总体规划思路以2030年为控制。

2 水资源数量评价

2.1 大气降水

2.1.1 分析内容

降水资源评价要求通过统计分析,研究全市年降水量特征值的地区分布规律和降水量的年内分配、年际变化特征。分析内容主要是:

(1)系列代表性分析。选择设站早、观测年代长、资料质量好的长系列雨量站进行系列代表性分析,目的是:①了解本次评价选用系列的偏丰、偏枯情况。②分析不同长度系列统计参数的稳定性。③探讨全市降水量年际周期变化规律和丰、枯特征,包括丰、枯出现频次,连丰、连枯规律,极值比等。④通过多站对比分析,了解全市不同流域或各县、各流域之间的年降水量丰枯遭遇情况。

(2)对选用站年降水量进行频率分析,绘制评价系列年降水量均值、Cv等值线图及Cs/Cv值分区图,分析年降水量特征值的地区分布规律。

(3)建立各级评价分区年降水系列,对分区年降水量进行频率分析,求分区年降水量统计参数(评价系列均值、Cv、Cs/Cv)和各种保证率年降水量(丰水年P=20%,平水年P=50%,偏枯水年P=75%,枯水年P=95%)。

(4)统计选用站多年平均逐月降水量、多年平均连续最大4个月降水量占年降水量百分率及所在月份。绘制多年平均连续最大4个月降水量占年降水量百分率等值线和所在月份分区图,主要降水月多年平均逐月降水量等值线图。

(5)按分区选取资料系列长、观测精度好、月年资料齐全、面上分布均匀且代表性好的测站,统计各种保证率(P=20%、50%、75%、95%)典型年降水量月分配(月降水量及占年降水量百分比)。

(6)对分区年降水量系列按丰(P<12.5%)、偏丰(12.5%≤P<37.5%)、平(37.5%≤P<62.5%)、偏枯(62.5%≤P<87.5%)、枯(P≥87.5%)逐年评定丰枯等级,分析各分区丰枯遭遇情况。

(7)通过收集、整理文献资料,分析历史旱、涝规律。

2.1.2 资料的收集和审查

1.资料收集

(1)实测降水量月年系列资料。为满足统计分析、勾绘等值线及与邻地市拼图需要,应收集市内、市境周围各类站点降水量资料。本次评价可选用资料系列长、观测精度好、面上均匀分布的市内站点,资料经部分插补展延后可统一建立45年以上系列(1956~2000年),基本上能满足分析要求。建国前设立的部分测站资料系列长,这些站的资料可用以进行降水量系列代表性分析。

(2)收集有关分析研究成果。包括《水文手册》、《水文图集》、《水文特征值统计》、《海滦河流域年径流分析报告》、第一次水资源评价成果,有关部门编写的水文、气象研究文献等。

(3)收集,摘抄记载旱、涝、雨、水、灾情的调查成果和历史文献。

2.资料审查

降水量分析成果的精度取决于原始资料的可靠性。对降水量月年资料应进行审查和合理性检查,审查重点是极值、特大值和直接沿用的插补值。对观测场地有变动迁移和近距离两站合并的系列资料应作一致性分析。

资料审查应贯穿资料收集、插补延长、统计分析、等值线勾绘、成果分析比较等各个环节的全过程,发现问题应随时分析研究,合理解决。

使用的降水量原始资料应是经过整编和审查的成果。

2.1.3 技术要求

(1)选用站密度应满足勾绘降水量特征值等值线的需要并使各级分区面平均雨量计算误差小于5%,面平均雨量系列不存在系统误差。

(2)月降水量只对缺测月进行插补,系列不作展延。月、年降水量外延幅度不得超过实测值变幅的30%。插补展延必须用两种以上方法,经分析对比决定合理的采用值。

(3)选用站年降水量经插补、展延,统一建立45年(1956~2000年)以上连续系列。用作系列代表性分析的站点,年降水量应建立设站至今多年连续系列。

(4)计算各级分区面平均降水量、分析降水特征地区分布规律,采用选用站同步资料系列;分析降水量年内分配特征,采用主要站实测资料系列。

(5)建立分区降水量系列,采用按所辖计算区逐级汇总的办法。计算区面均降水量计算采用网格插值法计算机软件。

(6)降水量特征值统计,参数用矩法初估,用约束准则适线和多站目估适线相结合的方法确定。特大值一般不作处理,适当照顾突出点。

(7)年降水量均值等值线,以桌面地理信息系统软件为支撑,以电子地图为载体自动勾绘。成图后应发挥专家经验,考虑地形、气候等因素,对等值线作局部修改。

(8)对成果应作合理性检查并与以往研究成果进行对比分析。

(9)降水量单位和有效数字位数采用水文资料整编规范规定。

(10)评价系列采用1956~2000年,1980~2000年系列。系列代表性分析:对1956~2000年、1980~2000年两个系列的代表性进行分析评估。

(11)计算20世纪50~90年代各水资源分区的年降水量均值,分析其变化趋势。

2.2 蒸发

蒸发分析项目包括水面蒸发,陆面蒸发,干旱指数三项。水面蒸发指大水体蒸发量,经分析其值与陆上E601蒸发器蒸发值接近,评价时即以陆上E601蒸发器观测值与其他型号蒸发器折算值作为分析依据。陆面蒸发量指裸地蒸发、陆上水体蒸发、植物蒸腾总量。

2.2.1 分析内容

水面蒸发研究蒸发量的地区分布和年内分配,陆面蒸发和干旱指数只探讨地区分布规律。

1.水面蒸发

水面蒸发年际变化较平缓,以1980~2000年系列作为评价依据。①分析全市曾经使用过的各种型号蒸发器蒸发量对陆上E601型蒸发器蒸发量的折算系数;②统计水面蒸发月年蒸发量评价系列均值;③绘制年水面蒸发量均值等值线图。

2.陆面蒸发

绘制陆面蒸发均值等值线图,分析陆面蒸发地区分布特征。

3.干旱指数

绘制干旱指数等值线图,分析干旱指数地区分布特征。

2.2.2 资料的收集和审查

1.资料收集

(1)蒸发器蒸发量观测资料。收集市内、市界周围气象站、水文站各种型号蒸发器蒸发量观测资料,同时摘抄观测场地位置、蒸发器型号等基本情况。

(2)市内及相邻地区蒸发实验站各种型号蒸发器蒸发量对比观测资料。

(3)用经验公式或模型推求陆面蒸发量所需气象资料。

(4)与水面蒸发、陆面蒸发、干旱指数有关的第一次水资源评价成果及本次省级水资源评价成果,水利、气象、农业以及其他部门以往研究成果和文献。

2.资料审查

水面蒸发观测值受蒸发器型号、观测场环境(地形、地貌、高程、植被、离水体远近等)影响十分明显,因此在收集资料时应注意:①了解蒸发器型号及变动情况,并与蒸发量观测值进行核对。②将观测场环境作详细记载,借以了解观测资料的代表性,供勾绘等值线参考。对资料无代表性的站,应舍弃不用。

2.2.3 技术要求

(1)水面蒸发量全年或年内多月缺测时不作插补,仅个别月缺测时可与气象因子相关插补,或直接取该月多年均值。如某站水面蒸发资料缺测过多,或资料质量差,则应舍弃不用。

(2)蒸发器蒸发量观测值对水面蒸发量(以陆上E601蒸发器蒸发值代替)的折算系数,因其存在地域差异,应收集当地或邻近地区实验站对比观测资料,经分析后慎重选用。

(3)山区的陆面蒸发量,一般可由年降水量减年径流深求得,岩溶山区应考虑渗漏水量有别于一般山区,依据省内外实验资料,作特殊处理。平原地区陆面蒸发可根据土壤蒸发实验资料或典型小区水量平衡分析推求。如用气象因子和下垫面因子计算陆面蒸发量,对移用的经验公式和模型,要结合当地资料进行验证。编制多年平均陆面蒸发量等值线图,一般将多年平均年降水量等值线图与同期平均年径流深等值线图叠置,以等值线交叉点或网格点降水径流差值为依据勾绘成图。对陆面蒸发量等值线图,应对照降水、水面蒸发、径流以及其他有关参考资料,深入地进行检查,闭合流域应作水量平衡校核。

(4)干旱指数指多年平均年水面蒸发量与多年平均年降水量的比值。干旱指数等值线图的勾绘,应在多年平均水面蒸发量等值线图和同步期多年平均年降水量等值线图完成后,将两图叠置,以等值线交叉点或网格点处干旱指数计算值为依据加以勾绘。

(5)因观测水面蒸发量的站点较少,勾绘水面蒸发量等值线图前应深入分析水面蒸发量地区分布规律并收集以往研究成果作为参考。

(6)蒸发量各项成果、图件应通过与第一次水资源评价成果对照以及与有关影响因素的比较分析,进行合理性检查。

(7)蒸发量单位及有效数字位数采用水文资料整编规范规定。

2.3 河川径流

2.3.1 分析内容

河川径流是水资源的重要组成部分,本次评价分析内容主要有:

(1)对选用站单站(区间)评价系列现状下垫面条件下年径流统计分析。绘制特征值(均值、Cv、Cs/Cv)和多年平均年径流系数分布图,分析地区分布规律。

(2)统计分析选用站多年平均月、年天然径流量。统计多年平均连续最大4个月径流量占年径流量百分数及出现月份,绘制百分数及出现月份分区图。

(3)按分区选取资料系列长、年内分配有代表性、面积在300~5000km2的代表站,统计各种保证率(P=20%、50%、75%、95%)典型年天然径流量月分配。

(4)建立流域分区、行政分区河川年径流量评价系列,对分区河川年径流量进行统计分析。

(5)建立岩溶大泉各自独立的年径流量评价系列,进行年径流量统计分析。

(6)建立现有中型水库和新规划工程,各自独立的河川径流评价系列,进行河川径流量统计分析。

(7)计算主要河流出入市境河川径流月、年径流量系列,统计多年均值、分年代均值。

(8)计算流域分区出入市境河川径流年径流量系列,统计多年均值、分年代均值。

(9)评价系列分区河川径流年径流量丰枯特征分析(连续枯水特征、极值与极值比,典型年同丰同枯特征等)。

(10)分区分年代河川径流利用率统计分析。

(11)人类活动对河川径流影响分析。

(12)进行水文下垫面分类,按下垫面分类建立降雨产流模型、分析人类活动影响的水文模型和在水资源评价中应用的其他模型。

(13)流域水文模型在水资源评价中的应用。

由于人类活动对改变水资源条件所造成的影响的复杂性,以及河川径流及地下水资源量还原分析的若干不确定性,使得水资源量评价亦存在有若干不确定性。因此,选用合适的流域模型进行水资源评价是一种可取的途径。不论何种流域模型,其中需确定的参数实际上就是流域水文下垫面特性的数字化表征。理论上可以以调整流域模型中的有关参数表示水文下垫面的某些变化,亦即调整降雨径流关系。从而,可以借助流域模型来进行有人类活动影响地区的水资源量评价。根据山西省的具体情况,以往曾使用过多种流域模型,主要有斯坦福四号模型(Stanford-4Model)、山西月径流模型等。前者精度较高,但模型参数较多,率定不易;后者模型参数较少,使用较方便,在某些方面尚需改进。但这两种模型的基本原理一致,均可应用于我市的水资源评价之中。

2.3.2 资料收集和审查

1.资料收集

(1)市内水文站径流资料。市内现有水文站,除部分小面积站资料代表性较差外,其他大河控制站、区域代表站、入黄支流把口站、泥沙专用站以及兼作区域代表站的小河站资料均应收集。

(2)水库水文观测资料。已整编或虽未整编但观测质量较好的水库水文资料应收集利用。

(3)市外水文站径流资料。市外水文站包括出省、市河流市境周围的控制站,邻省、市所属省、市境周围的区域代表站。

(4)径流还原资料。包括提水、引水、蓄水等各项进行径流还原计算所需的用水资料。

(5)有关的人类活动各项统计资料。指通过改变下垫面影响河川径流产汇流条件和三水转化关系的各项人类活动,包括项目、时间、地点、规模、数量统计,对径流单项与综合影响的实验资料和研究成果等。

(6)本市第一次水资源评价及本次省级水资源评价成果,水利系统和外单位以往有关各项研究成果和文献。

(7)地形、地貌、地质、水文地质、森林、草地、土地利用、泉域等与水文下垫面分类有关的各种图件、资料。

2.资料审查

(1)对径流资料,应通过月年值相符、上下游一致、降雨径流对应等项检查,判定可靠性,重点检查月年极值和与一般规律不符的突出点数值。

(2)断面迁移、两站合并时应判定资料系列前后两段的一致性,并加注说明,合并系列集水面积差应小于单站(区间)控制面积的2%。

(3)应广泛搜集径流还原资料,认真审查,合理取舍。必要时要辅以实地调查。

(4)对短缺资料的插补值,如直接沿用以往成果,应查清插补方法,审查插补方法和插补值是否合理。

2.3.3 技术要求

(1)资料插补展延。

1)月径流量只对缺测月资料进行插补,不做系列展延。

2)年径流量经插补展延,建立45年(1956~2000年)以上连续系列。

3)年径流量系列展延年数一般应不超过实测年数的30%,月、年径流量外延幅度应不超过实测变幅的30%。

4)用降雨径流模型插补月年径流量时,直接插补天然径流量。

5)插补值应通过降雨径流关系分析,上下游站、相邻站对照进行合理性检查。尤其是对缺测的特大值,更应认真对待。

(2)月、年径流量还原计算。对提水、蓄水、引水、跨坝、分洪等造成河川径流增、减水量,应该按统一要求、用可靠的方法进行还原计算,将水文站月、年实测径流量进行还原。对各测站还原系列资料进行基流切割计算,作为水资源总量计算中的重复量。

(3)年径流量受下垫面条件变化影响的修正。水保治理、地下水开采、植被破坏、采矿修路、城市化影响等通过改变下垫面影响河川径流产汇流条件的人类活动,其对河川径流量的影响不容忽视。在进行河川径流量还原计算时,对上述影响因素未作考虑,故应另作修正。修正方法:首先,通过分析各站流域平均年降水量与经还原后的年径流量双累积曲线,确定各站受人类活动影响的大致时间界线。然后,建立现状下垫面条件下的降水因子与还原后的年径流量相关,或研制流域产流模型,利用降水因子将受影响前的天然年径流量修正为符合现状下垫面条件的推算值。

(4)对河川径流全部分析项目,使用的月、年径流资料应全部进行还原计算。在建立流域分区、行政分区年径流系列时,使用的年径流资料除了还原计算外,尚应进行受下垫面条件变化影响的修正。因此分区河川径流评价成果是现状条件下的河川径流资源量。

(5)选用站天然年径流统计分析,按是否进行年径流受下垫面条件变化影响的修正,提供修正前、修正后两套成果。

(6)评价系列选用。

1)分析河川径流年际变化采用45年(1956~2000年)同步系列。

2)分析河川径流年内分配采用实测系列。

3)分区河川径流水资源评价对1956~2000年同步系列、1971~2000年同步系列同时进行分析。

4)分析计算单站和不同分区与年降水量系列相应的年径流量系列的统计参数和不同频率(P=20%、50%、75%、95%)的年径流量。

5)按不同自然地理类型区,选取受地表水开发利用影响较小且径流资料较全的代表站,分析天然河川径流量的年内分配特征。

(7)年径流量频率分析线型采用P-Ⅲ型,经验频率计算采用公式P=m/(n+1),参数用矩法初估,用约束准则适线方法和多站目估适线方法相结合的方式进行调整。

(8)晋城市内岩溶发育,河川径流评价方法及成果应考虑并充分反映岩溶泉出露水量对河川径流特征的影响。

(9)选取集水面积为300~5000km2的水文站(测站稀少地区可适当放宽要求),根据还原、修正后的1956~2000年天然径流系列均值,绘制同步期多年平均年径流深等值线图。

(10)人类活动影响采用分项调查统计法和水文资料分析法评估,两种方法分析成果相互印证、互为补充。

(11)在编制年径流特征值分布图,计算未控区水量,分析河川径流资源量地区分布规律等环节,应注意利用下垫面分类成果,充分反映不同下垫面类型河川径流特征的差异性。

有关图件绘制规定及要求见下表。

图件绘制规定及要求表

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2.4 地下水资源量

本次地下水资源评价是以《水资源评价导则》(SL/T238—1999)为准则,总结第一次水资源评价中的经验和教训,充分利用以往地下水资源评价、规划、水源地勘探成果、地下水动态长观资料、河川径流观测资料、降水量观测资料以及现代化技术手段和先进工具,最终对全市地下水资源的数量、质量、可开采量、时空分布特征以及人类活动对地下水资源的影响等做出全面评价。

2.4.1 地下水资源评价内容

本次评价的地下水资源是指在开采条件下,与降水、地表水体有直接联系或间接联系的,参与现代水循环和水交替,可以恢复的、更新的重力地下水。

本次地下水资源评价的主要内容包括:计算与评价各种分区的地下水各项补给量、各项排泄量、总补给量、总排泄量、资源量、质量、可开采量以及分析质和量的时空分布特征,用动态的观点评价人类活动对地下水资源的影响。

2.4.2 地下水资源评价分区

本次地下水资源评价分区在已划定的水资源分区、行政分区的基础上,还必须按下列要求划分类型区:

(1)根据区域地形地貌特征,全市划分为山丘区,为一级类型区。

(2)根据次级地形地貌特征、地层岩性及地下水类型,结合本市实际情况,将山丘区划分为一般山丘区、岩溶山区,为二级类型区。

(3)根据地下水矿化度(M)分为淡水区(M≤1g/L)、微咸水区(1<M≤3g/L)、半咸水区(3<M≤5g/L)、咸水区(M>5g/L),咸淡水区是在二级类型区划分基础上,进行二级类型亚区划分。

(4)根据水文地质条件、包气带(地表0~8m)岩性、地下水开发利用条件、二级类型区或二级类型亚区划分为若干均衡计算区。

以地下水现状开采深度作为评价计算深度,一般山丘区一般小于400m,岩溶山区一般小于600m。

2.4.3 地下水资源量评价要求

1.一般要求

(1)根据水文气象条件、水文地质条件、地下水埋深、包气带(地表0~8m)岩性、变幅带岩性、含水层与隔水层岩性、灌溉定额、河道渗排条件、渠系防渗情况等资料的综合分析,并参考收集到的有关勘探试验资料,太谷均衡站分析资料,正确确定地下水资源评价中所需的各类水文及水文地质参数。主要包括:给水度(μ)、降水入渗补给系数(α)、潜水蒸发系数(C)、河道渗漏补给系数(m)、渠系渗漏补给系数(m)、渠灌田间入渗补给系数(β)、井灌回归系数(β井)、渗透系数(K)、导水系数(T)、越流系数(Kˊ)等。对α、β、C、m等参数要进行变化规律的分析研究,分析α—P—Δ关系、β—W—Δ关系、C—Δ关系、m—Q关系等。

(2)要求评价反映近期下垫面条件下地下水资源数量,评价的计算系列要求是1980~2000年,晋城市均为山丘区,其地下水资源量采用排泄量法计算,在此基础上进行多年平均地下水资源量和可开采量评价。

为了计算1956~2000年长系列与1971~2000年系列水资源总量的需要,还必须计算现状条件下1956~2000年的逐年降水入渗补给量。

(3)地下水资源数量评价要求按水文地质计算单元进行计算,在此基础上汇总计算出全市流域分区、行政分区和不同矿化度地下水的降水入渗补给量、总补给量、资源量及可开采量。

2.评价的方法与原则要求

地下水资源评价应以现状开采条件为基础,采用水均衡原理,建立水均衡方程,即在某一均衡期,其计算公式为

总补给量=总排泄量±地下水蓄变量

(1)晋城市属山丘区,其地下水资源量评价只进行排泄量计算,同时可以考虑应用降水入渗补给量校核。山丘区地下水排泄量包括河川基流量、山前泉水流出量、山前侧向排泄量、岩溶山区潜排量、潜水蒸发量和地下水实际开采净消耗量,各项排泄量之和为总排泄量,即为地下水资源量,相当于降水入渗补给量。

山前侧向排泄量同山前侧向补给量,岩溶山区潜排量计算多年均值,其他各项排泄量计算1980~2000年系列与1956~2000年系列。三姑泉、延河泉两个岩溶大泉泉水量按泉域地貌分类补给面积进行水量计算;河川基流量采用水文单站还原径流量切割方法分析计算,单站还原量比重大者采用月流量切割基流,单站还原量比重较小者采用日流量切割基流。

(2)对各区地下水资源量的时空分布及动态特征做出分析,特别是对三姑泉、岩溶泉两个岩溶大泉泉流量的时空分布及动态特征进行分析评价,并就人类活动对地下水资源各项补给量、排泄量的影响,做出相应的分析说明。

2.4.4 岩溶泉域岩溶水资源量评价

指延河泉、三姑泉两个岩溶大泉。

(1)按河川径流水资源评价的方法、内容、要求、标准,建立各泉域范围的1956~2000年及1980~2000年,连续和同步的天然泉水年径流评价系列,对其进行年、月、极值及频率计算等统计分析。

(2)对实测泉水年径流要求进行天然泉水年径流的还原计算分析。包括泉口直接引水、泉管井取水及泉域范围内利用管井、斜井等多种形式的取水量。

(3)对人类活动、水文下垫面发生改变产生的影响,在还原计算时未做考虑的要做修正,提交修正前、修正后的两套成果。

(4)分析泉水流量与降水量的延迟、滞后关系,泉域岩溶含水层的调蓄能力,泉水流量衰减原因。

2.5 水资源总量

水资源总量是指评价区内当地降水所形成的地表、地下产水量,即地表产流量与降水入渗补给地下水量之和。

2.5.1 评价内容

本次评价要求计算全市各行政区、各分区的水资源总量、产水系数、产水模数,并对水资源可利用总量进行估算,阐明产水条件和产水量的地区分布规律。

计算各分区1980~2000年和1956~2000年的水资源总量系列、统计参数和不同频率的水资源总量。

水资源总量评价应在地表水和地下水资源数量评价的基础上进行。主要内容包括“三水”(降水、地表水、地下水)关系分析、水资源总量计算和水资源可利用总量估算以及规律性分析研究。

2.5.2 水资源总量评价要求

(1)水资源总量一般用以下公式计算

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式中:W为水资源总量;Rs为地表径流量(不包括河川基流量);R为河川径流量;Pr为降水入渗补给量(山丘区为总排泄量);Rg为河川基流量。

(2)利用多年均衡状况下的区域水量平衡方程式,分析各分区水文要素的定量关系,揭示产流系数、降水入渗补给系数、地表蒸散发系数和产水系数、产水模数的地区分布情况,并结合降水量和下垫面因素的地带性规律,检查水资源总量计算成果的合理性。多年平均区域水量平衡方程式如下

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式中:P为降水量;Rs为地表径流量;Rg为河川基流量;Es为地表蒸散发量;Eg为潜水蒸发量;Vg为地下水潜流量;Qr为地下水开采净消耗量;Pr为降水入渗补给量。

在应用区域水量平衡方程时,对于有地下水超采的地区,计算Qr时应扣除地下水超采量。

3 水资源质量评价

3.1 河流泥沙

3.1.1 分析内容

河流泥沙是影响河川径流水质的一个重要方面,主要统计有泥沙测验资料的各水文站的实测悬移质输沙量及含沙量,并分析其时间变化及地区分布规律,具体包括以下内容:

(1)统计分析所选用测站的历年逐日实测输沙量,计算多年平均输沙量,绘制多年平均输沙模数(侵蚀模数)分区图。

(2)统计分析所选用测站的历年逐日实测含沙量,计算多年平均含沙量,绘制多年平均含沙量分区图。

(3)分析各主要测站不同典型年的输沙量,含沙量的年内分配及地区分布特征。

(4)分析各中型水库的泥沙淤积状况。

3.1.2 技术要求

(1)凡资料系列较长的泥沙站,均可选为输沙量和含沙量分析的测站,其分析系列采用与径流的同步系列,有资料缺测和不足的情况下,应对资料进行插补延长。

(2)所分析的泥沙站流域内引出及引入水量、分洪、决口及引洪淤灌水量中所携带的泥沙、蓄水工程中所淤积的泥沙均应加大还原修正,在有条件时亦应对有闸坝的河道淤积泥沙量进行还原。

(3)在计算多年平均输沙量模数和绘制模数分区图时,应该用主要河流控制站的多年平均输沙量修正值与模数图量算值进行推算。

(4)选择中、小集水面积的典型流域,分析水土保持生态建设对河流含沙量和输沙量的影响。

3.2 天然水化学特征

3.2.1 分析内容

天然水化学特征是指基本未受人类活动影响,各类水体在自然界水循环中所形成的化学组成的特征。分析内容应包括水化学主要成分和水化学类型的地区分布,水化学成分的年内(分汛期、非汛期)年际变化规律。

将本次评价结果与本市第一次水资源评价结果进行比较,分析人类活动对水化学特征的影响。

3.2.2 技术要求

(1)选取沁河、丹河两大河流主要控制断面和基本地下水化学监测井,分别对反映水化学特征参数的多年(1980~2000年)资料进行统计分析。

(2)水化学特征分析参数一般选用pH值、矿化度、总硬度、钾、钠、钙、镁、氯根、硫酸根、重碳酸根等。

(3)凡具有长系列观测资料的水化学监测站,可作为选用站。缺测和不足资料应予以补测。

(4)水化学类型分类方法,地表水按阿列金分类法,地下水按舒卡列夫分类法,并进行水化学特征分析计算。

3.3 大气降水质量评价

3.3.1 分析内容

大气降水包括降雨和降雪,大气降水是大气污染物质进入地表水体的主要途径。分析的主要内容是了解大气降水水质状况、主要污染物及区域分布规律等。

3.3.2 技术要求

(1)收集整理水文、气象等部门以往的酸雨监测资料。

(2)主要利用本次监测资料成果进行分析。采样点的布设与现有雨量站相结合,在晋城市区及主要空气污染区域,尽可能每季度采样一次,水样在降水初期采集,特别是干旱后的第一次采样。

(3)分析评价项目为:电导率、pH、imgNa+、Ca2+、Mg2+

3.4 污染源调查评价

3.4.1 分析内容

进入水体中的各种污染物种类繁多、方式多样、来源广泛、情况复杂。为能系统掌握及控制污染物的排放,必须掌握污染源的规律,这是水体质量评价的前提,必须做好这一工作。

1.按人类生产活动内容分类

(1)自然污染源。在自然环境中存在着某些地球化学异常值的地区,形成某些元素的含量过高。

(2)工业污染源。工矿企业生产排放的“三废”对水污染是最为直接的,其中冶金、化工、纺织印染、制革、采矿、造纸等工业都是主要污染源。

(3)农业污染源。因农药、化肥施用量逐年增加,残留在地表和土壤中的氮肥、磷肥、有机磷、农药、有机氯农药和含有有害金属元素的农药以及陆地上的动植物腐烂体、粪便等经雨水的冲刷污染水体。

(4)城市生活污染源。城市生活污水及固体垃圾,含有大量碳水化合物及氮、磷等营养物质,进入水体后造成水体中氧的大量消耗,而发生富营养化现象。

2.按污染源存在形式分类

(1)点源。以点状排放污染物的形式对环境造成危害,如工矿企业、居民点、事业单位等都属于点源。

(2)面源。来源于较大面积的污染物对环境造成危害称为面污染源。如城市地面、农田、林区等。也可称为非点源污染,其排放量不易调查清楚,对来自农田、林区等面源污染物可通过农药、化肥施用量或销售量间接代表农药排放量。

3.4.2 技术要求

(1)污染源调查。以收集资料为主,说明评价区域内污染物的主要来源、排放地点、污水排放量、主要污染物及排放规律等。

(2)入河排污口调查与评价。在全市范围内进行入河排污口现状调查与监测,查明入河排污口的分布、排放方式、排放规律等;查明污废水浓度、数量及主要污染物质;监测项目为pH值、COD、氨氮等,各地可根据本区域污染情况加测其他项目。

(3)面源污染调查。调查各地的农药、化肥施用和销售情况,固体废弃物堆放、处置情况以及污水灌溉、渗井、渗坑情况,以掌握各地的面污染源。

3.5 地表水资源质量评价

3.5.1 地表水质量现状评价

1.分析内容

分析本市河川径流水质的主要污染指标及主要污染河段,反映水体污染地域差异、时程变化规律及污染的深度和广度等。

2.技术要求

(1)采用国家《地面水环境质量标准》(GB3838—2002),分五类进行单项评价与综合评价,并用污染河长、超标倍数等评价指标分别反映河流水体污染的广度和深度。

(2)现状评价。统一采用2000年为基准;若2000年数据不全,可进行补测或以2000年前后1~2年内的数据代替。要求按河流、湖泊(水库)分别进行评价。河流水质评价项目为pH值、硫酸根、氯离子、溶解性铁、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氟化物、挥发酚、总氰化物、总砷、总汞、总铜、总铅、总锌、总镉、六价铬、总磷、石油类、水温、总硬度等24项。统一要求的必评项目为溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、挥发酚和总砷等5项。

采用单指标评价法(最差的项目赋全权、又称一票否决法)确定地表水水质类别,评价代表值采用汛期、非汛期和年度平均3个值,评价结果按河长统计,并以Ⅲ类地面水标准值为界限,绘出超标率和超标倍数等特征值。

(3)用1996~2000年的水质监测资料对河川径流水质现状进行全面分析评价。河川径流水质现状评价应以现有监测站网为主,一般评价到三级支流,一些流经城镇的四级支流也应予以考虑。为满足水质评价工作的需要,需在原有监测站点的基础上,增加水质监测站点。

(4)评价按汛期、非汛期和全年进行统计分析,评价分单项评价和综合评价,对主要污染项目应进行单项评价。

(5)按流域分区和行政分区进行统计分析和评价,并分析河川径流水资源质量的时空变化和地区分布特征。

(6)供水水源地水质评价,重点是集中式饮用水水源地,包括水功能区划所确定的保护区中的集中供水水源区,各评价分区中的饮用水水源区以及20万人口以上城市的日供水量在5万m3以上的饮用水水源地等。所以应对全市重点供水工程水质进行分析评价,水库评价应包括富营养化程度评价。评价标准采用《地表水环境质量标准》(GB3838—2002),对标准所列的全部水质项目进行水质级别和达标评价。对缺少有毒有机物评价数据的集中式饮用水水源地,要进行补充监测,对主要超标物要统计超标率。

(7)底质污染评价。对污染较重的河流、水库,要求进行底质污染现状调查评价。评价项目选用pH值、总铬、总砷、总铜、总锌、总铅、总镉、总汞、有机质9项,标准采用《土地环境质量标准》(GB15618—1995)。

3.5.2 地表水质量变化趋势分析

1.分析内容

选取代表性断面,对影响晋城市水资源质量的主要污染物质,采取回归分析的方法,分别进行趋势分析。

(1)单断面各项目浓度趋势分析,运用历年月平均浓度值,按趋势分析方法计算有无趋势及升、降。

(2)单断面各项目输送率趋势分析。输送率为断面月平均水质浓度乘以月平均流量。然后将历年输送率值按上述趋势分析方法计算有无趋势及升、降。目的是为了了解通过断面的污染物总量有无增减。

(3)整条河流流域水质趋势分析。对整条河流流域水质趋势站进行统计,然后趋势上升、下降及无趋势的站点分别除以总站数再乘以100%得各自比例百分数,依比例大的确定该河流的趋势。

2.技术要求

(1)对1980~2000年的水质资料进行统计分析,比较逐年水质变化状况,对有代表性的水质断面应描绘逐年水质变化曲线。

(2)选择有代表性的水质断面,用季节性肯达尔检验法,对1993~2000年间的水质数据进行短系列分析;可选用1980~2000年或更长年时段的水质数据进行统计检验,以水质参数浓度及其采样时间(以十进位年表示)的回归方法进行长系列分析,回归分析方法中的日历年与十进位年折算方法见水利部《技术细则》附录Ⅱ—3。

(3)结合全市社会、经济发展规划、污染源变化情况、水质发展趋势和水文地质条件等具体情况,进行河川径流水质预测。

3.5.3 主要河流污染物总量控制分析

1.水功能区划

(1)分析内容。水功能区系指根据流域或区域的水资源状况,并考虑水资源开发利用现状和经济社会发展对水量和水质的需求,在相应水域划定的具有特定功能,有利于水资源的合理开发利用和保护,能够发挥最佳效益区域。分析内容包括主要河流水功能区划及对功能区现状进行评价。

(2)技术要求。

1)按水功能区划分级分类系统对河川径流进行功能区划。

2)据水功能区代表断面的现状水质,对照其功能要求的水质标准进行评价。

3)按流域分区、行政分区及水功能区分别进行达标统计分析和评价。

4)水功能区水质达标分析。水功能区水质达标分析范围应包括已进行水功能区划的全部内容,在水利部颁布试行的《中国水功能区划》的基础上,适当扩充、调整。并将分析成果归并到水资源三级区。

2.污染物总量控制

(1)分析内容。针对水功能区计算水体纳污能力,以现状纳污量为基础计算污染物消减量,并依具体情况将消减量分配至功能区的主要入河排污口。其核心是按功能区水量条件和水质要求对现有污染物进行治理和消减。

(2)技术要求。

1)以COD、氨氮作为污染物控制目标,近期基本达到功能区水质目标要求,远期达到功能区水质目标要求。

2)按照水域的水体功能确定相应的水质目标,根据设计流量、起始断面水质状况及入河废污水状况,选用适当的水质模型,计算水域的纳污能力。

3)制定入河排污口的分布、排放量、排放方式的调控方案,把水污染总量限制在符合水域规定的范围之内。

3.6 地下水资源质量评价

地下水质量评价,包括地下水水化学特征分析、地下水质量现状评价、不同质量地下水资源量和地下水可开采量估算以及重点地区水污染分析。

(1)要求广泛收集、充分利用已有的地下水水质监测资料和水质评价成果。本次评价的必评项目为pH值、矿化度(M)、总硬度(以CaCO3计)、氨氮、挥发性酚类(以苯酚计)、高锰酸盐指数、总大肠菌群等7项。各地可根据实际需要,选用评价氟化物、氯化物、氰化物、碘化物、砷、硝酸盐、亚硝酸盐、铬(六价)、汞、铅、锰、铁、镉、化学需氧量以及其他有毒有机物或重金属等水质监测项目。

(2)评价标准采用地下水质量标准《地下水质量分类标准》(GB/T14848—93)。对各计算分区的地下水水质进行分类。并以Ⅲ类水标准的上限值作为控制标准。

(3)根据资料情况及要求,在以城市生活供水水源地、岩溶大泉为主要对象布设地下水水质监测井,进行现状评价。

(4)按丰水期、枯水期各采样一次,综合评价地下水的质量现状。

(5)采用舒卡列夫分类法对地下水水化学类型进行分析,编制水化学类型分区图。

(6)对地下水矿化度(M)进行分析评价,将流域分区和行政分区划分为淡水区(M≤1g/L)、微咸水区(1g/L<M≤3g/L)、半咸水区(3g/L<M≤5g/L)和咸水区(M>5g/L)。

(7)根据不同矿化度分区将地下水资源量与地下水的质量结合起来进行评价,提出不同质量的资源量和可开采量,并分析其时空变化及分布特征。

(8)将本次评价结果与全市第一次水资源评价等有关成果进行比较,分析人类活动及地下水动态变化对地下水质量的影响。选用质量较好具有多年监测资料、代表性监测井进行地下水水质变化趋势分析。

(9)地下水污染分析。调查有可能造成地下水污染的污染源。在城镇及城郊污染严重的地区,选择典型地区,进行重点监测、分析地下水水质的污染状况及污染途径。

(10)重点水源地和岩溶大泉地下水质量评价及污染状况分析。

(11)根据评价区地下水水质现状、变化趋势分析和地下水污染分析成果,以及各类型水源地水质评价成果,提出保护和改善地下水水质的保障措施。

3.7 水污染危害及其所造成的各种损失

(1)调查、分析由水体污染引起的缺水、生态系统恶化、水污染事故

(2)调查、分析水污染对人体健康、工农业生产的影响。

(3)调查由于饮用水源中缺乏或过多含有某些元素引起地方病的分布状况。

4 水资源可利用量评价

由于受自然、技术、经济条件的限制以及生态环境对水的需求,水资源开发利用有一定的限度。在水资源数量和质量评价的基础上,估算水资源可利用量,为编制经济、社会和生态环境发展规划,进行水资源合理配置提供依据。

4.1 地表水可利用量

地表水可利用量是指在经济合理、技术可行及满足河道内生态环境用水的前提下,通过地表水工程措施可能为河道外用户提供的一次性最大水量(不包括回归水的重复利用)。可利用量估算的技术途径如下。

(1)地表水利用是通过工程措施实现的,因此在估算中应首先对现状工程条件下的可利用量进行计算。不同规划水平年的可利用量要结合供水工程规划进行,一些对可利用量提高有重要意义的工程应在成果中加以说明。

(2)为避免可利用量的重复计算,在流域分区内应自上而下、先支流后干流逐级调算,以反映流域间的联系及整体性。市内按独立流域或控制节点进行计算。

(3)跨市、跨县河流的可利用量估算应考虑已有分水协议的限制。

(4)对于现状、规划中的小型、分散的地表水利用工程、雨水利用工程、水土保持工程,估算其利用量,并考虑其对可利用量的影响。

(5)从可利用量的定义出发,应对回归(包括向河道的排污水量、灌溉退水)进行分析计算,并予以扣除。地下水可利用量计算中也存在有关的重复利用水量扣除问题。有关重复水量的计算与扣除方法在专题研究中提出。

(6)在本市水资源有限的情况下,应合理安排河道内与河道外的用水,在保障河道外生活、生产用水的前提下,视具体情况尽可能安排河道内的生态环境用水和生产用水,并逐步增加河道内生态环境用水的比重和保证程度。

(7)随着经济社会的发展,经济、技术水平的提高和地表水拦蓄工程的建设,地表水可利用量也会发生变化。本次工作计划分别对主要河流按现状年(2000年)、规划水平年(2010年、2030年)以系列分析进行地表水可利用量的估算。对于市内各小型河流,可采用典型年法或开发利用系数进行估算。

(8)根据各流域水系的特点以及水资源条件,可采用适宜的方法估算地表水资源可利用量。如在水资源紧缺及生态环境脆弱的地区,应优先满足河道内最小生态环境需水要求,并扣除由于不能控制利用而下泄的水量。在水资源较丰沛的地区,其上游及支流重点考虑技术经济条件确定的供水能力,下游及干流主要考虑满足最小生态环境要求的河道内用水。

4.2 地下水可利用量

地下水可利用量即地下水可开采量。

地下水可开采量是指经济合理、技术可行且不因地下水开采而造成水位持续下降、水质恶化、地面沉降等环境地质问题和不对生态环境造成不良影响的情况下,允许从含水层中取出的最大水量。地下水可开采量应小于当地的地下水总补给量。

(1)山丘区地下水可开采量。一般山丘区和岩溶山丘区(包括小型河谷平原)中,以凿井取水形式开发利用地下水程度较高的区域以及在不具备蓄、引、提地表水开发利用方式、具有凿井取水形式开发利用地下水条件的区域,应计算多年平均地下水资源可开采量。

一般山丘区,因地下水开采条件较差,可把多年实际开采量结合水位动态分析,同时考虑当地经济社会发展需求来确定地下水可开采量。对于开采条件较好的一般山丘区内山间小盆地和河谷区,可采用山间盆地区的方法进行可开采量估算。

岩溶山区地下水可开采量较为复杂,对已经进行过专项水文地质勘探、水资源评价的泉域,可以勘探、评价成果为基础,补充至2000年的泉水流量、水位及开采量等方面资料,校核开采量。本市三姑泉域已出现局部超采,应充分考虑开采条件下,岩溶水补、径、排、蓄条件的变化。采用开采动态法、水均衡法等多种方法计算可开采量;对于延河泉域,应充分考虑生态环境用水,可采用水文法计算泉水天然流量,结合供水对象,确定相应的保证率的岩溶水可开采量。

(2)中型、大型地下水水源地,要求逐一进行多年平均地下水资源可开采量核算。

4.3 水资源可利用量

在分别计算地表水可利用量(不同水平年)、地下水可开采量(多年均值,含岩溶泉水)的基础上,地表水应充分考虑上下游、区域之间的转化关系和转化量,并着重考虑地表水可利用量与地下水可开采量之间的重复利用量,最终估算出水资源量的可利用量。其表达式为

水资源可利用量=地表水可利用量+地下水可利用量-两者重复计算量

重复计算量主要有,山丘区因地下水开采减少的已计入地表水可利用量的河川基流量。

4.4 不同质量的水资源量及可利用量

在分区地表水、地下水质量评价基础上,估算不同质量的水资源量,分析现状条件下地表水、地下水供水对象以及各规划水平年地表水、地下水的服务功能,分别估算不同用水水质要求的地表水和地下水可利用量,扣除Ⅴ类及超Ⅴ类水质的水量。

5 水资源开发利用情况调查评价

水资源开发利用现状调查评价主要包括社会经济、供水工程、供水量、用水量、耗水量、排水量调查,分析水资源开发利用程度、用水水平及开发利用中存在的问题等。

调查统计年份为1980年、1985年、1990~2000年。

调查统计口径应符合《全国水资源综合规划技术细则》的要求。

5.1 社会经济资料

(1)与用水密切相关的社会经济资料,主要包括人口、国内生产总值(GDP)、工农业产值、耕地面积、灌溉面积、牲畜头数、粮食产量等,并应结合用水分类的要求,对其中某些指标进一步划分为与用水项目对应的细目。

(2)人口分别按城镇人口和农村人口统计。城市人口指设区的市所辖区的人口和不设区的市所辖街道人口,镇人口指不设区的市所辖镇和县辖镇的居委会人口。如果上述资料难以收集,可用非农业人口代替城镇人口,但应通过各方面资料印证,审查其合理性。

(3)国内生产总值、工业总产值和工业增加值现状年按当年价统计,其余年份按2000年可比价统计。调查分类按火电工业、一般工业和农村工业,对乡及乡以上工业产值按14个行业统计。

(4)灌溉面积分为农田灌溉和林牧渔用水面积两类。农田灌溉面积按有效灌溉面积和实灌面积分别统计,分为水田、水浇地和菜田面积;林牧渔用水面积分为林果灌溉、草场灌溉和鱼塘面积。

5.2 供水工程及供水量

供水量指各种水源工程为用户提供的包括输水损失在内的毛供水量。

(1)以2000年为基准年,调查统计地表水源、地下水源和其他水源等三类供水工程的数量和现状供水能力及历年的供水量,除了对水利部门所属的水源工程进行统计外,对其他部门所属的水源工程及工矿企业的自备水源工程都要进行统计。

(2)地表水源工程分为蓄水工程、引水工程、提水工程和跨流域调水工程,要避免重复计算。蓄水工程指水库和塘坝,按大、中、小型水库和塘坝分别统计;引水工程指从河道等地表水体自流引水的工程(不包括从蓄水工程中引水的工程),按大、中、小型规模分别统计;提水工程指利用扬水泵站从河道等地表水体提水的工程(不包括从蓄水工程中提水的工程),按大、中、小型规模分别统计;跨流域调水指独立流域之间的水量调配。

蓄水工程:大型不小于1.0亿m3,中型0.1亿~1.0亿m3,小型0.001亿~0.1亿m3

引水工程:大型不小于30m3/s,中型10~30m3/s,小型小于10m3/s。

提水:大型不小于10000kW,中型100~10000kW,小型小于100kW。

调查内容包括各类工程特性指标、水情资料及供水状况。大中型工程要求单列统计。

(3)地下水源工程按用途分农业用水井、工业用水井、城市生活用水井,并按浅层地下水和深层岩溶水分别统计。城市工业和生活用水井应区分出自备水井和自来水井,分别统计开采井数量、含水层岩性开采量等。对中型(可开采量为1万~5万m3/d)、大型(可开采量为5万~15万m3/d)、特大型(可开采量大于15万m3/d)水源地的开采井另列表统计。

(4)其他水源工程包括集雨工程、污水处理回用等。集雨工程指用人工收集储存屋顶、场院、道路等场所产生径流的微型蓄水工程,包括水窖等。对污水处理回用只统计城市污水处理厂(不包括企业内部污水处理设施)座数、污水处理能力、处理量和回用量。对未经处理的污水(包括矿坑排水)的利用量也要调查统计,但不计入总供水量中。

(5)对三姑泉、延河泉两大岩溶泉域开采水井及泉口引提水工程单独统计,调查统计内容包括开采井数、开采深度、开采能力、引提水能力、开采量、引提水量及用水对象等。

(6)分析1980年以来供水总量、地表水源供水、地下水源供水、其他水源供水及供水组成的变化趋势。重点水源、超采区要单独统计,同时还要分析供水水质。

5.3 供水水质调查分析

(1)根据地表水取水口、地下水开采井的水质监测资料及其供水量,分析统计供给生活、工业、农业不同水质类别的供水量。其中农村生活供水和除大型灌区外的其他农业供水可按“符合”或“不符合”两项水质要求进行统计

灌区规模按灌溉面积划分:大型不小于30万亩,中小型小于30万亩。

(2)地表水供水量的水质按《地面水环境质量标准》(GB3838—2002)评价;地下水供水量的水质按国家《地下水质量标准》(GB/T14848—93)评价,评价方法及指标详见本《细则》“地表水水质评价”和“地下水水质评价”。原则上,供水水质按取水口水质统计,若缺乏取水口的水质监测资料,可以进行必要的补测,也可以按相应水功能区的水质类别替代;农村生活及小型灌区等分布较广的取水水质,可按水资源调查评价中相应地区的水质类别代替。

5.4 取用水量

取用水量指分配给用户的包括输水损失在内的取自河湖、泉口、地下的毛用水量。

(1)取用水量按用水性质分为农业用水、工业用水和生活用水三大类,调查统计的技术要求如下。

1)农业用水包括农田灌溉和林牧渔用水。农田灌溉按水田、水浇地(旱田)和菜田分别统计;还应将井灌区、渠灌区和井渠双灌分别统计。林牧渔业用水指林果灌溉(含果树、苗圃、经济林等)、草场灌溉(含人工草场和饲料基地)和鱼塘补水,其用水特点不同,也应分别统计。

2)工业按火电工业、一般工业和农村工业进行用水量统计。对村办以上工业企业的用水按14个行业统计。由于农村工业产值占全部工业总产值的比重越来越大,而此部分用水底子不清,严重影响工业用水统计精度,应进行重点调查分析。

3)生活用水按城镇生活用水和农村生活用水分别统计。城镇生活用水由居民住宅用水、公共设施用水(含服务业、商饮业、货运邮电业及建筑业等用水)、消防、城区绿化与河湖补水组成,其组成比例与城市规模、性质有关。农村生活用水包括居民住宅用水和家养牲畜用水。

4)分析1980年以来各时期用水总量、农业用水、工业用水、生活用水的增长情况以及用水组成的变化趋势,分析我省水资源开发利用特点、结构变化、经验教训。

(2)重点城市取用水量。对建制市城区及近郊区各项取用水量,要另表单列。

5.5 耗排水量

(1)耗水量指在输水、用水过程中,通过蒸腾蒸发、土壤吸收、产品带走、居民和牲畜饮用等形式消耗掉,而不能回归到地表水体或地下含水层的水量。各项耗水量估算的技术途径如下。

1)农田灌溉耗水量包括作物蒸腾、棵间蒸发、渠系水面蒸发和浸润损失等。一般可通过灌区水量平衡分析方法推求灌溉耗水量。对于资料条件差的地区,可用实灌亩次乘以次灌水消耗定额近似作为耗水量。水田与水浇地、渠灌与井灌的耗水率差别较大,应分别计算耗水量。

2)工业耗水量包括输水和生产过程中的蒸发损失量、产品带走的水量、厂区生活耗水量等,一般用工业取水量减去废污水排放量求得。废污水排放量可以在工业区排污口直接测定,也可根据工厂水平衡测试资料推求。贯流式冷却火电厂的耗水率很小,应单独进行计算。

3)城镇生活耗水量包括居民住宅和公共设施消耗的水量。城镇生活耗水量的计算方法与工业基本相同,即由用水量减去污水排放量求得。

4)农村住宅一般没有给排水设施,用水定额低,可近似认为农村生活用水量就是耗水量;对于有给排水设施的农村,应采用典型调查确定耗水率的办法估算耗水量。

5)其他用户耗水量,各地可根据实际情况和资料条件采用不同方法估算。例如,果树、苗圃、草场的耗水量可根据实灌面积和净灌溉定额估算;城市水域和鱼塘补水可根据水面面积和蒸发损失水深估算耗水量。

(2)废污水排出量是工业企业废污水排放量和城镇生活污水排放量的总称,其中火电厂直流式冷却水排放量应单列,并不计入工业废污水排放量中。一般可用各类用户的毛用水量减去相应的耗水量进行粗略估算。

1)调查分析2000年工业企业污水排放量、达标排放量、废污水处理量以及主要污染物排放量。主要污染物为CODCr、BOD5、SS、氨氮、挥发酚、总氮、总磷、总汞、总镉等,其中CODCr和氨氮为必选项目。

2)调查分析2000年城市建成区废污水排放、处理及回用情况,对人均污水排放量、单位产值污水排放量、单位产值各主要污染物排放量、污水处理率、回用率等指标进行分析与综合评价。

3)调查分析2000年面污染源状况,主要统计化肥和农药施用量。选择面污染源较重地区进行面源污染贡献率评价。

4)结合地表水水质评价,分析2000年各类分区入河排污口废污水排放量和主要污染物排放量。

5.6 成果合理性检查

(1)供水量和取用水量从不同角度反映水资源开发利用情况,两者可以互相验证。某一年度各分区的供水量与取用水量应基本平衡,若相差较大,则要分析其原因并进行修正。

检查供、取水量统计成果合理性的办法有:将各年供水量进行纵向比较,分析其变化趋势是否与来水丰枯、蓄水变量及新增工程情况大体相符;将各年取水量进行纵向比较,分析其变化趋势是否与人口、工业产值、灌溉面积的增长及节水措施等情况大致相符;根据取水量和社经指标计算各年用水指标,看其是否符合当地当年实际情况。

(2)以流域三级区为分析计算单元,选择近期3年(丰、平、枯各1年)进行水量平衡分析,从宏观上检查当地产水量、消耗水量和出入境水量计算成果的合理性。水量平衡方程式和平衡差计算公式如下

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式中:W1为当地产水量;W2为地表、地下入境水量;W3为用水消耗量;W4为自然蒸发量;W5为地表、地下出境水量;ΔV为区内蓄水变量;ΔW为平衡差。

5.7 水资源开发利用程度分析

水资源开发利用程度分析根据最近11年(1990~2000年)的供用水统计资料,按流域分区对地表水资源、地下水资源及岩溶泉水开发利用程度进行分析评价。地表水资源量、地下水资源量、水资源总量为1990~2000年的平均值。

5.7.1 地表水资源开发利用程度分析

地表水开发率指地表水供水量占地表水资源量的百分比,地表水利用程度指地表水供水量占地表水可供水量的百分比,两者应分别计算。

地表水资源开发率及利用程度分析应将流域三级区和县级行政区作为分析计算区。

地表水资源按其开发利用程度分为高度开发区、中度开发区和低度开发区。

地表水资源开发利用包括当地资源量、调入量和过境水量开发利用,并用近期调查统计成果进行分析。其分析主要以开发利用程度和利用率为指标,同时考虑区内有无兴建工程条件和开发效益等。

5.7.2 地下水资源开发利用程度分析

根据开采状况和所造成的环境地质问题,参考《全国地下水资源开发利用规划工作大纲和技术细则》,将地下水资源开发利用程度分为地下水严重超采区、一般超采区、地下水采补平衡区和地下水开发尚有潜力区。

具体评判指标是依照地下水开采程度K(指地下水实际开采量与可开采量的比),并结合多年地下水水位动态观测资料和地面沉降观测资料进行评判。其中地下水资源开发利用程度评判指标K值评判标准为:地下水严重超采区(K>1.2)、一般超采区(1<K≤1.2)、地下水采补平衡区(0.8<K≤1)和地下水开发尚有潜力区(K≤0.8)。同时应考虑地下水水位下降和水质变化等因素(参照地下水规划大纲)。

5.7.3 岩溶泉水开发利用程度分析

三姑泉、延河泉两个岩溶大泉具体评判指标同地下水。

5.7.4 水资源总量开发利用程度分析

水资源总量利用消耗率指用水消耗总量占水资源总量的百分比。在统计评价区内的用水消耗量时应考虑调出水量、调入水量和深层岩溶水开采量对区域用水消耗量的影响。

5.8 用水水平分析

根据以上农业、工业和生活取用水量的调查,结合社会经济指标对各分区的综合用水指标、农业用水指标、工业用水指标和生活用水指标进行分析计算,反映各地区的用水效率和用水水平的变化情况。与周边省份和全国一些先进城市或地区的取用水指标或定额,进行对比分析,评价各分区取用水水平、节水效率和节水水平及其变化情况。

(1)综合用水指标。包括人均用水量和万元GDP用水量,GDP采用2000年可比价计算。

(2)农业用水指标。按农田灌溉、林果地灌溉、草场灌溉和鱼塘补水分别计算。对农田灌溉指标还应细分为水田、水浇地和菜田,并分析主要作物的用水指标,评价其用水水平。

(3)工业用水指标。用万元工业产值取水量表示,按火电工业、城镇工业和农村工业分别计算,产值应分别采用2000年可比价和当年价两种统计。还应分析主要行业用水的重复利用率、万元产值取水量和单位产品取水量,评价其用水水平。

(4)生活用水指标。城镇生活用水指标按居民住宅和公共设施分别计算,统一用人均日取水量表示,并评价其用水水平。农村生活用水指标分别按农村居民和牲畜计算。

(5)根据1990~2000年各分区综合用水指标和主要单项用水指标的变化趋势,并结合GDP、工业产值增长速度,分析总用水量和工业用水的弹性系数。

(6)调查分析各县2000年的用水管理和水价情况,计算城市综合水价。

(7)调查分析不同类型典型灌区2000年的净灌溉定额、综合毛灌溉定额、灌溉水利用系数和水价。

5.9 生态环境问题调查评价

(1)调查评价内容包括地表水过量利用、地下水超采、煤炭开采对水资源的破坏、水体污染等造成的生态环境问题。从形成原因、空间分布、危害情况、经济损失及发展趋势等方面进行调查分析。对近年来为改善生态环境所采取的地下水限采、城市河湖整治以及山区退耕还林还草等措施,使生态环境状况有明显改善的也要相应进行调查分析。

(2)地表水过量利用造成的生态环境问题包括河道断流、湖泊萎缩、次生盐渍化等。对河道断流要调查统计断流天数和断流河长;对湖泊萎缩要调查统计水面面积和蓄水的减少量。

(3)地下水超采造成的生态环境问题包括地下水降落漏斗、地面沉降、地面塌陷、地面裂缝等。对地下水漏斗要调查统计漏斗面积、中心水位埋深、下降速率及累计超采量;对地面沉降要调查统计沉降面积、最大降深及沉降速率。

(4)岩溶泉域的生态环境问题包括泉水流量的衰减、断流等问题。主要是分析泉的衰减原因、水质变化特征等内容。

(5)煤炭开采(或其他矿物开采)对水资源的破坏包括造成地面塌陷、地面裂缝、水井报废、地下水污染等问题,调查坑下排水量、水质,地面塌陷面积及露天开采的回填面积等。

(6)在地表水、地下水水质评价的基础上,调查分析水体污染对生态环境的影响,估算水源地水质恶化所造成供水量的减少。调查农业灌溉利用未经处理的污水情况,并估算其利用量。

5.10 河道内用水调查分析

(1)河道内用水分为生产用水和生态环境用水两类,前者指水力发电用水,后者包括冲沙、冲污净化、保护湿地等方面用水和维持生态环境所需的枯季径流。本次工作要求对河道内生态环境用水进行调查分析。

(2)在收集已有的河道内用水调查研究成果的基础上,结合必要的野外调查工作,分析主要河流的河道内用水变化情况及其对生态环境的影响,确定重点研究河段。

(3)同一河道内各项用水可以重复利用,应分析重点河段各主要用水项的月水量分配过程,取外包线作为该河段的河道内用水要求。

5.11 现状水资源开发利用存在的问题

通过对全市水资源开发利用程度的调查评价,分析现状水资源在开发、利用、保护、管理等方面暴露和存在问题,要从水资源供需矛盾突出、水源工程老化、水利投入不足,水污染加剧及水环境恶化,水源地的地下水超采,地下水水位持续下降,地面沉降面积逐年扩大,挤占农业用水,采煤对水资源的破坏,水价偏低,水管理体制不顺等方面分析存在问题。

5.12 现状供需分析

按照本大纲第九部分水资源配置的思路与方法,进行现状条件下的水资源供需分析,评价现状条件下各水资源分区的余缺水量。重点分析缺水量、缺水时空分布、缺水程度、缺水性质和缺水原因等,并对缺水造成的经济社会及生态环境的影响进行评价。

6 水资源开发利用潜力分析

节约用水内容主要包括:现状用水调查与用水及节水水平分析,各县分类节水标准与指标的确定,节水潜力分析与计算,确定不同水平年的节水目标,拟定节水方案,落实节水措施等。

6.1 基本要求

在现状用水和节水水平综合评价的基础上,充分利用有关专业规划成果,结合计算区的水资源条件、供需发展趋势、经济社会发展水平等综合因素,按照因地制宜、突出重点、注重实效的原则,分阶段提出计算分区的节水目标,确定节水工作的重点以及需采用的主要节水措施,包括工程措施和技术、经济、管理等非工程措施。

(1)通过与国内外先进的用水、节水水平比较,分析不同行业用水、节水发展趋势和不同区域、行业在采取不同节水措施及不同投资条件下的用水定额和节水潜力,为需水量动态分析和水资源规划方案的选择提供依据。

(2)通过对新建工程规模、任务、供水范围和对象以及主要经济指标的分析,提出不同工程方案的开源潜力及投资和效益,为水资源的合理配置提供参考。

(3)结合本市的具体情况对非传统水源利用现状进行调查,分析主要经济指标,对于不同地区、不同时期各种可行的开源方案的投资费用进行比较,提出开发利用前景。

(4)根据各地实际情况,分析各类节水措施的投入与效果,提出实现节水目标的各类措施的组合方案。对各组合方案进行投入产出分析和经济技术比较,提出推荐的节水方案与实施机制。

(5)节水分城镇生活、工业、农业节水。用水户分类按照部颁《技术细则》需水预测部分“新口径”的要求,对种植业及工业行业按部颁《技术细则》第四部分规定的五级分类,其余按四级分类。

(6)农业需水量包括灌溉需水量和养殖需水量。灌溉需水量为农业灌溉、牧业灌溉、林果业灌溉需水量之总称。

(7)农业需水量的计算单元:流域系统为规划三级区;行政系统为县(市)。

(8)当规划的灌溉需水量超过可供灌溉水量时,首先应按常规灌溉需水量算出需水量缺口,然后在依据不同地区国民经济发展要求,采取措施,按“以供定需”的原则来调整灌溉需水量。调整途径:第一是发展节水灌溉;第二是调整农业结构;第三是如果仍不能满足灌溉需水量要求,应考虑从外区域调水或调整国民经济发展目标。

(9)当各规划水平年、频率年的灌溉毛需水量与可供灌溉水量之间、农田净耗水量(总蒸腾蒸发量)与灌溉可利用水资源量(包括地表水、地下水、有效降水量)之间均达到平衡时,方可分别求出各相应水平年、频率年的逐月灌溉需水量。

(10)当按“以需定供”综合灌溉定额计算的灌溉需水量超过可供灌溉水量时,一定要考虑节水,并制定节水方案。制定节水方案一定要因地制宜,应视该区域缺水类型和缺水程度而定。一般工程型缺水区域,应主要采取工程型节水措施。一般资源型缺水区域,通常既需要采用一定的工程型节水措施,又需要采取一定的资源型综合节水措施。后者主要为了减少区域内蒸腾蒸发量和其他不可恢复的无效流失量。严重资源型缺水区域也必须视缺水程度而决定采取全面或局部实施高效率资源型节水措施。一般工程型缺水系指一定的区域内因缺乏足够的提、蓄、引水工程或因为灌溉工程不配套、老化失修、技术设备落后、管理粗放等所造成的缺水。

(11)本市丹河流域和沁河流域各属于不同型缺水区,应根据水资源评价结果分析确定,并视缺水类型采用相应的节水措施和水资源保护措施,以实现水资源的可持续利用。同时,采用定性和定量相结合的方法,说明拦蓄利用本地径流的必要性,给晋城更大的资源回旋余地。

(12)规划的节水潜力不得超过现状技术水平、实际可操作条件下可能取得的最大节水量。工程节水潜力应以灌溉水利用系数表示。灌溉水利用系数与各地区土壤性质、土地平整、灌块大小(长短)、田间灌水技术、渠系防渗(管道化)措施和管理措施等有密切关系,一般条件下不会超过0.75。资源型节水潜力指通过节水可能减少的蒸腾蒸发量和其他不可恢复的无效流失量,即通过节水所减少的水资源净消耗量,通常以所减少的绝对耗水量计。

(13)要求提出各规划水平年(相对于保证率75%)最终选定的节水方案的投入产出结果。在资源型缺水区域的投入产出指标要求按工程型节水方案和资源型节水方案分列。投入产出指标:①平均单方节水量的成本价(以元/m3计);②平均单位面积的节水投入(包括设备、设施建设与运行维护管理费)。投入产出指标应按工程型节水和资源型节水分别计算。平均单方节水量成本价系指节水工程平均使用寿命限期内的总费用与总节水量之比值。

(14)本部分工作要与需水预测以及水资源量部分进行相互衔接与反馈,要为需水预测提供不同节水力度方案,同时要为水资源配置提供多种可选择的节水方案和有关技术经济参数成果。

6.2 现状用水指标调查分析

各行业现状用水指标分析是节水潜力分析和预测未来不同水平年水需求的一项基础工作。通过各行业用水情况的综合分析,与国内、外可比指标比较,提出未来各行业的用水定额,预测各行业、各地区节水潜力及其发展趋势。

6.2.1 基本要求

(1)补充调查与典型调查。在水资源开发利用情况调查评价的基础上,以2000年为基准年,补充收集、调查、分析典型城市、典型灌区、典型用水户的资料。选择典型要有一定的规模与代表性,既要选择节水工作做得较好的典型,也要选择问题较突出的典型。

(2)现状用水定额分析。通过现状各部门、各行业用水调查(包括典型调查),按水资源各分区分析计算各类用水户(包括城镇、工业、建筑业及商饮服务业、农业用水)的现状用水定额。

(3)现状用水水平分析。在现状用水情况调查的基础上,根据各项用水效率指标分析计算,进行不同时期不同地区间比较,特别与有关部门制定的标准定额以及国内外先进水平的比较,找出与先进标准的差距和现状用水存在的主要问题及其原因。用水水平的分析可按县和行业进行。

6.2.2 农业灌溉需水指标分析

1.“以需定供”灌溉需水量(常规灌溉需水量)与灌溉定额分析

灌溉需水量为

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式中:WIR为常规灌溉需水量,万m3;M综合为年综合灌溉定额,m3/亩;A灌面为有效灌溉面积,万亩。

其中

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式中:ETC综合为年综合蒸腾蒸发量,即年综合净需水量,考虑农业种植结构进行计算,各单项作物ETC应利用有关县站气象资料和实验确定的作物系数求得,并考虑ETC的年际变化;η灌为平均灌溉水利用系数;P为年有效降水量,mm。

灌溉水利用系数涉及面很广,影响因素多,而且受渠道防渗率提高和渠道防渗工程寿命等影响,渠系水利用系数随时间变化较大,而近10多年来一直没有对全市范围内的渠系水利用系数做系统的测试。为给本次水资源评价提供较为准确的农业用水依据,必须对灌溉水利用系数做专门研究。

2.“以供定需”灌溉定额与灌溉需水量分析

在“以需定供”情况下,农作物产量可以达到其潜在产量。但在“以供定需”情况下,则存在两种情况,一种是缺水量较小,采用节水措施后可以满足作物需水要求,达到其潜在产量;另一种情况是,即使采用节水措施,或者因技术原因、或者是经济效益低,不能满足作物需水要求,这种情况下就必须考虑允许农作物因缺水减产,而充分利用农作物经济用水的特点,实现节水高效灌溉。“以供定需”的灌溉定额和灌溉需水量应考虑这两种情况加以确定。

在按“以供定需”原则的条件下,各水平年节水型年综合节水灌溉定额(M)应采用下式计算。但是,必须满足常规综合灌溉定额M综合减去节水型年综合灌溉定额M小于节水潜力(节水潜力分析见6.3)的要求。

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式中:WIR可供为可供灌溉水量,万m3

节水型年综合灌溉定额的实现,包括工程型节水和资源型节水。工程型节水的主要作用是提高灌溉水利用系数。资源型节水的主要作用是减少水资源净的消耗量,降低净灌溉定额,如地膜覆盖、减少灌水定额或灌水次数的高效灌溉制度等。两者结合能够有效提高水资源利用效率,达到水资源供给、利用与消耗平衡。

为了便于将来各水平年、频率年作物结构调整和进行逐月需水量分解,可根据现状各项作物ETC(即蒸腾蒸发净耗水量)、将来水平年种植结构和允许的综合净耗水定额,计算将来各水平年主要作物的蒸发蒸腾量。

3.逐月灌溉需水量的计算

逐月灌溉需水量应根据水量平衡结果采用综合灌溉定额计算参数(各项主要作物净灌溉定额和灌溉水利用系数)并结合当地灌溉经验来确定。按逐月计算的各水平年灌溉需水量,原则上应与按综合灌溉定额法计算结果一致。

采用节水型年综合灌溉定额的地区必须提出相应的节水方案,并应分析相应节水量、增产效益和投资金额。规划的区域节水方案一定要因地制宜,视该区域缺水类型和缺水程度而定。

4.灌溉节水规划与节水灌溉定额分析

(1)判别规划区域农业缺水类型

首先判别规划区域为工程型缺水还是一般资源型缺水或严重资源型缺水。

(2)对于一般工程型缺水区域,应制定其工程节水方案

首先确定灌溉水量的供、需缺口ΔWIR,计算方法如下

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式中:WIR需灌为各规划水平年灌溉需水量,万m3;WIR可供灌为各规划水平年可供灌溉水量,万m3

(3)对于资源型缺水区域,应制定其资源型节水方案

节水灌溉定额为

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式中:ΔMZ为节水灌溉定额;M综合为未实施节水前综合灌溉定额;WSa为实施节水后灌溉定额减少幅度。

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式中:WSG为工程技术节水措施系统节水效果;WSF为非工程技术节水措施系统节水效果。

必须指出,以上所有资源型节水面积、单位面积节水投入、资源型节水定额等都含有工程型节水措施。

6.2.3 城镇生活用水指标分析

1.城镇生活分类用水情况调查

城镇生活用水由居民住宅用水、公共设施用水(含服务业、商饮业、货运邮电业及建筑业等用水)和城区绿化与河湖补水组成。对晋城市市区、代表性的县(市)进行分类用水调查。

调查年份为1998年和2000年,其中2000年必须分项调查。

通过全市调查资料的汇总和分析,可对不同经济发展水平和不同水资源条件地区的城镇节水水平做出评价。

要求对全市城镇生活用水情况进行调查。

2.城镇生活用水情况变化趋势调查分析

为了分析不同城镇生活用水的变化趋势,在流域内,按城市人口规模(晋城市市区及各县城人口均在50万以下,属中小城市),选择不同经济发展水平的城市作为典型分析城市。

收集1980年以来的用水和有关社经资料,分析用水情况的历史变化及其影响因素,为未来不同水平年城镇生活用水定额的分析提供依据。

典型城市历年生活用水情况调查要求1990年以后分项进行,1990年以前的公共用水可合并调查。

3.现状城镇生活用水定额调查分析

现状城镇生活用水定额是由供水部门制定的,有不同级别的规定和标准。各县应根据当地城镇生活用水现状和增长趋势调查,进行合理性分析,为制定不同水平年的城镇用水定额提供依据。

6.2.4 工业分类用水定额调查分析

1.工业分类万元产值取水量调查

通过全市调查资料的汇总和分析,结合2000年有关统计年鉴,对全市及不同经济发展水平和不同水资源条件地区的城市工业用水和节水水平做出评价(由专题完成)。

同一行业不同企业之间用水、节水水平差距很大,为制定用水定额,在取水量大的火电、化工、冶金、煤炭等行业中,按照企业规模选择一定的典型企业进行调查。

2.工业分类单位产品取水量调查

单位产品取水量情况特别复杂,尤其是多产品企业,各产品用水循环串用,单项产品的用水难以划分,各企业间同一产品的取水量差别特别大,应尽量收集近期有关企业开展的产品用水水平衡测试成果,同时应考虑进行一部分有代表性的企业水平衡测试工作。

3.工业用水、节水变化趋势调查分析

分析工业用水和节水的变化趋势,收集主要用水行业1980年以来的有关用水指标资料,分析用水、节水的变化趋势及其影响因素,为未来不同水平年工业用水定额预测提供依据。

通过实际调查资料的整理,采用多元统计分析方法,分析不同行业的节水水平、发展趋势;分析工业水价、节水投入、设备更新以及节水、减污政策等因素的影响。

6.2.5 农村生活用水指标分析

农村生活用水除居民住宅用水外,还包括牲畜用水在内。

通过对全市历年农村生活用水调查资料的汇总和分析,可对不同经济发展水平和不同水资源条件地区的农村生活用水情况和节水水平作出评价,并对农村生活用水指标变化趋势作出分析。

6.3 节水标准与指标

在现状用水调查和各行业用水定额、用水效率分析的基础上,根据对当地水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平、水价等因素的分析,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与用水标准,通过采取综合节水措施,确定各县的分类用水定额、用水效率等指标及其适用范围。

(1)生活节水指标。城镇生活节水的重点是减少浪费和损失,主要体现在通过提高水价和节水器具的普及程度、减少损失、增强节水意识等,将用水量和用水定额控制在与经济社会发展水平和生活条件改善相适应的范围内。要求以县级行政区为单位,分析各类城市及城镇要求达到的生活用水定额、城市最低管网损失率等。

(2)工业节水指标。工业分行业节水指标包括:火电、冶金、石化、纺织、造纸、其他一般工业的节水定额,各行业要求达到的重复利用率等。要求按省级行政区分类确定。

(3)建筑业及商饮服务业节水指标。要求按省级行政区分类确定。

(4)农业节水指标。包括小麦、玉米、棉花、蔬菜、油料等主要作物以及林果地、草场等在高水平节水条件下的灌溉定额,可能达到的灌溉水利用系数(分井灌区、渠灌区、井渠混合灌区)以及牲畜、渔业节水定额等。农业节水指标按市级行政区分不同类型分析确定。

6.4 节水潜力分析

节水是晋城市社会经济可持续发展和水资源规划的重要组成部分。在分析用水现状和变化趋势的基础上,参照国内外先进水平,确定不同投入、不同先进水平的用水定额,分析农业、城市生活和工业用水的节水潜力,必要时可采用模型进行分析和计算。节水潜力的分析必须建立在一定的基础上,如农业节水潜力分析应不低于现有农作物产量水平,城镇生活用水节水潜力分析应在充分节约用水的基础上,以尽量满足不同时期人民生活的需水要求为目标。

6.4.1 基本要求

(1)节水潜力是以各行业(或作物)通过综合节水措施所能达到的节水指标为参照物,分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的最大可能节水数量。

(2)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,结合各县分类(或作物)节水指标,计算各县和各行业(或作物)用水指标与节水指标之差,估算节水潜力。

(3)城镇生活节水潜力。分析现状各类城市生活用水定额与节水指标实现条件下定额之差、城市管网输水损失之差等。随着生活水平的提高,城市生活用水定额呈增加趋势,城市生活用水定额的变化是生活用水正常的需求增加与采取节水措施减少需求共同作用的结果,单从城市生活用水定额的变化不能全面反映节水的作用,应主要根据管网损失率的变化分析城镇生活节水潜力。

(4)工业节水潜力。分析各行各业现状用水水平与节水指标实现条件下用水定额的差距,计算节水潜力。

(5)建筑业和商饮服务业节水潜力。分析建筑业、商饮服务业现状与节水指标实现条件下用水定额的差距。

(6)农业节水潜力。分析种植业不同作物、林牧渔业(林果地、草场、牲畜、鱼塘)现状与节水指标实现条件下灌溉定额间的差距。分析井灌区、渠灌区、井渠混合灌区灌溉水利用系数提高的程度及其节水潜力。

6.4.2 农业节水潜力分析

1.工程型节水潜力分析

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式中:VG潜力为工程型节水潜力,万m3;WIR需灌为常规灌溉条件下的现状灌溉用水量,万m3;η灌,节为节水条件下可能实现的平均灌溉水利用系数;η灌,现为现状条件下的平均灌溉水利用系数。

2.资源型节水潜力分析

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式中:VZ潜力为综合资源型节水潜力,万m3;ETC为节水前综合蒸发蒸腾量,m3/亩;ETC为节水后综合蒸发蒸腾量,m3/亩;AZ为资源型综合节水面积,万亩。

这里ETC计算要分两种情况,一种是灌溉供水能够满足作物需水要求,农作物蒸发蒸腾量等于其最大蒸发蒸腾量;另一种是灌溉供水不能满足农作物的需水要求,农作物蒸发蒸腾量小于其最大蒸发蒸腾量,这时的农作物蒸发蒸腾量需要根据农作物生长期降水量、灌溉供水量以及土壤特性进行计算。

3.节水方案与投入产出

任一区域无论工程型节水或资源型节水,都存在多种组合节水方案及其投入产出结果,对其进行筛选的主要原则:①群众自愿接受;②同时能够满足式(12)、式(13)关系。分析节水投入产出,首先应有各主要单项节水措施投入产出指标系列资料;其次,应进行分区节水模式与投入产出关系分析;最后,列出灌溉节水规划方案及其投入产出汇总指标。

6.4.3 城镇生活节水潜力分析

1.现状用水节水水平评价

分析典型市、县1980年以来城镇生活用水(包括居民生活用水和公共用水)增长趋势,并与国内外城镇生活用水定额进行比较,对生活用水定额和节水水平做出评价。

2.节水措施和影响因素分析

分析适度提高水价对节水潜力的影响。对资金投入和节水措施(包括法律、法规、水价制定机制、减少管道漏损、采用和更新节水器具等)的预期效益(包括节水减污效益)进行分析。

3.规划水平年节水潜力分析

根据经济社会发展水平、水资源条件、水费支出的经济承受能力,并参照建设部《中国城市节水2010年技术进步发展规划》中不同城市规模的人均生活用水定额指标,提出不同发展水平(水平年)城镇生活用水的节水目标、用水定额,分析节水潜力。

6.4.4 工业节水潜力分析

1.现状工业节水水平评价

(1)结合1980年以来产业结构调整情况,分析产业结构调整与工业节水的定量关系。

(2)通过对1980年以来产业结构变化和不同行业用水指标(万元产值取水量、重复利用率、冷却水循环率等)的变化情况(包括用水增长情况、重复利用率和弹性系数变化情况)占工业生产总值的比重和节水投资占扩大再生产投资的百分比等影响因素的分析,对节水效果进行定量评价。

收集1980年以来不同时期开源、节水工程的类型和有关技术经济指标。考虑到资料比较缺乏,应适当进行抽样调查,通过开源、节流工程的效益、费用分析,对不同地区开源、节流工程措施的实施情况进行评价。

(3)调查内容:开源、节流工程的效益、费用等。

(4)开展节水型工艺技术现状调查,通过对逆流漂洗等高效节水洗涤工艺、物料换热技术和其他节水型或无水生产工艺等投资和效益的调查,对工艺节水潜力进行评价。

(5)通过同行业不同企业之间用水、节水水平的对比和与国外先进水平对比找出差距和问题。

2.工业节水目标和不同节水途径的潜力分析

工业节水规划原则和工业节水发展目标:主要依据国家经贸委、水利部等六部委文件《关于加强工业节水工作的意见》提出的“十五”及2010年目标和《全国节水规划纲要》提出的原则,制定2010年和2030年工业节水目标。

3.规划水平年节水潜力分析

根据工业节水目标和不同水平年经济发展水平、产业结构调整情况、节水型工艺技术进步、开源节流投资力度和效益费用分析,对不同水平年各工业行业用水定额和综合节水潜力做出定量分析。

6.4.5 农村生活节水潜力分析

农村生活用水水平很低,但对于给排水条件较好的农村(特别是小康村),应通过一定的典型调查分析其节水潜力。

6.5 传统水源开发潜力分析

传统水源主要指可供利用的地表水和地下水资源。传统水源开发潜力是指水资源合理开发可增加的供水能力。水资源开发潜力分析以水资源可利用量为控制条件,充分考虑技术经济因素、水质状况以及对生态环境的影响。分别进行地表水源开发潜力和地下水源开发潜力分析。

6.5.1 地表水源开发潜力

地表水源开发潜力主要分析规划新建及在建工程新增的供水能力以及通过对病险水库加固改造、供水工程及灌区工程的完善配套和更新等增加的供水能力。新建工程包括大型骨干工程、中型工程和分布在各三级区内的小型供水工程。

1.新建及在建大型及中型水源工程

新建及在建工程包括蓄引提等水源工程。主要工作内容:收集有关工程的规划设计资料,了解工程规模、任务、供水范围和对象、主要技术经济指标等,分析工程的作用和工程建成后增加的供水能力以及单方水投资和成本等指标。有条件的地区将新建工程与现有工程结合成新的供水系统,进行长系列调节计算,分析新增的可供水量。大型及中型工程是骨干工程,也是分析工作的重点。

2.病险水库加固改造

收集本区大型及重要的中型病险水库加固改造的有关资料,分析病险库发生的原因,加固改造采取的主要措施,实施的计划和安排,加固改造的作用和增加的供水量。

3.供水工程及灌区工程配套更新

收集供水工程及灌区工程配套更新的有关资料,分析影响工程配套的主要制约因素、完善配套的可行性和时间安排,分析配套更新对增加供水量和提高供水保证率的作用。

4.小型供水工程

小型蓄引提工程分布面广,收集各三级区小型工程最近几年实际供水量、工程技术经济指标,分析新建工程的规划安排、作用和投资。

5.现有水库的管理调度潜力

充分发挥现有水库的管理调度潜力,包括如下两方面:

(1)调度潜力。晋城市水库多建于20世纪50~60年代,在此之前正处于偏丰水期,水文系列资料反映的来水量较现在偏大,由此所定的防汛水位偏低,汛期前,水库不敢蓄水,后期不敢及时收尾巴水,而汛期恰恰是水库最主要的补水季节,这里有着相当大的利用潜力。要对全市水库运行状况进行普查,选择具有代表性的或主要水库进行调度分析,增加兴利库容,在确保安全的前提下,可最大限度地提高汛期来水利用率。

(2)水库淤积库容挖潜。市内绝大多数水库为多泥沙水库,运行几十年来,淤积情况比较严重,有些水库的淤积量已超过了淤积库容,应研究合理可行的清淤方案,增大水库的兴利库容。

6.5.2 地下水工程开源潜力

地下水的开发潜力则以地下水可开采量作为控制条件,分析未超采地区的分布范围、开采条件及近期增加开采量的可能性。

主要工作:收集地下水资源量、可开采量及分布情况、地下水超采情况、地下水开发利用规划等资料。分析未超采,尚有开采潜力的地区分布情况以及可能增加的开采量。

6.6 非传统水资源开源潜力分析

非传统水资源主要指雨水资源开发利用、废污水处理回用等。提出当前每一种利用方式利用单方水的投资和效益,目前利用情况(利用量),今后的规划利用量。

6.6.1 雨水资源开发利用

雨水资源开发利用主要指人工增雨和农村水窖等微型蓄水工程(集雨工程)、城市雨水储蓄工程及雨水渗透设施和洪水灌溉等。雨水利用对提高农业灌溉和城镇供水能力、减轻城市排水系统和灌溉缺水压力、减少雨季溢流污水和改善生态环境均有较大的作用。

建设水窖等微型蓄水工程(集雨工程)是解决黄土高原山区农村人畜饮水的重要措施,同时可解决部分庭院经济、果树等灌溉用水,应认真总结经验作好发展规划。

晋城市近年来在人工增雨方面,已取得一定成效,并积累了许多经验,也有不少研究成果,应尽可能加以利用。

1.农村雨水利用调查与发展趋势分析

农村雨水资源开发利用主要指利用集流场、旱井(窖)、微型集蓄雨水技术和节水补灌技术,在无地面水、也无地下水开源条件的地区,开发利用雨水资源。其开发利用技术主要包括:雨水汇集技术(如汇集雨水的办法以及每种汇集雨水方法所需条件与集流场设计规划技术等)、雨水集蓄技术(如各种蓄集雨水的工程方法与技术及其适用条件与施工技术要求等)、雨水集蓄工程的配套设施(如雨水净化设施,水源的输水、排水系统,水源机泵及配套设备等)、雨水集蓄工程的节水灌溉技术(如滴灌技术、渗灌技术、抗旱坐水种技术,地膜穴灌技术,垄膜沟灌技术等,以及各种灌溉方式的适用条件,适用作物和灌水技术要求等)、主要农作物的集雨灌溉模式及其灌溉效益等。

农村雨水利用工程现状调查应包括分析农村水窖、水池等措施在解决农村人畜饮水和抗旱灌溉的作用,收集雨水利用工程的有关投资和效益指标等。在调查基础上,结合国内外相关资料,对雨水利用发展潜力做出分析预测。

2.城市雨水利用现状调查与发展趋势分析

城市雨水利用设施包括储水工程(截流坝堰和调节池等)和增加雨水入渗工程两类。通过调查,分析雨水利用的效果和有关投资、效益指标。调查年份为2000年现状情况,并对其发展趋势做出分析预测。

3.洪水灌溉与回补地下水情况调查

分区调查洪水灌溉使用量。

6.6.2 废污水处理回用

(1)现状废污水排放情况调查。调查废污水产生量,处理排放情况及处理投资情况。调查年份为2000年。分城镇生活污水、非污染工业行业废水、污染行业(如化工、洗煤、焦化、冶金、印染、制革、造纸、电镀等)污水排放情况。调查范围为典型企业,按不同行业和企业规模选择。每个行业典型企业一般要选3家以上。

投资按总投资分摊规定计算2000年当年分摊的历年投资总和,运行费为当年数。

(2)污水处理工程情况调查。调查内容包括分区已建工程、在建工程以及2010年前拟建工程的数量、处理能力、投资及已建工程的实际处理量。

(3)废污水排放现状评价。根据调查情况做出废污水排放的现状评价,指出存在问题及与先进国家的差距。包括超标污水排放造成的河流污染与土壤污染。

(4)废污水回用情况调查。调查年份为2000年。调查内容主要有废污水农业灌溉情况调查,如污水灌溉作用、污水不合理灌溉造成的问题,废污水市政用水利用情况调查,城市中水设施使用情况调查等。

(5)废污水处理回用投资效益分析。

(6)替代传统水资源潜力分析。

6.7 节水方案

(1)根据估算的节水潜力以及各水平年水资源供需分析反馈的缺水状况,拟定逐步加大节水力度的方案,明确分阶段采取的节水措施及其相应的技术经济指标,估算各计算分区不同水平年的节水量,并依据水资源需求预测的结果,确定对需水量的减少量,供进一步进行供需分析和水资源配置选用。在水资源紧缺地区,水资源供需分析和合理配置,需要进行多次反馈分析,以水资源配置最终确定的供需基本达到平衡所采用的方案作为节水的推荐方案。

(2)与需水预测成果相对应,分别提出“基本方案”和“强化节水方案”两套方案。“基本方案”为现状节水力度水平下的方案,“强化节水方案”为在经济合理、技术可行的条件下,增加节水投入力度的方案(此方案应与水资源配置的推荐方案相一致)。

(3)“强化节水方案”的节水量是指在需水预测中,“强化节水方案”比“基本方案”减少的需水量,即在“基本方案”的基础上,加大节水投入力度所能够节约的水量(“基本方案”与“强化节水方案”的水资源需求预测详见本《大纲》需水预测部分)。

(4)节水投资估算不仅包括节水工程的投资,还应包括非工程措施的费用。除估算总投资外,还应分析其投入与发展机制,提出分期实施意见。

(5)节水效益评价是指预期规划方案实施后可能产生的经济、社会、环境等方面的影响。包括环境影响、经济效益和对经济社会发展的综合评价。要求从社会、经济、环境的角度,按不同水平年分别阐述规划实施后的整体作用及可能带来的有利和不利影响。节水效益评价宜采用多种方法进行分析,以求评价更为客观和全面。