永城市水资源状况及其开发利用分析

张本元

（河南省商丘水文水资源勘测局，河南商丘 476000）

永城市水资源状况及其开发利用分析

张本元

（河南省商丘水文水资源勘测局，河南商丘 476000）

永城市是一个缺水严重的城市，2010年人均水资源量237m3/人，约为全国人均水资源量的十分之一、全省人均水资源量的一半，水资源量相对不足，且地表水水质较差，利用率较低。该文统计分析永城市现状水资源供水能力和需水量，并对不同来水频率情况做了供需平衡分析；结合水资源开发利用程度，总结出水资源开发利用存在的主要问题。

永城市 水资源 开发利用

1 概况

1.1 地理位置

永城市位于北纬33°43′～34°18′，东径115°58′～116°39′之间，地处华北平原的东南边缘，为黄淮冲积平原的交接部位，南部、东部、北部与安徽省的砀山、濉溪、涡阳、亳州等县（市）为邻，西部与夏邑县相接。南北长约72Km，东西宽约62Km，全市面积1994Km2。地势平坦，为豫东最大的县级市。全市共有29个乡镇，总人口149.44万。

1.2 河流水系

流经永城市的主要河流有王引河、沱河、浍河、包河四条，均属淮河流域、洪泽湖水系，为典型的平原季节性河流。年内洪水期与干旱季节的水位、流量相差悬殊。

1.3 气象

永城市属暖带半干旱、半湿润季风气候，春暖、夏热、秋凉、冬寒，四季分明。月平均最低气温-5.1℃（1月），月平均最高气温32.4℃（7月），年平均气温14.0～14.3℃，极端最高气温41.5℃，最低气温为-23.4℃。多年平均相对湿度71%。年平均日照时数2300小时左右，年日照率为52%。初霜一般在10月下旬，终霜期约在3月下旬，最晚到4月下旬，无霜期207天。多年平均降水量805.6mm，年水面蒸发量972mm，干旱指数1.21。

2 水资源量及其开发利用分析

2.1 水资源状况

（1）降水量。永城市平均年降水量805.6mm，年降水总量16.06亿m3。

（2）地表水资源量。永城市多年平均地表水资源量17756.2万m3，折合径流深89.0mm。

（3）地下水资源量。全市多年平均地下水资源量为34697.2万m3/a，按矿化度分区，全市淡水区地下水资源量为34111.1万m3/a（矿化度≤2g/L），微咸水区地下水资源量为586.1万m3/a。

（4）水资源总量。永城市多年平均地表水资源量17756.2万m3，降水入渗补给量32111.0万m3，全市水资源总量49867.2m3，产水模数25.0万m3/km2。

（5）水质概况。永城境内主要河流有沱河、包河、浍河等，根据多年对永城境内主要河段河流水质监测，依据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）进行综合评价，结果表明：沱河、包河、浍河、王引河汛期、非汛期、全年水质在Ⅴ类。

全市浅层地下水相当一部分是因为总硬度、氟化物、矿化度等天然水化学主要成分含量较高，或因氟化物等水化学异常项目造成的，属于人为影响造成的污染只是一部分，总硬度、矿化度、氟化物、硫酸盐是永城市地下水的主要超标物。

2.2 水资源开发利用分析

2.2.1 现状供水工程情况

根据分析永城市具体情况，永城市供水工程主要有农村提水及机电井供水工程和城市供水工程。

永城市共修建了中、小型拦河闸26座，其中四条骨干河道上建有中型拦河闸7座，主要支流上小型拦河闸19座。流动提灌站100多处，地表水现状供水能力4500万m3。

永城市现有灌溉机电井3.62万眼，其中农用井3.61万眼，城镇生活、工业用水机井约96眼。地下水现状供水能力34100万m3。另外，永城市有生产矿井5座，每年矿井排水约3600万m3。

2.2.2 供用水现状

根据2005～2010年分析区供用水资料分析，平均供水量27537 万m3，其中地表水供水量2697万m3，占总供水量的9.79%，地下水供水量24840万m3，占总供水量的90.21%。在行业用水中，农业用水15320万m3，占总用水量的55.63%，工业用水8626万m3，占总用水量的31.33%，生活及环境用水3591万m3，占总用水量的13.04%。

永城市水资源开发利用以地下水利用为主，地下水源供水量占总供水量的96.2%；地表水源占3.8%。在地下水的开发利用中以浅层地下水为主，占地下水供水量的87.4%。

2.2.3 用水水平分析

永城市近几年用水量较为稳定，各项用水指标分析如下：

2010年永城市农田实灌溉面积150万亩，农业灌溉用水量为15350万m3，亩均用水量为103m3/亩。工业增加值167.15亿元，工业用水量为9658万m3，工业万元增加至57.8m3/万元。2010年永城市城镇人口49.22万人，城镇生活用水量为1779万m3，则城镇生活用水指标为99L/（人·d）。

3 水资源开发利用存在的主要问题

（1）农业灌溉用水利用率低，浪费严重。由于永城市大部分节水与灌溉工程设施不配套，建筑物老化，失修严重，导致利用率不断降低。灌区工程多建于上世纪六、七十年代，原配的渠系建筑物不仅数量少，且多为“三边”工程，标准低，不配套，目前已运行四、五十年，老化失修严重。近年来，通过节水灌溉、干旱片治理、安全饮水、灌区配套技改等各项目的实施，使小区域渠系配套得到适当改善。但从整体上看，灌区灌溉效益扔不断衰减，田间配套工程少；渠系水利用系数不足0.5，灌溉水浪费严重，不符合节水灌溉的要求。

（2）地下水存在浪费现象。随着县城的不断发展、扩建，地下水存在滥开滥采现象，缺乏管理措施。

（3）水污染源管理不规范。近年来，县城工业和乡镇企业快速发展，但有些企业的污水处理设施落后，排放不达标，加之乱倒垃圾、废渣现象严重，使得水质受到污染。

（4）自备水源问题。永城市大部分企业采用自备井来满足生产和生活需求，自备水源多无消毒设施，供水水质较差，影响居民身体健康；自备水源设备利用率低，造成投资浪费，也给地下水资源管理带来相当大的难度。

（5）水资源量相对不足。2010年永城市总人口149.44万人，耕地178.3万亩，人均水资源量237m3/人，约为全国人均水资源量的十分之一、全省人均水资源量的一半。水资源量相对不足，且地表水水质较差，利用率较低。

（6）地表水。地表水资源是本区域内降雨形成的径流量，受气候和自然条件等因素影响，当地地表水资源开发利用上存在着一定的困难。一是降雨在时间分布上极不均匀，70%左右的降雨集中在汛期，以至产流过于集中，大部分径流无法利用；二是水体污染严重，无法利用。

（7）地下水。永城市浅层地下水水质较差，根据2004年农村饮水现状调查统计，永城市氟超标涉及的乡镇有27个，199个行政村；盐超标涉及的乡镇有15个，69个行政村，地下高污染水涉及到乡镇有8个，29个行政村，饮水困难人数39.6万人。因此目前人们把目光集中到深层地下水。深层地下水的淡水层埋深大，且远离补给源，开采后很难恢复。

4 水资源利用预测与分析

4.1 预测原则

预测的原则是按照永城市总体发展规划目标，考虑产业结构调整，城镇发展水平，确定各用水部分的社会经济发展指标；各项用水定额的选用，既要考虑经济发展和生活水平改善，又要体现节约用水，对需水量的年增长率进行合理控制，使预测成果尽可能符合当地社会经济发展的实际。

4.2 社会经济发展预测

社会经济发展指标预测是需水预测和水资源合理配置的重要依据。社会经济发展指标预测主要包括人口、城镇化水平、国民经济发展及结构预测、土地利用与灌溉面积发展预测等。

2010年，永城市总人口达149.44万人，其中城镇人口26.94万人；农村人口122.50万人。预测2011—2015年全区总人口年均增长率为5.3‰，2015年全区总人口达到153.44万人，其中城镇人口将达到27.66万人，农村人口达125.78万人。

根据《永城市国民经济和社会发展“十二五”规划》，年增加7.5%，2015年工业增加值将达到239.96亿元。

2010年永城市大牲畜15.5万头，小牲畜113.5万头，自然增长率为5%，到2015年，永城市大牲畜存栏21.7万头，小牲畜存栏159.2万头。

2015年永城市农田实灌溉面积达152万亩。

4.3 需水指标预测

根据《室外给水设计规范》综合考虑现状与发展因素，结合全省平均用水量水平，2010年永城市城镇综合生活用水量指标为115L/ d·人。预测2015年将达到130L/d·人。

2010年永城市工业综合用水指标（取新水）为57.8m3/万元，综合预测2015年工业综合用水（取新水）指标为52m3/万元。

2010年永城市农村生活用水定额为60L/人·d，考虑到今后农村生活水平的提高，用水量适当增加，2015年农村生活用水定额62L/ 人·d，大牲畜用水指标采用40L/头·d，小牲畜采用20L/头·d。

表1 论证分析区规划水平年、不同保证率需水量预测表单位:万m3

表2 永城市分区地表水可利用量分析计算成果表单位:万m3

表3 永城市不同保证率可供水量计算成果表单位:104m3

表4 不同保证率供需水量平衡表万m3

2015年永城市灌溉水利用系数将由2010年的0.50提高到0.58，农田灌溉定额在规划的基础上适当降低，2015年50%、75%保证率灌溉净定额120m3/亩，140m3/亩。

4.4 需水量预测

根据上述社会经济发展指标和用水定额指标，预测2015年各部门的需水量。

（1）农业需水量预测。2015年全县灌溉面积将达到152万亩。50%、75%保证率农业灌溉需水量分别为：18240万m3、21280万m3。

（2）生活及工业需水量预测。根据上述社会经济发展指标和分析选用的用水定额，预测2015年永城市城镇生活需水量为2398万m3，农村生活需水量为2030万m3，农村牲畜需水量为1479万m3，工业需水量为12477万m3。

（3）公共及生态需水量预测。根据河南省水资源公报，2010年永城市建筑业及第三产业用水量为785万m3，增长速率按10%考虑，预测2015年永城市建筑业及第三产业需水量为1264万m3。

（4）总需水预测。预测结果表明：2015年永城市50%、75%保证率年份总需水量分别为：36624万m3、39664万m3。详见表1。

4.5 供水量预测

按永城市现有供水工程和2015年前建成投入使用的工程，进行不同规划水平年可供水量预测分析。

（1）城市供水工程。目前，永城市共有中深层供水井106眼，配套85眼，单井涌水量60m3/h，开采时间每日8小时，则永城市中深井目前实际开采量为4.08万m3/d（1489.2万m3/a）。

（2）地表水可供水量。永城市地表水可利用量计算采用倒算法，通过计算得出永城市境内的浍河黄口站及沱河永城站的地表水可利用量。

全市多年平均地表水可利用量6672.4万m3，占多年平均天然径流量17756.2万m3的37.8%（见表3）。永城市50%保证率地表水可利用量为4083万m3，75%保证率地表水可利用量为2050万m3（见表2）。

（3）地下水可利用量。采用可开采系数法进行可开采量的计算，经过分析计算永城市地下水可开采量为26022.9万m3，矿化度M≤2g/L可开采量25583.3万m3，矿化度M＞2g/L可开采量439.6万m3，全市平均可开采系数0.75，可开采模数为13.1万m3/km2。

（4）水资源总量可利用量。永城市水资源可利用总量为32205.3 万m3。

（5）深层地下水可供水量。永城市新近系松散盐类孔隙承压水资源量6806.9万m3/a，灰岩岩溶裂隙承压水资源量3605.94万m3/a。新近系承压水扣除侧向径流排泄量和越流排泄量可利用量3334.56 万m3/a，现状中深井已开采利用量1489.2万m3/a，剩余可利用量1845.36万m3/a；灰岩承压水近期已利用的矿井涌水3416.4万m3/a，矿井水未利用量262.8万m3/a。预计规划水平年深层地下水年可供水量在6500万m3/a左右。

（6）中水可利用量。污水处理后的回用水直接增加当地的可利用量，在一定程度上能降低缺水率。永城市污水处理厂目前日处理能力5.25万吨。拟新建污水处理厂2座，新增加日处理污水能力6万吨，新建污水处理厂建成后日处理能力达到11.25万吨。预计2015年中水回用70%，即年中水可利用量为2874万吨。

根据以上分析计算，永城市不同保证率可供水量成果详见表3。

4.6 规划水平年供需水平衡分析

2015年水平年P=50%和P=75%年份，论证分析区总需水量分别为36624万m3、39664万m3，可供水量分别为40969万m3、38936万m3，由此可见，2015年份可供水量P=50%平水年大于总需水量，余水4345 万m3，P=75%偏枯年缺水728万m3。不同保证率供需水量平衡成果详见表4。

从上述分析结果可以看出，2015年50%水平年论证分析区余水，75%偏枯年份缺水728万m3，缺1.84%。

5 结语

（1）永城市水资源开发利用以地下水利用为主，地下水源供水量占总供水量的96.2%；地表水源占3.8%。在地下水的开发利用中以浅层地下水为主，占地下水供水量的87.4%。

（2）根据供需平衡分析，2015年水平年P=50%和P=75%年份，论证分析区总需水量分别为36624万m3、39664万m3，可供水量分别为40969万m3、38936万m3，由此可见，2015年份可供水量P=50%平水年大于总需水量，余水4345万m3，P=75%偏枯年缺水728万m3。

（3）永城市存在水资源时空分布不均、水质下降、节水措施不足和供水设施老化等问题，应加强水资源管理，更加科学有效地开发和利用好水资源。

［1］永城市水资源综合规划.

［2］商丘市水资源公报.

［3］河南省水资源研究.

［4］商丘市统计年鉴.

［5］河南省水功能区划.