摘 要： 杭州市在社会经济发展的同时, 水资源短缺等问题逐渐凸显, 为更好地了解杭州市水资源状况和水资源开发潜力, 本文结合杭州市水资源现状, 对全市2017年水资源总量、质量及水资源配置情况作了简要分析, 基于水资源负载指数分析方法计算并分析了杭州市水资源开发利用程度。通过分析2012—2016年杭州市水资源开发潜力, 揭示了杭州市各区县水资源开发潜力的差异。
关键词： 杭州市; 水资源开发; 水资源负载指数; 潜力分析;
Abstract： With social and economic development in Hangzhou, problems such as shortage of water resources are gradually highlighted. In order to better understand the water resources situation and water resources development potential in Hangzhou, this paper briefly analyzes the total amount, quality and allocation of water resources in the city in 2017.The degree of water resources development and utilization in Hangzhouis calculated and analyzed, based on the water resources load index analysis method. By the analysis of water resources development potential in Hangzhou from 2012 to 2016, the differences of water resources development potential among districts and counties in Hangzhou are revealed.
Keyword： Hangzhou; water resources development; water resources load index; potential analysis;
水资源是基础性资源和战略性资源, 是生态环境不可或缺的控制因素, 本文通过对水资源的分析和研究, 增强人们对水资源的认识和理解, 使水资源开发及利用更加合理。水资源开发利用潜力是衡量一个地区水资源短缺程度的重要标志。随着杭州市经济的发展, 工农业生产与生活对水的依赖程度越来越高, 各种各样的水开发利用问题纷纷而来。一方面, 人类的生产、生活及生态用水给水资源系统构成了巨大的威胁;另一方面, 人类对水资源的巨大需求还在不断地增加, 进一步给水资源开发、保护与管理带来挑战。掌握杭州市水资源开发现状与开发潜力, 加强对杭州市水资源的保护与管理, 对实现全市水安全、水生态、水环境与经济社会的协调发展意义重大[1]。
1、 研究区概况
杭州市位于中国的东南沿海北部, 浙江省的北部。杭州市地貌类型较为复杂, 西南部为山丘过渡地区, 天目山为主要山脉, 东北部平原地区存在部分残丘地貌, 地势比较低平。其中, 平原地区又被分为钱塘江、笤溪、浦阳江3个平原区[2]。杭州山区面积占总面积的65.6%, 主要集中在杭州市的西部、中部与南部地区;平原地区占比为26.4%, 集中分布在杭州的东北部地区。全年平均气温17.8℃, 平均相对湿度为70.3%, 降水量年际波动较大, 年内分配较为不均, 多年平均降水量约为1664mm, 多年平均降水天数约150天, 年日照时间1765h左右。由于冬夏季风交替存在, 夏季高温炎热, 春季时有倒春寒, 秋季阴雨天气较多, 冬季寒冷冻害等气象灾害常有发生[3]。
杭州市主要有江南运河、东苕溪、钱塘江三大河流, 分属于太湖、钱塘江两大水系。杭州市主城区所在的东部平原地区河流相互交错, 大小湖泊分布其间, 水系相对发达。市内有河流400余条, 其水体类型包括了江、河、湖、海、溪, 是一座名副其实的“五水并存”的城市。全杭州市共有大型水库4座、中型水库13座, 2017年水库总蓄水量133.90亿m3, 其中大型水库总蓄水量131.89亿m3, 中型水库总蓄水量2.01亿m3。
2、 水资源现状分析
2.1、 水资源数量
杭州市近6年的平均水资源总量为187.41亿m3, 其中地表水资源量为185.29亿m3, 地下水资源总量34.30亿m3, 其中重复计算水量32.18亿m3。2017年全市水资源总量146.87亿m3, 比多年平均值少21.60%;全市地表水资源量为144.95亿m3, 比多年平均值少21.77%;地下水资源量为29.63亿m3, 比多年平均值少13.62%。地表水资源量空间分布与降雨量空间分布大体相似, 由东部的平原向西部的山区逐渐递增, 钱塘江流域和东苕溪流域最大连续4个月径流量出现在4—7月, 分水江流域出现在3—6月。全市产水系数0.57, 产水模数88.50万m3/km2。
2.2、 水资源开发利用
a.供水量:2017年杭州市总供水量为33.47亿m3, 其中地表水供水量为33.18亿m3, 占总供水量的99.13%;地下水供水量为0.12亿m3, 占总供水量的0.36%;其他水源供水量为0.17亿m3, 占总供水量的0.51%。
b.用水量:杭州市总用水量为33.47亿m3, 其中生产用水量21.32亿m3, 占总用水量的63.70%;生活用水量11.25亿m3, 占总用水量的33.61%;生态用水量0.90亿m3, 占总用水量的2.69%;市区总用水量27.80亿m3, 占总用水量的83.06%。
c.耗水量:杭州市总耗水量16.50亿m3, 平均耗水率49.3%, 其中生产耗水量11.41亿m3, 占总耗水量的69.15%;生活耗水量4.27亿m3, 占总耗水量的25.88%;生态耗水量0.82亿m3, 占总耗水量的4.97%。
全市供水、用水、耗水量结构见图1。
图1 杭州市供水、用水、耗水量结构
2017年杭州市人均水资源量为1948.20m3, 年人均综合用水量353.50m3;城镇居民的年人均生活用水量为58.60m3, 农村居民的年人均生活用水量为52.40m3, 城镇公用的年人均用水量为80.30m3, 农田灌溉的年亩均用水量为418.60m3, 人均水资源占有量为1551.20m3, 水资源占有率22.8% (不含过境水资源量) 。
2.3、 水资源质量
杭州市共有148个水功能区, 参与评价的有98个, 其中77个达到了Ⅲ类水质标准, 水功能区水质达标率为78.6%, 共77个达到水功能区目标水质要求, 空间分布上山区明显好于平原。其中钱塘江流域共有63个水功能区参与评价, 有54个水功能区已经达到Ⅲ类水质标准, 有50个水功能区已经达到水质目标要求, 未符合要求的水功能区主要超标项目为总磷。苕溪流域参评的水功能区为15个, 达到Ⅲ类水质标准并达到水功能区水质目标的均为14个, 总体上水质稳定, 只有1个水功能区总磷超标。运河流域参评的水功能区为20个, 达到Ⅲ类水质标准的有13个, 主要超标项目为氨氮和总磷。全市列入最严格水资源管理制度考核的水功能区87个, 主要考核氨氮和高锰酸盐指数两个指标, 79个达标, 达标率为90.8%。
通过以上分析可以看出, 杭州市的水资源总量较为丰富, 但人均水资源量略低于全国人均水资源量2068.31m3的水平, 供水主要以地表水为主, 地表水开发利用程度相对较高, 地下水开发利用程度相对较低, 具有一定开发潜力, 生产用水量占杭州市总用水量一半以上, 市区用水量占到总用水量的八成以上。生产耗水量占总耗水量近七成, 生态用水量与生态耗水量均偏低。全市水质除少数几个功能区未达标外, 水质情况总体偏好。
3、 水资源开发潜力分析
3.1、 分析方法
水资源负载指数法广泛用于区域水资源可持续性评价、水资源承载力评价与合理开发等方面, 是水资源基础情况研究和水资源开发潜力评价的重要指标[4], 水资源负载指数的物理意义是区域的降水、人口决定水资源的需求量, 利用这个数据与水资源量之间的关系反映水资源的利用程度及判断今后水资源开发的难易程度, 其计算公式如下[5]:
C=KPG√WC=ΚΡGW
式中:C为水资源负载指数;P为人口数量, 万人;G为国内生产总值, 亿元;W为水资源量, 亿m3 ;K为与降水有关的系数, 其取值公式为
式中:R为降水量, mm。
根据C值可以把不同地区水资源开发利用潜力划分为6级[6], 分级结果及其物理意义见表1。
表1 水资源负载指数分级
3.2、 杭州市水资源开发潜力分析
水资源承载力的分析数据来源于杭州市水资源公报、杭州市统计年鉴、杭州市国民经济和社会发展统计公报以及各县区国民经济和社会发展统计公报, 在现有的资料基础上, 利用水资源负载指数方法计算了杭州市2012—2017年的水资源负载指数, 给出了相关的评价级别, 用于综合分析杭州全市水资源开发利用潜力状况, 其计算结果见表2。
表2 杭州市水资源负载指数
从表2可知, 杭州市2012—2016年水资源负载指数等级均为Ⅱ级, 说明杭州市这5年水资源利用程度高, 水资源开发潜力不大, 今后水资源进一步开发很困难;2017年全市的水资源负载指数为Ⅰ级, 水资源利用程度很高, 开发潜力很小。
3.3、 杭州市各地区水资源开发潜力分析
2017年, 杭州市各区县的水资源负载指数计算结果见表3。
表3 杭州市各地区水资源负载指数
杭州市各区县的水资源负载指数为:市辖区>桐庐县>临安市>建德市>淳安县。建德市、桐庐县、临安市的水资源负载指数等级均为Ⅲ级, 水资源利用程度中等, 开发潜力较大, 今后水资源进一步开发条件中等;淳安县水资源负载指数等级为Ⅳ级, 水资源利用程度较低, 开发潜力大, 今后水资源进一步开发比较容易;市辖区的水资源负载指数值大于全市的平均水平, 明显大于各县市的负载指数值, 负载指数等级为Ⅰ级, 水资源利用程度很高, 开发潜力极小, 属于严重缺水的地区。
4 、结 论
本文以杭州市水资源开发利用现状为基础, 选用水资源负载指数的方法, 探讨了杭州市近6年水资源开发的潜力, 揭示了杭州市水资源开发潜力的空间格局与县区差异, 并得出如下结论。
a.杭州市水资源总量相对丰富而人均水资源量偏低, 随着未来人口的增长以及经济社会的发展, 杭州市水资源短缺问题将会更加突出。
b.杭州市2012—2017年中水资源负载指数最小的一年为2012年, 开发潜力亦最大, 负载指数最大的为2017年, 开发潜力最小, 水资源开发潜力呈减小趋势, 整体来讲, 全市的水资源利用程度高, 开发潜力小。
c.从空间上来说, 杭州市各地区的水资源开发利用程度明显小于市辖区, 由于市区的人口密度大以及经济的发展, 各行业对水资源的巨大需求已经对杭州市的水资源造成压力, 这一矛盾短期内无法改变, 应加强节水, 利用好再生水及过境水, 有条件时从外流域调水。
参考文献
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[2] 李美香, 黄昌硕, 盖永伟, 等.基于偏好熵权物元可拓模型的水资源和水生态可持续利用评价[J].水利科技与经济, 2016, 22 (6) :80-85.
[3] 黄木易.快速城市化地区景观格局变异与生态环境效应互动机制研究[D].杭州:浙江大学, 2008.
[4] 钱筱暄, 孙传辉, 许一, 等.基于负载指数的皖中皖北地区水资源开发潜力研究[J].中国农村水利水电, 2013 (10) :49-50.
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