天津市水资源供需平衡分析及再生水回用研究.pdf

天洋市水资源供需平衡分析及再生水同削研究摘要天津是我国缺水最严重的城市之一，人均水资源占有量仅为1 6 0 m 3 ，为全国人均值的十六分之一，为世界人均值的六十分之一，远远低于国际公认的人均l 0 0 0 立方米的缺水下限水资源的短缺，给工农业生产和人民生活带来严重影H 吼为了解决天津的缺水问题，国家投入巨资建设了引滦入滓工程，数次引黄济津，并『F 在筹划南水北调工程，本市也采取了多项开源节流的措施，但水资源的短缺仍然是天津需要长期面对的一个严重问题十五届五中全会确定了“水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题”的新时期水利建设方针，为此笔者准备结合我市海河流域“建立于2 1 世纪流域经济与社会发展相适应的水资源保障体系、防洪安全保障体系和水生态环境保障体系的水利发展战略目标”构想，和实现天津市“建设节水型城市、发展大都市水利”的水利事业发展总目标提出我市( 重点为中心城区) 水资源与城市发展关系以及如何充分利用再生水资源解决我市缺水问题本文首先综述了天津市水资源基本概况，开发利用现状及存在的问题，将已通过采用时间序列法中的灰色预测法、趋势法，结构分析法中的多元回归法、弹性系数法( 工业) 、重复利用率提高法( 工业) 、指标法，以及比较法、统计资料分析等方法获得的数据对天津市供需水情况及各项指标定额进行预测和选取平均值，分析水资源的一次和二次供需平衡，并引入水资源承载力的概念，提出根据天滓市水源单一、时空分布不均等不利条件，采用节水、再生水回用、海水利用、开源工程、加强规划与管理、建立合理水价政策等措施来提高天津市水资源承载力，进而提出天津市水资源的优化配置方案。

本文最后通过介绍国内外再生水回用的现状，分析再生水回用的原则、方向及可行性，着重研究了天津市中心城区范围内再生水回用的方案及所带来的巨大的经济、环境和社会效益，进而提出了在当前再生水产业没有形成良好的氛围和市场机制的情况下，应加大政府管理力度，制定鼓励政策推进再生水产业发展的政策建议主题词：水资源供需平衡再生水回用天津市水资源供需平衡分析及再生水同川研究第一章天津市水资源研究1 ．1 基本概况1 ．1 ．1 葭然地理及气象水文‘1 1天津地处华北平原的东北部，海河流域下游，北依燕山，东临渤海，地理坐标介于北纬3 8 3 3 ’5 7 ■4 0 1 4 ’5 7 7 ，东经儿6 0 4 2 0 5 弘儿8 0 3 ’3 l ? 之间南北长约1 8 6 公里，东西最宽1 0 1 公里，海岸线长约1 5 5 公里天津全境地势西北高、东南低，有山地、丘陵、平原、低平海岸带等四种地貌类型，全市总占地面积1 1 9 1 9 ．7 平方公里，其中平原占9 4 ．2 ％，山区和丘陵占5 ．8 ％天津市气候特征主要受季风影响，属暖温带半湿润大陆性季风型气候，年内温差较大，四季分明春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季明朗气爽，冬季寒冷干燥。

冬季1 6 0 天左右，夏季1 0 0 天左右，春、秋季均为5 0 —5 5 天左右年平均气温在l l ～1 4 摄氏度之间，1 月份的月平均气温最低一般在．7 摄氏度以下，月平均最高气温出现在7 月，一般都在2 9 摄氏度以上，历史极端最高气温为4 2 ．7 摄氏度( 1 9 4 2 年6 月1 5 日) ，极端最低气温为一2 7 ．4 摄氏度( 1 9 6 6年) 多年平均降水量由北向南递减，在7 2 0 ～5 8 6 m m 之间年内降水集中在七、八月份，约占全年降水量的6 5 ％左右全市多年水面蒸发量平均在l 0 0 0 ～1 2 0 0 m m 之间，干旱指数1 ．6 ～2 ．O之间，年内四至六月份蒸发量最大，约占全年的4 5 ％1 ．2 河流水系天津位于海河流域下游海河流域是国家水环境保护重点的“三河、三潮”之一，包括海河和滦河两大水系，流经津、京、冀、鲁、豫、内蒙古等八个省、市、区，流域面积约3 0万平方公里天津全境占海河流域面积的3 ．5 5 ％，有1 9 条一级河流流经天津市，河道总长1 0 9 5 ．1 公里，分别属于北三河水系、永定河水系、大清河水系、海河干流水系、黑龙港运东水系和漳卫南运河水系等六大水系。

另外，1 9 8 3 年起建成引滦入津工程，形成了引滦河道系统，使滦河成为天津市的主要供水水源，滦河发源于河北省丰宁县，向北流经内蒙古自治区后，又向南流入河北境内，于乐亭县入渤海流域面积4 4 8 8 0 平方公早，其中山区4 4 0 7 0 平方公罩支流伊逊河上建有庙宫水库二F 流上建有潘家口和大黑汀两底水库，控制山区丽积的8 0 ％潘家口水库的薷水为天天律市水资源供需平衡分析及再生水同J _ | = | 研究津市和唐山市所利用天津市境内主要河流水库等水体有：引滦入津工程水系的于桥水库、州河、引滦明渠、尔王庄水库，北三河水系的旬河、蓟运河、还乡河、潮白新河、引淘入潮、青龙湾碱河、北运河、北京排水河，永定河水系的永定河、永定新河、新引河，海河干流水系的海河、新开河、金钟河、津河、卫津河、月牙河、南围堤河、外环河，大清河水系的大清河、子牙河、独流碱河、子牙新河、团泊沣水库，漳卫南运河水系的南运河、马厂碱河、j E 大港水库和黑龙港运东水系酌沧浪渠、北排水河【2 1 六水系及其下属河流概况参见图1 ．1 和表1 ．1 天津市水资源供需平衡分析及再生水同_ u j 研究1 9 8 935 22 3 ．81 6 ．O4 3 ．3 21 9 9 06 ，1 53 753 2 ．47 60 51 9 9 l58 63 5 ．3 22 77 76 8 ．9 51 9 9 23 ．8 72 5 ．5 72 0 ．“4 9 1 8 81 9 9 33 ．9 52 5 ．5 91 9 ．8 04 9 ．3 41 9 9 45 ．8 73 4 ．9 03 1 ．3 l7 2 ．0 81 9 9 55 ．8 84 0 ．6 93 59 88 2 ．5 51 9 9 67 3 73 8 ．6 72 I3 26 73 6J 9 9 72 ．9 62 1 ．4 71 7 ．0 94J ．5 21 9 9 87 ．3 73 8 ．6 72 l - 3 26 7 - 3 61 9 9 92 ．8 22 0 ．8 81 5 ．5 63 9 ．2 62 0 0 039 82 J - 3 92 2 ．6 l4 79 82 0 0 l5 ．1 22 572 l _ 85 2 ．6 22 0 0 227 32 0 ，51 7 ．74 0 ．9 3平均4 ．9 43 I ．3 42 4 ．儿6 0 ．3 9注：数据取自《天津市环境质量报告啪》( 1 9 8 6 —2 0 0 2 )表1 ．51 9 5 6 ．2 0 0 2 天津市行政分区年降水量表( m m ) 鬻蒺麟鞴鬻i藿攀嚣鬻瓣黼囊鬻鬻鬟熏纛囊鬻豢j 豢蒸麟豢蓟县1 5 9 0 ．2 2O ，O ．)b ∞．0j ∞．83 9 02宝坻区1 5 0 9 ．6 65 7 5 ．05 7 1 ．14 6 6 ．23 4 9 ．6武清区1 5 7 3 ．4 95 6 1 ．45 5 0 ．64 4 2 ，83 1 7 ．9宁河县1 4 3 l - 3 65 4 4 ．55 3 5 ．O4 3 5 ．73 1 4 ．4静海县1 4 8 0 ．2 55 3 5 ．55 2 4 ．24 1 6 ．12 9 1 ．8塘沽区7 5 8 ．4 l5 6 0 _ l5 4 6 _ 34 3 2 ．53 0 1 ．6汉沽区4 4 2 ．1 95 6 1 ．55 5 2 ．74 4 4 ．53 1 3 ．4大港区1 0 5 6 ．1 85 5 4 ．85 3 9 ．O4 2 6 ．72 9 2 ．O东丽区4 7 8 ．8 35 3 6 ．95 2 8 ．94 2 5 _ 33 0 5 ．3津南区3 8 9 ．2 65 4 6 ．95 3 6 ．94 3 l ，73 0 4 ．4西青区5 6 3 ．6 l5 3 6 ．65 2 4 ．74 ”．33 0 8 ．3北辰区4 7 8 ．4 85 1 8 ．45 0 6 _ 34 0 7 ．12 9 2 - 3中心市区1 6 7 ．7 65 5 2 ．55 4 1 ．14 3 5 ．13 0 6 ．8全市1 1 9 1 9 ．7 05 6 8 ．15 6 3 - 44 5 9 ，93 4 4 ．9注：数据取白《天津市中故期供水规划》1 ．2 ．2 ．2 径流量雎“回．．采用1 9 5 6 ～2 0 0 2 年天津市当地地表径流量系列数据分析计算，天津市全市地表水资源多年平均值l O ．3 l 亿m 3 。

其中，1 9 5 6 ～2 0 0 0 年天滓市行政分区当地地表水资源见表1 ．6 所示，水资源分区地表水资源见表1 ．7 所示襄L 61 9 5 6 ～2 0 0 0 天津市行政分区当地地表水资源( 亿一)┅┅┅ЁЁЁ鬻蒺麟┅┅┅ЁЁЁ鞴鬻i┅┅┅ЁЁЁ藿攀嚣鬻瓣黼囊鬻鬻┅┅┅ЁЁЁ鬟熏纛囊鬻豢┅┅┅ЁЁЁj豢蒸麟豢┅┅┅ЁЁЁ赣黩舞透毒瑟黉积《》溺爹i荟一～麴‘值一蓦! 雾蠹§i 刈’| S 喜：女．蒌婢嬲．霎；姜i 篓萋纂j §4 i 》女天津市水资源供需平衡分析及再生水同川研究图1 ．61 9 9 l ～2 0 0 2 年天津市T 业J = | ：| 水指标趋势图1 ．2 ．3 ．3 水资源开发利用现状评价●水资源开发利用现状评价在地表水开发利用方面，南部地区较北部地区高南部地区地表水资源量少，大清河一般年份已无入境水量，而已建工程蓄水能力已超过可利用的水资源量，因此该地区地表水资源已无进一步开发的潜力北部地区地表水资源相对丰富，北运河、潮白河、蓟运河入境水量较多，而已建工程蓄水能力相对较小，地表水资源还有一定的开发潜力地下水开发利用方面北部全淡水区赋存条件好，地下水资源丰富，还有较大的开发潜力。

南部地区的浅层地下水主要是咸水区和微咸水区，深层淡水已超量开采，尤其在中心城区及周围地区，滨海地区的塘沽、汉沽、大港区和静海县超采尤其严重，必须加以控制和限制开采，已无开发能力一现状水资源利用的主要问题分析总的来说，天津市属重度缺水的地区出于海河流域水体污净比严重失衡，致使处于下游的天津水污染严重，更加剧了缺水矛盾；又出于管理及技术上的一些原因，节约用水和开发非传统水源也存在一些问题归纳起来，这些问题主要表现在：①水资源严重短缺天津市全市人均水资源占有量为1 6 0 m 3 ，仅为全国人均水资源占有量的l ／1 5 ，是全国人均水资源占有量最少的省市由于上游用水量增加，入境水量逐年减少，加剧了本市水资源短缺的困境②水资源按地区分布不均匀f E 部水资源相对多于南部，而蓄水工程的柿局则是北部地4天津市水资源供需平衡分析及再生水同州研究选定2 0 0 0 年为预测基准年，“．寻7 9 ％，2 0 l O 、2 0 2 0 年“，分别为8 7 ．8 6 ％、8 9 ％( 数据来源《天津市城市总体规划》( 1 9 9 6 ～2 0 l O ) 、《天津市中长期供水规划》) 天津市的工业用水水平目前己达到国际先进水平，技术进步的作用将趋于稳定，但仍有缓慢上升，综合考虑各种因素，2 0 l O 、2 0 2 0 年反映技术进步的系数女值分别为5 ×1 0 - 2 和7×l O ～。

预测结果如表1 ．2 4 所示：表1 ．2 4 天津市T 业心水指标经验公式法预测结果表( m 一万元)i 豢蘩鬻蒺黍蘩瀚鋈粪藜鋈溺i 蒸i 粪鬻蒸蓉工业万元产值用水量6 ．6 65 ，5 l万元增加值用水量3 9 ．2 l3 2 ．4 6- 弹性系数法预测工业万元产值及增加值用水量弹性系数法属结构分析法，主要应用于工业合理用水指标的制定，通过分析工业用水、工业产值增长变化的趋势，确定未来工业需水的弹性系数工业需水的弹性系数是指工业需水的增长率与同期工业产值的增长率的比值即：( 生) ÷一l k ；竺：( 垒) ：一。