濱海缺水城市水資源優(yōu)化利用研究——以青島市為例.pdf

1、隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的提高，社會對水資源的需求量越來越大，對水質的要求越來越高，而水資源的嚴重污染，使本來緊張的水資源的供需矛盾更加尖銳化。沿海地區(qū)是我國人口相對較多、經(jīng)濟發(fā)展水平相對較高的區(qū)域，水資源的供需矛盾尤其突出，而濱海城市又是沿海地區(qū)的焦點所在，是我國對外開放的前沿和窗口，因此，對濱海城市的水資源優(yōu)化利用的研究具有重要的理論意義和實用價值。
　　 本文以青島市為研究對象，將青島市轄區(qū)劃分為9個計算單元，在分

2、析各個計算單元水資源利用現(xiàn)狀的基礎上，探討了引起水資源緊缺的主要因素，進行了水資源需求預測、合理配置和投入產(chǎn)出評價方面的研究，主要得到以下成果：
　　 1、青島市當?shù)厮Y源開發(fā)潛力有限，城市用水擠占農(nóng)業(yè)用水的水量不斷加大，枯水年農(nóng)業(yè)用水難以保障；另一方面隨著全市用水量的增長，污水排放量不斷增加，加劇了水環(huán)境污染風險。由于青島市各計算單元水資源分割管理，難以做到對多水源的統(tǒng)一規(guī)劃、科學調(diào)度、合理配置和有效保護，影響了資源的互濟互配

3、，降低了水的利用率。要提高青島市轄區(qū)的水資源利用效率和滿足各用戶的水資源需求，必須加大計算單元之間的水資源合理配置，加大回用中水、雨水和淡化海水的利用力度。
　　 2、通過對需水預測方法及影響因素的分析，修正了青島市人口增長預測的Logistic增長模型、工業(yè)發(fā)展預測的GM(1，1)模型；根據(jù)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，確定了農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃指標；根據(jù)用水定額法，分別預測生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水量；同時分別預測了河道內(nèi)和河道外生態(tài)需水量

4、。在推薦方案(即最優(yōu)化方案)條件下，青島市2010年生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)(P=75％)和生態(tài)需水量分別為20060.62×104m3、4717094×104m3、211490.3×104m3和9755×104m3；2020年生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)(P=75％)和生態(tài)需水量分別為28809.24×104m3、34765714×104m3、205272.8×104m3和12430×104m3；2030年生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)(P=75％)和生態(tài)需水量分別為

5、38290.56×104m3、428466623×104m3、199181.2×104m3、15175×104m3。將生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)進行分類預測和模型系數(shù)修正，提高了預測結果的精度。分析結果顯示，工業(yè)用水量增長迅速，是青島市中長期發(fā)展中的用水大戶；生活用水和生態(tài)用水呈平穩(wěn)增長趨勢；而農(nóng)業(yè)用水將會隨著工業(yè)化進程呈現(xiàn)遞減趨勢。
　　 3、分析了青島市水資源優(yōu)化利用的途徑，通過對地表水、地下水、中水、雨水、客水和淡化海水等供水

6、水源及生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)等用戶用水優(yōu)先級的確定，利用水資源系統(tǒng)分析的方法，修正了青島市水資源優(yōu)化利用數(shù)學模型及相關參數(shù)。研究得知，青島市各計算單元的用水經(jīng)濟效益在不斷增大；2010年，平度的用水經(jīng)濟效益最大，嶗山最??；2020年和2030年，市內(nèi)四區(qū)的用水效益均最大，效益最小的計算單元分別是嶗山和萊西。社會效益主要是指各計算單元的缺水程度，通過提高污水回用系數(shù)、增加雨水收集措施、增強海水利用力度，并結合客水調(diào)劑，青島市各計算單元在3

7、個水平年的水資源供給都能滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對水資源的需求。環(huán)境效益在不斷增大；2010年，平度的用水環(huán)境效益最大，嶗山最??；2020年和2030年，市內(nèi)四區(qū)的用水環(huán)境效益均最大，環(huán)境效益最小的計算單元分別是嶗山和黃島。
　　 4、從水資源-生態(tài)環(huán)境-社會經(jīng)濟復合系統(tǒng)的角度，建立了包含生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)4個部門的青島市水資源利用投入產(chǎn)出模型，分析青島市的用水效率和用水效益，彌補了青島市在該方面的技術空白。綜合分析用水效率和用水效

8、益之后發(fā)現(xiàn)，2010年的高用水部門為市內(nèi)四區(qū)的工業(yè)部門、嶗山的工業(yè)和農(nóng)業(yè)部門、城陽的工業(yè)和農(nóng)業(yè)部門、黃島的工業(yè)部門，以及膠州、膠南、即墨、平度和萊西的農(nóng)業(yè)部門，潛在高用水部門為生態(tài)用水部門。2020年的高用水部門為市內(nèi)四區(qū)、嶗山、城陽、黃島的工業(yè)部門，即墨的工業(yè)和農(nóng)業(yè)部門，膠州、膠南、平度和萊西的農(nóng)業(yè)部門，潛在高用水部門為生態(tài)用水部門。2030年的高用水部門為市內(nèi)四區(qū)、嶗山、城陽、黃島的工業(yè)部門，膠州、膠南、即墨和萊西的工業(yè)和農(nóng)業(yè)部門，