东莞市水资源承载力分析及配置研究

(整期优先)网络出版时间:2022-08-09
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东莞市水资源承载力分析及配置研究

陈仕稳

东莞市城建规划设计院  523000

摘要:水资源是人类赖以生存和社会发展不可替代的战略资源,是国土空间规划背景下必须考虑的最宝贵的自然资源之一,城市要可持续发展,必须落实以水定人和以水定地,实行最严格水资源管理。本文在梳理分析了东莞市现状及未来水资源情况基础上,结合近年全市用水变化,预测东莞市常规水资源可承载的人口规模1466万人,考虑未来使用25%再生水,可承载人口上限达1778万人,考虑一定水资源安全保障系数,建议2035年全市规划常住人口控制在1400万人以内。同时结合水资源承载力分析结果,提出水资源配置研究建议。

关键词:水资源;用水总量控制;以水定人;以水定地;非常规水

  1. 水资源概况

1.1水资源量

东莞市降雨量和水资源总量多年平均分别为1693毫米和20.76亿立方米。2020年东莞市全市降雨量1635.5毫米,降雨总量40.32亿立方米,水资源总量20.02亿立方米,比多年平均值少3.56%[1]。其中地表水资源量19.78亿立方米,水资源总量占比最大,达98.80%;地下水资源量4.10亿立方米,地下水与地表水不重复计算量0.24亿立方米。

根据第七次全国人口普查结果,2020年东莞市常住人口1046.7万人,人均水资源为191立方米/(人·年),远低于国际公认的严重缺水线(500立方米/(人·年),因此东莞必须持续推进节水行动。一直以来东莞积极创建国家节水型城市,经过多年努力,节水工作取得明显成效,2019年获得“广东省节水型城市”荣誉称号,2020年获评“国家节水型城市”。

1.2供水水源

东莞市治水攻坚战后本地的河涌湖泊水质虽大幅度改善,但大多也只是达到景观水质标准,无法用作饮用水源水,全市只能依赖“过境水源”,也就是发源于江西,流经河源、惠州进入东莞的东江。目前东莞市城市供水系统取用水源均为地表水,90%以上供水源自东江,水源较为单一。未来通过珠江三角洲水资源配置工程,配给东莞西江水约3.3亿立方米/年,同时盘活本地水库水,形成以东江为主,西江、本地水库为辅的多水源供水格局。

1.3用水总量控制

水是生命之源、生产之要、生态之基,为保障饮水安全、供水安全和生态安全,需处理好水资源开发与保护的关系,以水定人,以水定地,全国执行最严格水资源管理制度,实行用水总量控制,目前用水总量作为约束性指标也纳入到国土空间规划指标体系中。东莞市用水总量控制需同时满足东江、西江分配水量要求,全市用水总量应控制在22.48亿立方米以内。

  1. 水资源特点

2.1水资源时空分布不均

东莞市水资源总量相对丰富,但时空分布不均。地表水资源量在时空上的变化与境内降水的年内分配、年际变化和地区分布基本吻合。年内水资源量分配不均,汛期地表径流量占全年的70%-80%。水资源总量及降雨年际变化较大,2008-2020年,最大年水资源量是最小年的2.3倍。径流年内及年际变化与降雨一致,并伴随丰、枯水年的交替出现。

12008-2020年东莞市水资源及降雨量

过境水资源在全市水资源总量中的占比较大,主要集中分布在东莞市北部的东江干流及东江三角洲,整体水资源空间分布为北多南少。

2.2水源水质仍存隐患

十三五期间东莞市坚持生态文明思想为指引,把打赢水污染防治攻坚战作为全市治污攻坚的重中之重,并取得了水污染防治攻坚战阶段性胜利,2020年全市国考、省考断面水质优良比例(达到或者优于Ⅲ类水)为57.1%,已消除劣Ⅴ类水体。但由于东莞市水源以东江为主,而东莞地处东江下游,处于流域水资源开发利用最不利的境地,也是流域供水矛盾暴露的直接区域,上游水资源的开发利用、保护状况、工程调度、突发事件都时刻对东莞市的东江水源利用造成影响,用水处于被动局面。

目前全球极端天气频发,受天文大潮和枯水期影响,东莞市近年因咸潮来袭,供水系统受到较大挑战,咸潮期间,东江沿线取水口氯化物含量超标,导致部分供水厂无法取水,致部分区域自来水出现口感变咸、水压下降、甚至停水。全市水库总体水质较差,芦花坑水库、马尾水库和罗田水库等部分水库富营养化较为严重,为保障水库水源安全,需尽快对这些水库进行物理隔离和启动相关水质保障工程。

  1. 水资源承载力分析

3.1用水指标

得益于历年节水行动成效,东莞市人均城市综合用水量指标整体呈下降趋势,后逐渐趋于稳定。2008-2020年东莞市城市综合用水量指标变化情况如图2所示,2015年之前东莞城市综合用水量指标从0.82万立方米/(万人·日)逐步下降至0.55万立方米/(万人·日),之后每年用水指标基本稳定不变,由于2020年疫情爆发以来,城市综合用水量指标略有下降。

结合近十几年用水指标变化情况,本文水资源承载力分析中东莞市高日城市综合用水量指标取0.55万立方米/(万人·日),符合东莞目前及未来的节水用水水平及规范用水指标要求。日变化系数取1.3,平均日城市综合用水量指标取0.42万立方米/(万人·日)。

2 2008-2020年东莞市城市综合用水量指标变化情况

3.2水资源承载力

采取人均综合生活用水量指标法预测东莞市远期2035年可承载人口规模,平均日城市综合用水量指标取0.42万立方米/(万人·日),在严格控制22.48亿立方米用水总量的前提下,充分利用东江水、西江水和本地水库水,东莞市水资源可承载最大人口1466万人。在考虑利用再生水等非常规水资源情况下,结合国家省市对再生水利用要求,规划远期2035年再生水利用率取25%,再生水资源约4.78亿立方米,常规水资源和再生水资源合计约27.26亿立方米,全市可承载最大人口达1778万人。

全面强化水资源刚性约束,实行以水定人。东莞市2020年常住人口1046.7万人,考虑未来产业用地及人口发展需求,考虑一定水资源安全保障弹性系数,建议远期2035年全市规划人口控制在1400万人以内。

1 东莞市水资源人口承载力分析表

水资源类型

资源总量(亿立方米)

平均日城市综合用水量指标[万立方米/(万人·日)]

水资源可承载最大人口(万人)

常规水资源

22.48

0.42

1466

常规水资源+再生水资源

22.48+4.78

0.42

1778

以水定地,确保城镇建设用地规模适应区域水资源刚性约束条件。以人均城镇建设用地100平方米以内测算,结合水资源可承载人口分析结果,预测东莞市水资源可承载最大城镇建设用地1466平方公里。东莞市陆域面积2460.1平方公里,目前东莞市土地开发强度近半,虽在水资源可承载能力范围内,但已超国际公认的土地开发强度30%警戒线,需严控土地建设规模,可通过盘活存量用地,优化空间布局来保障市政交通基础设施、公服和龙头企业等用地需求。

  1. 水资源配置建议

4.1完善水源格局

依托现状供水布局,根据东主西补、优水优用的原则,合理配置西江补充水源,利用珠三角水资源配置工程沙溪分水口为西片的虎门、长安、厚街、沙田等镇及滨海湾新区供水,东莞分干线分水口为中区的松山湖、大岭山、大朗等镇供水,解决东江原有供水系统末端供水困难的问题。东江沿江水厂缩减服务范围和供水量,促进提质增效,同时利用江库联网工程连通至新建大型水厂,替代原有东江水厂供水量。

4.2加强应急备用水源建设

布局使用珠三角水资源配置工程后,东莞市以东江水源为主,西江水源为辅,以东江主水源应急作为控制工况考虑应急供水工程布局。近期扩建大溪怀德水库,对马尾水库、五点梅水库、芦花坑水库进行水环境整治,应急备用时间30天以上。远期扩建电光村水库,应急备用时间45天以上。远景扩建石鼓水库,应急备用时间58天以上。

4.3非常规水资源利用

非常规水资源主要包括再生水、雨水、海水、微咸水等,是区别于地表水、地下水等传统常规水资源。非常规水资源经过处理后,达到相关水质标准可用于工业用水、城市杂用水、景观环境用水、农业用水、林业用水等。非常规水资源的开发利用在缓解水资源矛盾方面起到重要作用,而中国非常规水资源开发利用尚处于发展阶段,现状非常规水资源开发利用量在全国供水总量中占比不到1.5%[2],开发潜力巨大,需要社会各界共同努力,推广使用非常规水。

目前全国已有不少大城市配置使用非常规水资源,例如深圳市开发利用再生水用于河道生态补水、绿化浇洒、道路冲洗、工业冷却等,2020年深圳市再生水用量达污水处理总量的72%[3],再生水利用程度居广东省第一,走在全国前列。香港作为全球少数广泛使用海水冲厕的城市之一,海水供应管网覆盖全港约85%,海水供应占比总供水量24%,每年可节水约3亿立方米[4]

为破解东莞市水资源紧缺问题,保障用水安全,可引导市内钢铁、火电、化工、制浆造纸、印染、电镀等高耗水企业优先使用非常规水资源,全面提升污水处理厂出水水质,增设再生水深度处理设备,争取将再生水利用率提升至25%以上,将再生水优先用于城市绿化、冲厕、道路清洗、车辆冲洗、建筑施工、消防等城市杂用水,以及补充河道、湿地等景观环境用水。

  1. 结论与建议

水是生命之源,人类生产生活均无法离开水资源的支撑。为了城市的可持续发展,东莞必须在可用水资源基础上,严控全市用水总量,实行以水定人、以水定地。考虑未来引入使用西江水,东莞市东江水和西江水及本地水库水等常规水资源可承载最大人口约1466万人,考虑一定水资源安全保障系数,建议2035年全市规划常住人口控制在1400万人以内,同时需要大力开展使用非常规水资源,盘活现有本地水库,提高全市应急备用供水能力。

参考文献:

[1]东莞市水务局.2020年东莞市水资源公报[R].东莞:东莞市水务局,2020.

[2]马涛,刘九夫,彭安帮,郑锦涛,王文种,郑皓,邓晰元.中国非常规水资源开发利用进展[J].水科学进展,2020,31(06):960-969.DOI:10.14042/j.cnki.32.1309.2020.06.015.

[3] 胡爱兵,杨少平.深圳市非常规水资源利用现状、问题及策略[C].2021中国城市规划年会论文集(03城市工程规划),2021:250-257.DOI:10.26914/c.cnkihy.2021.023861.

[4]香港水务署.水务署年报2019-2020[R].香港:香港水务署,2020.