城市单元水资源开发战略与水环境保护对策研究
目录
1城市的水资源桌赋及利用现状
1.1水资源的赋存概况
1.2水资源开发利用现状
2水资源短缺成因及开发潜力分析
2.1水资源间题的成因分析
2.2水资源开发潜力分析
3城市水资源开发战略与水环境保护对策
3.1水资源开发战略
3.2水环境保护对策
我国地表径流总量2.71万亿时，约占全球年总径流量的5.8%，人均占有量为2258万亿时，占世界人均占有量的1/4，属贫水国家。我国城市人口密度大，生产、生活用水量较大，水资源在城市的发展中的地位越来越重要，水资源的合理开发和利用在实现可持续发展战略中具有十分重要的意义。本文以我国北方城市延吉市为例，剖析微观环境下城市在水资源开发利用中存在的问题，提出相应对策，力求对我国城市水环境的改善和水资源实现永续利用有所裨益。我国北方城市延吉市地处中俄朝3国接壤的图们江地区。20世纪80年代以来，随着东北亚区域经济合作逐步升温，整个图们江地区成为世界范围内关注的热点。特别是联合国开发计划署(UNDP)于1991年10月20日向世界宣布将在未来20年内，协调和组织有关方面，筹集300亿美元图I降水最、蒸发量和天然径流量(榆树川站)多年平均月变化用于图们江地区之后，得到世界各国，特别是东北亚各国的积极响应。中国继沿海开放成功以后，于20世纪90年代初实施沿边开放，受图们江地区开发开放的影响，作为内陆腹地支撑点的延吉市发生了巨大的变化。1990一1998年，人口增长近10万，延吉市生产总值由9.68亿元增长到37.48亿元。然而受到自然和人类非理性活动影响，水资源数量有限，人均地表径流量只有566时/人，地下水开采占可开采资源量的52%。水资源成为区域经济和城市发展的主要制约因素乃至“瓶颈”。
1城市的水资源桌赋及利用现状
1.1水资源的赋存概况
地表水及其水质概况在我国，绝大部分城市主要依托的水环境和水资源都是来自地表水，因此对地表水资源察赋的研究是极其必要的切人点。就延吉市来说，其年平均降水量501.8mm，最大为638.3mm，最小为308.5~。降水的年月变化大，夏季降水多，春秋少，冬季极少。6一9月最大降水量546.3mm，最小降水量254.1mm;灌溉期平均降水量362.8mm，占全年降水量的72.3%;冬季(11一3月)降水量仅占全年降水量的7.6%;年平均总降水量1.9亿zns。境内河流主要有布尔哈通河、烟集河、海兰河和依兰河。河流的年径流化率是141%，各河流的特征值如表l所示。延吉市的地表水资源主要靠大气降水补给，降水的年表l延吉市主要河流特征值河流境内长度(km)境内流域面积(k扩)平均流量(亿矽)布尔哈通河烟集河海兰河表2延吉市地表水资源概况1月3月5月7月9月11月月份备注:资料年限为1929一1980年年平均降水总量人境水量出境水量当地产水量人均水量2511.231.98内分布不均导致地表水资源有着明显的年内变化。根据代表站榆树川的结果，其水资源的年内分配比例为10-3月份占13.1%，4月份占7.3%，5月份占5.1%，6月份占40.6%，7一8月份占40.6%，9月份占28.3%，由此可见地表水资源的年内变化较大。延吉市的地表水资源概况如表2所示。从20世纪70年代开始，延吉市河流的水体功能逐年下降，水质级别为vi一v级，水质恶化使相当一部分河段的河水不能直接利用，特别是在饮用水源方面，随着环境保护工作的日益加强，对河流进行了一定程度的治理，区内河流的水质状况有明显改善。以1995年为例，水质评语大多数处于“清洁”或“尚清洁”水平，地表水污染情况如表3所示。
地下水及其水质概况地下水与地表水形成城市的水资源架构，而二者之间又存在一定的水利和水质联系。延吉市的地下水主要赋存在两个水文地质区内。(l)低山丘陵盆地裂隙水文地质区。地下水以白变系地层、龙井组砂岩、砂页岩层间孔隙裂隙含水组和花岗岩状裂隙水组组成，分布在南部和北部两地及第四系松散地层底部，单位涌水量一般为13.9一40.9t/d，渗透系数一般小于40m/d，单位泉流量小于0.IL/s，平均地下径流模数为5.2x106/a.kn12。(2)盆地第四系松散层孔隙潜水水文地质区。河漫滩含水组孔隙潜水，单位涌水量一般为43.2一345.6t/d，渗透系数一般为109.sm/d，，含水层厚度1.4一4.4m;一级阶地含水组孔隙潜水，单位涌水量一般为20一153t/d，渗透系数一般为loom/d，含水层厚度l一1.sm;坡积洪积层含水组孔隙潜水，单位涌水量一般为173~86.4t/d，渗透系数一般为80m/d，含水层度0.5一Zm，盆地松散孔隙潜水主要补给源是降水，一般丰水季节地下水补给量增多，同时也受河水的补给，但地下水主要属于排泄型，以地下径流的形式排泄于布尔哈通河，流出境外。根据地下水的赋存概况，地下水资源量天然补给资源量(P二50%)为0.41xz02m3/a，按照50%的保证率计算，其地下水可开采量为0.21m3/a。延吉市城区地下水污染较严重，污染指数已经达到5一20，最高单项污染面积达到42.4k扩，而某些重污染河段河谷两侧也有带状:污染。延吉市主要污染物成分是NH4+、N03一、NO:一、Fe、Mn和酚。适宜饮用水呈现出大面积，分布在河谷西侧及深层地下水区内，面积为366.7k耐，区内水点无人为污染源，部分地区有生活、农业污染源。可饮用水分布在不适宜饮用水的外围与长白乡河龙村一队一带，面积为8.73k扩。区内水点N03略超过饮用水标准，其余项目均符合饮用水标准口不适宜饮用水:分布在市区和市区东侧及溪洞西侧，面积为3.75k耐，区内水点NO3、总硬度等超标，为人为污染所造成。
1.2水资源开发利用现状
水利工程设施概况一个地区水资源开发能力与其取水工程设施和布局有直接关系。随着区域经济的发展和社会生活水平的提高，完水利工程布局的配套设施，是增强区域供水能力的基本保证。延吉市共有引水、提水工程84处，机井325处，无中小型水库，所有供水设施的年供水能力为7011只1护扩/a。水利工程设施有待于进一步加强。
用水结构分析(l)城市用水。城市用水以生活用水、工业用水和餐饮服务业用水为主。1998年延吉市生活用水总量为2666万耐，占城市总供水量的83.5%，全市人均日用水量为0.2耐。延吉市工业以基础产业和原材料加工业为主，而且水资源重复利用率很低，仅为4%，工业用水以开采地下水为主。几个水源地的供水能力，城市用水为年6000万t左右。(2)农业用水。农业是重要的用水部门，主要以地下水为主，农业用水结构如表4所示。其中以渔业用水的比例最高，达到53.52%，其次是水田，占总用水量的37.24%。两类用水占全部用水量的90.76%，其他几类则不到10%。综合地表水和地下水资源状况，延吉市的人均水量为660m3，低于全国平均水平(2650m，/人)。
2水资源短缺成因及开发潜力分析
2.1水资源间题的成因分析
区域环境背景的影响研究水资源离不开城市的区域环境背景，区域环境是水资源和水环境的依托和载体。延吉市山地面积大，平原面积小，水资源开发潜力开发潜力主要在河水和第四纪孔隙水，而区域的开发主要集中在有限的平原内，各种开发的集中性明显，强度高，环境负荷大。该区又是中、俄、朝3国交界处，环境问题的国际性、双边性，使其解决水资源开发问题具有国际化、复杂化的特点。这就迫切要求开发的时空合理性、合作性、协调性，经济开发必须认真考虑环境的压力和滞后效应。全球气候变化研究已经证实降水的暴雨频率增加，降水集中增加了地表拦蓄的负荷，导致水资源的时空分布的更不均衡，增加了其开发利用的难度。该区为山区夹盆地，又临近海域，应考虑降水过程的变化对区域水资源开发潜力的影响。
生态水文过程失调作为一种实体，水资源必需有一定的生态空间维持其发生和发展。然而，人类活动对该地区的高强度开发，区域生态状况较差，水土流失严重，区域生态水文过程失调。延吉市地处长白山山脉，森林资源相当丰富，在延吉市的100年开发历史中，森林资源的消耗是最为突出的。20世纪20年代的废禁招垦、40年代日寇的掠夺式采伐、60年代“以粮为纲”的毁林开荒，使该区的森林面积日趋缩小。虽然全区森林面积占总土地面积的77%，远高于全国和吉林省的平均水平，但分布不均匀。特别是长期采育失调，更新跟不上采伐，使森林资源的个龄级面积发生了明显变化。全区中幼林面积占总面积的89%，占总蓄积量的76%，而近熟林、成熟林所占比重较小。同时成熟林分布在道路崎岖的山峦之上，交通不便，不容采伐。由于森林、植被的覆盖率比较高，水土保持的状况总体上较好。但因该地区貌复杂，山峦起伏，沟壑纵横，侵蚀作用强烈，加之植被覆盖度的空间分布不均匀，具备造成水土流失的自然条件。该地区的水土流失面积仍然大于治理面积，尤其是延吉市的开发，人类活动增加，垦殖指数提高，使这些地区成为延边朝鲜族自治州水土流失较严重的地区之一，特别是布尔哈通河水土流失更为严重，其侵蚀模数达166.94t/k时，输沙量为119.2万t/a，占延边河流总输沙量的42%;海兰河历年平均含沙量为1.13kg/时，最大断面含沙量达到8.43kg/耐。
工业污染严重工业废水的排放对河流的污染仍然较严重。1998年全市工业废水排放量为146，97万t，主要污染物为COD功n，其次为c产、ss、CN一，等标污染负荷比为98%，万元产值的废水排放量为973.03to这些污水都排人布尔哈通河。
管理不善从实际调查和有关资料表明，延吉市在开发中较长一段时间发展有序性较差，工业布局不够合理，城市化处于低水平的发展阶段，水资源的管理和水环境的保护工作较薄弱，导致该区在城市化进程及区域发展中水环境问题日益严重，负效应积累明显。
社会经济发展的要求加大随着城市化进一步扩大，人口的急剧增加，从1990年到1998年，人口增长近10万，国内生产总值由9.68亿元增长到37.48亿元。社会经济的发展对水环境系统的影响和损害是相当严重的，水资源潜力退化是相当明显的。社会生存和发展对资源的需求及对水环境的压力是相当巨大的。
2.2水资源开发潜力分析
延吉市多年平均地表径流量为1.98亿时。目前地表水资源利用总量约为l亿砂/a，接近地表水径流总量的50%。地表水资源利用程度很高，今后开发潜力较小。根据地下水的赋存概况，地下水资源量天然补给量(P二50%)为0.41亿时/a，按照50%的保证率计算，其地下水可开采量为0.21亿时。由于地下水开采过于集中，延吉市地下水潜力也是非常有限的。延吉市水资源开发对水环境的损害非常严重，水资源潜力退化。首先，水环境污染严重，阻碍了水资源的持续利用。其次，由于年排污量较大，而且增加很快，河流纳污能力降低。
3城市水资源开发战略与水环境保护对策
3.1水资源开发战略
强化科学管理，实行地表水和地下水的联合调度建立权威的管水部门，统一管理，统一收费，特别是排污水费的统一收缴，形成用、管、保一体化，明确目标和责任，促进水资源科学管理。现需水量已使现有供水能力满负荷运行，要保证近期和中长期经济发展对水资源开发需求，应根据区域水资源潜力，实行地表水和地下水资源的联合调度，多渠道地开发水资源，大力推广工农业的节水技术和污水回用技术。实行地表水和地下水的联合调度，发挥水库蓄水、调节功能，使资源的利用做到时间上的均衡，地下水在补给有利季节加大开发强度，保证地下水的恢复能力，做到均衡开采。
多种渠道开发水资源，提高区域供水能力“多降天上雨，多积地上流”，多渠道开发水资源。城市化水平的提高，城市面积的扩大，使降水快速转化为地表径流而流失。应根据城市规划，建设雨水资源利用工程，促进雨水用于城市化、消防、市政建设等用水的水源。兴修水利，最大范围地蓄积暴雨径流，在有条件的地方，开展露水资源的利用。采取一定的措施，实现“污水资源化”，把经过处理过的污水统筹规划，充分利用，可作为城市绿地、林木等绿化用水，以及城郊蔬菜保护地灌溉用水。
实施节水工程，提高公众的节水意识，建立节水型社会随着工业现代化工业生产技术水平、生产工艺的提高，不断提高水的利用率，降低万元产值耗水量。引进推广灌节水灌溉新技术、新方法，提高农业灌溉用水效率。在提高全社会公民节水观念的同时，也要大力安装使用节水型的供水设备。
3.2水环境保护对策
规划和建设水源生态保护区根据城市的空间布局，以长远发展为目标，促进水资源的合理配置，开发初期科学规划和建设水源生态保护区是十分必要和必不可少的，并应获得必要的法律支持和保障。水源生态保护区在景观建设上要格局多样，以流域综合治理为原则，以水源涵养为目的，形成用、保结合的新保护模式。
制定切实可行的水域污染治理方案有步骤、分期、分流域治理污染是根治水环境污染的重要措施，重点治理区内的布尔哈通河和海兰河河段。要强化区域污水处理能力，引进清洁生产技术，发展高科技产业，减少工业污染源，促进区域水环境的改善，提高区域水资源的潜力。采用有效途径，控制和治理地下水污染。
开展区际合作，进行区域生态水文过程的修复与重建流经该区的河流还受到临近区域的影响，特另提上游河段所在地区，直接影响到河流在本区内的利用，而本地区又直接影响到下游地区的用水。开展区际合作，进行区域生态水文过程的修复与重建，共同提高水体功能，可有效降低治理成本，从而降低我国城市的整体运行费用。
摘要:通过对我国北方城市延吉市的剖析，提出我国城市合理开发水资源保护水环境的对策，即实行地表水和地下水资源的联合调度;加强水利建设，多种渠道开发水资源，提高区域供水能力;对地下水资源强化科学管理，限量开采，维持采补平衡;实施节水工程;制定切实可行的水域污染治理方案规划;建设以保护水源为主体的生态保护区，开展区际合作;进行区域生态水文过程的修复与重建等。