辽东半岛水资源合理利用与保护的对策
辽东半岛系我国三大半岛之一,地处辽宁省的南端,南靠黄海,西临渤海和辽东湾。行政区包括大连市全部辖区和营口、丹东、鞍山市部分县区,总面积25122km2。
辽东半岛地理位置优越,岛内有我国重要的港口城市大连市、营口新港经济区和东港市。大连市现已形成以机械、石油、化工、轻纺为主的综合性工业体系,港口规模居全国第二。营口新港经济区位于半岛的西部,为侧重发展港口,以出口加工业、旅游业为主的外向型经济开发区。东港市位于半岛的东部,将成为东北地区重要的进出口港口。
随着辽东半岛的对外开放,地区经济发展与水资源短缺的矛盾及各部门之间的用水矛盾日益突出。
1 水资源利用现状
辽东半岛主要河流有大洋河、碧流河、英那河、大清河、复州河、熊岳河等。这些河流均属独流入海河流,多数流程短、坡度大、水流急、调蓄能力差。大洋河是该地区最大的河流,流域面积6174km2,多年平均径流量29.18亿m3;碧流河流域面积2814km2,多年平均径流量9.39亿m3;英那河流域面积914km2,多年平均径流量4.61亿m3;复州河流域面积1628km2,多年平均径流量3.53亿m3;大清河流域面积1482km2,多年平均径流量
3.36亿m3。
半岛多年平均水资源量88.05亿m3,其中地表水86.13亿m3,地下水15.36亿m3,地表水与地下水重复水量13.44亿m3。多年来,为适应国民经济各部门的用水需求,兴建了大量的水利工程,其中蓄水工程312座,引堤水工程1189座,机电井11123眼。供给工业及城镇生活用水4.1亿m3,农业用水13.6亿m3。灌溉面积14.7万hm2,其中水田9.8万hm2。水资源开发利用程度达26%,地表水利用率23%,地下水开采率66%。
2 水资源利用中存在的主要问题
2.1 水资源贫缺且时空分布不均
辽东半岛人均占有水资源量为1134m3,略高于辽宁省人均占有量,但在时空分布上差别较大。半岛东部的大洋河区人均水资源量3351m3,英那河区1896m3;中部及西部碧流河、复州河、熊岳河、大清河区分别为536m3,564m3,628m3和558m3。主要原因是东部大洋河流域降雨量大,为900~1000mm,向西逐渐减少。大连市区所在的碧流河区、营口新港经济区所在的熊岳河区降雨量只有600mm左右。多年平均径流量计算结果,大洋河区为40m3,英那河区为15亿m3,碧流河区为17.74亿m3,熊岳河区为2.98亿m3。大洋河区水资源量为
28635m3/hm2,英那河区为12630m3/hm2,碧流河区为9525m3/hm2,复州河区为4800m3/hm2,熊岳河区为13005m3/hm2,说明半岛东部地区的大洋河、英那河流域水资源量较多,占半岛水资源总量的64%;而中西部地区水资源量较小,只占半岛水资源量的32%。
2.2 国民经济发展与水资源分布不匹配
辽东半岛经济的发展受水资源制约最突出的地区为碧流河区,尤其金州以南是大连市政治经济发展中心,集中了大连市90%的大型企业集团和占半岛73%的城镇人口。据统计,碧流河区工业产值占半岛工业总产值的80%,用水大户——大连市的工业用水量占半岛工业总用水量的69%,城市生活用水量占半岛生活总用水量的80%,而本区水资源量少,只占半岛水资源量的20%。东部大洋河、英那河区人口密度小,耕地面积少,工业发展慢,用水量少,水资源量较多。
2.3 地下水超采,水质污染严重
辽东半岛地下水开采率为66%,但沿海地区地下水超采,水质污染严重,尤以碧流河区金州以南更甚。由于持续开发地下水,使地下水超采量达1851万m3/a,引起地下水位下降,海水入侵。据1991年对大连滨海地区海水入侵普查结果,金州以南地区海水入侵递增率较快,入侵面积达300.4km2。土壤中氯化物最高值达12200mg/L,分布在沿海的水师营、土城子、革镇堡、金州镇、四十里堡等地;熊岳镇地下水受工业废水影响,污染严重,不能饮用;沿海地区海水入侵后矿化度高,农田荒废,严重影响农业生产。
据对各河pH,SS,DO,CODCr,NH+4,As,Cr6+,Cd,Pb及亚硝酸盐、硝酸盐、挥发酚、氰化物及石油类等14项监测结果,按《国家地表水环境质量标准》(GHZB-1999)评价,各河流上游水质属Ⅰ,Ⅱ类;中下游由于受城镇排放废水影响,水质较差。复州河、登沙河下游的水质属于Ⅳ类。各河下游局部污染严重,主要超标污染物为NH+4,CODCr和氰化物、亚硝酸盐、石油类。
3 辽东半岛近期及2020年用水量
根据辽宁省关于辽东半岛进一步对外开放的精神,充分利用辽东半岛的优势和有利条件,大量吸引外资,发展外向型经济,重点发展基础产业和新兴工业,振兴和带动乡办企业。
大连市将成为东北地区的商贸、航运、金融、旅游和信息中心。近期初步形成以经济开发区为先导、以港口为依托、以大连市区为主体、以东北地区为腹地的经济、科技全方位开放的新格局;营口经济区将成为工业、旅游、综合服务、科学技术为一体的多功能新兴经济开发区;东港市将重点发展为现代化港口城市,带动乡镇企业高速发展,为辽东沿海及其腹地服务。
基于上述指导思想,根据大连、营口、东港市国民经济发展规划、流域规划、《城市供水水源规划》,结合各市具体情况,按照国民经济发展速度要求,确定辽东半岛近期总用水量为29.49亿m3,其中工业与城镇生活用水10.40亿m3,农业用水16.82亿m3。2020年总用水量44.23亿m3,其中工业城镇生活用水为23.64亿m3,农业用水17.58亿m3。
4 合理利用与保护水资源的对策
4.1 现有工程除险加固,发挥设计效益
建国以来兴建的各类供水工程,为国民经济的发展发挥了重要的作用,但目前这些工程大部分年久失修、工程老化、设备陈旧、工程不配套,有的管理不善,影响设计能力的发挥。
据调查,现有蓄水工程多属于60年代前后修建的,普遍存在工程质量问题,致使工程留下隐患。如石门、刘大、朱家隈子、永记、铁甲等水库均不同程度地存在除险加固的问题。需加固的中型水库有8座,小型水库有87座。
4.2 建设必要的骨干工程
根据近期及远景各部门对水资源量的需求,在既有水源工程挖潜配套、充分发挥设计能力的前提下,必须建设一批骨干供水工程,主要有引碧入连供水工程、玉石水库、东风水库。拟建引英入连及大洋河调水工程。
4.2.1 引碧入连供水工程
碧流河水库位于普兰店市碧流河中游,坝址以上控制面积2085km2,多年平均径流量
6.99亿m3,水库总库容9.34亿m3,其中兴利库容6.44亿m3,调节水量4.03亿m3。为缓解大连市用水紧张局面,1982年和1989年分别建成了引碧应急一、二期工程,设计输水能力达45万t/d,现在实际供水38.4万t/d。由于受输水工程限制,水库效益未能充分发挥,为此建设引碧入连供水工程是解决大连市用水矛盾的重要措施。
引碧入连供水工程始于碧流河水库坝下右岸进水闸,引水入洼子店水库,再由洼子店水库供水进入大连市内各净水厂。引水线路长71.05km,其中64%为傍山绕行的暗渠,引水流量头部130万t/d,尾端120万t/d,向大连供水3.25亿m3。
4.2.2 东风水库工程
东风水库位于瓦房店市太阳乡复州河干流中游,水库总库容1.27亿m3,兴利库容0.94亿m3,坝址以上39km处已建成松树水库。东风水库建成后与松树水库联合运用,配合下游区间径流,每日可供瓦房店市工业及生活用水11万t,此外还可灌溉农田和果树0.97万hm2。
4.2.3 玉石水库工程
营口新港经济区现状供水水源只有自备井6眼,供水能力0.8万t/d。近期随着用水量大幅度增加,今后将主要靠在建的玉石水库供水。
玉石水库位于盖州市矿洞乡碧流河东支,坝址以上控制面积313km2,多年平均径流量1.12亿m3,水库总库容0.84亿m3,供新港经济区水量12.6万t/d。
4.3 拟建跨流域调水工程
引碧入连供水工程只能满足近期大连市用水。2000年后大连市经济将迅速发展,用水将增加7亿m3,因此,迫切需要解决大连市供水新水源和输水工程建设问题。根据辽东半岛全区水量平衡及《大连市城市供水水源规划报告》,提出解决大连市2000年以后用水问题必须要跨流域调水,即2010年前拟建“引英入连供水工程”,2020年拟建“大洋河调水工程”。
4.3.1 引英入连供水工程
引英入连供水工程是将英那河水库与转角楼水库联合运用后,将水引入大连市区卧龙湖水库,由卧龙湖水库直供大连市金州以南地区用水。整个工程包括英那河水库加高、输水干线及卧龙湖水库改建。
英那河水库位于庄河市所属英那河上游,坝址以上控制面积692km2,多年平均径流量3.34亿m3,属不完全年调节库,总库容0.61亿m3,正常库容0.34亿m3,年调节水量
0.55亿m3。目前水资源利用程度达23%,每年7~12月向转角楼输水0.707亿m3。为向大连市供水2亿m3,经方案比较,需将水库原大坝加高15.66m,总库容达3.66亿m3,为大(Ⅱ)型水库。水库扩建后,与转角楼水库联合调度,可向大连市调水多年平均2.0亿m3,保证下游0.48万hm2水田供水和乡镇工业用水。
4.3.2 大洋河调水工程
大洋河是辽东半岛最大的河流,流经丹东市属的峋岩、凤城、东港,注入黄海。多年平均径流量29.18亿m3,现水资源利用率只有15%。
大洋河调水工程包括拟在大洋河支流哨子河上修建石湖水库,配合大洋河干流下游的荒地阐,作为向大连市供水的水源工程。输水工程目荒地拦河闸至大连市经济开发区的卧龙湖水库,全长210.3km,调水量5.0亿m3。
4.4 海水淡化,中水利用,缓解水资源紧张局面
海水是大连乃至辽东半岛前沿地区得天独厚的资源。大连市已有30余家企业将海水应用于设备冷却、消烟除尘、原料洗涤、软水剂再生等方面,总用水量达2945万m3。其中化学工业已建有海水泵站,供水能力60万m3/d,用于合成氨、炼焦等生产过程的冷却水,减少淡水量60%。发电厂、石油厂、造船等行业海水利用也很广泛,计划近期用海水2.05亿m3/a,远景4.5亿m3/a。
随着大连城市的发展,废水排放量加大,污水资源化是值得重视的一个问题。目前大连市的污水处理只是一级处理,要大量地利用中水,必须达二级处理。现已建成马拦河、老虎滩、春柳三座污水处理厂,日处理污水21.5万m3。2010年前新建付家沟、寺儿沟、凌水、三道沟、大连湾五座污水处理厂,日处理能力65.5万m3,经处理的中水可作为农灌和工业冷却水。
4.5 发展节水型的工业与农业
a.目前的多数企业设备陈旧、工艺落后、能耗高,因此必须发展节水型工业,加快产业结构调整,发展高新技术产业。如钢厂车间建立水循环站,印染厂采用逐机逆流水洗技术,染料厂采用多次分布水洗工艺等,实行一水多用和净化再生产,抓好冷却水的回收利用,使水的重复利用率由现状的72.4%提高到85%以上。今后凡新建、扩建、改建的工业企业必须采用节水型工艺流程。
b.生活用水要普及节水器具、家用节水装置、淋浴脚踏阀,配备计量仪表,按量收费。居民、事业单位、机关、学校等居民集中区可将处理后的废水用于绿化、洒扫、消防、洗涤等生活用水,城市可建中水道分质供水。
c.要推广节水型农业,推广先进的灌溉技术和方法。如水稻优化灌溉、麦田低压管道灌溉、旱田及果树的喷滴灌,使灌溉定额降低20%左右。加快老灌区的续建和配套、渠系建筑物的维修和改造,减少渠道水的跑、冒、滴、漏,要使渠道防渗率达40%以上,使渠系水利用系数由0.50提高到0.65,灌溉水利用系数达到0.6以上。
4.6 强化水资源统一管理与保护工作
a.水行政主管部门是水资源管理的权力机构,目前对半岛地区水资源管理做了大量的工作,完成了辽东半岛所属各市的长期供水规划、流域规划,对已开发的水源工程实行许可证制度。但也存在多龙管水的局面,因此必须强化水资源统一管理、统一规划、统一调配、统一征收水资源费,落实节水措施,为半岛国民经济和社会可持续发展提供水资源保障。
b.要做好区域内各主要河流水资源保护规划和水土保持规划,对各河流按水利部要求进行水体功能区划分,制定水资源保护目标,提出水体纳污总量控制意见和保护措施,做好河流、水库及入河、入库排污口水质监测工作,使水资源管理达到水质与水量的统一,开发与治理的统一,节约用水与保护水质的统一。
作者单位:1.辽宁省水利水电勘测设计研究院;2.辽宁省水利厅
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