天津市水资源综合配置规划浅议

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　　摘要：根据天津市水资源开发利用现状，对目前存在的问题进行了分析。通过多种方法综合比较，确定2020年天津市用水指标，并对需水量进行预测。采用以区域供水为主的供水模式，建立基于可持续发展理论的水资源多目标优化配置模型，根据不同水资源的水量、水质、水价以及分布特点，对多种水资源进行综合配置。
关键词：水量预测，区域供水，水资源配置

《天津市城市总体规划》（2005-2020年）中明确了天津市作为国际港口城市、北方经济中心和生态城市的城市定位，十六届五中全会将滨海新区纳入国家总体发展战略。社会经济持续高速的发展以及城市化进程的不断加快，均对水资源提出了更高的要求。加之南水北调工程实施后，天津市水资源结构势必发生重大调整。因此，科学预测需水量，合理配置水资源，加强水资源管理，对于保证天津市可持续发展具有重大意义。
1水资源现状分析
1.1水资源利用现状
2007年天津市总用水量为23.71亿立方米。如图1所示，天津市主要水源为地表水，其次为地下水，再生水、海水等非传统水源利用量十分有限。如图2所示，天津市水资源主要用于生产和生活，生态用水量所占比例很小。

图12007年天津市供水结构

图22007年天津市用水结构

1.2现状水资源利用存在的问题
（1）水资源严重短缺
天津市属于典型的重度资源型缺水地区，人均水资源量仅为160立方米，远低于全国平均水平。为满足日益增长的用水需求，当地水和过境水的开发利用程度已超出水资源承载能力。
（2）非传统水源开发力度不够
天津市非传统水源利用尚处于起步阶段。再生水回用工程建设滞后于污水处理工程建设，并且缺乏统一、完善的管理机制。海水淡化工程尚未形成规模，淡化水利用途径有限。
（3）节水水平不均衡
天津市水资源利用效率总体较高，但各地区、各行业的用水效率与节水情况存在很大差异，具体表现在工业用水效率较高，农业相对较低；中心城区用水效率较高，区县、乡镇相对较低。
（4）水资源配置体系不完善
水资源宏观配置和多水源统一调配方面仍然存在一些不完善的地方，如水利工程布局不尽合理；水资源配置与空间分布不协调；利用市场调节和经济手段进行水资源配置尚处于探索阶段。
（5）缺乏高效统一的管理
长期以来，天津市水资源和节水一直由多部门分头、分段、分块管理，未从根本上理顺和建立统一高效的水资源管理体制。这不但不利于按照水资源供需要求统筹调配区内各种水资源，而且容易造成管理职能分散、权责不清等问题，大大降低了管理效率。
2需水量预测
2.1预测方法
需水量受人口发展状况、经济发展水平、人均水资源占有量、水资源开发利用程度、节水水平等因素影响，是一个随时间变化的复杂系统。常用的需水量预测方法包括时间序列法、结构分析法和系统分析法三类[1]。
时间序列法和系统分析法要求具备长期连续的历史数据，因此，可以应用于建成时间较长、拥有多年历史数据的中心城区的需水量预测。具体应用的方法包括：改进季节指数平滑法、PSO-BP模型、统计资料法、工业生产函数模型法、参比系数法等。其他地区采用指标法进行预测，指标的选取参考了中心城区通过多种方法综合确定的用水指标。
2.2预测指标
城市生活用水指综合生活用水，包括居民日常用水和公共建筑用水，主要受当地水资源条件、居民生活水平、地区繁荣程度等因素的影响。根据《城市给水工程规划规范》（GB50282-98），天津市属于“二区”、“特大城市”，城市综合生活用水指标为230-400L/（cap•d）。考虑到天津市人均水资源占有量低，用水效率高，城市综合生活用水量普遍低于全国平均水平，故2020年天津市城市综合生活用水指标取200～275L/（cap•d）。
城市工业用水量不仅与城市性质、产业结构、经济发展程度密切相关，而且随工业主体、生产规模、技术先进程度的变化而变化。由表1可见，以高新技术产业为主的工业区用水指标较低，钢铁、石油、化工类企业为用水大户[2]。考虑到未来天津市将进一步深化节水型产业体系建设，大力发展以高新技术产业为主导的工业，2020年天津市工业用水指标取0.3-1.3万m3/（km2•d）。
表12001年天津市工业用水指标单位：万m3/（km2•d）

市政杂用水包括绿化用水、道路浇洒用水以及城市景观水体补水。市政杂用水指标的选取与当地气候、水资源条件、城市环境建设水平等因素有关，近年来天津市为建成生态城市，加大了环境改善力度，尽可能地满足生态用水需求。根据《城市给水工程规划规范》，绿化用水指标为0.15～0.2万m3/（km2•d），道路浇洒用水指标为0.2万m3/（km2•d）。考虑到天津市水资源短缺的现实情况，景观水体补水仅考虑补充蒸发、渗漏损失的水量。
其他需水量包括消防用水以及未预见水量（含管网漏损）。综合考虑各地区管网漏损现状以及规划管网改造情况，其他用水量所占比例为13～15%。
根据各地区用水量和用水特点的不同，日变化系数取1.2～1.3。
2.3预测结果
经计算，2020年天津市需水总量为53.73亿m3。如图3所示，生产需水量占总需水量的一半以上，生活需水量占将近1/4，生态需水量所占比重较现状大幅度提高。

图32020年天津市用水结构

3可用水资源量预测