（水利工程专业论文）天津市城市水源合理配置研究.pdf

中文摘要 天津市国民经济一直高速发展，然而，我国北方水资源严重短缺，天津尤 甚。天津市水资源人均量为1 6 0 m 3 ，为全国的1 1 5 ，远低于世界公认的缺水警戒 线( 人均1 0 0 0m 3 ) ，与其社会、经济地位极不相称，严重制约着该地区的发展。 水资源是支持天津市经济社会发展的不可或缺的自然资源。根据天津市经 济社会可持续发展和生态环境保护对水资源的要求，以及本市水源条件，提出城 市水源合理配置方案。 如何高效使用南水北调来水，使有限的水资源更好地支持我市经济社会可 持续发展，提高人民生活水平，保证城市供水安全。必须合理配置用水指标、确 定城市供水系统总体布局及各类水源的相互补偿方式。 根据供水条件划分供水分区，在调查了解各分区供水现状经济社会发展规 划，以及对水资源的需求的基础上，按照人口、资源、环境和经济协调发展的原 则，对城市可利用的水源( 包括引滦、引江、当地地表水、地下水、再生水和海 水利用等) 用层次分析法进行了合理配置研究。 运用层次分析法进行城市水资源配置，首先建立城市水资源配置层次模型。 其总目标就是将可供水量进行合理配置，根据水源不同确定子目标。结合水源配 置原则，进行层次模型准则层的架构。方案措施层为划分的受水分区。根据层次 模型，针对目标层不同的子目标，分别进行配置求解。 关键词：水源、预测、供需平衡、优化配置 a b s t r a c t t h en a t i o n a le c o n o m yo f t i a n j i ni sa l w a y sd e v e l o p i n gi nh i 曲s p e e d , w h i l e n o r t h - c h i n ai sf a c i n gas e r i e so fp r o b l e m sc a u s e db yas e v e r es h o r t a g e o fw a t e r ，e s p e c i a l l yt i a n j i n t h ea v e r a g ea m o l j l to fw a t e rr e s o i l l c e sa p i e c ei n t i a n j i n i s1 6 0 m 3 ，w h i c hi so n ef i f t e e n t ho f o u rc o u n t r y i ti sl o w e rt h a nw a t e r d e f i c i tw a r n i n g ( 10 0 0 m 3 ) t h a ti sa c c r e d i t e di nt h ew o r l d ，i ti si n a p p r o p r i a t ew i t h s o c i a la n de c o n o m i cs t a t u s w a t e rr e s o u r c e sr e s l r i c td e v e l o p m e n to f t i a n j i n w a t e ri t s o i l e c e st h a ts u p p o r t ss o c i a la n de c o n o m i c a ld e v e l o p m e n ti nt i a n j i n i si n d i s p e n s a b l er e s o n r c e c o m p l y i n gw i t ht h er e q u i r e m e n to f e c o n o m i ca n ds o c i a l s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，b i o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o t e c t i o no nw a t e rl t s o l l l e e s ， p r e s e n tw a t e rs o u r c e i nt i a 巧i n ，w es t u d yo u tr e a s o n a b l ea l l o c a t i o np r o j e c to n w a t e rr e s o u r c e s h o wt od oe f f e c t i v e l yu t i l i z es o u t h - t o - n o r t hw a t e r ? i ti ss e c u r e dt h a tt h e d r i n k i n gw a t e rq u a l i t yg h a l lb ea b o v ec l a s si i in a t i o n a ls t a n d a r da n dt h e r e f o r e p e o p l e sl i v i n gs t a n d a r ds h a l lb ei m p m v e d f u r t h e r m o r et h ed e m a n do f e c o n o m i c a n ds o c i a ls u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tf o rw a t e rr e s o n r c e 烙s h a l lb em e t r e a s o n a b l y a l l o c a t i n gw a t e rs o u r c ec o n f i r m sc i t y so v e r a l la r r a n g e m e n to fw a t e rs u p p l y s y s t e ma n db a l a n c ew a y so f a l lw a t e rr e s o u r c e se a c h o t h e r m a r k i n go f ft h ew a t e rs u p p l ys u ba r e a , r e s e a r c h i n ge c o n o m ya n ds o c i a l d e v e l o p m e n tp r o g r a m m i n ga n dd e m a n d sf o rw a t e rr e s o u e c e so fe v e r ya r e a , i n a c c o r d a n c ew i t hc o o r d i n a t i v ed e v e l o p m e n to fp o p u l a t i o n 、g o l l r c e 、e n v i r o n m e m a n de c o n o m y ，w er e a s o n a b l ya l l o c a t ea v a i l a b l es o l l c eb ya d o p t i n ga n a l y t i c h i e r a r a h yp r o c e s s ( i n c l u d i n gt i a n j i n l u a n h er i v e rw a t e rr e s o u r c e s 、 s o u t h - t o - n o r t hw a t e rt r a n s f e r s 、s u r f a c ew a t e r 、g r o u n d w a t e r 、r e g e n e r a t i v ew a t e r 、 i m p r o v a b l es e aw a t e re t e ) 。 w ea l l o c a t ew a t e rs o u r c eb ya d o p 衄ga p h f i r s t ，h o wt os e tl e v e lm o d l eo f w a t e rs o u r c ea l l o c a t i o n t h ea i mi st oa l l o c a t er e a s o n a b l ya v a i l a b l ew a t e rs u p p l y c o n f i r m i n gs u b - o b j e c to nt h eb a s i so fd i f f e r e n ts o u l e , a n dl i n 幽gt on l o c a t i o n f u n d a m e n t a lo fw a t e rt e g o u r c e s ，s e tm o d e lr o l el e v e l ，p r o j e c tl e v e li ss u ba r e ao f w a t e rr e q u i r e m e n t k e yw o r d s ：w a t e rr e s 0 1 c e s 、f o r e c a s t 、b a l a n c eo fs u p p l ya n dd e m a n d 、o p t i m u m a i l o c a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取 得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨注盘茎或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名撕；墼签字隰硝年孑月尸日 学位论文版权授权书 本学位论文作者完全了解 鑫注盘茎 有关保留、使用学位论文 的规定。特授权 鑫鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有 关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供 查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名渤新绥 签字日期硝年炉月甲日 导师签名： 签字日期：尉碑乎月口日 第一章绪论 第一章绪论 1 1 论文选题背景及研究意义 1 1 1 选题背景 天津市位于海河流域下游，是四大直辖市之一。天津是中国北方最大 的沿海开放城市，是环渤海地区的经济中心。毗邻北京，是华北、西北广 大地区的出海口。 改革以来，国民经济一直高速发展，是我国沿海经济发达地区之一。2 0 0 1 年，全市国内生产总值为18 4 0 】0 亿元，人均g d p 达到2 0 1 3 2 元1 1 】。 水资源是支持天津市经济社会发展的不可或缺的自然资源。然而，我国 北方水资源严重短缺，天津尤甚。天津市水资源人均量为1 6 0 m 3 ，为全国的 1 1 5 ，远低于世界公认的人均占有量1 0 0 0m 3 的缺水警戒线，与其社会、经济 地位极不相称，严重制约着该地区的发展。有时连人民生活用水也不能保证 【2 1 。然而，按照中央对天津市的定位，天津市要建成北方经济中心和现代化的 港口城市。城市发展，经济规模扩大，人民生活水平提高，对水资源的需求将 会有较大的增长。 党中央国务院对天津市的用水问题历来极为重视，1 9 7 2 、1 9 7 3 、1 9 7 5 、 1 9 8 1 、1 9 8 2 年曾五次支持天津市引黄，以解决城市危机。1 9 8 3 年引滦通水 后，天津市的用水得到了缓解。2 0 0 0 、2 0 0 2 年，引滦供水不能满足天津市用 水需求，不得不进行第6 、7 次引黄。 南水北调工程是国务院为解决我国北方地区水资源严重短缺问题的特大 型基础设施项目。中线工程是引滦之外的我市又一大外调水源。如何高效使用 南水北调来水，使有限的水资源更好地支持我市经济社会可持续发展，提高人 民生活水平，保证城市供水安全，并节省配套工程投资【3 】。 针对以上问题，本文根据天津市水资源的实际情况，通过工程与非工程措 施，对多种可利用水源进行合理开发和配置，在各用水部门间进行调配，协调 生活、生产、生态用水，达到抑制需求、保障供给、协调供需矛盾和有效保护 生态环境的目 4 1 。必须合理配置用水指标、划分城市水源供水区域，确定城 市供水系统总体布局及各类水源的相互补偿方式【卯。 第一章绪论 1 1 2 研究意义 当前，水资源短缺已经成为制约国民经济发展，社会生产力提高的“瓶 颈”，用水危机的黄牌已经在许多国家和地区亮, m t 6 1 。在水资源有限的情况 下，建设节水型城市成为缓解用水危机的一条重要举措。研究水资源优化配 置，就是要研究从水源供水到生成产量各个环节的节水途径，挖掘其中的节 水潜力，合理分配、利用有限的水资源产生最大的综合效益 7 3 。 1 2 相关领域研究现状 水资源合理配置是指：在特定流域或区域范围内，按照系统、有效、公平 和可持续利用原则，遵循自然规律和经济规律，对有限的、不同形式的水资 源，通过工程与非工程措施，在生活、生产和生态用水之间进行科学分配口 。 水资源配置的方法目前用的较多的有层次分析法( a n a l y t i ch i e r a r a h y p r o c e s s ，简称a h p 法) ，孔祥元【9 】，采用层次分析法分析灌水方法综合决策； 也有建立动态规划( d p ) 或随机动态规划( s d p ) 模型求解。 黄淮海流域水资源合理配置研究采用了“一种模式，两个层面，三次平 衡，四横三纵，五类配置，六个准则”，即在统一的用水竞争模式基础上研究 水资源配置问题；在国民经济用水过程和流域水资源循环转化过程两个层面上 分析水量亏缺问题；进行以现状供水能力为基础的水资源供需一次平衡、以当 地水资源承载力为基础的水资源供需二次平衡、以外调水和当地水补偿利用为 基础的水资源供需三次平衡；以长江、淮河、黄河、海河四大江河为东西向的 四条横线，南水北调东线、中线、西线为南北向的三条纵线的整体格局上进行 黄淮海流域的水资源整体配置；采用水资源空间配置、时间配置、供水目标配 置、水量配置和水质配置五类手段，实现国民经济用水和生态保护用水的兼 顾；按照人均水资源利用量逐步趋近的准则、用水效率优先准则、缺水程度大 体相近的准则、以现状用水为基础逐步调整的准则、适当照顾产水量的准则、 扩大供水能力的投资比倒准则，客观公正有效地提出用水量调整建议。 综上所述，水资源优化配置研究中，完整的区域水资源优化模型( 既包括 多水源联合运用，又包括各子区的水量优化分配) 在有些地区是很常见的，但 在天津市是少见的。 在天津市是少见的。 2 第一章绪论 1 3 论文研究主要内容 1 1 3 1 研究思路 根据天津市的供水条件划分供水分区，调查了解各分区供水现状经济社会 发展规划，以及对水资源的需求，按照人1 2 1 、资源、环境和经济协调发展的原 则，对城市可利用的水源( 包括引滦、引江、当地地表水、地下水、再生水和 海水利用等) 进行合理配置。 1 3 2 主要内容 论文研究的基本内容为：水源合理配置。 水源合理配置是在水量供需平衡的基础上，考虑技术经济条件，在各分区 之间合理分配各种水源，使其技术可行、经济合理、管理运行方便可靠【1 0 l 。 其中，城市可供水量中，南水北调中线工程水量按南水北调工程总体规 划【”】分配给天津市的水量，其余水源的水量基本依据天津市南水北调城市 水资源规划规划报告【1 2 】的成果。 各分区需用水量，首先根据各分区的条件和发展规划需要，提出未来社会 经济发展需要的供水量，然后再按统一的预测方法、标准迸行预测。 1 3 3 研究范围 本次研究范围包括： l 、中心城区( 和平、南开、河西、河东、河北、红桥等6 个区) ： 2 、新四区( 东丽、西青、北辰、津南等4 区) 及其境内的建制镇： 3 、滨海区( 塘洁、汉沽、大港等3 个区) 及其境内的建制镇； 4 、武清、宝坻两区和三县( 蓟县、宁河、静海) 县城及其境内的建制镇。 详见表1 1 研究范围一览表。 第一章绪论 表1 - 1研究范围一览表 中心城镇一般建制 区域城区和卫星城镇 ( 个)镇( 个) 中心城区和平区、河西区、河东区、河北区、南开区、红桥区 滨海区 塘沽城区、汉沽城区、大港城区、海河下游工业区 31 4 军粮城、新立镇、杨柳青镇、大寺镇、成水沽镇、双 新四区 51 7 港镇、双街镇、小淀镇 武清区、宝 蓟县县城、宝坻县城、武清城区、宁河芦台镇、静海 2 28 9 坻区和三县县城 1 3 4 水平年 论文研究的现状水平年为1 9 9 7 、1 9 9 8 、1 9 9 9 年，规划水平年为2 0 1 0 年。 4 第二章天津市供用水现状 第二章天津市供用水现状 2 1 供水区基本情况 2 1 1 地理位置及自然条件 天津市东临渤海，位于华北平原东北部，海河流域的下游，环渤海地区 经济中心。优越的地理位置使天津在历史上就是首都北京的海上门户，华北、 西北等广大地区重要的出海口。全市总面积1 1 9 1 9 7 k i n 2 ，其中：平原占 9 3 9 ，山区和丘陵占6 1 。 天津地势自西北向东南倾斜，境内河流众多，主要有海河干流、永定 河、北运河、潮白河、蓟运河、永定新河、南运河、子牙河、大清河、独流减 河等。天津市境内及周围地区有众多的洼淀，主要有东淀、文安洼、贾口洼、 团泊洼、北大港等。 天津市属暖温带季风型大陆性气候，年内温差较大，四季分明。春季干旱 多风，夏季炎热多雨，秋季晴朗凉爽，冬季干燥寒冷。多年平均气温1 l 1 2 ，极端最高气温为4 2 7 ( 1 9 4 2 年) ，极端最低气温为2 7 4 c ( 1 9 6 6 年) 。 多年平均降水量由北向南递减，在7 2 0 5 6 0 m m 之间。年内降水集中在七、八 月份，约占全年降水量的6 5 左右，全市多年平均水面蒸发量为1 0 0 0 1 2 0 0 m m ，陆面蒸发量为5 0 0 m m 左右。 2 1 2 社会经济现状【1 】 据2 0 0 1 年统计，天津市全市总人口( 户籍) 为9 1 4 0 万人，其中：城市人 口( 非农业) 5 3 5 2 万人，占全市总人c i 的5 8 6 。城市人口中，中心城区 3 7 4 0 万人，占城市人口的6 9 9 ；新四区3 9 9 万人，占城市人口的7 4 ：滨 海区人口7 6 0 万人，占城市人口的1 4 2 ；外围两区和三县4 5 4 万人，占城市 人口的8 5 。2 0 0 0 年天津市人口情况表汇总于表2 i 。1 9 9 7 2 0 0 1 年天津市社 会经济情况汇总表于2 - 2 。 2 1 3 供水分区 根据文献 1 】和 1 2 ，依据行政区域将供水范围分成9 个分区，每个供水分 区的水源统一进行配置，每个供水分区的用水均包括驻区的中央、地方及各类 第二章天滓市供用水现状 企事业单位，供水分区为： ( 1 ) 中心城区及新四区：包括中心城区6 个区及新四区4 个区( 含8 个卫 星城和海河下游工业区) ( 2 ) 塘沽区：包括塘沽城区、天津经济技术开发区、保税区、建制镇及 其它驻区企业 ( 3 ) 汉沽区：包括汉沽城区、建制镇、天津经济技术开发区化工小区及 其它驻区企业 ( 4 ) 大港区：包括城区、建制镇、油田及其它驻区企业 ( 5 ) 武清区：包括城区、建制镇、逸仙园科技园区及其它驻区企业 ( 6 ) 宝坻区：包括城区、建制镇及其它驻区企业 ( 7 ) 宁河县：包括县城、建制镇及其它驻区企业 ( 8 ) 蓟县：包括县城、建制镇及其它驻区企业 ( 9 ) 静海县：包括县城、建制镇及其它驻区企业 表2 - 12 0 0 1 年天津市人口情况表单位：万人 供水分区非农业人口农业人口户籍人口合计 中心城区 3 7 4 01 8；7 5 8 东蕾区 1 】o1 9 63 n 6 l 、中心城区及津南区 9 4 2 7 73 7 0 新四区 西青区 7 82 2 9 3 0 6 北辰区1 1 81 9 9；1 7 合计4 1 3 8 49 1 9 l5 0 57 5 2 塘洁区4 0 56 4帖8 3 汉沽区 1 2 34 5 1 6 8 4大港区”31 0 3 3 5 s武清区1 0 ，45 9 7b 0 - 2 6宝坻区 ，3 5 5 6铒，9 7 宁河县 7 52 8 3 3 58 8 蓟县1 0 3 6 9 5 7 9 。7 睁海县 1 94 2 65 0 5 总计 5 3 523 7 8 89 1 4 0 第二章天津市供用水现状 表2 2 天津市城市社会经济情况汇总表 人口( 万人)国内生产总值( 亿元) 工业产值 城市居民收 水平年 八 ( 亿元) 总人口城市人口 g d p 一、二、三产比例 ，寻、 1 9 9 78 9 9 85 1 5 41 2 3 5 2 8 6 、5 1 9 、4 2 1 2 4 5 0 2 16 6 0 9 1 9 9 89 0 5 15 2 101 3 3 6 3 8 5 5 、4 9 4 、4 51 2 5 6 2 ，6 27 1 1 1 1 9 9 99 1 0 25 2 8 71 4 5 0 0 6 4 9 、4 9 1 、4 6 o 2 7 5 1 3 77 6 5 0 2 0 0 09 1 2 05 3 2 51 6 3 9 - 3 645 、5 0 o 、4 5 5 3 0 9 0 7 48 1 4 0 2 0 0 19 1 4 05 3 5 21 8 4 0 1 04 2 、4 9 2 、4 6 6 3 3 6 6 5 3 8 9 5 9 2 2 城市供用水现状【1 3 】d 4 2 2 1 城市供水工程现状 ( 1 ) 于桥水库：1 9 6 0 年建成，1 9 7 9 年扩建，作为引滦入滓工程的调节水 库。总库容为1 5 5 9 亿m 3 ，兴利库容为3 8 5 亿1 3 3 3 ，5 0 、7 5 、9 5 保证率可 供水量分别为3 3 3 、2 6 6 、1 3 4 亿m 3 。供城市水量为1 3 0 亿m 3 。 ( 2 ) 引滦入津工程为跨流域调水工程，1 9 8 3 年建成通水，主要向城市供 水。根据国务院办公厅转发水利电力部关于引滦工程管理问题的报告的通 知国办发 1 9 8 3 1 4 4 号文规定，保证率7 5 ，潘家口水库调节水量1 9 5 亿 m 3 ，天津市分水量1 0 0 亿n 1 3 ；保证率9 5 ，潘家口水库调节水量1 1 0 亿1 1 3 3 ， 天津市分水量6 6 0 亿m 3 。入市区净水量，保证率7 5 、9 5 分别为7 5 0 、4 9 5 亿m 3 。 已建成的引滦( 含于桥水库) 供水配套工程有： 1 ) 引滦入中心城区，设计年供水水量6 0 2 亿m 3 年； 2 ) 引滦入塘( 沽) ，设计年供水量0 9 5 亿m 3 ，年； 3 ) 引滦入( 大) 港，设计年供水量o 3 7 亿m 3 年； 4 ) 引滦入汉( 沽) ，设计年供水量o 3 5 亿i i l 3 年： 5 ) 引滦入杨( 村) ，设计年供水量o 3 5 亿n 1 3 年； 6 ) 引滦入开发区，设计年供水量0 5 5 亿m 3 年： 7 ) 盘山电厂供水，设计年供水量o 3 2 亿m 3 年； 8 ) 石化聚酯供水，设计年供水量0 3 3 亿m 3 年； 9 ) 宝坻供水，设计年供水量o 0 6 亿m 3 年； 1 0 ) 海河补水，设计年供水量0 5 5 亿m 3 年； 第二章天津市供用水现状 上述配套工程设计总供水量9 8 5 亿m 3 年。 ( 3 ) 机井：全市现有机井2 8 5 万眼，其中农业用2 3 6 万眼，工业和生活 用0 4 9 万眼。现状开采量约7 0 亿m 3 。其中：供城市2 3 亿m 3 ( 包括超采部 分) 。 ( 4 ) 海水利用工程 大港电厂现利用海水直接冷却，天津碱厂利用海水制碱，年利用海水1 4 亿m 3 ，可替代淡水o 3 0 亿m 3 。另外，大港电厂有小型淡化装置，日供淡水0 6 万m 3 。 2 2 2 城市现状供用水量【1 4 1 ( 1 ) 现状供水量 1 9 9 8 年全市城市总供水量1 4 5 4 亿m 3 ( 含城郊菜田灌溉用水) ，其中： 引滦供水6 1 2 亿n 1 3 ，开采地下水2 8 8 亿m 3 ，当地地表水3 6 4 亿m 3 ，海水替 代淡水o 3 0 亿m 3 ，引用未处理城市污水( 用于菜田灌溉) 1 6 0 亿m 3 。 ( 2 ) 现状用水量 1 9 9 8 年全市城市总用水量1 4 5 4 亿m 3 ，其中：工业用水7 5 4 亿m 3 ，城 市生活用水4 4 0 亿m 3 ，城市河湖补水0 5 0 亿m 3 ，城郊菜田用水2 1 亿m 3 ( 其 中引用污水1 6 亿r a 3 ) 。 城镇生活用水中，居民生活用水占5 2 ，公共生活用水占4 8 。城市生 活人均综合用水定额2 3 1l d ，其中：居民生活人均用水定额1 2 0l d 。 工业用水中，电力工业占9 3 ，一般工业占9 0 7 ，- r 业综合万元产值 耗水量2 9 ，4 m 3 。取水量位于前五位的行业依次为化工、机械、冶金、电力、造 纸，占工业总取水量的比例分别为1 6 9 、1 6 7 、1 1 6 、9 3 、9 1 。 2 2 3 用水趋势分析 1 4 1 城市生活用水量呈快速增长趋势。随着城市规模扩大和人民生活水平的 提高，城市生活用水快速增长，用水定额不断提高。城市生活用水量从1 9 9 1 年 的2 9 7 亿m 3 ，增加到1 9 9 8 年的4 4 0 亿n 1 3 ，年均增长5 1 。人均综合用水定 额从1 6 6 l d ，提高到2 3 1 u d 。 工业用水保持平稳，略有上升。全市工业万元产值综合用水定额从1 9 9 1 年的8 4 4m 3 ，降低到1 9 9 8 年的2 9 4r n 3 。工业用水定额的降低主要由于高新技 术产业崛起，产业结构发生变化，以及节水措施的采用。 天津作为一个老工业基地，冶金、化工、纺织等耗水量大的原材料加工业 第二章天津市供用水现状 一直是天津工业的重要支柱，产值在全市工业总产值中占有较大比重。自二十 世纪8 0 年代以来，本市工业结构发生很大变化( 见表2 3 ) ，1 9 9 0 年至1 9 9 8 年，火电工业和高耗水工业产值分别占全市工业总产值的比重由4 9 6 9 降低 至3 4 6 7 ，下降1 5 0 2 个百分点。在建设节水型城市的前提下，随着工业结构 调整，电子信息、现代生物医药等一批高新技术产业迅速兴起，耗能、耗水量 大的传统加工业在全市工业结构中所占比重将逐渐降低。 表2 - 3 天津市工业结构( 产值比重) 变化情况表单位： 工业行业1 9 8 0 焦1 9 9 0 芷1 9 9 5 年 1 9 9 8 燕 火电、高耗水工业 5 6 1 64 9 6 93 6 2 l 3 4 6 7 一般工业4 3 8 45 0 3 l6 3 7 96 5 3 3 合计1 0 0 0 01 0 0 0 01 0 0 0 01 0 0 0 0 随着工业结构的调整改造，工艺技术水平的提高，节水技术和措施的改进 与实施，形成了以冶金、化工为基础，冶金加工、电子信息、生物工程、精细 化工等七大高新技术产业为先导的节水型工业结构，从而对我市的工业用水产 生了较大的影响。 1 9 9 1 1 9 9 8 年天津市高新技术产业比重和万元产值耗水量变化见表2 - 4 。 表2 - 41 9 9 1 1 9 9 8 年高新技术产业比重和万元产值耗水量变化表 工业产值产业结构 万元产值耗水量 ( 亿元)( ) ( n f 协元) 年份 其中： 其中：其中： 全市全市全市 高新技术高新技术 高新技术 1 9 9 17 8 6 69 3 6 71 0 0 1 1 98 8 2 33 3l 1 9 9 29 9 7 9 11 2 8 3 9l o o1 3 1 6 8 1 42 6 5 1 9 9 31 4 0 1 8 42 3 1 3 4l o o1 6 54 9 2 2 1 8 6 1 螂1 7 5 4 32 9 3 0 6l o o1 67 4 0 1 31 4 3 】9 9 5】8 7 9 6 54 0 8 8 41 0 0 2 1 83 殳3 2】0 3 1 9 9 62 1 7 7 4 25 1 50 7l o o 2 373 3 6 69 1 1 9 9 72 4 5 0 2 l5 6 6 7 l o o2 3 12 9 3 08 8 1 9 9 82 5 6 2 6 26 6 7 0 l1 0 0 2 6 o2 9 4 28 2 1 9 9 1 1 9 9 8 年以来天津市用水情况详见表2 - 5 。 第二章天津市供用水现状 表2 - 5 天津市1 9 9 1 1 9 9 9 年城市用水趋势单位：亿m 3 用水部门1 9 9 11 9 9 21 9 9 31 9 9 41 9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 9 8 年增长率 总量 1 2 5 11 2 1 81 2 3 31 25 71 361 3 6 61 4 4 9 1 4 5 41 7 生活 2 9 72 7 82 8 32 9 336 13 7 34 3 14 4 0 5 1 工业6 9 46 6 9 07 0 47 3 97 3 37 1 87 5 4i i 河湖 o 5 0o 5 0乱5 0n 5 00 5 00 5 00 9 00 5 0 城郊菜田 2 1 02 1 02 1 02 1 02 1 02 1 02 1 02 1 0 0 2 2 4 存在问题 ( 1 ) 水资源缺乏。 全市水资源总量多年平均值为1 8 1 6 亿m 3 ( 不含入境水量) 。人均水资源 占有量仅为1 6 0 m a ，仅为全国人均水资源占有量的1 1 5 ，是全国人均水资源占 有量最少的省市之一。二十世纪八十年代以来，由于上游用水量增加，入境水 量逐年减少，加剧了本市水资源短缺的矛盾。 ( 2 ) 水资源按地区分布不均匀。 其特点为北部水资源较多，南部水资源较少，而蓄水工程的布局则是北部 地区蓄水能力较小，南部地区蓄水能力较大，致使南部地区的一些水库一般年 份无水可蓄。 ( 3 ) 城市水源单一。 城市供水保证率不能满足城市用水要求，供水范围受限制。我市除于桥水 库可提供少量城市用水外，其它供水工程由于水源没保证且水质差，只能作为 农业水源，城市供水主要依靠引滦工程。城市引水量早已达到引滦设计能力。 按水文年统计，1 9 8 9 、1 9 9 2 、1 9 9 3 、1 9 9 7 年分别从滦河补水8 2 5 、8 4 2 、 8 6 1 、1 0 1 7 亿n 1 3 ，而1 9 9 9 、2 0 0 0 年我市均要求引水l o 亿m 3 ，由于水源不 足，只批准我市引水8 3 和0 8 4 亿m 3 。引滦已不能满足天津城市供水。 ( 4 ) 南部地区深层地下水严重超采，造成地面沉降，海水入侵。 南部有咸水区，由于地表水资源缺乏，当地人民生活和工业及一部分农业 不得不多年超量开采难以补充、恢复的深层地下水。据统计【1 5 l ，1 9 7 0 2 0 0 0 年 累计超采6 4 亿m 3 ，多年平均超采量达2 1 3 亿m 3 。超量开采致使地下水位持 续下降，最深已达9 0 m 。并导致了地面沉降，沉降区范围约7 3 0 0 k i n 2 ，形成了 市区、塘沽、汉沽和大港及海河下游地区等几个沉降中心，其中：市区地面沉 降累计( 1 9 5 9 年以来) 最大值达2 8 3 m ，塘沽区累计地面沉降最大值达3 1 l m 。虽 然自引滦入津以来，市区和塘沽区地下水使用量减少，减缓了地面沉降速度， 第二章天津市供用水现状 但由于工业布局、结构调整，城郊地区和海河下游工业区等引滦工程供水范围 以外地区，因无替代永源，仍不得不继续超采地下水，地面沉降仍然十分严 重。 ( 5 ) 水环境恶化1 1 5 l 。 由于点污染和面污染加剧，以及各河水量逐年减少，水体自净能力降 低，各河水体污染严重，水质恶化。经对全市1 9 条河流水质进行评价，其中绝 大部分为v 类或劣v 类标准，只有北部地区局部河段能达到类水标准。 引滦水曾是全国大城市中水质最好的水源之一，但随着上游地区及水库周 边经济发展、污染源增多，使引滦的水质也受到严重威胁。 ( 6 ) 水资源利用效率还有待进一步提高。 在水资源开发利用中一方面水资源短缺，另一方面用水还存在一定程度的 浪费。如：一些工业产品单位产品用水定额偏高，城市供水管网漏失严重。 ( 7 ) 水资源管理体制不合理。 水资源管理体制不合理，使有限的水资源不能充分有效地利用和保护，难 以实现水资源的合理开发利用和优化配置。 ( 8 ) 水价还依然偏低。 没有充分体现水作为自然资源的价值，不利于节水工作的开展和水资源的 优化配置。 第三章城市需水预测分析 第三章城市需水预测分析 3 1 供水区的社会经济发展概况 3 1 1 城市发展总体布局 根据文献 1 】，天津城市总体布局为：“以海河为轴线，天津市区为中 心，包括塘沽和海河下游工业区形成城市主体，与周围的滨海城镇，近郊卫星 城，县城和建制镇，以及重点乡镇组成的多层次网络体系”。经过多年的大规 模建设，尤其是近几年改革开放和社会主义市场经济体制的建立，使得天津市 的城市发展更具活力，逐渐成为我国北方经济中心和国际化港1 2 大都市。 ( 1 ) 中心城区 中心城区( 外环线内) 2 0 0 1 年城市建成区面积2 4 3 o k r a 2 ，中心城区城市 人口3 7 4 0 万人，占全市常住人口的4 0 9 1 9 ：规划至2 0 1 0 年城市人口4 3 0 万 人，城市建设用地规模3 3 4k m 2 。中心城区是全市的行政、金融、商贸、办 公、文化娱乐的中心，设旌众多，且布局较为集中，第三产业比较发达。 ( 2 ) 新四区及卫星城 新四区即东丽、西青、津南、北辰四个区。8 个卫星城分别是东丽区的军 粮城、新立镇，西青区的杨柳青镇、大寺镇，津南区的咸水沽镇、双港镇，北 辰区的双街镇、小淀镇。卫星城以高新技术、新兴工业和居住为主，相对独 立。各卫星城之间以及各卫星城与中心城区之间以绿地、林地、果园、菜地、 水面等绿色空间相隔，并通过城市快速交通系统密切联系起来。在中心城区外 围的卫星城配套建设商业、文化、娱乐、体育、卫生等设施，其中：杨柳青、 咸水沽建设为区级商业中心。规划建设杨柳青为汽车工业基地，军粮城为海空港 综合服务基地，大寺为新兴电子工业基地，双街为高新产业城等。至2 0 1 0 年卫 星城人口6 5 万人，卫星城城市建设用地规模5 7k m 2 。 ( 3 ) 滨海区 滨海区由塘沽、汉沽、大港三区建成区和城镇及海河下游工业区组成。 2 0 0 1 年城市建成区面积1 3 4 9k m 2 ，城市人口7 6 0 万人，占全市常住人口的 8 3 1 5 。优越的区位条件，完善的交通体系，丰富的自然资源以及雄厚的经济 基础，特别是港口及大片荒滩她的优势使滨海新区成为新的投资热点地区。天 津经济技术开发区、保税区、天津海洋高科技园区的建设与发展，使滨海新区 1 2 第三章城市需水预测分析 成为我市高新技术产业及石油化工、海洋化工、造船、冶金等传统工业的主要 生产基地。规划至2 0 1 0 年城市人口1 6 5 万人，城市建设用地规模1 6 5k m 2 。 ( 4 ) 武清、宝坻两区及三县县城 武清区杨村镇、宝坻区城关镇和蓟县城关镇、宁河县芦台镇、静海县静 海镇，是各所在区县政治、经济、文化中心，又是重要的工业生产基地、商贸 中心、交通枢纽和风景旅游区，是联系广大农村的纽带，但目前规模较小，现 状人口规模均未超过l o 万人。规划按中等城市标准建设，至2 0 1 0 年城市人口 8 0 万人。 ( 5 ) 建制镇 1 9 9 9 年天津市共建有建制镇1 0 0 个，其中：区属建制镇4 3 个，县属建制 镇5 7 个。至2 0 1 0 年建制镇达到1 5 0 个，其中：中心城镇3 0 个，一般建制镇 1 2 0 个，城镇人口1 0 0 万人。这些城镇大部分位于武清、宝坻两区及三县区域 内。 3 1 2 工业发展趋势介绍1 】 改革开放以来，天津市由一个老工业基地正逐步向一个现代化工业城市迈 进。近年来工业结构有所改善，主要表现在：高新技术产业迅速发展，支柱产 业形成规模，产品升级换代快，技术水平逐步提高。 党的十六大闭幕后，面对天津经济发展的新形势，2 0 0 2 年1 2 月市委八届 三次会议又提出了“三步走”发展战略，并为实现“三步走”的战略目标提出 了五大战略举措、两条基本途径和一个根本保证。 “三步走”总的构想是：第一步到2 0 0 3 年底，人均国内生产总值达到 3 0 0 0 美元，实现全面建设小康社会的主要经济指标；第二步，提前3 到4 年， 实现国内生产总值和城市居民人均可支配收入、农民人均纯收入分别比2 0 0 0 年 翻一番，使经济总量和群众收入水平上一个大的台阶；第三步，到2 0 1 0 年，人 均国民生产总值达到6 0 0 0 美元，把天津建设成为现代化的国际港口大都市和 我国北方重要的经济中心，建设比较完善的社会主义市场经济体制，成为全国 率先实现现代化的地区之一， ( 1 ) 以发展支柱产业为重点，合理配置资源，优化产业和产品结构。 发展以汽车及机械装备为重点的机械工业，以通信、计算机为重点的电子 工业，以石油化工、海洋化工、精细化工为重点的化学工业，以优质钢管、高 档金属制品为重点的冶金工业等四大支柱产业，形成全市的主体产业。 ( 2 ) 组建大型企业集团，优化工业组织结构 第三章城市需水预测分析 组建企业集团，加大工业组织结构改组的力度，围绕支柱产业和骨干行 业，通过发挥企业集团规模的效应，进一步巩固和发展天津工业的优势。 ( 3 ) 依靠科技进步，提高工业技术水平 要积极采用先进技术，加快工业企业的技术改造和产品的升级换代，坚定 不移地走新型工业化的的路子。 ( 4 ) 发展目标 形成以高新技术产业为先导，以若干支柱产业为骨架，批名牌拳头产品 为支撑，结构布局合理，产业关联紧密，竞争力较强的技术先进的综合性工业 基地。规划2 0 1 0 年达到工业总产值1 2 0 0 0 亿元，国内生产总值达到5 0 0 0 亿 元。 2 0 1 0 年各供水分区社会经济发展指标详见表3 1 。 表3 - 12 0 1 0 年社会经济发展指标【1 】 序城市人口( 万人)工业产值 国内生产 供水分区 号 城区建制镇合计 ( 亿元) 总值 中心城区 4 3 n 0 00 0 04 3 0 0 0】4 0 0 】4 0 0 l 、 中心 东丽区2 7 0 01 5 02 8 5 03 5 07 5 城区津南区2 0 0 04 3 32 4 3 34 5 0 7 5 及新 西青区 2 4 0 04 1 7 2 8 1 79 0 03 0 0 四区 北展区1 0 0 0s 1 71 5 1 了5 0 0 1 5 0 2 塘沽区 1 0 0 0 02 5 0 1 0 2 5 03 1 0 0 3汉沾区1 6 0 03 3 31 9 3 33 5 02 0 0 0 4 大港区3 3 0 05 1 73 8 1 71 3 5 0 5 武清区 2 5 0 01 5 6 7 4 0 6 7i l 2 5 0 6宝坻区1 5 0 01 4 8 32 9 8 37 0 02 0 0 7 宁河县1 0 0 01 1 0 02 1 0 03 5 0 1 0 0 8 蓟县2 0 0 0】8 d o3 8 o o3 5 02 0 0 9 静海县 1 0 0 0 1 4 3 32 4 - 3 31 1 0 02 5 0 总计 7 4 0 , 0 01 0 0 0 08 4 0 0 01 2 0 0 0 5 0 0 0 注：1 ) 海河下游工业区的备项指标计入东丽区；2 ) s 4 0 万是指2 0 1 0 年天津市城镇人口。 1 4 第三章城市需水预捌分析 3 2 城市需水预测 依据文献0 2 ，城市用水包括工业、生活、河湖环境和城郊菜田四部分。 3 2 1 需水预测的原则 需水预测遵循以下原则： ( 1 ) 坚持节约用水的方针，努力将天津市建设成节水型城市。 ( 2 ) 在节水的前提下，生活用水水平逐步提高。 ( 3 ) 工业需水预测考虑天津工业布局的调整，同时严格控制用水多、能 耗高的工业在天津发展。 ( 4 ) 在满足城市生活、工业用水的条件下，适当考虑城市河湖环境用 水。 3 2 2 城镇生活需水预测 3 2 2 1 用水定额确定 城镇生活用水由居民生活和公建两部分用水组成。公建用水包括公共设 施、第三产业和市政绿化用水。 1 9 9 8 年我市城镇生活用水中，居民生活用水占5 2 ，公共生活用水占 4 8 。城市生活人均综合用水定额2 3 1 l d ，其中居民生活人均用水定额1 2 0 l ，d ，公建系数0 9 3 。 根据对1 9 9 8 年用水的分析，并考虑到今后城镇生活用水水平提高和节约 用水的情况，参照城市给水工程规划规范【16 】和上海、北京两城市用水定额 ( 调查后见表3 2 、3 3 ) ，确定天津市生活用水定额。 表3 22 0 1 0 年上海市综合生活用水定额( u 人d ) 规划区域综合居民生活公建 中心城区3 3 01 7 0 - 1 8 0 1 5 0 1 6 0 新城 2 4 0 - 2 6 01 6 0 - 1