浙江省海岛地区供水配置探讨.doc

浙江省海岛地区供水配置探讨陈国伟（浙江省水利水电勘测设计院 浙江 杭州 310002）摘要：浙江省海岛占全国的43，148个住人海岛中，人口149.2万，面向海洋经济的发展要求加快海岛基础设施的建设。供水作为海岛发展基础保障要先行。本文根据不同的海岛分类，以及不同供水办法的性质成本等特点，提出了“自力更生、因岛制宜”解决海岛地区偏远渔农村用水问题，加快实施大陆引水解决海岛用水危机，适当开展多元化供水补充淡水供给方式，着手研究新淡水资源确保海岛长远发展需要的配置，对不同类型的海岛提出了不同的具体供水配置。关键词：水资源 配置 浙江省 海岛 一、浙江省海岛基本情况浙江省海岛星罗棋布。全国大潮平均高潮位以上面积大于或等于500m2的岛屿有6961个（台湾、香港、澳门及其所属的410个海岛除外），我省辖区以内有3061个，占全国的43%，分别属于舟山市、嘉兴市、宁波市、台州市以及温州市。从市、县（区）分布上看，舟山市最多，占1383个，台州市687个，宁波市527个，温州市435个，嘉兴市29个。全省海岛按行政区划分布见表1。表1 浙江省海岛行政区划分布表舟山市嘉兴市宁波市台州市温州市嵊泗县404海盐县11奉化市22玉环县136瑞安市91岱山县404平湖市18鄞 县4三门县122苍南县84普陀区454.5宁海县42温岭市169平阳县64定海区120.5象山县419黄岩市25瓯海区1镇海区5临海市138乐清市9北仑区35椒江市97洞头县186小计1383小计29小计527小计687小计435注：舟山本岛分别属于普陀区、定海区均按半个计。全省3061个海岛中，到2003年，常年有人居住的海岛有148个，占全部海岛总数的4.8%，总人口149.2万人。常年居住人口在5.0万以上的（包括5.0万）海岛6个，共有人口95.0万，占海岛全部人口的63.7。常年居住人口在15万的海岛有13个，人口29.6万人，占海岛人口的19.9，常年居住人口在100010000人之间的海岛64个，人口22.3万人，其余65个海岛常年居住人口在1000人以下，人口小计为2.26万人，占全部海岛人口比例的1.5。海岛按居住人口分类见表2。表2 浙江省海岛按人口分类序号分类数量人口(人)比例备注15万人以上695009363.7%舟山、岱山、玉环、洞头、衢山、六横2万人以上5万人以下1329619619.9%金塘、桃花、虾峙、朱家尖、小长涂、泗礁、大门、霓屿、灵昆、高塘、南田、大榭、梅山31000人以上10000人以下6422270814.9%册子等64个51000人以下65226271.5%里钓山等65个合 计1481491624二、水资源开发特点（1）降水少，蒸发多，径流形成少。浙江省海岛平均年降水量9001500mm，和同纬度大陆地区比较海岛地区多年平均降水量少530，偏少值在70500mm之间。同时浙江省海岛地区多年平均水面蒸发量（以E601型水面蒸发器观测值为准，下同）在9001200mm之间，和浙江省同纬度的大陆地区比较，海岛地区水面蒸发量一般大100mm，个别大300mm，海岛地区的陆面蒸发量比大陆地区的陆面蒸发量大10。正是因为海岛地区降水少，蒸发多，形成径流少。浙江省沿海岛屿多年平均年径流深在200700mm之间，其中近海地区北部为550mm，南部为700mm；远海地区北部为200mm，南部为350mm。海岛地区的多年平均径流深比浙江省大陆地区的多年平均径流深少44。（2）地形地貌特殊，形成的径流可利用的更少。海岛地形地貌特殊，多为低丘陵山地，大多呈浑圆状，产生的径流向四周扩散，因而形成的径流能够有效汇集利用的更少。在海岛地区缺少建设蓄水设施的适宜库址，能建设的水库其集水面积均非常小。由于天然水资源不足，一遇干旱，经常库底朝天。（3）地下水赋存条件差，资源贫乏，利用困难。海岛地区地下淡水水资源主要分基岩裂隙水和孔隙潜水两类，主要靠大气降水直接或间接补给。浙江省海岛地区主要为中生代火山活动产物及古老变质岩系构成的丘陵，风化层不发育，土壤覆盖浅，植被稀疏，岩石坚硬，地面切割微弱，裂隙不发育，地下水赋存条件差，主要依靠大气降水补充，很少存在大陆古河道等补给方式，地下水水资源非常贫乏。一遇连续干旱，地下水随地表水的干涸迅速枯竭。地下水位下降之后，又不能得到有效补充，地表回水稍处置不当，又会导致井水的污染。同时地下水分布零星，影响地下水赋存开采的因素众多，人类活动（水库的建设、其它井类工程建设）对地下水的活动有明显的影响，出水点不稳定，地下水不具备大规模、大面积开发利用的条件，一般只能满足小型、分散的开采利用，且开采困难。（4）人口密集，人均水资源占有量非常之低浙江省海岛地区，人口密集，水资源贫乏，人均水资源量非常低。全国人均水资源占有量为2400万m3，浙江全省人均水资源量为2100万m3，以浙江省6个海岛县为例，定海区人均水资源量808m3/人，普陀区547m3/人，岱山县394m3/人，嵊泗县149m3/人，玉环县人均水资源为527万m3/人，温州市洞头县人均水资源为389万m3/人。浙江省海岛县人均水资源占有见插图1。24002100808547146394389527050010001500200025003000全 国全 省定海区普陀区嵊泗县岱山县洞头县玉环县单位：m3/人年插图1： 浙江省海岛县人均水资源对比图（5）共享性差、调水、引水补给困难，单方水建设成本高。海岛水资源一般均为单个海岛占有，共享性差，调水补水困难。岛屿面积大的水资源相对丰富，越是面积小，偏远的海岛水资源越是紧张。三、解决海岛缺水途径及特点随着海洋经济的发展，近年我省海岛地区用水增加迅速。解决海岛地区缺水问题可以选择的工程措施主要有：（1）本地水资源的开发；（2）大陆引水；（3）海水淡化等措施。1. 本地水资源开发（1）水库工程水库工程是本地水资源开发的常规但是最为主要的方式。经过多年建设浙江海岛地区已经建成中型水库1座，小(1)型水库28座，小(2)型水库190，10万m3以下山塘1300余个，蓄水总库容达到1.55亿m3。舟山群岛水资源开发利用达到了33.，舟山岛基本接近40，玉环、洞头水资源开发亦基本接近40，后续可供开发建设的库址不多，能增加的供水量有限，由于海岛特殊的水资源条件，继续开发成本较临近大陆地区成本高，预计该类水源的原水成本在2.03.0元/m3。（2）坑道井工程等各类水井坑道井建设适合海岛-丘-岛地形和地质条件，适用性强，既起集水作用又起储存作用，且水质较好，一般无需净化处理，即可饮用。为便于提水，可配备机电泵水设备。一般适合以村为单位建设管理。坑道井的水源主要为基岩裂隙水，单口容积为4002000m3，出水比较均匀，以自然村为单位建设，一般1000m3的坑道井在正常年份可以保证300人的饮用水。为保证水量，可采取地表径流引水入井，通过对水量、水质、取水方便、环境卫生和地形、地貌、岩层走向与倾角、裂隙发育等选址条件进行分析比较。坑道井工程示意图见插图2。水井类工程的原水成本在5.010.0元/m3。插图2： 坑道井工程示意图（3）雨水资源利用海岛雨水利用的工程主要是指将雨水停留在供水系统形成人工的截取储存的方法，主要以屋顶、地面集流为主，主要用于农业灌溉用水或作为一般工业的用水的替代水源，海岛地区目前对雨水的利用主要为零星家庭用集水系统等方式，见插图3。该类工程的原水成本1015元/m3。插图3： 家庭屋面集水系统示意图2 大陆引水浙江省海岛有地缘上的优势，大部分为大陆架的延伸岛屿，与大陆连接紧密，舟山岛距离宁波大陆直线距离不足30km，玉环岛已经在通过楚门半岛与大陆连接，在另一侧距离乐清20余km，距离最远的嵊泗岛距离大陆（上海南浦）最近距离在70km以内。大陆引水水量充沛，引水量大，有规模上效应。目前已经初步建成的海岛大陆引水工程有舟山市引水一期工程，工程引水规模为1m3 /s（8.64t/d），多年平均可引水天数250天，多年平均引水总量2160万m3。静态总投资29257万元，总投资31813万元，原水水价为2.86元/m3。在抗击2003年浙江省大旱中，从2003年8月21日工程正式启用，日平均引水8.0万m3，占舟山市城区供水的80以上。根据综合分析，我省海岛地区大陆引水距离在50km以内，引水成本在3.0元4.0元/m3。3 海水利用海岛地区有丰富的海水资源，因地制宜采用各种方式利用海水资源是解决海岛地区淡水资源短缺的一种有效的途径。海水淡化优势是不受气候影响，同时规模可大可小，可以灵活适合不同类型的海岛。海水淡化有20多种方法，广义讲分为蒸馏法和膜法两大类，最常用的蒸馏法有多级闪蒸(Multi-Stage Flash, MSF)、多效蒸发(Multi-Effect Distillation, MED)和压汽蒸馏(Vapor Compression, VC)；膜法有电渗析(Electro dialysis, ED)、反渗透（Reverse Osmosis, RO）。目前在国内和国外比较常用的为反渗透法。浙江省在反渗透膜海水淡化方面已经积累一定的经验。1982年嵊泗县建成24t/d电渗析海水淡化试验站；1997年嵊泗县嵊山镇建成500t/d反渗透海水淡化示范工程，2000年嵊泗县建成1000t/d反渗透海水淡化示范工程。目前反渗透海水淡化工程部分投资在50006000元/t/d，吨水能耗在3.85.5kW.h之间，运行成本较高，原水成本将在5.56.5元/m3。随着海水淡化技术的不断进步，淡化规模化，产业化发展，以及国家对水资源开发项目实施优惠政策（融资、电价、税收等）等，海水淡化的各项费用还有望进一步降低，工程部分投资在40005000元/t/d，吨水能耗在3.53.8kW.h之间，原水成本可下降到5.06.0元/m3。四、结论和建议综合海岛地区水资源特点及其解决用水的各种措施及其成本以及海岛自身的需水要求，解决海岛地区水资源总体配置思路：“自力更生、因岛制宜”解决海岛地区偏远渔农村用水问题，加快实施大陆引水解决海岛用水危机，适当开展多元化供水补充淡水供给方式，着手研究新淡水资源确保海岛长远发展需要。（1）“自力更生、因岛制宜”解决海岛地区偏远渔农村用水问题常年居住人口在1000人以下的65个海岛，地处偏远，但是根据经验越是偏远小岛缺水越是严重。大陆引水等解决方法不能惠及到该类海岛，海水淡化又不能形成一定的规模，针对这种情况，结合“大岛建、小岛迁”规划，迁移部分不适合人居海岛。对于那些因为各种需要特别是国防需要不宜搬迁的海岛采用“自力更生、因地制宜”解决海岛的渔农村生活用水问题。主要思路有三条：i 结合小型山塘、水库的建设渔农村供水站；ii.一丘一岛地形的岛屿一般以村为单位建设坑道井；iii.上述方法仍不能解决的用水困难户建设家庭屋顶接水系统。（2）加快实施大陆引水解决县级大岛用水危机常年居住人口在5.0万人以上6个海岛，有5个为县级以上行政区所在地，总人口95万以上，占海岛总人口的63.7以上，集中海岛地区大部分人口、资源及经济、社会活动，需水量大，缺水量亦大。采用大陆引水工程具有引水量大，补充水量丰富，且可形成一定的规模效益在经济上有优势。舟山岛考虑从引水宁波姚江引水，一期工程已经建成，继续实施二期、三期引水工程。玉环岛可以从永宁江、或者楠溪江流域引水。洞头岛可以从飞云江或者瓯江引水，上述三岛引水成本在3.04.0元/m3。岱山岛、六横岛、衢山岛考虑从舟山本岛引水，属于二次引水，引水成本在56元/m3左右，供水成本与海水淡化接近，但是考虑到居民对天然水的接受程度，仍然可以考虑采用引水解决用水。同时由于为二次引水，可能会造成需水时部分地区引不到水的情况，因此建议仍然建设一定规模的海水淡化系统。（3）适当采用多元化供水技术，补充淡水供给常驻人口在15万的海岛13个，以及常