微咸水利用潜力分析及水资源优化配置研究——以河北省馆陶县为例

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从当前中国经济社会发展来看,淡水资源已经接近承载能力的上限,淡水资源短缺逐渐成为我国农业和经济社会发展的制约因素。面临我国日益突出的水资源供需矛盾问题及水资源供应紧张的形势,当前正积极地开展微咸水的开发与利用研究。安全高效使用的微咸水,是当前处理中国水资源供给紧张状况的一个必要策略之选。本文在以往水资源配置模型的基础上,将微咸水纳入配置模型中,通过“问题导向-底数评价-耦合模型构建-方案比选”全链条体系建设,系统地分析当地水资源短缺情况及微咸水开发利用潜力,结合三维地质模型及矿化度计算,合理评价微咸水资源量及空间分布特征,同时,以微咸水开发利用方式及潜力为突破点,构建了基于微咸水利用的水资源优化配置模型,并提出了微咸水开发利用优化方案,为缓解馆陶县的水资源短缺等问题提供了技术支撑。主要结论如下:(1)在系统评价了研究区水资源禀赋条件和开发利用基础上,将2020年定为现状基准年;2025年为近期规划年;2030年为中期规划年;2035年为远期规划年,并采用指标定额法分为高发展和适度节水、高发展和强化节水以及适度发展和适度节水三种情景对规划年全县分乡(4乡)镇(4镇)需水量进行了合理预测。(2)通过收集整理馆陶县水文地质条件和钻孔资料分析的基础上,采用GMS软件构建了研究区的三维地质模型,并以此为基础,对研究区采用视电阻率法计算矿化度,并分层计算馆陶县各乡镇的微咸水资源量,分析全县各乡镇的微咸水空间分布规律和水量变化规律。经计算结果表明,馆陶县微咸水总量(矿化度2 g/L<M≤5 g/L)为1997.09万m3,其中,矿化度2 g/L<M≤3 g/L的微咸水资源量为1566.96万m3,矿化度3 g/L<M≤5 g/L的微咸水资源量为430.12万m3。(3)以馆陶县微咸水分布为基础,构建了基于微咸水利用的水资源优化配置模型,对馆陶县水资源现状和供需水情况进行全面分析,提出了不同水平年不同保证率的微咸水分行业配置方案,初步选定中方案(高增长和强化节水)作为馆陶县水资源配置的优先推荐方案。其中在P=50%保证率下,馆陶县2035年需水总量7945.00万m3,供水总量为7323.70万m3,包括地表水供水3180.70万m3,地下水供水2183.00万m3,微咸水供水1200.00万m3,外调水供水510.00万m3,污水回用供水250.00万m3,缺水为621.30万m3,缺水率为7.82%。在P=75%保证率下,馆陶县2035年需水总量9586.90万m3,供水总量为8081.60万m3,包括地表水供水3922.50万m3,地下水供水2199.10万m3,微咸水供水1200.00万m3,外调水供水510.00万m3,污水回用供水250.00万m3,缺水为1505.30万m3,缺水率为15.70%。
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