山东半岛城市群地区水资源及开发利用现状

山东半岛城市群的劣势~

中科院地理所的胡序威教授提醒我们，山东面临着重大的发展机遇--成为中国经济板块中乃至东北亚地区极具影响力的经济隆起带，但在长三角和京津唐的南北“夹击”下，也存在成为经济“洼地”的可能。他特别强调，“如今，发展区域经济是各国、各地区避免边缘化的必要措施。面对全球制造中心东移的好机会，如果不注意区域经济一体化的发展，不为吸引外资和民营资本创造好的软环境，就必定会被边缘化，处于劣势地位”。烟台大学区域发展与城市化体系研究所所长孙矩教授认为，这样的机遇对半岛区域提出了很高的要求。毕竟，人员、物资、信息、资金顺畅流动的平台还远远称不上平整；与其他城市群的中心城市相比，济南、青岛的经济实力还相对较弱，腹地也有待拓展；如何按照市场经济的运行规律，协调利益、调整标准、放宽权限、统一规则，建设良好的制度平台，变经济加法为乘法，是对地方政府的一次挑战。也许可以这样看，促进半岛城市群崛起是我省发展的试验田，它将为山东提前实现“两个率先”起到示范作用，进而推动全省乃至整个黄河中下游地区的经济发展。

我国水资源的状况与利用


水资源是指由当地降水产生的，可以用于人们生产与生活各类用途，存在于河流、湖泊、地下含水层中的逐年可更新的动态水资源，主要包括地表水和地下水。水资源具有循环性和有限性、时空分布不均匀性、不可替代性、经济上的利害两重性等四种特性。

世界水资源总量为410220亿立方米，人均水资源量为7342立方米/人。1995年，全世界水资源利用量38000亿立方米，消耗量21000立方米，其中农业用水量25000亿立方米；工业用水量7500亿立方米；居民生活用水量3500亿立方米；各种损失量2000亿立方米。

在全球范围内面临以下的水资源问题：

◆ 全球供水安全面临严峻挑战。根据世界水理事会发布的《全球水展望》统计，目前世界上有12亿人（占全球人口的1/5）得不到安全饮用水，有30亿人（占全球人口的1/2）缺乏卫生设施，每年有300万到400万人死于水致性疾病。

◆ 水资源短缺日益成为全球性的问题。从1900年到1995年，全球用水量从6000亿立方米增加到38000亿立方米，增加了5倍，是同期人口增幅的两倍以上。1993年联合国对世界淡水资源的评价表明有1/3的人口居住在水资源中度和高度紧缺的地区。联合国的报告显示，2025年世界用水总量达到44840亿立方米，届时受水资源短缺困绕的世界人口将增加到总数的2/3，人均可利用水资源量将从1990年的7800立方米减少到2025年的4800立方米。

◆ 世界水环境状况趋于恶化。在大多数发达国家和经济转型国家，许多经济进步都是以严重破坏自然环境为代价的。在20世纪中，世界湿地面积已经减少半数，造成重大的生物多样性损失。在发展中国家，所有大城市的地表水和地下水水质都在迅速恶化，威胁人的健康和自然价值。

一、我国的水资源概况

1、水资源总量

我国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米，地下水0.83万亿立方米，由于地表水与地下水相互转换、互为补给，扣除两者重复计算量0.73万亿立方米，与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。按照国际公认的标准，人均水资源低于3000立方米为轻度缺水；人均水资源低于2000立方米为中度缺水；人均水资源低于1000立方米为重度缺水；人均水资源低于500立方米为极度缺水。我国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米。

2、我国水资源的主要特点

总量并不丰富，人均占有量更低。我国水资源总量居世界第六位，人均占有量为2240立方米，约为世界人均的1/4，在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。

地区分布不均，水土资源不相匹配。长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%；淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国水资源总量的19%。

年内年际分配不匀，旱涝灾害频繁。大部分地区年内连续四个月降水量占全年的70%以上，连续丰水或连续枯水年较为常见。

二、我国水资源开发利用

1、水资源开发利用成就

中华民族5000年文明史也是与水旱灾害斗争的历史，新中国成立后，水利建设取得了举世瞩目的成就。到2000年，建成水库8.5万座，总库容5100亿立方米；发展灌溉面积8.2亿亩；修建堤防27万公里，初步控制了大江大河常遇洪水；治理水土流失面积80万平方公里；水电装机7680万千瓦，653个县实现了农村电气化。

2、水资源开发利用分析

2000年全国用水总量5498亿立方米，其中农业3784亿立方米，占68.8%，工业1139亿立方米，占20.7%，生活用水575亿立方米，占10.5%。从开发利用程度分析，全国水资源开发利用率达到20%，水资源开发利用程度最高的海河流域地表水控制利用率达到94%，平原区浅层地下水开采率为100%，水资源总量消耗率达到96%。从用水指标分析，全国人均用水量430立方米，万元GDP用水量610立方米，万元工业产值用水量78立方米，农田灌溉亩均用水量479立方米，城镇生活人均用水量为每日219升，农村生活人均用水量为每日89升。

3、水资源开发利用中存在的主要问题

（1）供需矛盾日益加剧

首先是农业干旱缺水。随着经济的发展和气候的变化，我国农业，特别是北方地区农业干旱缺水状况加重。目前，全国仅灌区每年就缺水300亿立方米左右。上世纪90年代年均农田受旱面积2667万公顷，干旱缺水成为影响农业发展和粮食安全的主要制约因素；全国农村有2000多万人口和数千万头牲畜饮水困难，1/4人口的饮用水不符合卫生标准。

其次是城市缺水。我国城市缺水现象始于70年代，以后逐年扩大，特别是改革开放以来，城市缺水愈来愈严重。据统计，在全国663个建制市中，有400个城市供水不足，其中110个严重缺水，年缺水约100亿立方米，每年影响工业产值约2000亿元。

（2）用水效率不高

目前，全国农业灌溉年用水量约3800亿立方米，占全国总用水量近70％。全国农业灌溉用水利用系数大多只有0.3－0.4左右。发达国家早在40－50年代就开始采用节水灌溉，现在，很多国家实现了输水渠道防渗化、管道化，大田喷灌、滴灌化，灌溉科学化、自动化，灌溉水的利用系数达到0.7～0.8。

其次，工业用水浪费也十分严重。目前我国工业万元产值用水量约80亿立方米，是发达国家的10～20倍；我国水的重复利用率为40％左右，而发达国家为75～85％。

我国城市生活用水浪费也十分严重。据统计，全国多数城市自来水管网仅跑、冒、滴、漏损失率为15%-20％。

（3）水环境恶化

2000年污水排放总量620亿吨，约80%未经任何处理直接排入江河湖库，90%以上的城市地表水体，97%的城市地下含水层受到污染。由于部分地区地下水开采量超过补给量，全国已出现地下水超采区164片，总面积18万平方公里，并引发了地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。

（4）水资源缺乏合理配置

华北地区水资源开发程度已经很高，缺水对生态环境己造成了影响。目前黄河断流日益严重，却每年调出90亿立方米水量接济淮河与海河，因此，对水资源的合理配置和布局，区域间的水资源的调配要依靠包括调水工程在内的统一规划和合理布局。

（5）经济发展与生产力布局考虑水资源条件不够

在计划经济体制下，过去工业的布局，没有充分考虑水资源条件，不少耗水大的工业却布置在缺水地区；耗水大的水稻却在缺水地区盲目发展，人为加剧了水资源合理配置的矛盾。

综合上述，我国水资源总量并不丰富，地区分布不均，年内分配集中，北方部分地区水资源开发利用已经超过资源环境的承载能力，全国范围内水资源可持续利用问题已经成为国家可持续发展战略的主要制约因素。

三、我国水资源面临的形势与挑战

21世纪初期是我国实现社会主义现代化第三步战略的关键时期，根据国民经济和社会发展预测，以下几个因素成为水资源需求的主要驱动力。

人口增长。2030年我国人口达到高峰，接近16亿，预测2030年城镇生活用水定额为218升/人日，农村生活用水定额114升/人日，则2030年生活用水量为951亿立方米。

城市化发展。2030年城市化水平达到40%左右，城市工业和生活用水比例将进一步提高，农业用水基本维持现状水平。

产业结构调整。2030年国内生产总值达到53.8万亿元，三次产业的结构调整为7.9：48.5：43.6，预测2030年工业产值达到106.8万亿元，工业重心由南向北，由东向中西部转移，加重本已紧张的北方水资源形势，考虑产业结构的调整，2030年工业需水量达到1911亿立方米。

粮食安全。在粮食立足自给的基本国策下，按人均占有粮食450公斤计算，人口高峰时的粮食产量要达到7亿吨，通过节水措施提高农业水有效利用率，农业灌溉用水维持在现状水平，每年3900亿立方米。

综合上述，到2030年，社会经济发展对水资源的需求低限达到7100亿立方米，在现状供水能力的基础上增加1400亿立方米。经专家分析，扣除必须的生态环境需水后，全国实际可能利用的水资源量约为8000-9000亿立方米，上述估计的用水量已经接近合理利用水量的上限，水资源进一步开发的潜力已经不大。国家防洪安全、生态安全、粮食安全，以及人民生活水平的提高和经济社会可持续发展对水资源保障提出了更高的要求。

在资源性条件中，水资源是山东半岛城市群地区最关键的一种资源，因为山东全省年降水量平均只有600多毫米，通过山东北部入海的黄河地表水流量也在日益减少，而今后人口与经济发展对水资源的需求，都在不断地增加。

1.山东省的基本水资源概况

山东省地表水资源主要有黄河及沂、沭、汶、泗4个水系。山东及邻区基本水资源量情况见表4。(据《中国水资源公报》，1997及2005)

表4 山东及环渤海其他地区水资源对照(1997年及2005年)

(据《中国水资源公报》)

除黄河干流外，其他主要发育于山东省的河流，密切受大气降水的补给影响，不同频率的年降水量对地表的水资源量影响明显，与多年均值相比，相差数量是很大的(表5)。

表5 山东半岛地区8个城市年降水量计算成果

注:C_s为偏差系数;C_v为变差系数。(山东省水利厅)

山东省地表水资源总量特征值见表6。

表6 山东半岛城市群地表水资源总量特征值

(山东省水利厅)

2.山东半岛城市群地区地下水资源概况

山东省地下水资源主要有第四系孔隙含水层，分布在平原地区，此外是碳酸盐岩地区的岩溶裂隙管道流水，还有火成岩、变质岩地区裂隙地下水及其他碎屑沉积岩的裂隙地下水。

山东省及环渤海其他地区的地下水资源对照见表7，各地人均水资源量对照见表8。

表 7 山东及环渤海其他地区地下水资源对照 ( 1997 年)

( 卢耀如，2002)

表 8 山东及环渤海其他地区人均水资源量对照 ( 1997 年)

(卢耀如，2002)

人口以2000年人口普查为准，所以水资源量也以相近时间1997年进行计算，当时山东省降雨相对少而干旱。1997年，山东省人均水资源量只有194.5m³/a，除了河南之外，比环渤海的津、冀、京地区都高;2005年，山东全省人口为9248万人，水资源总量为415.9×10⁸m³/a，由于连续两年为丰水年，人均水资源量达499.71m³/a;反映出水资源量变化很大。但是，山东省人均水资源量195～499.71m³/a的数值，与联合国规定的人均1700m³/a相比，仍属缺水的地区。所以，山东和其他环渤海地区一样，都是严重缺水的地区。

在山东半岛城市群地区，济南、淄博、潍坊、东营4市，与岩溶地下水资源都有密切的关系，特别是鲁中南山区的岩溶水资源，对周边城市有明显影响。鲁中南山地和环渤海其他地区岩溶水情况的对比见表9。

表9 鲁中南及华北其他地区岩溶水资源对比

(据陈鸿汉(2000)资料)

作为鲁中南山地而言，虽然尚存剩余的7.67×10⁸m³/a水资源，实际上已经是超采了，如考虑生态流量系数Q_E，则

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

式中:Q_E———水资源生态流量系数，%;Q_T———总岩溶水资源量，m³/a;Q_d———开采岩溶水资源量，m³/a。

通常情况下，Q_E值应为＞60%，以总岩溶水资源量为35.74×10⁸m³/a计，应当有21.44×10⁸m³/a的岩溶水资源量向下游排泄，以维护当地及下游的生态需求，而目前只剩7.67×10⁸m³/a，则已超采了14×10⁸m³/a的岩溶水资源量。

山东省地下水资源量虽然1997年据山东省地矿部门统计有119.36×10⁸m³/a，但是目前计算天然补给的资源量只有39.84×10⁸m³/a，其中淡水可开采资源量只有29.13×10⁸m³/a。另外，山东省地下水资源中，除有淡水29.29×10⁸m³/a之外，尚有微咸水65.1×10⁸m³/a，半咸水9.35×10⁸m³/a，共103.74×10⁸m³/a，这情况表明，山东省地下水资源量在急剧减少，相应也引起了更多环境问题。

山东半岛城市群地下水资源以水文地质分区来综合考虑其资源量及开发利用较为妥当，因为一个城市的地下水资源量及开采方式应当与当地的水文地质条件相协调，应当从地下水系统来考虑。例如鲁中南山地，应以岩溶水系统作为评价的基础。

山东半岛地区地下水资源径流模数，与地表及岩性具有密切关系，岩溶山区可达(25～30)×10⁴m³/km²·a;变质岩、岩浆岩、碎屑岩山区裂隙性地下水径流模数为(8～10)×10⁴m³/km²·a，在胶莱大沽山区，只有(5～8)×10⁴m³/km²·a;平原区孔隙性地下水的径流模数一般为(15～20)×10⁴m³/km²·a。

2000年，山东半岛8个城市的地下水资源量见表10。

表10 山东半岛各城市地下水资源量(2000年) (矿化度≤2g/L)

(山东省地矿局)

3.山东省水资源主要供水源消耗用水结构

山东省主要水资源是以大气降水为主的地表径流及地下径流，它们构成主要的地表水资源和地下水资源。严格地讲，地表水资源统计中不能把过境大河流的流量计算在内，山东省水资源中还有引黄河水这项内容，以及南水北调水源、海水淡化的水源。1998～2005年，山东半岛实际消耗水资源的水源结构情况是:地表水37%，地下水45%，引黄河水16%，其他2%，表明开发利用地下水资源占总水资源利用量的近一半，“其他2%”来源主要有污水处理后的二次水源及海水淡化的水源。目前，污水利用量分别只占1998年和2003年平均总供水量94.28×10⁸m³/a中的0.96×10⁸m³/a和0.93×10⁸m³/a。山东半岛2005年供水结构见图12。山东半岛1998～2005年供用水量对比见图13。

图12 2005年山东半岛实际供水水源结构(据《水资源公报》)

图13 1998～2005年山东半岛实际供用水量对比(据《水资源公报》)

山东半岛地区水消耗结构与其他地区一样，包括工业、农业、居民生活用水。

山东半岛1998～2003年历年实际用水量为(76.7～98.0)×10⁸m³/a，平均是:农业方面61.95×10⁸m³/a(农田灌溉57.02×10⁸m³/a，林牧渔4.93×10⁸m³/a)，工业方面18.31×10⁸m³/a，生活用水共12.19×10⁸m³/a(城镇生活6.32×10⁸m³/a，农村生活5.87×10⁸m³/a)，总平均用水量为92.46×10⁸m³/a。其中，农业用水占总用水量的60%以上。

2003年，山东半岛城市群地区地下水开采情况列于表11。

表11 山东半岛城市群地区地下水开采量及用水情况对照

(山东省地矿局)

4.水资源量受气候条件控制出现旱涝现象

山东半岛处在渤海、黄海的海岸带，全年降水量只有600多毫米，受大气候变化特别是季风的影响，因而降雨在一年四季中是不均匀的，与我国其他地区一样，雨季多集中于6～8月份，这个时期降水量占全年总降水量的70%～80%，而冬、春季节少雨干旱，降雨量多数只占全年降水量的20%～30%。当然，一般常年的干旱，对农业及居民生活会有影响，但危害尚小些，如遇上其他气候条件的异常现象，如厄尔尼诺、拉尼娜等，其危害性就大了，因此，山东半岛地区也经常出现较大的洪涝和干旱现象。

根据有关历史记载，以济南、临沂及菏泽3个地区资料为据，500多年来，山东半岛出现的旱涝情况见表12。

表12 山东主要地区旱涝统计

(中国气象科学研究院，1981)

表12 中的计算依据为:

式中:

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

月多年平均降水量;R_i———逐年5～9月份降水量;σ———标准差。

从表12可看出，500多年来，山东半岛济南、临沂及菏泽地区，一般正常年份占28%～30%，旱灾占30%～40%，涝灾占30%～35%，就是说3年中，只有一年正常，其余是平均一年旱、一年涝。

山东半岛地表水可供水量，P=50%时为43.67×10⁸m³/a，P=75%时为28.90×10⁸m³/a，P=95%时为10.89×10⁸m³/a。仅依靠当地的地表水资源已不能满足目前对水资源的需求，地下水也已大量开采，黄河水已是主要沿河城市多年引用水源。根据前面论述，山东半岛地区在地表水资源减少的年份，地下水资源开采量也会受到限制，当地对水资源的需求，将会更加严重。

综上所述，山东半岛城市群地区，水资源性缺乏是一个客观的现象。

5.水污染概况

山东半岛城市群地区地表水水质有重硫酸盐类型、氯化物型，分布最广的是重碳酸盐钠类型水，这与滨海地区的自然条件有关。山东半岛城市群地区地表水化学类型见表13，不同水质分布面积见表14。

表 13 山东半岛 8 个城市地表水水化学类型、分布面积统计

续表

(山东省环保局)

表14 山东半岛地表水调查不同水质的分布情况

从水质上看，最主要的是碳酸盐类，占89.92%，而Cl－Na型水质分布面积虽然不多，只占10.08%，但主要在东营、烟台和青岛等沿海地带，对滨海地带的环境影响还是比较大的。

主要水库的水质，1976～1980年主要是重碳酸盐类型水，其中以HCO₃－Ca型水为主，也有HCO₃－Mg型水，但马尚水库有SO₄－Ca型水，反映水质污染是严重的。2000～2004年，出现SO₄－Na水的比例增大，如阎家山水库、藏格庄水库、马尚水库、南村水库、太河水库、黄台挤水库、福山水库，王屋水库为SO₄－Ca型水，此外，还出现Cl－Na型水，如羊角沟水库、闸子闸水库、团旺水库、峡山水库、九台水库、白免丘水库等，米山水库有氯化钙型水。通过对比可看出，原先只有阎家山(氯化钙型水)和羊角沟(氯化钠型水)这两个水库的水质不良，占统计的28座水库的7.1%，至2004年，硫酸盐型水库有7座，占统计的28座水库的25%，而氯化型水质水库有8座，占28座水库的28.9%。这些数据表明，10多年的时间内，这些水库的水质已受到严重污染。

湖泊以总磷、总氮、叶绿素、高锰酸盐指数和透明度为主要水质评判项目。

以地表水环境质量标准(GB3838—2002)的Ⅲ类水质为标准，在8个城市的地表河水中，济南、东营的河流超标率达100%，青岛为74.5%，日照最少，也达42.3%。8个城市的全年、汛期、非汛期评价河段超Ⅲ类水质的超标率见图14。

图14 8个城市地表河水超Ⅲ类水质的河流数量超标率

在水库水中，济南有1座水库，库水全年都是Ⅴ类和劣Ⅴ类水质;青岛有10水库，全年、汛期及排汛期有4座水质在Ⅳ、Ⅴ类;日照1座水库水质在Ⅲ类之下;威海2座水库，一座水质为Ⅳ类;潍坊10座水库，水质在Ⅳ类水以上的有3座;烟台7座水库，有6座以上为Ⅳ类水;淄博2座水库，有1座水库水质在Ⅳ类以上。8个城市共33座水库中，全年有7座水质在Ⅳ类以上，汛期有1座在Ⅳ类以上，非汛期有10座在Ⅳ类水质以上。这些数据表明水库水质的污染是严重的。

山东半岛地区，根据地矿及环保部门对地下水pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、铜、锌、挥发分、高锰酸盐指数、硝酸盐氮、亚硝酸氮、氨氮、氟化物、氰化物、汞、砷、镉、铬、铅等项目的检测，表明地下水的水质也已受到污染威胁，8个城市地下水质中主要成分超标率及最大超标倍数见表15。

表15 8个城市地下水主要成分超标率及最大超标倍数

目前山东半岛城市群地区，平原区地下水监测井有67口，山丘区有100口，水质类型见表16。

表16 山东半岛城市群水质类型综合

(山东省地质环境监测院)

在平原区地矿部门负责的地下水中，Ⅳ类和Ⅴ类地下水的监测井数占总监测井数的84.2%，山丘区占67%。这些数据表明，山丘区地下水水质比平原区稍好些，但地下水水质不良，已有严重污染的占84.2%和67%，已是不可忽视的客观事实。

据山东省地质环境监测院资料，将山东半岛地区地下水污染状况列于表17。

上述地表水和地下水污染情况表明，山东半岛地区不仅水资源数量不能满足需求，而且水质在恶化。目前山东半岛地区，污水处理厂总能力为173.5×10⁴t/d，多是二级处理，而山东半岛实际供水量为92.46×10⁸m³/a，则每日供水量为2560.6×10⁴m³/d，污水处理量只占用水总量的6.7%。

表17 山东半岛城市群地下水污染状况统计 单位:km²

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