近年浦東新區水資源量淺析

楊曉斌,孟鉦秀

(上海市浦東新區水文水資源管理署,上海 200129)

水是人類發展不可缺少的自然資源,是人類和一切生物賴以生存的物質基礎,是工農業生產、經濟發展和環境改善不可替代的寶貴資源。2011年中央1號文件和中央水利工作會議明確要求實行最嚴格的水資源管理制度,確立水資源開發利用控制、用水效率控制和水功能區限制納污三條紅線”。摸清水資源數量是進行水資源保護、合理開發利用水資源的前提和保障。

1 浦東新區概況

浦東新區位于上海市東側,地處東海、杭州灣北岸,長江出?？诤忘S浦江的匯合處,三面瀕水,屬平原感潮河網區,境內河港密布、溝渠縱橫。新區地處中緯度沿海,屬北亞熱帶南緣,四季分明,氣候溫和,降水量充沛。2009年4月國務院批復同意南匯區劃入浦東新區后,浦東區域面積達1 210 km2,常住人口504萬,2011年GDP總值達5 484億元。

浦東新區水資源量包括地表水資源量和承壓地下水資源量,地表水資源量包括地表徑流量、黃浦江凈泄量和長江干流來水量。其中黃浦江凈泄量和長江干流來水量真正可利用的是通過沿江沿海水閘引入內河的引水量。

2 水資源量

2.1 地表徑流量

地表徑流由本地降水產生,浦東屬亞熱帶氣候,降水量充沛,但是降水量季節變化分明,地表徑流時間分配不均勻。根據 2007—2011年數據統計,近 5 a均降水量1 136.6mm(常年 1 108.0 mm[1].),汛期 6—9月降水量630.3 mm(常年 562.4 mm[1].),占全年的 55.5%(常年50.7%[1].)。近5 a全區年降水量比常年稍微偏多,降水明顯向汛期集中,特別是2011年汛期降水量占全年降水量的71.8%。降水量年際變化較大,2011年降水量僅870.7mm,屬枯水年;2009年降水量達1 234.3mm,接近豐水年。降水量季節性變化明顯,12月降水最少,平均降水量僅41.2 mm,6月降水最多,平均降水量達212.5mm。

經計算,近 5 a年均徑流深488.7 mm,年均徑流量5.92×108m3,比常年徑流量偏多,最大年徑流量6.42×108m3,最小年徑流量4.61×108m3,豐、枯水年份變化大(見圖1)。地表徑流年內分配不均,汛期徑流量占比大,要面對防洪排澇,為了防汛安全,很多地表徑流量通過閘門直排入黃浦江或長江,地表徑流不能充分利用。

圖1 年地表徑流量變化圖

2.2 引水量

浦東新區西臨黃浦江,東靠長江口,太湖流域流經黃浦江凈泄水量和長江干流來水量巨大,過境水資源量豐富。2007—2011年,黃浦江平均凈泄流量475m3/s,年均凈泄水量約為149.4×108m3,標準差3.36×108m3,變差系數(C v)0.02;長江平均流量為27 000 m3/s,年均來水量為8 700×108m3,標準差1 135×108m3,變差系數 (C v)0.13。黃浦江凈泄水量和長江干流來水量年際變化不大。

但是由于新區地處平原感潮河網區,全區河網水量受閘門控制,真正可利用的過境水量只有通過沿江沿海各水閘利用高潮位時間,把黃浦江水和長江水引入內部河道的那部分水量,同時在汛期還要考慮防洪排澇,所以真正能引進和利用的過境水量并不多(直接從黃浦江和長江取水的電力企業除外)。

2.2.1 長江引水量

浦東新區在長江出?？诠苍O置5個沿海水閘,其中大治河東閘已臨近杭州灣,閘外水質氯化物常年超過標準值(250mg/L),不能作為引水水源。受河道情況和閘門設計限制,三甲港水閘和張家浜東水閘作為主要引水水閘,五號溝水閘和外高橋泵閘作為備用引水水閘。

2007—2011年,浦東新區年均從長江引水量7.44×108m3,不足長江干流來水量的1/1 000。分析每年的年均引水量,最大值為8.52×108m3(2010年),最小值為 6.35×108m3(2009年),標準差為0.82×108m3,變差系數為 (C v)0.11,引水量年際變化不大(見表1)。

2007—2011年,浦東新區月均從長江引水量0.62×108m3。分析月均引水量,9月引水最多達0.92×108m3,2月引水最少僅0.28×108m3,標準差0.22×108m3,變差系數(C v)0.36,引水量月季變化大。其中6—10月總引水量4.21×108m3,占全年總引水量的56.6%(見表1)。

表1 2007—2011年長江引水量年月統計表 108m3

對表1數據進行無重復雙因素方差檢驗,分析不同年份和不同月份對引水量有無顯著性影響。按年(行)分析統計量F的值為2.305,按自由度N 1=4,N2=44查顯著性水平0.05的F分布表,得F臨界值為2.584。統計值小于臨界值,因此肯定原假設,年間這個因素對結果無顯著差異,引水量年際變化不大。同樣按月(列)分析統計量F的值為10.223,按自由度N1=11,N2=44查顯著性水平0.05的F分布表,F臨界值為2.014。統計值遠大于臨界值,因此否定原假設,月間因素對結果有顯著差異,引水量月季變化明顯。

2.2.2 黃浦江引水量

浦東新區行政區劃內沿黃浦江設置9個區級水閘,3個鎮級水閘,全部主要承擔排水功能,其中三林水閘和北港水閘為改善局部地區水質,有時從黃浦江少量引水。在大治河與黃浦江連接處建有大治河西水閘,地處閔行區,屬市管水閘。新區南片 (原南匯區)工農業及生活用水主要來源于大治河西水閘從黃浦江引水。

2007—2011年,浦東新區年均從黃浦江引水8.80×108m3,占黃浦江進泄量的5.9%,其中大治河引水占總引水量的95.5%。月均從長江引水量0.73×108m3,6—9月每月引水量均在0.9×108m3以上,占全年總引水量的45.3%,1月引水量最少僅0.41×108m3(見表2)。同樣進行標準差、變差系數分析和無重復雙因素方差檢驗,引水量年際變化不大,月季變化明顯。

表2 2007—2011年黃浦江引水量年月統計表 108m3

2.3 地下水資源量

近5 a浦東新區通過關閉深井、控制地下水開采、加強回灌等措施嚴格控制地下水開采量,平均每年比上一年減少開采量33%,年平均凈開采量850×104m3左右,2011年凈開采量303.68×104m3。到 “十二五” 末,根據上海市規劃,地下水開采量和回灌量將達到1∶2的水平。

3 原水公司供水量

浦東的自來水水源少部分來自當地河道,很大部分來自原水公司直接從黃浦江上游和長江取水,隨著2011年6月青草沙水庫的建成,到2012年底浦東新區自來水將都使用青草沙水庫的長江水作為水源,這部分水量也是新區實際可使用的水資源量。近5 a原水公司供水逐年增加,平均年供水量5.33×108m3,2011年供水量達 6.21×108m3,2012年預計還將提高。

4 水資源總量

根據2007—2011年數據統計,近5 a平均地表徑流量5.92×108m3,長江引水量7.44×108m3,黃浦江引水量8.80×108m3,地下水開采量0.085×108m3,原水公司供水量5.33×108m3,總水資源量約27.6×108m3(見圖2)。

圖2 水資源總量圖 單位:108m3

5 總結和建議

①新區水資源充沛,總量年際變化平穩。近5 a平均水資源量27.6×108m3,實際用水量12.14×108m3[2].,完全可以滿足現有工農業和人民生活需求。2016年新區GDP將達到1萬億元(萬元GDP用水量20m3),需要水資源量20×108m3;人口將達到664.5萬人(據第六次人口普查結果年增長率4.7%),需水量3.64×108m3(用水150 L/人?d)。到2016年預計總需水量23.64×108m3,水資源量可以滿足社會發展需求;②長江已成為主要水源。長江引水量和以長江為水源的原水公司供水量和計已占全區水資源量的46.3%,并且隨著新區南片水廠水源的切換,比例還會增加;③黃浦江引水量占全區水資源量的31.9%,是新區第二水源,關系到新區南片地區工農業和生活用水安全;④地表徑流量年際變化大,年內月季分配不均。地表徑流近年來有向汛期集中的趨勢,考慮防洪安全,又由于河道水質較差,地表徑流沒有充分利用;⑤地下水開采量逐年減少。浦東是上海市地下水開采量最大的城區,為了保護地下水資源,控制地面沉降,近幾年浦東嚴格控制地下水開采量,地下水使用量占全區水資源量極微小部分;⑥新區降水豐富,地表徑流充足。建議加強企業污水納管、加快排水管網雨污分流和控制綠化、農業等污染物排入河道,改善河道水質,可以充分利用河道內的地表徑流作為工農業、綠化和景觀等用水;⑦新區河道密布,是一個天然水庫。20世紀80年代前,無論是生活還是工農業生產基本上都使用新區內河道水。進一步改善河道水質,合理調度沿江沿海水閘,引調長江和黃浦江優質水源,把新區河道作為儲備水源地;⑧新區有足夠的地表水資源量,建議關閉所有地下深井,加強回灌力度,保護地下水源,作為戰略儲備水源之一;⑨進一步節約用水,推廣節水器具、工業用水循環利用、雨水收集系統等,提高水資源利用效率。

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