煙臺市區水資源綜合利用暨供水保障研究

劉遠強，潘敬柳，孫少彤，孫愛迪

(1.煙臺市水利建筑勘察設計院，山東 煙臺 264003；2.煙臺市規劃設計研究院有限公司，山東 煙臺 264003；3.萊山區行政審批服務局，山東 煙臺 264003)

煙臺地處膠東半島北部戰略要地，是環渤海經濟圈內重要節點城市、山東半島藍色經濟區骨干城市、“一帶一路”重點建設港口城市，東連威海，西接濰坊，西南與青島毗鄰，北瀕渤海、黃海，并與大連隔海相望，共同形成拱衛首都北京的海上門戶，區位優勢明顯。截至2018年底，煙臺市區常住人口約為238.8萬人，其中城鎮人口205.5萬人，城鎮化率達86%，地區生產總值達2967億元，人均國內生產總值為12萬元，處于全國領先水平。煙臺市區初步形成以機械制造、現代服務業為支柱，以食品、醫藥、電子為優勢，以高新技術產業為先導的產業結構框架，三產結構比重為3.0∶51.7∶45.3。

煙臺市區已初步形成了以地表水蓄、引、提、調相結合為主，地下水淺層開發為輔，輸水網絡以城市為中心的水資源開發利用體系；建成門樓大(2)型水庫，高陵、桃園、龍泉、瓦善等中型水庫4座，永福園地下水庫，膠東引黃引江調水工程，以及155座小型水庫、34座閘壩、1870座塘壩，總庫容為7.05億m3。建成572處機電排灌站、4995眼機電井，有力地支撐了經濟社會發展用水需求。

1 水資源開發利用存在的主要問題

近年來，煙臺市區水資源開發利用與供水保障能力取得了顯著進步，但由于多方面原因，與其他先進地區相比，煙臺市區水資源利用與供水保障問題仍然十分突出，供水結構及體系還不盡合理，隨著市區產業結構優化的加速推進，經濟社會發展對水資源供給和水生態環境保護提出了更高要求，水資源開發利用尚存在明顯薄弱環節。

(1)水資源短缺形勢與經濟社會用水和生態環境用水之間的矛盾進一步加劇。

(2)城鄉供水水源結構不盡合理，統籌調配格局尚未形成，供水片區互連互通程度不高，城鄉供水保障水平亟待提升。

(3)水生態環境狀況不容樂觀，河道斷流、地下水超采、海水入侵等一系列水生態問題仍然存在，水生態系統穩定性和整體功能亟待改善。

(4)水管理體制和機制尚待完善，水資源綜合開發利用與保障能力亟待提升。

2 水資源綜合利用總體思路

2.1 規劃水平年及發展目標

2.1.1規劃水平年

現狀基準年為2018年，規劃水平年為2025年和2030年，重點是2030年。

2.1.2發展目標

2025年目標：通過進一步強化節水措施，年節水能力達到5633萬m3以上，一般企業萬元工業增加值用水量控制在13.6m3以內，萬華工業園等重點企業萬元工業增加值用水量控制在11.3m3以內，農田灌溉水有效利用系數達到0.68，用水總量控制在37635萬m3以內；新增供水能力19128萬m3。

2030年目標：全面建成節水型社會，年節水能力達到9377萬m3以上，一般企業萬元工業增加值用水量控制在3.3m3以內，萬華工業園等重點企業萬元工業增加值用水量控制在9.2m3以內，農田灌溉水有效利用系數達到0.70，用水總量控制在41720萬m3以內；新增供水能力22565萬m3。

2.2 發展布局

根據煙臺市區地形地貌特點、資源稟賦條件、經濟社會發展格局、空間發展定位，基于發展戰略，分南部、中部、北部地區進行布局，合理規范開發秩序，有效控制開發強度，在現有河湖水系連通聯調挖潛和非常規水優化利用的基礎上，主要對水資源開發利用程度較低的外夾河實施規模適度、節奏合理的綜合利用工程，逐步形成功能明確、三區聯動、協同發展的“水系生命帶”，全面建成高效、協調、可持續的水資源開發利用和保護格局。

(1)南部地區——水系生命帶養水的“池”

南部地區是煙臺市區主要河流的發源地，是“水系生命帶”的聚水養水區域，為“水系生命帶”給經濟社會和生態環境輸送生命之水提供支撐，是水供養核心區域。該地區要落實陸域水源涵養空間，治山治水治污相結合，重點通過實施森林區保護和建設，擴大水源涵養的生態空間，做大做強水系生命帶養水的“池”，與水系生命帶中部地區河湖、水庫、濕地等地表盛水的“盆”，以及水系生命帶北部河口地下水庫補源涵養利用的地下存水的“窖”一起，接住降水、留住洪水、存住外調水，從時空優化配置用好水，為統籌解決煙臺市區城鄉供水提供支撐和保障。

(2)中部地區——水系生命帶盛水的“盆”

中部地區是煙臺市區水資源連通聯調的核心區和現代農業發展的主要用水地區，以蓄水引水等水資源供給和農業高效節水為重點，也是“水系生命帶”縱橫連通聯調的地區，進一步打通各水系的連通通道，以膠東調水干渠為軸，以門樓、高陵水庫為核心，桃園、龍泉、瓦善水庫為輔，并根據形勢，按照“確有必要、生態安全、可以持續”的要求，2030年適時開工建設外夾河水資源開發利用工程——老嵐水庫，與北部地區永福園地下水水庫和沁水河地下水庫一起，逐步形成“一軸兩核八庫聯調、四水東西互濟”的水源調配格局，為北部地區的城市發展提供水源保障。同時，完善中部地區現代農業高效節水體系，發展高效節水的現代旱地農業和現代灌溉農業，建設都市設施景觀農業和生態觀光農業。

(3)北部地區——水系生命帶存水的“窖”

北部地區是煙臺山海城市的核心區，是山東半島的中心城市之一，是區域的金融、貿易、服務中心，全國重要的旅游度假勝地，是最主要的用水區，也是“水系生命帶”開花結果最集中的地區。結合入?？诤Ｋ肭种卫?，實施以大沽夾河永福園地下水庫和沁水河地下水庫為主的地下水源工程建設。根據產業園和重點企業的布局，實施再生水和海水淡化利用工程，與中部地區的外調水和當地地表水一起，逐步構建常規和應急并重的雙保障供水體系。常規水源以地表水和外調水為主，地下水和非常規水為輔；應急備用水源以地下水為主，水庫備用庫容、應急外調水、非常規水等為輔。同時，協調好發展和保護的關系，北部地區的合理高效用水也是對南部水源涵養保護和中部水資源合理開發的支撐。

3 水資源配置

3.1 水資源供需分析

3.1.1需水預測

按照《煙臺市國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》等相關規劃要求及煙臺市區不同水平年的需水定額，煙臺市區規劃水平年需水成果見表1。

表1 煙臺市區規劃水平年不同頻率河道外需水總量 單位：萬m3

3.1.2供水量預測

地表水可供水量預測：到2030年，煙臺市現有大中小型水利工程及桃園中型水庫增容后(不含規劃的老嵐水庫)，地表水多年平均可供水量為15387萬m3；特枯水年(95%來水頻率)可供水量為7833萬m3。

地下水可供水量預測：到2030年，煙臺市區地下水多年平均可供水量控制在9290萬m3以內(農村在5290萬m3以內，城市在4000萬m3以內)，特枯水年(95%來水頻率)可供水量控制在11790萬m3以內(農村在5290萬m3以內，城市在6500萬m3以內)。

外調水可供水量預測：到2030年，外調水可供水量為8643萬m3(膠東調水工程可供水量為6000萬m3，棲霞庵里調水工程可供水量為2643萬m3)。

非常規水可供水量預測：到2030年，再生水處理能力達到30萬t/d，海水淡化處理能力達到7.5萬t/d，多年平均城市工業和河道生態可供水量為8400萬m3，特枯水年(95%來水頻率)城市工業和河道外生態可供水量為9500萬m3。

煙臺市區規劃水平年不同頻率河道外可供水量見表2。

表2 煙臺市區規劃水平年河道外可供水量 單位：萬m3

3.1.3供需平衡

煙臺市區規劃水平年不同頻率水資源供需分析成果詳見表3。

表3 煙臺市區規劃水平年不同頻率水資源供需分析成果

3.2 水資源配置

2030水平年煙臺市區多年平均配置水量41720萬m3中，城市用戶配置水量30620萬m3，占總配置水量的73.4%，較基準年提高18.5%。農村用戶配置水量11100萬m3，占總配置水量的26.6%。特枯水年(95%來水頻率)配置水量37766萬m3中，適度加大城市地區配置比例，城市用戶配置水量29445萬m3，占總配置水量的78.0%；農村用戶配置水量8321萬m3，占總配置水量的22.0%。城鄉不同用戶水資源配置符合國家戰略對煙臺市區作為我國新型城鎮化、戰略性新興產業集群、藍色經濟區等發展方向和重點。水資源配置結果見表4。

表4 煙臺市區規劃水平年不同來水頻率水資源配置成果

4 城鄉供水保障體系研究

圍繞煙臺市區的供水保障，以縱貫煙臺市區東西走向的膠東調水干渠為煙臺水源調配的生命主軸，以門樓水庫和高陵水庫為煙臺市區東部和西部供水保障的兩個核心，以門樓水庫、高陵水庫、桃園水庫、龍泉水庫、瓦善水庫、永福園地下水庫以及計劃2024年建成的老嵐水庫為節點水庫，對地表水、地下水、外調水、非常規水等“四水”進行聯網調配，東部、西部供水水源實現互濟一體的“一軸兩核八庫聯調、四水東西互濟”水源調配格局。

4.1 強化多重水源保障

確保外調水。煙臺市區是一個水資源十分短缺的地區，外調水是煙臺市區未來發展不可或缺的基礎性資源，在確保國家分配給煙臺市區引黃水和引江水的指標上，努力爭取擴大量，引黃、引江水進入門樓水庫和高陵水庫調蓄后，全市統籌調配；確保棲霞庵里水庫的調水指標，庵里水庫引水量進入煙臺市區后，可直接供應開發區，也可通過膠東調水干渠進行全市配置。

盤活當地地表水。一是以膠東調水工程通水為契機，串聯內夾河、外夾河、辛安河、漢河、黃壘河等水系，優化配置水資源。二是加強水系連通，建設煙臺市區各水系與膠東調水干渠之間的互連互通，結合區域地表水庫和地下水庫，多庫相連、河庫相連、河系相連、管渠相連，加大雨洪資源的利用。三是針對水資源開發利用程度較低的外夾河，因地制宜地修建一批攔河壩，加大雨洪資源利用，按照規劃節點目標開展老嵐水庫的建設，增加地表水利用量。大中型工程調控的地表水供給以城市供水為主，小微型工程調控的地表水供給農業生產和河湖內生態。

合理開采地下水。結合煙臺地形地貌，通過修建河口地下水庫，恢復和涵養沿海帶地下水，減少海水入侵影響，同時通過補源井和置換井，利用雨洪資源和上游水庫調節，有計劃地對地下水庫進行回灌和水體置換，合理開采利用地下水庫水源供給城市用水。農村地區嚴格以可開采量為控制紅線，合理開采淺層地下水，供給農村生活和農業生產。

挖潛非常規水。一是增加污水處理及再生水利用量。強化污水處理回用，完善再生水利用設施，結合濕地凈化等生物措施，加大再生水利用力度，促進工業生產、城市綠化、道路清掃等優先使用再生水，符合水質標準可就近補充河湖生態環境用水。二是增加海水利用量。結合濱海地區工業園區建設，適度發展海水淡化工程，積極推進高倍濃縮多效蒸餾海水淡化及綜合利用一體化等新技術的應用，在電力、化工、石化等行業推行直接利用海水作為循環冷卻、脫硫、沖灰沖渣等工業用水。

通過實施引調水工程和水源調配工程，合理開發利用水資源開發利用程度較低的外夾河和沁水河，大力提升全域水資源調控能力，基本實現豐枯調劑。水源調配格局建成后，水源時空調控能力大大增強，到2030年，多年平均地表水和外調水供水量達到24030萬m3，較基準年增加28.4%(18715萬m3)，其中外調水和大中型蓄水工程供水占80.8%；地下水供水比例由現狀27.9%降低到22.3%；再生水和海水淡化等非常規水供水比例增加到20.1%。城鄉生活和工業供水保證率達到95%以上，農業灌溉供水保證率維持在50%以上，基本實現一水多用、開源節流、多元配置。

4.2 建設現代城市供水水網

結合煙臺城市布局和當前供水格局，打通東、西城區，實施開發區、萊山區、福山區、牟平區、高新區等五區供水管網連通工程，構建“兩片五區多廠，全域連通互濟”的現代城市供水水網。

優化水廠布局：按照每一供水片區至少有一骨干供水水廠的原則，優化水廠布局，擴建、整合、新建一批水廠。

加強供水片區水網連通互濟：按照各供水片區既相互獨立，又聯網互通的原則，以五區連通工程為抓手，逐步建成“全域一張網”的供水水網。

再生水管網建設：結合污水處理廠提標改造及濕地凈化系統建設，推進萬華工業園、城市綠化用水、河湖生態補水等再生水管網建設。到2030年，再生水廠供水能力達到30萬m3/d。

完善沿海帶淡化海水供水管網：結合華能煙臺八角電廠等企業，建設海水淡化企業和用水企業一對一的輸水管道。到2030年，海水淡化能力達到7.5萬m3/d。

城鄉供水一體化：采取城市自來水延伸、集中聯片供水和供水設施改造等方式實施村鎮供水提質增效工程，加大牟平區村鎮飲水安全保障能力，著力實現全市供水服務均等化。到2030年，基本實現城鄉供水一體化。

5 重點工程建設

通過對桃園水庫增容、棲霞調水工程、水系水庫連通、雨洪資源利用、地下水庫回灌補源、非常規水利用、城鄉供水一體化建設等工程建設，實行聯合調度和增水補源，全面提升煙臺市區水資源統一調控能力。同時，根據未來城鄉供水發展情況，2020年啟動的老嵐大(2)型水庫，進一步提高煙臺市區常規和應急備用供水保障水平。

桃園水庫增容工程：桃園水庫位于煙臺市牟平區觀水鎮韓家中村村東500m，外夾河支流中村河上，壩址以上控制流域面積為64km2，總庫容為1235.9萬m3，興利庫容為503萬m3。增容后，桃園水庫總庫容變為1183萬m3，興利庫容增加到864萬m3，計劃2020年完工，總投資為4922萬元。

棲霞調水工程：實施庵里水庫向開發區調水工程，2020年和2025年規劃水平年調水規模均為2920萬m3，2030年調水規模為2643萬m3，主要沿線工程包括龍門口與庵里水庫的聯通工程、庵里水庫與開發區徐家水庫連通工程、徐家水庫改建工程、新建小(1)型山吳家水庫工程、門樓水庫應急供水線路等。計劃2020年前完工，總投資為45289萬元。

雨洪資源利用工程：主要針對具有一定水資源開發利用潛力的外夾河和辛安河修建橡膠壩，攔蓄雨洪資源，提高地下水位，增加供水量，以淡壓咸，減小海水入侵面積，改善水生態環境。2020年，完成外夾河東回里橡膠壩、紅旗路橡膠壩、辛安河桃林橡膠壩等3座橡膠壩的修建，投資10800萬元；2021—2025年，完成外夾河河口和錢村橡膠壩的修建，投資12300萬元，總投資23100萬元。

永福園地下水庫回灌補源工程：2030年之前，實施永福園地下水庫回灌補源工程。在已建260眼補源井的基礎上新建回灌補源滲井700眼、水體置換井70眼、庫區地下水位動態觀測井12眼、地下壩水位觀測井14眼、水質檢測井10眼，投資6500萬元。

再生水利用工程：實施套子灣和辛安河兩個污水處理廠再生水利用項目，建設規模為30萬t/d的再生水處理能力，計劃總投資為9億元。套子灣污水處理廠供萬華工業園再生水工程項目是煙臺市區城建重點項目，建設規模為25萬t/d。辛安河污水處理廠再生水項目分兩期建設，一期工程結合污水處理廠升級改造，配套建設2.5萬t/d再生水處理能力；二期工程再建設2.5萬t/d的處理能力。

海水淡化工程：煙臺市區現狀年2018年基本無海水淡化利用量，規劃到2025年市區海水淡化折合淡水量達到5萬m3/d，2030年海水淡化折合淡水量為7.5萬m3/d?？偼顿Y為2000萬元。

城鄉供水一體化工程：根據《煙臺市農村飲水城鄉供水一體化規劃》(2019—2021)，煙臺市區總投資達8.0億元，城鎮一體化供水覆蓋率達到60%以上。

老嵐水庫工程：老嵐水庫是外夾河上最大的水資源開發利用工程，水庫位于山東省煙臺市福山區，外夾河中游，壩址在福山區老嵐村南1.2km處，水庫控制流域面積為624km2，總庫容為15792萬m3，興利庫容為8491萬m3，多年平均年供水量為2776萬m3，總投資為81.75億元。計劃2020年10月開工建設。

6 結語

通過強化多重水源保障，建設現代城市供水水網，全面建成高效、協調、可持續的水資源開發利用格局，保障生活、生產和生態用水。 文章中非常規水利用僅考慮了以滿足需求為目的，今后應進一步加強海水淡化、再生水的利用，減少地下水的開采量，逐步減少開采地下水。