健康水循环框架下的区域水资源综合规划方法及应用

提出了在健康水循环思路指导下的以供需水预测、节制用水、水资源保护为基础的，综合考虑水资源配置的水资源综合规划方法，改变了传统的根据水量需求单纯扩大供水规模的以需定供规划方式。在水资源总量有限的条件下，从依靠技术管理提高用水效率、调整工农业产业结构、降低用水定额、兼顾经济社会用水与生态用水等方面对需水加以控制管理；从一次性水源向再生性水源转变，挖掘供水潜力；对饮用水水源地和一般水体涵养保护、供水排水、污水处理、再生回用进行全过程管理，实行地表水、地下水统一保护。最后，以北京市新城顺义区为对象进行了区域水资源综合规划。

　　随着社会经济的发展，我国水资源紧缺问题越来越突出，这就要求对水资源的利用方式应当由以前水厂一用户一排放的单向利用转变为水厂一用户一再生的循环利用，即实现水资源的健康循环，使水资源的社会循环与自然循环能够相互协调。

　　1水资源规划研究现状

　　20世纪60年代0年代，人类对水资源的开发利用模式强调以自我发展为中心，导致河道断流、地下水位下降、植被遭到破坏、生物多样性锐减。人们逐步认识到环境与水资源的内在联系，在进行水资源规划时更多地考虑了水资源、生态环境与社会经济之间的相互关系。目前国外水资源规划方法主要遵循可持续发展的原则，将防止生态系统进一步恶化和改善生态系统质量放在最优先的位置，在水资源管理过程中积极地开展水环境质量的改善工作。水资源的规划重点放在控制水资源需求量上，采取多种节水措施，以保证现有水资源发挥最大效益，只有当现有水资源量不足、确实需要增加水资源量时，才考虑开发新的水资源或寻求替代水源(如再生水)。水资源规划的目标则转变为满足现状和将来经济社会开发的适度水资源需求量。同时，在规划过程中应用经济措施和价格手段，以及公众参与的透明规划方式逐渐成为发展趋势。

　　国内在很长的一段时间内采取以需定供的水资源规划方法，这种方法隐性认为水资源量是取之不尽、用之不竭的，由此也造成了如河道断流、地面沉降、海水入侵、土地盐碱化等不良后果。在2002年以后，全国进行了新一轮的水资源综合规划编制工作，针对我国社会经济发展对水资源的迫切需要，进一步查清水资源数量、质量及其时空分布，在维系良好生态系统的基础上实现水资源的供需平衡。

　　2规划目标及方法

　　2．1规划目标

　　健康水循环框架下的区域水资源综合规划应当为区域内水资源可持续利用和管理提供依据，根据经济社会可持续发展和生态环境保护对水资源的要求，提出水资源合理开发、优化配置、高效利用、有效保护和综合治理的总体布局及实施方案，促进人口、资源、环境和经济的协调发展，以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展。

　　2．2规划方法

　　区域水资源综合规划方法的技术路线如图1所示。在传统规划方法——现状调查评价、供需平衡分析、方案比选的基础上，以“健康、循环”为核心进行规划。

　　
“健康”即在规划的全过程中体现生态环境保护的理念。

　　在需水预测中，除进行生产和生活需水预测外，还应进行生态需水预测，其目标为各个生态系统的健康等级不低于现状，多数能够有所改善。

　　增加了水资源保护的规划内容，通过水资源污染现状调研及预测，结合保护目标，制定污染源治理及地表水、地下水的保护措施，重点是建立规划区污水收集、处理和回用系统的布局方案。

　　在建立水资源配置方案集的过程中，应以生态环境保护作为衡量标准之一，去除无法满足生态环境保护目标的方案。

　　在规划方案比选过程中，除考虑传统的水资源量和社会经济因素外，还应加入生态环境保护因素，共同进行多目标的优化决策，形成推荐的规划方案。“循环”的核心是规划区内污水的收集、处理、再生和回用。再生水回用应根据需水预测成果分析可应用再生水的项目，确定不同回用目标的水质要求及水量需求，由此确定不同规划水平年再生水厂的规模、工艺、分布和服务范围。

雨水收集利用也是“循环”的有机组成部分，同时也是面源污染治理的有效手段，应在规划区内因地制宜地采用不同雨水收集利用方案。

在健康水循环的框架下，应改变传统“以需定供”的规划理念，通过“节制用水”抑制需水预测中不合理的部分，减少需水量。产业结构调整、节约用水和提高用水效率是节制用水的主要手段。通过对农业及工业进行产业结构调整，控制高耗水行业的发展规模，鼓励耗水量小、利用率高的行业发展;通过节约用水的分析来减少不合理的需水量。

通过上述围绕“健康、循环”而建立的水资源综合规划，将得到由强化节水的需水方案和包含替代水源的供水方案所组成的水资源配置方案集。综合考虑水资源、社会经济和生态环境等多因素后可得到优化的水资源配置方案。

　　3应用案例

　　3. 1背景介绍

根据《北京市城市总体规划》，顺义区将作为北京市东部的重点发展新城之一，承担主城区疏解出来的部分城市功能，是未来北京东北部城市化发展的核心地区。随着顺义区的快速发展，对水资源的需求将会发生较大变化，进行新的水资源规划，协调水资源、社会经济发展和生态环境的相互关系，势在必行。为此，在健康水循环的框架下研究和制定了顺义区的水资源综合规划，确定了2010年-2030年顺义地区工业、城市及农业的发展规模、结构与用水布局，在综合考虑总体用水和供水方案后，给出了顺义区水资源总体布局方案，对地下水、地表水、污水处理及再生水等各种供水利用方式进行了规划，同时也对工业、农业、生活、生态的用水来源进行了规划，满足了顺义地区对水资源的需求。

　　3. 2相关规划成果

①需水预测及节制用水

在生产需水预测过程中，考虑了顺义区经济产业结构调整，限制了高耗水行业的发展，合理抑制了需水量。

生态需水预测的目标是各生态系统的健康等级不低于现状，尤其是重点保护地区。生态需水预测分别讨论了河流、林地、湿地、城区绿地、城镇景观水体的生态需水。通过计算给出了顺义区的生态需水量及参与水资源供需平衡分析的水量。

节制用水除应用产业结构调整手段外，还对工业、农业和生活的用水节水进行了调查，制定了工业、农业和生活的节水标准与指标，由此进行了节水潜力计算并给出了可行的节水措施。2030年顺义区工业、农业和生活相对节水潜力如图2所示。

根据生产、生活和生态需水的预测及节制用水分析汇总得到基本方案与强化节水方案下的顺义区需水量(如图3所示)。

②水资源保护

首先，结合水功能区划及现状水质，确定了地表水分阶段保护目标，并计算了相应的纳污能力。根据对污染源现状的调研，进行了污水及污染物排放量的计算和预测。由此制定了相应时期污水处理厂的布局、规模及处理深度方案。

其次，从工业、城镇生活、畜禽养殖污染源治理和水环境监测、综合整治等方面对地表水资源保护策略进行了规划;由开采量和主要污染物因子控制提出了地下水资源保护对策。

　　③供水预测

　　根据顺义区的水资源调查评价，预测了不同规划年顺义区地表水和地下水的可供水量，同时根据实际情况给出了雨水集蓄利用方案。

　　在污水集中处理处置方案的基础上，对再生水用途及回用潜力进行了分析，主要回用于生态用水，同时兼顾农业、工业及市政杂用用水。

　　④水资源总体布局

　　由需水预测、节制用水、水资源保护及供水预测的研究成果，给出了顺义地区的6个水资源配置方案，综合水资源量、社会经济和生态环境等指标，经过供需平衡分析以及不同方案的比选，给出了推荐的水资源配置方案，并形成了水资源的总体布局(见图4)。

⑤规划实施的效果评价

　　通过综合评价给出了水资源综合规划的推荐方案，该方案实施后，顺义区水资源供需不平衡的情况将逐渐得到缓解，地下水储量亏损、地表水生态环境恶化等情况将逐渐恢复，最终形成水资源与社会、经济、生态环境之间的和谐关系。

　　规划实施后，将集中力度实施水资源保护方案，其中包括城镇污水集中治理工程、水环境综合整治工程以及地下水源保护工程等，以上工程实施后顺义区地表水环境质量状况将有很大改观，水质达到水环境功能区划目标要求，地表水因水质原因而无水可用的状况会彻底改变，地表水环境安全得到保障。除此之外，地下水也将逐步得到回补，水质也将有所保证。

　　4结论

　　介绍了基于健康水循环的区域水资源综合规划方法，针对社会经济飞速发展、水需求量不断增大与水资源量不足的矛盾，提出通过调整产业结构、节约用水、提高用水效率来合理地抑制需求，分析了产业结构与水资源需求之间的关系；通过水资源保护使得水环境质量逐步改善；通过开发替代水源及充分挖掘供水潜力来增加可供水量，从而实现水资源、生态环境与社会经济相互调的可持续发展。

　　应用该方法对北京市新城顺义区进行了水资源规划，在需水预测、节制用水、供水预测和水资源保护研究的基础上，以水资源合理配置的推荐方案为基础，确定了工业、城市及农业的发展规模、结构与用水布局，在综合考虑总体用水和供水方案后，给出了顺义区水资源总体布局方案。
 

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