城市水源规划及水资源平衡

1.4　城市水源规划及水资源平衡

城市水源规划是城市给水排水工程规划的一项重要内容，它影响到给水排水工程系统的布置、城市的总体发展布局、城市重大工程项目选址、城市的可持续性发展等战略性问题。鉴于世界上许多地区淡水资源普遍稀缺而且逐渐被破坏，污染日益严重，加之人口的增长和城市化的发展，对水资源进行统筹规划和管理已成为共识。面对中国当前的形势，在给水排水工程规划过程中，扎实做好城市水源规划，确保城市未来用水的需要，已显得尤为必要。城市水源规划是对寻找与选择城市水源，合理开发利用、科学管理和有效保护城市水资源，做出全面妥善的安排，并保证城市用水能满足城市发展的需要。城市水源规划作为城市给水排水工程规划的重要组成部分，不仅要与城市总体规划相适应，还要与流域或区域水资源保护规划、水污染控制规划、城市节水用水规划等相配合。

1.4.1　城市水源的种类

城市给水水源有广义和狭义的概念之分。狭义的水源一般指清洁淡水，即传统意义的地表水和地下水，是城市给水水源的主要选择;广义的水源除了上面提到的清洁淡水外，还包括海水和低质水(微咸水、再生污水和暴雨洪水)等。由于水资源短缺日益严重，对海水和低质水的开发利用成为解决城市用水矛盾的发展方向，因此城市给水工程规划应对此有充分考虑。

1．地下水

地下水具有水质清洁、水温稳定、分布面广等特点。但地下水径流量较小，矿化度和硬度较高，有些地区可能出现矿化度很高或其他物质(如铁、锰、氯化物、氮化物、硫酸盐等)的含量较高的情况。地下水是城市主要水源，若水质符合要求，一般都优先考虑。一般情况下，开发地下水源具有以下优点。

(1)取水条件好，取水构筑物构造简单，便于施工和运行管理。

(2)水处理过程简单，简化了给水系统，节省投资和运行费用。

(3)便于分期修造，减少初期投资。

(4)便于靠近用户建立水源，降低输配管网的造价，提高给水系统的安全可靠性。

(5)自然、人为因素干扰较少，便于卫生防护和采取人防措施。

(6)水温变幅小，冬暖夏凉，适用于冷却和恒温空调用水，利于节能。

开发地下水需要认真地进行水文地质勘察，所需工作量较大，但这是保证合理开发地下水的前提。

2．地表水

地表水主要指江河、湖泊、水库等。地表水源由于受地面各种因素的影响，具有浑浊度较高、水温变幅大、易受工农业污染、季节性变化明显等特点，但地表水径流量大、矿化度和硬度低、含铁锰量低。采用地表水源时，在地形、地质、水文、人防、卫生防护等方面较复杂，并且水处理工艺要完备，所以投资和运行费用较大。地表水源水量充沛，常能满足大量用水的需要，是城市给水水源的主要选择。但多年的环境污染，使不少地表水丰富的地区，不能利用城市周围的地表水源，造成“水质型”缺水。

3．海水

海水含盐量很高，淡化较困难，尽管技术方面有了较大进步，但耗资巨大。由于水资源缺乏，世界上许多沿海国家开始开发利用海水。海水作为水源一般用在工业用水和生活杂用水方面，如工业冷却、除尘、冲灰、洗涤、消防、冲厕等。也有对海水进行淡化处理，作为生活饮用水。但在海水的开发利用中，海水腐蚀和海生物附着会对管道和设备造成危害。

海水的开发利用在国内外很多城市有了较大发展，尤其是一些缺水的沿海城市。澳大利亚为解决水资源短缺，预计到2012年在悉尼、墨尔本等城市建成5个海水淡化厂，可以为城市提供1/3的用水量。新加坡为了摆脱没有自主水源、长期依赖马来西亚供水的困境，已经着手规划利用海水淡化技术。

天津是中国最饥渴的城市之一，人均占有水资源量只有160m³，主要靠外调的滦河水和黄河水，但外调水的供应能力已经达到了极限，即使今后有南水北调的水可以补充，其供应能力和价格也是一个问题。天津正在实施工业东移，预计滨海新区今后每天将需要数以百万吨计的工业和生活用水。在这种背景下，海水淡化和综合利用，就成了毗邻渤海、有着15.km海岸线的天津解决水危机的一个重要方向。

4．低质水

传统意义的给水水源外的可利用的低质水源，主要指微咸水、生活污水、暴雨洪水。它们不是通常资源范畴的水源，而被认为污水、弃水，但在水资源缺乏地区，这些水经过处理后可以用于工农业生产和生活杂用水，或直接用于工业冷却水、农业用水以及市政用水等。

1)微咸水

微咸水主要埋藏在较深层的含水层中，多分布在沿海地区，相对海水，微咸水的含氮量只有海水的十分之一。微咸水的水量充沛，比较稳定。水质因地而异，有一定变化。微咸水可用于农用灌溉、渔业、工业用水等。入海口附近的赶潮河段也可看做微咸水。

2)再生水

在这里把经过处理后回用的工业废水和生活污水称做再生水。城市污水水量大且稳定可靠，所含杂质仅为0.1%，与海水所含杂质3%～4%相比，有更广泛的利用价值。城市污水具有就近可取、水量受季节影响小、基建投资和处理成本比远距离引水低等优点。再生水的利用应充分考虑对人体健康和环境质量的影响，按照一定的水质标准处理和使用。

城市污水处理后，可以用在许多方面，如农业灌溉、工业回用、城市生活杂用、回灌地下、水景用水、消防用水、渔业养殖等。不少国家在利用再生水方面积累了大量经验，也取得了很好的经济、社会和环境效益。我国的再生水利用正处于起步阶段，但随着节水措施的推行、人们观念的改变及水资源的日益紧张，再生水利用将大有发展。天津市的纪庄子再生水厂以污水处理厂二级出水为水源，处理后出水主要供应工业用水、市政用水及其附近梅江居住区的中水。

3)暴雨洪水

暴雨洪水出现时间集中，不能为农田和城市充分利用，且短时间的大量积水，危害城市安全。暴雨洪水一般被城市管道收集后，经河道排入大海，成为弃水。在缺水地区修建一定的水利工程，形成雨水贮留系统，一方面可以减少水淹之害，另一方面可以作为城市水源。但暴雨洪水稳定性差，其集水工程的保证率高，投资巨大。

暴雨洪水的利用在一些国家已有成功实践。美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。在芝加哥市兴建了地下隧道蓄水系统，以解决城市防洪和雨水利用问题。其他很多城市还建立了屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统。丹麦居民生活用水的22%靠天降，雨水通过屋顶收集贮存后主要用于冲厕和洗衣等。而德国制定了法律法规作为雨水利用的保障，向无雨水收集利用设施的业主征收雨水排放设施费和雨水排放费。

我国在2008年奥运会场馆建设中采纳了雨水利用技术，北京市的城市雨水利用已进入示范与实践阶段，可望成为我国城市雨水利用技术的龙头。在此背景下，天津、青岛、上海、大连等许多城市相继开展研究与应用，显示出良好的发展势头。西北地区为解决缺水所开展的“母亲水窖”工程也是雨水利用的实例。

1.4.2　水资源开发利用

世界城市水资源开发利用的过程，具有一定的规律性，了解这个过程，吸取经验教训，对于我国城市水资源的开发利用有一定的借鉴和指导作用。

城市在发展过程中，习惯了就近开发成本低廉、水质良好、较安全可靠的地下水或地表水。随着城市用水的急剧增加，开始超量开采地下水，产生了地下水位下降、水量锐减、水质恶化以及地面沉降、机井报废、海水倒灌等问题，这在世界和我国的一些城市都出现过。我国华北地区尤其突出，现已形成北京、保定、石家庄、邢台、安阳、邯郸等总面积1.5万km²的地下水超采区。由于开发利用地下水日益受到制约以及城市周围水污染的日益严重，城市开始筑坝蓄水和引水，甚至进行远距离跨流域调水。尽管建坝蓄水和远距离引水起了很大作用，但投资越来越高，困难也越来越大。我国近年建造了一大批蓄水和远距离调水工程，不少在上百公里之外，一定程度上缓解了城市用水紧张状况，但也投入了大量资金。现在还有许多城市计划远距离引水。但不少入士已提出疑问，认为单纯靠远距离引水不仅耗资巨大，而且不能真正解决水资源竞争日益加剧的现状，只能一定程度上缓解用水短缺;另外许多“水质型”缺水城市过于依赖外区域的引水，而忽视对本地水资源的保护和水环境的治理。于是人们开始把注意力转向采用科学技术手段，提高合理用水水平，减少用水量，逐步使水资源的开发利用从一次消耗型转向重复利用型。国内外的事实证明，采用节约用水的战略是一种卓有成效的方法，不仅充分利用了已开发的水资源，还减少了污水的排放。

在一定的技术经济条件下，每个城市都存在着一种极限水资源量，在一定时期保持相对稳定。尽管城市的水资源条件和经济发展情况不同，开发历程也不同，但大体上每个城市的水资源开发利用都可划为3个阶段:第一阶段为自由开发阶段，第二阶段是水资源基本平衡到制约开发阶段，第三阶段是综合开发利用水资源、重复用水开发阶段。

1．自由开发阶段

自由开发阶段的主要特征是城市用水总量还远远低于城市极限水资源容量。人们认为，水是取之不尽、用之不竭的;解决城市用水量增长问题的主要手段是就近开发新水源;对水资源的开发管理很松弛;水资源的开发有相当盲目性，甚至破坏性;供水成本和水价低廉;大部分水经一次使用后即排放，普遍存在着不合理用水系统和用水浪费现象。我国在20世纪60年代以前，大多数城市水资源开发处于这一阶段。

2．水资源基本平衡到制约开发阶段

随着城市人口聚集，工业迅速发展，城市用水量急骤增加，开始加紧建设新的供水设施，新水源的开发受到越来越多因素的制约，城市水资源开发进入制约开发阶段，出现了一系列带有规律性的特征:为满足用水迅速增长需求大量抽取地下水，使地下水位开始大幅度下降;新水源的开发受到邻近地区水资源开发的制约，受到农业用水的制约和资金、能源、材料甚至技术上的制约;往往采用工程浩大和耗费巨资的蓄水、输水甚至跨流域调水的办法来增加供水量;用水量的增长加大了废水排放量，由于废水处理设施建设跟不上，水体污染加剧，反过来更加剧了城市供水紧张的矛盾;逐渐认识到水是有限的经济资源，要节约用水，减少废水排放量;开始加强水资源调配和开发利用的管理，各种管理法规和管理机构不断完善;重复用水设施和重复用水技术不断发展;由于新水源开发往往赶不上用水需求的增长，城市在夏季高峰用水时期经常出现供水不足的矛盾，影响了工业生产和城市人民生活的安定。在这阶段，城市供水总量开始向城市极限水资源容量靠近。我国目前很多缺水城市都处于这个阶段。

3．综合开发利用水资源、重复用水开发阶段

当城市供水总量已接近城市极限水资源容量，城市用水量的增长将主要依靠重复用水量的增加时，城市水资源开发进入第三个阶段，即合理用水和重复用水开发阶段，这阶段的主要特征是:由于新水源开发成本越来越高，开发重复用水与开发新水源相比，逐渐显示出越来越明显的优势。各种直接的和间接的重复用水系统迅速发展;各种有关管理法规和管理体系配套发展;各种重复用水的新技术和新设备开发十分活跃;人们已把用过的废水看成是可再生的二次水资源;城市供水总量增长向城市极限水源容量逼近，城市重复用水和城市用水总量近于平行增长，即新增用水量主要靠直接或间接重复用水来解决。目前一些水资源严重短缺的城市已进入这一阶段，并且将有越来越多的城市进入这个阶段。

从总体上看，我国北方水资源短缺城市可能会较早向下一个阶段过渡，南方丰水地区城市可能会在前两个阶段停留较长时期;但从宏观上看，城市水资源的开发最终要受到有限水资源量的制约。

1.4.3　水资源供需平衡

据有关专家预测，我国用水高峰将在2030年前后出现，用水总量为7000×10⁸～8000×10⁸m³。经分析，全国实际可利用的水资源量为8000×10⁸～9500×10⁸m³，可见需水量已接近可能利用水量的极限。我国未来水资源的形势是十分严峻的。因此，必须有这方面的忧患意识，重视节水工作，科学地开展水资源供需平衡战略研究，实现水资源的可持续利用。

1．水资源供需平衡计算方法

1)水资源平衡计算区域划分

采用分流域、分地区进行平衡计算。在流域和省级行政区范围内以计算分区进行。在分区时要对城镇和农村单独划分，并对建制市城市单独进行计算。流域与行政区的方案和成果应相互协调，提出统一的供需分析结果和推荐方案。

2)平衡计算时段的划分

计算时段可以采用月或者旬。一般采用长系列月调节计算方法，能够正确反映流域或区域的水资源供需的特点和规律。主要水利工程、控制节点、计算分区的月流量系列应根据水资源调查评价和供水量预测部分的结果进行分析计算。无资料或资料缺乏的区域，可采用不同来水频率的典型年法分析计算。

3)平衡计算方法

进行平衡计算时采用:可供水量－需水量－损失的水量=余(缺)水量，来进行水资源供需平衡计算。

在供需平衡计算时出现余水时，即可供水量大于需水量时，如果蓄水工程尚未蓄满，余水可以在蓄水工程中滞留，把余水作为调蓄水量参加下一时段的供需平衡;如果蓄水工程已经蓄满水，则余水可以作为下游计算分区的入境水量，参加下游分区的供需平衡计算;可以通过减少供水(增加需水)来实现平衡。

在供需平衡计算出现缺水时，即可供水量小于需水量时，要根据需水方反馈信息要求的供水增加量与需水调整的可能性与合理性，进行综合分析及合理调整。在条件允许的前提下，可以通过减少用水方的用水量(通过增加节水工艺、节水器具等措施来实现)或者通过从外流域调水进行供需水的平衡。

总的原则是不留供需缺口，即出现不平衡的情况可以按照以上的意见进行二次、三次水资源供需平衡以达到平衡的目的。

(1)—次平衡时。考虑需水要考虑到人口的自然增长速度、经济的发展、城市化程度和人民生活水平的提高程度等方面;考虑供水要考虑到流域水资源开发利用现状和格局以及要充分发挥现有供水工程潜力。

(2)二次平衡时。要强化节水意识、加大治污力度与污水处理再利用程度、注意挖潜配套相结合;合理提高水价、调整产业结构来合理抑制用水方的需求，同时要注重生态环境的改善。

(3)三次平衡时。加大产业结构和布局的调整力度，进一步强化群众的节水意识;在条件允许的情况下具有跨流域调水可能时，通过外流域调水来解决水资源供需平衡问题。

2．水资源供需平衡分析的目的与意义

水资源供需分析就是综合考虑社会、经济、外境和水资源的相互关系，分析不同发展时期、各种规划方案的水资源供需状况。供需平衡分析就是采取各种措施使水资源供水量和需求量处于平衡状态。

水资源供需平衡的基本思想是“开源节流”。开源就是增加水源，包括开辟新的水源。海水利用、非常规水资源的开发利用、虚拟水等;节流就是通过各种手段抑制需求、包括通过技术手段提高水资源利用率和利用效率，如通过挖潜减少水资源的需求、调整产业结构、改革管理机制等。

水资源供需平衡分析，是指在一定范围内(行政、经济区域或流域)不同时期的可供水量和需水量的供求关系分析。它的目的是以国民经济和社会发展计划与国土整治规划为依据，在江河湖库流域综合规划和水资源评价的基础上，按供需原理和综合平衡原则来测算今后不同时期的可供水量和用水量，制订水资源长期供求计划和水资源开源节流的总体规划，以实现或满足一个地区可持续发展对淡水资源的需求。其目的是:①通过可供水量和需水量的分析，弄清楚水资源总量的供需现状和存在的问题;②通过不同时期不同部门的供需平衡分析，预测未来，了解水资源余缺的时空分布;③针对水资源供需矛盾，进行开源节流的总体规划，明确水资源综合开发利用保护的主要目标和方向，以期实现水资源的长期供求计划。因此，水资源供需平衡分析是国家和地方政府制订社会经济发展计划和保护生态环境必须进行的行动，也是进行水源工程和节水工程建设，加强水资源、水质和水生态系统保护的重要依据。所以，开展此项工作，对水资源的开发利用获得最大的经济、社会和环境效益，满足社会经济发展对水量和水质的日益增长的需求，同时在维护水资源的自然功能，维护和改善生态环境的前提下合理充分地利用水资源，使得经济建设和水资源保护同步发展，都具有重要意义。

3．水资源供需平衡分析的原则

水资源供需平衡分析涉及社会、经济、环境生态等方面，不管是从可供水量还是需水量方面分析，牵涉面广且关系复杂。因此，供需平衡应遵循以下原则。

1)近期和远期相结合

水资源供需关系不仅与自然条件密切相关，而且受人类活动的影响，即和社会经济发展阶段有关。同是一个地区，在经济不发达阶段，水资源往往供大于求，随着经济的不断发展，特别是城市的经济发展，水资源的供需矛盾逐渐突出，有的城市在供水不足时，不得不采取应急措施和修建应急工程。水资源的供需必须有中长期的规划，要做到未雨绸缪，不能临渴掘井。供需平衡分析一般分为现状、中期和远期几个阶段，既把现阶段的供需情况弄清楚，又要充分分析未来的供需变化，把近期和远期结合起来。

2)流域和区域相结合

水资源具有按流域分布的规律，然而用水部门有明显的地区分布特点，经济或行政区域和河流流域往往是不一致的，因此，在进行水资源供需平衡分析时，要认真考虑这些因素，划好分区，把小区和大区、区域和流域结合起来。20世纪80年代以来，我国在全国范围内按流域和行政区域都做过水资源评价。在进行具体的水资源供需分析时，要和水资源评价合理衔接。在牵涉到上、下游分水和跨地区跨流域调水时，更要注意大、小区域的结合。

3)综合利用和保护相结合

水资源是具有多种用途的资源，其开发利用应做到综合考虑，尽量做到一水多用。水资源又是一种易污染的流动资源，在供需分析后，对有条件的地方供水系统应多种水源联合调度，用水系统考虑各部门交叉或重复使用，排水系统注意各用水部门的排水特点和排污、排洪要求。更值得注意的是，在发挥最大经济效益而开发利用水资源的同时，应十分重视水资源的保护。例如地下水的开采要做到采补平衡，不应盲目超采;作为生活用水的水源地，则不宜开发水上旅游点和航运;在布置工业区时，对其排放的有毒有害物质，应作妥善处理，以免污染水源。

4．水资源供需平衡分析的方法

在供需分析中，应先进行现状年已有工程不同保证率供水量和各水平年的预测需水量比较，论证目前规划工程的合理性和紧迫性;再进行各规划水平年不同方案的供水量与该年预测需水量的比较，论证新增水源工程作用和调整国民经济结构的必要性。各规划水平年的供水方案必须在经济、技术上是可实现的。

对各水平年供需预测方案进行综合平衡分析评价，制定规划区和主要城市及地区相应的对策和措施。要充分研究节水、水源保护和管理方面的对策和措施。

当拟定的供水不能满足需水预测时，应根据优先保证生活用水、统筹考虑工业和农业用水的原则，针对各种可能发生的情况，提出有利于当地国民经济与社会持续发展的对策和措施，并作为反馈信息供进一步制定和修改国民经济发展规划参考。

在供需平衡分析中，当分区缺水量过大时，应调整供需方案或调整国民经济发展指标，使供需基本协调。在社会经济发展指标经调整后仍无法平衡的地区，允许留有缺口并提出有关的措施，同时分析计算因缺水可能造成的经济损失，供有关部门参考。

农村生活用水中，未用供水工程供水部分，在计算中单独作为今后供水工程发展需解决的问题之一，不参与供需平衡分析。

对基准年和水平年应对各分区进行50%、70%、95%3种保证率的水资源供需平衡分析，其中城市和重点地区应单独进行平衡分析，并求出各分区的余缺水量。

在供需平衡分析中，对深层地下水、地下水超采和污水利用水量，应作专门说明。这部分水量只能作为临时应急措施，不能当作今后可靠的供水水源。

不同水平年供水工程需要的投资计算中，对跨省、跨地区和综合利用工程应进行投资分摊。其中综合利用投资分析方法可参照《水利建设项目经济评价规范》进行。

供水综合分析，除考虑水量平衡以外，还应充分分析和评价各方案的社会、经济及环境效果。对上述各方面影响较大的方案，要提出相应的对策和改善措施，以保证所制订的方案切实可行。

供需平衡是一个反复的过程，由于供水与需水预测的多方案性，所以供需平衡也存在众多的方案，要对这些方案进行合理性分析，根据经济、技术、环境可行的方案，进行优化是十分必要的。

水资源供需分析是为了掌握未来一段时期城市需水能够满足的程度。水资源供需平衡分析必须根据一定的雨情、水情来进行分析计算，主要有二种分析方法。—种为系列法，一种为典型年法(或称代表年法)。系列法按雨情、水情的历史系列资料进行逐年的供需平衡分析计算;而典型年法仅根据雨情、水情具有代表性的几个不同年份进行分析计算，而不必逐年计算。按历史长系列逐年进行分析计算，往往分析计算工作量大，而且在系列资料缺乏时，这种分析计算还难以进行。所以，在进行一般的区域水资源供需分析时，采用典型年法。

一般来说，需要研究3个阶段的供需情况，即现状情况、近期情况、远期情况，也即3个水平年情况。现状水平年又称基准年，是指现状供需情况以已过去的某一年为代表来分析，近期水平年为从基准年以后的5～10年，远期水平年一般为从基准年以后的15～20年。供水的目的是为了促进区域社会经济的持续发展，因此供需分析的水平年应尽可能与区域国民经济和社会发展规划的水平年相一致。

现状情况是未来发展的基础，因此要作多方面的调查和分析研究，力求反映实际情况。近期供需情况将可能直接为有关单位编制年度计划、五年计划提供依据，因此要求一定的精度，例如要求对需水作合理性论证，增加的供水量要有工程规划的依据，还要作必要的投入产出分析等。远期供需情况将对未来发展态势作出展望，要求的精度可低一些。

典型年的选择还应考虑水文资料统计分析中的不同频率。一般地，在进行区域水资源供需平衡分析时，北方干旱和半干旱地区对保证率P=50%和P=75%两种代表年的水供需进行分析，而在南方湿润地区，对P=50%、P=75%和P=90%(95%)三种代表年的水供需进行分析。实际选哪几种代表年，还应根据水供需的目的来确定。

可供水量是指不同水平年、不同保证率或不同频率条件下，通过工程设施可提供的符合一定标准的水量，包括区域内的地表水、地下水、外流域的调水、污水处理回用和海水利用等，如图1－13所示。可供水量与来水条件、用水条件、工程条件和水质条件等因素有关。它不同于天然水资源量，也不等于可利用水资源量。一般情况下，可供水量小于天然水资源量，也小于可利用水资源量。城市的需水量如图1－14所示。

图1－13　可供水量计算项目汇总示意

在供水规划中，按照供水对象的不同，应规定不同的供水保证率。供水保证率是指多年供水过程中，供水得到保证的年数占总年数的百分数。对于居民生活供水保证率P≤95%，工业用水P≤90%或95%，农业用水P≤50%或75%。通常按用户性质，能满足其需水量的90%～98%，即视作满足程度或正常供水。

图1－14　需水量计算项目汇总示意

从供需分析的深度，供需平衡分析可分为一次供需分析和二次供需分析。水资源一次供需分析，就是在现状供水能力与外延式增长的用水需求间所进行的供需分析。在水资源需求方面，考虑不同水平年人口的自然增长、经济结构不因水的因素而变化、城市化程度和人民生活水平外延式提高，预测不同水平年各分区，各部门需水量。在水资源供给方面，在不考虑新增供水投资来增加供水量的前提下，考虑生态环境要求进行可供水量调节计算。一次供需分析的主要任务是确定在无新的供水工程投资条件下，未来不同阶段的供水能力和可供水量;确定在无直接节水工程投资条件下，未来不同阶段的水资源需求自然增长量;确定现状开发状态下，未来不同阶段的水资源供需缺口，为确定节水、治污和挖潜等措施提供依据。二次供需分析主要是在一次供需分析的基础上，在水资源需求方面通过节流等各项措施控制用水需求的增长态势，预测不同水平年需水量;在水资源供给方面通过当地水资源开源等措施充分挖掘供水潜力，给出不同水平年供水工程的安排;通过调节计算，分析不同水平年供需态势。通过供给与需求两方面的调控，如果二次供需分析不存在缺口，则实现了水资源的供需平衡。如果还存在缺口，在抑制需求和增加供给共同作用下，一次供需分析的缺口将有较大幅度的下降，即得到二次供需分析的缺口。

总之，一次供需分析是初步地进行供需分析，不一定要进行供需平衡和提出供需平衡分析的规划方案。而二次供需分析则是要求供需平衡分析和提出供需平衡分析的规划方案。特别是当供需不平衡时，对解决缺水的途径，要进一步分析论证并作出规划方案。

5．解决水资源供需矛盾的原则

我国水资源供需矛盾比较突出。我国水资源的时间、空间分布极不均匀，汛期洪水集中，年内、年际变化都很大;水资源区域分布与土地资源、人口分布及经济发展格局极不协调。北方黄淮海、松辽及内陆河5个流域片多年平均水资源量仅占全国水资源量的19%，而该地区人口则占全国的46.5%，耕地面积约占全国的65%，该区域GDP约占全国总量的45%以上，是水资源量与社会经济发展极不适应的资源型缺水地区。西南诸河流域片，多年平均水资源量为全国水资源量的20.8%，该地区人口仅占全国的1.5%左右，耕地面积仅占全国的1.8%，GDP不足全国总量的1%，该地区可供水量与水资源量的比值为1.15%，水资源开发利用程度极低，属典型的工程型缺水地区。淮河流域，多年平均水资源量约占全国水资源量的3.4%，该地区人口约占全国人口的16.2%，耕地面积约占全国的15.2%，淮河水资源开发利用程度较高，已达60%左右。据全国江河水资源质量综合评价指标分析，淮河流域污染河长占评价河长的72%左右，在全国属污染严重流域。在水资源供需平衡中，规划水平年(2001年)中等干旱水平的可供水量中，未严格按水质标准控制时的缺水率为6.6%。若按水质标准严格控制，缺水率将大幅度提高，该流域是资源性和水质性并存的缺水地区。

在我国存在严重的水资源紧缺、供需矛盾突出的同时，一些地区虽然水量丰沛却因缺乏调蓄工程而无水可用，一些地区因水质达不到规定的标准有水却不能用，还有一些水资源紧缺地区仍存在大水漫灌或用水设备落后、跑冒滴漏现象严重等问题。对此仅从水资源量或人均占有量、经济发展水平的角度分析很难得到合理的解释，应从更深层次分析其产生的原因，即在水行业管理、水政策方面是否存在不利于水资源合理开发、利用、配置的因素。

6．解决水资源供需矛盾的措施

解决水资源供需不平衡问题，应从供和需两方面入手————增加供水量，减少需水量。建设供水调蓄工程、引水调水工程及源水水质保护工程，可以有效增加供水量;提高工业用水重复利用率及农业用水的水分利用效率、推广节水技术、改进工艺流程、开发节水器具并推广，使之发挥节水作用可以减少需水量。以下从几个方面简述解决水资源供需矛盾的主要措施。

1)合理配置水资源，解决水资源的供需矛盾

确保水资源的可持续利用，成为21世纪中国经济社会发展首要的资源环境问题，而要解决目前水资源的供需矛盾，实现水资源的可持续利用，必须进行水资源的合理配置，采用循环的、生态的可持续发展模式。建立节约型经济发展模式，以最小的资源消耗，取得最大的经济、社会和生态效益，把水资源看作是由宏观经济系统、生态环境系统和水资源组成的复合系统，以社会经济与环境协调发展为目标，运用多学科理论和技术方法，妥善处理各目标在水资源开发利用上的竞争关系，从决策科学、系统科学和多目标规划理论方面，研究水资源的最优调配方案。通过水资源的合理配置，增强区域水资源承载力，在水环境承载力之内，发展社会经济，促进社会经济的可持续发展。

2)搞好节水管理工作，构建节水型社会，实现水资源的永续利用

建设节水型社会是实现人与自然和谐发展的重大举措。一要突出抓好关于节水法规的制定;二要全面启动节水型社会建设试点工作;三要以水权水市场理论为指导，充分发挥市场配置水资源的基础作用，积极探索运用市场机制建立用水户自主自愿节水机制的途径。

由于农业用水占总用水量的比重较大，因此搞好农业节水至关重要。可以通过推广高效农业灌溉节水技术、农艺节水措施，推进农业结构调整，发展旱作农业等措施，全面提高农业节水水平。在工业节水中，要加快对现有经济和产业结构的调整步伐，加快对现有大中型企业技术改造的力度，“调整改造存量，控制优化增量”，转变落后的用水方式，健全、完善企业节水管理体系、指标考核体系，大力提高水的循环利用率，提高企业内部污水处理回用水平，促进企业向节水型方向转变。在城镇生活用水中，在大力宣传全社会节约用水的同时，推广、使用节水设施，提高节水器具普及率;加快城镇供水系统的改造，降低管网漏损率;在市政公共事业用水中，优先使用再生水。

3)加强水资源的权属管理

水资源的权属管理包括两方面内容:一是对水资源的所有权管理，二是对水资源的使用权管理。《水法》中明确规定了水资源属于国家所有。长期以来，由于各种因素的影响，低价使用水资源不但造成水资源的大量浪费，还使得水资源的使用处于一种无序状态。随着水资源供需矛盾的日益加剧，对水资源的权属进行更加科学的管理势在必行，如现行的取水许可制度。

4)采取经济杠杆调控水资源供需矛盾

水价是调节用水的经济杠杆，是最有效的节水措施之一。水价关系到每一个家庭、每一个企业、每个单位的经费支出，是他们的经济核算指标之一。如果水价能够按市场经济的模式运作，水价按水资源费、供水成本、利润和污水处理等因素来核算，水价必定要提高，节约用水一定可以达到预期的效果。科学的水资源价值体系能够使各方面的利益得到协调，使水资源配置处于最佳状态。

5)加快海水利用步伐，缓解淡水资源供需矛盾

充分利用丰富的海水资源，是解决这些地区淡水不足的有效途径。海水利用包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源综合利用。

1.4.4　水源选择

水源选择是给水工程规划的一项首要任务，应该切实调查研究，综合比较，以满足水量、水质的要求。水源的位置有时会影响到城市其他组成要素的用地位置选择，从而影响总体布局。水源选择的一般原则如下。

(1)水源的水量必须充沛，保证在一般枯水季节不致供水不足。首先考虑地下水，然后是泉水、河水或湖水。一般情况下地下水不易遭受污染，水质较好，净化处理较为简便。深层地下水的水温变化幅度不大，适于用做工业冷却水。采用地下水水源还可以实行分区供水、分期实施。但地下水过量抽用，易导致地面沉陷，必须根据技术经济的综合评定认真选择水源。同时还应考虑到工业用水和农业用水之间可能发生的矛盾，全面研究，合理分配用水。

(2)应尽量取用具有良好水质的水源。城市可选择一个水源，也可以根据不同情况设立几个水源。

(3)布局要紧凑。地形较好的城市，可选择一个或几个水源，集中供水，便于统一管理。如果城市的地形复杂，布局分散，宜采取分区供水或分区供水与集中供水相结合的形式。分区供水便于分期建设。

(4)注意在解决当前和近期供水问题的同时，还应考虑如何满足远期对水量、水质的要求。

(5)必须考虑到取水、输水设施的设置方便及其施工、运转、管理和维护的安全经济。

城市统一供给的或自备水源供给的生活饮用水水质应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》(GB5749)的规定。

最高日供水量超过100×10⁴m³，同时又是直辖市、对外开放城市、重点旅游城市，由城市统一供给的生活饮用水供水水质，宜符合生活饮用水水质指标一级指标的规定。最高日供水量超过50×10⁴m³不到100×10⁴m³的其他城市，由城市统一供给的生活饮用水供水水质，应符合生活饮用水水质指标二级指标的规定。

1.4.5　水源的卫生防护

按照《生活饮用水卫生标准》的有关规定，集中式给水水源完善防护地带的范围和防护措施，应符合下列要求。

1．地表水

(1)取水点周围半径小于100m的水域内，不得停靠船只、游泳、捕捞和从事一切可能污染水源的活动，并应设有明显的范围标志。

(2)河流取水点上游1000m至下游100m的水域内，不得排入工业废水和生活污水;其沿岸防护范围内，不得堆放废渣，设置有害化学物品的仓库或堆栈，设立装卸垃圾、粪便和有毒物品的码头;沿岸农田不得使用工业废水或生活污水灌溉及施用有持久性或剧毒的农药，并不得从事放牧。

(3)在水厂生产区或单独设立的泵站、沉淀池和清水池外围不小于10m范围内，不得设立生活居住区和修建禽畜饲养场、渗水厕所、渗水坑;不得堆放垃圾、粪便、废渣或铺设污水渠道;应保持良好的卫生状况，并充分绿化。

2．地下水

(1)取水构筑物的防护范围，应根据水文地质条件、取水构筑物的形式和附近地区的卫生状况确定。其防护措施应按地面水水厂生产区要求执行。

(2)在单井或井群的影响半径(表1－13)范围内，不得使用工业废水或生活污水灌溉及施用有持久性或剧毒的农药，不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺设污水渠道;并不得从事破坏深层土层的活动。如果取水层在水井影响半径内不露出地面或取水层没有相互补充关系时，可根据具体情况设置较小的防护范围。根据经验，多井时的最小间距如表1－14所示。

表1－13　各种岩层的影响半径R值

表1－14　多井时的最小间距　　m

(3)在水厂生产区的范围内，应按地下水水厂生产区的要求执行。

一般在水源周围建立的卫生防护地带分为两个区域:警戒区和限制区，如图1－15所示。图中L为从净水构筑物到下游的距离，根据风向、潮水和航行可能带来的污染决定。确定水源的防护地带应征得主管卫生部门的同意。

1.4.6　水源地的选择

1．地下水

地下水水源地的位置选择与水文地质条件、用水需求、规划期限、城市布局等都有关系。在选择时应考虑以下情况。

(1)取水点与城市或工业区总体规划以及水资源开发利用规划相适应。

(2)取水点要求水量充沛、水质良好，应设于补给条件好、渗透性强、卫生环境良好的地段。

图1－15　水源卫生防护范围

1—取水构筑物;2—净水构筑物

(3)取水点的布置与给水系统的总体布局相统一，力求降低取、输水电耗和取水井及输水管的造价。

(4)取水点有良好的水文、工程地质、卫生防护条件，以便于开发、施工和管理。

(5)取水点应设在城镇和工矿企业的地下径流上游，取水井尽可能垂直于地下水流向布置。

(6)尽可能靠近主要的用水地区。

2．地表水

地表水水源地位置的选择对取水的水质、水量、取水的安全可靠性、投资、施工、运行管理及河流的综合利用都有影响。所以应根据地表水源的水文、地质、地形、卫生、水力等条件综合考虑，进行技术经济比较。选择地表水取水构筑物位置时，应考虑以下基本要求。

(1)设在水量充沛、水质较好的地点，宜位于城镇和工厂的上游清洁河段。取水点应避开河流中回流区和死水区，潮汐河道取水口应避免海水倒灌的影响;水库的取水口应在水库淤积范围以外，靠近大坝;湖泊取水口应选在近湖泊出口处，离开支流汇入口，且须避开藻类集中滋生区;海水取水口应设在海湾内风浪较小的地区，注意防止风浪和泥沙淤积。

(2)具有稳定的河床和河岸，靠近主流，有足够的水源，一般不小于2.5～3.0m的弯曲河段上，宜设在河流的凹岸，但应避开凹岸主流的顶冲点;顺直的河段上，宜设在河床稳定、水深流急、主流靠岸的窄河段处。取水口不宜放在入海的河口地段和支流向主流的汇入口处。

(3)尽可能减少泥砂、漂浮物、冰凌、冰絮、水草、支流和咸潮的影响。

(4)具有良好的地质、地形及施工条件。取水构筑物应建造在地质条件好、承载力大的地基上。应避开断层、滑坡、流砂、风化严重和岩溶发育地段。应考虑施工时的交通运输和施工场地，管道少穿铁路、公路和堤岸。

(5)取水构筑物位置选择应与城市规划和工业布局相适应，全面考虑整个给水系统的合理布置。应尽可能靠近主要用水地区，以减少投资。输水管的铺设应尽量减少穿过天然(河流、谷地等)或人工(铁路、公路等)障碍物。

(6)应考虑天然障碍物和桥梁、码头、丁坝、拦河坝等人工障碍物对河流条件引起变化的影响。

(7)应与河流的综合利用相适应。取水构筑物不应妨碍航运和排洪，并且符合灌溉、水力发电、航运、排洪、河湖整治等部门的要求。

(8)取水构筑物的设计最高水位应按100年一遇频率确定。城市供水水源的设计枯水流量的保证率，一般采用90%～97%。

(9)江河取水构筑物的防洪标准不应低于城市防洪标准，其设计洪水重现期不得低于10年。