① 水資源持續利用的措施（從開源和節流方面分析）
針對上述主要的制約因素或矛盾，結合水資源在我國經濟社會發展中的特殊作用、水本身的特殊性以及可持續發展的本質要求，提出如下基本對策。
(一) 強化節約意識，建設節水型社會最嚴格的水資源管理制度
我國是一個水資源不多、缺水嚴重的國家，人均佔有量隨人口增加逐漸減少，目前只有世界人口的1/4，被列為世界人均水資源13個貧水國家之一。而人口的持續增長、經濟的快速建設、人民生活水平的提高，都離不開沒有可替代資源的水。
因此，在水資源總量有限的條件下，不實行保護性和持續性的開源節流措施，是無論如何也解決和滿足不了供需矛盾和日益增長的用水需求的。節約用水不是權宜之計，而是持續性策略，並逐漸形成節水型社會。
節約用水，建立節水型社會不可能自發的形成，需要政府重視並大量的艱苦工作。這里既有認識的問題，也有政策和管理的問題，還有科學技術和經費投入等問題。但是，只要堅持科學發展觀，堅持水資源市場化與公益性相結合，堅持政策引導和目標導向，節水型社會的建設是可以預期的。
(二) 合理開發水資源，適度增強供水能力
2011年底我國供水總量6107億m3，約占水資源總量22%，總的開發利用率並不算高，還有較大潛力提高供水能力。但是，我國水資源的時空分布和理用情況極不均衡，需要大力增加供水能力的北方缺水地區，當地水資源開發利用程度已經較高，其地表水的利用率已達43%～68%，地下水開發程度達40%～81%。
據國外研究經驗指出：當地區人均水資源量少於500 m3，水資源開發利用程度達到70%時，如不採取復雜高效用水措施和生態環境保護措施，必將造成嚴重的社會與生態問題。目前華北地區人均水資源量≤500 m3，按水資源開發控制現狀已屬於水資源超載區。
因此，再增加當地供水量是相當困難的。如採用南水北調引水工程，增加北方用水，無論東線和中線，開發難度和資金投入都越來越大。至於開發西線調水工程解決西北乾旱地區的供水缺水問題將更困難。
現在的水資源開發必須與保護水資源、防止水環境污染、改善生態環境和地區經濟發展同步規劃，有計劃的實施，以維持地區人口、資源、環境與發展的協調關系。
因此，必須做好綜合規劃，包括流域或地區的水資源評價、水環境容量及水的承載能力分析，以及從宏觀到微觀的水資源保護、水污染防治和防洪減災的全面規劃等，以最小的代價取得水資源對持續發展的最大支持和效益。
(三) 保護水環境，防止水污染，改善水生態環境
我國目前水環境污染是相當嚴重的。徹底解決已經污染了的水資源，使污水資源化，必須採取各種技術措施和管理措施。我國制定的經濟、城鄉和環境建設「三同步」(同步規劃、同步實施、同步發展)方針、超標罰款等政策取得了一定成效。但不可否認，這些方針和政策並未扼制住環境惡化的勢頭，局部改善而整體惡化的趨勢仍在繼續。
工業是我國水環境的最大污染源，對工業污染源的治理應作為水污染防治的重點。防治水污染的最好途徑是加速建立環境保護產業和推行清潔生產技術。環保保護產業是指其產品和勞務用於防治環境污染、改善生態環境、保護自然資源等方面的產業部門，其中包括環保機械和環保用品的製造業。
清潔生產技術是包括節省原材料、消除有毒原材料和削減一切排放和廢物數量與毒性，將污染盡量消滅與生產過程之中的生產方式與技術。如改革原料路線和產品種類，採用高效低耗的生產工藝及設備，使原料、材料、能源的消耗減至最少，使生產的廢物量減至最小，並使廢料、廢物盡可能的「變廢為寶」。
(四) 綜合治理洪澇災害，保障生產與社會安全
為了提高現有防洪能力，盡量減少洪災損失，需要採取工程與非工程相結合的防洪措施。用工程手段控制一定防洪標準的洪水，用非工程措施(包括行政、法制、經濟、管理等)減緩工程措施不能防禦的洪水而帶來的洪災損失。
洪水是自然環境系統的一個組成部分，過分強度對洪水的控制，甚至從政績等方面考慮萬無一失，無論在從經濟上還是技術上，都是不可取的。
洪水防治應樹立疏而非堵的理念。此外，洪水在一定程度上是自然生態平衡和物質循環的反映，沒有也不可能完全控制。因此，需要制定有關防洪政策、防洪法、洪水保險和防洪基金等制度，把工程的和非工程的措施結合起來，共同對付洪水災害和保障社會發展。
治減緩水旱災害損失，還應與水土資源綜合開發、保持水土、植樹造林等結合起來，共同支持再生資源的恢復能力，促進經濟社會的持續發展。總之，防治災害必須是開發性的防治，開發資源必須是與防治不利影響結合起來，貫徹可持續發展的要求。
(五) 加強水資源管理，保證水資源持續利用
目前，我國的水資源管理，隨著國家經濟體制和經濟增長方式的轉變，正在進行管理體制的改革。但總的來說，還跟不上經濟社會發展形勢的步伐，顯得遲緩不力。譬如，水資源管理部門要求節約用水、保護水質、減少污染，而各行業的生產部門為追求產值卻依舊我行我素，不惜浪費水資源，甚至污染水體。
類似現象，不僅城市、農村存在，個別的水利部門也存在。因此，加強管理不但現在要強凋、要行動，就是將來隨著情況變化、科技進步，管理制度的安排和制度變遷也是存在的和需要的。
水資源管理內容繁多，重點要加強水資源產權管理、全國水資源總體開發利用、保護、防治規劃和合理配置水資源等管理，研究制定有關水資源政策、法律、協調機制和水資源產業行業管理等。管理的手段，除行政、法律、宣教外，經濟和科技手段的結合將越來越重要。
(六) 建立水資源核算體系，提高水資源綜合效益
加強水資源開發力度，強化水資源科學管理，是提高水資源供水能力的重要措施，但完全依賴國家資金投入，既有實際困難，也影響國力的全面發展。因此，隨著國家經濟體制改革的深化，要加強和建立基於市場機制和宏觀調控相結合的水資源管理體系，轉變水資源產業運行機制，提高水資源綜合效益。
建立水資源核算體系，明確水資源所有者、使用者和開發者的權利和義務，並逐漸將水資源核算納入國民經濟核算體系，使水資源的儲蓄控制和消耗減少在國民經濟核算中得到具體表現且水資源的投入產出關系得到有效反映。
通過這樣，可以明晰水資源的盈虧、供水與用水的輕重緩急、節水與浪費水的效益差異，並可指導協調水資源開發利用保護與經濟發展之間的關系。
(1)水資源開發利用程度是怎麼得到的擴展閱讀
實現水資源可持續利用的機理包括：
(一) 水的循環規律是水資源得以循環利用的保證
水資源優越於大多數其他自然資源在於其可通過太陽能的作用使陸地上的水源不斷得到更新和補充，從而使維持一切生命活動的水源不斷更新。
但是隨著人類社會的不斷前進和人口的增長，人類對水資源開發利用和治理的廣度和深度越來越大，對水的需要不斷增加，而自然界所能提供的可以得到更新和補充的新鮮水量卻有一定限度，因而在一些地區出現了水資源的供需失衡。
有些地區因過度開發和污染破壞了當地的水源，直接威脅人類生存的環境、，因而人們要求保持水資源的持續利用並改善人類的生存環境，從而引出水資源承載能力的概念，相應而言，各個地區均需擁有水資源承載能力所能維持的承載水量，該水量必須能在水循環的條件下得以持續維持。
(二) 水量守恆原理是水資源得以持續利用的客觀現實
水量守恆原理，就是指一定量的水在其循環運動過程中，可以變換形態和存在空間，但其數量不變。具體來說，在循環中，能夠在一年或多年之間可以得到恢復的水量，該部分水量可以由人類控制、調節並能按照需要供應，並以它作為分析水供需關系的依據。
作為該部分水量應具有以下特徵：
1、能按照社會的需要提供或可能提供的水量；
2、該水量擁有可靠的來源，且該來源通過水循環不斷能得到更新和補充；
3、該水量可由人工加以控制；
4、該水量和水質能夠適應用水要求；
5、該水量主要功能系供水，兼具生態功能。
② 地下水資源合理開發利用建議
隨著社會的發展進步，對水資源的需求也隨之加大，但任何資源的過度利用都可能破壞經濟和社會的持續發展，受到自然界的懲罰。保持地下水資源的合理開發利用十分重要，對促進社會經濟的持續發展尤其重要。因此在對地下水的開發利用中提出以下建議，以使有限的水資源得到合理的、可持續的利用：
1）制定社會經濟發展規劃時應充分考慮水資源的保證程度，要做到「以水定地；先查清水資源，再上新項目」；優先保證人畜飲水，合理兼顧工農業用水，加大生態環境用水；堅持開源與節流並重，把節水放在首位。
2）加強基礎研究，積極採用新理論、新技術、新方法對地下水資源進行勘查和評價，為地下水開發提供依據，提高水資源利用和保護的科技水平。
3）加強上、下游地區水資源的規劃和管理，對地表水和地下水以最合理的方式利用：戈壁礫石平原等地下水深埋區應充分利用地表水，在減少投入的同時，也有利於地表水對地下水的有效補給；充分利用地表水與地下水的特殊轉化關系，提高水資源重復利用率。在地下水位埋深較淺的細土平原區採用井灌井排結合渠灌渠排方式，可以取得綜合治理旱、澇、鹼等自然災害的良好效果。
4）利用各河洪水資源，開展地下水補源工程，把客水資源補充到地下水庫容里，增加地下水補給量，充分利用田間灌排溝渠，增建補滲井和補滲溝，增加入滲量提高地下水調節庫庫容，緩解地下水的超采。
5）對深層承壓水的大規模開采利用一定要進行專門的水文地質勘察工作，不宜盲目開采，必須依據水文地質、地下水資源和開采技術條件，以地下水資源研究成果為依據，科學合理地確定地下水開發利用布局和開采方案。
6）對重要的城市生活供水水源地，在充分論證資源量的基礎上，要加強防止水質污染的研究工作，尤其要結合社會經濟發展，從持續發展的長遠角度進行充分的科學論證。
7）地下水資源開發利用要堅持興利除弊，實現水資源的可持續利用與生態環境的有效保護，並適應經濟結構調整、節水技術進步等因素對水資源供需再分配的要求；加強對「三廢」污染物的綜合治理，對垃圾堆放場、化工廠、毛紡廠等易對地下水造成污染的企業的選址、排污治理的審查管理工作，同時在農業生產中應減少化肥、農葯的施用量，防止污染物進入含水層而影響對地下水的利用；對局部已受污染的含水層，要查明污染原因，並加強監測工作。
8）堅持預防為主，保護優先的原則，合理制訂地下水開發利用和保護方案，防止地下水污染。開發利用地下水與防治土地鹽漬化、沙漠化相結合，發揮水土資源的綜合效益。
9）在對水資源進行規劃時應充分考慮生態環境對水資源的需求，要通過天然河道泄洪、人工提水等方式開展植樹種草，保護自然生態環境的良性發展；加強地下水動態監測，為合理開發利用和有效保護地下水資源提供科學依據。
10）加強水行政管理，切實加強節水的宣傳和推廣工作：加強宣傳，增強水資源的憂患意識，提高公民保護水資源的自覺性。依法律強化地下水資源保護管理工作。農業上要推廣滴灌、噴灌技術；工業上要推廣新的節水工藝流程；居民生活中要使用節水設備，減少漏水；同時相應採取價格措施和行政管理措施作為保障。
11）不再興建或增加平原水庫、庫容，加大地下水水庫調蓄能力的勘察和研究。
③ 地下水資源類型分布及開發利用現狀
一、水文地質分區及地下水資源類型
1.水文地質分區
山東半島城市群地區的地質構造格局、地層岩性及地形地貌組合決定了半島地區地下水資源的補、徑、排、蓄條件及賦存、富集特徵。根據水文地質條件的差異，可劃分為3個水文地質區，即:魯西北平原鬆散岩類水文地質區(Ⅰ區)，魯中南中低山丘陵碳酸鹽岩類為主水文地質區(Ⅱ區)，魯東低山丘陵鬆散岩類、碎屑岩、變質岩類水文地質區(Ⅲ區)(圖6－1)。魯西北(Ⅰ區)和魯中南(Ⅱ區)的分界以地下水全淡區與鹹淡水交錯區為界。魯中南(Ⅱ區)與魯東(Ⅲ區)的分界北段以彌河東側地表水與地下水分水嶺為界，南段以沭河東側的地表水和地下水的分水嶺為界。
圖6－1 山東半島城市群水文地質分區圖
2.地下水資源類型及分布
山東半島城市群地區地下水類型主要有第四系鬆散岩類孔隙水、碳酸鹽岩類裂隙岩溶承壓水、碎屑岩類孔隙裂隙水和基岩裂隙水等。
(1)第四系鬆散岩類孔隙水
該類型地下水主要分布於魯西北平原及山間河谷，由山前到平原再到濱海，水文地質條件有明顯的變化規律，成岩方式由沖洪積到沖積、海積，含水砂層顆粒由砂礫石變為中細砂、粉細砂、粉砂，富水性由強到弱，含水層結構由簡單到復雜，礦化度由低到高，水化學類型由重碳酸鹽型到重碳酸－硫酸鹽型、重碳酸－氧化物型、氯化物型。
(2)碳酸鹽岩類裂隙岩溶承壓水
該類型地下水分布於魯中南山區、地表及地下岩溶發育區。由於地形地貌條件的影響，岩層富水性差別很大。石灰岩裸露的低山、丘陵區，地下水深埋，大都為潛水，且岩層富水性差，是嚴重缺水區。在盆地谷地的中部和單斜構造的前緣，地勢較平坦，石灰岩傾伏於第四系之下，地下水豐富，並具承壓和自流性質。
(3)碎屑岩類孔隙裂隙水
魯中南地區主要分布於淄博及沂沭斷裂帶內，由二疊系、侏羅系、白堊系、古近系等頁岩、砂岩、砂礫岩構成;魯東地區主要分布於海陽、萊陽、諸誠一帶中生代沉積的砂頁岩、砂岩、砂礫岩中，該含水岩組含水微弱，單井出水量一般小於100m3/d。
(4)基岩裂隙水
裂隙水接受大氣降水滲入補給淺部循環，以下降泉形式排泄補給地表水。該含水層分布面積大，富水性差，只適合分散小量開采。
二、地下水資源量及其分布規律
1.地下水資源量
本節所稱地下水資源量系潛水或淺層地下水資源量，即與當地降水和地表水體有直接補排關系的動態水量。地下水資源量的計算，平原區、岩溶山區採用補給量法，一般山區採用排泄量法;平原區主要按礦化度小於2g/L計算，山丘區按礦化度小於1g/L計算。
由於山丘區和平原區地下水資源量之間存在著相互轉化補給的關系，因此分區地下水資源量為山丘區與平原區地下水資源量和扣除兩者之間的重復計算量。2000年山東半島城市群各市區地下水資源量見綜述部分表10。
2.地下水資源的時空分布規律
(1)地下水資源地域分布特徵
地下水資源的地區分布受地形、地貌、水文氣象、水文地質條件及人類活動等多種因素的影響，各地差別很大。總體是平原區大於山丘區，山前平原區大於黃泛平原區，岩溶山區大於一般山區。
1)山丘區地下水一般為基岩裂隙水和岩溶水，補給來源單一，主要接受大氣降水補給，地下水資源的地區分布隨著降水量地區分布的變化和水文地質條件的優劣差異很大。岩溶裂隙較發育的地段，可達(25～30)×104m3/km2·a。在濰彌白浪、膠東半島、東南沿海以變質岩、岩漿岩、碎屑岩為主的一般山區，岩石堅硬，地下水賦存於風化裂隙和構造裂隙中，儲存條件較差，地下水資源模數一般在(8～10)×104m3/km2·a，膠萊大沽山區為降水低值區，地下水資源模數也是最低區，一般在(5～8)×104m3/km2·a。
2)平原區地下水以孔隙水為主，補給來源主要是大氣降水和地表水體，其次是山前側滲補給。地下水資源的地區分布除與大氣降水地區分布、水文地質條件的差異有關外，與人類活動影響程度也有一定關系，所以平原區地下水資源的地區分布也十分不均。山前平原區調節庫容量大，補給條件好，降水入滲補給量較大，地下水資源模數一般為(15～20)×104m3/km2·a。
(2)地下水資源的年際變化
地下水資源的補給主要來源於大氣降水，降水入滲補給量佔地下水資源量的近90%，因此地下水資源量與降水量的變化密切相關，地下水資源量的年際變化幅度比降水量的年際變化幅度大，山丘區地下水資源量的年際變化幅度大於平原區。降水入滲補給量的年際變化，基本代表地下水資源量的年際變化。
1956～2000年期間，半島地區降水量的年際變化具有豐、枯交替及連續豐水年和連續枯水年的現象出現，連續豐水年和連續枯水年均出現兩次，連續豐水年出現在1956～1979年期間，為1961～1964年、1970～1975年，而連續枯水年卻出現在1980～2000年期間，為1981～1983年、1986年～1989年;降水入滲補給量連續低值期和連續高值期也出現在這4個階段，其變化規律與降水量變化規律基本一致。
三、地下水資源開發利用現狀綜合評價
主要從地下水資源開采量、開發利用程度、剩餘量、各類水質供水程度、比例及超采狀況進行分析評價。
圖6－2 山東半島城市群地區地下水資源利用現狀評價(據張宗祜等，2004)
從圖6－2可以看出，近30年來，山東半島城市群地區地下水開采量在不斷增多，到1999年八大城市開采量已達40.99×108m3/a。
以1999年度為基準，開采量較大的有:濰坊14.32×108m3/a，濟南9.59×108m3/a，淄博9.39×108m3/a;開采量較小的有:日照2.22×108m3/a，威海1.57×108m3/a，東營0.90×108m3/a;居於中間的為:煙台8.14×108m3/a，青島5.32×108m3/a。以2003年開采量與1999年開采量相比，結果基本相近，如開采量較大的仍是:濰坊13.07×108m3/a，濟南13.32×108m3/a，淄博9.96×108m3/a;開采量較小的仍是:日照3.59×108m3/a，威海2.61×108m3/a，東營0.76×108m3/a。這充分說明地下水資源具有多年動態平衡、保持穩定、可持續利用的效益和功能。
從地下水開采程度分析，1999年度的資源量已得到較充分的開采和利用，大多已接近100%的飽和程度，其中青島、煙台、威海、淄博、濰坊、日照各地都有部分地區嚴重超采(見圖6－3深紅色柱)，總的剩餘量僅有6.20×108m3/a，尚不足總開采量的1/6，其中僅有濟南剩餘量較大，有2.75×108m3/a，其次為煙台1.36×108m3/a，青島、東營、淄博都在(0.75～0.65)×108m3/a之間。不僅如此，在濰坊、威海和日照地下水由於超采還出現負增長，如濰坊虧損達2.18×108m3/a，日照虧損0.20×108m3/a，威海虧損0.03×108m3/a。
這些年來，由於各地採取多種有效措施，地下水總的剩餘量嚴重缺少的形勢已有初步的緩解。據2003年統計(見綜述部分表11)，剩餘量已上升達14.97×108m3/a，其中剩餘量較大的地區與1999年相似，仍為濟南4.24×108m3/a和煙台6.08×108m3/a;與1999年統計不同的是，日照和威海不僅不虧損，反而有了一定的剩餘量;由於超采而出現虧損的仍為東營、濰坊，而青島、淄博則已接近基本平衡狀態。
總的來看，本區地下水資源已得到較充分的開發和利用，尚有一定剩餘潛力，但也出現部分嚴重超採的地段。
根據地區地下水資源分布不均和後備資源不足的現實，應注意適當地調控，以豐補欠，使采補處於平衡狀態，在超采地段要嚴格限制過量開采，同時要挖掘潛力，不斷開擴新水源和節約用水，從而使地下水資源能穩定地可持續發展。
以2003年為基準，山東半島城市群地區地下水分類開采和利用現狀見表6－1。
表6－1 山東半島城市群地區2003年度含水岩層開采量統計
從表6－1可以看出，山東半島城市群地區多以孔隙水與岩溶水為主要供水水源，兩者合計已佔總開采量的92%，其中孔隙水佔73%，岩溶水佔19%。
④ 如何實現水資源的可持續開發利用
1 減少污水的排放，運用保護水體的方式實現經濟的可持續發展
隨著社會經濟的發展，工業的用水量越來越多，導致了水體的嚴重污染。水體的污染為經濟的發展帶來了很大的阻礙，如果人類生存環境周邊的水體受到了嚴重的污染，那麼只能實施遠距離取水的計劃，這樣給生活和生產環境都帶來了很大的不便。所以，合理利用水資源最重要的一點就是減少污水的排放。
2 管理水資源的合理利用，實現經濟的可持續發展
據可持續發展世界首腦會議提供的資料，農業用水約佔用了全球淡水資源的70％。聯合國預計，在未來20年內，世界需要增加17％的淡水灌溉農作物以滿足人類對糧食的消費，農業節水尤為重要，應該根據不同農作物具有不同的需水量這一規律，把各種農作物進行優化配置，使產量和用水量達到最佳，從而提高灌溉用水效益，並大力推廣優化技術與計算機在灌溉用水管理中的應用，提高水管理工作的科學性。同時，應重視發展高科技節水技術。
在全球水資源日趨匱乏的今天，合理用水、實現水資源的可持續利用，成為世界各國的必然選擇，而合理用水的關鍵在於管理。
首先是強調水資源的公共性。鑒於水具有流動性、多功能性以及地表水、地下水、大氣水、海洋水之間的相互轉化性等特點，世界上大多數國家都強調水資源的公共性。強調水的公有性的實質，是為了消除各種以犧牲更大的社會利益為代價，追求狹義的個人利益最大化的行為，提高水資源的配置效率，協調水資源利用上的公平與效率的關系，堅持水利共享、水害共當的原則。
其次是實行流域水資源統一管理。世界各國大多都強調水資源的統一管理。據聯合國亞太經社理事會第13次自然資源委員會資料，在22個成員國中，已有13個國家設立了水資源統一管理和綜合管理機構，另有6個國家正在籌建這種機構。從各國實踐看，水資源的統一管理包括地表水和地下水、水量和水質、工農業用水和城鄉用水等各個方面，並通過立法予以明確的規定。
最後是實行水權登記和用水許可制度。世界各國大多以用水許可制度和水權等級制度為切入點，規定水資源開發利用的方向並對用水量進行管理。各國實施的水權登記和用水許可制度，通常包括下列內容：實施水權登記和用水許可的程序、范圍；許可用水的條件、期限，用水權的等級及用水權喪失、廢止或轉讓的規定，以及有關獎勵和處罰的原則等。
3 科學利用水資源實現經濟可持續發展
首先是堅持人水和諧，把促進生態文明建設放在更加突出的位置。促進人水和諧是生態文明建設的基本要求，也是可持續發展治水思路的核心理念。必須尊重自然、尊重科學，既要滿足人類的合理需求，也要維護水資源的可持續發展。要更加註重節水型社會建設，更加註重水資源開發、配置、調度中的生態問題，加強需水管理，加強水資源保護，加強生態治理，大力推進生態文明建設，促進經濟社會與資源環境協調發展。要形成「人水和諧」的社會風尚，就必須站在落實科學發展觀的高度，充分、合理地利用好天上水、地表水和地下水，用地上水置換地下水。要用「量水而行」的原則指導社會和經濟的發展，不能用損害水資源環境來換取經濟和社會指標的增長。
其次是堅持水資源可持續利用，把節約保護水資源放在更加突出的位置。節約水資源是可持續發展治水思路的基本要求。必須統籌考慮經濟社會發展與水資源條件，從供水管理向需水管理轉變，建設節水型社會，通過對水資源的合理開發、高效利用、綜合治理、優化配置、全面節約、有效保護和科學管理，滿足飲水安全、防洪安全、經濟發展用水安全、生態用水安全要求。同時，要加大宣傳力度，牢固樹立起「沒有充足的水資源，就沒有持續發展的基礎；沒有充足的水資源，就沒有持續發展的基礎；沒有充足的水資源，就不可能實現人民生活質量提高」的思想。要拿出抓經濟工作的力度去抓水資源保護，把經濟發展與水資源保護放在同等重要的位置。要樹立水資源憂患意識，絕不能以犧牲水資源、嚴重破壞水環境為代價，換取暫時性的經濟繁榮。要以對子孫後代負責的態度，抓好管理保護，切實處理好水資源持續利用和經濟社會持續發展的關系。
最後是堅持統籌兼顧，把推進水利協調發展放在更加突出的位置。全面規劃、統籌兼顧、標本兼治、綜合治理是重要的水利工作方針，也是可持續發展治水思路的根本方法。必須堅持地表水地下水統籌，水量水質共管，水體水域兼顧，開源節流保護並舉，建設管理改革齊抓，工程措施與非工程措施結合，實現水資源的協調可持續發展。在經濟和社會的發展中，首先要考慮本地區水的利用不能超過水資源承載能力，使其依靠自身的水資源能夠支撐經濟和社會的發展，並能維系良好的生態系統，做到量水而行、以水定產業、以水定發展。同時，在用水秩序上應以人為本，先生活後生產。通過水資源的科學、合理配置，保證工農業生產、生活用水，實現經濟效益、社會效益和生態效益的有機統一。
綜上所述，要加快改革水資源的合理利用以實現經濟的可持續發展，就必須發展管理體制和機制，實行水資源一體化統一管理，依法管理，科學管理，開源節流並舉，節水與防污並重，建立完善用水節水保護水的責任目標體系，層層落實責任。要不斷破除制約水資源可持續發展的各種障礙推進水資源體制創新、機制創新、制度創新、科技創新、管理創新，使水資源開發利用和經濟發展走上良性循環的軌道。
⑤ 地表水資源開發利用現狀及開發潛力綜合分析與評價
一、地表水資源開發利用現狀分析與評價
1.總需水量
經計算，2000年年山東半島總需水量:保證率50%時為128.47×108m3，保證率為75%時為128.80×108m3，保證率為95%時為128.80×108m3。山東半島城市不同用水部門需水量計算結果詳見表5－2。
表5－2 山東半島地區不同用水部門需水量分析(2000年)單位:108m3
2.現狀年供需分析與評價
根據表5－2和供水情況調查結果，對山東半島地區進行水資源供需平衡分析，詳見表5－3。
表5－3 山東半島地區現狀年水資源供需情況分析水量單位:108m3
山東半島在現狀年保證率分別為50%、75%、95%時缺水量為14.1×108m3、30.2×108m3、48.3×108m3，缺水率分別為11.1%、23.4%、37.5%。由此可以看出，在現有水利工程情況下，山東半島現狀缺水狀況還是比較嚴重的。
山東半島各市缺水情況差別較大，保證率50%時，淄博市稍有餘水，余水量合計0.15×108m3;缺水較大的有濰坊、東營、青島、煙台，合計11.21×108m3，佔山東半島總缺水量的79.5%，分析原因是:這幾個市經濟發展較快，用水量逐年增加，區域內水資源已不能滿足日益增長的用水需求。隨著經濟社會的繼續發展，缺水狀況將非常嚴重。
圖5－1 山東半島城市群地區2000年地表水資源量綜合現狀評價
從圖5－1可以看出，山東半島城市群地區平均水資源模數(單位面積水資源量)為20.15×104m3/km2。其中平均水資源量較大、超過20×108m3的有煙台(31.87×108m3)、濰坊(24.50×108m3)，水資源模數超過全區模數值的有威海(28.37×104m3/km2)、日照(27.75×104m3/km2)、煙台(23.19×104m3/km2)和濟南(20.27×104m3/km2)。水資源模數最少的為東營，僅為7.77×104m3/km2，年徑流量最少為4.2736×108m3。人均水資源量較多的為威海(588.52m3)、日照(543.63m3)、煙台(475.97m3)。綜合以上可以看出，地表水資源現狀除威海、日照、煙台、水量較充分、能基本滿足需要外，其餘5個城市都是缺水地區，其中東營更是嚴重的缺水地區，且水質也較差。
二、地表水開發潛力分析評價與措施
地表水開發潛力不僅是指目前開發程度可能獲得潛力及開採的剩餘量，還包括經過努力、增加措施可以得到的新增加的開采資源量。
1.地表水開發利用潛力分析與評價
如前所述，地表水多年平均河川徑流量為100.7×108m3，但多年平均可利用量為37.53×108m3，其開發利用程度(實際利用率)僅為35.53%，仍有60%以上的潛力。
根據1998～2003年(山東半島地區地表水及地下水資源開發利用程度)計算山東半島地表水資源實際利用率僅為25.6%，即使與多年平均地下水資源量(開采程度佔90%以上)加起來，其水資源總量開采程度也不過是55.55%(表5－4)。
表5－4 山東半島城市群地區地表水及地下水資源開發可利用程度
(據李相然，2002)
由此可見，地表水的開采潛力仍是很大的，目前僅是利用1/4到1/3的資源量，但降水量和天然徑流量年內不同時間、不同地區變化較大。汛期供水暴漲暴落;非汛期天然徑流量很少，徑流量分配高度集中在7、8月份，佔全年徑流量的3/4。山東半島多年平均降水量756mm，扣降地表水利用量、入滲補給地下水量和植物截流量等，每年約有42.15×108m3的地表徑流量注入大海，其中僅煙台夾河每年平均入海量就達2.26×108m3(徐軍祥等，2001)。又如青島市多年平均年徑流量為19.10×108m3，而多年平均徑流入海量為12.72×108m3。
以2000年現狀基準年為標准從地表水資源量與實際利用量的比例關系，得出了實際利用率的百分比(圖5－2)。實際利用率正好與潛力成反比，同時地表水資源量減去實際供水量就可得出剩餘資源量，而剩餘資源量大小則與潛力成正比，根據以實際利用率為主、結合剩餘資源量來分析潛力大小可以得出4個潛力等級，即實際利用率在25%以下、剩餘資源量超過8×108m3/a以上者為有潛力區;實際利用率在26%～45%間、剩餘資源量超過2×108m3/a者為有部分潛力區;實際利用率在46%～55%間者為基本供需平衡區;實際利用率55%以上者為嚴重缺水區(過量超采區)，地表水體最低應保持40%～50%左右的生態及環境水量。
由此可看出，威海、煙台為有潛力地區，日照、青島、濰坊、淄博為有部分潛力區，濟南和東營則為過量超采區，同時也是嚴重缺水區(圖5－2)。
2.地表水的開源節流措施
(1)修建地表水庫和攔河壩
為了避免地表徑流流入大海，應該在一些較理想的河流上游建立地表水庫或攔水壩，以蓄存一定的大氣降水和地表徑流量。地表水庫主要水源應是攔截入海的地表徑流。
現有河流上游和現有水庫上如規劃新建蓄水工程，將會增加地表水可供水量。到2010年，現有的大、中型蓄水工程，可供水量將達到設計水平，繼續新建擴建還可增加供水量。根據規劃實施的地表工程，與現狀相比，保證率在50%時，地表水蓄水工程增加的可供水量，2010年將增加4.16×108m3，2020年將增加5.37×108m3。據徐軍祥等資料，山東半島可建地下水庫42處，其計算總調節水量為16.477×108m3/a(表5－5)。
圖5－2 山東半島城市群地表水開發潛力評價
表5－5 山東半島可建地下水庫及調節量一覽
注:據徐軍祥、康鳳新《山東省地下水可持續開發利用研究》。
(2)深度開發雨洪水
由於山東半島城市群地區的徑流主要集中在汛期，甚至集中於一兩次洪水的來水中，因此，雨洪水利用難度較大。深度開發雨洪水，可以通過加大攔蓄工程措施，充分利用汛期來水，擴大地表水攔蓄量;因地制宜在河流的下游及濱海地區興建一批地下水庫，將地上水利工程不能攔蓄的河川徑流轉化為地下水，利用地表、地下攔蓄工程回灌補給地下水。
經估算，雨洪水深度開發利用量，在保證率50%情況下，2010年將增加0.90×108m3。2010年將增加1.11×108m3。
(3)海水、鹹水開發利用
山東半島有3121km的海岸線，在淡水資源嚴重不足的情況下，沿海地區充分利用海水是緩解資源緊張的重要措施。海水利用可分為直接利用和淡化利用兩種，目前以海水直接利用為主。
目前的海水淡化技術包括蒸餾法、反滲透法、電滲析法、冷凍結晶法。根據各市海水利用規劃，山東半島海水直接利用和淡化利用量，2010年為0.61×108m3，2020年為0.96×108m3。
微鹹水是指礦化度在2～5g/L的地下水，在山東半島的魯北平原、小清河平原、濰彌白浪河下游平原區及東部沿海平原區分布有微鹹水。微鹹水的開發利用，首先是用作工業冷卻、工藝用水和雜用水;其次是用於農業灌溉，以節省淡水資源。
根據各市微鹹水利用規劃，與現狀相比，山東半島增加的微鹹水利用量，2010年為0.04×108m3，2020年為0.10×108m3。微鹹水重點利用范圍為煙台海鹹水入侵區。
(4)污水回用
面對日益嚴重的水危機，城市污水資源回用是緩解水資源短缺的有效途徑。城市污水處理後的回用范圍包括農業灌溉、稀釋污染水體、工業循環冷卻水、家庭生活雜水及對水質要求不高的環境用水等。城市污水經深度處理後，作為一種再生資源回用於工業、農業、景觀、雜用等方面，是緩解缺水地區淡水資源不足的有效途徑，不僅使有限的淡水資源得到合理利用，而且也減輕了開發新水源的困難，在經濟上具有明顯的優勢。
據統計分析，現狀年山東半島污水集中處理回用量為1.15×108m3，現狀污水集中處理回用率為18.16%。根據山東省建設部門制定的山東半島治污計劃與規劃，污水處理回用率，規劃2010年達到60%，2020年達到71%。山東半島不同水平年規劃污水處理回用指標見表5－6。
表5－6 山東半島不同水平年規劃污水處理回用指標
根據污水處理、回收利用規劃，山東半島污水處理回用量2010年將增加到6.19×108m3，2020年將增加到11.09×108m3。
(5)黃河水潛力分析與評價
黃河水資源是山東半島城市群地區的主要客水資源，在當前供水矛盾日趨尖銳的情況下，黃河水已成為本區不可缺少的重要來源。
黃河自平陽縣流入本區到墾利縣入渤海灣，全長超過500km，縱貫全區集水面積為16723km2，多年實際供水量為12.04×108m3到19.29×108m3，多年平均為16.72×108m3;多年平均徑流量為(395～425)×108m3，且有沿程遞減和沿時遞減的趨勢。據預測，在黃河小浪底水庫建成後的20年內，每年可引水北上(30～45)×108m3，將使本區引黃灌溉工程保證率從現在的40%提高到75%以上。
⑥ 水資源的利用
人可三日無食,不可一日無水。合理的利用好水資源對世界各國都是頭等重要的大事。水資源利用中,水量、水質是兩個重要的因素。
水量問題是當前社會普遍重視的社會問題。水資源雖然可以通過水循環得以更新、恢復,但並不是取之不盡、用之不竭的。進入20世紀以後,特別是50年代以來,隨著社會經濟的迅速發展和人口的增長以及城市的發展,人們對水資源的需求量急劇增長,以致供不應求、水源嚴重不足。目前不僅乾旱地區的國家嚴重缺水,即使是濕潤地區的發達國家也面臨水資源緊張的問題。水資源不足的一個重要原因是世界水資源分布很不均衡以及社會經濟發展水平互不協調。經濟發達、人口集中的歐洲和亞洲人均佔有的水量僅為南美洲的1/10左右,為大洋洲的1/40左右。新中國成立以來,平均每年受旱農田面積近0.2億hm2,抗旱是常年任務;以北京、天津、大連、青島等為代表的許多大中城市,用水一直很緊張,甚至限制了經濟的發展。水資源的不足影響著人類的生存,制約著經濟的發展,大量地耗費水資源還會破壞生態平衡,因此必須合理用水。
水質是水資源利用中另一個重要因素。生活飲用、農業灌溉、工業生產對水質有不同的要求。水質的評價一般需考慮色度、pH、含鹽量、鹽分組成、有益、有害元素的濃度等。人類活動對水質有著極大的影響,主要是向水中傾倒工業廢水。據不完全統計,我國廢污水年排放量約72.6×106m3,排入長江的有29.6×106m3/a,排入海河的約8.5×106m3/a。大量工業廢水的排入(圖5-24),使得有些水質標准不僅低於飲用水標准,而且也低於農業灌溉的標准。據統計,20世紀80年代中期全球每年被污染的淡水高達7000×108m3,發展中國家70%的居民以及工業發達國家的相當一部分居民飲用水不合標准。防治水污染、保護好水資源成了當務之急。
由此可見,水資源供需矛盾是當今世界各國面臨的重大問題,已成為制約國民經濟發展的因素。按照水資源的可持續利用要求,提出如下基本對策。
圖5-24 工業廢水
1.強化節約意識,建設節水型社會
我國是世界人均水資源貧乏國家之一,在水資源總量有限的情況下,不實行保護性和持續性的節流措施,是無論如何也解決不了供需矛盾和日益增長的用水需求的。節約用水不是權宜之計,而是持續性策略(圖5-25)。
圖5-25 節水灌溉工程(濟南市科學技術局,2008)
2.合理開發水資源,適度增強供水能力
我國水資源時空分布和利用情況極不均衡。需要大力增加供水能力的北方缺水地區,水資源開發利用程度已經較高,地表水的利用率已達43%～68%,地下水開發程度達40%～81%。南水北調是緩解中國北方水資源嚴重短缺的重大戰略性工程(圖5-26)。我國南澇北旱,南水北調工程通過跨流域水資源合理配置,可緩解我國北方水資源嚴重短缺問題,促進南北經濟、社會與人口、資源、環境的協調發展。
工程分東線、中線和西線3條調水線。西線工程在最高一級的青藏高原上,地形上可以控制整個西北和華北,因長江上游水量有限,只能為黃河上中游的西北地區和華北部分地區補水;中線工程從長江中游及其支流漢江引水,可自流供水給黃淮海平原大部分地區;東線工程位於第三階梯東部,因地勢低需抽水北送。
圖5-26 南水北調工程(http://www.cnblogs.com)
3.保護水資源,防止水污染,改善生態環境
我國目前水環境污染嚴重,要徹底解決已經污染了的水資源,使污水資源化,必須採取各種技術措施和管理措施(圖5-27)。工業是我國水環境的最大污染源,工業污染源的治理應作為水污染防治的重點。此外,對已經污染了的水資源的治理也同樣重要,尤其是在許多江河湖泊已經受到嚴重污染的現實條件下,對水污染的防治更應加大力度。
圖5-27 污水處理廠(http://www.china-wwtp.com)
4.綜合治理洪澇災害,保障生產與社會安全
為了提高現有的防洪能力,盡量減少洪災損失,需要採取工程與非工程相結合的防洪措施。用工程手段控制洪水,用非工程措施(包括行政、法制、經濟、管理等)降低洪災損失。比如世所矚目的三峽工程,不但有發電和航運的效益,更有防洪的功能。
5.加強水資源管理,保證水資源持續利用
隨著國家經濟體制和經濟增長方式的轉變,我國的水資源管理正在進行體制改革。但總的來說,還跟不上經濟社會發展的步伐,顯得遲緩和不力。比如,水資源管理部門要求節約用水、保護水質、減少污染,而各行業的生產部門為追求產值卻我行我素,不惜浪費水甚至污染水體。因此,隨著情況的變化和科技的進步,管理制度的安排和制度變遷也是必需的。
6.建立水資源核算體系,提高水資源綜合效益
建立水資源核算體系,明確水資源所有者、使用者和開發者的權利和義務,並逐漸將水資源核算納入國民經濟核算體系,使水資源的儲蓄控制和消耗減少在國民經濟核算中得到具體表現。這樣就可明晰水資源的盈虧、供水與用水的輕重緩急、節水與浪費水的效益差異,並可指導和協調水資源的開發利用保護與經濟發展之間的關系。
依靠市場機制和科學技術優化配置水資源,提高水的利用率,可取得好的社會效益和經濟效益。同樣,依靠經濟調控和技術手段,還可提高環境效益,最終獲得良好的綜合效益。
⑦ 人類是如何開發和利用水資源的
開發 ；1合理開發和利用地下水
2修築水庫
3開渠引水
4海水淡化，人工降雨
利用；1加強宣布教育，提高公民節水意識.
2 改進農業灌溉技術。
3提高工業用水的重復利用率。
⑧ 水資源開發利用
2.3.1 水資源開發利用現狀
2.3.1.1 供水工程現狀
蓄水工程：截至2000年桂林市區已建成水庫10處，總庫容1248.4×104m3，興利庫容825×104m3，其中有小（一）型水庫三座（白竹境水庫、五龍水庫和官莊水庫），總庫容1106×104m3，小（二）型水庫兩處，總庫容109.2×104m3。蓄水工程設計灌溉面積1.7455×104畝，設計年供水能力1445×104m3，實際供水量1225×104m3。
引水工程：截至2000年桂林市區引水工程10處，引水流量6.9m3/s，主要為青獅潭水庫東、西乾渠引水，共7處，引水流量4.8m3/s；三座引水壩（伍仙壩、黃金水坎和冠岩壩），引水流量2.1m3/s，設計年供水能力5901×104m3，實際供水量5654×104m3。
提水工程：提水灌溉工程247處，裝機容量4261kW，設計年供水能力4908×104m3，實際供水量3096×104m3；工業、生活供水工程主要為自來水和自備水源，設計年供水量20258×104m3，實際供水量15368×104m3。
地下供水工程主要是城市自備地下水井。20世紀90年代以來，市區地下水供水能力基本穩定在15×104m3/d，5500×104m3/a。
2.3.1.2 現狀年用水水平
2000年桂林市區城鎮居民生活用水量5854×104m3，農村生活用水量736×104m3，合計生活用水量6590×104m3。
市區工業用水主要以低耗水工業主為，如通訊、制葯、橡膠、機電等，相對地，食品行業、機械、無線電等企業耗水量較大。按萬元產值耗水量計算，2000年桂林市區工業用水量為10944×104m3。
市區農業用水量7986×104m3，其中農業灌溉用水量7149×104m3，牲畜用水202×104m3，林漁業用水量635×104m3。
2000年桂林市區用水量統計結果見表2.2。
表2.2 2000年桂林市區用水量統計
生態環境用水是指為維持生態與環境功能和進行生態環境建設所需要的最小需水量[9、10]。目前，國內外的研究一致認為，在生態環境脆弱區生態保護的首要原則是生態需水必須優先得到滿足，只有這樣才能使生態環境不至於進一步退化。因此，生態環境需水估算問題就成為生態環境建設依據的重要基礎。就桂林而言，生態環境需水主要是為保證灕江枯水期的最小流量，防治河道污染和旅遊景觀惡化，保護桂林生態環境等所需要的水量。每年秋冬季節是灕江的枯水期，時間長達6個月以上，乾旱缺水，枯水期多年平均最枯流量為10.8m3/s，實測枯水期最小流量僅為3.8m3/s。為了維持河流枯水季生態基流及水質污染稀釋自凈需水量，根據我國在《制定地方水污染物排放標準的技術原則和方法》（GB3839—83）中的規定：一般河流採用近十年最枯月平均流量或90%保證率最枯月平均流量[11]。據1986～1995年灕江實測最枯月平均流量，可知灕江最小流量應維持在25.5m3/s以上。同時，為了滿足旅遊通航的最基本要求，需要達到30.0m3/s，需水量94608×104m3/a。據統計，灕江市區段流量低於30.0m3/s的年平均天數為45d，平均流量15.1m3/s，則需用水5793×104m3，才能達到最基本要求。
2.3.2 需水預測
2.3.2.1 生活需水預測
生活需水包括城鎮生活需水和農村生活需水。
城鎮生活需水量的大小取決於城鎮規模經濟發展水平、水資源條件及居民用水水平等因素，在一定范圍內，其增長速度是比較有規律的，因而可以用綜合分析定額法推求未來需水量。此方法考慮的因素是用水人口和綜合用水定額。
農村生活需水按照水利部最新的《全國水資源綜合規劃技術大綱》（2002年8月制定）的規定，為了保持與產值計算統一口徑，農村牲畜用水列入農業部門用水，故預測農村生活需水量時，只預測不同水平年農村人口需水量。
據《廣西桂林市（計劃區）水中長期供求計劃報告》和《桂林市水資源保護規劃》中桂林市城鎮和農村綜合用水定額，擬定桂林市區2005年、2010年和2020年城鎮、農村生活用水定額見表2.3。
表2.3 桂林市區2005～2020年城鎮和農村生活需水總量預測結果
2.3.2.2 工業需水預測
工業需水一般是指工、礦企業在生產過程中，用於製造、加工、冷卻、凈化、洗滌等方面的用水。桂林市區的工業主要有機械、電子電器、橡膠、醫葯、食品、建材、輕紡、化工等，多以低耗水的工業為主。
工業需水預測涉及的因素較多，直接的因素有萬元產值需水量、水的重復利用率、節水工藝設備及水的價格等。在進行工業需水預測時，依照萬元產值用水量和工業總產值進行預測。
據《廣西桂林市（計劃區）水中長期供求計劃報告》和《桂林市水資源保護規劃》中桂林市工業用水定額預測值，經計算得出桂林市區各水平年工業需水預測值（表2.4）。
表2.4 桂林市區2005～2020年工業需水量預測結果表
2.3.2.3 農業需水預測
農業需水預測包括農田灌溉和林牧漁業需水，桂林市區農業需水主要以農田灌溉需水為主。
農田灌溉需水。《廣西桂林市（計劃區）水中長期供求計劃報告》中水稻灌溉定額採用青獅潭灌區灌溉定額，旱作物灌溉定額參照1996年廣西區水利電力廳提供的用水定額參考值，結合桂林實際情況，提出降水保證率為95%情況下（中乾旱年份）的灌溉定額（表2.5）。
表2.5 桂林市區2005～2020年農田灌溉需水量預測結果
牲畜用水量的預測有兩種方法：一種是畜牧業的產值和萬元產值用水量計算；另一種就是常見的定額法，按照牲畜數量和用水定額來確定。為與前述方法保持一致，依然採用定額法計算，各水平年預測結果見表2.6。
表2.6 桂林市區2005～2020年牲畜需水量預測結果
林（主要指經濟林）、漁業在今後20年內，基本保持現有發展水平，需水量基本維持在635×104m3。
農業需水總量即為農田灌溉需水量與林牧漁業需水量總和，2005年、2010年、2020年農業需水量見圖2.4。
圖2.4 桂林市區耕地面積和農業需水量預測
2.3.2.4 第三產業需水預測
隨著城市化步伐的加快，第三產業所佔的比重愈來愈大。桂林市區第三產業產值已超過第一、第二產業，成為經濟的主導和支柱，同時，第三產業用水量也勢必會增加，成為不可輕視的用水部門。根據新的水資源綜合規劃大綱，要把第三產業作為一個重要的用水部門進行預測。利用綜合分析定額法，依據不同水平年的第三產業產值和萬元產值用水定額，預測第三產業需水量。
據《廣西桂林市（計劃區）水中長期供求計劃報告》和《桂林市水資源保護規劃》中桂林市第三產業用水定額預測值得出桂林市區各水平年第三產業需水量預測值（表2.7）。
表2.7 桂林市區2005～2020年第三產業需水量預測結果
2.3.2.5 生態需水預測
隨著社會的發展，市鎮用水（市鎮用水包括生活用水、工業用水和第三產業用水，均由自來水公司和自備水源解決）增加，將增加抽取灕江的水量，致使灕江流量減少。2000年自來水公司和自備地表水水源日供水量50.7×104m3，相當於灕江5.9m3/s的流量；初步預測，到2005年日供水量60.5×104m3，相當於灕江7.0m3/s 的流量，增加1.1m3/s的流量，生態用水6221×104m3；2010年日供水量70.5×104m3，相當於灕江8.2m3/s的流量，增加1.2m3/s的流量，生態用水6687×104m3；2020年日供水量75.5×104m3，相當於灕江8.7m3/s的流量，增加0.5m3/s的流量，生態用水6882×104m3。
2.3.2.6 總需水預測
以2000年為基準年，根據桂林市國民經濟和社會發展宏觀目標，按多種因素之間的定量關系，分析不同水平年的需水量，預測結果見圖2.5和圖2.6。
圖2.5 桂林市區2005～2020年需水預測
2.3.3 供水預測
2.3.3.1 地表水供水預測
2000年桂林市區內供水工程有蓄水工程10座，總庫容1248.4×104m3，設計可供水量為1455×104m3，現狀年供水量1225×104m3；引水工程10處，引水流量6.9m3/s，設計可供水量為5901×104m3，現狀年供水量5654×104m3；提水灌溉工程247處，裝機容量4261kW，設計可供水量為4908×104m3，現狀年供水量3096×104m3。
規劃續建擴建、挖潛配套水源工程，年可供水量為968×104m3；規劃新建工程雁山區放膽里水庫，總庫容180×104m3，年可供水量為202×104m3。
圖2.6 桂林市區各需水量比例變化預測
自來水廠3處，裝機容量10526kW，設計流量4.11m3/s，設計供水能力12958×104m3，日可供水量為35.50×104m3。規劃新建琴潭水廠，2005年日可供水量10×104t，2010年日可供水量15×104t，2020年日可供水量20×104t；新建城北水廠，2010年日可供水量15×104t，2020年日可供水量20×104t。
自備水源（包括地下水）逐年減少使用，由供水量29.5×104t/d依次減少至2005年25×104t/d、2010年20×104t/d、2020年15×104t/d。
2.3.3.2 地下水供水預測
市區地下水天然資源十分豐富（表2.8），總補給量達4.1×108m3/a，補給強度一般在（65～87)×104m3/（a·km2），平均補給強度為73×104m3/（a·km2）。在天然資源中，以降雨入滲補給為主，占總補給量的83%，其次是稻田回歸入滲補給和渠道滲漏補給，分別占總補給量的5.5%和4.8%。
表2.8 桂林市區地下水天然資源
市區地下水開采資源總計2.12×108m3/a，開采強度在（31.29～40.35）×104m3/（a·km2），平均開采強度37.48×104m3/（a·km2）。可見市區地下水開采資源小於天然補給資源，開采資源占補給資源的51.2%，補給保證程度較高。
市區主要是利用地表水，地下水開發利用程度普遍較低，2000年開采量為5215×104m3/a，僅占開采量的24.6%，有較大的開發前景。但是由於岩溶水的開采易引起岩溶塌陷，不宜增大開采量，應保持15×104m3/d的開采量。
2.3.3.3 旅遊通航補水預測
灕江在枯水季節時，河床主航道的水深、寬度和曲率半徑都滿足不了現有旅遊航船，影響了灕江旅遊。為了擁有較好的航運條件，保證順利通航，要求河道流量不低於30m3/s。
桂林市自20世紀80年代以來，就堅持不懈地開展灕江補水。青獅潭水庫作為灕江一期補水工程於1989年起實現灕江補水，使灕江枯水期流量達到30m3/s，至2000年補水水量平均為12400×104m3/a。
目前，已啟動第二期補水工程，包括：在靈川大圩潮田河上游新建的思安江水庫，設計庫容9420×104m3，年補水量7776×104m3，補水保證率95%，補水流量10m3/s時可補水150d，補水路途28km，補水由大圩匯入灕江；在興安漠川河已建成的五里峽水庫，每年可向灕江補水7470×104m3，經南乾渠向灕江支流靈河上游補水，補水路途105km，補水由榕江鎮匯入灕江，補水流量5m3/s；新建興安小榕江攔河壩、引水渠及8km長隧道，將小榕江水引入青獅潭水庫進行調蓄後向灕江補水。在近期（2005年）滿足城市供水60×104m3/d、灌區灌溉用水、下游防洪蓄水要求的前提下，可向灕江補水14974×104m3/a（以出庫斷面計），補水目標由30m3/s提高到35m3/s。共可實現向灕江補水31864×104m3/a，補水目標流量加第一期30m3/s，湊補至50m3/s。
2010年前將實施第三期補水，其項目為斧子口水庫補水9200×104m3，川江水庫補水4200×104m3，補水流量合計15m3/s。灕江流量將湊補至65m3/s，到2010年向灕江補水量為45264×104m3。
2020年底水庫補水15604×104m3，補水保證率95%，補水流量12m3/s，灕江流量將湊補至77m3/s。
桂林市區2005～2020年供水預測見表2.9。
表2.9 桂林市區2005～2020年供水預測表（單位：104m3）
2.3.3.4 水資源供需平衡態勢分析
對應著社會經濟發展預測基本情景，桂林市區2005～2020年水資源供需平衡結果見表2.10。可以看出，隨著市區工農業的發展和城鎮化進程的加快，如果僅靠現有技術向灕江取水和利用地下水，在2020年將出現缺水現象，表現在市鎮用水緊張上缺水2055×104m3，2020年以後的缺水量將進一步加大，屆時水資源將嚴重製約桂林市區社會經濟的可持續發展。造成缺水的原因主要是因為供水工程不配套、不完善，實際供水能力達不到設計供水能力；蓄水工程較少，調節能力較低，引水工程又無調節能力，豐水期水不能蓄存起來而白白流走，枯水期則河流來水量小，用水得不到滿足。
表2.10 桂林市區2005～2020年供需平衡分析表（單位：104m3）
⑨ 怎樣合理開發和利用地下水資源
地下水是大自然賦予人類的財富，它水質好，供給穩定，在地下滲流、貯藏，有多年豐歉調節的作用，還有取用處理成本低的特點，然而在無控制地開采地下水過程中，超采地下水所導致的多種人為災害同時產生。在節水工作被提升到城鄉可持續發展的高度時，如何解決超采地下水的問題也被重視起來。
最近，記者采訪了城市建設研究院顧問總工程師宋序彤，他認為，在水文地質條件較好的地區，地下水從來就是城鎮供水優先考慮的水源。這是由於地下水自身形成、貯存和循環特徵所決定的。宋序彤提供了如下一組歐洲國家多年取用地下水用於供水的資料。
表中數據表明，這些國家常年取用地下水作供水水源，在供水中所佔的比例都在一半以上。這些國家之所以能多年穩定地取用地下水，關鍵是在開發利用過程中做到采補平衡。許多國家在嚴格控制地下水開采量的同時，還採取多種措施加大對地下水的回灌補給。如德國建立了許多雨水集中人工回灌補給和天然滲流補給的設施，同時立法要求，對一些新的大型建設項目要求採取多種措施，對雨水進行貯存、再利用、回灌或通過綠地滲流補給地下水，保證在相應頻率暴雨出現時，不向外徑流排放雨水。對排放雨水徵收高額雨水排放費。為不破壞地下水原有滲流徊路，德國在大體量深基礎的建築物基礎中還埋設必要的管道，保證地下水的暢流。瑞士蘇黎世採用工程設施將大量河水經處理後，通過回灌井補給地下水，再在地下水滲流下游地區取用地下水；美國採用反滲透法處理後的脫鹽水回灌地下，補充地下水等。
我國的河北、內蒙古、山西、山東和陝西等省、區也有豐富的地下水資源，以地下水作為城市供水水源的供水設施能力占總供水能力的比例分別為73.8%、63.9%、70.0%、52.5%和53.8%，然而近年來可取到的地下水量卻在逐年衰減。這是由於在城鎮生產和建設活動中，一方面建設了大量混凝土建築和不透水鋪裝地面和路面，破壞了原有地下水的補給條件，另一方面又不斷增加地下水的開采量，使得地下水位不斷下降，形成大面積漏斗。許多大、中城市還出現了地面沉降等一系列超采地下水造成的地質災害。
宋序彤認為在開發利用地下水方面我國與一些發達國家相比還有一些差距，首先還是認識上的差距。目前我們的認識主要還是多立足於控制開采量，減少地下水位下降幅度，防止地面沉降等地質災害上，還沒有把對地下水的開發利用作為是對一種不可替代的生態資源自然循環過程的參與，必須精心對待的高度來認識。在立法和管理上還是多注重用行政手段限制地下水的開采量；多年來開發利用地下水須交納的水資源費始終遠低於使用自來水的費用，事實上價格機制始終保持著對地下水過量開採的引導；在鼓勵對地下水補給和保證地下水循環過程不受破壞的相關法規和管理措施還很不到位。這些問題政府有關部門應該重視起來。
全社會都應該對地下水資源的開發利用有一個正確的認識。不能簡單地限制使用地下水，而是應該科學的取用。如果按照客觀規律取用地下水，我們不僅能保持地下水的自然循環，同時還能使地下水成為我們穩定的供水水源，並且，還應該將其列為供水水源的優先考慮之列。
⑩ 青島市地下水資源的保護與開發利用途徑
袁西龍
（青島地質工程勘察院，青島266071）
作者簡介：袁西龍（1964—），男，高級工程師，主要從事水文地質、環境地質和計算機技術應用研究。
摘要：山東省青島市是一個水資源較貧乏的地區，地下水資源分布不均，本文通過對青島市地下水資源的開發歷史、現狀，以及由於地下水資源的不合理開發引起的環境地質問題的發生、發展、動態變化、採取的治理對策等，總結地下水資源開發保護的一般規律，同時介紹海水入侵區地下水用於海洋水產養殖、城鎮建築區地下水用於地溫空調等利用領域；以及在含水層透水性較差的裂隙水、含水層厚度較小的坡洪積區和花崗岩風化帶增大單井出水量取水技術方法。
關鍵詞：青島市；地下水；開發利用；保護；地下水取水技術
青島市地處山東半島的西南部，東南瀕黃海，周邊與威海、煙台、濰坊接壤。青島市是一個水資源較貧乏的地區，人均佔有可利用水資源量為170m3，佔全國人均水資源量的1/4；同時青島市經濟發展迅速，對水資源的需求也日益增加，增源與節流並重，是緩解青島市供需矛盾的有效途徑。
1 水文地質概況
青島市地貌類型以低山丘陵、剝蝕-堆積準平原為主，並間有山間谷地、山前沖洪積平原，局部為中山（嶗山）。根據不同地貌、水文地質特徵將該區劃分為三個水文地質區：①膠北低山丘陵水文地質區、②膠萊盆地水文地質區、③膠南-嶗山中低山丘陵水文地質區（圖1）。地下水類型有鬆散岩類孔隙水、碎屑岩類孔隙裂隙水、噴出岩類孔洞裂隙水、碳酸鹽岩類裂隙岩溶水及塊狀、層狀岩類裂隙水。①鬆散岩類孔隙水是青島市集中供水的主要含水岩組，主要分布於大沽河、白沙河-城陽河、白馬-吉利河、王戈庄河、洋河、周疃河、張村-李村河等大小河流中下遊河谷平原和大澤山西南側山前平原，含水岩組主要由第四系沖積、沖洪積層不同粒徑的砂及砂礫石組成，厚度一般5～15m，單井出水量可達1000m3/d以上，其中大沽河、白沙河-城陽河下遊河谷平原地下水為青島市重要供水水源地，其可采資源量分別為7951×104m3/a、2367.6×104m3/a。②碳酸鹽岩類裂隙岩溶水含水岩組主要分布於平度、萊西，膠南王台也有少量分布，含水岩組為粉子山群中的大理岩，裂隙比較發育，深度一般限於100m以內，含較豐富的岩溶裂隙水，特別在構造及地貌條件有利地段，富水性強，單井出水量500～1000m3/d，水質良好。但因分布面積過小，供水局限性較大。③噴出岩類孔洞裂隙水含水岩組主要分布於即墨、膠州、萊西、城陽境內，含水岩組為青山群和王氏群中的玄武岩類，孔洞和裂隙比較發育，深度一般為30～50m，富水性較強，單井出水量為500～1000m3/d，且水質良好，可形成小的水源地為局部地區供水。④碎屑岩類孔隙裂隙水含水岩組主要分布於膠州、即墨、萊西等地，含水岩組為白堊系萊陽群、王氏群砂岩、砂頁岩及凝灰質砂頁岩，由於其孔隙和裂隙均不發育，透水性、富水性均很弱，單井出水量一般小於50m3/d。⑤塊狀、層狀岩類裂隙水含水岩組主要分布於嶗山、大澤山及膠南大片地區，含水岩組為花崗岩、花崗閃長岩、片麻岩、變粒岩、片岩等。風化帶深度一般不超過30m，富水性弱，單井出水量小於30m3/d，局部構造裂隙密集帶比較富水，單井出水量可大於100m3/d，最大可達500m3/d，但分布極不均勻，僅能為局部供水。
圖1 青島市水文地質分區略圖
2 地下水資源開發及主要環境地質問題
2.1 地下水資源開發歷史與現狀
青島市地下水作為城鎮集中供水水源始於1920年，白沙河-城陽河下游最先作為青島市供水水源地，至新中國成立初期日供水能力達3.0×104m3/d；在20世紀70年代以前，受經濟技術水平的制約，地下水資源的開采量增長緩慢，到70年代後期，工農業發展加快，地下水資源的開采量也迅速增加，地下水資源的采補出現了負均衡，水位持續下降，80年代中期，大沽河、白沙河-城陽河水源地等區段均出現地下水降落漏斗，相繼產生了不同程度的海（咸）水，90年代後期，通過減少地下水開采量，修建海水入侵截滲牆、河道內修建橡膠滾水壩攔蓄地表水以增加地下水補給量等一系列措施，海水入侵得到了有效控制。青島地區多年平均地下水可采資源量為6.3436×108m3/a，2002年天然補給資源量為5.0586×108m3，2002年地下水實際開采量6.1098×108m3，占總淡水供水量的54.17%，1989年開采量為歷史最高值，達6.78×108m3，1999年開采量為近年最低值，為5.38×108m3。青島地區多年開采實踐基本反映了區內地下水的開采水平和調蓄能力，可看出青島地區地下水資源開發利用程度較高，基本為采補平衡，但由於城鄉布局差異和需水量不同，一些地區開采量過大，形成地下水降落漏斗，同時有些地區開采量較小，僅有少量用於農村居民生活用水，地下水資源還沒有得到充分開發。
2.2 地下水資源開發有關的環境地質問題
2.2.1 海水入侵
自20世紀70年代後期至90年代初期，在多數富水地段地下水資源均出現超量開采，出現地下水降落漏斗，在各河流下游近海地段，均發生了不同程度的海水入侵。最嚴重的是在80年代中期，海（咸）水入侵導致大批機井報廢，糧田荒蕪，水質惡化；90年代後入侵區附近開采量大幅度減少，降水量較80年代增多，使地下水位有不同程度回升，部分漏斗平復，海（咸）水入侵勢頭得到減緩，入侵面積略有退縮。2002年為特枯年，部分地區地下水位持續下降，入侵面積又有所擴大。目前青島市海（咸）水入侵主要發生在大沽河下游、白沙河-城陽河下游、洋河下游、黃島辛安、平度新河-灰埠一帶，2002年6月各地入侵面積見表1。
表1 2002年6月青島市海（咸）水入侵現狀分布面積
2.2.2 水質污染
工業的快速發展，使城鎮生活污水、工業廢水的排放量加大，農業的發展，使農葯、化肥的施用量也不斷加大，在污水處理技術、設施、有關法律尚不完善的時期，河流遭到了嚴重的污染，而受污染河水補給地下水，造成地下水質的污染。區內地下水水質超標的指標主要有
圖2 大沽河水源地受污染地下水主要陰離子組成餅圖
除工業廢水污染外農業污染更是不可忽視，地下水
3 地下水資源保護及環境地質問題的治理對策
針對地下水資源開發過程中存在的問題，有關部門經過勘查、研究，提出並實施了相應的治理措施。
3.1 海水入侵的治理
3.1.1 地下截滲牆
為了保護大沽河水源地，增加大沽河水源地的可采資源量，經過1985～1986年的大沽河水源地供水水文地質勘察和1990年大沽河地下水庫勘查工作，於1997～1998年由青島市政府投資興建了大沽河水源地小麻灣截滲牆工程，截滲牆全長14.2km，採用連續擺噴法，擺噴深度到達含水層底板，從而截斷了牆下游海（咸）水的倒灌，使海（咸）水的入侵現象得到遏制，為更好地發揮好大沽河水源地的供水能力提供了工程措施保障。2001年又開展了白沙河下游興建地下截滲牆的可行性研究工作。
3.1.2 河道下游修建橡膠滾水壩
白沙河-城陽河下游水源地在發生海水入侵的20世紀80年代，即開展了海水入侵的專項水文地質調查工作，其後在白沙河河道興建了多處橡膠滾水壩，攔蓄河水，增加地下水補給量，並且相應調減地下水開采量，使地下水降落漏斗逐漸縮小，有效減緩了海水入侵的速度。另外大沽河、王戈庄河、洋河等河道上均修建有攔蓄河水的橡膠滾水壩，起到了對地下水的人工補源作用。
3.1.3 河道下游修建（防潮溯河倒灌）攔水閘
當風暴潮、大潮到來時，在河口未有阻水構築物的情況下，海水會順河上溯，並補給地下水，這也是造成海水入侵的另一原因，在海水順河上溯嚴重的河口，選擇適當位置興建了攔水閘，既可阻擋海水，又可攔蓄淡水，增加地下淡水的補給量，對防止海水入侵也起到了重要的作用。另應禁止河床挖砂，以免降低河床，導致海水上溯距離加大，防止覆蓋層破壞而加大海水入滲速度。
3.2 地下水污染的治理
3.2.1 通過立法手段建立水源地保護區
青島市通過立法手段，頒布實施了《青島市生活飲用水源環境保護條例》，條例規定已劃定和公布的生活用水水源地受到法律的保護，並且明確禁止了排放、堆放、建設等有關的七種行為；首次公布的地下水源保護區有11處，分別有大沽河、即墨武旗埠、即墨東關、即墨東障、即墨馬山、平度雲山丈嶺、膠州店子河、膠南巨洋河、城陽白沙河、膠州北關玄武岩區，保護區設有明確的地理界線和標志，使保護水源有了法律依據，對保護地下水源起到積極的作用。
3.2.2 污染源治理
自1998年開始，青島市通過制訂相關法規，重點對大沽河流域進行了污染源治理，對河道兩岸27家重點廢水超標排放企業進行限期治理，並對16家企業進行了關停並轉，取締小型采選礦點540個，目前，已建立日處理污水能力5×104m3/d的污水處理廠6座，在上述措施的治理下，大沽河、白沙河等河流水質有了明顯好轉，地下水污染程度減輕，但距根治污染、恢復地下水質尚有很大的距離。
4 不同水質的地下水資源應用於不同的產業或領域
4.1 海水入侵區地下鹹水資源開發用於水產養殖
青島市具有730 km的海岸線，海產品豐富，海洋水產養殖業發達，以往海洋水產養殖業主要利用海水，但海水隨不同季節水溫有較大的變化，水溫對海產養殖特別是海產育苗有較大的影響，水溫過低需要用鍋爐加溫，增大了建設投資與運行成本。在海岸線附近，均分布有寬度不等的原生或由人為因素誘發的海水入侵（鹹水）帶，近年來，海產養殖業開始打井開采近海岸線的地下鹹水進行海產養殖，其恆定的水溫、良好的水質比直接利用海水具有明顯的優越性，這一技術得到了迅速的推廣應用。
4.2 城鎮或工業區內地下水資源開發用於地溫空調
青島市為了減少空氣污染，取締單位自備取暖鍋爐，推廣應用地溫空調，採用淺層地下水作為熱能水源，該區淺層地下水水溫14℃左右，為長期穩定地利用，建設地溫空調需施工2口水井，其中一口用於抽水，另一口用於注水，抽出的地下水經空調設備進行熱能轉換後，排出水的溫度在7℃左右，並通過注水井回灌到含水層中，兩口井保留一定間距，以使回灌到含水層中的較低溫度的水能夠充分吸收地溫，再升溫到14℃左右，達到循環利用的目的。
5 弱含水層增大單井出水量取水技術方法
青島市除小范圍的河谷、山前沖洪積平原區、大理岩岩溶富水區和玄武岩孔洞裂隙水富水區以外，大部分地區含水層或含水構造導水性差，普通井型很難取得滿意的單井涌水量，這些地區雖然有較充足的補給資源，但受取水技術的限制，地下水資源開采利用程度低，在此類地區內有兩種取水技術方法較成功地實現了增大單井出水量的目的，並且其建井成本較低，值得推廣應用。
5.1 大口井開采基岩裂隙水
青島市境內的大口井直徑一般5～50m，井深一般10～15m，單井涌水量一般500～2000m3/d，主要在花崗岩、變質岩等裂隙水分布區內，成井方法一般為人工或機械露天開挖，然後進行石砌護壁；主要應用於農田灌溉，少量大口井也用於城鎮集中供水，膠南市水廠在山前坡洪積平原區成功施工了一口直徑50m大口井，用於城鎮生活集中供水，日供水量2000～5000m3/d。大口井增大出數量的水文地質原理為：在其他條件不變的情況下大大增加了過水斷面面積，從而增大了含水層流入井內的水量。大口井的主要優點是：能夠在弱含水層內取出較多的地下水，提高單井用水量，便於開采與管理。主要缺點是：①水量隨季節變化較大，特枯年水量減少；②由於井的口徑較大，灰塵或其他雜物易隨風落入井內而影響水質。改進方向：通過在井內回填砂礫石，製造人工含水層，在井底部埋設水平集水管，直接在集水管內抽取地下水。這樣可達到兩個目的：①易於管理，保障水質；②少佔耕地，保護自然景觀。
5.2 小徑井群開采弱含水層孔隙水
小徑井群取水方法是將多個小口徑的井，通過一根連接水管（水平集水管）將其並聯在一起，形成一個統一的出水口，採用真空對口抽水泵開采地下水。小口徑井的直徑一般為5～8cm，成井深度一般10～15m，水平間距一般不小於2m，小口徑井的個數一般3～6個，視含水層導水性、擬開採的單井水量而定。該井型在平度市東北部山前、山間坡洪積平原地帶農田灌溉應用較多，取得了較好的取水效果。
6 結語
青島市地下水資源的開發經過了從無序到有序的歷程，同時也經歷了產生環境地質問題到治理環境地質問題、對地下水資源保護不夠重視到立法保護的過程，取得了一些成功的經驗，但對區內水文地質環境的恢復治理、達到地下水資源可持續開發利用的目標仍然任重道遠。本文介紹的地下水資源的應用途徑及取水技術方法，旨在行內能夠繼續對地下水資源的應用途徑及弱含水層取水技術方面進行探討，更好、更廣泛地開發利用地下水這一可再生資源，為經濟發展服務。
參考文獻
郭秀岩，袁西龍.1999.黃河三角洲地區小徑井群聯合取水方法的應用研究.水文地質工程地質，（5）：19～23.
徐軍祥，康鳳新.2001.山東省地下水資源可持續開發利用研究.北京：海洋出版社.
張永波等.2001.水工環研究的現狀與趨勢.北京：地質出版社.