① 水资源持续利用的措施（从开源和节流方面分析）
针对上述主要的制约因素或矛盾，结合水资源在我国经济社会发展中的特殊作用、水本身的特殊性以及可持续发展的本质要求，提出如下基本对策。
(一) 强化节约意识，建设节水型社会最严格的水资源管理制度
我国是一个水资源不多、缺水严重的国家，人均占有量随人口增加逐渐减少，目前只有世界人口的1/4，被列为世界人均水资源13个贫水国家之一。而人口的持续增长、经济的快速建设、人民生活水平的提高，都离不开没有可替代资源的水。
因此，在水资源总量有限的条件下，不实行保护性和持续性的开源节流措施，是无论如何也解决和满足不了供需矛盾和日益增长的用水需求的。节约用水不是权宜之计，而是持续性策略，并逐渐形成节水型社会。
节约用水，建立节水型社会不可能自发的形成，需要政府重视并大量的艰苦工作。这里既有认识的问题，也有政策和管理的问题，还有科学技术和经费投入等问题。但是，只要坚持科学发展观，坚持水资源市场化与公益性相结合，坚持政策引导和目标导向，节水型社会的建设是可以预期的。
(二) 合理开发水资源，适度增强供水能力
2011年底我国供水总量6107亿m3，约占水资源总量22%，总的开发利用率并不算高，还有较大潜力提高供水能力。但是，我国水资源的时空分布和理用情况极不均衡，需要大力增加供水能力的北方缺水地区，当地水资源开发利用程度已经较高，其地表水的利用率已达43%～68%，地下水开发程度达40%～81%。
据国外研究经验指出：当地区人均水资源量少于500 m3，水资源开发利用程度达到70%时，如不采取复杂高效用水措施和生态环境保护措施，必将造成严重的社会与生态问题。目前华北地区人均水资源量≤500 m3，按水资源开发控制现状已属于水资源超载区。
因此，再增加当地供水量是相当困难的。如采用南水北调引水工程，增加北方用水，无论东线和中线，开发难度和资金投入都越来越大。至于开发西线调水工程解决西北干旱地区的供水缺水问题将更困难。
现在的水资源开发必须与保护水资源、防止水环境污染、改善生态环境和地区经济发展同步规划，有计划的实施，以维持地区人口、资源、环境与发展的协调关系。
因此，必须做好综合规划，包括流域或地区的水资源评价、水环境容量及水的承载能力分析，以及从宏观到微观的水资源保护、水污染防治和防洪减灾的全面规划等，以最小的代价取得水资源对持续发展的最大支持和效益。
(三) 保护水环境，防止水污染，改善水生态环境
我国目前水环境污染是相当严重的。彻底解决已经污染了的水资源，使污水资源化，必须采取各种技术措施和管理措施。我国制定的经济、城乡和环境建设“三同步”(同步规划、同步实施、同步发展)方针、超标罚款等政策取得了一定成效。但不可否认，这些方针和政策并未扼制住环境恶化的势头，局部改善而整体恶化的趋势仍在继续。
工业是我国水环境的最大污染源，对工业污染源的治理应作为水污染防治的重点。防治水污染的最好途径是加速建立环境保护产业和推行清洁生产技术。环保保护产业是指其产品和劳务用于防治环境污染、改善生态环境、保护自然资源等方面的产业部门，其中包括环保机械和环保用品的制造业。
清洁生产技术是包括节省原材料、消除有毒原材料和削减一切排放和废物数量与毒性，将污染尽量消灭与生产过程之中的生产方式与技术。如改革原料路线和产品种类，采用高效低耗的生产工艺及设备，使原料、材料、能源的消耗减至最少，使生产的废物量减至最小，并使废料、废物尽可能的“变废为宝”。
(四) 综合治理洪涝灾害，保障生产与社会安全
为了提高现有防洪能力，尽量减少洪灾损失，需要采取工程与非工程相结合的防洪措施。用工程手段控制一定防洪标准的洪水，用非工程措施(包括行政、法制、经济、管理等)减缓工程措施不能防御的洪水而带来的洪灾损失。
洪水是自然环境系统的一个组成部分，过分强度对洪水的控制，甚至从政绩等方面考虑万无一失，无论在从经济上还是技术上，都是不可取的。
洪水防治应树立疏而非堵的理念。此外，洪水在一定程度上是自然生态平衡和物质循环的反映，没有也不可能完全控制。因此，需要制定有关防洪政策、防洪法、洪水保险和防洪基金等制度，把工程的和非工程的措施结合起来，共同对付洪水灾害和保障社会发展。
治减缓水旱灾害损失，还应与水土资源综合开发、保持水土、植树造林等结合起来，共同支持再生资源的恢复能力，促进经济社会的持续发展。总之，防治灾害必须是开发性的防治，开发资源必须是与防治不利影响结合起来，贯彻可持续发展的要求。
(五) 加强水资源管理，保证水资源持续利用
目前，我国的水资源管理，随着国家经济体制和经济增长方式的转变，正在进行管理体制的改革。但总的来说，还跟不上经济社会发展形势的步伐，显得迟缓不力。譬如，水资源管理部门要求节约用水、保护水质、减少污染，而各行业的生产部门为追求产值却依旧我行我素，不惜浪费水资源，甚至污染水体。
类似现象，不仅城市、农村存在，个别的水利部门也存在。因此，加强管理不但现在要强凋、要行动，就是将来随着情况变化、科技进步，管理制度的安排和制度变迁也是存在的和需要的。
水资源管理内容繁多，重点要加强水资源产权管理、全国水资源总体开发利用、保护、防治规划和合理配置水资源等管理，研究制定有关水资源政策、法律、协调机制和水资源产业行业管理等。管理的手段，除行政、法律、宣教外，经济和科技手段的结合将越来越重要。
(六) 建立水资源核算体系，提高水资源综合效益
加强水资源开发力度，强化水资源科学管理，是提高水资源供水能力的重要措施，但完全依赖国家资金投入，既有实际困难，也影响国力的全面发展。因此，随着国家经济体制改革的深化，要加强和建立基于市场机制和宏观调控相结合的水资源管理体系，转变水资源产业运行机制，提高水资源综合效益。
建立水资源核算体系，明确水资源所有者、使用者和开发者的权利和义务，并逐渐将水资源核算纳入国民经济核算体系，使水资源的储蓄控制和消耗减少在国民经济核算中得到具体表现且水资源的投入产出关系得到有效反映。
通过这样，可以明晰水资源的盈亏、供水与用水的轻重缓急、节水与浪费水的效益差异，并可指导协调水资源开发利用保护与经济发展之间的关系。
(1)水资源开发利用程度是怎么得到的扩展阅读
实现水资源可持续利用的机理包括：
(一) 水的循环规律是水资源得以循环利用的保证
水资源优越于大多数其他自然资源在于其可通过太阳能的作用使陆地上的水源不断得到更新和补充，从而使维持一切生命活动的水源不断更新。
但是随着人类社会的不断前进和人口的增长，人类对水资源开发利用和治理的广度和深度越来越大，对水的需要不断增加，而自然界所能提供的可以得到更新和补充的新鲜水量却有一定限度，因而在一些地区出现了水资源的供需失衡。
有些地区因过度开发和污染破坏了当地的水源，直接威胁人类生存的环境、，因而人们要求保持水资源的持续利用并改善人类的生存环境，从而引出水资源承载能力的概念，相应而言，各个地区均需拥有水资源承载能力所能维持的承载水量，该水量必须能在水循环的条件下得以持续维持。
(二) 水量守恒原理是水资源得以持续利用的客观现实
水量守恒原理，就是指一定量的水在其循环运动过程中，可以变换形态和存在空间，但其数量不变。具体来说，在循环中，能够在一年或多年之间可以得到恢复的水量，该部分水量可以由人类控制、调节并能按照需要供应，并以它作为分析水供需关系的依据。
作为该部分水量应具有以下特征：
1、能按照社会的需要提供或可能提供的水量；
2、该水量拥有可靠的来源，且该来源通过水循环不断能得到更新和补充；
3、该水量可由人工加以控制；
4、该水量和水质能够适应用水要求；
5、该水量主要功能系供水，兼具生态功能。
② 地下水资源合理开发利用建议
随着社会的发展进步，对水资源的需求也随之加大，但任何资源的过度利用都可能破坏经济和社会的持续发展，受到自然界的惩罚。保持地下水资源的合理开发利用十分重要，对促进社会经济的持续发展尤其重要。因此在对地下水的开发利用中提出以下建议，以使有限的水资源得到合理的、可持续的利用：
1）制定社会经济发展规划时应充分考虑水资源的保证程度，要做到“以水定地；先查清水资源，再上新项目”；优先保证人畜饮水，合理兼顾工农业用水，加大生态环境用水；坚持开源与节流并重，把节水放在首位。
2）加强基础研究，积极采用新理论、新技术、新方法对地下水资源进行勘查和评价，为地下水开发提供依据，提高水资源利用和保护的科技水平。
3）加强上、下游地区水资源的规划和管理，对地表水和地下水以最合理的方式利用：戈壁砾石平原等地下水深埋区应充分利用地表水，在减少投入的同时，也有利于地表水对地下水的有效补给；充分利用地表水与地下水的特殊转化关系，提高水资源重复利用率。在地下水位埋深较浅的细土平原区采用井灌井排结合渠灌渠排方式，可以取得综合治理旱、涝、碱等自然灾害的良好效果。
4）利用各河洪水资源，开展地下水补源工程，把客水资源补充到地下水库容里，增加地下水补给量，充分利用田间灌排沟渠，增建补渗井和补渗沟，增加入渗量提高地下水调节库库容，缓解地下水的超采。
5）对深层承压水的大规模开采利用一定要进行专门的水文地质勘察工作，不宜盲目开采，必须依据水文地质、地下水资源和开采技术条件，以地下水资源研究成果为依据，科学合理地确定地下水开发利用布局和开采方案。
6）对重要的城市生活供水水源地，在充分论证资源量的基础上，要加强防止水质污染的研究工作，尤其要结合社会经济发展，从持续发展的长远角度进行充分的科学论证。
7）地下水资源开发利用要坚持兴利除弊，实现水资源的可持续利用与生态环境的有效保护，并适应经济结构调整、节水技术进步等因素对水资源供需再分配的要求；加强对“三废”污染物的综合治理，对垃圾堆放场、化工厂、毛纺厂等易对地下水造成污染的企业的选址、排污治理的审查管理工作，同时在农业生产中应减少化肥、农药的施用量，防止污染物进入含水层而影响对地下水的利用；对局部已受污染的含水层，要查明污染原因，并加强监测工作。
8）坚持预防为主，保护优先的原则，合理制订地下水开发利用和保护方案，防止地下水污染。开发利用地下水与防治土地盐渍化、沙漠化相结合，发挥水土资源的综合效益。
9）在对水资源进行规划时应充分考虑生态环境对水资源的需求，要通过天然河道泄洪、人工提水等方式开展植树种草，保护自然生态环境的良性发展；加强地下水动态监测，为合理开发利用和有效保护地下水资源提供科学依据。
10）加强水行政管理，切实加强节水的宣传和推广工作：加强宣传，增强水资源的忧患意识，提高公民保护水资源的自觉性。依法律强化地下水资源保护管理工作。农业上要推广滴灌、喷灌技术；工业上要推广新的节水工艺流程；居民生活中要使用节水设备，减少漏水；同时相应采取价格措施和行政管理措施作为保障。
11）不再兴建或增加平原水库、库容，加大地下水水库调蓄能力的勘察和研究。
③ 地下水资源类型分布及开发利用现状
一、水文地质分区及地下水资源类型
1.水文地质分区
山东半岛城市群地区的地质构造格局、地层岩性及地形地貌组合决定了半岛地区地下水资源的补、径、排、蓄条件及赋存、富集特征。根据水文地质条件的差异，可划分为3个水文地质区，即:鲁西北平原松散岩类水文地质区(Ⅰ区)，鲁中南中低山丘陵碳酸盐岩类为主水文地质区(Ⅱ区)，鲁东低山丘陵松散岩类、碎屑岩、变质岩类水文地质区(Ⅲ区)(图6－1)。鲁西北(Ⅰ区)和鲁中南(Ⅱ区)的分界以地下水全淡区与咸淡水交错区为界。鲁中南(Ⅱ区)与鲁东(Ⅲ区)的分界北段以弥河东侧地表水与地下水分水岭为界，南段以沭河东侧的地表水和地下水的分水岭为界。
图6－1 山东半岛城市群水文地质分区图
2.地下水资源类型及分布
山东半岛城市群地区地下水类型主要有第四系松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶承压水、碎屑岩类孔隙裂隙水和基岩裂隙水等。
(1)第四系松散岩类孔隙水
该类型地下水主要分布于鲁西北平原及山间河谷，由山前到平原再到滨海，水文地质条件有明显的变化规律，成岩方式由冲洪积到冲积、海积，含水砂层颗粒由砂砾石变为中细砂、粉细砂、粉砂，富水性由强到弱，含水层结构由简单到复杂，矿化度由低到高，水化学类型由重碳酸盐型到重碳酸－硫酸盐型、重碳酸－氧化物型、氯化物型。
(2)碳酸盐岩类裂隙岩溶承压水
该类型地下水分布于鲁中南山区、地表及地下岩溶发育区。由于地形地貌条件的影响，岩层富水性差别很大。石灰岩裸露的低山、丘陵区，地下水深埋，大都为潜水，且岩层富水性差，是严重缺水区。在盆地谷地的中部和单斜构造的前缘，地势较平坦，石灰岩倾伏于第四系之下，地下水丰富，并具承压和自流性质。
(3)碎屑岩类孔隙裂隙水
鲁中南地区主要分布于淄博及沂沭断裂带内，由二叠系、侏罗系、白垩系、古近系等页岩、砂岩、砂砾岩构成;鲁东地区主要分布于海阳、莱阳、诸诚一带中生代沉积的砂页岩、砂岩、砂砾岩中，该含水岩组含水微弱，单井出水量一般小于100m3/d。
(4)基岩裂隙水
裂隙水接受大气降水渗入补给浅部循环，以下降泉形式排泄补给地表水。该含水层分布面积大，富水性差，只适合分散小量开采。
二、地下水资源量及其分布规律
1.地下水资源量
本节所称地下水资源量系潜水或浅层地下水资源量，即与当地降水和地表水体有直接补排关系的动态水量。地下水资源量的计算，平原区、岩溶山区采用补给量法，一般山区采用排泄量法;平原区主要按矿化度小于2g/L计算，山丘区按矿化度小于1g/L计算。
由于山丘区和平原区地下水资源量之间存在着相互转化补给的关系，因此分区地下水资源量为山丘区与平原区地下水资源量和扣除两者之间的重复计算量。2000年山东半岛城市群各市区地下水资源量见综述部分表10。
2.地下水资源的时空分布规律
(1)地下水资源地域分布特征
地下水资源的地区分布受地形、地貌、水文气象、水文地质条件及人类活动等多种因素的影响，各地差别很大。总体是平原区大于山丘区，山前平原区大于黄泛平原区，岩溶山区大于一般山区。
1)山丘区地下水一般为基岩裂隙水和岩溶水，补给来源单一，主要接受大气降水补给，地下水资源的地区分布随着降水量地区分布的变化和水文地质条件的优劣差异很大。岩溶裂隙较发育的地段，可达(25～30)×104m3/km2·a。在潍弥白浪、胶东半岛、东南沿海以变质岩、岩浆岩、碎屑岩为主的一般山区，岩石坚硬，地下水赋存于风化裂隙和构造裂隙中，储存条件较差，地下水资源模数一般在(8～10)×104m3/km2·a，胶莱大沽山区为降水低值区，地下水资源模数也是最低区，一般在(5～8)×104m3/km2·a。
2)平原区地下水以孔隙水为主，补给来源主要是大气降水和地表水体，其次是山前侧渗补给。地下水资源的地区分布除与大气降水地区分布、水文地质条件的差异有关外，与人类活动影响程度也有一定关系，所以平原区地下水资源的地区分布也十分不均。山前平原区调节库容量大，补给条件好，降水入渗补给量较大，地下水资源模数一般为(15～20)×104m3/km2·a。
(2)地下水资源的年际变化
地下水资源的补给主要来源于大气降水，降水入渗补给量占地下水资源量的近90%，因此地下水资源量与降水量的变化密切相关，地下水资源量的年际变化幅度比降水量的年际变化幅度大，山丘区地下水资源量的年际变化幅度大于平原区。降水入渗补给量的年际变化，基本代表地下水资源量的年际变化。
1956～2000年期间，半岛地区降水量的年际变化具有丰、枯交替及连续丰水年和连续枯水年的现象出现，连续丰水年和连续枯水年均出现两次，连续丰水年出现在1956～1979年期间，为1961～1964年、1970～1975年，而连续枯水年却出现在1980～2000年期间，为1981～1983年、1986年～1989年;降水入渗补给量连续低值期和连续高值期也出现在这4个阶段，其变化规律与降水量变化规律基本一致。
三、地下水资源开发利用现状综合评价
主要从地下水资源开采量、开发利用程度、剩余量、各类水质供水程度、比例及超采状况进行分析评价。
图6－2 山东半岛城市群地区地下水资源利用现状评价(据张宗祜等，2004)
从图6－2可以看出，近30年来，山东半岛城市群地区地下水开采量在不断增多，到1999年八大城市开采量已达40.99×108m3/a。
以1999年度为基准，开采量较大的有:潍坊14.32×108m3/a，济南9.59×108m3/a，淄博9.39×108m3/a;开采量较小的有:日照2.22×108m3/a，威海1.57×108m3/a，东营0.90×108m3/a;居于中间的为:烟台8.14×108m3/a，青岛5.32×108m3/a。以2003年开采量与1999年开采量相比，结果基本相近，如开采量较大的仍是:潍坊13.07×108m3/a，济南13.32×108m3/a，淄博9.96×108m3/a;开采量较小的仍是:日照3.59×108m3/a，威海2.61×108m3/a，东营0.76×108m3/a。这充分说明地下水资源具有多年动态平衡、保持稳定、可持续利用的效益和功能。
从地下水开采程度分析，1999年度的资源量已得到较充分的开采和利用，大多已接近100%的饱和程度，其中青岛、烟台、威海、淄博、潍坊、日照各地都有部分地区严重超采(见图6－3深红色柱)，总的剩余量仅有6.20×108m3/a，尚不足总开采量的1/6，其中仅有济南剩余量较大，有2.75×108m3/a，其次为烟台1.36×108m3/a，青岛、东营、淄博都在(0.75～0.65)×108m3/a之间。不仅如此，在潍坊、威海和日照地下水由于超采还出现负增长，如潍坊亏损达2.18×108m3/a，日照亏损0.20×108m3/a，威海亏损0.03×108m3/a。
这些年来，由于各地采取多种有效措施，地下水总的剩余量严重缺少的形势已有初步的缓解。据2003年统计(见综述部分表11)，剩余量已上升达14.97×108m3/a，其中剩余量较大的地区与1999年相似，仍为济南4.24×108m3/a和烟台6.08×108m3/a;与1999年统计不同的是，日照和威海不仅不亏损，反而有了一定的剩余量;由于超采而出现亏损的仍为东营、潍坊，而青岛、淄博则已接近基本平衡状态。
总的来看，本区地下水资源已得到较充分的开发和利用，尚有一定剩余潜力，但也出现部分严重超采的地段。
根据地区地下水资源分布不均和后备资源不足的现实，应注意适当地调控，以丰补欠，使采补处于平衡状态，在超采地段要严格限制过量开采，同时要挖掘潜力，不断开扩新水源和节约用水，从而使地下水资源能稳定地可持续发展。
以2003年为基准，山东半岛城市群地区地下水分类开采和利用现状见表6－1。
表6－1 山东半岛城市群地区2003年度含水岩层开采量统计
从表6－1可以看出，山东半岛城市群地区多以孔隙水与岩溶水为主要供水水源，两者合计已占总开采量的92%，其中孔隙水占73%，岩溶水占19%。
④ 如何实现水资源的可持续开发利用
1 减少污水的排放，运用保护水体的方式实现经济的可持续发展
随着社会经济的发展，工业的用水量越来越多，导致了水体的严重污染。水体的污染为经济的发展带来了很大的阻碍，如果人类生存环境周边的水体受到了严重的污染，那么只能实施远距离取水的计划，这样给生活和生产环境都带来了很大的不便。所以，合理利用水资源最重要的一点就是减少污水的排放。
2 管理水资源的合理利用，实现经济的可持续发展
据可持续发展世界首脑会议提供的资料，农业用水约占用了全球淡水资源的70％。联合国预计，在未来20年内，世界需要增加17％的淡水灌溉农作物以满足人类对粮食的消费，农业节水尤为重要，应该根据不同农作物具有不同的需水量这一规律，把各种农作物进行优化配置，使产量和用水量达到最佳，从而提高灌溉用水效益，并大力推广优化技术与计算机在灌溉用水管理中的应用，提高水管理工作的科学性。同时，应重视发展高科技节水技术。
在全球水资源日趋匮乏的今天，合理用水、实现水资源的可持续利用，成为世界各国的必然选择，而合理用水的关键在于管理。
首先是强调水资源的公共性。鉴于水具有流动性、多功能性以及地表水、地下水、大气水、海洋水之间的相互转化性等特点，世界上大多数国家都强调水资源的公共性。强调水的公有性的实质，是为了消除各种以牺牲更大的社会利益为代价，追求狭义的个人利益最大化的行为，提高水资源的配置效率，协调水资源利用上的公平与效率的关系，坚持水利共享、水害共当的原则。
其次是实行流域水资源统一管理。世界各国大多都强调水资源的统一管理。据联合国亚太经社理事会第13次自然资源委员会资料，在22个成员国中，已有13个国家设立了水资源统一管理和综合管理机构，另有6个国家正在筹建这种机构。从各国实践看，水资源的统一管理包括地表水和地下水、水量和水质、工农业用水和城乡用水等各个方面，并通过立法予以明确的规定。
最后是实行水权登记和用水许可制度。世界各国大多以用水许可制度和水权等级制度为切入点，规定水资源开发利用的方向并对用水量进行管理。各国实施的水权登记和用水许可制度，通常包括下列内容：实施水权登记和用水许可的程序、范围；许可用水的条件、期限，用水权的等级及用水权丧失、废止或转让的规定，以及有关奖励和处罚的原则等。
3 科学利用水资源实现经济可持续发展
首先是坚持人水和谐，把促进生态文明建设放在更加突出的位置。促进人水和谐是生态文明建设的基本要求，也是可持续发展治水思路的核心理念。必须尊重自然、尊重科学，既要满足人类的合理需求，也要维护水资源的可持续发展。要更加注重节水型社会建设，更加注重水资源开发、配置、调度中的生态问题，加强需水管理，加强水资源保护，加强生态治理，大力推进生态文明建设，促进经济社会与资源环境协调发展。要形成“人水和谐”的社会风尚，就必须站在落实科学发展观的高度，充分、合理地利用好天上水、地表水和地下水，用地上水置换地下水。要用“量水而行”的原则指导社会和经济的发展，不能用损害水资源环境来换取经济和社会指标的增长。
其次是坚持水资源可持续利用，把节约保护水资源放在更加突出的位置。节约水资源是可持续发展治水思路的基本要求。必须统筹考虑经济社会发展与水资源条件，从供水管理向需水管理转变，建设节水型社会，通过对水资源的合理开发、高效利用、综合治理、优化配置、全面节约、有效保护和科学管理，满足饮水安全、防洪安全、经济发展用水安全、生态用水安全要求。同时，要加大宣传力度，牢固树立起“没有充足的水资源，就没有持续发展的基础；没有充足的水资源，就没有持续发展的基础；没有充足的水资源，就不可能实现人民生活质量提高”的思想。要拿出抓经济工作的力度去抓水资源保护，把经济发展与水资源保护放在同等重要的位置。要树立水资源忧患意识，绝不能以牺牲水资源、严重破坏水环境为代价，换取暂时性的经济繁荣。要以对子孙后代负责的态度，抓好管理保护，切实处理好水资源持续利用和经济社会持续发展的关系。
最后是坚持统筹兼顾，把推进水利协调发展放在更加突出的位置。全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理是重要的水利工作方针，也是可持续发展治水思路的根本方法。必须坚持地表水地下水统筹，水量水质共管，水体水域兼顾，开源节流保护并举，建设管理改革齐抓，工程措施与非工程措施结合，实现水资源的协调可持续发展。在经济和社会的发展中，首先要考虑本地区水的利用不能超过水资源承载能力，使其依靠自身的水资源能够支撑经济和社会的发展，并能维系良好的生态系统，做到量水而行、以水定产业、以水定发展。同时，在用水秩序上应以人为本，先生活后生产。通过水资源的科学、合理配置，保证工农业生产、生活用水，实现经济效益、社会效益和生态效益的有机统一。
综上所述，要加快改革水资源的合理利用以实现经济的可持续发展，就必须发展管理体制和机制，实行水资源一体化统一管理，依法管理，科学管理，开源节流并举，节水与防污并重，建立完善用水节水保护水的责任目标体系，层层落实责任。要不断破除制约水资源可持续发展的各种障碍推进水资源体制创新、机制创新、制度创新、科技创新、管理创新，使水资源开发利用和经济发展走上良性循环的轨道。
⑤ 地表水资源开发利用现状及开发潜力综合分析与评价
一、地表水资源开发利用现状分析与评价
1.总需水量
经计算，2000年年山东半岛总需水量:保证率50%时为128.47×108m3，保证率为75%时为128.80×108m3，保证率为95%时为128.80×108m3。山东半岛城市不同用水部门需水量计算结果详见表5－2。
表5－2 山东半岛地区不同用水部门需水量分析(2000年)单位:108m3
2.现状年供需分析与评价
根据表5－2和供水情况调查结果，对山东半岛地区进行水资源供需平衡分析，详见表5－3。
表5－3 山东半岛地区现状年水资源供需情况分析水量单位:108m3
山东半岛在现状年保证率分别为50%、75%、95%时缺水量为14.1×108m3、30.2×108m3、48.3×108m3，缺水率分别为11.1%、23.4%、37.5%。由此可以看出，在现有水利工程情况下，山东半岛现状缺水状况还是比较严重的。
山东半岛各市缺水情况差别较大，保证率50%时，淄博市稍有余水，余水量合计0.15×108m3;缺水较大的有潍坊、东营、青岛、烟台，合计11.21×108m3，占山东半岛总缺水量的79.5%，分析原因是:这几个市经济发展较快，用水量逐年增加，区域内水资源已不能满足日益增长的用水需求。随着经济社会的继续发展，缺水状况将非常严重。
图5－1 山东半岛城市群地区2000年地表水资源量综合现状评价
从图5－1可以看出，山东半岛城市群地区平均水资源模数(单位面积水资源量)为20.15×104m3/km2。其中平均水资源量较大、超过20×108m3的有烟台(31.87×108m3)、潍坊(24.50×108m3)，水资源模数超过全区模数值的有威海(28.37×104m3/km2)、日照(27.75×104m3/km2)、烟台(23.19×104m3/km2)和济南(20.27×104m3/km2)。水资源模数最少的为东营，仅为7.77×104m3/km2，年径流量最少为4.2736×108m3。人均水资源量较多的为威海(588.52m3)、日照(543.63m3)、烟台(475.97m3)。综合以上可以看出，地表水资源现状除威海、日照、烟台、水量较充分、能基本满足需要外，其余5个城市都是缺水地区，其中东营更是严重的缺水地区，且水质也较差。
二、地表水开发潜力分析评价与措施
地表水开发潜力不仅是指目前开发程度可能获得潜力及开采的剩余量，还包括经过努力、增加措施可以得到的新增加的开采资源量。
1.地表水开发利用潜力分析与评价
如前所述，地表水多年平均河川径流量为100.7×108m3，但多年平均可利用量为37.53×108m3，其开发利用程度(实际利用率)仅为35.53%，仍有60%以上的潜力。
根据1998～2003年(山东半岛地区地表水及地下水资源开发利用程度)计算山东半岛地表水资源实际利用率仅为25.6%，即使与多年平均地下水资源量(开采程度占90%以上)加起来，其水资源总量开采程度也不过是55.55%(表5－4)。
表5－4 山东半岛城市群地区地表水及地下水资源开发可利用程度
(据李相然，2002)
由此可见，地表水的开采潜力仍是很大的，目前仅是利用1/4到1/3的资源量，但降水量和天然径流量年内不同时间、不同地区变化较大。汛期供水暴涨暴落;非汛期天然径流量很少，径流量分配高度集中在7、8月份，占全年径流量的3/4。山东半岛多年平均降水量756mm，扣降地表水利用量、入渗补给地下水量和植物截流量等，每年约有42.15×108m3的地表径流量注入大海，其中仅烟台夹河每年平均入海量就达2.26×108m3(徐军祥等，2001)。又如青岛市多年平均年径流量为19.10×108m3，而多年平均径流入海量为12.72×108m3。
以2000年现状基准年为标准从地表水资源量与实际利用量的比例关系，得出了实际利用率的百分比(图5－2)。实际利用率正好与潜力成反比，同时地表水资源量减去实际供水量就可得出剩余资源量，而剩余资源量大小则与潜力成正比，根据以实际利用率为主、结合剩余资源量来分析潜力大小可以得出4个潜力等级，即实际利用率在25%以下、剩余资源量超过8×108m3/a以上者为有潜力区;实际利用率在26%～45%间、剩余资源量超过2×108m3/a者为有部分潜力区;实际利用率在46%～55%间者为基本供需平衡区;实际利用率55%以上者为严重缺水区(过量超采区)，地表水体最低应保持40%～50%左右的生态及环境水量。
由此可看出，威海、烟台为有潜力地区，日照、青岛、潍坊、淄博为有部分潜力区，济南和东营则为过量超采区，同时也是严重缺水区(图5－2)。
2.地表水的开源节流措施
(1)修建地表水库和拦河坝
为了避免地表径流流入大海，应该在一些较理想的河流上游建立地表水库或拦水坝，以蓄存一定的大气降水和地表径流量。地表水库主要水源应是拦截入海的地表径流。
现有河流上游和现有水库上如规划新建蓄水工程，将会增加地表水可供水量。到2010年，现有的大、中型蓄水工程，可供水量将达到设计水平，继续新建扩建还可增加供水量。根据规划实施的地表工程，与现状相比，保证率在50%时，地表水蓄水工程增加的可供水量，2010年将增加4.16×108m3，2020年将增加5.37×108m3。据徐军祥等资料，山东半岛可建地下水库42处，其计算总调节水量为16.477×108m3/a(表5－5)。
图5－2 山东半岛城市群地表水开发潜力评价
表5－5 山东半岛可建地下水库及调节量一览
注:据徐军祥、康凤新《山东省地下水可持续开发利用研究》。
(2)深度开发雨洪水
由于山东半岛城市群地区的径流主要集中在汛期，甚至集中于一两次洪水的来水中，因此，雨洪水利用难度较大。深度开发雨洪水，可以通过加大拦蓄工程措施，充分利用汛期来水，扩大地表水拦蓄量;因地制宜在河流的下游及滨海地区兴建一批地下水库，将地上水利工程不能拦蓄的河川径流转化为地下水，利用地表、地下拦蓄工程回灌补给地下水。
经估算，雨洪水深度开发利用量，在保证率50%情况下，2010年将增加0.90×108m3。2010年将增加1.11×108m3。
(3)海水、咸水开发利用
山东半岛有3121km的海岸线，在淡水资源严重不足的情况下，沿海地区充分利用海水是缓解资源紧张的重要措施。海水利用可分为直接利用和淡化利用两种，目前以海水直接利用为主。
目前的海水淡化技术包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法、冷冻结晶法。根据各市海水利用规划，山东半岛海水直接利用和淡化利用量，2010年为0.61×108m3，2020年为0.96×108m3。
微咸水是指矿化度在2～5g/L的地下水，在山东半岛的鲁北平原、小清河平原、潍弥白浪河下游平原区及东部沿海平原区分布有微咸水。微咸水的开发利用，首先是用作工业冷却、工艺用水和杂用水;其次是用于农业灌溉，以节省淡水资源。
根据各市微咸水利用规划，与现状相比，山东半岛增加的微咸水利用量，2010年为0.04×108m3，2020年为0.10×108m3。微咸水重点利用范围为烟台海咸水入侵区。
(4)污水回用
面对日益严重的水危机，城市污水资源回用是缓解水资源短缺的有效途径。城市污水处理后的回用范围包括农业灌溉、稀释污染水体、工业循环冷却水、家庭生活杂水及对水质要求不高的环境用水等。城市污水经深度处理后，作为一种再生资源回用于工业、农业、景观、杂用等方面，是缓解缺水地区淡水资源不足的有效途径，不仅使有限的淡水资源得到合理利用，而且也减轻了开发新水源的困难，在经济上具有明显的优势。
据统计分析，现状年山东半岛污水集中处理回用量为1.15×108m3，现状污水集中处理回用率为18.16%。根据山东省建设部门制定的山东半岛治污计划与规划，污水处理回用率，规划2010年达到60%，2020年达到71%。山东半岛不同水平年规划污水处理回用指标见表5－6。
表5－6 山东半岛不同水平年规划污水处理回用指标
根据污水处理、回收利用规划，山东半岛污水处理回用量2010年将增加到6.19×108m3，2020年将增加到11.09×108m3。
(5)黄河水潜力分析与评价
黄河水资源是山东半岛城市群地区的主要客水资源，在当前供水矛盾日趋尖锐的情况下，黄河水已成为本区不可缺少的重要来源。
黄河自平阳县流入本区到垦利县入渤海湾，全长超过500km，纵贯全区集水面积为16723km2，多年实际供水量为12.04×108m3到19.29×108m3，多年平均为16.72×108m3;多年平均径流量为(395～425)×108m3，且有沿程递减和沿时递减的趋势。据预测，在黄河小浪底水库建成后的20年内，每年可引水北上(30～45)×108m3，将使本区引黄灌溉工程保证率从现在的40%提高到75%以上。
⑥ 水资源的利用
人可三日无食,不可一日无水。合理的利用好水资源对世界各国都是头等重要的大事。水资源利用中,水量、水质是两个重要的因素。
水量问题是当前社会普遍重视的社会问题。水资源虽然可以通过水循环得以更新、恢复,但并不是取之不尽、用之不竭的。进入20世纪以后,特别是50年代以来,随着社会经济的迅速发展和人口的增长以及城市的发展,人们对水资源的需求量急剧增长,以致供不应求、水源严重不足。目前不仅干旱地区的国家严重缺水,即使是湿润地区的发达国家也面临水资源紧张的问题。水资源不足的一个重要原因是世界水资源分布很不均衡以及社会经济发展水平互不协调。经济发达、人口集中的欧洲和亚洲人均占有的水量仅为南美洲的1/10左右,为大洋洲的1/40左右。新中国成立以来,平均每年受旱农田面积近0.2亿hm2,抗旱是常年任务;以北京、天津、大连、青岛等为代表的许多大中城市,用水一直很紧张,甚至限制了经济的发展。水资源的不足影响着人类的生存,制约着经济的发展,大量地耗费水资源还会破坏生态平衡,因此必须合理用水。
水质是水资源利用中另一个重要因素。生活饮用、农业灌溉、工业生产对水质有不同的要求。水质的评价一般需考虑色度、pH、含盐量、盐分组成、有益、有害元素的浓度等。人类活动对水质有着极大的影响,主要是向水中倾倒工业废水。据不完全统计,我国废污水年排放量约72.6×106m3,排入长江的有29.6×106m3/a,排入海河的约8.5×106m3/a。大量工业废水的排入(图5-24),使得有些水质标准不仅低于饮用水标准,而且也低于农业灌溉的标准。据统计,20世纪80年代中期全球每年被污染的淡水高达7000×108m3,发展中国家70%的居民以及工业发达国家的相当一部分居民饮用水不合标准。防治水污染、保护好水资源成了当务之急。
由此可见,水资源供需矛盾是当今世界各国面临的重大问题,已成为制约国民经济发展的因素。按照水资源的可持续利用要求,提出如下基本对策。
图5-24 工业废水
1.强化节约意识,建设节水型社会
我国是世界人均水资源贫乏国家之一,在水资源总量有限的情况下,不实行保护性和持续性的节流措施,是无论如何也解决不了供需矛盾和日益增长的用水需求的。节约用水不是权宜之计,而是持续性策略(图5-25)。
图5-25 节水灌溉工程(济南市科学技术局,2008)
2.合理开发水资源,适度增强供水能力
我国水资源时空分布和利用情况极不均衡。需要大力增加供水能力的北方缺水地区,水资源开发利用程度已经较高,地表水的利用率已达43%～68%,地下水开发程度达40%～81%。南水北调是缓解中国北方水资源严重短缺的重大战略性工程(图5-26)。我国南涝北旱,南水北调工程通过跨流域水资源合理配置,可缓解我国北方水资源严重短缺问题,促进南北经济、社会与人口、资源、环境的协调发展。
工程分东线、中线和西线3条调水线。西线工程在最高一级的青藏高原上,地形上可以控制整个西北和华北,因长江上游水量有限,只能为黄河上中游的西北地区和华北部分地区补水;中线工程从长江中游及其支流汉江引水,可自流供水给黄淮海平原大部分地区;东线工程位于第三阶梯东部,因地势低需抽水北送。
图5-26 南水北调工程(http://www.cnblogs.com)
3.保护水资源,防止水污染,改善生态环境
我国目前水环境污染严重,要彻底解决已经污染了的水资源,使污水资源化,必须采取各种技术措施和管理措施(图5-27)。工业是我国水环境的最大污染源,工业污染源的治理应作为水污染防治的重点。此外,对已经污染了的水资源的治理也同样重要,尤其是在许多江河湖泊已经受到严重污染的现实条件下,对水污染的防治更应加大力度。
图5-27 污水处理厂(http://www.china-wwtp.com)
4.综合治理洪涝灾害,保障生产与社会安全
为了提高现有的防洪能力,尽量减少洪灾损失,需要采取工程与非工程相结合的防洪措施。用工程手段控制洪水,用非工程措施(包括行政、法制、经济、管理等)降低洪灾损失。比如世所瞩目的三峡工程,不但有发电和航运的效益,更有防洪的功能。
5.加强水资源管理,保证水资源持续利用
随着国家经济体制和经济增长方式的转变,我国的水资源管理正在进行体制改革。但总的来说,还跟不上经济社会发展的步伐,显得迟缓和不力。比如,水资源管理部门要求节约用水、保护水质、减少污染,而各行业的生产部门为追求产值却我行我素,不惜浪费水甚至污染水体。因此,随着情况的变化和科技的进步,管理制度的安排和制度变迁也是必需的。
6.建立水资源核算体系,提高水资源综合效益
建立水资源核算体系,明确水资源所有者、使用者和开发者的权利和义务,并逐渐将水资源核算纳入国民经济核算体系,使水资源的储蓄控制和消耗减少在国民经济核算中得到具体表现。这样就可明晰水资源的盈亏、供水与用水的轻重缓急、节水与浪费水的效益差异,并可指导和协调水资源的开发利用保护与经济发展之间的关系。
依靠市场机制和科学技术优化配置水资源,提高水的利用率,可取得好的社会效益和经济效益。同样,依靠经济调控和技术手段,还可提高环境效益,最终获得良好的综合效益。
⑦ 人类是如何开发和利用水资源的
开发 ；1合理开发和利用地下水
2修筑水库
3开渠引水
4海水淡化，人工降雨
利用；1加强宣布教育，提高公民节水意识.
2 改进农业灌溉技术。
3提高工业用水的重复利用率。
⑧ 水资源开发利用
2.3.1 水资源开发利用现状
2.3.1.1 供水工程现状
蓄水工程：截至2000年桂林市区已建成水库10处，总库容1248.4×104m3，兴利库容825×104m3，其中有小（一）型水库三座（白竹境水库、五龙水库和官庄水库），总库容1106×104m3，小（二）型水库两处，总库容109.2×104m3。蓄水工程设计灌溉面积1.7455×104亩，设计年供水能力1445×104m3，实际供水量1225×104m3。
引水工程：截至2000年桂林市区引水工程10处，引水流量6.9m3/s，主要为青狮潭水库东、西干渠引水，共7处，引水流量4.8m3/s；三座引水坝（伍仙坝、黄金水坎和冠岩坝），引水流量2.1m3/s，设计年供水能力5901×104m3，实际供水量5654×104m3。
提水工程：提水灌溉工程247处，装机容量4261kW，设计年供水能力4908×104m3，实际供水量3096×104m3；工业、生活供水工程主要为自来水和自备水源，设计年供水量20258×104m3，实际供水量15368×104m3。
地下供水工程主要是城市自备地下水井。20世纪90年代以来，市区地下水供水能力基本稳定在15×104m3/d，5500×104m3/a。
2.3.1.2 现状年用水水平
2000年桂林市区城镇居民生活用水量5854×104m3，农村生活用水量736×104m3，合计生活用水量6590×104m3。
市区工业用水主要以低耗水工业主为，如通讯、制药、橡胶、机电等，相对地，食品行业、机械、无线电等企业耗水量较大。按万元产值耗水量计算，2000年桂林市区工业用水量为10944×104m3。
市区农业用水量7986×104m3，其中农业灌溉用水量7149×104m3，牲畜用水202×104m3，林渔业用水量635×104m3。
2000年桂林市区用水量统计结果见表2.2。
表2.2 2000年桂林市区用水量统计
生态环境用水是指为维持生态与环境功能和进行生态环境建设所需要的最小需水量[9、10]。目前，国内外的研究一致认为，在生态环境脆弱区生态保护的首要原则是生态需水必须优先得到满足，只有这样才能使生态环境不至于进一步退化。因此，生态环境需水估算问题就成为生态环境建设依据的重要基础。就桂林而言，生态环境需水主要是为保证漓江枯水期的最小流量，防治河道污染和旅游景观恶化，保护桂林生态环境等所需要的水量。每年秋冬季节是漓江的枯水期，时间长达6个月以上，干旱缺水，枯水期多年平均最枯流量为10.8m3/s，实测枯水期最小流量仅为3.8m3/s。为了维持河流枯水季生态基流及水质污染稀释自净需水量，根据我国在《制定地方水污染物排放标准的技术原则和方法》（GB3839—83）中的规定：一般河流采用近十年最枯月平均流量或90%保证率最枯月平均流量[11]。据1986～1995年漓江实测最枯月平均流量，可知漓江最小流量应维持在25.5m3/s以上。同时，为了满足旅游通航的最基本要求，需要达到30.0m3/s，需水量94608×104m3/a。据统计，漓江市区段流量低于30.0m3/s的年平均天数为45d，平均流量15.1m3/s，则需用水5793×104m3，才能达到最基本要求。
2.3.2 需水预测
2.3.2.1 生活需水预测
生活需水包括城镇生活需水和农村生活需水。
城镇生活需水量的大小取决于城镇规模经济发展水平、水资源条件及居民用水水平等因素，在一定范围内，其增长速度是比较有规律的，因而可以用综合分析定额法推求未来需水量。此方法考虑的因素是用水人口和综合用水定额。
农村生活需水按照水利部最新的《全国水资源综合规划技术大纲》（2002年8月制定）的规定，为了保持与产值计算统一口径，农村牲畜用水列入农业部门用水，故预测农村生活需水量时，只预测不同水平年农村人口需水量。
据《广西桂林市（计划区）水中长期供求计划报告》和《桂林市水资源保护规划》中桂林市城镇和农村综合用水定额，拟定桂林市区2005年、2010年和2020年城镇、农村生活用水定额见表2.3。
表2.3 桂林市区2005～2020年城镇和农村生活需水总量预测结果
2.3.2.2 工业需水预测
工业需水一般是指工、矿企业在生产过程中，用于制造、加工、冷却、净化、洗涤等方面的用水。桂林市区的工业主要有机械、电子电器、橡胶、医药、食品、建材、轻纺、化工等，多以低耗水的工业为主。
工业需水预测涉及的因素较多，直接的因素有万元产值需水量、水的重复利用率、节水工艺设备及水的价格等。在进行工业需水预测时，依照万元产值用水量和工业总产值进行预测。
据《广西桂林市（计划区）水中长期供求计划报告》和《桂林市水资源保护规划》中桂林市工业用水定额预测值，经计算得出桂林市区各水平年工业需水预测值（表2.4）。
表2.4 桂林市区2005～2020年工业需水量预测结果表
2.3.2.3 农业需水预测
农业需水预测包括农田灌溉和林牧渔业需水，桂林市区农业需水主要以农田灌溉需水为主。
农田灌溉需水。《广西桂林市（计划区）水中长期供求计划报告》中水稻灌溉定额采用青狮潭灌区灌溉定额，旱作物灌溉定额参照1996年广西区水利电力厅提供的用水定额参考值，结合桂林实际情况，提出降水保证率为95%情况下（中干旱年份）的灌溉定额（表2.5）。
表2.5 桂林市区2005～2020年农田灌溉需水量预测结果
牲畜用水量的预测有两种方法：一种是畜牧业的产值和万元产值用水量计算；另一种就是常见的定额法，按照牲畜数量和用水定额来确定。为与前述方法保持一致，依然采用定额法计算，各水平年预测结果见表2.6。
表2.6 桂林市区2005～2020年牲畜需水量预测结果
林（主要指经济林）、渔业在今后20年内，基本保持现有发展水平，需水量基本维持在635×104m3。
农业需水总量即为农田灌溉需水量与林牧渔业需水量总和，2005年、2010年、2020年农业需水量见图2.4。
图2.4 桂林市区耕地面积和农业需水量预测
2.3.2.4 第三产业需水预测
随着城市化步伐的加快，第三产业所占的比重愈来愈大。桂林市区第三产业产值已超过第一、第二产业，成为经济的主导和支柱，同时，第三产业用水量也势必会增加，成为不可轻视的用水部门。根据新的水资源综合规划大纲，要把第三产业作为一个重要的用水部门进行预测。利用综合分析定额法，依据不同水平年的第三产业产值和万元产值用水定额，预测第三产业需水量。
据《广西桂林市（计划区）水中长期供求计划报告》和《桂林市水资源保护规划》中桂林市第三产业用水定额预测值得出桂林市区各水平年第三产业需水量预测值（表2.7）。
表2.7 桂林市区2005～2020年第三产业需水量预测结果
2.3.2.5 生态需水预测
随着社会的发展，市镇用水（市镇用水包括生活用水、工业用水和第三产业用水，均由自来水公司和自备水源解决）增加，将增加抽取漓江的水量，致使漓江流量减少。2000年自来水公司和自备地表水水源日供水量50.7×104m3，相当于漓江5.9m3/s的流量；初步预测，到2005年日供水量60.5×104m3，相当于漓江7.0m3/s 的流量，增加1.1m3/s的流量，生态用水6221×104m3；2010年日供水量70.5×104m3，相当于漓江8.2m3/s的流量，增加1.2m3/s的流量，生态用水6687×104m3；2020年日供水量75.5×104m3，相当于漓江8.7m3/s的流量，增加0.5m3/s的流量，生态用水6882×104m3。
2.3.2.6 总需水预测
以2000年为基准年，根据桂林市国民经济和社会发展宏观目标，按多种因素之间的定量关系，分析不同水平年的需水量，预测结果见图2.5和图2.6。
图2.5 桂林市区2005～2020年需水预测
2.3.3 供水预测
2.3.3.1 地表水供水预测
2000年桂林市区内供水工程有蓄水工程10座，总库容1248.4×104m3，设计可供水量为1455×104m3，现状年供水量1225×104m3；引水工程10处，引水流量6.9m3/s，设计可供水量为5901×104m3，现状年供水量5654×104m3；提水灌溉工程247处，装机容量4261kW，设计可供水量为4908×104m3，现状年供水量3096×104m3。
规划续建扩建、挖潜配套水源工程，年可供水量为968×104m3；规划新建工程雁山区放胆里水库，总库容180×104m3，年可供水量为202×104m3。
图2.6 桂林市区各需水量比例变化预测
自来水厂3处，装机容量10526kW，设计流量4.11m3/s，设计供水能力12958×104m3，日可供水量为35.50×104m3。规划新建琴潭水厂，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；新建城北水厂，2010年日可供水量15×104t，2020年日可供水量20×104t。
自备水源（包括地下水）逐年减少使用，由供水量29.5×104t/d依次减少至2005年25×104t/d、2010年20×104t/d、2020年15×104t/d。
2.3.3.2 地下水供水预测
市区地下水天然资源十分丰富（表2.8），总补给量达4.1×108m3/a，补给强度一般在（65～87)×104m3/（a·km2），平均补给强度为73×104m3/（a·km2）。在天然资源中，以降雨入渗补给为主，占总补给量的83%，其次是稻田回归入渗补给和渠道渗漏补给，分别占总补给量的5.5%和4.8%。
表2.8 桂林市区地下水天然资源
市区地下水开采资源总计2.12×108m3/a，开采强度在（31.29～40.35）×104m3/（a·km2），平均开采强度37.48×104m3/（a·km2）。可见市区地下水开采资源小于天然补给资源，开采资源占补给资源的51.2%，补给保证程度较高。
市区主要是利用地表水，地下水开发利用程度普遍较低，2000年开采量为5215×104m3/a，仅占开采量的24.6%，有较大的开发前景。但是由于岩溶水的开采易引起岩溶塌陷，不宜增大开采量，应保持15×104m3/d的开采量。
2.3.3.3 旅游通航补水预测
漓江在枯水季节时，河床主航道的水深、宽度和曲率半径都满足不了现有旅游航船，影响了漓江旅游。为了拥有较好的航运条件，保证顺利通航，要求河道流量不低于30m3/s。
桂林市自20世纪80年代以来，就坚持不懈地开展漓江补水。青狮潭水库作为漓江一期补水工程于1989年起实现漓江补水，使漓江枯水期流量达到30m3/s，至2000年补水水量平均为12400×104m3/a。
目前，已启动第二期补水工程，包括：在灵川大圩潮田河上游新建的思安江水库，设计库容9420×104m3，年补水量7776×104m3，补水保证率95%，补水流量10m3/s时可补水150d，补水路途28km，补水由大圩汇入漓江；在兴安漠川河已建成的五里峡水库，每年可向漓江补水7470×104m3，经南干渠向漓江支流灵河上游补水，补水路途105km，补水由榕江镇汇入漓江，补水流量5m3/s；新建兴安小榕江拦河坝、引水渠及8km长隧道，将小榕江水引入青狮潭水库进行调蓄后向漓江补水。在近期（2005年）满足城市供水60×104m3/d、灌区灌溉用水、下游防洪蓄水要求的前提下，可向漓江补水14974×104m3/a（以出库断面计），补水目标由30m3/s提高到35m3/s。共可实现向漓江补水31864×104m3/a，补水目标流量加第一期30m3/s，凑补至50m3/s。
2010年前将实施第三期补水，其项目为斧子口水库补水9200×104m3，川江水库补水4200×104m3，补水流量合计15m3/s。漓江流量将凑补至65m3/s，到2010年向漓江补水量为45264×104m3。
2020年底水库补水15604×104m3，补水保证率95%，补水流量12m3/s，漓江流量将凑补至77m3/s。
桂林市区2005～2020年供水预测见表2.9。
表2.9 桂林市区2005～2020年供水预测表（单位：104m3）
2.3.3.4 水资源供需平衡态势分析
对应着社会经济发展预测基本情景，桂林市区2005～2020年水资源供需平衡结果见表2.10。可以看出，随着市区工农业的发展和城镇化进程的加快，如果仅靠现有技术向漓江取水和利用地下水，在2020年将出现缺水现象，表现在市镇用水紧张上缺水2055×104m3，2020年以后的缺水量将进一步加大，届时水资源将严重制约桂林市区社会经济的可持续发展。造成缺水的原因主要是因为供水工程不配套、不完善，实际供水能力达不到设计供水能力；蓄水工程较少，调节能力较低，引水工程又无调节能力，丰水期水不能蓄存起来而白白流走，枯水期则河流来水量小，用水得不到满足。
表2.10 桂林市区2005～2020年供需平衡分析表（单位：104m3）
⑨ 怎样合理开发和利用地下水资源
地下水是大自然赋予人类的财富，它水质好，供给稳定，在地下渗流、贮藏，有多年丰歉调节的作用，还有取用处理成本低的特点，然而在无控制地开采地下水过程中，超采地下水所导致的多种人为灾害同时产生。在节水工作被提升到城乡可持续发展的高度时，如何解决超采地下水的问题也被重视起来。
最近，记者采访了城市建设研究院顾问总工程师宋序彤，他认为，在水文地质条件较好的地区，地下水从来就是城镇供水优先考虑的水源。这是由于地下水自身形成、贮存和循环特征所决定的。宋序彤提供了如下一组欧洲国家多年取用地下水用于供水的资料。
表中数据表明，这些国家常年取用地下水作供水水源，在供水中所占的比例都在一半以上。这些国家之所以能多年稳定地取用地下水，关键是在开发利用过程中做到采补平衡。许多国家在严格控制地下水开采量的同时，还采取多种措施加大对地下水的回灌补给。如德国建立了许多雨水集中人工回灌补给和天然渗流补给的设施，同时立法要求，对一些新的大型建设项目要求采取多种措施，对雨水进行贮存、再利用、回灌或通过绿地渗流补给地下水，保证在相应频率暴雨出现时，不向外径流排放雨水。对排放雨水征收高额雨水排放费。为不破坏地下水原有渗流徊路，德国在大体量深基础的建筑物基础中还埋设必要的管道，保证地下水的畅流。瑞士苏黎世采用工程设施将大量河水经处理后，通过回灌井补给地下水，再在地下水渗流下游地区取用地下水；美国采用反渗透法处理后的脱盐水回灌地下，补充地下水等。
我国的河北、内蒙古、山西、山东和陕西等省、区也有丰富的地下水资源，以地下水作为城市供水水源的供水设施能力占总供水能力的比例分别为73.8%、63.9%、70.0%、52.5%和53.8%，然而近年来可取到的地下水量却在逐年衰减。这是由于在城镇生产和建设活动中，一方面建设了大量混凝土建筑和不透水铺装地面和路面，破坏了原有地下水的补给条件，另一方面又不断增加地下水的开采量，使得地下水位不断下降，形成大面积漏斗。许多大、中城市还出现了地面沉降等一系列超采地下水造成的地质灾害。
宋序彤认为在开发利用地下水方面我国与一些发达国家相比还有一些差距，首先还是认识上的差距。目前我们的认识主要还是多立足于控制开采量，减少地下水位下降幅度，防止地面沉降等地质灾害上，还没有把对地下水的开发利用作为是对一种不可替代的生态资源自然循环过程的参与，必须精心对待的高度来认识。在立法和管理上还是多注重用行政手段限制地下水的开采量；多年来开发利用地下水须交纳的水资源费始终远低于使用自来水的费用，事实上价格机制始终保持着对地下水过量开采的引导；在鼓励对地下水补给和保证地下水循环过程不受破坏的相关法规和管理措施还很不到位。这些问题政府有关部门应该重视起来。
全社会都应该对地下水资源的开发利用有一个正确的认识。不能简单地限制使用地下水，而是应该科学的取用。如果按照客观规律取用地下水，我们不仅能保持地下水的自然循环，同时还能使地下水成为我们稳定的供水水源，并且，还应该将其列为供水水源的优先考虑之列。
⑩ 青岛市地下水资源的保护与开发利用途径
袁西龙
（青岛地质工程勘察院，青岛266071）
作者简介：袁西龙（1964—），男，高级工程师，主要从事水文地质、环境地质和计算机技术应用研究。
摘要：山东省青岛市是一个水资源较贫乏的地区，地下水资源分布不均，本文通过对青岛市地下水资源的开发历史、现状，以及由于地下水资源的不合理开发引起的环境地质问题的发生、发展、动态变化、采取的治理对策等，总结地下水资源开发保护的一般规律，同时介绍海水入侵区地下水用于海洋水产养殖、城镇建筑区地下水用于地温空调等利用领域；以及在含水层透水性较差的裂隙水、含水层厚度较小的坡洪积区和花岗岩风化带增大单井出水量取水技术方法。
关键词：青岛市；地下水；开发利用；保护；地下水取水技术
青岛市地处山东半岛的西南部，东南濒黄海，周边与威海、烟台、潍坊接壤。青岛市是一个水资源较贫乏的地区，人均占有可利用水资源量为170m3，占全国人均水资源量的1/4；同时青岛市经济发展迅速，对水资源的需求也日益增加，增源与节流并重，是缓解青岛市供需矛盾的有效途径。
1 水文地质概况
青岛市地貌类型以低山丘陵、剥蚀-堆积准平原为主，并间有山间谷地、山前冲洪积平原，局部为中山（崂山）。根据不同地貌、水文地质特征将该区划分为三个水文地质区：①胶北低山丘陵水文地质区、②胶莱盆地水文地质区、③胶南-崂山中低山丘陵水文地质区（图1）。地下水类型有松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、喷出岩类孔洞裂隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水及块状、层状岩类裂隙水。①松散岩类孔隙水是青岛市集中供水的主要含水岩组，主要分布于大沽河、白沙河-城阳河、白马-吉利河、王戈庄河、洋河、周疃河、张村-李村河等大小河流中下游河谷平原和大泽山西南侧山前平原，含水岩组主要由第四系冲积、冲洪积层不同粒径的砂及砂砾石组成，厚度一般5～15m，单井出水量可达1000m3/d以上，其中大沽河、白沙河-城阳河下游河谷平原地下水为青岛市重要供水水源地，其可采资源量分别为7951×104m3/a、2367.6×104m3/a。②碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水岩组主要分布于平度、莱西，胶南王台也有少量分布，含水岩组为粉子山群中的大理岩，裂隙比较发育，深度一般限于100m以内，含较丰富的岩溶裂隙水，特别在构造及地貌条件有利地段，富水性强，单井出水量500～1000m3/d，水质良好。但因分布面积过小，供水局限性较大。③喷出岩类孔洞裂隙水含水岩组主要分布于即墨、胶州、莱西、城阳境内，含水岩组为青山群和王氏群中的玄武岩类，孔洞和裂隙比较发育，深度一般为30～50m，富水性较强，单井出水量为500～1000m3/d，且水质良好，可形成小的水源地为局部地区供水。④碎屑岩类孔隙裂隙水含水岩组主要分布于胶州、即墨、莱西等地，含水岩组为白垩系莱阳群、王氏群砂岩、砂页岩及凝灰质砂页岩，由于其孔隙和裂隙均不发育，透水性、富水性均很弱，单井出水量一般小于50m3/d。⑤块状、层状岩类裂隙水含水岩组主要分布于崂山、大泽山及胶南大片地区，含水岩组为花岗岩、花岗闪长岩、片麻岩、变粒岩、片岩等。风化带深度一般不超过30m，富水性弱，单井出水量小于30m3/d，局部构造裂隙密集带比较富水，单井出水量可大于100m3/d，最大可达500m3/d，但分布极不均匀，仅能为局部供水。
图1 青岛市水文地质分区略图
2 地下水资源开发及主要环境地质问题
2.1 地下水资源开发历史与现状
青岛市地下水作为城镇集中供水水源始于1920年，白沙河-城阳河下游最先作为青岛市供水水源地，至新中国成立初期日供水能力达3.0×104m3/d；在20世纪70年代以前，受经济技术水平的制约，地下水资源的开采量增长缓慢，到70年代后期，工农业发展加快，地下水资源的开采量也迅速增加，地下水资源的采补出现了负均衡，水位持续下降，80年代中期，大沽河、白沙河-城阳河水源地等区段均出现地下水降落漏斗，相继产生了不同程度的海（咸）水，90年代后期，通过减少地下水开采量，修建海水入侵截渗墙、河道内修建橡胶滚水坝拦蓄地表水以增加地下水补给量等一系列措施，海水入侵得到了有效控制。青岛地区多年平均地下水可采资源量为6.3436×108m3/a，2002年天然补给资源量为5.0586×108m3，2002年地下水实际开采量6.1098×108m3，占总淡水供水量的54.17%，1989年开采量为历史最高值，达6.78×108m3，1999年开采量为近年最低值，为5.38×108m3。青岛地区多年开采实践基本反映了区内地下水的开采水平和调蓄能力，可看出青岛地区地下水资源开发利用程度较高，基本为采补平衡，但由于城乡布局差异和需水量不同，一些地区开采量过大，形成地下水降落漏斗，同时有些地区开采量较小，仅有少量用于农村居民生活用水，地下水资源还没有得到充分开发。
2.2 地下水资源开发有关的环境地质问题
2.2.1 海水入侵
自20世纪70年代后期至90年代初期，在多数富水地段地下水资源均出现超量开采，出现地下水降落漏斗，在各河流下游近海地段，均发生了不同程度的海水入侵。最严重的是在80年代中期，海（咸）水入侵导致大批机井报废，粮田荒芜，水质恶化；90年代后入侵区附近开采量大幅度减少，降水量较80年代增多，使地下水位有不同程度回升，部分漏斗平复，海（咸）水入侵势头得到减缓，入侵面积略有退缩。2002年为特枯年，部分地区地下水位持续下降，入侵面积又有所扩大。目前青岛市海（咸）水入侵主要发生在大沽河下游、白沙河-城阳河下游、洋河下游、黄岛辛安、平度新河-灰端口一带，2002年6月各地入侵面积见表1。
表1 2002年6月青岛市海（咸）水入侵现状分布面积
2.2.2 水质污染
工业的快速发展，使城镇生活污水、工业废水的排放量加大，农业的发展，使农药、化肥的施用量也不断加大，在污水处理技术、设施、有关法律尚不完善的时期，河流遭到了严重的污染，而受污染河水补给地下水，造成地下水质的污染。区内地下水水质超标的指标主要有
图2 大沽河水源地受污染地下水主要阴离子组成饼图
除工业废水污染外农业污染更是不可忽视，地下水
3 地下水资源保护及环境地质问题的治理对策
针对地下水资源开发过程中存在的问题，有关部门经过勘查、研究，提出并实施了相应的治理措施。
3.1 海水入侵的治理
3.1.1 地下截渗墙
为了保护大沽河水源地，增加大沽河水源地的可采资源量，经过1985～1986年的大沽河水源地供水水文地质勘察和1990年大沽河地下水库勘查工作，于1997～1998年由青岛市政府投资兴建了大沽河水源地小麻湾截渗墙工程，截渗墙全长14.2km，采用连续摆喷法，摆喷深度到达含水层底板，从而截断了墙下游海（咸）水的倒灌，使海（咸）水的入侵现象得到遏制，为更好地发挥好大沽河水源地的供水能力提供了工程措施保障。2001年又开展了白沙河下游兴建地下截渗墙的可行性研究工作。
3.1.2 河道下游修建橡胶滚水坝
白沙河-城阳河下游水源地在发生海水入侵的20世纪80年代，即开展了海水入侵的专项水文地质调查工作，其后在白沙河河道兴建了多处橡胶滚水坝，拦蓄河水，增加地下水补给量，并且相应调减地下水开采量，使地下水降落漏斗逐渐缩小，有效减缓了海水入侵的速度。另外大沽河、王戈庄河、洋河等河道上均修建有拦蓄河水的橡胶滚水坝，起到了对地下水的人工补源作用。
3.1.3 河道下游修建（防潮溯河倒灌）拦水闸
当风暴潮、大潮到来时，在河口未有阻水构筑物的情况下，海水会顺河上溯，并补给地下水，这也是造成海水入侵的另一原因，在海水顺河上溯严重的河口，选择适当位置兴建了拦水闸，既可阻挡海水，又可拦蓄淡水，增加地下淡水的补给量，对防止海水入侵也起到了重要的作用。另应禁止河床挖砂，以免降低河床，导致海水上溯距离加大，防止覆盖层破坏而加大海水入渗速度。
3.2 地下水污染的治理
3.2.1 通过立法手段建立水源地保护区
青岛市通过立法手段，颁布实施了《青岛市生活饮用水源环境保护条例》，条例规定已划定和公布的生活用水水源地受到法律的保护，并且明确禁止了排放、堆放、建设等有关的七种行为；首次公布的地下水源保护区有11处，分别有大沽河、即墨武旗端口、即墨东关、即墨东障、即墨马山、平度云山丈岭、胶州店子河、胶南巨洋河、城阳白沙河、胶州北关玄武岩区，保护区设有明确的地理界线和标志，使保护水源有了法律依据，对保护地下水源起到积极的作用。
3.2.2 污染源治理
自1998年开始，青岛市通过制订相关法规，重点对大沽河流域进行了污染源治理，对河道两岸27家重点废水超标排放企业进行限期治理，并对16家企业进行了关停并转，取缔小型采选矿点540个，目前，已建立日处理污水能力5×104m3/d的污水处理厂6座，在上述措施的治理下，大沽河、白沙河等河流水质有了明显好转，地下水污染程度减轻，但距根治污染、恢复地下水质尚有很大的距离。
4 不同水质的地下水资源应用于不同的产业或领域
4.1 海水入侵区地下咸水资源开发用于水产养殖
青岛市具有730 km的海岸线，海产品丰富，海洋水产养殖业发达，以往海洋水产养殖业主要利用海水，但海水随不同季节水温有较大的变化，水温对海产养殖特别是海产育苗有较大的影响，水温过低需要用锅炉加温，增大了建设投资与运行成本。在海岸线附近，均分布有宽度不等的原生或由人为因素诱发的海水入侵（咸水）带，近年来，海产养殖业开始打井开采近海岸线的地下咸水进行海产养殖，其恒定的水温、良好的水质比直接利用海水具有明显的优越性，这一技术得到了迅速的推广应用。
4.2 城镇或工业区内地下水资源开发用于地温空调
青岛市为了减少空气污染，取缔单位自备取暖锅炉，推广应用地温空调，采用浅层地下水作为热能水源，该区浅层地下水水温14℃左右，为长期稳定地利用，建设地温空调需施工2口水井，其中一口用于抽水，另一口用于注水，抽出的地下水经空调设备进行热能转换后，排出水的温度在7℃左右，并通过注水井回灌到含水层中，两口井保留一定间距，以使回灌到含水层中的较低温度的水能够充分吸收地温，再升温到14℃左右，达到循环利用的目的。
5 弱含水层增大单井出水量取水技术方法
青岛市除小范围的河谷、山前冲洪积平原区、大理岩岩溶富水区和玄武岩孔洞裂隙水富水区以外，大部分地区含水层或含水构造导水性差，普通井型很难取得满意的单井涌水量，这些地区虽然有较充足的补给资源，但受取水技术的限制，地下水资源开采利用程度低，在此类地区内有两种取水技术方法较成功地实现了增大单井出水量的目的，并且其建井成本较低，值得推广应用。
5.1 大口井开采基岩裂隙水
青岛市境内的大口井直径一般5～50m，井深一般10～15m，单井涌水量一般500～2000m3/d，主要在花岗岩、变质岩等裂隙水分布区内，成井方法一般为人工或机械露天开挖，然后进行石砌护壁；主要应用于农田灌溉，少量大口井也用于城镇集中供水，胶南市水厂在山前坡洪积平原区成功施工了一口直径50m大口井，用于城镇生活集中供水，日供水量2000～5000m3/d。大口井增大出数量的水文地质原理为：在其他条件不变的情况下大大增加了过水断面面积，从而增大了含水层流入井内的水量。大口井的主要优点是：能够在弱含水层内取出较多的地下水，提高单井用水量，便于开采与管理。主要缺点是：①水量随季节变化较大，特枯年水量减少；②由于井的口径较大，灰尘或其他杂物易随风落入井内而影响水质。改进方向：通过在井内回填砂砾石，制造人工含水层，在井底部埋设水平集水管，直接在集水管内抽取地下水。这样可达到两个目的：①易于管理，保障水质；②少占耕地，保护自然景观。
5.2 小径井群开采弱含水层孔隙水
小径井群取水方法是将多个小口径的井，通过一根连接水管（水平集水管）将其并联在一起，形成一个统一的出水口，采用真空对口抽水泵开采地下水。小口径井的直径一般为5～8cm，成井深度一般10～15m，水平间距一般不小于2m，小口径井的个数一般3～6个，视含水层导水性、拟开采的单井水量而定。该井型在平度市东北部山前、山间坡洪积平原地带农田灌溉应用较多，取得了较好的取水效果。
6 结语
青岛市地下水资源的开发经过了从无序到有序的历程，同时也经历了产生环境地质问题到治理环境地质问题、对地下水资源保护不够重视到立法保护的过程，取得了一些成功的经验，但对区内水文地质环境的恢复治理、达到地下水资源可持续开发利用的目标仍然任重道远。本文介绍的地下水资源的应用途径及取水技术方法，旨在行内能够继续对地下水资源的应用途径及弱含水层取水技术方面进行探讨，更好、更广泛地开发利用地下水这一可再生资源，为经济发展服务。
参考文献
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徐军祥，康凤新.2001.山东省地下水资源可持续开发利用研究.北京：海洋出版社.
张永波等.2001.水工环研究的现状与趋势.北京：地质出版社.