浙江省海島地區(qū)供水配置探討.doc

浙江省海島地區(qū)供水配置探討陳國偉（浙江省水利水電勘測設計院 浙江 杭州 310002）摘要：浙江省海島占全國的43，148個住人海島中，人口149.2萬，面向海洋經濟的發(fā)展要求加快海島基礎設施的建設。供水作為海島發(fā)展基礎保障要先行。本文根據不同的海島分類，以及不同供水辦法的性質成本等特點，提出了“自力更生、因島制宜”解決海島地區(qū)偏遠漁農村用水問題，加快實施大陸引水解決海島用水危機，適當開展多元化供水補充淡水供給方式，著手研究新淡水資源確保海島長遠發(fā)展需要的配置，對不同類型的海島提出了不同的具體供水配置。關鍵詞：水資源 配置 浙江省 海島 一、浙江省海島基本情況浙江省海島星羅棋布。全國大潮平均高潮位以上面積大于或等于500m2的島嶼有6961個（臺灣、香港、澳門及其所屬的410個海島除外），我省轄區(qū)以內有3061個，占全國的43%，分別屬于舟山市、嘉興市、寧波市、臺州市以及溫州市。從市、縣（區(qū)）分布上看，舟山市最多，占1383個，臺州市687個，寧波市527個，溫州市435個，嘉興市29個。全省海島按行政區(qū)劃分布見表1。表1 浙江省海島行政區(qū)劃分布表舟山市嘉興市寧波市臺州市溫州市嵊泗縣404海鹽縣11奉化市22玉環(huán)縣136瑞安市91岱山縣404平湖市18鄞 縣4三門縣122蒼南縣84普陀區(qū)454.5寧海縣42溫嶺市169平陽縣64定海區(qū)120.5象山縣419黃巖市25甌海區(qū)1鎮(zhèn)海區(qū)5臨海市138樂清市9北侖區(qū)35椒江市97洞頭縣186小計1383小計29小計527小計687小計435注：舟山本島分別屬于普陀區(qū)、定海區(qū)均按半個計。全省3061個海島中，到2003年，常年有人居住的海島有148個，占全部海島總數的4.8%，總人口149.2萬人。常年居住人口在5.0萬以上的（包括5.0萬）海島6個，共有人口95.0萬，占海島全部人口的63.7。常年居住人口在15萬的海島有13個，人口29.6萬人，占海島人口的19.9，常年居住人口在100010000人之間的海島64個，人口22.3萬人，其余65個海島常年居住人口在1000人以下，人口小計為2.26萬人，占全部海島人口比例的1.5。海島按居住人口分類見表2。表2 浙江省海島按人口分類序號分類數量人口(人)比例備注15萬人以上695009363.7%舟山、岱山、玉環(huán)、洞頭、衢山、六橫2萬人以上5萬人以下1329619619.9%金塘、桃花、蝦峙、朱家尖、小長涂、泗礁、大門、霓嶼、靈昆、高塘、南田、大榭、梅山31000人以上10000人以下6422270814.9%冊子等64個51000人以下65226271.5%里釣山等65個合 計1481491624二、水資源開發(fā)特點（1）降水少，蒸發(fā)多，徑流形成少。浙江省海島平均年降水量9001500mm，和同緯度大陸地區(qū)比較海島地區(qū)多年平均降水量少530，偏少值在70500mm之間。同時浙江省海島地區(qū)多年平均水面蒸發(fā)量（以E601型水面蒸發(fā)器觀測值為準，下同）在9001200mm之間，和浙江省同緯度的大陸地區(qū)比較，海島地區(qū)水面蒸發(fā)量一般大100mm，個別大300mm，海島地區(qū)的陸面蒸發(fā)量比大陸地區(qū)的陸面蒸發(fā)量大10。正是因為海島地區(qū)降水少，蒸發(fā)多，形成徑流少。浙江省沿海島嶼多年平均年徑流深在200700mm之間，其中近海地區(qū)北部為550mm，南部為700mm；遠海地區(qū)北部為200mm，南部為350mm。海島地區(qū)的多年平均徑流深比浙江省大陸地區(qū)的多年平均徑流深少44。（2）地形地貌特殊，形成的徑流可利用的更少。海島地形地貌特殊，多為低丘陵山地，大多呈渾圓狀，產生的徑流向四周擴散，因而形成的徑流能夠有效匯集利用的更少。在海島地區(qū)缺少建設蓄水設施的適宜庫址，能建設的水庫其集水面積均非常小。由于天然水資源不足，一遇干旱，經常庫底朝天。（3）地下水賦存條件差，資源貧乏，利用困難。海島地區(qū)地下淡水水資源主要分基巖裂隙水和孔隙潛水兩類，主要靠大氣降水直接或間接補給。浙江省海島地區(qū)主要為中生代火山活動產物及古老變質巖系構成的丘陵，風化層不發(fā)育，土壤覆蓋淺，植被稀疏，巖石堅硬，地面切割微弱，裂隙不發(fā)育，地下水賦存條件差，主要依靠大氣降水補充，很少存在大陸古河道等補給方式，地下水水資源非常貧乏。一遇連續(xù)干旱，地下水隨地表水的干涸迅速枯竭。地下水位下降之后，又不能得到有效補充，地表回水稍處置不當，又會導致井水的污染。同時地下水分布零星，影響地下水賦存開采的因素眾多，人類活動（水庫的建設、其它井類工程建設）對地下水的活動有明顯的影響，出水點不穩(wěn)定，地下水不具備大規(guī)模、大面積開發(fā)利用的條件，一般只能滿足小型、分散的開采利用，且開采困難。（4）人口密集，人均水資源占有量非常之低浙江省海島地區(qū)，人口密集，水資源貧乏，人均水資源量非常低。全國人均水資源占有量為2400萬m3，浙江全省人均水資源量為2100萬m3，以浙江省6個海島縣為例，定海區(qū)人均水資源量808m3/人，普陀區(qū)547m3/人，岱山縣394m3/人，嵊泗縣149m3/人，玉環(huán)縣人均水資源為527萬m3/人，溫州市洞頭縣人均水資源為389萬m3/人。浙江省海島縣人均水資源占有見插圖1。24002100808547146394389527050010001500200025003000全 國全 省定海區(qū)普陀區(qū)嵊泗縣岱山縣洞頭縣玉環(huán)縣單位：m3/人年插圖1： 浙江省海島縣人均水資源對比圖（5）共享性差、調水、引水補給困難，單方水建設成本高。海島水資源一般均為單個海島占有，共享性差，調水補水困難。島嶼面積大的水資源相對豐富，越是面積小，偏遠的海島水資源越是緊張。三、解決海島缺水途徑及特點隨著海洋經濟的發(fā)展，近年我省海島地區(qū)用水增加迅速。解決海島地區(qū)缺水問題可以選擇的工程措施主要有：（1）本地水資源的開發(fā)；（2）大陸引水；（3）海水淡化等措施。1. 本地水資源開發(fā)（1）水庫工程水庫工程是本地水資源開發(fā)的常規(guī)但是最為主要的方式。經過多年建設浙江海島地區(qū)已經建成中型水庫1座，小(1)型水庫28座，小(2)型水庫190，10萬m3以下山塘1300余個，蓄水總庫容達到1.55億m3。舟山群島水資源開發(fā)利用達到了33.，舟山島基本接近40，玉環(huán)、洞頭水資源開發(fā)亦基本接近40，后續(xù)可供開發(fā)建設的庫址不多，能增加的供水量有限，由于海島特殊的水資源條件，繼續(xù)開發(fā)成本較臨近大陸地區(qū)成本高，預計該類水源的原水成本在2.03.0元/m3。（2）坑道井工程等各類水井坑道井建設適合海島-丘-島地形和地質條件，適用性強，既起集水作用又起儲存作用，且水質較好，一般無需凈化處理，即可飲用。為便于提水，可配備機電泵水設備。一般適合以村為單位建設管理?？拥谰乃粗饕獮榛鶐r裂隙水，單口容積為4002000m3，出水比較均勻，以自然村為單位建設，一般1000m3的坑道井在正常年份可以保證300人的飲用水。為保證水量，可采取地表徑流引水入井，通過對水量、水質、取水方便、環(huán)境衛(wèi)生和地形、地貌、巖層走向與傾角、裂隙發(fā)育等選址條件進行分析比較?？拥谰こ淌疽鈭D見插圖2。水井類工程的原水成本在5.010.0元/m3。插圖2： 坑道井工程示意圖（3）雨水資源利用海島雨水利用的工程主要是指將雨水停留在供水系統(tǒng)形成人工的截取儲存的方法，主要以屋頂、地面集流為主，主要用于農業(yè)灌溉用水或作為一般工業(yè)的用水的替代水源，海島地區(qū)目前對雨水的利用主要為零星家庭用集水系統(tǒng)等方式，見插圖3。該類工程的原水成本1015元/m3。插圖3： 家庭屋面集水系統(tǒng)示意圖2 大陸引水浙江省海島有地緣上的優(yōu)勢，大部分為大陸架的延伸島嶼，與大陸連接緊密，舟山島距離寧波大陸直線距離不足30km，玉環(huán)島已經在通過楚門半島與大陸連接，在另一側距離樂清20余km，距離最遠的嵊泗島距離大陸（上海南浦）最近距離在70km以內。大陸引水水量充沛，引水量大，有規(guī)模上效應。目前已經初步建成的海島大陸引水工程有舟山市引水一期工程，工程引水規(guī)模為1m3 /s（8.64t/d），多年平均可引水天數250天，多年平均引水總量2160萬m3。靜態(tài)總投資29257萬元，總投資31813萬元，原水水價為2.86元/m3。在抗擊2003年浙江省大旱中，從2003年8月21日工程正式啟用，日平均引水8.0萬m3，占舟山市城區(qū)供水的80以上。根據綜合分析，我省海島地區(qū)大陸引水距離在50km以內，引水成本在3.0元4.0元/m3。3 海水利用海島地區(qū)有豐富的海水資源，因地制宜采用各種方式利用海水資源是解決海島地區(qū)淡水資源短缺的一種有效的途徑。海水淡化優(yōu)勢是不受氣候影響，同時規(guī)模可大可小，可以靈活適合不同類型的海島。海水淡化有20多種方法，廣義講分為蒸餾法和膜法兩大類，最常用的蒸餾法有多級閃蒸(Multi-Stage Flash, MSF)、多效蒸發(fā)(Multi-Effect Distillation, MED)和壓汽蒸餾(Vapor Compression, VC)；膜法有電滲析(Electro dialysis, ED)、反滲透（Reverse Osmosis, RO）。目前在國內和國外比較常用的為反滲透法。浙江省在反滲透膜海水淡化方面已經積累一定的經驗。1982年嵊泗縣建成24t/d電滲析海水淡化試驗站；1997年嵊泗縣嵊山鎮(zhèn)建成500t/d反滲透海水淡化示范工程，2000年嵊泗縣建成1000t/d反滲透海水淡化示范工程。目前反滲透海水淡化工程部分投資在50006000元/t/d，噸水能耗在3.85.5kW.h之間，運行成本較高，原水成本將在5.56.5元/m3。隨著海水淡化技術的不斷進步，淡化規(guī)模化，產業(yè)化發(fā)展，以及國家對水資源開發(fā)項目實施優(yōu)惠政策（融資、電價、稅收等）等，海水淡化的各項費用還有望進一步降低，工程部分投資在40005000元/t/d，噸水能耗在3.53.8kW.h之間，原水成本可下降到5.06.0元/m3。四、結論和建議綜合海島地區(qū)水資源特點及其解決用水的各種措施及其成本以及海島自身的需水要求，解決海島地區(qū)水資源總體配置思路：“自力更生、因島制宜”解決海島地區(qū)偏遠漁農村用水問題，加快實施大陸引水解決海島用水危機，適當開展多元化供水補充淡水供給方式，著手研究新淡水資源確保海島長遠發(fā)展需要。（1）“自力更生、因島制宜”解決海島地區(qū)偏遠漁農村用水問題常年居住人口在1000人以下的65個海島，地處偏遠，但是根據經驗越是偏遠小島缺水越是嚴重。大陸引水等解決方法不能惠及到該類海島，海水淡化又不能形成一定的規(guī)模，針對這種情況，結合“大島建、小島遷”規(guī)劃，遷移部分不適合人居海島。對于那些因為各種需要特別是國防需要不宜搬遷的海島采用“自力更生、因地制宜”解決海島的漁農村生活用水問題。主要思路有三條：i 結合小型山塘、水庫的建設漁農村供水站；ii.一丘一島地形的島嶼一般以村為單位建設坑道井；iii.上述方法仍不能解決的用水困難戶建設家庭屋頂接水系統(tǒng)。（2）加快實施大陸引水解決縣級大島用水危機常年居住人口在5.0萬人以上6個海島，有5個為縣級以上行政區(qū)所在地，總人口95萬以上，占海島總人口的63.7以上，集中海島地區(qū)大部分人口、資源及經濟、社會活動，需水量大，缺水量亦大。采用大陸引水工程具有引水量大，補充水量豐富，且可形成一定的規(guī)模效益在經濟上有優(yōu)勢。舟山島考慮從引水寧波姚江引水，一期工程已經建成，繼續(xù)實施二期、三期引水工程。玉環(huán)島可以從永寧江、或者楠溪江流域引水。洞頭島可以從飛云江或者甌江引水，上述三島引水成本在3.04.0元/m3。岱山島、六橫島、衢山島考慮從舟山本島引水，屬于二次引水，引水成本在56元/m3左右，供水成本與海水淡化接近，但是考慮到居民對天然水的接受程度，仍然可以考慮采用引水解決用水。同時由于為二次引水，可能會造成需水時部分地區(qū)引不到水的情況，因此建議仍然建設一定規(guī)模的海水淡化系統(tǒng)。（3）適當采用多元化供水技術，補充淡水供給常駐人口在15萬的海島13個，以及常