格尔木市水资源优化配置研究

格尔木市水资源优化配置研究
李颖智
佟元清
张森琦
等
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考虑到格尔木河流 域生 态环境 的脆 弱性 , 参照 国际 标准 , 格尔木河水资源开发利用率不得超过 40% , 即 3. 128 亿 m 3 , 否 则会影响河流的生态环境。据统计 , 2006 年格尔木 地表水资源 的利用量为 2. 69 亿 m 3 , 占格尔木多年平均径流量的 33. 66% , 尚有一定的开发潜力。 2. 1. 3 回用水资源量 格尔木市污水处理厂现已建 成投产 , 其 污水处 理能力 达 5 万 m 3 / d 。污水经过二级 处理后 , 可 用于 农田 灌溉 和生 态环 境 用水。2010 年格尔木市污水回用资源量为 0. 18 亿 m3 。
量 2 626. 9 mm, 多年平均降水量 43. 4 mm 。 格尔木市水资源比较丰富 , 主要 来自于格 尔木河。格尔 木 河发源于昆仑山北坡 , 上游的雪水河 与昆仑河 2 大支流在昆 仑 桥附近汇集以后 , 由南 至北 流经 格尔木 市 , 最终 注入达 布逊 湖 ( 见图 1) 。格尔木河 流域现 有地表水 资源 7. 99 亿 m , 地下 水 资源 6. 442 亿 m , 其中地表 水资源 与地下 水资 源重复 量 5. 99
2 格尔木市水资源供求分析
2. 1 格尔木市水资源供给分析
考虑到格尔木 市污 水 处理 厂 于 2007 年 5 月 正式 投 入 运 营 , 为格尔木市 增加了 可供 利用的 水资 源。在 2010 年 格尔 木 市的可供水资源有地下水资源、 地表水资源、 回用水资源。 2. 1. 1 地下水开采量 格尔木市处于昆仑山前冲洪积平原上 , 山前 巨厚的第四 系 含水层蕴含了丰富地下水资源 , 总量为 6. 442 亿 m 。 据统计 , 2006 年格尔木市地下水开 采量为 0. 287 亿 m , 只占地 下水 总 资源量的 4. 45% , 总体开采程度较低。 目前 , 格尔木市地下水设计 最大供 水能力 28. 41 万 m / d, 水源地有市自来水公司 二期 水源地、 盐 湖西 水源地、 盐 湖集 团 水源地、 格尔木炼油 厂生 活水源 地、 铁路 水源地、 大 水沟、 尕拉 滩供水水源地、 驻格部队及零星分布 的水源地。 在现有水源 地 不增加的情况 , 格尔木市地下水 最大开采 量为 1. 037 亿 m 3 , 占 地下水总资源量的 16. 1% , 尚有进一步增 采的空间。 2. 1. 2 地表水可利用量
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1 格尔木市水资源概况
格尔木市位于柴达 木盆 地南缘 的中 部地 区 , 南 依昆 仑山 , 北临达布逊湖 , 平均海拔 2 780 m, 处于干旱荒漠区和半干旱 荒 漠区之间。该区气候高寒干旱 , 少雨 多风 , 日照时间长 , 昼夜 温 差悬殊 , 属于典型的高原内陆盆地干 旱气候。据 格尔木与察 尔 汗气象站资料 , 格尔木市多年平均气温 4. 77 , 多年平均蒸 发
Optimal Allocation of Water Resources in Golmud City
LI Ying - zhi , TONG Yuan -qing , ZHANG Sen -qi , LIU Zhen -ying , GUO Yan -wei
2. Shijiazhuang U niv ersity of Economics, Shijiazhuang 050031, China) Abstract: With the development o f cities, G olmud City demands mor e and mo re w ater resources. T he allocatio n o f w ater resources and pro tection of env iro nment is v ery impo rtant to Go lmud City. T his paper pr edicts the w ater supply and demand o f G olmud Cit y in 2010, w hich is based o n the dev elo pment of w ater r eso urces sit uation of Go lmud City in 2006 and the dev elopment planning o f Go l mud City. T he objective is t o max imize economic and social benefits. T he autho rs have pr esented the optimal allo cat ion pro gr am o f water resources of G olmud City in 2010, established an o pt imal allocatio n model of w ater with g oal pro gr amming, solved the pr o g ramming model by G L PS softw are. T he r esults sho w that the prog ram has no t only achiev ed the go als set, but a lso met the water needs of var ious depart ments of G olmud City in 2010. Finally , some sug gestio ns are made for t he dev elo pment of water resources o f Golmud City in this paper. Key words: o ptimal a llo cation; goa l prog r amm ing ; w ater resources; G olmud City; GL PS softw are 成面积 32 km2 , 全市人口 27 万 , 其中城市人口占 90% 以上 [ 1] 。 由于城市人口迅猛增长和工业高速发 展 , 对 当地水资源 的 需求量越来越大 , 水资源供需矛盾与 水环境问 题日益严重。 合 理开发利用水资源 , 支 持国 民经 济的发 展 , 保护 当地脆 弱的 生 态环境 , 对格尔木市的可持续发展有 着重要的 意义。本文针 对 格尔木河流域范围内格尔木市市区进行水资源优化配置研究。
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亿 m , 水资源总量为 8. 442 亿 m 。
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2. 2
格尔木市水资源需求分析
2010 年格尔木市需水量包 括生活 需水量、 工业 需水 量、 农
业需水量和城市环境需水量。随着经济的 发展 , 格尔木市的 需 水量也将不断的变化。 2. 2. 1 生活需水量 格尔木市生活需水量 包括 城镇生 活需 水量 和农村 生活 需 数量。据资料 , 2006 年格尔 木市 区常驻 人口 16. 2 万人 , 其 生 活用水 1 031. 39 万 m3 ; 农村人口 3. 9 万人 , 其生活用水量约 为 70 万 m 3 。在第 5 次人口普查的人口 平均增长 率上 , 2010 年 格 尔木市人口达到 35. 08 万人 , 其中城市人口占 90% 以上。在 人
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摘
要 : 随着经济的发展和城市的扩张 , 格尔木市对水资源的需求量日益增加 , 合理开发配置水资源 , 维持当地生 态
环境平衡 , 对格尔木市的可持续发展有着重要的 意义 。在 2006 年格尔 木市水资 源开发利 用情况 的基础 上 , 结 合格尔 木 市的发展规划 , 预测了 2010 年格尔木市的水资源供求关系 。 以生态效益和社会效益最优化 、 经济效益最大化 为目标 , 提 出了 2010 年格尔木市水资源优化配置方案 。 利用目标规划法建立了优化配置模型 , 使用 G LP S 软件对模 型进行了编 程 求解 。结果表 明 : 该配水方案实现了各项预期目标 , 满足了 2010 年格尔木市各部门的用水需求 。最 后 , 对 格尔木市水 资 源发开利用提出了几点建议 。 关键词 : 优化配置 ; 目标规划法 ; 水资源 ; 格尔木市 ; G L PS 软件 中图分类号 : P 641. 8 文献标识码 : A
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文章编号 : 1007 -2284( 2011) 02 -0046 - 04
中国农村水利水电
2011 年第 2 期
格尔木市水资源优化配置研究
李颖智 , 佟元清 , 张森琦 , 刘振英 , 郭彦威
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( 1. 中国地质调查局水文地质环 境地质调查中心 , 河北 保定 071051; 2. 石家庄 经济学院 , 石家庄 050031)
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( 1. Center for Hy dr og eolo gy and Envir onmental Geo log y, CGS, Baoding 071051, Hebei Pr ov ince, China;
0 引
言
格尔木市地处青藏高原东北部 , 辖 区由柴达 木盆地中南 部 和唐古 拉山 地区 2 块 互不 相连 的区 域组 成 , 总面 积 11. 89 万 km 2 。从 1980 年建市至今 , 格 尔木市 迅速崛 起为一 个以 盐化、 石化为支柱产业的新 兴工业 城市。格 尔木 市市 区位于 格尔 木 河冲积平原上 , 城市总体规 划面积 52 km 。据资 料 , 现市区 建
图 1 格尔木河干流示意图 Fi g. 1 The Gol mud ri ver main diagram
均用水量维持 2006 年水 平不变 的情况下 , 2010 年格尔 木市 生 活需水量为 0. 23 亿 m 3 , 其中城镇 生活需 水量为 0. 223 亿 m 3 , 农村生活需水量为 0. 007 亿 m 3 。 2. 2. 2 工业需水量 格尔木市工业需水量包括一般工业用 水和盐湖工 业用水。 通过对格尔木市所属大中 型企 业用水 量和 在建 项目预 计用 水 量的调查 , 确定格尔木 市的 主要 工业企 业生 产能力、 用 水量 现 状指标 , 来预测格尔 木工业需 水量。据 统计 , 2006 年格 尔木 市 工业用水量为 0. 849 亿 m 3 , 其中一般工业用水为 0. 249 亿 m 3 , 盐湖工业用水 0. 6 亿 m 3 。预 计到 2010 年青 海盐 湖集 团二 期 工程建成投产 , 格尔木市工业需 水量将达 到 1. 802 亿 m 3 , 其 中 一般工业用水为 0. 402 亿 m 3 , 盐湖工业用水 1. 4 亿 m 3 。 2. 2. 3 农业需水量 格尔木市农业需水量包括灌溉需水 量、 畜 牧需水量。据 统 计 , 2006 年格尔木市灌溉定额为 4. 065 m 3 / hm 2 , 灌溉水利用 系 数仅为 0. 1, 灌溉用水 量为 2. 058 亿 m3 ; 畜 牧用 水量 为 0. 003 亿 m3 。 按照格尔木河流域 水利 综合 规划 , 近期 至 2010 年 格尔 木 灌区总面积 0. 435 万 hm 2 保 持不 变 , 灌 溉定 额 为 1. 4 万 m 3 /
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根据国际 标准 , 在不 影响生态 环境的 前提下 , 流 域水资 源 利用率一般不超过 40% , 我国 多采用 60% ~ 70% , 但 考虑到 格 尔木流域内生态 环境 比 较脆 弱 , 应 控制 水资 源 利用 率不 超 过 45% [ 2] 。据 统计 , 2006 年格尔木市总用水量 2. 975 亿 m 3 , 水 资 源利用率为 35. 24% 。格尔木市的水资源开发利用 尚有一定得 潜力。
收稿日期 : 2010 -11 -27 基金项目 : 中国地质调查局地质调查项目 青藏 铁路沿线水文地 质 环境地质调查评价 ( 1212010818080) 。 作者简介 : 李颖智 ( 1982 - ) , 男 , 工程师 , 硕士 , 主要从事水文地质、 环 境地质方面研究。 E - mail : liyingzh i198258@ 168. com 。