济南市水资源规划课程设计Word文件下载.docx
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居民生活用水供需平衡分析14
区域总用水供需平衡分析15
6.规划控制措施17
规划原则17
对策及建议17
参考文献18
前言
自古以来，人类对水资源的开发利用就从未间断过，长期的实践使人们积累了丰富的知识，掌握了各种取水和用水的技术方法，有些方法一直沿用至今。
近些年来随着人口的增加，社会经济的快速发展，人类对水资源的需求骤然增加，同时不合理的开发和利用造成了水资源的严重短缺与浪费、水污染问题日益严重，这些已经逐步成为制约我国经济可持续发展和影响人民身体健康的重要因素。
在我国社会经济高速发展的新时期，水资源的合理开发与保护尤为重要。
如何应对水问题，不仅要靠科学技术和及经济出来保障，更要靠水行政主管部门的合理规划和科学管理。
水资源规划市水利规划的重要内容之一，不仅对水资源的开发利用起到重要的指导作用，同时也反映出决策者的之水、管水思想。
水资源供需分析就是要弄清区域或流域的供水、用水状况和发展前景，从而提出保证水资源供应的方案和措施，确保水资源供需平衡。
根据社会发展和国民经济各部门对水的需求，制定流域或地区的水资源开发和河流治理的总体方案。
包括确定开发治理目标，选定实施方案和拟定开发程序等工作。
水资源规划的成果既可作为编制水资源工程建设长期计划的依据，又可作为近期水资源开发利用和水资源工程设计的指导。
济南是水资源严重匮乏的城市之一，地下水限量开采，地表水严重不足，客水利用受到制约，生活、生产和生态用水的矛盾长期存在。
随着城市规模扩大、农村城镇化的推进和人民群众生活水平的提高，水资源短缺的矛盾将更加突出。
目前，济南市常年平均水资源总量约亿立方米，其中可利用的只有亿立方米，人均水资源量不足全国人均占有量的七分之一，水资源短缺已经成为影响经济社会发展的主要制约“瓶颈”。
同时，在济南市还不同程度地存在资源性缺水、工程性缺水、水质性缺水和管理性缺水问题。
干旱年份生活、生产用水与保持泉水喷涌的生态用水矛盾尤为突出，水体污染和水生态环境脆弱，面临着供水与保泉的双重压力。
本次课程设计是通过对济南市水资源开发利用的研究评价，巩固和掌握区域水资源供需分析的基本原理及应用条件，掌握评价水资源供需矛盾的步骤，进一步巩固在专业理论课上学习的水资源评价和保护的方法。
本课程设计报告书总共分为六章，在研究背景的基础上，了解地下水资源的开发利用状况，对地下水资源的开发利用现状（以2010年为现状年）进行评价并分析其存在的问题；
按行政分区和流域分区对地下水资源量进行分析计算，分析不同保证率下（50%，75%，95%）水资源量和允许开采量，进行了不同水源供给情景下的水资源供需矛盾分析；
综合评价论述了济南市水资源的开发利用，计算分析了地下水的供需耗排状况，最终整体给出建议和结论。
1.环境概况
自然环境概况
济南位于东经°
，北纬°
，在山东省中西部。
战国为齐历下邑。
汉置历城县，1930年设济南市，因其地处济河南岸，故名。
黄河即今大青河，原为济水故道，现山东省省会，黄河中下游和环渤海经济带南翼的重要战略城市，国务院公布的国家历史文化名城之一，山东政治、文化、经济、金融、教育中心，也是国家批准的沿海开放城市和十五个副省级城市之一。
济南军区和济南铁路局本部位于济南。
济南位于山东省中西部，具有4000多年的历史，是中华文明的重要发祥地之一，是闻名世界的史前文化——龙山文化的发祥地。
是“全国城市综合实力50强”和“全国投资硬环境40优”的城市之一。
第十一届全国运动会举办城市，和第七届中国（国际）园林花卉博览会的主办城市。
济南地处中纬度地带，由于受太阳辐射、大气环流和地理环境的影响，属于暖温带半湿润大陆性季风气候。
其特点是季风明显，四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季较为清爽，冬季气温低，但无严寒。
我国是世界上季风气候十分典型的国家，而济南市则是季风气候明显区域之一。
冬季亚洲大陆北部形成了蒙古高压，济南市被变性极地大陆气团所控制，常受来自北方冷空气侵袭，寒冷晴朗，雨雪稀少，多偏北风。
夏季受热带、副热带海洋气团影响，盛行来自海洋的暖湿气流，天气炎热，雨量充沛，光照充足，多偏南风。
春季和秋季是冬季转夏季、夏季转冬季的过渡季节，风向多变。
一年之中，在不同季节，全市处在不同大气环流控制之下，构成了春暖、夏热、秋爽、冬寒四季变化分明的气候。
济南市冬季长达136～157天，一般在11月上旬至次年3月下旬；
夏季为105～120天，一般在5月下旬至9月上旬；
春、秋季最短，都不足两个月。
冬季济南市受蒙古冷高压控制，盛吹寒冷的偏北风，一般6～8天有一次冷空气侵入，使气温不断降低。
冬季最冷月平均气温在0℃以下，极端最低温度平均在-20℃以下（平阴县为℃，长清县为℃，济南市北郊为℃，济南市东郊为℃，章丘县为℃），低于-10℃的严寒日数98%集中在冬季。
最大冻土深度为45厘米左右，最大积雪深度为20厘米左右。
冬季降水量在20～25毫米，仅占全年总降水量的～%，整个冬季雨雪稀少，北风频吹，干燥寒冷。
夏季炎热，季平均温度在26℃左右，极端最高温度超过40℃，日最高气温≥40℃的酷热日数均出现在夏季。
夏季不仅炎热，且多降水，雨热同季。
夏季降水量全市各县区平均都在400毫米以上，全年60%的降水量集中在夏季，7月份降水日数平均在15天左右，日降水量≥50毫米的暴雨日数集中在7、8两月，占全年暴雨日数的70%。
南依泰山，北跨黄河，地处鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上，地势南高北低。
地形可分为三带：
北部临黄带，中部山前平原带，南部丘陵山区带。
境内主要山峰有长城岭、跑马岭、梯子山、黑牛寨等等。
山地丘陵3000多平方千米，平原5000平方千米。
最高海拔米，最低海拔5米，南北高差1100多米。
济南境内河流主要有黄河、小清河两大水系。
湖泊有大明湖、白云湖等。
境内泉水众多，被誉为“泉城”。
济南市地下水的赋存与分布均受地质构造、地层岩性、地貌及气象水文等自然因素综合控制。
南部隆起区基岩裸露；
北部沉降带广布巨厚的黄河冲积层；
中部山前过渡带冲洪积物向北延展并与黄泛冲积层交错相接。
以碎屑岩为主的石炭、二叠及侏罗系地层，分布于章丘、郭店及长清以北一带，在构造上位于泰山隆起向济阳拗陷的倾伏部位。
石炭系为一套砂、页岩夹煤层及石灰岩相间的煤系地层，覆盖于奥陶系灰岩之上。
因砂、页岩裂隙不发育，石灰岩层厚度薄，岩溶发育较差，岩溶裂隙水不甚富。
其补给源以接受奥陶系裂隙岩溶水顶托补给为主，在地形低洼及构造发育地带亦往往成为奥陶系裂隙岩溶水之排泄带。
二叠系、侏罗系的砂、页岩及砂砾岩具微弱的孔隙、裂隙，赋存不丰富的孔隙、裂隙水。
其中二叠系奎山段砂岩及侏罗系砾岩孔隙发育相对较好，在裸露区接受降水补给，径流排泄于山前地带，并隐伏于冲洪积层之下。
除降水补给外，还接受第四系孔隙水补给，故富水性相对较强，成为此区具一定供水意义的主要含水层。
章丘县东北部的长白山为火山岩分布的低山丘陵，火山岩气孔不太发育，裂隙发育亦差，所以仅赋存不丰富的孔洞裂隙水。
其来源唯大气降水。
由于该区地势山高坡陡，降水大部呈表流形式泄于沟谷，地下水多沿地形坡降运移，水位浅，流泄较快，不易蓄存，所以赋存条件差，地下水贫乏。
在侵入岩分布地带，如济南北郊辉长岩体、沙沟闪长岩体、茶叶山辉长岩体等处，岩石结构致密，质地坚硬，很少裂隙，风化层薄。
地下裂隙水赋存条件差，地下水贫乏。
平原区广泛分布第四系沉积物，岩性松散，孔隙发育，赋存孔隙水。
在山前地带分布着冲洪积层，多有黄土状粘性土或砂性土组成。
间夹透镜状碎石层，地下水赋存条件不好；
北部平原区冲积层几经黄泛沉积而成，岩性松散，具较好的蓄水空间，富水性较强。
地下水以大气降水补给为主，沿黄尚接受黄河侧渗补给，山前冲洪积层径流和河川径流的侧渗也是补给源之一。
黄河冲积平原深层地下水，赋存于第四系及上第三系的松散岩类孔隙中。
含水层分布广，埋藏深度大，层次多，单层厚度薄，累计厚度大，颗粒较粗，孔隙发育，有较好的蓄水空间。
此类地下水静压力大，水头高，但运移迟缓，径流途径远，补给困难，可供开采的资源有限。
社会经济概况
济南市辖历下区、市中区、槐荫区、天桥区、历城区、长清区、章丘市、平阴县、济阳县、商河县，共6区、1市、3县。
2009年末，济南总人口万人，其中市区人口为万人，济南市国民生产总值亿元，地域财政收入亿元，全社会固定资产投资亿元，人均国民经济生产总值50219元，农民人均纯收入7805元，城市居民可支配收入22722元。
水资源相关规划情况
按照《全国水资源综合规划技术细则》及《山东省水资源综合规划》的要求，结合济南市实际，市水利局组织有关单位，于2008年启动了“济南市水资源综合规划”的编制工作。
2011年12月5日，由山东省水利科学研究院编制完成的《济南市水资源综合规划》（以下简称《规划》）已顺利通过专家评审。
《规划》的顺利完成，将进一步科学评价济南市水资源的量和质，摸清水资源开发、利用和保护现状，合理预测用水需求，科学确定水资源配置方案，制定水资源管理对策和保障措施，统筹安排水资源合理开发、优化配置、高效利用、有效保护、综合治理的总体布局和实施方案，为全市“十二五”时期内水资源开发利用与管理提供依据，实现水资源的可持续利用，以支撑经济社会的可持续发展，促进和保障区域内人口、资源、环境和经济的协调发展。
2.水资源概况
济南市水资源概况
济南市水资源由地表水、地下水、客水等组成。
根据济南市水资源公报，济南市当地水资源总量多年平均亿m3，其中地表水资源量亿m3，地下水资源量亿m3。
全市人均水资源量225m3，仅为全国人均水资源量的l/10，是我国重要的资源性缺水城市之一，大大低于国际公认的人均1000m3最低警戒标准。
济南市的水资源可利用量是根据水资源的分布、埋深、储量和地质条件以及工程的拦蓄提引供水能力等多种因素确定的，全市多年平均水资源可利用量为亿m3，其中地表水可利用量为亿m3，地下水可利用量为亿m3。
地表水资源概况
济南市河流水量以降水补给为主，济南市境内由降水及黄河侧渗产生的地表径流，多年平均水资源量为亿m3，多年平均径流深为%.4~，平水年、枯水年和特枯年的径流量分别为6薄8亿认3、亿m，和亿m3。
20世纪50年代末开始，在小清河众多支流上兴建了垛庄、杏林、大站、杜张、狼猫山等5座中型水库及53座小型水库，最大拦蓄能力亿m3。
境内小清河流域多年平均降水产生的地表径流量为亿m3，支流上水库塘坝拦蓄利用量年仅亿m3，占流域地表径流量的%，%的水量在汇集过程中补给了地下水，蒸发、提用和排泄到境外。
主要支流绣江河多年平均径流量亿m3，拦蓄亿m，，拦蓄利用率%;
漂河年径流量亿m3，拦蓄亿m3，利用率%;
巨野河年径流量亿m3，拦蓄亿m3，利用率%。
济南市河川径流的年季变化主要取决于降水的年季变化。
径流的年季变化幅度比降水的年季变化更为剧烈。
全年径流量有75%一85%集中在6一9月的雨季汛期，最大径流量出现在8月;
枯水期的8个月径流量只占全年的15%一25%，最小月径流量一般出现在5月。
地下水资源概况
济南素以“泉城”闻名于世，拥有约突泉、黑虎泉、珍珠泉和五龙潭四大泉群和百脉泉、浆水泉等72名泉。
地下水水质优良，储量丰富。
据资料分析测算（包括黄河侧渗补给），济南多年平均地下水资源量为亿m3。
平水年、枯水年和特枯年的地下水资源量分别为70亿m3、亿m3和亿m3。
地下水动态变化取决于自然和人为因素两个方面。
从观测资料来看，对济南泉水动态起主导作用的因素是大气降水和人工开采两个方面。
近年来随着工业的迅速发展，地下水开采量逐渐加大，泉群停喷的现象时有发生。
春季雨水少，工农业用水多，地下水位急剧下降，一般4一6月地下水埋深最大;
汛期降水多，地下水得到补给，水位开始回升，一般10月中旬达到年内最高水位。
客水资源概况
2.3.1黄河水资源
济南市最大的客水是黄河水，黄河济南段起于平阴县东阿镇后姜沟，下游至济阳县仁风镇老桑家渡，长183km。
根据黄河洛口水文站（1980一2004年）实测资料分析，黄河来水量年季变化大，多年平均径流量为亿m3。
黄河入境水量的大小与中上游径流量、引用水量、工程蓄水调节等多种因素有关。
根据国家、省分配黄河水方案，年分配给济南市黄河水亿m，，1980一2001年统计济南多年平均引黄量在亿m，左右。
2.3.2长江水资源
南水北调工程是我国跨流域调水工程，东线工程主要解决江苏、山东用水。
目前济平干渠工程已全线贯通，穿城输水箱涵工程已接近尾声，东湖水库已开工建设，届时可向济南市区提供长江水。
预计2015年[38]后可为济南市提供4050万m3/a的长江水。
3.需水预测
.生活需水量预测
2010年济南中心城区供水人口数为万。
由于城区人口增长受城市发展规划影响，人口流动变化很大，因此并不完全符合人口自然增长规律。
经分析2001至2010年市区人口增长率均在1%一2%之间，取其平均值%作为中心城区人口年均增长率，预测2015年和2020年人口。
单位：
万人
水平年
2015年
2020年
人口
2015:
×
（1+%）5=
2020:
城市生活用水分居民生活用水、公共事业用水两部分。
根据调查，2005年城镇生活用水定额大约为160L人·
d，其中居民生活用水为110L/人·
d、公共用水为50L/人·
d。
随着城市化进程加快，城市居民数量的增加及生活水平的提高，居民生活用水量将继续增加，同样城市公共事业用水定额也将持续增长，经综合分析研究选用2015年、2020年城区生活用水定额分别为180/人·
d、200L/人·
d，其中居民生活用水定额分别为、120L/人·
d和130L/人·
d，公共用水定额分别为60L/人·
d和70L/人·
预测生活用水量
万m3
生活需水
居民生活用水
公共事业用水
合计
.工业需水量预测
济南市工业主要集中在东部城区，因此预测中心城区工业需水量是采用城区工业需水量与东部城区工业需水量的差值。
3.2.1城区工业需水量预测
由于研究的城区范围与行政区域不一致，较难统计其工业产值数据，因此采用近几年城区工业用水量以及相应年份万元生产总值取水量这两个指标计算城区近几年工业产值。
根据济南城区近几年工业产值采用增长率法预测不同水平年的工业产值，然后采用定额法进行工业需水量预测。
济南市区工业产值年增长率则较为稳定，济南市区2005～2009年年工业产值增长率为%，2010年工业产值增长率为%。
在城区加速发展工业生产并非规划重点，因此在对工业产值预测时采用年平均增长率为10%是比较合理的。
考虑到随着工业结构调整、生产科技逐步提高，工业产值增长幅度应该是逐渐减小的，因此2015年~2020年工业产值年均增长率定为8%。
基准年工业产值数据采用2010年的产值1150亿元。
预测不同规划年的工业产值
亿元
工业产值
2010年城区工业万元生产总值取水量为16m，，工业用水重复利用率为65%。
随着工业结构的调整，工艺流程的改善，工业用水重复利用率的逐步提高，万元产值取水量逐步降低，预测2015年、2020年济南城区工业用水重复利用率分别达到70%和75%。
工艺不变时工业用水重复利用率与万元生产总值取水量间的关系式如下:
其中W2：
预测水平年万元产值取水量（m3/万元）；
W1：
现状年万元产值取水量（m3/万元）；
R1：
现状年工业用水重复利用率（%）；
R2：
预测水平年工业用水重复利用率（%）。
预测，2015年，2020年万元生产总值取水量。
根据预测结果采用定额法预测工业需水量。
m3/万元
万元生产总值取水量
城区工业需水量
3.2.2东部城区工业需水量预测
东部城区分布有济南钢铁总厂、黄台电厂等大型工业企业和其他一些中小型企业。
济南钢铁总厂2010年钢产量达万吨，工业产量预测时以2010年为基准年进行计算。
根据济钢生产规划，2010一2020年年钢产量增加率为6%，2010年和2020年的吨钢耗水量分别为和。
济钢不同水平年需水量预测结（2015年采用2010年和2020年的平均值）
济钢需水量
自2000年以来，黄台电厂除2008年由于奥运环保、机组检修和经济危机等原因产量缩减，用水量偏少，为万m3以外，其余年份每年所用新水量基本稳定在1900一2200万m3之间，年发电量基本在60亿千瓦时左右。
黄台电厂近期在老厂址处无发电机组扩容规划，且黄台电厂计划新建设2又300MW国产燃煤热电联产机组，替代电厂现有的老小供热机组，同步配套建设烟气脱硫装置，该工程建成后将减少黄台电厂所需新水量。
因此将黄台电厂在2010一2020年年需水量确定为3300万m3。
东部城区其他企业年用水量相对较小，2010年地总用水量约为4000万m3，2010一2020年年工业用水增长率为%，采用增长率法预测东部城区其他企业2015年和2020年需用水总量。
其他企业年需用水总量
环境需水量预测
城市生态环境需水量是指为改善城市生态环境质量或维持生态环境质量不进一步恶化时所需要的水量。
分为河道内和河道外两类生态环境用水。
河道内生态环境用水一般分为维持河道基本功能（基流、稀释净化等）和河口生态环境的水（冲淤、河口生物等）（计算径流量供水的是时候已经考虑河道内生态用水），河道外生态环境用水分为城区生态环境美化（绿化用水、环境卫生用水等）和其他生态环境建设用水等（地下水回补、防护林草、水土保持等）。
本次设计计算所指生态用水仅指河道外用水中的生态环境美化用水，包括绿化用水以及环境卫生用水等。
下面分别计算生态环境美化用水中的绿化用水以及环境卫生用水。
3.3.1绿地需水量预测
本文绿化需水量采用灌溉定额法进行预测。
根据中华人民共和国《室外给水设计规范》（GB50013一2006）规定，浇洒绿地用水可按浇洒面积以一角12·
d计算。
本文取中间值m2·
济南城区现状公共绿地面积1557万m“，人均公共绿地面积为10m2。
随着人民生活质量要求逐步提高，城市生态环境日益完善和谐，城市绿地覆盖率进一步提高，人均公共绿地面积逐步增大。
到2020年，人均公共绿地不小于12m2，根据现状年与规划年2020年的人均公共绿地面积，根据前面城区人口数量的预测结果及人均公共绿地面积进行需水量预测。
（绿化用水一般按照200天计算）
绿地需水量
3.3.2浇洒道路（环境卫生）需水量预测
济南城区现状道路面积2520万m2，人均道路面积为12m2。
到2020年，城区公共交通出行比例达到45%，道路用地率达到16%，人均道路面积达到“，道路网密度达到6km/km2以上。
根据中华人民共和国《室外给水设计规范》（GB50013一2006）规定，浇洒道路用水可按浇洒面积以一m2·
根据现状年与规划年2020年的人均道路面积，确定2015年和2020年人均道路面积分别为和14m“。
根据前面济南城区人口的预测结果与城市道路规划，预测浇洒道路需水量（按照330天计算）
道路需水量
总需水量预测
将预测的城市生活需水量、工业需水量和生态环境需水量相加得到总需水量。
需水量
工业需水
城区
济钢
黄台
3300
其他企业
生态环境需水
绿地
道路
合计
4.供水水资源计算
地下水可供水量分析计算
济南地区地下水有孔隙水和岩溶水，用于城市生活供水主要考虑水质较好的岩溶水。
济南地区岩溶地下水根据其水理性质和地下水补径排条件，可划分为5个水文地质单元:
平阴水文地质单元、长（清）一孝（里）泉域水文地质单元、济南泉域水文地质单元、白泉泉域水文地质单元和明水泉域水文地质单元。
综合分析认为，5个水文地质单元中与济南城市供水密切相关的有三个，即济南泉域水文地质单元。
表2-1多年平均、25%和95%降水频率年补给量单位：
万m3/a
泉域
多年平均
25%
95%
济南泉域
济南泉域地下水除了需供给城市生活用水、部分农业灌溉用水之外，首先需要维持泉城四大泉群的持续喷涌。
为保证泉城四大泉群的持续喷涌，初步拟定三个喷涌量方案，即日喷涌量分别为10万m3、巧万m3和20万m3，相当于年喷涌量分别为3650万m，、5475万m3和7300万m3。
依据参考文献139]，目前农业灌溉年均开采地下水量为万m3。
地表水可供水量分析计算
济南市区共有大型水库1座，中型水库2座，小型水库38座，塘坝238座，总库容亿m3，兴利库容亿m3。
济南市区利用地表水主要通过卧虎山、锦绣川水库和狼猫山水库拦蓄南部山区径流，向城区供水。
1.水库概况
（1）卧虎山水库概况
卧虎山水库高居济南城区之上，距离市区25kln，所处位置十分重要，是山省重点防汛工程之一。
卧虎山水库流域水库控制流域面积557km2，总库容。
水库兴利水位，汛限水位为，死水位为，水库利库容为万m3。
目前水库的主要任务是市区生活用水、市区保泉和南山区的灌溉用水。
（2）锦绣川水库概况
锦绣川水库位于济南市历城区锦绣川乡境内，属玉符河水系。
大坝坝顶高程，兴利水位，兴利库容3700万m3，总库容4100万m3，该水库是济南市经十路以南的居民和企事业单位以及渠道两岸群众的主要水源地。
（3）济南市城区地表水可供水量
黄河水可供水量分析计算（不同保证率下的供水量）
黄河是我国第二大河，发源于青海省约古宗列盆地。
自河南省兰考县进入山东境内，流经菏泽、济南等9市的25个县（市、区），从垦利县注入渤海。
黄河在山东省境内河道长度617km，区间面积万kinZ。
黄河现行河道，自平阴县东阿镇后姜村进入济南。
河道沿市境透拖东北，流经平阴县、长清区、槐荫区、天桥区、历城区、济阳县及章丘市，于章丘市黄河镇的常家庄出境。
境内总长。
黄河是济南市工农业生产和城市生活的重要客水水源。
1.鹊山水库概况
鹊山调蓄水库为大型引黄平原水库，位于黄河北展区最末端，东临鹊山一八里庄黄河大堤、北靠北展大堤、西至北展区大吴泄洪闸、南与津浦铁路相毗邻。
水库大坝呈近三角形，库区占地面积，坝轴线总长、坝高IOm。
根据参考文献[4l]，鹊山水库引黄取水口位于大王庙引黄闸。
该闸位于济南市北郊黄河北岸，属天桥区管辖范围，在黄河洛口水
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