德州市水系统分析与控制

【摘要】城市水资源的开发利用和保护，涉及自然科学、社会科学和工程技术的许多领域，是一项非常复杂的系统工程。本文立足于德州市独有的水环境特征与开发潜质，对实现“阳光德州，七彩水都”，达到人与自然和谐相处、社会经济与生态环境协调发展进行了探讨，并对城市水系统相关要素进行了分析，对水系统的控制方式、控制类型等进行研究。

【关键词】水系统；开发；城市

德州市水系丰富，现状自西向东有古运河、岔河、减河和马颊河四条河流穿过，且有仙人湖、得月湖、新湖、长河公园等重要水系，南水北调设计中的恩县洼水库也是德州城市水系的重要组成部分。着眼未来发展，德州水系统的内涵已经远远超出了通常所说的“水资源系统”或“水源系统”的范畴，这个系统不仅包涵了相关的自然因素，还融入了社会、经济等许多社会因素。

1、德州水系统基本分析

1.1 德州市水系统的基本内涵。德州水资源条件优越，在长期历史发展中起到关键性作用，虽然现状这些河流的部分河段拥有较为良好的自然生态环境，但其资源并未得到充分的利用，因此需要对德州市水资源进行人为的控制和调配，使之能适应社会生产力布局要求，并能适时适量地满足灌溉、供水、防洪、发电等水的需求。德州水的环境属性源于其本身就是环境的重要组成部分，它决定了水在环境中的特殊地位以及水的质量和状态受环境影响的必然性；水的社会属性决定了水资源的功能，主要体现在水的被开发利用上，而开发利用的行为方式又取决于社会对水的需求程度和认识水平；水的经济属性是水资源稀缺性的体现，它是由水的社会属性衍生出来的，社会的需求是产生水经济价值的根源，水的功能和价值只有通过开发利用和保护这一社会活动才能得以实现。

因此，水资源的功能和价值的实现过程实际上就是水资源的开发利用和保护过程。由此可见，德州水系统就是在一定地域空间内，以城市水资源为主体，以水资源的开发利用和保护为过程，并与自然和社会环境密切变化的。

1.2 德州水系统的基本要素。德州水系统是由水源、供水、用水和排水等四大要素组成的。这四大要素的相互联合构成了城区水资源开发利用和保护的一个循环系统，每个要素都对这个循环系统起着一定的促进或制约作用。

目前德州市供水水源主要是黄河水，其次是深层地下水。地表水（引黄水）由水利部门的丁东水库、丁庄水库和供水总公司的沟盘河水库来调蓄。德州供水是水系统的开发或生产要素，它是在水源和用水要素之间架起的一座“桥梁”。如果没有供水要素，水源不能自动变为商品为消费者所利用。城区用水是水系统的需求或消费要素，供给与需求是一对矛盾，既对立又统一，没有需求，就不必供给，而满足需求是供给的永恒主题。城区排水是城市水系统中最敏感的要素，具有两面性，良性的排水（经净化处理后排放）可增加水源的补给量，不良的排水（未经净化处理直接排放）则污染水源水质，进而减少水源的可用水量。

德州市城区排水主要分两个区域：西部城区主要由宣惠河汇集排入运河，东部城区主要是由东沟汇集，最终通过污水处理厂排入岔河或中水回用。德州市区现有排水体制为雨污合流制，建成区现状共有排水管渠186KM。

2、德州水系统控制

2.1 德州水系统的控制类型。德州市是资源型缺水城市，地表水遭到严重污染，已成为水质型缺水城市，导致地下水超采、地面沉降等一系列环境、生态、经济问题，因此德州在控制用水、水源再利用等方面的控制手段是必不可少的。

2.1.1 需求控制。我们在现实生活和生产活动中，不合理的用水和浪费水现象非常严重。因此，必须对用水需求进行控制。德州需求控制的对象是用水系统，控制的主要手段有计划管理、定额管理、价格调控和宣传教育等。对于某些高耗水用户，有时也采用行政和法律手段强行限制用水。需求控制的目的是通过限制不合理的用水行为，杜绝浪费，从而满足合理的用水需求。

2.1.2 污染控制。控制的对象主要是德州排水系统，当前控制的主要手段是在德城区、经济开发区、运河开发区建设污水收集系统和污水处理设施，尤其是要扩大建设污水集中处理厂，提高污水处理率，对污水进行末端治理。从未来发展趋势看，德州在推行清洁生产，强化源头和过程控制，应是污染控制的主导方向。

2.1.3 渗漏控制。渗漏是供水和用水过程中的普遍现象，德州水龙头滴水加上管网本身的渗漏，导致供水管网的利用率在80%左右。因此加强渗漏控制是目前必须考虑的事情。渗漏控制的对象主要是德州供水和用水子系统，控制的主要手段要技术和经济措施的结合。

2.1.4 补给控制。德州市人均水资源占有量仅203立方米，水资源的先天不足造成了地下水大量超采，尤为严重的是深层地下水。德州市自1965年开始开采深层地下水，年均开采量2.04亿立方米。高强度的不均匀开采，现已造成4000多平方公里的地下水深层降落漏斗，并且已引起了部分地区的地面沉降。因此，可通过人为干预的方式增加降雨补给。补给控制的对象是德州水源系统，控制的主要目的是采用技术、经济、行政和法律手段，限制地下水超采，增加人工回灌，扩大或诱导地下水的补给，涵养地表水源。

2.2 德州水系统的控制方式

2.2.1 预先控制是指对德州水资源开发利用和保护行为的预防性控制（如需求控制），直接关系到供水和污水处理工程规模的确定。

2.2.2 过程控制是指对德州水资源开发利用和保护活动的程序性控制。污染控制、渗漏控制、补给控制和节制控制等都属于过程控制的重要内容。

2.2.3 反馈控制是水系统控制的一种普遍方式，也是施行控制的一种重要手段，任何控制都需要依靠信息反馈，否则控制就无从谈起。

2.2.4 整体控制是指将控制对象作为一个完整的系统，从整体优化的目的出发而施行的控制方式。这种控制追求局部效果与整体效果的和谐统一，要求局部必须服从整体。

参考文献：

[1]邵益生.中国城市水资源管理理论体系的框架研究[J].城市发展研究，1996.