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西安市阎良区水资源供需平衡综合分析

2012-09-25

陕西水利 2012年6期
关键词:供需平衡供水量缺水

李 烨

(西安市阎良区水政水资源管理办公室 陕西 西安 710089)

1 阎良区水资源概况及水资源可利用量

1.1 降水量

阎良区境内多年多年平均降水量551mm,最高年降水量 884.3mm(1982),最低年降水量231mm(1997),年际变化较大,年内分配不均,冬春干旱,夏秋多雨,降水量主要集中在6月~9月,约占全年的60%。

1.2 地表水资源量

阎良区多年平均地表水资源量600万m3,不同频率(25%、50%、75%、95%)地表水资源量分别为:1047万 m3、735万 m3、539万 m3、346万 m3。

1.3 地下水资源量

阎良区属平原区,地下水资源量采用水均衡原理计算,根据《西安市中长水长期供求规划》和《西安市阎良区地下水水资源评价》计算成果,地下水补给主要来自大气降水,其次为河水与渠道渗漏和田间灌溉回归水的入渗。

该区域降水入渗补给量多年平均为2674.60万m3,渠系水渗漏补给量148.08万m3,渠灌水渗漏补给量204.52万m3,库塘水渗漏补给量92.04万m3,河水渗漏补给量315.77万m3,潜水侧向径流补给量1368.35万m3,地下水水资源总量为4803.36万m3。

1.4 水资源总量

经计算,阎良区水资源总量为5403万m3,其中地表水资源量600万m3,地下水4803.36万m3,地表与地下水资源重复计算量为0万m3。

1.5 水资源可利用量

地表水可利用量是指在经济合理、技术可靠,同时又满足生态需水的前提下,通过各种工程性措施调节控制可供河道外一次性利用的水量。可利用量还包括未来所有规划工程在内的各项工程措施可控性、可持续利用的最大水量,具有数量上的相对极限性和时间上的不确定性。

2 阎良区现状供、用水情况

2.1 现状年实际供水量

2011年阎良区各类供水工程总供水量为11540.3万m3,其中地表水1360万m3,占总供水量的11.8%;地下水5986.0万m3,占总供水量的51.9%,区外客水4194.3 m3,占总供水量的36.3%。

地表水供水工程中,蓄水工程供水量约100万m3,占总供水量的0.9%;引水量约60万m3,占0.5%;提水工程供水约1200万m3,占总供水量的10.4%。

地下水工程中,浅井供水约5694万m3,占总供水量的49.3%;深井水292万m3,占2.5%。

区外客水量约4194.3万m3,其中由西安市管网及高陵水源地引水量为894.3万m3,由泾惠渠及交口抽渭供水约3300万m3。

2.2 现状年实际用水量

2011年各行业用水总量为11540.3万m3。城镇生活用水量为661.8万m3,占总用水量的5.7%,其中,城镇公共和生态环境(建筑业和三产)用水量分别为184.0万m3、120万m3;农村生活用水量为425.1万m3,占总用水量的3.7%;生产用水量为10453.3万m3,占总用水量的90.6%。其中农业用水8453.4m3,工业用水 2000万 m3。

2011年各部门用水从功能区可以看出,由于农业比重大,用水量最大的是农业区,用水量为1365.8万m3,占总用水量的78%;其次为工业区,用水量为1365.8万m3,占总用水量的14%;城区最小,为747.5万m3,占8%。

3 供需平衡分析方法

在对西安市阎良区的水资源概况和供、用水情况做简要介绍后,下面进行供需平衡的方法分析。

(1)水资源供需平衡是按供需平衡单元进行需水与可供水量对比,衡量供水是否满足经济社会需求,从宏观上进一步合理配置水资源,指导供水设施建设的重要工作,本规划以行政分区套水资源分区为平衡单元。

(2)需水量和可供水量都是动态变化的量,都与气象、水文变化关系密切,二者的变化都是随机的,而且日常不同步,故供需平衡时需水量与可供水量的组合也是多种多样的。为简化工作量,参考全国水资源综合规划技术大纲,可供水量与需水量的代表年采取同步进行平衡分析,即50%可供水量对应50%需水量,75%可供水量对应75%需水量,95%可供水量对应95%需水量。

(3)不同部门需水具有不同特性,生活、工业需水比较稳定,而农田灌溉需水则与水文气象关系密切,不同频率降水条件下,需水量差异很大。阎良区属北方干旱半干旱气候条件,将建成郊区型农业,为保证农业稳定发展,保证蔬菜等副食品供应,本次农田灌溉保证率采用75%,95%年份农田灌溉需水量采用75%数据。

(4)根据平稳单元内部工程条件及单元之间的工程关联状况,凡供水系统之间可以互相调配水量的,可以余缺相抵。凡单元之间难于进行水量调配的,平衡时不能互相抵补,应有余有缺。

(5)供需平衡分为一次、二次和三次供需平衡。所称一次平衡是以现状可供水量与各规划年需水量间的对比分析,目的是为了了解不增加供水设施情况下,各规划水平年的缺水情况。二次平衡是以实施规划所列供水工程后的可供水量(不包括引汉济渭可供水量)与需水量间的对比分析,以确定需外流域调入水量,并根据二次平衡的供水缺口分析计算需由引汉济渭工程补充的水量。三次平衡是以实施引汉济渭工程后的可供水量与需水量间的对比分析,目的是了解引汉济渭工程实施后的供需形势。

4 分区供需平衡分析

4.1 一次供需平衡分析

为了清晰地描述在无直接供水和节水工程投入情形下区域水资源的供需前景,也充分暴露发展进程中的水资源供需矛盾,从而为未来区域水资源供需矛盾的解决奠定基础,首先对未来水资源供需进行一次平衡分析。

水资源一次供需分析是区域现状的供水能力与外延式增长的用水需求之间所进行的平衡分析。在水资源需求方面,按基本满足国民经济发展和生态环境用水要求进行水需求计算。在国民经济发展的增量部分考虑区域产业结构调整,如工业需水考虑区域产业结构的自然调整和各部门经济量的相对变化,但各部门经济存量的用水效率仅在常规技术进步条件下有所改变,如先进技术设备、生产工艺所带来的节水效益所导致的经济增量的用水效率提高。生活需求考虑人口增长、城市化程度提高,生活用水定额增加,包括农业人口向城镇人口转变、居民生活水平和公共生活水平提高所引起的用水水平的提高。在水资源供给方面,不考虑新的水利工程建设的投入,完善以现状水资源系统供水能力去应对未来社会经济发展对水资源的需求。

以P=75%为例,2020年全区总需水量14724.6万m3,按现状可供水量10248.0万m3,进行分区汇总全区总缺水量为4476.1m3;2030年全区总需水量17214.4万m3,按现状可供水量10248.0万m3,进行分区汇总全区总缺水量为6966.4m3。在现状可供水量基础上,供需结果显示,2020年阎良城区居民生活用水得不到完善保障,缺水程度为17.0%,第二、三产业、生态均出现全面缺水;农业区用水保障程度较高,生活、工业、三产用水可以满足,农业轻度缺水,缺水程度13.9%。2030年在现状可供水量的基础上,供需结果显示,阎良城区居民生活用水缺水严重,缺水程度达到41.8%,第二、三产业、生态均出现全面缺水;农业区较城区供水保障程度高,居民生活、二产、三产用水可得到满足,农业中度缺水,缺水程度为21.3%。可以看出,若不增加新的供水水源,2020年阎良城区缺水率达75.4%,2030年达到82.7%,城区将出现严重缺水,影响群众生活和经济社会发展。

4.2 二次供需平衡分析

水资源二次供需平衡分析是在一次平衡分析的基础上,立足于当地水资源,利用已有客水,通过当地水资源开源进一步挖掘区域内供水潜力。在抑制需求和增加供给双侧共同作用下,实现水资源的基本供需平衡,从而保障社会经济的不断发展和进步。因此,从某种意义上说,一次平衡的需水是外延用水模式发展的客观反映,二次平衡的需求则是内涵用水模式发展的真实体现。

在充分挖掘当地水资源供水潜力、利用已有客水水源、再生水和雨水等非传统水资源的情况下进行供需分析,结果为:以P=75%为例,2020年全区总缺水量1337.7万m3;2030年全区总缺水量达3616.4m3。2020年阎良城区居民生活水平可以得到保障,二产、三产及生态全面缺水,缺水程度17%,供水紧张;农业区居民生活、二产、三产用水可全部满足,农业用水可基本得到满足,缺水程度仅7.0%。2030年阎良城区居民生活水平可以得到保障,二产、三产及生态全面缺水,缺水程度38%,城区严重缺水;农业区居民生活、二产、三产用水可全部满足,农业近中度缺水,缺水程度14.4%。

由于当地水源及现有客水已无潜力,非传统水资源利用已达相当规模,西安市范围内可供水源已充分考虑。因此,考虑实施西安市外水源及引汉济渭工程势在必行。4.3三次供需平衡分析

表1 2020年、2030年需引汉济渭工程供水量 单位:万m3

通过二次供水平衡分析,可以得出2020年、2030年阎良区各分区缺水情况,以此结果作为配置外调水量的基本依据,引汉济渭调水工程的主要补充受水区范围内的工业、生活用水缺口。根据这一原则2020年、2030年不同频率阎良区需“引汉济渭”供水水量见表1。2020年,阎良区需调水量平水年(P=50%)为770万m3,中等干旱年(P=75%)为770万m3,干旱年(P=95%)为1270万m3。2030年阎良区需调水量平水年(P=50%)为2240亿m3,中旱年(P=75%)为 2940万 m3,干旱年(P=95%)为 3040万 m3。

按表1配水后,进行三次供需平衡分析,得出2020年,全区中等干旱年总缺水量由4476.1万m3减少到569.4万m3;2030年缺水量由6966.4万m3,减少为676.4万m3,基本实现供需平衡,其缺量仍主为在农业,可由节约用水及适当超采当地地下水解决。

5 结论

(1)经分析,现状水平年西安市各行业中等干旱年(P=75%)总需水量为11623.4亿m3,可供水量为 10248.0亿 m3,供需平衡结果为基本平衡,但区域不平衡,农业区缺水。

(2)随着西安市经济社会、环境建设的全面发展,水的需求量将进一步增加,按阎良区经济社会发展的环境建设规划,预测在中等干旱情况下(P=75%),2020年全区总需水量为14724.6万m3,2030年全区总需水量为17214.4万m3。各水平年农林牧渔总需水量稳中有降;生活和工业用水年增长较快;生态环境用水将有较大幅度的增长。

(3)为实现阎良区水供需平衡目标,支持经济社会可持续发展,应做好以下重点工作:①全面建设节水型社会,合理配置水资源,提高水资源的利用效率和效益。农田灌溉用水要达到国内领先,并接近国际先进水平。工业用水要达到国内先进水平。把全社会总需水量控制在前述需水预测范围内。②要加大力度利用非传统水资源。城市再生水要采取强有力措施由现状无利用提高到2020年 749.0万 m3,2030年达到960.0万m3。③应按照规划实施石川河综合治理工程,改善阎良区的水环境。④用好引汉济渭水量是满足2020年、2030年供需平衡的关键工程措施。为保证在2020年前用好外调水量,应尽快开展输配水系统的规划和前提工作。

(4)水资源供求规划中,水资源量和需水量都是动态变化的,应当注意积累资料,特别是加强供水、用水的调查统计工作,定期修订开发利用规划。陕西水利

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