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对北洛河水资源开发利用的调查与思考

2010-09-25薛亚莉

陕西水利 2010年2期
关键词:供水量用水量陕西省

◎薛亚莉

一、流域概况

北洛河流域发源于陕西省定边县白于山南麓,在大荔县注入渭河,流域地跨陕、甘两省,总流域面积26905km2。陕西省境内流域面积24575km2,占91.34%;共涉及榆林、延安、铜川、渭南四市17个县(区)。据统计,2005年流域内国民生产总值204.92亿元,人均GDP7148元。其中第一产业增加值35.13亿元,第二产业增加值92.43亿元,第三产业增加值77.36亿元。

流域内多年平均年降水量535.5mm;自产水资源总量10.45亿m3,其中地表水资源量8.03亿m3,地下水资源量5.64亿m3,两者重复量3.22亿m3。属资源型缺水区。

二、北洛河水资源开发利用现状

1.供水现状及变化趋势分析

图2 -1陕西省北洛河流域供水量变化趋势

2005年,陕西省北洛河流域总供水量45234.7万m3,其中地表水供水量28528.3万m(3由东雷抽黄和交口抽渭供水7000万m3,本流域供水21528.3万m3),占总供水量的63.1%;地下水供水量16200.0万m3,占总供水量的35.8%;其他水源供水量506.4万m3,占总供水量的1.1%。1980年以来陕西省北洛河流域供水量变化情况见图2-1。

由图2-1可知,自1980年以来,陕西省北洛河流域供水量增长较快,1980~2005年年平均递增率0.86%。其中2000年全流域供水量46276.3万m3[1],达到25年来最高。

1980年以来流域地表供水量增长缓慢,25年间仅增加了616.69万m3。从供水比例来看,地表水供水量在历年总供水量中的比重基本呈逐年下降趋势,从1980年的76.48%下降到 2005年的63.07%,下降了13.4个百分点。而地下水供水量在总供水量中的比重则呈逐年上升趋势,从1980年的22.94%上升到2005年的35.81%,地下水供水量增加了7826.9万m3,其中2000年地下水供水量达到最大,年供水量16687万m3,供水比例占到36.06%。此外,其它水源供水量2000年之前有较大增长,从1980年到2000年增长了3倍多,但主要是集雨工程供水量。截至2005年底,流域内尚未建成集中式污水处理厂。

2.用水现状及变化趋势分析

2005年陕西省北洛河流域总用水量为45234.7万m3,其中农业、工业、城镇生活、农村生活、建筑业、第三产业和生态环境的用水量分别为32327.4万m3、7775.4万m3、1416.16万m3、2936.76 万 m3、151.29 万 m3、561.3 万m3和66.3万m3。农业是流域内第一用水大户,占总用水量的71.47%;其次是工业,占总用水量的17.19%。1980年以来北洛河流域各业用水量变化统计见表2-1。

从表中可以看出,北洛河流域1980年~2005年用水总量增加明显,净增用水量8739.6万m3,增幅达23.95%,25年用水量年递增率0.86%。1980年~1990年为流域用水增长的高峰期,年平均增长率为1.46%,期间主要是工业用水增长显著;此外伴随着大量农村人口进入城市,城镇生活用水量、建筑业和第三产业用水量也有较快增长,1990年~2000年为流域用水增长的次高峰期,年平均增长率为0.93%,期间生态用水涨幅明显,生态用水从1990年的1.75万m3增加到2000年的51.74万m3,反映出经济社会发展对环境质量要求的提高。此外工业用水仍保持了较高的增速,年均增长7.83%。

从用水结构变化来看,农业用水(含林牧渔畜用水)占总用水量的比重逐年降低,从1980年的90.9%降低到2005年的71.47%;特别是1990年后,流域农业用水呈现负增长,25年来农业用水净减水量845.83万m3,但农田有效灌溉面积增加了28.3万亩,说明流域内农业节水灌溉取得了一定成效。工业用水占总用水量的比重基本呈逐年升高趋势,2000年之前工业用水量增长显著,2000年~2005年间工业用水增长较为平稳。改革开放以来,流域内城镇化进程加快、人民生活水平逐步提高,生活、建筑业及第三产业、生态环境用水逐年增加,相应的各业用水占总用水量的比例也越来越大。

表2-1 陕西省北洛河流域不同时期用水情况分析

表2-2 2005年陕西省北洛河流域各部门用水水平横向比较表

表3 -1 陕西省北洛河流域现状水平年供需平衡分析(75%)

3.现状用水水平分析

2005年北洛河流域共有人口286.67万,其中城镇人口81.72万。国内生产总值204.92亿元,工业增加值83.94亿元。2005年流域总用水量45234.7万m3,GDP 用水量 40815.4 万 m3。人均用水量和单位GDP用水量分别为158 m3/人和199m3/万元。2005年北洛河流域主要行业用水指标横向比较见表2-2,有关数据依据《中国水资源公报》[2]。

4.现状水资源开发利用程度分析

⑴总资源量利用程度

北洛河流域水资源总量109838万m3(含入境水量5315万m3),2005年流域实际用水量45234.7万m3,按耗损法计算其耗水量(不含承压水与境外客水耗水量)为20604.9万m3,流域总体开发利用程度为18.8%,尚有一定的开发潜力。

⑵地表水开发率

北洛河流域地表水资源总量85648万 m3,2005年本流域地表水供水量21528万m3,流域地表水资源开发率为25.1%。其中北洛河南城里以上分区地表水开发潜力较大,特别是流域内集水面积大于1000km2的三条支流葫芦河、沮河和周水河均位于该区,截至2005年底三条河上尚未建成水库。北洛河状头以下分区地表水开发潜力已不大。

⑶地下水开采率

北洛河流域地下水资源量56433万m3,地下水可开采量30302万m3。2005年流域地下水实际开采量16200万m3,其中浅层地下水7580万m3、深层承压水4456万m3、另有岩溶水 4164万 m3。浅层地下水开采率为13.4%,相对而言北洛河状头以下分区浅层地下水开采程度较高。

三、现状年供需平衡分析

1.现状水平年需水量

2005年北洛河流域平均降水量424mm, 较 多 年 均 值 (535.5mm)少20.8%,属平水偏枯年;河川天然径流量33720 万 m3,较多年均值(79120 万 m3)少57.4%。因供水不足,当年农田有效灌溉面积中有20余万亩未进行灌溉。当年工业基本无重大缺水情况;城市生活现状用水水平较低,需求有所增长。由于水源工程建设滞后,北洛河状头以上两个分区农村人口中有85.53万人存在饮水不安全问题。河道外生态用水不能保证,仅能满足10%左右。根据现状年需水量核定的原则,预测北洛河流域在节水的前提下,现状50%代表年需水量为73713万m3,75%和95%代表年为81973万m3。

2.现状水平年可供水量

在保持现状供水结构和布局,考虑充分发挥工程供水能力并扣除现状不合理用水情况下,北洛河流域50%代表年可供水量为52741万m3,75%代表年为48948万 m3,95%代表年为 44916万 m3。75%代表年情况下,地表水可供水量24838万m3;地下水可供水量16604万m3,其中浅层水可供水量7984万m3,承压水可供水量4456万m3,岩溶水可供水量4164万m3,其它水源可供水量506万m3,另有境外客水(东雷抽黄和交口抽渭工程)可供水量7000万m3。

3.现状供需平衡分析

综合陕西省实际情况,选择75%代表年分析北洛河流域水资源的供需形势,对流域供水工程建设和水源配置具有实际意义。

75%代表年情况下,北洛河流域需水量81973万m3,可供水量48948万m3,总缺水量33025万m3,缺水程度40.3%。四级分区中北洛河南城里以上缺水率最高,为48.7%,其次为南城里至状头区间,缺水率为48.2%;若从缺水量看,状头以下分区缺水量最大,缺水13656万m3,缺口主要在农业。从行政分区来看,铜川、延安的缺水程度较高;从缺水量看,以渭南和延安两市的缺水量最大,分别为23726万m3和8211万m3,两市缺水量占到流域总缺水量的96.7%。渭南市农业发达,现状农田有效灌溉面积占到全流域面积的80.5%;延安市是新型能源化工基地,流域内的交口河工业区、华能电厂和80万t乙烯工程等工业需水增长较快,详见表3-1。

四、对北洛河水资源开发利用的思考

1.水资源开发利用存在的主要问题

⑴供水设施不足,缺水矛盾突出

北洛河泥沙主要来自上游,且集中在汛期,严重影响地表水资源的利用,加上中上游河道下切较深,原面高出河床一般在300m~400m,水资源开发利用比较困难。北洛河径流年内、年际变化较大,而水利工程多为引水和抽水工程。支流上的蓄水工程大都规模较小,近年来流域经济发展较快,各部门用水不断增大,供水设施不足和缺水矛盾突出,已成为制约流域内经济发展的主要因素。

⑵上、下游开发不均匀,水资源利用不充分

在北洛河已利用的水量中61%用于下游地区,上游只占39%。从长远看,下游地区有黄河水源和地下水,中游原区受干旱威胁较大,工业发展迅速,所以对北洛河水资源的利用,应结合关中东部总体规划,高水高用,开发中游水利工程。

⑶污水处理设施滞后,干流水污染严重

截至2005年底,北洛河流域尚未建成污水处理厂。据监测,北洛河干流评价河长543.3 km中,非汛期全部为Ⅴ类及劣Ⅴ类水质;汛期Ⅲ类水质河长占13.7%,Ⅴ类水质占58.7%,劣Ⅴ类水质占27.6%;全年平均Ⅳ类水质占评价河长的13.7%,Ⅴ类水质占58.7%,劣Ⅴ类水质占27.6%。主要超标物为六价铬、氨氮、挥发酚、砷、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、铅等。主要支流葫芦河和沮河水质较好,周水河全年平均全是Ⅴ类水质河段。总体而言北洛河水质状况,支流好于干流,下游好于上游。北洛河水质主要受石油工业和生活污染为主,上游以重金属、无机和有机物污染为主,下游以无机和有机污染为主。

2.水资源开发利用的建议

⑴解决北洛河流域缺水问题的重点应放在节水和治污上。节水的重点是工业和农业。工业方面,要不断提高石油及煤炭开采、加工等能源工业的用水水平,控制用水量的过快增长,使万元产值用水量、水的重复利用率尽快达到国内先进水平。同时要大力调整产业结构,发展高新低耗技术产业。农业方面,要重点进行现有灌区的节水改造,提高灌溉技术,强化用水管理,控制和减少灌溉水量,使农业用水占国民经济用水的比例逐步降低。加强北洛河干流污染治理力度,特别要加强工业污染源治理,加快建设污水处理设施。引入市场机制,在全流域推广“企业建厂、政府建网,企业运营、市民付费、政府监管”的建设经营模式,以经济手段推动水污染治理实现新突破。

⑵北洛河状头以下分区地表水资源开发的潜力较小,状头以上分区尚有一定开发潜力。流域内尚无地下水超采现象,地下水资源还有一定的可开采量。在全面节水的前提下,一方面要加强对中水和雨水的利用,同时适当挖掘有开采潜力地区的地下水资源;另一方面还必须尽快建设具有控制作用的调蓄能力较好的水源工程,提高流域调蓄能力和地表水资源利用率。由于北洛河泥沙含量较高,为避开洪水泥沙对工程功能的影响,北洛河干流应规划引干入支形式的开发方案,但需以干流水质达标为前提。为保证经济社会的可持续发展,在充分挖掘当地水源潜力的基础上,还需实施流域外调水,加强黄河干流水资源的利用。

⑶农村饮水安全工程建设实施步伐,全面加快解决流域农村和部分城镇居民的安全饮水问题。

[1]陕西省水利电力勘测设计研究院,陕西省水利电力咨询有限责任公司.陕西省水资源综合规划专题二—陕西省水资源开发利用情况调查评价[R].西安:2007.

[2]中华人民共和国水利部.中国水资源公报2005[R].北京:中国水利水电出版社,2006.

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