楊 彥,周 潮

(1.陜西省延安市政養(yǎng)護處,陜西 延安 716000;2.淮陰工學院 建筑工程學院,江蘇 淮安 223001)

0 引言

水資源是基礎自然資源,是生態(tài)環(huán)境的控制因素和戰(zhàn)略資源,是區(qū)域綜合實力的有機組成部分。我國水資源區(qū)域分配不均勻,人均量較低。同時隨著社會經濟發(fā)展以及工業(yè)化、城市化進程加快,工農業(yè)及生活用水量急劇增加,水資源出現了供不應求的現象,嚴重影響了經濟社會可持續(xù)發(fā)展。特別是從 20世紀 90年代以來,一些地區(qū)污水不加處理且過量排放,不僅破壞了生態(tài)與環(huán)境,而且進一步加劇了水資源短缺矛盾。因此,在社會經濟各部門間進行水資源平衡,是加強水管理和制定社會發(fā)展規(guī)劃的主要參考依據,是科學配置區(qū)域水資源開發(fā)利用的前提,是社會經濟各部門可持性發(fā)展的保障,對我國處于工業(yè)化和城市化加速發(fā)展階段而言,具有重要的理論和現實意義。

1 研究對象及水資源現狀分析

1.1 研究對象

延安地區(qū)是陜北能源化工基地重要組成部分,也是陜西省和我國經濟發(fā)展速度最快的區(qū)域之一。能源開發(fā)和深加工,帶動了延安地區(qū)經濟高速增長,對水資源需求量也隨之增加。隨著工業(yè)的發(fā)展及城鎮(zhèn)體系的逐步完善,污染日益嚴重,區(qū)域資源環(huán)境尤其水資源環(huán)境將承受更大的壓力。而延安地區(qū)屬于干旱半干旱區(qū)和黃土高原溝壑區(qū)及丘陵溝壑區(qū),生態(tài)環(huán)境脆弱,降水量少,蒸發(fā)量大,水資源相當缺乏。同時,目前延安地區(qū)還存在水利設施落后、水資源開發(fā)利用方式不合理等等因素,又進一步加劇了水資源的短缺問題。因此,以工業(yè)化、城鎮(zhèn)化高速發(fā)展和區(qū)域水資源蘊含不高的延安地區(qū)作為研究對象,合理平衡區(qū)域水資源量,是保障延安地區(qū)經濟社會各部門持續(xù)發(fā)展的前提,是加快陜北國家級能源化工基地建設和實施保障,也為相同類型地區(qū)水資源供需平衡提供借鑒。

1.2 水資源現狀

陜北地區(qū)地表水主要由地表徑流和地下水補給為主的基流量組成。區(qū)域內河流均屬于黃河水系,大多數河流呈自西向東和西北 -東南流向。其中延安市地表徑流較多,包括洛河、延河、清澗河、仁望河及汾川河等主要河流;形成了區(qū)域“干流深切,支溝密河流水系分布特色。雖然延安地區(qū)河流眾多,但各河常流量小、含沙量高、輸沙量大,區(qū)域多年平均地表水徑流量 13.35億 m3,全市多年平均入境總水量為1.72億 m3。

延安地區(qū)黃土高原水文地質具有上覆松散巖類孔隙水與下伏碎屑巖類裂隙孔隙水雙層迭置特點,補給條件差,排泄條件好,不利于地下水的儲存。除風沙灘區(qū)、較寬闊的河谷川道及完整的黃土塬屬稍富水區(qū)外,一般地層含水量很小,水質較復雜,主要靠天然降水及下滲水、凝結水補給,南部主要依靠天然降水,受季節(jié)變化影響較大。區(qū)域多年平均地下水資源量為 4.244億 m3。

經估測地表水、地下水之間的重復量 4.24億 m3左右,在充分考慮地表水和地下水重復計算量的基礎上,估算延安地區(qū)水資源總量約為 13.35億 m3,實際就是各河川徑流量的總和。

2 預測原則及方法選擇

選擇合理的預測方法,是準確預測區(qū)域社會經濟發(fā)展水資源需求量的前提;預測的結果可直接做為區(qū)域水資源的開發(fā)和利用、水資源環(huán)境保護、區(qū)域水資源供求平衡及城鄉(xiāng)統(tǒng)籌規(guī)劃等科學依據。但由于區(qū)域所處的地理環(huán)境、區(qū)域社會經濟發(fā)展水平不同及區(qū)域發(fā)展政策差異等因素,決定了不同類型地區(qū)的水資源需求量預測方法存在一定的差異。因此,國內學者以不同區(qū)域為研究[1]-[5],利用了灰色馬爾科夫模型[6]、GM(1,1)模型[7]、BP神經網絡[8]、溫斯特指數平滑法[9]、多層遞階法[10]等方法對不同區(qū)域水資源需求量進行了預測,為區(qū)域社經濟社會可持續(xù)發(fā)展和各部門水資源需求量平衡提供了科學依據。本文針對延安地區(qū)的特殊的地理環(huán)境和國家能源化工基地開發(fā)建設具體情況,采用一次線性回歸方程、GM(1,1)模型和指標預測方法,對延安地區(qū)經濟社會各部門發(fā)展需水進行預測,為區(qū)域水資源平衡提供依據。

3 水資源平衡分析

3.1 指標選擇

根據延安地區(qū)經濟社會現狀和未來發(fā)展趨勢,將區(qū)域水資源需求量分成由農業(yè)、城市產業(yè)(二、三產)、和城鄉(xiāng)居民生活用水量三個部分,并對這三個部門的需水量進行預測,基本上能體現延安地區(qū)將來用水發(fā)展趨勢,以利于延安地區(qū)的水資源平衡分析。所以本文通過分類用水定額法、人均綜合用水量法,基于現狀年用水量狀況對陜北地區(qū) 2020年水資源需求做出綜合預測。如農業(yè)需水量通過綜合分析擬定的農田灌溉用水定額,工業(yè)需水量按行業(yè)萬元產值用水量預測,生活需水量通過預測不同水平年的人口數量與平均定額來計算需水量。

2015和 2020年農田毛灌溉定額以現狀灌溉定額為基礎,在 P=90%、75%、50%一種情況下進行預測。

3.2 需求量預測

3.2.1 水資源總需求量預測

根據延安地區(qū)現狀人口、社會經濟水平綜合數據,以2009年有關部門公布的用水情況,根據延安地區(qū)水田灌溉定額和居民生活用水定額,利用一次線性回歸方程和 GM(1,1)模型預測區(qū)域 2020人口數量和工業(yè)萬元產值,結合相關指標定額,對區(qū)域水資源需求量進行預測。2015年和 2020年,為滿足經濟社會生產發(fā)展和城鄉(xiāng)居民生活需要,延安地區(qū)所需水資源分別為:33 792萬 m3和 39 618萬 m3,其中農業(yè)用水采用 P=75%的預測量,能較好的反應區(qū)域農業(yè)生產狀況。

3.2.2 供水能力分析

根據可供水量預測的原則和方法,在現有水源工程和考慮規(guī)劃水源工程的基礎上,結合延安區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護要求,采用線型模型預測各水平年 50%代表年情況下延安區(qū)域水資源開發(fā)利用工程可供水量。

表1 2015、2020年延安地區(qū)需水量 萬 m 3

表2 延安地區(qū)不同水平年各類工程 50%供水保證率供水量 萬m3

3.2.3 供需平衡分析

根據上述延安地區(qū)經濟發(fā)展需要和城鄉(xiāng)居民生活水平不斷的提高,預測出在不同年份所要的水資源量;同時根據區(qū)域水資源蘊含量和水利工程規(guī)劃建設,預測出不同年份區(qū)域水資源開發(fā)量,對二者進行比較(如下表 3),可得出延安地區(qū)在 2011、2015年和 2020年,在城市居民生活、城市產業(yè)(二、三產部門)、和農業(yè)生產四個部門都存在供水不足的趨勢,累計缺水量分別為:5 977萬 m3、5 341萬 m3和8535萬 m3,將不利于區(qū)域經濟社會持續(xù)發(fā)展。

表3 延安地區(qū)不同水平年水資源供需平衡表 萬 m3

4 實施對策與措施

延安地區(qū)的水資源蘊含量較低,且生態(tài)環(huán)境脆弱,隨著區(qū)域的發(fā)展,其水資源需求量將超過區(qū)域水資源可開采量。如果無節(jié)制的開采水資源,必將會導致生態(tài)環(huán)境惡化和其他社會問題。因此,在大力發(fā)展和建設陜北能源化工基地時和促進區(qū)域經濟社會發(fā)展時,應采取措施既要滿足區(qū)域水資源需水量的要求,又能保證區(qū)域生態(tài)環(huán)境不會受到破壞,促進區(qū)域經濟又快又好的發(fā)展。

4.1 確定重點節(jié)水區(qū)域

解決延安地區(qū)水資源“瓶頸”問題,必須堅持節(jié)水型社會的理念。根據節(jié)水型社會建設的要求,對供需水矛盾突出和水生態(tài)、水環(huán)境形勢嚴峻的志丹、吳起、安塞、寶塔、延川、延長和南部黃陵等煤礦石油開采區(qū),子長化工園區(qū)、交口河工業(yè)園區(qū)、楊舒化工園區(qū)、延安市中心規(guī)劃區(qū)為重點節(jié)水區(qū)域。以提高水的利用效率和效益為核心,以企業(yè)為主體,加大以節(jié)水為重點的產業(yè)結構調整和技術改造力度,強化工業(yè)節(jié)水管理;在維持現有灌溉面積的前提下,加大產業(yè)調整力度,減少水稻等高耗水作物的種植面積;通過推動節(jié)水型小區(qū)建設,加快城市供水管網改造,全面推行城市生活節(jié)水;加強污水處理再生利用、建筑中水處理再生利用和居住小區(qū)生活污水處理再利用,穿突出非常水資源的利用;按照陜西省水功能區(qū)劃,核定河流納污能力,實行排污總量控制。養(yǎng)活對水資源的污染。

4.2 建設節(jié)水型社會制度

完善相應法律法規(guī),加大依法治水、管水力度,通過全面征收水資源費、鼓勵節(jié)約用水、嚴格控制開采地下水、保護水環(huán)境、保護性開發(fā)地下水和調整水價等內容的法律及措施制定和實施,逐步調整水價,引導供水企業(yè)進入市場,對推動社會經濟和生態(tài)環(huán)境的健康快速發(fā)展有著極其重大的作用。

4.3 水源地保護

隨著延安地區(qū)工農業(yè)的快速發(fā)展、人口的增加,人畜用水和工業(yè)用水矛盾也越來越尖銳;同時部分地下水受到不同程度的污染,可作為水源地的水資源日益減少。因此,應加強水源地的保護與利用。通過提倡生態(tài)農業(yè)科學種田,按規(guī)劃有序開發(fā)旅游業(yè)、餐飲業(yè)、工業(yè)及房地產業(yè),按水資源及環(huán)境承載力控制總量,同步建立行之有效的污水治理及其他環(huán)保措施,嚴格控制污水排放總量。

在水源地周邊加強綠化、加強水質檢驗、遏制任何形式的污染、加強水源地的管理工作,做到群防群治,保證城鄉(xiāng)居民的生產生活用水。此外,也要加強對地下水資源的勘探、開發(fā)利用,對于跨流域調水工作也應當加以重視。

4.4 加強節(jié)水監(jiān)督

提高新建改建擴建企業(yè)的節(jié)水準入標準,對全市范圍內一定規(guī)模以上的建設項目取用水實行嚴格的水資源論證制度。全面推進計劃用水,按照統(tǒng)籌兼顧、綜合平衡的原則,向取用水戶下達用水計劃,保障合理用水,抑制不合理用水需求。農業(yè)用水實施總量控制和定額管理,各級政府要制定各類農業(yè)用水定額,并實行有效的監(jiān)督和管理;因地制宜的推廣各種農業(yè)節(jié)水灌溉節(jié)水措施,實行科學灌溉制度,通過節(jié)約用水增產、增效、增收。工業(yè)節(jié)水設施驗收不合格的、新建建筑物未安裝節(jié)水型器具或浪費嚴重器具沒有更換為節(jié)水型器具的,水行政主管部門不予發(fā)放取水許可證,供水企業(yè)不予供水。安裝節(jié)水器具,嚴格實行國家強制標準,未經認證的節(jié)水器具,一律不得使用。洗浴業(yè)、水上娛樂業(yè)必須在安裝節(jié)水設施后方可營業(yè)。洗車業(yè)必須安裝并使用循環(huán)用水設施,禁止一次性使用清水。

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