段 芳,張陽生,邢曉彬
(西北大學城市與環(huán)境學院,陜西 西安 710027)
資源是生命之源,是人類生存和社會經(jīng)濟發(fā)展不可替代的資源。水資源的合理開發(fā)利用、優(yōu)化調(diào)度配置,是經(jīng)濟和社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性保證。當前國內(nèi)學者研究城鄉(xiāng)水資源利用主要集中在水資源保護措施、統(tǒng)籌分配城鄉(xiāng)水資源方式方法以及城鎮(zhèn)供水規(guī)劃[1-3]等方面。
大荔縣地處關中平原東部,東隔黃河與山西永濟相望,南臨渭河與潼關、華陰、華縣相鄰,西與渭南、蒲城相連,北和澄城、合陽接壤。年平均降水量514 mm,年蒸發(fā)量968.3 mm。目前,該區(qū)境內(nèi)地表水經(jīng)流較少,地下水資源豐富,多為中等和強富水區(qū)。隨著人口的增加和城市經(jīng)濟的快速發(fā)展,大荔縣對水的需求不斷增大,但由于工礦企事業(yè)單位和居民向地表水體人為排放污水,使地表水體遭受不同程度的污染,水資源的開發(fā)利用問題已成為制約大荔縣社會經(jīng)濟發(fā)展的因素之一。因此,分析研究大荔縣水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀問題,對促進當?shù)厣鐣?jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
黃河流域在大荔縣境內(nèi)流程47.65 km,河道年平均輸水314億 m3,最大輸水量1937年504億 m3,58%集中于7~10月的汛期,最大洪水量達21 000 m3/s。渭河流域在大荔縣境內(nèi)流程84 km,屬彎曲性河道。河道年平均徑流量83.05億m3,年平均流量273 m3/s,7~10月水量約占全年的60%,洪枯水多年變幅極大,最小瞬時流量1972年8月21日0.9 m3/s,最大洪水流量1954年8月19日7 660 m3/s。洛河流域在大荔縣境內(nèi)由縣域中部穿流,流程121.5 km,河道多年徑流量7.13億 m3,年平均流量 24.6 m3/s,汛期 7~10月水量占全年河道徑流量58%,2001~2004年連續(xù)四年洛河多次斷流。
大荔縣地下水資源年均20076.86萬 m3,占全縣水資源總量的29.6%。大荔縣以洛河為界,洛河以北地區(qū)地下水水質(zhì)礦化度偏高,氟含量偏大,水質(zhì)普遍較差,僅可作為農(nóng)業(yè)灌溉用水,而不可作為居民生活飲用水;洛河以南地區(qū)靠近洛河、渭河以及沙苑地區(qū)的地下水水質(zhì)較好,可以作為居民的生活飲用水,但地下水的開采潛力有限。城南洛河兩側水質(zhì)安全區(qū)地下水資源總量占總水量的16.3%;黃河河漫灘水質(zhì)安全區(qū)地下水資源總量占總水量的50.4%;渭河河漫灘水質(zhì)安全區(qū)地下水資源總量占總水量的33.3%??梢娫诖罄罂h城南洛河兩側水質(zhì)安全區(qū)地下水資源不具備一定規(guī)模的開采潛力;對于第四系孔隙水,具有開采潛力的地下水水質(zhì)安全區(qū)為黃河、渭河河漫灘區(qū),其二者總水資源量占水質(zhì)安全區(qū)地下水資源總量的83.7%。
總之,大荔縣過境徑流豐富,但自產(chǎn)地表徑流極少。地下水資源相當豐富,地下潛水大多徑流暢通,水源豐富,多為中等和強富水區(qū)。但是,全縣地表河流過境客水化學成分屬重碳酸鹽類軟水,適用于農(nóng)田灌溉。河水含沙量大,且受工業(yè)污水和鹽堿排水的影響,污染嚴重,不宜人畜飲用。地下水因受土壤、巖性影響,大多為中等富水區(qū)和強富水區(qū),局部地方受地層斷裂活動而自縊為泉。
大荔縣全縣水資源可利用總量為67 938.67萬 m3。水資源利用以客水和地下水為主??退渣S、渭、洛三河過境客水利用為主,抽黃提水工程利用黃河客水2 100萬 m3,交口提水工程利用渭河客水450萬m3,洛惠自流灌區(qū)利用洛河客水6 000萬 m3,沿渭抽水站提水工程利用渭河客水2 250萬 m3,沿洛抽水站提水工程利用洛河客水195萬 m3。地下水利用以機電井為主,全年利用地下水7 700萬 m3,其中農(nóng)業(yè)灌溉利用量5 250萬 m3,灌溉耕地25萬畝,生活用水利用量1 100萬 m3,其他1 350萬 m3,地下水分為深井水2 310萬 m3,淺水井5 390萬 m3。
全縣現(xiàn)主要用水為農(nóng)田灌溉、工業(yè)、城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村人畜飲水和漁業(yè)用水以及生態(tài)環(huán)境用水等。統(tǒng)計調(diào)查統(tǒng)計得出,2009年大荔縣及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的總用水量、生活用水量、工業(yè)用水量、農(nóng)業(yè)用水量、生態(tài)與環(huán)境用水量見表1。
1)地表小,大荔縣地表水徑流極少,黃、渭、洛三河灘地和沙苑地勢平坦,為不產(chǎn)流區(qū);黃土臺塬溝坡發(fā)育產(chǎn)流量不大,全縣地表水徑流深均值10 mm,流量0.29 m3/s,利用價值小。過境水黃河、渭河、洛河年徑流大,開采利用價值很高。自建國以來,農(nóng)業(yè)需求與社會經(jīng)濟水平快速提升,對水的需求量增加,地下水資源開發(fā)力度加大,全縣地下水水位出現(xiàn)不同程度的下降,如西寨鄉(xiāng)水位下降到地下100 m左右。
表1 2009年大荔縣用水現(xiàn)狀表 萬m3
對于過境水而言,黃河、渭河、洛河河水化學成分均屬重碳酸鹽類軟水,礦化度小于1.0 g/L,河水泥沙含量大,且受工業(yè)污水和鹽堿排水的影響,污染嚴重,適宜于農(nóng)田灌溉,不宜人蓄飲用。
2)地下水因其化學類型復雜多變,形成不同的化學特征。根據(jù)不同水質(zhì)特征,地下水分為五種類型:
(1)礦泉水,分布于段家鄉(xiāng)育紅村北洛河岸邊,經(jīng)過鑒定屬醫(yī)、飲兼優(yōu)的天然礦泉水,是該縣的重要生活飲用水水源地,其開發(fā)價值高。
(2)淡水,主要分布在沙地-張家鄉(xiāng)沙塬地區(qū)(含羌白鎮(zhèn)東部),水質(zhì)多為重碳酸硫酸鹽類,適于農(nóng)田灌溉和生活飲用。
(3)微堿水,分布于臺塬斜坡、洛灌區(qū)腹地的步昌鄉(xiāng)、安仁、朝邑鎮(zhèn)西部,馮村鎮(zhèn)、埝橋鄉(xiāng)東部,以及伯土、城關鎮(zhèn)的部分地區(qū),可以控制灌溉,不宜飲用。
(4)堿水,分布于范家-趙渡鎮(zhèn)的黃河灘地區(qū),雙泉,扈家、許莊等鄉(xiāng)鎮(zhèn)大部分地區(qū),以及羌白鎮(zhèn)、下寨鎮(zhèn)部分地區(qū),水化學成分復雜,不易灌溉,不能飲用。
(5)堿苦水,分布鹽池洼地、黃河灘積水槽,以及以及西渠頭-西大壕,皇都-張、賀洼地段,水質(zhì)最差,不能飲用和灌溉。
3.2.1 工程設施老化,骨干水渠工程少,蓄水能力不足
由于大多數(shù)水利工程修建于二十世紀六、七十年代,長期運轉,各設備老化問題嚴重。據(jù)調(diào)查,全縣抽水灌溉區(qū)建筑物不同程度已占50%,田間配套率完成不足30%,現(xiàn)有機電設備均為上世紀六、七十年代高耗能設施,效率低,維持運轉存在困難。2009年,由于氣候干旱河流水量少,洛惠渠平均引水流量在5~8單位流量,低于40流量的規(guī)劃設計值,單季灌溉面積只相當設施面積40萬畝的1/4。
3.2.2 工程老化失修,效益銳減
農(nóng)業(yè)灌溉用水渠道輸水有效利用系數(shù)平均值為0.55,低于全省平均水平0.64;田間灌溉有效利用系數(shù)平均值為0.45,低于全省平均值的0.51;全縣老企業(yè)多且設備陳舊,技術水平低,萬元產(chǎn)值耗水率高,平均萬元產(chǎn)值耗水為115 m3/萬元,全省為98.4 m3/萬元;新水重復利用率為30%,全省平均值為40%;城市供水管損耗為25%,低于全省平均水平15%。
3.2.3 水資源承受不同程度污染,地下水源尤為嚴重
渭河水質(zhì)長期屬于Ⅴ類標準。根據(jù)自來水公司北水廠最新勘探資料,潛水中鐵含量超標2~3、錳含量超標5~8倍,占取水量的80%以上。
3.2.4 水資源有效利用率低
2003年萬元GDP用水量為462 m3/萬元,全省萬元GDP用水量為346 m3/萬元;2005年萬元GDP用水量396 m3/萬元,全省萬元GDP用水量為316 m3/萬元;預計2010年萬元GDP用水量為350 m3/萬元,全省萬元 GDP用水量為238 m3/萬元。
3.2.5 缺乏統(tǒng)一規(guī)劃管理
全縣13383處小型水利工程,縣直接管理3處,其余均由鄉(xiāng)、村、組和個體建設管理,難以統(tǒng)一管理,缺乏整體建設規(guī)劃,重復修建工程增大了投入和工程量,工程擁有者之間的矛盾較多。
水資源的開發(fā)利用和保護是一項系統(tǒng)工程,由水資源系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、節(jié)水系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、法規(guī)系統(tǒng)以及反饋系統(tǒng)構成[1],系統(tǒng)平衡的調(diào)節(jié)方針是開源節(jié)流。通過從空間上對水資源的解析,文中針對水資源開發(fā)利用中存在的問題,結合當?shù)毓まr(nóng)業(yè)發(fā)展的用水需求,提出以下水資源可持續(xù)利用對策,為水資源合理開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護提供科學依據(jù)。
實現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)地下水資源的良性循環(huán),必須嚴格控制地下水的開采量[1]??梢酝ㄟ^減少開采井數(shù)量,合理安排井距、井數(shù),實時監(jiān)控地下水位變化等措施來實現(xiàn)。地下水嚴重超采,不僅影響經(jīng)濟發(fā)展,危害生態(tài)環(huán)境[3][6][8],還對水資源可持續(xù)發(fā)展造成嚴重威脅,因此我們還應該進一步加強對超采區(qū)的控制[9]。
渭河、洛河水質(zhì)污染依然嚴重,污染均以有機污染為特點,綜合污染指數(shù)有所上升,且有加重的趨勢。認真實施污染物排放總量控制和環(huán)境影響評價制度。分析污染原因,找到污染源頭,對造成水資源污染的污染源進行處理。城市廢水,利用現(xiàn)有污水處理廠進行處理,切實加強水環(huán)境污染的控制與防治[7],進一步改善水生態(tài)環(huán)境。
提高環(huán)保意識[4],加強環(huán)保工作,控制水資源利用,采取有效防護措施,加強對水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境的保護[9],防止水質(zhì)污染、地下水減少、水位下降等問題,同時對地下水進行監(jiān)控管理,相關主管部門制定合理的用水計劃,并嚴格執(zhí)行。
作為寶貴的環(huán)境資源,水資源的開發(fā)、利用和保護工作勢在必行。如何將其融入到資源、經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展中,是目前社會的熱點問題[5]。因地制宜的開發(fā)利用水資源,制訂保護水環(huán)境的對策措施,對城市的發(fā)展,具有重要的現(xiàn)實意義。
今后水資源利用方向是:合理利用地下水,完善推廣水資源開采利用行政許可制度;根據(jù)不同的水質(zhì)條件,制定不同的利用類型,使水資源發(fā)揮其最大價值;加大地表水開發(fā)利用力度,提高洛惠、抽黃等灌溉系統(tǒng)利用效率,合理增加沿河小高抽等提灌設施建設投入,以提高全縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活用水保障率和用水安全。
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