李 燁
(西安市閻良區(qū)水政水資源管理辦公室 陜西 西安 710089)
閻良區(qū)境內(nèi)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),年際變化較大,年內(nèi)分配不均,冬春干旱,夏秋多雨,降水量主要集中在6月~9月,約占全年的60%。
閻良區(qū)多年平均地表水資源量600萬m3,不同頻率(25%、50%、75%、95%)地表水資源量分別為:1047萬 m3、735萬 m3、539萬 m3、346萬 m3。
閻良區(qū)屬平原區(qū),地下水資源量采用水均衡原理計算,根據(jù)《西安市中長水長期供求規(guī)劃》和《西安市閻良區(qū)地下水水資源評價》計算成果,地下水補給主要來自大氣降水,其次為河水與渠道滲漏和田間灌溉回歸水的入滲。
該區(qū)域降水入滲補給量多年平均為2674.60萬m3,渠系水滲漏補給量148.08萬m3,渠灌水滲漏補給量204.52萬m3,庫塘水滲漏補給量92.04萬m3,河水滲漏補給量315.77萬m3,潛水側(cè)向徑流補給量1368.35萬m3,地下水水資源總量為4803.36萬m3。
經(jīng)計算,閻良區(qū)水資源總量為5403萬m3,其中地表水資源量600萬m3,地下水4803.36萬m3,地表與地下水資源重復(fù)計算量為0萬m3。
地表水可利用量是指在經(jīng)濟合理、技術(shù)可靠,同時又滿足生態(tài)需水的前提下,通過各種工程性措施調(diào)節(jié)控制可供河道外一次性利用的水量??衫昧窟€包括未來所有規(guī)劃工程在內(nèi)的各項工程措施可控性、可持續(xù)利用的最大水量,具有數(shù)量上的相對極限性和時間上的不確定性。
2011年閻良區(qū)各類供水工程總供水量為11540.3萬m3,其中地表水1360萬m3,占總供水量的11.8%;地下水5986.0萬m3,占總供水量的51.9%,區(qū)外客水4194.3 m3,占總供水量的36.3%。
地表水供水工程中,蓄水工程供水量約100萬m3,占總供水量的0.9%;引水量約60萬m3,占0.5%;提水工程供水約1200萬m3,占總供水量的10.4%。
地下水工程中,淺井供水約5694萬m3,占總供水量的49.3%;深井水292萬m3,占2.5%。
區(qū)外客水量約4194.3萬m3,其中由西安市管網(wǎng)及高陵水源地引水量為894.3萬m3,由涇惠渠及交口抽渭供水約3300萬m3。
2011年各行業(yè)用水總量為11540.3萬m3。城鎮(zhèn)生活用水量為661.8萬m3,占總用水量的5.7%,其中,城鎮(zhèn)公共和生態(tài)環(huán)境(建筑業(yè)和三產(chǎn))用水量分別為184.0萬m3、120萬m3;農(nóng)村生活用水量為425.1萬m3,占總用水量的3.7%;生產(chǎn)用水量為10453.3萬m3,占總用水量的90.6%。其中農(nóng)業(yè)用水8453.4m3,工業(yè)用水 2000萬 m3。
2011年各部門用水從功能區(qū)可以看出,由于農(nóng)業(yè)比重大,用水量最大的是農(nóng)業(yè)區(qū),用水量為1365.8萬m3,占總用水量的78%;其次為工業(yè)區(qū),用水量為1365.8萬m3,占總用水量的14%;城區(qū)最小,為747.5萬m3,占8%。
在對西安市閻良區(qū)的水資源概況和供、用水情況做簡要介紹后,下面進行供需平衡的方法分析。
(1)水資源供需平衡是按供需平衡單元進行需水與可供水量對比,衡量供水是否滿足經(jīng)濟社會需求,從宏觀上進一步合理配置水資源,指導(dǎo)供水設(shè)施建設(shè)的重要工作,本規(guī)劃以行政分區(qū)套水資源分區(qū)為平衡單元。
(2)需水量和可供水量都是動態(tài)變化的量,都與氣象、水文變化關(guān)系密切,二者的變化都是隨機的,而且日常不同步,故供需平衡時需水量與可供水量的組合也是多種多樣的。為簡化工作量,參考全國水資源綜合規(guī)劃技術(shù)大綱,可供水量與需水量的代表年采取同步進行平衡分析,即50%可供水量對應(yīng)50%需水量,75%可供水量對應(yīng)75%需水量,95%可供水量對應(yīng)95%需水量。
(3)不同部門需水具有不同特性,生活、工業(yè)需水比較穩(wěn)定,而農(nóng)田灌溉需水則與水文氣象關(guān)系密切,不同頻率降水條件下,需水量差異很大。閻良區(qū)屬北方干旱半干旱氣候條件,將建成郊區(qū)型農(nóng)業(yè),為保證農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展,保證蔬菜等副食品供應(yīng),本次農(nóng)田灌溉保證率采用75%,95%年份農(nóng)田灌溉需水量采用75%數(shù)據(jù)。
(4)根據(jù)平穩(wěn)單元內(nèi)部工程條件及單元之間的工程關(guān)聯(lián)狀況,凡供水系統(tǒng)之間可以互相調(diào)配水量的,可以余缺相抵。凡單元之間難于進行水量調(diào)配的,平衡時不能互相抵補,應(yīng)有余有缺。
(5)供需平衡分為一次、二次和三次供需平衡。所稱一次平衡是以現(xiàn)狀可供水量與各規(guī)劃年需水量間的對比分析,目的是為了了解不增加供水設(shè)施情況下,各規(guī)劃水平年的缺水情況。二次平衡是以實施規(guī)劃所列供水工程后的可供水量(不包括引漢濟渭可供水量)與需水量間的對比分析,以確定需外流域調(diào)入水量,并根據(jù)二次平衡的供水缺口分析計算需由引漢濟渭工程補充的水量。三次平衡是以實施引漢濟渭工程后的可供水量與需水量間的對比分析,目的是了解引漢濟渭工程實施后的供需形勢。
為了清晰地描述在無直接供水和節(jié)水工程投入情形下區(qū)域水資源的供需前景,也充分暴露發(fā)展進程中的水資源供需矛盾,從而為未來區(qū)域水資源供需矛盾的解決奠定基礎(chǔ),首先對未來水資源供需進行一次平衡分析。
水資源一次供需分析是區(qū)域現(xiàn)狀的供水能力與外延式增長的用水需求之間所進行的平衡分析。在水資源需求方面,按基本滿足國民經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境用水要求進行水需求計算。在國民經(jīng)濟發(fā)展的增量部分考慮區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,如工業(yè)需水考慮區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的自然調(diào)整和各部門經(jīng)濟量的相對變化,但各部門經(jīng)濟存量的用水效率僅在常規(guī)技術(shù)進步條件下有所改變,如先進技術(shù)設(shè)備、生產(chǎn)工藝所帶來的節(jié)水效益所導(dǎo)致的經(jīng)濟增量的用水效率提高。生活需求考慮人口增長、城市化程度提高,生活用水定額增加,包括農(nóng)業(yè)人口向城鎮(zhèn)人口轉(zhuǎn)變、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。在水資源供給方面,不考慮新的水利工程建設(shè)的投入,完善以現(xiàn)狀水資源系統(tǒng)供水能力去應(yīng)對未來社會經(jīng)濟發(fā)展對水資源的需求。
以P=75%為例,2020年全區(qū)總需水量14724.6萬m3,按現(xiàn)狀可供水量10248.0萬m3,進行分區(qū)匯總?cè)珔^(qū)總?cè)彼繛?476.1m3;2030年全區(qū)總需水量17214.4萬m3,按現(xiàn)狀可供水量10248.0萬m3,進行分區(qū)匯總?cè)珔^(qū)總?cè)彼繛?966.4m3。在現(xiàn)狀可供水量基礎(chǔ)上,供需結(jié)果顯示,2020年閻良城區(qū)居民生活用水得不到完善保障,缺水程度為17.0%,第二、三產(chǎn)業(yè)、生態(tài)均出現(xiàn)全面缺水;農(nóng)業(yè)區(qū)用水保障程度較高,生活、工業(yè)、三產(chǎn)用水可以滿足,農(nóng)業(yè)輕度缺水,缺水程度13.9%。2030年在現(xiàn)狀可供水量的基礎(chǔ)上,供需結(jié)果顯示,閻良城區(qū)居民生活用水缺水嚴(yán)重,缺水程度達到41.8%,第二、三產(chǎn)業(yè)、生態(tài)均出現(xiàn)全面缺水;農(nóng)業(yè)區(qū)較城區(qū)供水保障程度高,居民生活、二產(chǎn)、三產(chǎn)用水可得到滿足,農(nóng)業(yè)中度缺水,缺水程度為21.3%。可以看出,若不增加新的供水水源,2020年閻良城區(qū)缺水率達75.4%,2030年達到82.7%,城區(qū)將出現(xiàn)嚴(yán)重缺水,影響群眾生活和經(jīng)濟社會發(fā)展。
水資源二次供需平衡分析是在一次平衡分析的基礎(chǔ)上,立足于當(dāng)?shù)厮Y源,利用已有客水,通過當(dāng)?shù)厮Y源開源進一步挖掘區(qū)域內(nèi)供水潛力。在抑制需求和增加供給雙側(cè)共同作用下,實現(xiàn)水資源的基本供需平衡,從而保障社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步。因此,從某種意義上說,一次平衡的需水是外延用水模式發(fā)展的客觀反映,二次平衡的需求則是內(nèi)涵用水模式發(fā)展的真實體現(xiàn)。
在充分挖掘當(dāng)?shù)厮Y源供水潛力、利用已有客水水源、再生水和雨水等非傳統(tǒng)水資源的情況下進行供需分析,結(jié)果為:以P=75%為例,2020年全區(qū)總?cè)彼?337.7萬m3;2030年全區(qū)總?cè)彼窟_3616.4m3。2020年閻良城區(qū)居民生活水平可以得到保障,二產(chǎn)、三產(chǎn)及生態(tài)全面缺水,缺水程度17%,供水緊張;農(nóng)業(yè)區(qū)居民生活、二產(chǎn)、三產(chǎn)用水可全部滿足,農(nóng)業(yè)用水可基本得到滿足,缺水程度僅7.0%。2030年閻良城區(qū)居民生活水平可以得到保障,二產(chǎn)、三產(chǎn)及生態(tài)全面缺水,缺水程度38%,城區(qū)嚴(yán)重缺水;農(nóng)業(yè)區(qū)居民生活、二產(chǎn)、三產(chǎn)用水可全部滿足,農(nóng)業(yè)近中度缺水,缺水程度14.4%。
由于當(dāng)?shù)厮醇艾F(xiàn)有客水已無潛力,非傳統(tǒng)水資源利用已達相當(dāng)規(guī)模,西安市范圍內(nèi)可供水源已充分考慮。因此,考慮實施西安市外水源及引漢濟渭工程勢在必行。4.3三次供需平衡分析
表1 2020年、2030年需引漢濟渭工程供水量 單位:萬m3
通過二次供水平衡分析,可以得出2020年、2030年閻良區(qū)各分區(qū)缺水情況,以此結(jié)果作為配置外調(diào)水量的基本依據(jù),引漢濟渭調(diào)水工程的主要補充受水區(qū)范圍內(nèi)的工業(yè)、生活用水缺口。根據(jù)這一原則2020年、2030年不同頻率閻良區(qū)需“引漢濟渭”供水水量見表1。2020年,閻良區(qū)需調(diào)水量平水年(P=50%)為770萬m3,中等干旱年(P=75%)為770萬m3,干旱年(P=95%)為1270萬m3。2030年閻良區(qū)需調(diào)水量平水年(P=50%)為2240億m3,中旱年(P=75%)為 2940萬 m3,干旱年(P=95%)為 3040萬 m3。
按表1配水后,進行三次供需平衡分析,得出2020年,全區(qū)中等干旱年總?cè)彼坑?476.1萬m3減少到569.4萬m3;2030年缺水量由6966.4萬m3,減少為676.4萬m3,基本實現(xiàn)供需平衡,其缺量仍主為在農(nóng)業(yè),可由節(jié)約用水及適當(dāng)超采當(dāng)?shù)氐叵滤鉀Q。
(1)經(jīng)分析,現(xiàn)狀水平年西安市各行業(yè)中等干旱年(P=75%)總需水量為11623.4億m3,可供水量為 10248.0億 m3,供需平衡結(jié)果為基本平衡,但區(qū)域不平衡,農(nóng)業(yè)區(qū)缺水。
(2)隨著西安市經(jīng)濟社會、環(huán)境建設(shè)的全面發(fā)展,水的需求量將進一步增加,按閻良區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的環(huán)境建設(shè)規(guī)劃,預(yù)測在中等干旱情況下(P=75%),2020年全區(qū)總需水量為14724.6萬m3,2030年全區(qū)總需水量為17214.4萬m3。各水平年農(nóng)林牧漁總需水量穩(wěn)中有降;生活和工業(yè)用水年增長較快;生態(tài)環(huán)境用水將有較大幅度的增長。
(3)為實現(xiàn)閻良區(qū)水供需平衡目標(biāo),支持經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)做好以下重點工作:①全面建設(shè)節(jié)水型社會,合理配置水資源,提高水資源的利用效率和效益。農(nóng)田灌溉用水要達到國內(nèi)領(lǐng)先,并接近國際先進水平。工業(yè)用水要達到國內(nèi)先進水平。把全社會總需水量控制在前述需水預(yù)測范圍內(nèi)。②要加大力度利用非傳統(tǒng)水資源。城市再生水要采取強有力措施由現(xiàn)狀無利用提高到2020年 749.0萬 m3,2030年達到960.0萬m3。③應(yīng)按照規(guī)劃實施石川河綜合治理工程,改善閻良區(qū)的水環(huán)境。④用好引漢濟渭水量是滿足2020年、2030年供需平衡的關(guān)鍵工程措施。為保證在2020年前用好外調(diào)水量,應(yīng)盡快開展輸配水系統(tǒng)的規(guī)劃和前提工作。
(4)水資源供求規(guī)劃中,水資源量和需水量都是動態(tài)變化的,應(yīng)當(dāng)注意積累資料,特別是加強供水、用水的調(diào)查統(tǒng)計工作,定期修訂開發(fā)利用規(guī)劃。陜西水利