張新弟 任源鑫 張海寧 周旗

摘要：通過(guò)對(duì)陜西省寶雞市2000-2018年水資源現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的時(shí)間特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)寶雞市地表水資源量占據(jù)水資源總量的主導(dǎo)地位;寶雞市用水總量呈增多趨勢(shì)，其中農(nóng)業(yè)用水占寶雞市總用水量的比重最大;同時(shí)還面臨著水資源時(shí)間分布不均、用水壓力增大及居民生活污水排放量增大三大主要問(wèn)題，依照存在的問(wèn)題，提出了以發(fā)展“過(guò)路水”、護(hù)住“自家水”、巧用“極端水”三大理念解決問(wèn)題的具體相關(guān)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：水資源;主要問(wèn)題;相關(guān)對(duì)策;寶雞市

中圖分類(lèi)號(hào)：TV213.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2020）09-0037-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.09.008

陜西省寶雞市作為西部大開(kāi)發(fā)重要的城市之一，連接著關(guān)天經(jīng)濟(jì)區(qū)及絲綢之路，在地理位置上十分重要[1]。21世紀(jì)以來(lái)，寶雞市水資源的發(fā)展與利用問(wèn)題受到了學(xué)者的初步關(guān)注[2，3]。黃河第一大支流渭河從寶雞市穿流而過(guò)，寶雞市的特殊區(qū)位對(duì)渭河流域生態(tài)效益有著深遠(yuǎn)影響[4]，其水資源對(duì)城市發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益存在著至關(guān)重要的影響[5]。由此可見(jiàn)，對(duì)寶雞市水資源現(xiàn)狀特征格局的研究有著非常重要的意義。本研究利用2000-2018年《陜西水資源公報(bào)》所提供的相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，選擇寶雞市降水量、水資源量、供水量以及排污量作為時(shí)間特征分析的基礎(chǔ)，旨在找出寶雞市水資源現(xiàn)今發(fā)展中的主要問(wèn)題，并謀求科學(xué)合理的解決方法，以期為寶雞市水資源可持續(xù)利用提供參考。

1 研究區(qū)概況

寶雞市地處陜西省關(guān)中平原西部，南鄰秦嶺山脈，西接關(guān)隴山脈，北沿渭北黃土高原，東西平原長(zhǎng)156.6km，總面積約18117km²。區(qū)域范圍涵蓋渭河、嘉陵江及漢江三大水系，以渭河水系為中軸由西向東橫貫城市區(qū)域，具有“關(guān)中水龍頭”的美稱(chēng)[6]。

2 水資源特征

2.1 降水量時(shí)間和空間特征分布

降水是水資源特征的最直接體現(xiàn)，其受到地形及季節(jié)性變化的影響。2000-2018年寶雞市降水量的時(shí)間及空間分布特征如圖1、圖2所示。由圖1可以看出，19年間寶雞市降水特征呈上升趨勢(shì)，年均降水量為688.7mm，2011年降水量最大，為924.2mm，2016年降水量最小，為560.3mm，結(jié)合距平計(jì)算得出，寶雞市有11年的降水量小于平均值，有8年的降水量高于平均值。

由圖2可知，寶雞市近19年降水分布不均，九縣三區(qū)的降水量差異較大。寶雞市由于受季風(fēng)和地形地貌等方面的影響，總的降水趨勢(shì)為秦嶺山區(qū)雨量較大，渭北臺(tái)源區(qū)降水較少;太白縣為全市降水最為豐沛的地區(qū)，年降水量接近800mm，而隴縣、扶風(fēng)縣年總降水量為600mm左右，全市每年降水差異接近200mm，降水空間分配差異明顯。

2.2 水資源量時(shí)間特征分布

由圖3可以看出，寶雞市水資源總量與地表水資源量、地下水資源量呈相似趨勢(shì)。其中，地表水資源量占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)皮爾遜相關(guān)分析可得知寶雞市水資源量與年降水量相關(guān)性可達(dá)0.8，雙尾顯著性水平小于0.001，由此可見(jiàn)，寶雞市水資源量與年降水量之間有著很好的相關(guān)關(guān)系。

3 水資源開(kāi)發(fā)利用

3.1 用水現(xiàn)狀

寶雞市的用水狀況可以在一定程度上反映出寶雞市的發(fā)展?fàn)顩r，圖4為寶雞市19年間用水狀態(tài)趨勢(shì)。

由寶雞市農(nóng)業(yè)用水趨勢(shì)可以看出，農(nóng)業(yè)用水占寶雞市總用水量的比重最大，農(nóng)業(yè)用水變化趨勢(shì)和寶雞市用水總量的變化趨勢(shì)較為一致，變化趨勢(shì)比較平緩。2000年以來(lái)，農(nóng)業(yè)用水量呈微量減少趨勢(shì)，至2006年有所增加，之后呈緩慢上升趨勢(shì)。

由寶雞市工業(yè)用水趨勢(shì)可以看出，歷年來(lái)工業(yè)用水總體呈緩慢減少趨勢(shì)。2002年之前，工業(yè)用水比重呈增加趨勢(shì)，2002年達(dá)到最大比重，為19.60%，之后呈下降趨勢(shì)，2012年工業(yè)用水比重最小，為11.78%，之后8年工業(yè)用水量又有所增長(zhǎng)。

由寶雞市生活用水趨勢(shì)可以看出，寶雞市生活用水與工業(yè)用水所占比重相差不大。隨著人民生活水平的提高，生活用水量也呈穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì)，尤其是2010年之后，寶雞市生活用水量增加速率顯著加大，由此可見(jiàn)，生活用水所占比重的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)不容忽視。

總體來(lái)說(shuō)，寶雞市用水狀態(tài)在2005年前呈下降趨勢(shì)，之后呈緩慢上升趨勢(shì);2011年后，用水變率始終保持正向增長(zhǎng)。2006年寶雞市用水總量和寶雞市農(nóng)業(yè)用水量突然增多且增多幅度相似，說(shuō)明2006年寶雞市用水總量增多是農(nóng)業(yè)用水增多導(dǎo)致。綜上所述，寶雞市在發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的同時(shí)面臨著巨大的供水壓力。

突變分析的目的在于找到突變點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，首先采用M-K檢驗(yàn)[7]對(duì)2000-2018年寶雞市用水量進(jìn)行突變檢驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合累計(jì)距平法分析其變化趨勢(shì)，確定其突變點(diǎn)及突變年份，突變特征如圖5所示。結(jié)果顯示，UB和OF曲線在信度范圍內(nèi)僅在2014-2015年有1個(gè)交點(diǎn)（圖5a）;累計(jì)距平結(jié)果顯示，距平值在2011年前呈下降趨勢(shì)，之后呈上升趨勢(shì)（圖5b）;Pettitt檢驗(yàn)的結(jié)果顯示用水量在2000-2018年并未發(fā)生突變。綜合得出，2000-2018年，寶雞市的用水量逐年增多，2011年以后用水量增多更為顯著，寶雞市的供水壓力逐年增大。

3.2 廢污水排放現(xiàn)狀

廢污水排放的來(lái)源主要可分為工業(yè)廢水排放、生活污水排放以及第三方源頭排放，其可以直接反映出一個(gè)地區(qū)水資源狀況健康的好壞，圖6為寶雞市廢水排放量變化趨勢(shì)。由圖6可以看出，寶雞市廢水排放總量呈平穩(wěn)趨勢(shì)。工業(yè)廢水排放及生活污水排放為廢水排放的主要因素。但根據(jù)線性趨勢(shì)可以看出，近些年來(lái)，工業(yè)廢水排放量已經(jīng)呈明顯的下降趨勢(shì)，但生活污水的排放量卻呈明顯的上升趨勢(shì)。

4 存在問(wèn)題及對(duì)策

4.1 水資源開(kāi)發(fā)利用中存在的主要問(wèn)題

4.1.1 寶雞水資源時(shí)間分布不均寶雞市降水及水資源總量整體上雖呈上升趨勢(shì)，但趨勢(shì)并不明顯。降水量最大極值偏大，在一定程度上影響了降水趨勢(shì)的整體性，19年中有11年降水量處于降水均值以下，且在2015年出現(xiàn)由少變多的突變，這從側(cè)面反映出降水時(shí)間分配的不合理性。以寶雞市渭河為例，20世紀(jì)60年代水量年均33.05億m³，70年代年均20.80億m³，80年代年均23.26億m³，而90年代年均突降為10.27億m³。21世紀(jì)前10年年均為11.23億m³，僅為20世紀(jì)60年代的34%。寶雞市用水量在2006年和2011年出現(xiàn)了明顯增多的突變，此后用水量一直呈增多趨勢(shì)，可知寶雞市近年來(lái)用水量顯著增多。

4.1.2 寶雞市用水壓力增大 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，寶雞市用水量呈明顯上升趨勢(shì)，尤其是在2011年后，用水需求更加突出。用水量的提升在一定程度上體現(xiàn)出寶雞市社會(huì)人民群眾的生產(chǎn)、生活正在飛速發(fā)展，但同時(shí)也反映出對(duì)現(xiàn)存水資源利用效率的更高要求。寶雞市被稱(chēng)之為“關(guān)中水龍頭”，但水資源通過(guò)“引紅濟(jì)石”“引湑濟(jì)黑”“引馮濟(jì)羊”等工程進(jìn)行大量外調(diào)，雖在目前的形勢(shì)下依舊能保持正常的供水需求，但隨著今后供水需求的逐漸擴(kuò)大，寶雞市自身的水資源供給將面臨巨大的挑戰(zhàn)[8]。

4.1.3 寶雞市生活污水排放量增大 在寶雞市廢污水排放總量不變、工業(yè)廢水排放量降低的大背景下，居民生活污水的排放量出現(xiàn)了升高的趨勢(shì)，反映出居民對(duì)供水需求的加大。同時(shí)，宣傳不到位及污水處理不及時(shí)也將導(dǎo)致生活污水對(duì)本地水質(zhì)的影響。居民在平時(shí)生活中的用水缺乏節(jié)水理念的引導(dǎo)，導(dǎo)致水資源的大量浪費(fèi)。

4.2 對(duì)策及建議

基于科學(xué)合理、持續(xù)利用的水資源科學(xué)發(fā)展觀是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。根據(jù)寶雞市近年來(lái)水資源的發(fā)展現(xiàn)狀，本研究提出發(fā)展“過(guò)路水”、護(hù)住“自家水”、巧用“極端水”三大解決問(wèn)題基本理念。

4.2.1 發(fā)展“過(guò)路水” 將流經(jīng)寶雞市境內(nèi)但并不存留于寶雞市的水資源稱(chēng)之為“過(guò)路水”。第一，利用水利工程保持各流域生態(tài)基流，保障流域內(nèi)的基本生態(tài)功能[9]。第二，在渭河南岸低洼地帶建造水系連通工程措施，做到平時(shí)為景，用時(shí)為庫(kù)，排蓄相通。第三，用好由渭河上游而來(lái)的正常來(lái)水，通過(guò)人工工程，利用上游來(lái)水對(duì)河床灘地、雜物進(jìn)行沖刷和清洗，保證河道暢通，確?！斑^(guò)路水”的最大利用。

4.2.2 護(hù)住“自家水” “自家水”特指寶雞市境內(nèi)可以自由配給的水資源。第一，利用好已建成的蓄水工程。寶雞市小水庫(kù)眾多，但攔蓄能力較低，水資源調(diào)動(dòng)能力差，應(yīng)考慮小型水庫(kù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、加壩擴(kuò)容增效，保證小水庫(kù)常年基本蓄水容量。第二，加強(qiáng)節(jié)水宣傳教育，提高人民節(jié)水意識(shí)，從源頭上留住生活用水，降低生活需水壓力。第三，提升污水處理能力。提升各類(lèi)源頭污水處理能力，將原本需要廢棄的水轉(zhuǎn)化為可以重新利用的水資源，增強(qiáng)水資源的多維利用。

4.2.3 巧用“極端水”“極端水”指干旱及洪澇極端事件發(fā)生時(shí)所存在的水資源。寶雞市渭北七大縣區(qū)屬水土流失重點(diǎn)縣，去除水資源的極值化對(duì)改善水土流失環(huán)境及區(qū)域水資源健康有著重大意義，也對(duì)改善水資源時(shí)空分布不均有著深遠(yuǎn)影響。第一，建設(shè)水系連通工程措施[10]。在洪水事件發(fā)生時(shí)，科學(xué)利用洪水，蓄洪引清，走洪水資源化之路。當(dāng)干旱事件發(fā)生時(shí)，通過(guò)水系連通工程對(duì)儲(chǔ)蓄水資源進(jìn)行合理調(diào)配，保證各地區(qū)的基本用水。第二，修建雨水利用工程。針對(duì)寶雞市山城的特點(diǎn)，蓄水、攔泥、保土十分必要，應(yīng)科學(xué)利用雨水資源，城區(qū)建下沉綠地、深挖式水池等，盡量把雨水就地利用起來(lái)，起到潤(rùn)物、凈物、洗物等功能，在城郊和農(nóng)村大力平田造地和修筑集雨工程，發(fā)展微灌設(shè)施。

5 結(jié)語(yǔ)

寶雞市地理區(qū)位特殊，其對(duì)周邊城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生態(tài)效益有著重要的影響，發(fā)揮好“關(guān)中水龍頭”的作用將在帶動(dòng)自身城市發(fā)展的同時(shí)助力周邊城市發(fā)展。本研究從水量、用水及廢污水排放3方面人手，基于水資源基本指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)寶雞市水資源發(fā)展存在時(shí)間分布不均、用水壓力增大以及居民生活污水排放提升三大主要問(wèn)題，并在水資源可持續(xù)利用的科學(xué)發(fā)展觀基礎(chǔ)上，提出了發(fā)展“過(guò)路水”、護(hù)住“自家水”、巧用“極端水”的三大解決問(wèn)題理念及具體解決方法。

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收稿日期：2020-01-14

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41771215;2016KTCL03-17）;陜西省科技統(tǒng)籌計(jì)劃項(xiàng)目（2016KTCL03-17）

作者簡(jiǎn)介：張新弟（1969-），男，陜西寶雞人，高級(jí)工程師，主要從事寶雞水文與水資源相關(guān)研究，（電話(huà)）13571769081（電子信箱）445981389@qq.com;通信作者，周旗（1963-），男，重慶人，教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事區(qū)域氣候變化感知研究，（電子信箱）2675963235@qq.com。