對(duì)陜西省跨流域調(diào)水工程的分析探討

李 茜

（陜西省河流工程技術(shù)研究中心 陜西 西安 710018）

1 跨流域調(diào)水的必要性和緊迫性

陜西省渭河流域自產(chǎn)水資源總量72.93億m3，人均、畝均占有水資源量分別為328 m3和317 m3，相當(dāng)于全國(guó)平均水平的15.3%和20.7%，屬資源性缺水地區(qū)。由于水資源短缺，流域內(nèi)長(zhǎng)期以來不得不超采地下水，許多城市及井灌區(qū)已形成多處下降漏斗。與地下水超采相關(guān)，潛水污染、地面下沉等城市環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害也相當(dāng)嚴(yán)重。此外，隨著流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，用水量持續(xù)增加，已經(jīng)嚴(yán)重?cái)D占了生態(tài)環(huán)境用水。

隨著陜西省“一線兩帶”發(fā)展戰(zhàn)略及“關(guān)中天水經(jīng)濟(jì)圈”戰(zhàn)略的提出，未來陜西省渭河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的需求將更加增長(zhǎng)?？梢?，水資源總量不足，已成為流域可持續(xù)發(fā)展的制約瓶頸，要支撐流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，跨流域調(diào)水已勢(shì)在必行。通過跨流域調(diào)水一方面可以解決關(guān)中地區(qū)的水供需矛盾，另一方面通過替代超采地下水和歸還超用的生態(tài)水量，有效增加渭河的生態(tài)水量，改善關(guān)中地區(qū)的水環(huán)境并提升關(guān)中地區(qū)水資源承載力。

2 跨流域調(diào)水的可行性分析

2.1 主要工作回顧

為滿足關(guān)中地區(qū)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展對(duì)水資源的需求，陜西省水利廳于20世紀(jì)90年代初期，著手研究將省內(nèi)長(zhǎng)江流域的富余水量跨流域調(diào)入黃河流域渭河水系的各種可能方案。1993年南水北調(diào)規(guī)劃在查勘階段共選有9條調(diào)水路線和18個(gè)取水點(diǎn)[1]。1997年提出了《陜西省兩江聯(lián)合調(diào)水工程》查勘報(bào)告（即“引嘉入漢”工程和“引漢濟(jì)渭”工程的總稱），對(duì)從嘉陵江干流和漢江干流集中調(diào)水的“引嘉入漢、引漢濟(jì)渭”的方案進(jìn)行了研究論證。之后，提出了將關(guān)中古賢引黃、南水北調(diào)西線工程作為遠(yuǎn)期緩解水資源短缺的途徑。

根據(jù)關(guān)中地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源的需求狀況，并考慮跨流域調(diào)水的可行性，陜西省在省內(nèi)南水北調(diào)總體規(guī)劃的線路中選擇了相對(duì)優(yōu)越的三條線路，即東線“引乾濟(jì)石”、西線“引紅濟(jì)石”和中線“引漢濟(jì)渭”工程作為近期、中期緩解水資源短缺的途徑。

2.2 可行性分析

根據(jù)關(guān)中地區(qū)不同時(shí)期對(duì)水資源的需求狀況，對(duì)各條線路在經(jīng)濟(jì)合理性、技術(shù)可行性和環(huán)境影響等方面進(jìn)行論證，分析可行性。

2.2.1 東線“引乾濟(jì)石”工程

東線“引乾濟(jì)石”工程，調(diào)水量較小，但完全滿足自流引水條件，且穿越秦嶺的輸水工程可與終南山公路隧道相結(jié)合，一洞兩用，實(shí)施比較現(xiàn)實(shí)，可通過已成石砭峪水庫(kù)調(diào)蓄，解決西安地區(qū)城市和環(huán)境用水的燃眉之急。

2.2.2 西線“引紅濟(jì)石”工程

西線“引紅濟(jì)石”工程，引水點(diǎn)位于褒河上游支流紅巖河上，主要工程僅為19.71km越嶺隧洞，平均年可調(diào)水量0.94億m3，約占褒河年徑流量的9%，調(diào)入水量通過已成石頭河水庫(kù)調(diào)蓄，并與地下水聯(lián)合運(yùn)用，以補(bǔ)充關(guān)中西部地區(qū)工業(yè)與城市生活用水。

2.2.3 中線“引漢濟(jì)渭”工程

中線“引漢濟(jì)渭”工程，取水點(diǎn)選于漢江干流黃金峽水庫(kù)回水區(qū)和支流子午河的三河口兩處，總調(diào)水量15.5億m3，其中干流 10.5億 m3，子午河 5億 m3，系三條調(diào)水線路中調(diào)水量最大的一條。在調(diào)水流域子午河和受水流域黑河都具備建庫(kù)條件，供水保證率相對(duì)較高。中線調(diào)水線路，是漢江距渭河距離最近的線路。調(diào)水工程進(jìn)入關(guān)中平原的位置，在咸陽至寶雞之間的渭河中游，控制范圍較大，高程較高，有利于關(guān)中地區(qū)的水資源優(yōu)化配置[2]。

經(jīng)綜合分析，在技術(shù)上，東、西、中三條線路的總體規(guī)劃布局、規(guī)模配置合理，進(jìn)入渭河的位置均在西安上游，骨干工程引漢濟(jì)渭供水高程最低可以控制關(guān)中地區(qū)500m高程以下的范圍，且三條線路末端均有已成水庫(kù)調(diào)節(jié)，初步形成了互相聯(lián)網(wǎng)的供水系統(tǒng)，十分有利于水資源的統(tǒng)一調(diào)配和優(yōu)化調(diào)度；在經(jīng)濟(jì)上，三項(xiàng)工程總投資約123.89億元，平均單方水投資同國(guó)內(nèi)已成調(diào)水工程單方水投資相比尚屬偏低，在經(jīng)濟(jì)上比較合理。

3 跨流域調(diào)水可調(diào)水量分析

3.1 “引乾入石”調(diào)水工程

調(diào)水區(qū)集流面積673km2，多年平均徑流量2.33億m3，設(shè)計(jì)引水流量8 m3/s。建成后，年可調(diào)水量0.49億m3，所調(diào)水量與石砭峪徑流經(jīng)水庫(kù)調(diào)蓄后，可向西安市城市生活供水0.67億m3，農(nóng)灌供水0.09億m3，提供河道外生態(tài)用水0.45億m3?！耙瑵?jì)石”工程向河道外增供水量0.36億m3，向河道內(nèi)放水0.13億m3。目前引乾濟(jì)石調(diào)水工程已經(jīng)建成通水。

3.2 “引紅濟(jì)石”調(diào)水工程

“引紅濟(jì)石”調(diào)水工程年均調(diào)水0.94億 m3，向河道外增供水量 0.45億 m3，向河道內(nèi)放水0.49億m3?！耙凉h濟(jì)渭”工程建成前，調(diào)入水量經(jīng)石頭河水庫(kù)調(diào)節(jié)在滿足灌區(qū)需水和已向西安市年供水0.95億m3的基礎(chǔ)上，可向咸陽供水1.1億m3，向興平、武功供水0.06億m3，向楊凌供水0.1億m3?！耙凉h濟(jì)渭”工程建成后，“引紅濟(jì)石”調(diào)入水量通過置換原石頭河向西安、咸陽等城市的供水量，就近向?qū)氹u市、眉縣供水，包括向?qū)氹u市供水1.96億m3、眉縣0.18億m3、陽平工業(yè)園區(qū)等0.07億m3。

3.3 “引漢濟(jì)渭”調(diào)水工程

“引漢濟(jì)渭”調(diào)水工程是省內(nèi)南水北調(diào)的骨干工程，是解決關(guān)中城市和工業(yè)缺水問題的根本性措施。主要工程項(xiàng)目包括：漢江干流上的黃金峽水電樞紐、黃金峽水源抽水泵站、黃三隧洞工程、漢江支流子午河上的三河口水利樞紐、秦嶺隧洞工程（穿越秦嶺超長(zhǎng)輸水隧洞工程）、黑河水庫(kù)增建工程等?！耙凉h濟(jì)渭”調(diào)水工程總調(diào)水量15.5億m3，其中干流10.5億m3，子午河 5億 m3[4]。

東線“引乾入石”、西線“引紅濟(jì)石”和中線“引漢濟(jì)渭”工程三條線路的總調(diào)水規(guī)模約為17.0億m3，基本滿足關(guān)中地區(qū)20年～30年經(jīng)濟(jì)與資源協(xié)調(diào)發(fā)展的需要，同時(shí)可分別滿足近期、中期的用水要求。

4 水資源供需平衡分析

4.1 耗水系數(shù)的確定

耗水量計(jì)算采用耗損法。耗水系數(shù)的確定參考了《中國(guó)水資源公報(bào)》北方各省區(qū)分類耗水系數(shù)和《陜西省水資源公報(bào)》[3]，也參考了《陜西省渭河流域綜合治理規(guī)劃》的協(xié)調(diào)成果。以現(xiàn)狀耗水系數(shù)為基礎(chǔ)，調(diào)整擬定各水平年的耗水系數(shù)，各水平年耗水系數(shù)見表1。

4.2 水資源供需一次平衡

取75%代表年進(jìn)行水資源的供需平衡分析。流域水資源總量為自產(chǎn)水資源量加上75%代表年的入境水量。2005年陜西省渭河流域水資源需水量為102.17億m3，缺水量8.02億m3，缺水率7.8%；按照各部門的耗水水平，考慮生態(tài)環(huán)境低限用水量和非用水消耗量，2020年、2030年需水量分別為119.11億m3、125.24億m3，缺水量分別為24.96億m3、31.09億m3，缺水形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

由此可見，無論是現(xiàn)狀年還是2020年、2030年，渭河流域均為資源性缺水。因此，維持渭河流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，在加大節(jié)水力度、增加污水再利用的情況下，還必須實(shí)施跨流域調(diào)水工程。

4.3 水資源供需二次平衡

在水資源供需一次平衡的基礎(chǔ)上，考慮節(jié)水和外流域調(diào)水等增加供水的措施，進(jìn)行2020年、2030年的水資源供需二次平衡。2020年外流域調(diào)水量增加16.44億m3，缺水量降低為1.14億m3，缺水率為1%，缺水形勢(shì)有較大程度緩解。2030年，在節(jié)水條件下，流域需水量為116.43億m3，缺水量為5.84億m3，缺水形勢(shì)較2020年有所加重。可見，遠(yuǎn)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)水資源的需求量更大，此時(shí)的缺水矛盾還需要依靠國(guó)家西線調(diào)水工程解決。陜西省渭河流域水資源供需平衡情況見表2。

表1 陜西省渭河流域各水平年耗水系數(shù)表

表2 陜西省渭河流域水資源供需平衡表 單位：億m3

5 結(jié)論

由以上分析可知，跨流域調(diào)水工程是解決陜西省渭河流域缺水問題的根本途徑，是渭河流域綜合治理的重要措施之一，是一項(xiàng)規(guī)模宏大的調(diào)水工程和水資源配置工程，它對(duì)提升區(qū)域水資源承載力和渭河的水環(huán)境容量，實(shí)現(xiàn)綠色渭河的目標(biāo)，支撐區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要的作用。陜西水利

[1]陜西省水利廳南水北調(diào)考察組.陜西省南水北調(diào)查勘報(bào)告[R].西安：陜西省水利廳，1993.

[2]陜西省水利廳.陜西省南水北調(diào)工程總體規(guī)劃報(bào)告 [R]. 西安：陜西省水利廳，2002.

[3]陜西省水利廳.2005年陜西省水資源公報(bào)[R].西安：陜西省水利廳，2005.

[4]陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.陜西省引漢濟(jì)渭工程項(xiàng)目建議書受水區(qū)配置規(guī)劃[R].西安：陜西省水利廳，2008.