陜西省水資源開發(fā)利用戰(zhàn)略研究

趙 靜 王義民 劉登峰

（西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院，陜西省西北旱區(qū)生態(tài)水利工程重點實驗室 陜西 西安 710048）

1 概況

陜西省簡稱“陜”或“秦”，位于中國內(nèi)陸腹地，地處東經(jīng) 105°29′~111°15′，北緯 31°42′~39°35′之間。全省總面積為 20.58 萬 km2，地域南北長、東西窄，以秦嶺和北山為界分為陜南、關(guān)中，陜北三大自然區(qū)域。陜西橫跨三個氣候帶，南北氣候差異較大。陜南屬北亞熱帶氣候，關(guān)中及陜北大部屬暖溫帶氣候，陜北北部長城沿線屬中溫帶氣候。陜西省按地域分為陜南，關(guān)中和陜北，陜南包括漢中、安康、商洛；關(guān)中包括寶雞、咸陽、銅川、西安、渭南；陜北包括榆林和延安。

2 陜西省水資源現(xiàn)狀分析

2.1 水資源量

陜西省多年平均降水量656.2mm，其中陜北454.3mm，關(guān)中647.5mm，陜南894.7mm。2010年全省水資源總量為574.60億m3，較多年平均增加29.1%，其中地表水資源量537.57億m3，相應(yīng)年徑流深為261.46億mm，比多年平均增多26.3%。關(guān)中地區(qū)是陜西省的經(jīng)濟(jì)中心，其經(jīng)濟(jì)總量占全省的87%，但水資源總量僅為72.5億m3，占全省的18%。陜北水資源總量為18.23億m3，占全省的4.4%。陜南水資源總量為317.93億m3，占全省的76.3%。這種水資源時空分布不均更加減少了水資源的有效供給，特別是水資源時空分布嚴(yán)重不均，65%集中在汛期 (7、8月份)，71%集中在陜南，使得關(guān)中、陜北的水資源更加緊缺。如圖1，圖2和圖3所示。

陜西省是全國水資源最緊缺的省份之一，人均、畝均水資源占有量分別只占全國平均水平的54%和42%。陜北人均水資源只有890m3，低于國際社會公認(rèn)的最低需水線，而關(guān)中地區(qū)作為人口最密集，經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地方，人均水資源量僅相當(dāng)于全國平均水平的1/8和1/6，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于絕對缺水線。

2.2 水資源開發(fā)利用中存在的主要問題

陜西省雖然修建了眾多的水利工程，但在水資源的開發(fā)和利用方面仍存在較為突出的問題，主要有以下幾個方面：

（1）開采過度。西安市超采區(qū)達(dá)300km2，形成200余平方公里的開采漏斗和若干個漏斗中心。咸陽市市區(qū)承壓水位已由開采初期下降了10m～30m，形成6個區(qū)域漏斗中心[2]。

（2）利用率低下。陜南水資源總量為317.9億m3，開發(fā)利用率僅為8%。黃河是陜西最大的過境河流，國家分給陜西的黃河用水量是38億m3，目前陜西只用了20億m3。

（3）河流水質(zhì)惡化和水生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重。2010年全省廢污水排放總量10.9億t，其中：第二產(chǎn)業(yè)廢水7.5億t，占廢污水排放總量的68.5%；第三產(chǎn)業(yè)廢污水排放量0.7億t，占廢污水排放總量的7.1%；城鎮(zhèn)居民生活廢污水排放量2.6億t，占廢污水排放總量的24.4%。而且，由于人類的不合理開發(fā)利用，河流干枯斷流現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。

（4）供需失衡。1980年～2000年，陜西經(jīng)濟(jì)以每年9.5%的速度增長，但是供水能力年增長率僅為0.56%。隨著全省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全省對水的需求將越來越大，水資源供需矛盾將日益尖銳。

（5）水土流失嚴(yán)重。多年來由于采伐過量，過量畜牧，全省水土流失仍然嚴(yán)重，土地沙化面積仍然較大。

3 陜西省水資源開發(fā)利用的戰(zhàn)略

根據(jù)陜西省水資源的現(xiàn)狀分析以及針對水資源開發(fā)利用中存在的問題，為了實現(xiàn)陜西省的水資源可持續(xù)開發(fā)利用，建議實施省內(nèi)南水北調(diào)，三條紅線，省內(nèi)聯(lián)網(wǎng)調(diào)度等發(fā)展戰(zhàn)略。

3.1 實施省內(nèi)南水北調(diào)

（1）在分析水源工程特點和所在行政區(qū)范圍的基礎(chǔ)上，構(gòu)建陜西省南水北調(diào)受水區(qū)聯(lián)網(wǎng)調(diào)度節(jié)點圖，設(shè)置2020和2030兩個水平年水資源調(diào)度方案，并制定水資源調(diào)度的原則。

表1 2020年受水區(qū)水資源聯(lián)合配置結(jié)果 單位：萬m3

表2 2030年受水區(qū)水資源聯(lián)合配置結(jié)果 單位：萬m3

（2）對陜西省南水北調(diào)受水區(qū)內(nèi)主要水源工程大范圍聯(lián)合運用，建立陜西省南水北調(diào)受水區(qū)水資源聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型，將整個受水區(qū)劃分為西安、咸陽、寶雞和渭南4個系統(tǒng)，應(yīng)用大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)算法，對每個子系統(tǒng)采用遺傳算法進(jìn)行求解。

（3）把長系列月徑流和相關(guān)資料代入水資源聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型求解，得到了受水區(qū)水資源聯(lián)合調(diào)度多年平均結(jié)果：2020水平年引漢濟(jì)渭調(diào)水5億m3，陜西省南水北調(diào)受水區(qū)不能滿足水資源的供需要求，缺水7.65億m3達(dá)不到供需平衡；2030水平年引漢濟(jì)渭調(diào)水15億m3，缺水2.24億m3，較2020年有很大改善，但仍不能滿足水資源的供需要求，需要另辟水源或進(jìn)一步開展節(jié)水，如表1和表2所示。

3.2 確立實施三條紅線

我國水資源節(jié)約和保護(hù)工作在不斷加強，劃定用水總量、用水效率和水功能區(qū)限制納污“三條紅線”，著力改變當(dāng)前水資源過度開發(fā)、用水浪費、水污染嚴(yán)重等突出問題。

一是確立水資源開發(fā)利用控制紅線。2010年陜西省人均和單位GDP用水量分別為224m3/人和132m3/萬元；農(nóng)田實際灌溉用水量和灌溉水利用系數(shù)分別為311.3m3/畝和0.53，工業(yè)萬元增加值用水量和重復(fù)利用率分別為39m3/萬元和65%；城鎮(zhèn)生活供水定額和供水管網(wǎng)漏損率分別為174L/p·d 和 17%[4]。

陜西省水資源開發(fā)利用的控制紅線，需要實行用水總量的控制，推進(jìn)水資源管理從供水管理向需水管理轉(zhuǎn)變，同時需要落實重要江河流域水量分配方案，建立陜西省取水總量控制指標(biāo)體系。

二是確立用水效率控制紅線。根據(jù)全國第六次人口普查數(shù)據(jù)，全省人均用水量223m3，為全國人均用水量的50%。根據(jù)2010年中國水資源公報，陜西省萬元GDP用水量為 103m3，為全國平均水平的57.9%；農(nóng)田灌溉平均用水量4512m3/hm2，為全國平均值的69.8%。

陜西省用水效率控制這條紅線，要堅決遏制用水浪費，制定區(qū)域、行業(yè)和用水產(chǎn)品的用水效率指標(biāo)體系[3]。而且要強化節(jié)水監(jiān)督管理，控制高耗水項目建設(shè)。此外還要推進(jìn)節(jié)水技術(shù)改造，普及農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)，全面加強企業(yè)節(jié)水管理。

三是確立水功能區(qū)限制納污紅線。陜西省部分區(qū)域水污染嚴(yán)重，水生態(tài)與環(huán)境形勢嚴(yán)峻。根據(jù)2010年的陜西省水資源公報，在陜西省的主要河流中，主要的水資污染物是超標(biāo)物溶解氧、高錳酸鉀指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮以及生化需氧量。水功能區(qū)限制納污紅線的確定實為緊迫。

確立水功能區(qū)限制納污紅線，就要嚴(yán)控排污總量。核定水域納污容量，控制河湖排污總量，建立水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)評價體系，強化水功能區(qū)達(dá)標(biāo)監(jiān)督管理，加強水源地的保護(hù)和監(jiān)測，保障居民飲用水安全。

3.3 實施陜西省水資源聯(lián)網(wǎng)調(diào)度

隨著我省經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，需水量快速增長，缺水形勢更加嚴(yán)峻[4]。為了盡快解決這一問題，主要采取了三項措施：

一是通過水資源統(tǒng)籌調(diào)配，初步形成比較完善的大中城市水源保障體系。堅持資源統(tǒng)管、城鄉(xiāng)統(tǒng)配的原則，建設(shè)一批大中城市供水、調(diào)水、引水工程，可以有效緩解一些大中城市的“水荒”問題。

二是實施水資源聯(lián)網(wǎng)調(diào)度，科學(xué)合理利用地表水、地下水。實施“引馮濟(jì)羊”、“引馬濟(jì)桃”工程；按照“群峪攜井、二水聯(lián)調(diào)、兩水并用”的思路，充分開發(fā)利用南山支流的地表水；在涇惠渠等灌區(qū)，渠井統(tǒng)籌考慮，豐水期主要利用地表水，枯水期主要開發(fā)利用地下水。

三是在安排審批新的水源項目時，需要堅持充分論證、認(rèn)真選比、努力做到水資源的優(yōu)化配置、合理開發(fā)。

4 結(jié)語

受全球氣候變化影響，近年來特別是今年以來，我國極端災(zāi)害性天氣突發(fā)多發(fā)重發(fā)，洪澇災(zāi)害和干旱缺水尤為突出。推進(jìn)水利事業(yè)又好又快發(fā)展，迫切需要進(jìn)一步加強水利科技進(jìn)步與創(chuàng)新。本文對目前陜西省水資源開發(fā)利用中存在的問題，提出了幾種戰(zhàn)略方針，這些戰(zhàn)略的應(yīng)用實施，將會使水資源的開發(fā)利用將實現(xiàn)科學(xué)管理，優(yōu)化配置，高效利用和有效保護(hù)；水環(huán)境呈良性循環(huán)，生態(tài)環(huán)境良好，基本實現(xiàn)人與自然和諧共處。那么我省在未來將實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展相適應(yīng)，實現(xiàn)防洪保安、供水等的綜合效益，現(xiàn)代化城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)調(diào)動自如，基本解除水資源短缺對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的困擾，保持水資源的永續(xù)利用。陜西水利

[1]羅鵬業(yè)，省水資源現(xiàn)狀及其利用劉忠艷[C].陜西：陜西省富平縣水政水資源辦公室

[2]李新華，陜西省萬元工業(yè)增加值用水量現(xiàn)狀分析與指標(biāo)評估[C].陜西：陜西省水利廳水資源

[3]康楊，張洪鋮.陜西水資源現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展[C].江西:新余高等?？茖W(xué)校

[4]秦媛媛，趙靜，黃強.陜西省南水北調(diào)受水區(qū)水聯(lián)網(wǎng)供水優(yōu)化調(diào)度研究[C]

[5]高波.水利科技發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].水利水電技術(shù)，2006，（1）：27-30