景來紅
(水利部黃河水利委員會黃河勘測規(guī)劃設計有限公司,450003,鄭州)
作為黃河第一大支流,渭河流經(jīng)甘、寧、陜?nèi)。ㄗ灾螀^(qū)),干流全長818 km,流域面積 13.48萬 km2,流域多年平均水資源總量110.6億m3,其中天然徑流量100.4億m3。地處渭河中下游的關中地區(qū),是陜西省政治、經(jīng)濟、文化和商貿(mào)中心,集中了全省60%的人口、55%的耕地、75%的灌溉面積和68%的國內(nèi)生產(chǎn)總值,歷史上一直是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的核心區(qū)域之一。不僅如此,關中地區(qū)還是溝通我國東西部、南北方的交通要道,是新歐亞大陸橋的中樞,在“一帶一路”戰(zhàn)略布局中地理區(qū)位優(yōu)勢突出,發(fā)展前景十分廣闊。
渭河流域為典型的資源性缺水地區(qū)?,F(xiàn)狀條件下,流域人均占有河川徑流量 308 m3、畝均 174 m3,分別為全國人均的13%、畝均的9%,相當于黃河流域人均和畝均的一半。近些年,隨著人口的增加,城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程的加速,渭河流域水資源供需矛盾日趨尖銳,引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問題,現(xiàn)有的水資源條件已難以支撐區(qū)域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
自20世紀90年代前后,受流域降雨量偏少、水土保持用水量增加、尤其是河道外國民經(jīng)濟用水量急劇增長等影響,渭河流域用水矛盾逐步顯現(xiàn)。自1990—2000年的10年間,國民經(jīng)濟用水量增加了17.1億m3,年均增長率為3.2%,遠高于黃淮海流域的0.3%和全國平均的1.1%。據(jù)統(tǒng)計,2000年渭河流域總用水量已達62.7億m3,接近流域水資源總量的60%,其中農(nóng)業(yè)用水占64.5%,工業(yè)用水占21.3%,生活用水占14.2%。近年關中地區(qū)50%的灌溉面積不能適時適量灌溉。受降雨減少、水源不足、水質(zhì)污染等多方面影響,渭河流域很多市縣缺水嚴重,工業(yè)、生活用水形勢也十分嚴峻。近年,關中地區(qū)能源化工基地等建設進程加快,渭河流域用水進一步增長,更加劇了關中地區(qū)日益嚴重的缺水矛盾。
受河道外用水增長的脅迫,渭河干流河道內(nèi)生態(tài)用水量銳減,2007年6月中旬華縣斷面最小流量竟不足1.0 m3/s。渭河許多支流相繼干枯,一些支流接近斷流狀態(tài)。關中地區(qū)有12條承擔向城鎮(zhèn)供水任務的河流在枯水期為保證區(qū)域生產(chǎn)、生活基本用水的需要,已無法滿足河道內(nèi)最小生態(tài)基流。與此同時,關中地區(qū)地下水超采現(xiàn)象十分嚴重,以渭河沿線城市為中心,近年已形成接近7 000多km2的嚴重超采區(qū),產(chǎn)生了多處連片漏斗,漏斗面積最大達到595 km2,漏斗深度達到137 m。受長期過量超采地下水影響,許多城市環(huán)境地質(zhì)災害相當嚴重。西安、咸陽、渭南、寶雞等相繼發(fā)生環(huán)境地質(zhì)災害,其中尤以西安最為嚴重,市區(qū)出現(xiàn)多條地裂縫,總長度已達67 km,南郊局部地面沉降達2.6 m。
據(jù)統(tǒng)計,2000年渭河流域廢污水排放量高達11.1億t,其中干流廢污水排放量為9.1億t,主要集中在天水、寶雞、咸陽、西安等沿岸城市。與20世紀80年代相比,流域廢污水排放量增加了一倍。在渭河干流、主要支流重要河段近2 600 km的評價河長中,Ⅴ類及劣Ⅴ類水質(zhì)河長均超過一半以上,咸陽以下河段常年處于劣Ⅴ類狀態(tài),水體功能喪失殆盡。與此同時,渭河流域相關重要城鎮(zhèn)和重點工業(yè)區(qū)的地下水污染問題也觸目驚心,寶雞、咸陽、西安等城市的地下水水質(zhì)污染嚴重,西安地下水污染面積高達470 km2。一些城市生活水源地和農(nóng)業(yè)用水受到污染,工業(yè)用水水質(zhì)得不到保證。一些灌區(qū)不得不采用污水灌溉,不僅污染了地下水體,還連帶造成了土壤和農(nóng)作物的污染,黃河潼關以下河段水環(huán)境也受到嚴重影響。
隨著河道外用水量的逐年增加,河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水被大量擠占,渭河入黃水量大幅衰減。據(jù)統(tǒng)計,1991—2000年渭河年均入黃水量為44.78億m3,與20世紀90年代以前相比減少了一半。1991—2005年渭河華縣平均天然徑流量為62.39億m3,而華縣斷面實測徑流量僅為42.97億m3。根據(jù) 《渭河流域重點治理規(guī)劃》的要求,華縣斷面下泄水量應為64.13億m3,說明生態(tài)環(huán)境用水被擠占嚴重。
20世紀90年代以來,由于河道內(nèi)輸沙水量嚴重不足,大量泥沙淤積在下游河道,河床淤積抬高嚴重,導致洪水災害頻率增加。1991年以來渭河下游河道淤積泥沙2.37億m3,主河槽嚴重萎縮,河床不斷抬升,排洪能力急速下降。據(jù)有關資料,2000年華縣站洪峰流量1 890 m3/s的水位比1981年5 380 m3/s流量的水位還高出0.27m,防洪壓力進一步增大。
陜西省的陜北和關中地區(qū)地處黃河流域,陜南地處長江流域。按照1956—2000年的水文系列,全省多年平均水資源總量為423.3億m3。其中:黃河流域占全省水資源總量的27.5%,長江流域占72.5%,渭河流域關中地區(qū)不足全省水資源總量的20%,與人口、資源、經(jīng)濟和生產(chǎn)力布局極不匹配,是全省缺水問題最為嚴重的地區(qū)。
通常情況下,改變渭河流域尤其是關中地區(qū)缺水問題的可能途徑包括如下兩種主要的方式:一是走內(nèi)涵式的發(fā)展道路,大力實施節(jié)水治污,進一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局,千方百計提高當?shù)厮Y源利用效率和效益;二是在節(jié)水治污、區(qū)內(nèi)挖潛的前提下,實施外流域調(diào)水,從根本上解決日益增長的水資源供需矛盾。分析認為,在農(nóng)業(yè)節(jié)水方面,可通過采取工程節(jié)水措施、調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、革新作物耕作方式、推廣非充分灌溉等節(jié)水技術、建立有效的管理制度,不斷提高農(nóng)業(yè)節(jié)水的水平;在工業(yè)和城市節(jié)水方面,通過調(diào)整二、三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),優(yōu)化工業(yè)項目布局,嚴格限制高耗水項目的上馬,推廣普及先進節(jié)水技術和器具,完善階梯水價政策,全面提高工業(yè)和城市的節(jié)水水平;在治污環(huán)保方面,通過強化制度約束,同時充分發(fā)揮經(jīng)濟杠桿的獎懲作用,嚴格限制重污染項目建設,全面實現(xiàn)工業(yè)廢水處理達標排放,加快污水處理和垃圾處理設施等建設,積極推進污水資源化。但經(jīng)多方面深入研究和論證表明,陜西省尤其是關中地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉定額已低于全國和黃河流域的總體水平,工業(yè)和生活用水指標在黃河流域和西北地區(qū)已屬或處于領先地位,通過節(jié)水、治污等可以解決局部缺水問題但潛力有限。從全局和長遠考慮,解決渭河流域尤其是關中地區(qū)的缺水問題,必須實施外流域調(diào)水工程。
為從根本上解決渭河流域的缺水問題,自20世紀80年代起,有關單位先后研究過多種不同的調(diào)水方案,包括通過建設黃河古賢水庫向關中地區(qū)調(diào)水、引洮入渭、南水北調(diào)西線工程以及本省境內(nèi)的引漢濟渭工程。經(jīng)綜合比較后認為,引漢濟渭工程具有水量可靠、工程難度小、供水覆蓋范圍大、實施條件好、配套工程相對簡單,且調(diào)水區(qū)及受水區(qū)均在陜西省境內(nèi)協(xié)調(diào)難度小等優(yōu)點。因此在長期規(guī)劃論證和方案比選的基礎上,實施引漢濟渭成為解決渭河流域尤其是關中地區(qū)缺水的最為現(xiàn)實和有效的途徑。
引漢濟渭工程是優(yōu)化陜西全省水資源的時空分配,將陜南地區(qū)的水資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為渭河關中地區(qū)的經(jīng)濟社會發(fā)展優(yōu)勢的重大戰(zhàn)略舉措,對解決渭河流域缺水問題作用巨大。
據(jù)有關預測,到2030年水平,渭河流域總?cè)彼繛?9.84億m3。其中:河道外缺水22.25億m3、河道內(nèi)缺水7.59億m3;關中地區(qū)缺水量為26.22億 m3(河道外缺水 18.63 億 m3),占流域總?cè)彼康?7.9%。引漢濟渭工程年調(diào)水量15億m3,可在很大程度上滿足關中地區(qū)2030年水平的用水要求,屆時關中地區(qū)“一線兩帶”沿線的重要城市、縣城及工業(yè)園區(qū)的缺水矛盾將得到極大的緩解。
實施引漢濟渭工程有利于渭河流域河道內(nèi)、外生態(tài)環(huán)境的改善。一方面可向直接渭河河道內(nèi)補充3.3億m3生態(tài)環(huán)境水量,有效增加渭河等河流的生態(tài)環(huán)境用水量,提高河道內(nèi)的水環(huán)境承載能力。另一方面通過退還過去長期過量擠占的生態(tài)用水,進一步改善城市的水環(huán)境狀況,通過水量置換減緩農(nóng)業(yè)用水壓力,初步測算可退還擠占生態(tài)用水量達1.01億m3。同時,工程輸水沿線的滲漏水可直接補給周邊生態(tài),有利于周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境的恢復和改善。
引漢濟渭工程實施后,通過關中地區(qū)當?shù)厮c調(diào)入水量的聯(lián)合配置,在供水范圍內(nèi)逐步恢復原來承擔灌溉任務的水源工程(如石頭河水庫、黑河水庫、石砭峪水庫等)的農(nóng)業(yè)供水功能,退還擠占農(nóng)業(yè)水量1.46億m3,對促進關中地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),保障關中地區(qū)的糧食安全具有重要意義。
引漢濟渭工程通水后,通過在關中地區(qū)實施地下水壓采,可壓采地下水水量4.59億m3,其中渭河沿線城市群可壓采地下水2.73億m3,并通過關停一部分自備井,有效地遏制由于過量開采地下水引發(fā)的一系列環(huán)境地質(zhì)問題。
受黃河用水指標的限制,在國家南水北調(diào)西線工程實施以前,陜北能源基地用水矛盾十分突出。實施引漢濟渭工程后,在不突破陜西全省黃河用水總量指標的前提下,將關中地區(qū)的用水指標向陜北調(diào)整、優(yōu)化和轉(zhuǎn)移,可在一定程度上滿足陜北地區(qū)能源基地的用水需求。
總之,引漢濟渭工程的實施將在很大程度上改變渭河流域長期缺水的被動局面,有效緩解區(qū)域水資源供需矛盾,遏制和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境的惡化趨勢。該工程建成通水后,調(diào)入水量和關中地區(qū)原有水資源統(tǒng)一配置、統(tǒng)一管理將是必然趨勢;逐步建立全面、科學、嚴格的用水管水機制,大幅度提高該區(qū)域水資源利用的效率和效益也將是可預見的結(jié)果。更為重要的是,水資源管理利用水平的提高勢必將引起該地區(qū)水資源開發(fā)利用理念發(fā)生深刻變化,對推進節(jié)水型社會建設具有重大意義,從而對關中地區(qū)、陜西全省經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展起到巨大的推動作用。