西安市浐灞區(qū)水土資源優(yōu)化配置研究

趙 丹

(1.西北大學(xué)/城市與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710127；2西安浐灞生態(tài)區(qū)管理委員會(huì)，陜西 西安 710024)

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西安市浐灞區(qū)水土資源優(yōu)化配置研究

趙 丹1,2

(1.西北大學(xué)/城市與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710127；2西安浐灞生態(tài)區(qū)管理委員會(huì)，陜西 西安 710024)

隨著西安市浐灞生態(tài)區(qū)近幾年來的快速建設(shè)和發(fā)展，該區(qū)已從生態(tài)重災(zāi)區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘械纳鷳B(tài)補(bǔ)償區(qū)和生態(tài)示范區(qū)，生態(tài)功能初步顯現(xiàn)，但生態(tài)區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和各項(xiàng)生態(tài)建設(shè)目標(biāo)的逐步實(shí)現(xiàn)，使得區(qū)域原有的水資源和土地利用模式面臨新的挑戰(zhàn)，不可避免會(huì)帶來諸如水資源利用不合理、水土資源配置矛盾等一系列問題。本文根據(jù)浐灞生態(tài)區(qū)土地利用狀況和浐灞生態(tài)區(qū)可供水水源狀況探討研究了浐灞生態(tài)區(qū)水土資源配置模式及其用水安全分析，得出提高生態(tài)區(qū)綠化率可充分利用生態(tài)區(qū)非常規(guī)水源，無需再?gòu)暮拥廊∷?，即可滿足區(qū)域綠地生態(tài)需水。同時(shí)，進(jìn)一步加大水系開發(fā)建設(shè)力度，在浐河段和浐灞交匯口新增濕地或水系可保障生態(tài)區(qū)生態(tài)用水的安全。

水土資源；生態(tài)區(qū)；優(yōu)化配置

浐灞生態(tài)區(qū)自2004年9月成立以來，得到了快速的建設(shè)和發(fā)展，已從生態(tài)重災(zāi)區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘械纳鷳B(tài)補(bǔ)償區(qū)和生態(tài)示范區(qū)，生態(tài)功能初步顯現(xiàn)，生態(tài)新城輪廓初步形成，“十二五”期間，該區(qū)功能定位進(jìn)一步明確，生態(tài)環(huán)境建設(shè)和水系統(tǒng)修復(fù)工作進(jìn)一步加強(qiáng)，該區(qū)將進(jìn)入跨越式發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。處于發(fā)展新階段的浐灞生態(tài)區(qū)，要求生態(tài)特色充分體現(xiàn)，水資源、土地、能源協(xié)調(diào)、合理利用，生態(tài)區(qū)的生態(tài)功能得到充分發(fā)揮，具有浐灞特色的生態(tài)景觀、生態(tài)人居、生態(tài)產(chǎn)業(yè)及生態(tài)文化體系得到充分體現(xiàn)。

然而，生態(tài)區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和各項(xiàng)生態(tài)建設(shè)目標(biāo)的逐步實(shí)現(xiàn)，使得區(qū)域原有的水資源和土地利用模式面臨新的挑戰(zhàn)，不可避免會(huì)帶來諸如水資源利用不合理、水土資源配置矛盾等一系列問題。因此，進(jìn)行水土資源的優(yōu)化利用，保障土地資源利用模式改變與水資源利用和諧，以及維持該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)平衡，實(shí)現(xiàn)水土資源的可持續(xù)利用具有重要的研究意義。

1 研究區(qū)概況

西安市浐灞生態(tài)區(qū)位于浐河和灞河干流常家灣、馬渡王水文站斷面以下的浐灞河流域下游的川道平原區(qū)。生態(tài)區(qū)地處灞河馬渡王、浐河常家灣以下的灞河河漫灘及其一、二級(jí)階地，地面海拔高程350～400 m，區(qū)域內(nèi)地形開闊，地勢(shì)平坦，其所在浐灞河流域地勢(shì)南高北低，自東南向西北傾斜。生態(tài)區(qū)以黃土、黃土狀土為主，土質(zhì)較均勻，大孔較發(fā)育，具濕陷性和自重濕陷性，有一定透水性。河谷周邊地帶有礫、卵石裸露分布，保水性能差。生態(tài)區(qū)在陜西省水資源利用分區(qū)中屬于灞河馬渡王、常家灣以下水資源五級(jí)分區(qū)，是浐灞河流域重點(diǎn)用水區(qū)。浐灞河流經(jīng)生態(tài)區(qū)在其北部入渭，其來水量主要集中在上游山區(qū)，地表徑流主要來源于大氣降水。

2 浐灞生態(tài)區(qū)土地利用狀況

2010年，根據(jù)生態(tài)區(qū)第二次土地利用調(diào)查結(jié)果(調(diào)查總面積90.4 km2)，農(nóng)用地23.87 km2，占土地總面積的26.4%；建設(shè)用地63.01 km2，占69.7%；其他土地3.52 km2，占3.9%。建設(shè)用地63.01 km2，占總土地面積的69.70%。其中住宅用地既是建設(shè)用地中比例最大的用地類型(31.86%)，也是土地總面積中比例最大的用地類型，占土地總面積的22.21%。水域及水利設(shè)施用地9.66 km2，占建設(shè)用地總面積的15.34%。

根據(jù)生態(tài)區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃預(yù)測(cè)，考慮集約節(jié)約用地因素，預(yù)計(jì)到“十二五”末期，生態(tài)區(qū)建設(shè)用地保有量在75.4 km2左右，新增建設(shè)用地12 km2左右。

3 浐灞生態(tài)區(qū)可供水水源狀況

生態(tài)區(qū)主要可供水水源包括浐灞河上中游來水、生態(tài)區(qū)降水資源及達(dá)標(biāo)排放水量和中水。

浐灞生態(tài)區(qū)位于浐灞河流域的下游，是浐灞河流域重點(diǎn)用水區(qū)，其上游來水主要依賴于穿生態(tài)區(qū)而過的浐灞河河川徑流量。

對(duì)距浐灞區(qū)最近的西渠雨量站1977-2010年的月降水資料進(jìn)行分析計(jì)算，可以得出生態(tài)區(qū)多年平均降水量為578.5 mm，年最大降水量為957.9 mm，年最小降水量為359.9 mm，分別發(fā)生在1983年和1995年。生態(tài)區(qū)5-10月份降水為468.4 mm，占年降水量的81%，1-4月份、11-12月份的降水量為110.1 mm，占年降水量的19%。7月份最多，為102.6 mm，12月份最少，為5.8 mm。

灞河馬渡王、常家灣以下多年平均地下水資源量為0.72億 m3，多年平均可開采水量為0.24億 m3。浐灞生態(tài)區(qū)內(nèi)有3個(gè)西安市地下水源地，分別是段村地下水源地、灞河地下水源地及渭濱地下水源地。

浐灞生態(tài)區(qū)內(nèi)的污水廠主要有第三污水處理廠、第五污水處理廠、第十污水處理廠和第十二污水處理廠，其具體情況如表1所示。

表1 浐灞生態(tài)區(qū)污水處理廠利用建設(shè)情況

4 浐灞生態(tài)區(qū)水土資源配置模式及其

用水安全分析

根據(jù)生態(tài)區(qū)實(shí)際情況，本次研究從時(shí)間和空間兩個(gè)層面分別進(jìn)行生態(tài)區(qū)河道生態(tài)用水安全狀況分析，時(shí)間尺度上，分析計(jì)算逐月生態(tài)用水供需狀況變化過程；空間尺度上，將生態(tài)區(qū)浐灞河段分為三段，灞河段、浐河段及生態(tài)區(qū)內(nèi)浐灞河交匯處至入渭口段分別進(jìn)行逐月生態(tài)用水供需狀況變化過程計(jì)算分析。

以年為尺度通過供需平衡分析計(jì)算可知，P=75%、95%來水情況下，總可供水量(浐灞河徑流量、降水量、三污、五污達(dá)標(biāo)排放水之和)扣除灞橋區(qū)濕地公園用水量、灞河8-9號(hào)橡膠壩用水量及市二水廠取水量之后，浐灞生態(tài)區(qū)月可供水量均大于其相應(yīng)的月生態(tài)需水量，且年余水量分別為46 427.41萬 m3、28 035.88萬 m3。因此，生態(tài)需水量是可以滿足的。

灞河段生態(tài)需水量包括生態(tài)區(qū)內(nèi)灞河段橡膠壩、三角洲水系和世博園生態(tài)需水量。經(jīng)過供需平衡分析計(jì)算可知，P=75%來水情況下，灞河段總來水量(灞河徑流量、降水量)扣除灞河生態(tài)基流、灞橋區(qū)濕地公園用水量、灞河5-9號(hào)橡膠壩用水量、世博園及三角洲水系用水量，各月可供水量均大于各月用水量，且年余水量為27 283.45萬 m3；P=95%來水情況下，由于3月份灞河來水很小且生態(tài)區(qū)降水補(bǔ)給很少，缺水43.01萬 m3，其他月均滿足，年余水量為14 806.47萬 m3。

浐河段現(xiàn)狀年P(guān)=75%來水情況下，生態(tài)區(qū)浐河段各節(jié)點(diǎn)區(qū)間各月可供水量均大于各月生態(tài)需水量，且年余水量為15 852.64萬 m3；分析表6-7可知，現(xiàn)狀年P(guān)=95%來水情況下，生態(tài)區(qū)浐河段節(jié)點(diǎn)區(qū)間二水廠以上段3月供水緊張，缺水量0.52萬 m3，但由于雁鳴湖循環(huán)水量的補(bǔ)給，尚可滿足需水；其他時(shí)段、其他節(jié)點(diǎn)區(qū)間(二水廠-三污段、三污—浐河入灞段)各月可供水量均大于各月生態(tài)需水量，同時(shí)由于人工湖循環(huán)水量和第三污水處理廠達(dá)標(biāo)排放水的補(bǔ)給，更好的維護(hù)了水面景觀和河道水環(huán)境。

浐灞河交匯處現(xiàn)狀年P(guān)=75%和P=95%來水情況下，入灞口至入渭口段月可供水量均大于月生態(tài)需水量且年余水量分別為49 003.41萬 m3、340 033.33萬 m3，說明此段生態(tài)需水完全可以得到保障，而其地表水資源利用率較低，平均利用率分別為0.03和0.06。因此，入灞口至入渭口段水資源量豐富，開發(fā)利用空間大。

5 結(jié)語

本項(xiàng)目圍繞西安市浐灞生態(tài)區(qū)土地利用模式變化條件下生態(tài)用水安全問題，實(shí)地調(diào)查和資料分析計(jì)算相結(jié)合，進(jìn)行了生態(tài)區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化分析、供用水結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀和變化趨勢(shì)分析、常規(guī)水資源變化特性和非常規(guī)水資源量分析；選用合理方法計(jì)算了生態(tài)區(qū)現(xiàn)狀年各項(xiàng)生態(tài)需水量的逐月變化過程；結(jié)合生態(tài)區(qū)實(shí)際情況，采用節(jié)點(diǎn)法對(duì)生態(tài)區(qū)生態(tài)用水進(jìn)行了時(shí)、空角度的水安全狀況計(jì)算及分析；在以上研究基礎(chǔ)上，對(duì)生態(tài)區(qū)進(jìn)一步開發(fā)利用的水土資源配置模式及其水安全狀況進(jìn)行了探討研究。取得的主要結(jié)論及建議如下：

(1)經(jīng)分析計(jì)算，規(guī)劃年，生態(tài)區(qū)計(jì)算節(jié)點(diǎn)浐河段及浐灞交匯口至入渭口段逐月生態(tài)需水量都能得到滿足和保障，且余水較為豐富；灞河段3月缺水-73.71萬 m3，其他逐月可供水量均大于河道生態(tài)需水量。但當(dāng)李家河水庫建成運(yùn)行時(shí)，P=95%來水水平年，灞河段枯季1、2、3月生態(tài)用水供需矛盾加劇。工作表明，生態(tài)區(qū)在“十二五”發(fā)展規(guī)劃建設(shè)基礎(chǔ)上，灞河段已無水系開發(fā)利用潛力，但浐河段和浐灞河交匯口至入渭口段有較為豐富的余水，可加大進(jìn)一步加大水系開發(fā)建設(shè)力度，提升區(qū)域水功能品質(zhì)。

(2)當(dāng)將綠化覆蓋率提高至60%時(shí)，充分利用生態(tài)區(qū)非常規(guī)水源，無需再?gòu)暮拥廊∷?，即可滿足區(qū)域綠地生態(tài)需水。同時(shí)，可進(jìn)一步加大水系開發(fā)建設(shè)力度，在浐河段新增約與已建雁鳴湖水面面積相當(dāng)?shù)臐竦鼗蛩?；在浐灞交匯口至入渭口新增約與已建世博園水面面積相當(dāng)?shù)臐竦鼗蛩? 生態(tài)區(qū)生態(tài)用水依然是安全的。

[1]西安浐灞生態(tài)區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)規(guī)劃.西安理工大學(xué).2007.10.

[2]浐灞流域綜合治理專項(xiàng)規(guī)劃報(bào)告(修改).2009.11.

[3]西安浐灞生態(tài)區(qū)“十二五”經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展規(guī)劃綱要.浐灞生態(tài)區(qū)管理委員會(huì).2011.4.

[4]西安浐灞生態(tài)區(qū)“十二五”土地利用專項(xiàng)規(guī)劃(2011～2015年).

[5]西安浐灞生態(tài)區(qū)生態(tài)建設(shè)第十二個(gè)五年規(guī)劃.2010.03.

[6]西安市浐灞河流域水資源現(xiàn)狀及其開發(fā)利用評(píng)價(jià)報(bào)告.陜西省水文水資源勘測(cè)局.2007.03.

[7]西安市浐灞河流域水土保持專項(xiàng)規(guī)劃.中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所.2009.10.

[8]西安市浐灞生態(tài)區(qū)橡膠壩及生態(tài)景觀工程水資源供需分析.

[9]西安浐灞國(guó)家濕地公園總體規(guī)劃.中國(guó)城市建設(shè)研究院.2009.4.

TV213.9

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1004-1184(2016)06-0106-02

2016-08-14

趙丹(1979-)，女，陜西漢中人，在讀博士研究生，主攻方向：城市生態(tài)景觀及城市生態(tài)管理。