府谷縣水資源承載能力分析

王蘇瑛

(陜西省府谷縣水政水資源管理辦公室，陜西 府谷 719400)

府谷縣水資源承載能力分析

王蘇瑛

(陜西省府谷縣水政水資源管理辦公室，陜西 府谷 719400)

結(jié)合府谷縣水資源及其開發(fā)利用狀況、河湖水功能分區(qū)水質(zhì)目標(biāo)和可供水量，針對(duì)府谷縣水資源開發(fā)利用問題以及可供水量，立足水資源優(yōu)化配置，考慮未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水需求，以滿足河流功能區(qū)劃目標(biāo)要求為約束，利用礦井疏干水及再生水，全方位開展節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，構(gòu)建水資源承載能力評(píng)價(jià)模型，提出府谷縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)合理發(fā)展模式和用水配置方案，通過對(duì)配置結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，得出府谷縣水資源承載力完全能滿足未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水需求。

府谷；水資源；開發(fā)；利用；承載力；分析

1 概況

府谷縣總面積3212 km2，人口25萬，其中城鎮(zhèn)人口5.6萬。年均降水量為404 mm，年降水總量13×108m3，地表水資源量18001×104m3，地下水資源量 9764×104m3，地表水資源可利用量8616×104m3。府谷縣境內(nèi)存在碳酸鹽巖類巖溶裂隙水地區(qū)，該地區(qū)地下水類型為巖溶水，是府谷縣地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給主要發(fā)生區(qū)域。根據(jù)《府谷縣水資源規(guī)劃報(bào)告》成果，府谷縣年均側(cè)向地下水徑流補(bǔ)給量為18800.0×104m3，即巖溶水資源量，年均可開采量為14527.0×104m3。

2 府谷縣用水現(xiàn)狀及供水能力分析

2.1 供水基礎(chǔ)設(shè)施和供水能力現(xiàn)狀

府谷縣水功能一級(jí)區(qū)劃包括黃河、皇甫川、清水川和孤山川四大水系，除孤山川水質(zhì)為Ⅱ類外，其它均為Ⅲ類水質(zhì)。府谷縣地表水供水工程設(shè)施主要有蓄水工程、引水工程、取排水泵站等，截至2016年末，已建成水庫10座、塘壩8座、引水工程14處、取水泵站100處，年設(shè)計(jì)供水能力1589×104m3，2016年實(shí)際供水能力為1154×104m3，為設(shè)計(jì)供水能力的72.6%。2016年府谷縣共有機(jī)電井2733眼，年供水能力4625×104m3，實(shí)際供水能力4363×104m3，平均單井供水能力1.596×104m3/a。

2.2 供水現(xiàn)狀分析

府谷縣2016年總供水量為6612×104m3。從1980年開始，府谷縣的生活用水量從每年用水121×104m3開始，逐年遞增。特別是2000年后，遞增迅猛。2000年生活用水量為319×104m3，到2013年就達(dá)866×104m3，是過去20年的2倍多。

府谷縣2016年各產(chǎn)業(yè)、生活以及生態(tài)用水總量為6832×104m3，滿足縣水資源可利用量9080×104m3以及“三條紅線”用水指標(biāo)9000×104m3的要求。從用水總量及水源分析，府谷縣地表水、地下水用水量分別占縣地表水可利用量、地下水可開采量的29.1%和177.1%，地表水尚有開發(fā)利用潛力，而地下水處于嚴(yán)重超采狀態(tài)，已無開發(fā)利用空間。

從用水結(jié)構(gòu)分析，府谷縣工業(yè)及農(nóng)田灌溉用水量較多，分別為2211×104m3以及2490×104m3，約占縣總用水量的32.4%和36.4%。而工業(yè)開采地下水較多，約占縣地下水用水量的45.1%，而灌溉用水主要取自地表水，因此，工業(yè)大量開采地下水是造成地下水超采現(xiàn)象的主要原因（其中工業(yè)用水的一半是開采深層水），這對(duì)水資源保護(hù)極為不利。因此，需要對(duì)工業(yè)企業(yè)用水進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，使其用水合法化，新建項(xiàng)目嚴(yán)格禁止開采地下水，而已建企業(yè)應(yīng)逐步用地表水置換地下水，同時(shí)考慮調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，采取節(jié)水技術(shù)與措施，使得地下水超采現(xiàn)象得到有效遏制。

根據(jù)府谷縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，分析水資源承載力需對(duì)其未來需水量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3 水資源承載能力影響因素

根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，預(yù)測(cè)到2020年府谷地區(qū)生產(chǎn)總值將達(dá)到2000億元，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)2∶70∶28，第二、第三產(chǎn)業(yè)增加值690.15億元。戶籍人口控制在26萬人左右，人口自然增長率控制在6.5‰以內(nèi)，城鎮(zhèn)化水平2020年達(dá)到75%；遠(yuǎn)期（2030）目標(biāo)：預(yù)計(jì)地區(qū)生產(chǎn)總值突破8000億元，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)2∶68∶30，第二、第三產(chǎn)業(yè)增加值1124.18億元，戶籍人口控制在28萬人，人口自然增長率控制在6.5‰，城鎮(zhèn)化水平達(dá)到85%。

3.1 生產(chǎn)需水預(yù)測(cè)

截至2014年，府谷縣農(nóng)業(yè)灌溉面積為5.73萬畝。根據(jù)府谷縣中小農(nóng)田發(fā)展規(guī)劃，其2020年灌溉面積為8.43萬畝，2030年灌溉面積為12.94萬畝。由于農(nóng)業(yè)用水在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，所占比重較大，所以必須在充分考慮節(jié)水的基礎(chǔ)上對(duì)農(nóng)業(yè)需水進(jìn)行預(yù)測(cè)。按照最嚴(yán)格水資源管理要求，府谷縣2020年、2030年灌溉水利用系數(shù)分別應(yīng)達(dá)到0.6、0.7?？紤]到府谷的實(shí)際情況，此次計(jì)算，適當(dāng)考慮通過種植結(jié)構(gòu)、灌區(qū)規(guī)范化管理等因素影響產(chǎn)生的節(jié)水效應(yīng)，得到規(guī)劃年的凈定額，可計(jì)算出府谷縣的農(nóng)田灌溉需水量約為2020年2334 m3，2030 年 2825 m3。

根據(jù)各園區(qū)2020年、2030年建筑業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，采用相應(yīng)萬元增加值需水定額，將產(chǎn)業(yè)園區(qū)、城區(qū)、典型鄉(xiāng)鎮(zhèn)及其他區(qū)域2020年、2030年產(chǎn)業(yè)發(fā)展需水預(yù)測(cè)結(jié)果疊加，得到府谷縣2020年、2030年產(chǎn)業(yè)發(fā)展需水量分別為9325.6×104m3、13397.1×104m3。2030 年工業(yè)需水量、建筑業(yè)需水量、三產(chǎn)需水量分別為 11015.2×104m3、193.8×104m3、260.7×104m3。

3.2 生活需水量預(yù)測(cè)

本次生活用水定額的選取，在充分考慮節(jié)水的條件下同時(shí)又適度放松的原則?，F(xiàn)狀年府谷縣城鎮(zhèn)生活用水定額為82 L/人·d，農(nóng)村生活為43 L/人·d，隨著社會(huì)發(fā)展，人民生活水平的提高，對(duì)水的需求會(huì)逐漸增加，參考《行業(yè)用水定額》（DB61/T943-2014）中的陜北地區(qū)城鎮(zhèn)居民用水，大城市的用水定額為110 L/（人·d），中等城市為100 L/（人·d），小城市為95 L/（人·d）。則2020年，府谷縣城市生活用水95 L/（人·d），農(nóng)村65 L/（人·d）；2030年城市生活用水100 L/（人·d），農(nóng)村70 L/（人·d）。

3.3 生態(tài)需水量

府谷縣產(chǎn)業(yè)園區(qū)環(huán)境需水量只包括園區(qū)綠化和道路噴灑兩項(xiàng)，縣城環(huán)境需水量預(yù)測(cè)主要包括道路廣場(chǎng)噴灑、園林綠化、生態(tài)林澆灌三部分，典型鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)境需水量預(yù)測(cè)主要包括道路廣場(chǎng)噴灑、園林綠化、生態(tài)林澆灌三部分內(nèi)容，將上述三部分內(nèi)容疊加，得到府谷縣發(fā)展環(huán)境的需水總量，經(jīng)計(jì)算，2020年環(huán)境需水量為 600.0×104m3，2030 年環(huán)境需水量為 630.7×104m3。

3.4 污廢水產(chǎn)生量預(yù)測(cè)

根據(jù)府谷縣2020、2030年生活用水量、生產(chǎn)需水量、生態(tài)環(huán)境需水量，經(jīng)計(jì)算，府谷縣的污水量2020年為1087.4×104m3，2030 年為 1407.1×104m3。

4 基于承載力的水資源配置方案研究

4.1 水資源可利用量分析

2020年、2030年，府谷縣地表水資源可利用量為15622.43×104m3。府谷縣內(nèi)僅包括吳堡以上右岸一個(gè)四級(jí)水資源分區(qū)，以及黃河干流，對(duì)應(yīng)地表水資源可利用量分別為8722.43×104m3以及 6900×104m3。

計(jì)算公式：Q可供=Q修可×β

式中：Q可供為區(qū)域可供水量，104m3；Q修可為通過已有成果修正后可利用量，104m3；β為可供水量分配系數(shù)。

經(jīng)計(jì)算，2020年，府谷縣地表水可供水量為9734.80×104m3，其中，皇甫川、清水川、孤山川、石馬川以及悖牛川地表水資源可供水量分別為 423.16×104m3、552.21×104m3、923.57×104m3、533.77×104m3以及 402.09×104m3，黃河干流可供水量為 6900×104m3。

府谷縣地下水可開采總量為17191.03×104m3，其中，巖溶水可開采量為14527.00×104m3。府谷鎮(zhèn)地下水可開采量最多，為14642.74×104m3，約占府谷縣地下水可開采總量85.2%。

府谷縣在建煤礦區(qū)3個(gè)。2020年共產(chǎn)生礦井疏干水417.12×104m3，經(jīng)處理后，得到礦井疏干水可利用量為375.41×104m3，處理損失為41.71×104m3；2030年共產(chǎn)生礦井疏干水479.69×104m3，經(jīng)處理后，得到礦井疏干水可利用量為431.72×104m3，處理損失為 47.97×104m3。

2020年，府谷縣污廢水總量為1087.39×104m3，處理后得到中水總量為815.54×104m3。府谷縣污廢水主要來自縣城城區(qū)（縣城城區(qū)污廢水主要來自城鎮(zhèn)生活廢水），為374.65×104m3，約占總廢水量的34.5%，處理后得到中水量為280.98×104m3。

2030年，府谷縣污廢水總量為1407.10×104m3，處理后得到中水總量為1125.68×104m3。府谷縣污廢水主要來自縣城城區(qū)（縣城城區(qū)污廢水主要來自城鎮(zhèn)生活廢水），為661.66×104m3，約占總廢水量的47.0%，處理后得到中水量為529.33×104m3。

經(jīng)計(jì)算，2020年，府谷縣水資源可利用總量為27699.66×104m3，其中，地下水可開采量最多，約占水資源可利用總量的62.1%；2030年，府谷縣水資源可利用總量為28003.53×104m3，同樣，地下水可開采量最多，約占水資源可利用總量的61.4%。

4.2 三條紅線控制指標(biāo)

根據(jù)《陜西省人民政府關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度實(shí)施意見》、《關(guān)于下達(dá)縣區(qū)水資源管理控制目標(biāo)的通知》和《關(guān)于下達(dá)縣區(qū)2020年和2030年用水總量及重要水功能區(qū)水質(zhì)控制目標(biāo)的通知》，府谷縣區(qū)及工業(yè)園區(qū)2020年、2030年用水總量、用水效率及重要水功能區(qū)水質(zhì)控制目標(biāo)為11000×104m3、16000×104m3。

4.3 基于承載力的水資源配置方案

本次水資源優(yōu)化配置，以流域和區(qū)域水資源可持續(xù)利用量為基礎(chǔ)。府谷縣主要地表水源為皇甫川、清水川、孤山川、石馬川、悖牛川的地表水，此外還可利用部分黃河干流的地表水。地下水可開采量約為17191.03×104m3，其中2020年礦井水占到了 375.41×104m3，2030 年為 431.72×104m3。按照產(chǎn)業(yè)園區(qū)、城區(qū)、典型鄉(xiāng)鎮(zhèn)及和其他區(qū)域分類進(jìn)行配置。其中，中水、礦井疏干水和巖溶水主要供給園區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)用水，不足部分由地表水進(jìn)行補(bǔ)充；地下水主要用于園區(qū)的第三產(chǎn)業(yè)和建筑業(yè)用水，按20%的比例使用地下水，80%的比例使用地表水。在典型鄉(xiāng)鎮(zhèn)用水配置中，優(yōu)先考慮建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)用水，水源根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況，選擇區(qū)域的地下水；其次考慮工業(yè)用水，水源供水次序?yàn)楫?dāng)?shù)刂兴⒌V井疏干水和當(dāng)?shù)氐乇硭ɑ虻叵滤?；再次考慮農(nóng)業(yè)供水，水源主要為當(dāng)?shù)氐乇硭偷叵滤糠謪^(qū)域因煤礦開采疏干水量過大造成可利用地下水資源量不足的，采用黃河干流水進(jìn)行補(bǔ)充。將上述產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、生活用水和生態(tài)環(huán)境用水配置結(jié)果進(jìn)行匯總，可得到府谷縣用水配置統(tǒng)計(jì)表，見表1。

表1 府谷縣水資源配置成果統(tǒng)計(jì)表 單位：104m3

5 結(jié)語

根據(jù)府谷縣水資源用水需求、可供水量和配水方案，對(duì)其承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)。從水資源配置優(yōu)化水平來看，府谷縣人均用水量2020年為361.77 m3/人，2030年為456.82 m3/人；萬元工業(yè)增加值用水量2020年為9.83 m3/萬元，2030年為8.22 m3/萬元；農(nóng)田畝均用水量2020年為363 m3/畝，2030年為330 m3/畝；農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)2020年為0.55，2030年為0.6。污廢水集中處理率2020年達(dá)到80%，2030年達(dá)到85%，礦井疏干水處理率均達(dá)到100%，再生水利用率2020年達(dá)到65.88%，2030年增加為77.93%。根據(jù)《用水指標(biāo)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（SL/Z552-2012），在9項(xiàng)有代表性的用水效率指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果中，除農(nóng)田灌溉面積為“中下”，其它均為“中”、“中上”和“高”；2030年均為“中”和“高”。綜合來看，府谷縣的用水效率可達(dá)到“中上”水平。同時(shí)，從2020和2030年用水總量控制指標(biāo)11000×104m3和16000×104m3來看，通過水資源綜合配置，府谷縣2020和2030年還有一定的用水空間。所以，府谷縣水資源承載力完全能滿足未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水需求。

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1673-9000（2017）05-0027-03

2017-06-08

王蘇瑛（1972-），女，榆林府谷人，工程師，主要從事水資源管理工作。