神木市水資源承載能力評(píng)價(jià)

王倩雯,康衛(wèi)東

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069)

水是生命的基礎(chǔ)，也是非常重要的自然資源。近幾十年來，社會(huì)發(fā)展迅速，人口不斷增加，產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L，水資源的需求量持續(xù)增大，水污染問題也日益嚴(yán)重。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的惡化，水資源已成為制約社會(huì)發(fā)展的主要因素，水資源承載力評(píng)價(jià)也受到了各方的關(guān)注。承載力的概念起源于生態(tài)學(xué)，后在20世紀(jì)80年代后期由水資源領(lǐng)域的研究學(xué)者應(yīng)用。水資源承載力是指某區(qū)域在不同的歷史發(fā)展階段，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù)，基于可持續(xù)發(fā)展的原則，以滿足合理的河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水為前提，經(jīng)過合理的優(yōu)化配置，該區(qū)域水資源可支撐人口-社會(huì)經(jīng)濟(jì)-生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的最大規(guī)模[1]。

1 水資源承載能力評(píng)價(jià)方法

本文評(píng)價(jià)采用定額預(yù)測(cè)法[2-4]，依據(jù)水資源承載力的概念，水資源承載力評(píng)價(jià)計(jì)算為在可持續(xù)發(fā)展前提下該區(qū)域水資源可承載的人口數(shù)量[5]。可承載的人均用水量計(jì)算主要為在明確區(qū)域水資源條件情況下，計(jì)算現(xiàn)狀年水資源利用量和2020年、2030年水資源需求量，分析現(xiàn)狀年和未來水平年可供水量，得出可供水量所能承載的人口。

評(píng)價(jià)主要采用的指標(biāo)有預(yù)測(cè)人口量(P預(yù)測(cè))，預(yù)期需水量(X)，預(yù)期可供水量(S)，人均年綜合需水量(QZ)，水資源人口載量(P)，承載比(CR)。計(jì)算公式如下。評(píng)價(jià)劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

(1)

(2)

2 神木市水資源承載能力計(jì)算

神木市位于黃河中游，長城沿線，陜西省的北端，總面積7635 km2。境內(nèi)水資源較為豐富，主要河流有黃河、窟野河、禿尾河以及紅堿淖閉流區(qū)數(shù)條小河流，自產(chǎn)水資源總量為69906×104m3/a，可利用量為32007×104m3/a。

2.1 水資源計(jì)算分區(qū)

依據(jù)水資源形成條件及取水方式，按流域分為悖牛川(Ⅰ1-1)、烏蘭木倫河(Ⅰ1-2)、考考烏素溝(Ⅰ1-3)、窟野河中段(Ⅰ2)、窟野河下段(Ⅰ3)、瑤鎮(zhèn)水庫(Ⅱ1-1)、采兔溝水庫(Ⅱ1-2)、禿尾河中段(Ⅱ2)、禿尾河下段(Ⅱ3)、紅堿淖(Ⅲ)、榆溪河?xùn)|側(cè)(Ⅳ)、黃河西側(cè)(Ⅴ)，具體分區(qū)見圖1。

圖1 水資源計(jì)算分區(qū)

2.2 現(xiàn)狀用水量及預(yù)測(cè)

用水量是指供給用水戶的水量(大致相當(dāng)于供水量)，包括人畜用水量、生態(tài)用水量、農(nóng)灌用水量、工礦企業(yè)用水量。

需水量預(yù)測(cè)水平年為2020年和2030年，依據(jù)國家和地方的方針政策，相關(guān)政府部門和有關(guān)企業(yè)的規(guī)劃，結(jié)合現(xiàn)狀年實(shí)際情況，對(duì)神木市未來水平年的需水量進(jìn)行預(yù)測(cè)。規(guī)劃中神木市發(fā)展重點(diǎn)為工業(yè)，以煤炭為主，從資源優(yōu)勢(shì)向經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化。生態(tài)需水量是人工澆灑綠化用水，天然生態(tài)植被用水依靠水資源天然供給，河道生態(tài)用水一般認(rèn)為斷面徑流量不小于河道來水量的10%，用水量和需水量見表2。

表2 現(xiàn)狀用水量、2020年和2030年需水量

2.3 承載力計(jì)算

根據(jù)神木市現(xiàn)狀用水量和需水量預(yù)測(cè)和人口預(yù)測(cè)成果，計(jì)算人均年綜合需水量，可利用量與人均年綜合需水量相除得到水資源人口載量，人口載量減去人預(yù)測(cè)人口量即超載人口，神木市現(xiàn)狀人口載量為109.7萬人，還可承載66.7萬人的用水，2020年人口載量為40.6萬人，超載了4.9萬人的用水，30年人口載量為28.7萬人，超載了23.5萬人的用水，各流域情況見表3。

表3 水資源承載力計(jì)算表

2.4 承載力評(píng)價(jià)

表4 水資源承載能力評(píng)價(jià)

根據(jù)水資源承載能力劃分標(biāo)準(zhǔn)表對(duì)神木市各流域的承載能力進(jìn)行評(píng)價(jià)(表4)，現(xiàn)狀年全市水資源承載能力較強(qiáng)，總體處于高度不飽和狀態(tài)。其中，悖牛川、窟野河下段、采兔溝水庫、禿尾河中段、禿尾河下段、紅堿淖、榆溪河?xùn)|側(cè)屬于高度不飽和區(qū)，考考烏素溝和黃河屬于中度不飽和區(qū)，烏蘭木倫河、窟野河下段和瑤鎮(zhèn)水庫屬于低度不飽和區(qū)。2020年和2030年全市水資源承載能力較差，屬于低度超載狀態(tài)以上。其中考考烏素溝、窟野河中段、瑤鎮(zhèn)水庫、禿尾河中段屬于中度超載以上，悖牛川、烏蘭木倫河、窟野河下段、采兔溝水庫、禿尾河下段、紅堿淖、榆溪河?xùn)|側(cè)和黃河水資源承載能力較高，基本滿足GDP發(fā)展需要。綜合來看，神木市境內(nèi)自產(chǎn)水資源無法承載2020年和2030年的GDP發(fā)展規(guī)模，缺水程度嚴(yán)重。

3 結(jié)論與建議

神木市需水量預(yù)測(cè)中，工業(yè)需水占了很大的比重，在80%左右，有力地保障了社會(huì)經(jīng)濟(jì)(GDP)的發(fā)展，同時(shí)也加重了水資源承載力的壓力。

基于神木市現(xiàn)狀水資源條件，水資源開發(fā)利用程度較低，市域自產(chǎn)水資源基本無法滿足神木市2020年、2030年發(fā)展所需水量，神木市未來發(fā)展規(guī)劃需水量的供給缺口很大，自產(chǎn)水資源與社會(huì)發(fā)展需求的矛盾十分突出，這就需要通過開源節(jié)流以解決社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源的需求。開源角度，將神木市各流域間可利用水量進(jìn)行合理調(diào)配，水量缺口較大的流域進(jìn)行市境外調(diào)水，對(duì)自產(chǎn)水資源和外調(diào)水優(yōu)化配置。節(jié)流角度，建議工業(yè)節(jié)水，控制工業(yè)的發(fā)展規(guī)模，鼓勵(lì)高節(jié)水型工業(yè)的發(fā)展，充分利用中水資源，考慮規(guī)劃需水合理性和必要性。