渭河定西段社會服務(wù)功能狀況研究

(定西市水利科學(xué)研究所，甘肅 定西 743000)

健康的河流可依靠自身能力維持其結(jié)構(gòu)和功能，并支撐當(dāng)?shù)厣锶后w(包括人類)的生存，可提供飲用水、工農(nóng)業(yè)用水，具有分解和物質(zhì)輸送與提供、塑造地貌、環(huán)境凈化、生態(tài)等多樣性功能。但隨著工業(yè)化及城市化發(fā)展進(jìn)程的深入,大部分河流都經(jīng)受了不同程度的干擾和損害，普遍出現(xiàn)水質(zhì)惡化、水資源利用不均衡及人類活動影響河道生態(tài)等問題，對河流的健康狀況進(jìn)行評估已經(jīng)成為當(dāng)前河道管理的主要任務(wù)之一。

1 渭河定西段流域概況

渭河是黃河最大一級支流，發(fā)源于定西市渭源縣海拔3495m的壑山，干流由西向東流經(jīng)渭源、隴西兩縣后，于鴨兒峽出定西界注入天水市，繼而流經(jīng)陜西省，于陜西、山西、河南3省交界的潼關(guān)入黃河，流域面積13.5萬km2(含甘肅、寧夏、陜西3省區(qū) 13個地市86個縣區(qū)，流域面積中甘肅省境內(nèi)5.69萬km2，占 42%，寧夏占6%，陜西占52%)，干流總長818km(甘肅段365km，占45%)，多年平均徑流量102.5億m3，輸沙量5.42億t。渭河定西市境內(nèi)含牛谷河、龍川河、榜沙河、渭河干流定西段等流域，總面積9909km2，占流域總面積的7.34%，年徑流量7.938億m3，年輸沙量5044萬t。渭河干流定西段長93km(渭源段47km，隴西段46km)，流域面積3612km2(隴西縣2364km2，渭源縣1198km2，安定區(qū)50km2)。

2 渭河定西段社會功能狀況分析

依據(jù)河流屬性，將河流的功能劃分為自然功能、生態(tài)功能、社會功能。河流的3種功能相互依存，且對立統(tǒng)一，其中自然功能是河流的最基本功能，決定了河流的生態(tài)功能和社會功能，社會功能是人類對河流自然功能的一種索求，生態(tài)功能則是自然功能形成的生態(tài)效應(yīng)。河流的3種功能中，社會功能由人類賦予，并依據(jù)人類的價值取向進(jìn)行開發(fā)和利用，對自然功能和生態(tài)功能產(chǎn)生影響，進(jìn)而形成3者的連鎖反應(yīng)。當(dāng)人類活動使得河流自然功能受損時，河流生態(tài)功能會相應(yīng)減弱，進(jìn)而影響河流的社會功能。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，人類開始按照自己的意圖來開發(fā)利用和塑造自然界，對河流提出了新的功能要求，即河流的社會功能。渭河定西段社會服務(wù)功能狀況的研究主要從水功能區(qū)達(dá)標(biāo)、水資源開發(fā)利用和防洪能力3個方面進(jìn)行。

2.1 水功能區(qū)達(dá)標(biāo)情況

水功能區(qū)達(dá)標(biāo)指標(biāo)以水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率表示。水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率是指對評估河流包括的水功能區(qū)按照《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》(SL 395—2007)規(guī)定的技術(shù)方法確定的水質(zhì)達(dá)標(biāo)個數(shù)比例。該指標(biāo)重點(diǎn)評估河流水質(zhì)狀況與水體規(guī)定功能，包括生態(tài)與環(huán)境保護(hù)和資源利用(飲用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、漁業(yè)用水、景觀娛樂用水)等的適宜性。水功能區(qū)水質(zhì)滿足水體規(guī)定水質(zhì)目標(biāo)，則該水功能區(qū)的規(guī)劃功能的水質(zhì)保障得到滿足。評估年內(nèi)水功能區(qū)達(dá)標(biāo)次數(shù)占評估次數(shù)的比例大于或等于80%的水功能區(qū)確定為水質(zhì)達(dá)標(biāo)水功能區(qū)；評估河段達(dá)標(biāo)水功能區(qū)個數(shù)占其區(qū)劃總個數(shù)的比例為評估河段水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率。

根據(jù)2013年1月甘肅省人民政府批復(fù)的《甘肅省地表水功能區(qū)劃(2012—2030年)》(甘政函〔2013〕4號)，渭河干流定西市段水功能區(qū)2個，總河長94km。其中保護(hù)區(qū)1個，為渭河源至峽口水庫段，河長6km，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅱ類。農(nóng)業(yè)用水區(qū)1個，為峽口水庫至出境段，河長88km，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類。

2.1.1 保護(hù)區(qū)水功能達(dá)標(biāo)情況

渭河定西段保護(hù)區(qū)1個，為渭河源至峽口水庫段，該段采用渭河渭源段峽口水庫斷面的水質(zhì)監(jiān)測資料為評價依據(jù)，對比分析渭河保護(hù)區(qū)2013—2017年溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、鉻(六價)、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子活性劑、硫化物共20項(xiàng)單項(xiàng)水質(zhì)項(xiàng)目水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)(見表1)。由表1可知，2013年，總氮1項(xiàng)未達(dá)到水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求，超標(biāo)倍數(shù)為1.05；2014年，總氮1項(xiàng)未達(dá)到水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求，超標(biāo)倍數(shù)為2.06；2015年，總氮1項(xiàng)未達(dá)到水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求，超標(biāo)倍數(shù)為1.25；2016年，總氮1項(xiàng)未達(dá)到水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求，超標(biāo)倍數(shù)為2.04；2017年，總氮1項(xiàng)未達(dá)到水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求，超標(biāo)倍數(shù)為4.08。在該水功能區(qū)，超標(biāo)頻率最高的為總氮，超標(biāo)頻率100%。按照任何一項(xiàng)不滿足水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求的水功能區(qū)均為水質(zhì)不達(dá)標(biāo)水功能區(qū)的評價要求，2013—2017年，渭河保護(hù)區(qū)(起始源頭至峽口水庫)，河長6km，水質(zhì)全部未達(dá)到水功能區(qū)目標(biāo)Ⅱ類要求，年度水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為0。

表1 渭河定西段保護(hù)區(qū)水質(zhì)評價

續(xù)表

2.1.2 農(nóng)業(yè)用水區(qū)水功能評價

渭河定西段農(nóng)業(yè)用水功能區(qū)1個，為峽口水庫至出境段，河長88km，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類。渭源段三河口和隴西段西二十鋪兩個斷面的水質(zhì)監(jiān)測資料為水質(zhì)評價依據(jù)，見表2。

表2 渭河定西段農(nóng)業(yè)用水區(qū)水質(zhì)評價

通過對比分析渭河農(nóng)業(yè)用水功能區(qū)(峽口水庫至出境段)2013—2017年20項(xiàng)單項(xiàng)水質(zhì)項(xiàng)目水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，2013年，總氮1項(xiàng)未達(dá)到水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求，超標(biāo)倍數(shù)為10.90；2014年，總氮、五日生化需氧量和氨氮3項(xiàng)未達(dá)到水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求，總氮超標(biāo)倍數(shù)為10.10，五日生化需氧量超標(biāo)倍數(shù)為0.05，氨氮超標(biāo)倍數(shù)為0.40；2015年，總氮1項(xiàng)未達(dá)到水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求，超標(biāo)倍數(shù)為9.30；2016年，總氮1項(xiàng)未達(dá)到水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求，超標(biāo)倍數(shù)分別為7.90；2017年，總氮1項(xiàng)未達(dá)到水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求，超標(biāo)倍數(shù)為11.10。在該水功能區(qū)，超標(biāo)頻率最高的為總氮，超標(biāo)頻率100%，其次為五日生化需氧量和氨氮，超標(biāo)頻率均為20%。按照任何一項(xiàng)不滿足水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求的水功能區(qū)均為水質(zhì)不達(dá)標(biāo)水功能區(qū)的評價要求，2013—2017年，渭河農(nóng)業(yè)用水功能區(qū)(峽口水庫至出境段)，河長88km，水質(zhì)全部未達(dá)到水功能區(qū)目標(biāo)Ⅲ類要求，年度水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為0。

渭河定西段水功能區(qū)達(dá)標(biāo)比例、水功能一級區(qū)(不包括開發(fā)利用區(qū))達(dá)標(biāo)比例、水功能二級區(qū)達(dá)標(biāo)比例、各分類水功能區(qū)達(dá)標(biāo)比例全部為0。

2.2 水資源開發(fā)利用情況

水資源是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不可或缺的一種自然資源，是人類生存的基礎(chǔ)資源之一，也是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。為保障經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，必須實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用；為保障人類生存所依賴的自然生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展、持續(xù)為人類服務(wù)，必須確保足夠的生態(tài)用水?dāng)?shù)量和一定的質(zhì)量。國際上一般認(rèn)為，對一條河流的開發(fā)利用不能超過其水資源量的40%。超過水資源開發(fā)生態(tài)警戒線，將會嚴(yán)重擠占生態(tài)流量，水環(huán)境自凈能力銳減。水資源開發(fā)利用的程度以水資源開發(fā)利用率表示。水資源開發(fā)利用率是指流域或區(qū)域用水量占水資源總量的比率。水資源開發(fā)利用率表達(dá)流域經(jīng)濟(jì)社會活動對水量的影響，反映流域的開發(fā)程度，反映了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的協(xié)調(diào)性。

2.2.1 渭河水資源總量狀況

渭河干流為季節(jié)性河流，徑流主要由降雨補(bǔ)給，徑流年內(nèi)變化趨勢與降雨量相對應(yīng)，分配極不均勻。渭河干流渭源水文站斷面多年平均徑流量2016萬m3，從徑流趨勢分析，年平均流量上下波動，總體呈逐年降低趨勢，從80年代的年均徑流量2600萬m3減少到2017年的1400萬m3左右。從成因看，流域內(nèi)降雨量減少和退耕還林草、水保治理是斷面流量減小的最主要原因。根據(jù)甘肅省水文局2016年編制的《隴西縣水資源綜合規(guī)劃》，隴西渭河流域內(nèi)天然河川徑流量1.53億m3，其中入境水量8154萬m3，境內(nèi)7202萬m3，渭河干流隴西出境斷面天然河川徑流量1.78億m3。

渭源流域內(nèi)天然河川徑流量通過分項(xiàng)估算的還原計算方法進(jìn)行計算：

W天然=W實(shí)測+W工城+W灌溉+W引

(1)

式中：W天然為還原到天然狀態(tài)下的河川徑流量，m3；W實(shí)測為水文站實(shí)測河川徑流量，m3；W工城為工業(yè)、城鎮(zhèn)用水耗水量，m3；W灌溉為灌溉耗水量，m3；W引為跨流域調(diào)出水量，m3。

經(jīng)調(diào)查分析，W實(shí)測為渭河流域渭源出境斷面天然河川徑流量，根據(jù)甘肅省水文局2016年編制的《隴西縣水資源綜合規(guī)劃》，渭河干流渭源出境天然河川徑流量為4737萬m3，蓮峰河渭源出境天然河川徑流量為1218萬m3，秦祁河渭源出境天然河川徑流量為1712萬m3，故W實(shí)測等于上述3項(xiàng)之和，為7667萬m3；渭源渭河流域工業(yè)、城鎮(zhèn)用水的耗水量為272萬m3；渭源渭河流域灌溉耗水量為2032萬m3；渭源渭河流域農(nóng)村供水需水量為208萬m3；同時無跨流域的外調(diào)引水量。根據(jù)式(1)計算，渭源流域內(nèi)天然河川徑流量為1.02億m3。

2.2.2 渭河水資源利用現(xiàn)狀

渭河定西干流流域水資源開發(fā)利用主要以城鎮(zhèn)生活用水、農(nóng)村飲水、引水灌溉農(nóng)田為主，供水設(shè)施共18項(xiàng)，其中外調(diào)水資源的供水設(shè)施6項(xiàng)，流域內(nèi)地表水供水的供水設(shè)施12項(xiàng)，年需水量3538萬m3(隴西1026萬m3、渭源2512萬m3)，包括城鎮(zhèn)生活需水量272萬m3(渭源)，農(nóng)村供水需水量208萬m3(渭源)，灌溉需水量3058萬m3(隴西1026萬m3、渭源2032萬m3)。經(jīng)計算，渭河干流定西段水資源利用率19.9%，其中隴西流域內(nèi)水資源利用率6.7%，渭源流域內(nèi)水資源利用率24.6%。

2.3 防洪能力情況

渭河流域?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候，區(qū)域內(nèi)降水年內(nèi)、年際變化較大，全年70%降水量集中在7—9月，且多以暴雨形式出現(xiàn)，由于境內(nèi)植被稀少，溝壑縱橫，常常由于局部突發(fā)性暴雨導(dǎo)致山洪。作為境內(nèi)的主要河流，渭河承擔(dān)著流域內(nèi)防洪、排澇的艱巨任務(wù)，是水網(wǎng)體系的重要組成部分和水環(huán)境的重要載體，如防洪設(shè)施不完善，有可能導(dǎo)致潰堤、漫堤的危險，將在很大程度上威脅到河流兩岸人民群眾的生命和財產(chǎn)安全，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成比較大的損失。河流的防洪功能是維持河流良好形態(tài)的基本要求，如果河流沒有防御洪水的能力，河流將泛濫成災(zāi)，則不能稱其為健康。河流防洪功能的評價有斷面過洪能力指標(biāo)、河流調(diào)蓄能力指標(biāo)、工程控制能力指標(biāo)等，其中防洪工程措施和非工程措施的完善率是重要方面。

2.3.1 渭河防洪工程規(guī)劃情況

依據(jù)定西市人民政府《關(guān)于定西東西河干流防洪治理規(guī)劃的批復(fù)》(定政函〔2006〕30號)、《定西市定西東西河干流防洪治理規(guī)劃》(2006年)、《甘肅省定西市中小河流近期治理建設(shè)規(guī)劃》(2008年)、《甘肅省定西市中小河流治理及中小水庫除險加固專項(xiàng)規(guī)劃》(2010年)、《甘肅省定西市水利發(fā)展與改革“十二五”規(guī)劃》，渭河應(yīng)完成的防洪工程主要有14項(xiàng)，其中渭源段11項(xiàng)，隴西段3項(xiàng)。規(guī)劃對未設(shè)防的渭河河道進(jìn)行防洪治理，治理河長92.43km，新建堤防184.86km，其中左岸92.43km，右岸92.43km，防洪標(biāo)準(zhǔn)10～20年一遇。規(guī)劃治理河長占原河長94.00km的98.3%。

2.3.2 渭河防洪工程建設(shè)情況

自20世紀(jì)七八十年代，在渭河干流沿岸開始建設(shè)堤防，除個別峽谷區(qū)域或一側(cè)靠山體的部分沒有堤防外，其余部分全部有堤防。目前渭河干流定西段已建設(shè)渭源縣渭河路麻灘至上磨段、路園段、柯寨至三河口段、書院至上磨段，隴西縣渭河首陽段、文峰段、鞏昌段、柯寨段共8項(xiàng)堤防工程，治理河長85.225km(渭源段42.495km、隴西段42.730km)，占規(guī)劃治理河長92.430km的92.2%，占現(xiàn)狀河長的90.5%。建設(shè)堤防113.494km(渭源段64.380km、隴西段49.114km)，占規(guī)劃新建堤防184.860km的61.4%。已建10年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的堤防64.380km，占56.7%；20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的49.114km，占43.3%。

綜上所述，渭河定西段水功能區(qū)達(dá)標(biāo)比例為0，渭河干流定西段隴西流域內(nèi)水資源利用率6.7%，渭源流域內(nèi)水資源利用率24.6%，渭河現(xiàn)狀防洪堤防工程治理率為90.5%。社會服務(wù)功能狀況調(diào)查的三個方面中除水功能區(qū)不達(dá)標(biāo)外，其余兩個方面都是健康狀態(tài)，綜合得出渭河定西段社會服務(wù)功能狀況為健康狀態(tài)。

3 存在的問題

3.1 水功能區(qū)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)

渭河干流定西段水功能區(qū)2個，渭河源至峽口水庫段為保護(hù)區(qū)，峽口水庫至出境段為農(nóng)業(yè)用水區(qū)，通過對干流水功能區(qū)進(jìn)行達(dá)標(biāo)評價，渭河干流定西段水功能區(qū)達(dá)標(biāo)比例、水功能一級區(qū)(不包括開發(fā)利用區(qū))達(dá)標(biāo)比例、水功能二級區(qū)達(dá)標(biāo)比例、各分類水功能區(qū)達(dá)標(biāo)比例現(xiàn)狀全部為0，水功能區(qū)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。

3.2 水資源利用不均衡

非汛期徑流很小，可利用量少，洪水期徑流量大，無法利用，是渭河干流定西段徑流的顯著特點(diǎn)。按照“國際公認(rèn)水資源利用率極限40%(或合理上限30%)”為河流水資源開發(fā)利用極限值估算，渭河干流定西段可統(tǒng)籌利用的水資源量為7100萬m3左右。目前，流域內(nèi)水資源開發(fā)利用主要以城鎮(zhèn)生活用水、農(nóng)村飲水、引水灌溉農(nóng)田為主，用水量3538萬m3左右，水資源利用率19.9%，占可利用水資源量的43%，水資源利用率較低。同時，渭河干流定西段隴西流域內(nèi)水資源利用率6.7%，渭源流域內(nèi)水資源利用率24.6%，同時存在上、下游水資源利用不均衡問題。

3.3 存在人為干擾河道生態(tài)問題

渭河干流定西段從20世紀(jì)七八十年代開始出現(xiàn)因道路建設(shè)或其他人類活動的影響局部河道改道或拓寬現(xiàn)象，目前干流段綜合治理長度為85.225km，河道渠化率高達(dá)90.5%，且已建堤防工程全部為混凝土堤防，導(dǎo)致了護(hù)岸的人工化和均一化，對生態(tài)環(huán)境的調(diào)節(jié)功效較差，并將河岸表面封閉起來，阻隔了水土的連接通道，破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)的整體平衡，使河道的自凈能力遭到破壞，在一定程度上影響了河流的健康狀況。

4 結(jié) 語

通過對渭河干流定西段水功能區(qū)達(dá)標(biāo)、水資源開發(fā)利用和防洪能力等指標(biāo)狀況進(jìn)行調(diào)查，得出渭河干流定西段社會服務(wù)功能狀況為健康，但與理想狀態(tài)的預(yù)期目標(biāo)還有差距。渭河定西段在社會服務(wù)功能方面存在諸多問題，在今后的發(fā)展中，要正視問題，加強(qiáng)河道在水污染防治、水資源利用和防洪設(shè)施等方面的管理，為河流健康可持續(xù)發(fā)展提供良好的環(huán)境。