南陽市水資源承載能力計(jì)算分析

陳華濤，任藝，朱閣晨，任澤垠

（1.南陽市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院, 河南 南陽 473003；2.河南靈捷水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司,河南 南陽 473003；3.南陽市建筑設(shè)計(jì)研究院,河南 南陽 473006）

1 區(qū)域概況

南陽市位于河南省西南部，是河南省面積最大、人口最多的省轄市，現(xiàn)轄南召縣、方城縣、西峽縣、鎮(zhèn)平縣、內(nèi)鄉(xiāng)縣、淅川縣、社旗縣、唐河縣、新野縣、桐柏縣、宛城區(qū)、臥龍區(qū)10縣2區(qū)（不含省直管鄧州市），市域總面積24 139 km2，屬于長江和淮河兩大流域，其中長江流域面積為21 412 km2，淮河流域面積為2 727 km2。

2 水資源開發(fā)利用計(jì)算分析

2.1 水資源分析

南陽市多年平均降水量824.30 mm，多年平均地表水資源量57.46 億m3，多年平均地下水資源量為23.60 億m3。全市多年平均水資源總量64.48 億m3，人均水資源量為632.90 m3，高于河南省均值353.80 m3，不足全國均值2 100 m3的1/3。全市耕地畝均水資源量為486.10 m3，高于河南省畝均值373.00 m3，為全國畝均值1 400 m3的1/3。

2.2 供水工程現(xiàn)狀

2.2.1 水利供水工程

至2018年底南陽市已建成水庫482座，總庫容25.48億m3，其中大型水庫2 座，分別為鴨河口水庫、趙灣水庫；中型水庫24 座，總庫容7.44億m3；小型水庫456座，總庫容3.59億m3。建成塘壩1.60萬座及窖池0.69萬座；有規(guī)模以上機(jī)電井6.80萬眼，規(guī)模以下機(jī)電井42.40萬眼。

2.2.2 丹江口水庫及南水北調(diào)工程

丹江口水庫為南水北調(diào)中線水源工程，控制漢江流域面積9.50 萬km2，占漢江流域面積的60%，多年平均徑流量為409 億m3，占漢江流域的70%，水庫大壩加高后正常蓄水位170 m，總庫容339.10億m3。

南水北調(diào)中線一期工程總干渠起自丹江口水庫淅川縣陶岔渠首，經(jīng)河南省的南陽市、平頂山市、許昌市、鄭州市、焦作市、新鄉(xiāng)市、鶴壁市、安陽市以及河北省的邯鄲市、邢臺(tái)市、石家莊市，終至北京市頤和園團(tuán)城湖，全長1 276.56 km；天津干渠段自西黑山分水閘引出，至天津外環(huán)河出口長155.42 km。輸水線路跨越長江流域、淮河流域、黃河流域、海河流域，總長1 431.98 km。

南水北調(diào)中線一期工程南陽渠段長185.87km，途經(jīng)南陽市淅川縣、鄧州市、鎮(zhèn)平縣、方城縣以及臥龍區(qū)、宛城區(qū)。根據(jù)河南省發(fā)展和改革委員會(huì)關(guān)于河南省南水北調(diào)受水區(qū)南陽供水配套工程初步設(shè)計(jì)的批復(fù)，核定南陽市分配水量為3.99億m3/a（不含省直管鄧州市，下同）。

2.2.3 鴨河口灌區(qū)工程

鴨河口灌區(qū)是河南省最大的水庫自流灌區(qū)，為全國十大明星灌區(qū)之一。灌區(qū)水源為鴨河口水庫，灌區(qū)分為白桐灌區(qū)和鴨東灌區(qū)兩大區(qū)域，灌區(qū)渠首閘3座，其中白桐渠首閘2座，分別是白河大占頭攔河閘、白桐干渠進(jìn)水閘；鴨東干渠渠首進(jìn)水閘1 座。灌區(qū)效益南陽市的方城縣、社旗縣、唐河縣、新野縣、宛城區(qū)、南陽市城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)、南陽高新區(qū)、南陽官莊工區(qū)4縣4區(qū)37個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道辦），637個(gè)村（社區(qū)），人口186.70萬人。灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積15.87萬hm2，現(xiàn)狀有效灌溉面積11.67萬hm2。鴨河口灌區(qū)是南陽市內(nèi)除南水北調(diào)工程外主要的跨縣區(qū)水資源調(diào)配工程。

2.3 水資源開發(fā)利用情況分析

2.3.1 現(xiàn)狀供水量

南陽市2018年各類供水工程總供水量18.86億m3，其中地表水6.89 億m3，占36.50%，地下水11.98 億m3，占63.50%。其中農(nóng)業(yè)用水11.07 億m3，占58.70%，工業(yè)用水3.76 億m3，占19.90%，生活用水2.91億m3，占15.40%，生態(tài)環(huán)境用水1.12億m3，占5.90%。

2.3.2 供水結(jié)構(gòu)分析

南陽市近5 年總供水量均值為17.72 億m3，其中地表水源供水量5.40 億m3，占30.50%；地下水源供水量12.32 億m3，占69.50%；其他水源供水量0.05億m3，占0.03%。

2.3.3 用水結(jié)構(gòu)分析

南陽市近5 年總用水量均值為17.72 億m3，其中農(nóng)業(yè)用水10.47億m3，占59.10%；工業(yè)用水3.76億m3，占21.20%；生活用水3.27億m3，占18.50%；生態(tài)環(huán)境用水0.22億m3，占1.20%。

3 水資源承載計(jì)算分析

3.1 分析評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1 單項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算分析

3.1.1.1 用水總量指標(biāo)

W≥1.20 W0為嚴(yán)重超載，W0≤W＜1.20 W0為超載，0.90 W0≤W＜W0為臨界狀態(tài)，W＜0.90 W0為不超載。式中，W 為用水總量（萬m3）；W0為用水總量控制指標(biāo)（萬m3）。

3.1.1.2 地下水開采量指標(biāo)

G≥1.20 G0為嚴(yán)重超載，G0≤G＜1.20 G0為超載，0.90 G0≤G＜G0為臨界狀態(tài)，G＜0.90 G0為不超載。式中，G 為實(shí)際地下水開采量（萬m3）；G0為地下水可開采量（萬m3）。

3.1.1.3 地表水利用率指標(biāo)

地表水開發(fā)利用率25%以下為不超載，利用率25%～35%為臨界，利用率35%～50%為超載，利用率50%以上為嚴(yán)重超載。

3.1.2 綜合計(jì)算分析

按照“短板理論”進(jìn)行承載能力計(jì)算分析，嚴(yán)重超載：任一評(píng)價(jià)指標(biāo)為嚴(yán)重超載。超載：任一評(píng)價(jià)指標(biāo)為超載。臨界狀態(tài)：任一評(píng)價(jià)指標(biāo)為臨界狀態(tài)。不超載：任一評(píng)價(jià)指標(biāo)均不超載。

3.2 用水總量指標(biāo)的承載計(jì)算分析

南陽市用水總量控制目標(biāo)250 199 萬m3作為水資源承載能力基線。南陽市2018年總用水量188 600萬m3，全市用水總量狀態(tài)為不超載，具體到各縣區(qū)，西峽縣處于臨界狀態(tài)，其余各縣區(qū)均不超載。

3.3 地下水開采量的承載計(jì)算分析

南陽市地下水總供水量119 800 億m3作為地下水開采控制指標(biāo)。南陽市2018 年地下水總供水量119 800 億m3，G/G0=1.10，整體為超載狀態(tài)。新野縣、臥龍區(qū)、宛城區(qū)3個(gè)縣區(qū)地下水開采量為G≥1.20 G0，為嚴(yán)重超載狀態(tài)；社旗縣地下水開采量為G0≤G＜1.20 G0，唐河縣有超采區(qū)，因此社旗縣、唐河縣這2個(gè)縣為超載狀態(tài)；其余7個(gè)縣為不超載。

3.4 地表水開發(fā)利用承載計(jì)算分析

南陽市各縣區(qū)2018 年地表水利用率為5%～19%，地表水開發(fā)利用均不超載，地表水開發(fā)利用率較低。

3.5 承載力現(xiàn)狀計(jì)算分析評(píng)價(jià)結(jié)論

從用水總量指標(biāo)分析，南陽市全部為不超載，西峽縣處于臨界狀態(tài)，其他各縣區(qū)也不超載。從地下水開采量指標(biāo)分析，南陽市全部為超載狀態(tài)，新野縣、臥龍區(qū)、宛城區(qū)為嚴(yán)重超載。從地表水開發(fā)利用程度來計(jì)算評(píng)價(jià)，均為不超載。

4 超載成因分析及建議

4.1 超載成因分析

部分地表水源替代工程未能充分達(dá)到效果，超載利用地下水；多年以來降水偏少，地表水可供水量減少，地下水成為主要的應(yīng)急供水水源。

4.2 建議

應(yīng)當(dāng)增加地表水供水工程建設(shè)，擴(kuò)大南水北調(diào)中線工程供水范圍；強(qiáng)化農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城鎮(zhèn)生活節(jié)水，提高地表水利用效率；科學(xué)規(guī)劃生產(chǎn)生活用水量，促進(jìn)水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)和諧健康發(fā)展。

5 結(jié)語

從水量要素對南陽市水資源承載狀況進(jìn)行了計(jì)算，初步分析評(píng)價(jià)了南陽市及各縣區(qū)的水資源承載情況，分析了超載的成因，提出了有關(guān)對策和建議。由于水資源系統(tǒng)的復(fù)雜性，水資源承載能力計(jì)算方法仍需探討，可采取建立模型、系統(tǒng)分析等方法做進(jìn)一步的計(jì)算研究。