府谷縣水資源開發(fā)現(xiàn)狀與用水潛力分析

孫旭偉,段莉芳

(1.府谷縣河道養(yǎng)護(hù)站,陜西 府谷 719499;2.府谷縣水利工作隊,陜西 府谷 719499)

1 概 況

府谷縣處于內(nèi)蒙古高原與陜北黃土高原東北部的接壤地帶,總面積 3229km2,轄14 個鎮(zhèn)、2個農(nóng)業(yè)園區(qū)、5個便民服務(wù)中心,207個行政村。2021 年末,全縣總?cè)丝跒?25.5萬人。府谷縣屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,多年平均蒸發(fā)量為 2375.7mm,多年平均降水量為 431.4mm[1]。府谷縣自然資源富集,擁有各類礦藏 20 多種,特別是煤炭已探明儲量200 億t,高嶺土探明儲量 3.59 億t ,居全國之首。為了滿足社會經(jīng)濟快速發(fā)展對水資源的需求,需對用水現(xiàn)狀和開發(fā)潛力進(jìn)行分析[2]。

2 水資源狀況分析

2.1 河流水系

府谷縣河流錯綜、溝壑密布,僅流域面積超過10km2的河流達(dá)62條,但大多屬季節(jié)性河流,雨季暴漲,旱季斷流,且河水含沙量高。河流多年平均徑流量約4.924 億 m3/a(不含黃河),其中:客水徑流量為 2.83 億 m3/a,自產(chǎn)水量 2.094 億 m3/a。徑流的年內(nèi)變化和降雨量的年內(nèi)分布相一致,大部分集中在汛期(7～9月),其徑流量約占年徑流總量的 70.3%。在府谷天橋一帶,有較為豐富的巖溶水資源,年可開采量約 7884×104m3/a[3]。

2.2 水資源可利用量分析

府谷縣多年平均水資源可利用總量(含黃河徑流)為 0.6971×108m3/a, 其中地表水可利用量 0.6623×108m3/a,地下水可利用量 0.2346×108m3/a,兩者重復(fù)利用量 0.1998×108m3/a。

2.3 水資源時空分布特點

府谷縣境內(nèi)的多數(shù)河流均屬于季節(jié)性河流,雨季暴漲,旱季斷流。徑流的年內(nèi)變化和降雨量的年內(nèi)分布相一致,大部分徑流主要集中在汛期的6～9月份,其徑流量約占年總徑流量的 70%。由于降水年內(nèi)、年際變化大,形成了徑流年內(nèi)、年際變化大。年內(nèi)降雨分配不均,且又比較集中,造成府谷縣水土流失嚴(yán)重,地表水泥沙含量高。河流的陡漲陡落及水流泥沙含量高,是府谷縣河流的主要特點,同時也為地表水資源的開發(fā)利用增加了難度。

2.4 水功能區(qū)水質(zhì)及變化情況

2.4.1 水功能區(qū)劃與評價

根據(jù)府谷縣水功能一級區(qū)劃,府谷境內(nèi)主要為黃土水系,按功能劃分為晉陜開發(fā)利用區(qū)、府谷保留區(qū)、府谷源頭保護(hù)區(qū)、府谷緩沖區(qū)等。其區(qū)劃和評價結(jié)果見表1。

表1 府谷縣河流水功能一級區(qū)劃表

在一級區(qū)劃的基礎(chǔ)上,府谷境內(nèi)二級區(qū)劃主要包括各用水區(qū)、排污控制區(qū)、過渡區(qū)等,見表2。

表2 府谷縣河流水功能二級區(qū)劃表

2.4.2 水質(zhì)及其變化情況

2021年府谷縣參與評價的水功能區(qū)共11個,評價河長419.8km,2021年參與評價的11個功能區(qū)有9個達(dá)標(biāo),即2021年府谷縣水功能區(qū)水質(zhì)個數(shù)達(dá)標(biāo)率為81.8%。其中,黃河磧塄水質(zhì)為Ⅰ類,穩(wěn)定達(dá)標(biāo);孤山川、皇甫川Ⅲ類,達(dá)標(biāo)。清水川Ⅱ類,達(dá)標(biāo)。區(qū)域地下水采集水樣中有約50%的水樣部分離子超標(biāo),超標(biāo)組分主要為Cl-、SO2-、F-、NO-、溶解性總固體和總硬度。超標(biāo)項目的水樣大多分布在皇甫川、孤山川上段和中段及海則廟溝區(qū)域,水污染形勢嚴(yán)峻。

3 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析

3.1 水利工程

府谷縣在地表水開發(fā)利用中,主要以蓄水工程、引水工程和提水工程為主。蓄水工程中,小型水庫75座,池塘40座。引水工程中,引水渠道131條,現(xiàn)狀正常運行引水渠道2條。提水工程中,現(xiàn)有抽水站534個,其中以黃河、石馬川等河流沿岸分布較多較集中,主要抽取河水和庫水。地下水取水工程以大口徑淺井為主,主要分布于清水川、黃甫川、孤山川、墻頭和西部、北部及南部溝谷中,深機井主要分布在黃河延岸的孤山川口、天橋、浪灣及清水川口和和海則廟溝口等地。

3.2 供水工程與供水量

2021年府谷縣境內(nèi)現(xiàn)狀供水總量為7678×104m3/a,其中地表水供水量為2841×104m3/a,占總用水量的37.0%;地下水供水量為4557×104m3/a,占總用水量的59.4%;其他水源供水量為280×104m3/a,占總用水量的3.6%。地表水供水量中,蓄水、引水、提水工程的供水量分別為611×104m3/a、94×104m3/a、2136×104m3/a,分別占府谷縣各類供水工程供水總量的8.0%、1.2%、27.8%;地下水供水量中,全部由淺層水供水工程的供水量為4557×104m3/a,占府谷縣各類供水工程供水總量的59.4%;其他水源供水量中,礦坑水、再生水工程的供水量分別為108×104m3/a、172×104m3/a,分別占府谷縣各類供水工程供水總量的1.4%、2.2%。

3.3 用水量、用水水平和用水結(jié)構(gòu)

3.3.1 用水量和用水結(jié)構(gòu)

根據(jù)《2021年榆林市供用水量統(tǒng)計報表》,2021年府谷縣各行業(yè)用水總量為7678×104m3/a,其中農(nóng)田灌溉用水1716×104m3/a,占總用水量的22.4%;林牧漁畜用水746×104m3/a,占總用水量的9.7%;工業(yè)生產(chǎn)用水3888×104m3/a,占總用水量的50.6%;城鎮(zhèn)公共用水164×104m3/a,占總用水量的2.1%;城鎮(zhèn)居民生活用水436×104m3/a,占總用水量的5.7%;農(nóng)村居民生活用水340×104m3/a,占總用水量的4.4%;生態(tài)環(huán)境用水388×104m3/a,占總用水量的5.1%。從用水?dāng)?shù)據(jù)上可以看出,工業(yè)用水量最大,其次為農(nóng)田灌溉。

3.3.2 用水水平與用水效率

因此,2021年府谷縣人均年綜合用水量均低于榆林市、全國平均用水量。2021年府谷縣國民生產(chǎn)總值為735.88億元,則萬元GDP用水量為10.43m3,而同年榆林市、全國萬元GDP用水量分別為21.54m3、51.77m3。因此,2021年府谷縣萬元GDP用水量均低于榆林市、全國平均萬元GDP用水量。

2021年府谷縣工業(yè)年用水量為3888×104m3/a,工業(yè)增加值為538.06億元,萬元工業(yè)增加值用水量為7.23m3,而同年榆林市、全國平均萬元工業(yè)增加值用水量分別為7.99m3、22.85m3。因此,2021年府谷縣萬元工業(yè)增加值用水量均低于榆林市、全國平均萬元工業(yè)增加值用水量。城鎮(zhèn)居民生活人均日用水量為149.05L/(cap·d),農(nóng)村生活人均日用水量為64.19L/(cap·d),均低于榆林市和全國水平。

4 存在的主要問題

4.1 水資源分布不均衡

水資源集中分布于東部黃河沿岸,中、西部水資源匱乏,開發(fā)利用條件不均一,與礦產(chǎn)資源及經(jīng)濟發(fā)展布局不相協(xié)調(diào)[4]。地表水除黃河外,多為季節(jié)性河流,豐水期暴漲暴落、含沙量大,大量棄水,枯水期河道斷流,水資源利用困難?？h境內(nèi)水利工程多以引水工程為主,基本沒有大的調(diào)蓄工程,供水保證率偏低,城市與工業(yè)供水的水源地及供水工程建設(shè)嚴(yán)重滯后。

4.2 水資源形勢不容樂觀

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,水資源開采量逐年增加,加之不合理的開發(fā)利用方式造成府谷縣局部地下水位降低、河川徑流量衰減。從20世紀(jì)80年代以來,境內(nèi)河川徑流多年來均呈總體下降趨勢。府谷西北部分布的含煤地層為侏羅系延安組含煤地層,東部分布著石炭二疊紀(jì)煤田。目前全縣境內(nèi)大小煤礦45個,特別是西北部侏羅紀(jì)煤田內(nèi),煤礦分布密度大,在煤炭開采中,由于采空區(qū)塌陷,破壞了地下水的賦存狀態(tài),地下水沿裂隙帶漏失,導(dǎo)致淺層地下水枯竭。

4.3 對其他水源的開發(fā)利用力度不夠

境內(nèi)水資源開發(fā)利用主要以地下水為主,地表水為輔,而對雨水、污水、煤礦礦井涌水等非常規(guī)水資源沒有進(jìn)行充分的開發(fā)利用,而這部分水資源量還有一定的利用潛力,特別是污水再生水利用和礦井疏干水。有效的利用非常規(guī)水資源可在很大程度上減少地表水和地下水的開發(fā)利用量,對節(jié)約和保護(hù)區(qū)域有限的水資源和維持府谷縣經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

4.4 局部工業(yè)供水不足

府谷縣處于神府煤田腹地,是我國能源化工基地。近年來,煤電化三大產(chǎn)業(yè)鏈一體化正在形成,清水川、郭家灣、皇甫川和廟溝門工業(yè)區(qū)等初具規(guī)模[5]。馮家塔井田二期、西王寨井田、段寨井田、堯峁井田以及段寨電廠、清水川電廠二期、魯能西王寨甲醇廠、古城煤電化基地等,有的正在立項,有的即將建設(shè)。隨著這些廠礦的相繼建設(shè)投產(chǎn),該地區(qū)已成為陜北能源基地建設(shè)的重點地段和熱點地區(qū),生產(chǎn)和生活需水與供水的矛盾將更加突出。

5 水資源開發(fā)利用潛力分析

5.1 現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度分析

府谷縣年地表水資源量為1.7545×108m3/a,可利用量為0.6623×108m3/a,2021年地表水實際供水量為0.2841×108m3/a。經(jīng)計算,2021年府谷縣當(dāng)?shù)氐乇硭Y源開發(fā)利用程度為16.2%。雖然地表水開發(fā)利用程度較低,且府谷境內(nèi)地表水大多屬季節(jié)性河流,徑流的年內(nèi)變化劇烈,多數(shù)月份水量很小或干涸,7～9月汛期徑流量約占年徑流總量的70%～80%。

府谷縣年地下水資源量為9410×104m3/a,可開采量為2346×104m3/a,天橋一代巖溶水可開采量約7884×104m3/a;2021年府谷縣地下水實際供水量為0.4557×108m3/a。經(jīng)計算,2021年府谷縣地下水開采率為44.5%。

5.2 水資源開發(fā)利用潛力

水資源開發(fā)利用潛力是通過對現(xiàn)有工程的加固配套和更新改造、新建工程的投入運行和非工程措施的實施后,分別以地表和地下水可供水量以及其他水源可能的供水型式,與現(xiàn)狀條件相比所能提高的供水能力。從府谷縣地表水開發(fā)利用程度16.2%、地下水開采率44.5%分析,府谷縣地下水水資源仍有一定的潛力。另外,再生水回用潛力也越來越大。可見,近期府谷縣水資源可為區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供一定的水源支撐。

6 結(jié) 語

府谷縣水資源分布不均,局部水資源呈衰減趨勢。通過分析探討,府谷縣2021年多年平均水資源可利用總量(含黃河徑流)為0.6971×108m3/a,其中工業(yè)用水量最大,占總用水量的50.6%,局部地區(qū)工業(yè)用水嚴(yán)重不足,水污染嚴(yán)峻,污水再生水利用和礦井疏干水利用率低,萬元工業(yè)增加值用水量低于榆林市和全國水平,雨洪水、地下水、再生水利用空間和潛力較大,為未來府谷的水資源開發(fā)管理和優(yōu)化配置提供了科學(xué)依據(jù)。