尚瀟瑛 王亞梅 劉俊 王冰(.陜西省河流工程技術(shù)研究中心陜西西安7008;.陜西省江河水庫管理局陜西西安7008)
陜西省洛河流域水量分配方案研究
尚瀟瑛1王亞梅2劉俊1王冰2
(1.陜西省河流工程技術(shù)研究中心陜西西安710018;2.陜西省江河水庫管理局陜西西安710018)
洛河流域為資源性缺水地區(qū),針對水資源供需矛盾突出、水污染加劇等一系列問題,根據(jù)流域水平衡及其轉(zhuǎn)化關(guān)系,考慮河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水要求和水資源配置方案,提出流域水量分配方案、分析方案合理性。
水文學(xué)及水資源;洛河流域;水量分配;合理性分析
陜西省洛河流域(又稱“北洛河”)地跨陜、甘兩省,總流域面積26905km2,其中陜西省境內(nèi)流域面積24552km2,占91.25%,內(nèi)有榆林市、延安市、銅川市及渭南市。
洛河流域為資源性缺水地區(qū),洛河上游泥沙較多,且集中在汛期,嚴(yán)重影響地表水資源的利用;徑流年內(nèi)、年際變化較大,而水利工程多為引水和抽水工程,支流上的蓄水工程大都規(guī)模較小,供水設(shè)施不足、缺水矛盾突出;目前已利用的水量中75%用于下游地區(qū),上游不過25%,上、下游開發(fā)不均勻;流域內(nèi)結(jié)構(gòu)性工業(yè)污染突出,陜北煤炭、石油等能源工業(yè)快速發(fā)展帶來的水環(huán)境污染,已對流域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展和飲水安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
2011年中央一號文件《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》中要求“確立水資源開發(fā)利用控制紅線,抓緊制定主要江河水量分配方案,建立取用水總量控制指標(biāo)體系”。
為進(jìn)一步提高水資源管理水平,落實用水總量控制和定額管理相結(jié)合的水資源管理制度,建立起洛河水資源開發(fā)利用控制指標(biāo)體系,本文以《黃河流域水資源綜合規(guī)劃》確定的水資源配置方案為依據(jù),在控制流域內(nèi)各省級行政區(qū)地下水合理開采量和保障河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境基本用水要求的前提下,以地表水可利用量控制流域地表水資源耗損量,將流域地表水可分配水量細(xì)化到流域所涉及的各分區(qū)。
地表水可分配水量是指在保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)水資源節(jié)約和實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的前提下,經(jīng)綜合平衡協(xié)調(diào)河道內(nèi)外用水關(guān)系,確定的可用于本流域河道外利用的最大地表水量。
表3-1 陜西省洛河流域2030年地表水分水指標(biāo)單位:萬m3
表4-1 陜西省洛河流域2030年流域套級行政區(qū)地表用水分配方案(多年平均)單位:萬m3
考慮到供水工程措施,采用可供水量確定洛河流域可分配水量,根據(jù)2030年水資源供需平衡結(jié)果,確定流域內(nèi)不同水平年及不同保證率情況下的可供水量(表3-1)。由結(jié)果可知,2030年洛河流
域多年平均可分配水量為66305萬m3,地表水耗損量為62149萬m3,50%、75%、95%保證率情況下,洛河流域可分配水量分別為58261萬m3、55618萬m3和52608萬m3,地表水耗損量分別為54609 萬m3、52131萬m3和49310萬m3。
表4-2 陜西省洛河流域2030年流域套級行政區(qū)地表耗水分配方案(多年平均)單位:萬m3
4.1多年平均水量分配方案
根據(jù)現(xiàn)有工程配置格局,在現(xiàn)狀流域套地市生產(chǎn)、生活各行業(yè)用水和河道外生態(tài)環(huán)境地表水供水量的基礎(chǔ)上,結(jié)合新增地表水源工程供水方向,確定2030年陜西省洛河流域內(nèi)各市級行政區(qū)地表水分配方案。根據(jù)2030年流域各行業(yè)耗水系數(shù),確定相應(yīng)的耗水量分配方案。
多年平均情況下,2030年洛河流域分配地表水用水量6.6305億m3,其中城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活用水分別為0.5847 億m3、0.1985億m3,一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)地表水分配水量分別為4.6616億m3、0.9918億m3、0.1451億m3,生態(tài)環(huán)境地表水分配水量0.0489億m3。流域分區(qū)中,洛河狀頭以下地表水用水量最大,為2.7329億m3。行政分區(qū)中,渭南市地表水用水量最大,為4.3712億m3。洛河流域分配地表水耗水量6.2149億m3,其中城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活耗地表水分別為0.548億m3、0.1861億m3,一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)地表水耗水量分別為4.3693億m3、0.9296億m3和0.136億m3,生態(tài)耗地表水0.0458億m3;流域分區(qū)中,洛河狀頭以下地表水耗水量最大,為2.5616億m3。行政分區(qū)中,渭南市地表水用水量最大,為4.0971億m3。
4.2不同來水頻率水量分配方案
按照《取水許可和水資源費征收管理條例》的有關(guān)規(guī)定:取水許可應(yīng)當(dāng)首先滿足城鄉(xiāng)居民生活用水,并兼顧農(nóng)業(yè)、工業(yè)與生態(tài)環(huán)境用水。因此,在50%、75%、95%來水頻率下,只能通過壓縮部分產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方式進(jìn)行取耗水總量控制。因此,不同來水頻率情況下生產(chǎn)和生態(tài)都將遭到一定程度的破壞,甚至生活用水都受到一定程度的影響。
50%來水頻率下,2030年洛河流域分配地表水用水量5.8261億m3,其中城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活用水分別為0.8045億m3、0.2847億m3,一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)地表水分配水量分別為3.5182億m3、1.0247億m3、0.1392億m3,生態(tài)環(huán)境地表水分配水量0.0548億m3。流域分區(qū)中,洛河狀頭以下地表水用水量最大,為2.9431 億m3。行政分區(qū)中,渭南市地表水用水量最大,為3.9899億m3。2030年洛河流域分配地表水耗水量5.4609億m3,其中城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活耗地表水分別為0.7541億m3、0.2669億m3,一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)地表水耗水量分別為3.2977億m3、0.9604億m3和0.1305億m3,生態(tài)耗地表水0.0514億m3;流域分區(qū)中,洛河狀頭以下地表水耗水量最大,為2.7587億m3。行政分區(qū)中,渭南市地表水用水量最大,為3.7398億m3。
75%來水頻率下,2030年洛河流域分配地表水用水量5.5618億m3,其中城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活用水分別為0.8057億m3、0.2834億m3,一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)地表水分配水量分別為3.3258億m3、0.9594億m3、0.1395億m3,生態(tài)環(huán)境地表水分配水量0.048億m3。流域分區(qū)中,洛河狀頭以下地表水用水量最大,為2.3304億m3。行政分區(qū)中,渭南市地表水用水量最大,為3.5474億m3。2030年洛河流域分配地表水耗水量5.2132億m3,其中城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活耗地表水分別為0.7552億m3、0.2657億m3,一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)地表水耗水量分別為3.1173億m3、0.8992億m3和0.1308億m3,生態(tài)耗地表水0.045億m3;流域分區(qū)中,洛河狀頭以下地表水耗水量最大,為2.1843億m3。行政分區(qū)中,渭南市地表水用水量最大,為3.325億m3。
95%來水頻率下,2030年洛河流域分配地表水用水量5.2608億m3,其中城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活用水分別為0.8056億m3、0.2833億m3,一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)地表水分配水量分別為3.057億m3、0.9297億m3、0.1402億m3,生態(tài)環(huán)境地表水分配水量0.045億m3。流域分區(qū)中,洛河狀頭以下地表水用水量最大,為1.8997億m3。行政分區(qū)中,渭南市地表水用水量最大,為3.1708億m3。2030年洛河流域分配地表水耗水量4.931億m3,其中城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活耗地表水分別為0.7551億m3、0.2656 億m3,一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)地表水耗水量分別為2.8654億m3、0.8714億m3和0.1314 億m3,生態(tài)耗地表水0.0421億m3;流域分區(qū)中,洛河狀頭以下地表水耗水量最大,為1.7806億m3。行政分區(qū)中,渭南市地表水用水量最大,為2.972億m3。
5.1水資源開發(fā)利用程度
洛河流域當(dāng)?shù)氐乇硭Y源量為8.97 億m3,加上入境水量0.53億m3,地表水資源總量為9.5億m3。2030年流域地表水資源可利用量為7.32億m3,當(dāng)?shù)氐乇硭衫寐蕿?7.1%。
為滿足流域及相關(guān)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展用水需求,規(guī)劃新增一批水源工程,流域水資源開發(fā)利用率將進(jìn)一步增加。根據(jù)水量分配方案,在多年平均來水情況下,2030年分配洛河流域地表水用水量為6.63億m3;地表水耗損量為6.21億m3。到2030年流域地表水開發(fā)利用率為69.8%;地表水資源利用消耗率為65.4%。水量分配地表水耗水量控制在6.21億m3,富余可耗損量為0.42億m3??梢姡S著流域內(nèi)供水工程的建設(shè),洛河流域地表水開發(fā)利用率將逐步提高,但仍小于地表水可利用率,地表水資源的開發(fā)利用仍沒有達(dá)到水資源承載能力。
5.2對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展的支撐分析
根據(jù)國家總體發(fā)展戰(zhàn)略和全面建設(shè)小康社會的奮斗目標(biāo)要求,以及區(qū)域內(nèi)各地市有關(guān)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,預(yù)測2030年洛河流域內(nèi)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo):流域總?cè)丝诩s324.84萬人,其中城鎮(zhèn)人口199.12萬人,灌溉面積217.54萬畝,完成GDP1824.76億元,人均GDP5.62萬元。
在考慮加強節(jié)水強度,全面開展節(jié)水型社會建設(shè)基礎(chǔ)上,陜西省洛河流域75%來水條件下,2030年需水量將增長為8.05億m3;可供水量為8.8億m3,其中當(dāng)?shù)氐乇硭┧繛?.19億m3。95%來水條件下,需水量增長為8.05億m3;可供水量為8.5億m3,其中當(dāng)?shù)氐乇硭┧繛?.89億m3。
因此,洛河流域水量分配方案可以保證流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需水要求。
5.3對河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境的影響分析
北洛河河道內(nèi)生態(tài)需水量按分項法計算包括河道最小生態(tài)基流和輸沙需水量。根據(jù)《洛河流域綜合規(guī)劃報告》,北洛河狀頭斷面所需的河道內(nèi)生態(tài)需水量為4.55億m3。
根據(jù)洛河水資源實際情況,以8月~10月份輸沙水量、11月~5月份以河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水量作為河道內(nèi)下泄入黃生態(tài)環(huán)境需水量低限要求。預(yù)測隨著社會的發(fā)展,對生態(tài)環(huán)境要求會逐步提高,2030年水平年汛期生態(tài)基流有一定程度的增加。
根據(jù)擬定的水量分配方案進(jìn)行水資源供需平衡分析計算,考慮東雷抽黃和交口抽渭、古賢引黃等工程向洛河流域供水,洛河流域內(nèi)主要控制斷面狀頭斷面多年平均情況下下泄水量均為4.55億m3,可以滿足洛河河道內(nèi)生態(tài)需水要求。
6.1結(jié)論
陜西省洛河流域為資源性缺水地區(qū),隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,流域治理中出現(xiàn)了水資源供需矛盾突出、水污染加劇等一系列問題,現(xiàn)有水資源已難以支撐流域經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展和河道生態(tài)環(huán)境的良性維持,因此水量分配是必要的。
本文結(jié)合供水工程措施,采用可供水量確定洛河流域可分配水量,計算確定2030年陜西省洛河流域內(nèi)各市級行政區(qū)地表水分配方案。根據(jù)2030年流域各行業(yè)耗水系數(shù),確定相應(yīng)的耗水量分配方案。通過上述水量分配合理性分析,地表水資源的開發(fā)利用仍沒有達(dá)到水資源承載能力,洛河流域水量分配方案基本可以保證流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需水要求,可以滿足洛河河道內(nèi)生態(tài)需水要求。水量分配方案是合理的。
6.2建議
目前由于測量和監(jiān)測系統(tǒng)尚未完善,水量分配和總量控制難以進(jìn)行有效地監(jiān)督和管理。因此,建議流域機構(gòu)從一下幾個方面組織方案的實施落實,有效推進(jìn)水量分配的管理:一是控制斷面水量監(jiān)測;二是制定水量調(diào)度管理辦法;三是建立三條紅線綜合的考核指標(biāo)體系;四是建立有效的獎懲辦法等制度。陜西水利
(責(zé)任編輯:王劍)
TV213.4
B
亞行技援項目《陜西省渭河流域管理模式研究》(TA 8454 PRC)。