段 芳,張陽生,邢曉彬
(西北大學城市與環境學院,陜西 西安 710027)
資源是生命之源,是人類生存和社會經濟發展不可替代的資源。水資源的合理開發利用、優化調度配置,是經濟和社會實現可持續發展的戰略性保證。當前國內學者研究城鄉水資源利用主要集中在水資源保護措施、統籌分配城鄉水資源方式方法以及城鎮供水規劃[1-3]等方面。
大荔縣地處關中平原東部,東隔黃河與山西永濟相望,南臨渭河與潼關、華陰、華縣相鄰,西與渭南、蒲城相連,北和澄城、合陽接壤。年平均降水量514 mm,年蒸發量968.3 mm。目前,該區境內地表水經流較少,地下水資源豐富,多為中等和強富水區。隨著人口的增加和城市經濟的快速發展,大荔縣對水的需求不斷增大,但由于工礦企事業單位和居民向地表水體人為排放污水,使地表水體遭受不同程度的污染,水資源的開發利用問題已成為制約大荔縣社會經濟發展的因素之一。因此,分析研究大荔縣水資源開發利用現狀問題,對促進當地社會經濟的可持續發展具有十分重要的意義。
黃河流域在大荔縣境內流程47.65 km,河道年平均輸水314億 m3,最大輸水量1937年504億 m3,58%集中于7~10月的汛期,最大洪水量達21 000 m3/s。渭河流域在大荔縣境內流程84 km,屬彎曲性河道。河道年平均徑流量83.05億m3,年平均流量273 m3/s,7~10月水量約占全年的60%,洪枯水多年變幅極大,最小瞬時流量1972年8月21日0.9 m3/s,最大洪水流量1954年8月19日7 660 m3/s。洛河流域在大荔縣境內由縣域中部穿流,流程121.5 km,河道多年徑流量7.13億 m3,年平均流量 24.6 m3/s,汛期 7~10月水量占全年河道徑流量58%,2001~2004年連續四年洛河多次斷流。
大荔縣地下水資源年均20076.86萬 m3,占全縣水資源總量的29.6%。大荔縣以洛河為界,洛河以北地區地下水水質礦化度偏高,氟含量偏大,水質普遍較差,僅可作為農業灌溉用水,而不可作為居民生活飲用水;洛河以南地區靠近洛河、渭河以及沙苑地區的地下水水質較好,可以作為居民的生活飲用水,但地下水的開采潛力有限。城南洛河兩側水質安全區地下水資源總量占總水量的16.3%;黃河河漫灘水質安全區地下水資源總量占總水量的50.4%;渭河河漫灘水質安全區地下水資源總量占總水量的33.3%。可見在大荔縣城南洛河兩側水質安全區地下水資源不具備一定規模的開采潛力;對于第四系孔隙水,具有開采潛力的地下水水質安全區為黃河、渭河河漫灘區,其二者總水資源量占水質安全區地下水資源總量的83.7%。
總之,大荔縣過境徑流豐富,但自產地表徑流極少。地下水資源相當豐富,地下潛水大多徑流暢通,水源豐富,多為中等和強富水區。但是,全縣地表河流過境客水化學成分屬重碳酸鹽類軟水,適用于農田灌溉。河水含沙量大,且受工業污水和鹽堿排水的影響,污染嚴重,不宜人畜飲用。地下水因受土壤、巖性影響,大多為中等富水區和強富水區,局部地方受地層斷裂活動而自縊為泉。
大荔縣全縣水資源可利用總量為67 938.67萬 m3。水資源利用以客水和地下水為主。客水以黃、渭、洛三河過境客水利用為主,抽黃提水工程利用黃河客水2 100萬 m3,交口提水工程利用渭河客水450萬m3,洛惠自流灌區利用洛河客水6 000萬 m3,沿渭抽水站提水工程利用渭河客水2 250萬 m3,沿洛抽水站提水工程利用洛河客水195萬 m3。地下水利用以機電井為主,全年利用地下水7 700萬 m3,其中農業灌溉利用量5 250萬 m3,灌溉耕地25萬畝,生活用水利用量1 100萬 m3,其他1 350萬 m3,地下水分為深井水2 310萬 m3,淺水井5 390萬 m3。
全縣現主要用水為農田灌溉、工業、城鎮生活、農村人畜飲水和漁業用水以及生態環境用水等。統計調查統計得出,2009年大荔縣及各鄉鎮的總用水量、生活用水量、工業用水量、農業用水量、生態與環境用水量見表1。
1)地表小,大荔縣地表水徑流極少,黃、渭、洛三河灘地和沙苑地勢平坦,為不產流區;黃土臺塬溝坡發育產流量不大,全縣地表水徑流深均值10 mm,流量0.29 m3/s,利用價值小。過境水黃河、渭河、洛河年徑流大,開采利用價值很高。自建國以來,農業需求與社會經濟水平快速提升,對水的需求量增加,地下水資源開發力度加大,全縣地下水水位出現不同程度的下降,如西寨鄉水位下降到地下100 m左右。

表1 2009年大荔縣用水現狀表 萬m3
對于過境水而言,黃河、渭河、洛河河水化學成分均屬重碳酸鹽類軟水,礦化度小于1.0 g/L,河水泥沙含量大,且受工業污水和鹽堿排水的影響,污染嚴重,適宜于農田灌溉,不宜人蓄飲用。
2)地下水因其化學類型復雜多變,形成不同的化學特征。根據不同水質特征,地下水分為五種類型:
(1)礦泉水,分布于段家鄉育紅村北洛河岸邊,經過鑒定屬醫、飲兼優的天然礦泉水,是該縣的重要生活飲用水水源地,其開發價值高。
(2)淡水,主要分布在沙地-張家鄉沙塬地區(含羌白鎮東部),水質多為重碳酸硫酸鹽類,適于農田灌溉和生活飲用。
(3)微堿水,分布于臺塬斜坡、洛灌區腹地的步昌鄉、安仁、朝邑鎮西部,馮村鎮、埝橋鄉東部,以及伯土、城關鎮的部分地區,可以控制灌溉,不宜飲用。
(4)堿水,分布于范家-趙渡鎮的黃河灘地區,雙泉,扈家、許莊等鄉鎮大部分地區,以及羌白鎮、下寨鎮部分地區,水化學成分復雜,不易灌溉,不能飲用。
(5)堿苦水,分布鹽池洼地、黃河灘積水槽,以及以及西渠頭-西大壕,皇都-張、賀洼地段,水質最差,不能飲用和灌溉。
3.2.1 工程設施老化,骨干水渠工程少,蓄水能力不足
由于大多數水利工程修建于二十世紀六、七十年代,長期運轉,各設備老化問題嚴重。據調查,全縣抽水灌溉區建筑物不同程度已占50%,田間配套率完成不足30%,現有機電設備均為上世紀六、七十年代高耗能設施,效率低,維持運轉存在困難。2009年,由于氣候干旱河流水量少,洛惠渠平均引水流量在5~8單位流量,低于40流量的規劃設計值,單季灌溉面積只相當設施面積40萬畝的1/4。
3.2.2 工程老化失修,效益銳減
農業灌溉用水渠道輸水有效利用系數平均值為0.55,低于全省平均水平0.64;田間灌溉有效利用系數平均值為0.45,低于全省平均值的0.51;全縣老企業多且設備陳舊,技術水平低,萬元產值耗水率高,平均萬元產值耗水為115 m3/萬元,全省為98.4 m3/萬元;新水重復利用率為30%,全省平均值為40%;城市供水管損耗為25%,低于全省平均水平15%。
3.2.3 水資源承受不同程度污染,地下水源尤為嚴重
渭河水質長期屬于Ⅴ類標準。根據自來水公司北水廠最新勘探資料,潛水中鐵含量超標2~3、錳含量超標5~8倍,占取水量的80%以上。
3.2.4 水資源有效利用率低
2003年萬元GDP用水量為462 m3/萬元,全省萬元GDP用水量為346 m3/萬元;2005年萬元GDP用水量396 m3/萬元,全省萬元GDP用水量為316 m3/萬元;預計2010年萬元GDP用水量為350 m3/萬元,全省萬元 GDP用水量為238 m3/萬元。
3.2.5 缺乏統一規劃管理
全縣13383處小型水利工程,縣直接管理3處,其余均由鄉、村、組和個體建設管理,難以統一管理,缺乏整體建設規劃,重復修建工程增大了投入和工程量,工程擁有者之間的矛盾較多。
水資源的開發利用和保護是一項系統工程,由水資源系統、供水系統、節水系統、環境系統、法規系統以及反饋系統構成[1],系統平衡的調節方針是開源節流。通過從空間上對水資源的解析,文中針對水資源開發利用中存在的問題,結合當地工農業發展的用水需求,提出以下水資源可持續利用對策,為水資源合理開發利用和生態環境保護提供科學依據。
實現地下水資源的可持續發展,實現地下水資源的良性循環,必須嚴格控制地下水的開采量[1]。可以通過減少開采井數量,合理安排井距、井數,實時監控地下水位變化等措施來實現。地下水嚴重超采,不僅影響經濟發展,危害生態環境[3][6][8],還對水資源可持續發展造成嚴重威脅,因此我們還應該進一步加強對超采區的控制[9]。
渭河、洛河水質污染依然嚴重,污染均以有機污染為特點,綜合污染指數有所上升,且有加重的趨勢。認真實施污染物排放總量控制和環境影響評價制度。分析污染原因,找到污染源頭,對造成水資源污染的污染源進行處理。城市廢水,利用現有污水處理廠進行處理,切實加強水環境污染的控制與防治[7],進一步改善水生態環境。
提高環保意識[4],加強環保工作,控制水資源利用,采取有效防護措施,加強對水質和生態環境的保護[9],防止水質污染、地下水減少、水位下降等問題,同時對地下水進行監控管理,相關主管部門制定合理的用水計劃,并嚴格執行。
作為寶貴的環境資源,水資源的開發、利用和保護工作勢在必行。如何將其融入到資源、經濟與環境的協調發展中,是目前社會的熱點問題[5]。因地制宜的開發利用水資源,制訂保護水環境的對策措施,對城市的發展,具有重要的現實意義。
今后水資源利用方向是:合理利用地下水,完善推廣水資源開采利用行政許可制度;根據不同的水質條件,制定不同的利用類型,使水資源發揮其最大價值;加大地表水開發利用力度,提高洛惠、抽黃等灌溉系統利用效率,合理增加沿河小高抽等提灌設施建設投入,以提高全縣工農業生產和人民生活用水保障率和用水安全。
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