山西省能源基地水中長期供求探析

孫娟絨

(山西省水利水電勘測設(shè)計研究院，山西 太原 030024)

1 能源基地概況

山西能源基地為晉北、晉中(含晉西)、晉東三個煤炭基地，涉及全省119個縣級行政區(qū)中的72個，2010年總?cè)丝?391萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值7136億元，農(nóng)業(yè)有效灌溉面積912萬畝。基本涵蓋了大同、寧武、河?xùn)|、西山、霍西、沁水六大煤田和現(xiàn)有的十大礦區(qū)，以煤炭開采、煤化工產(chǎn)品及其衍生的商貿(mào)業(yè)、服務(wù)業(yè)等為主導(dǎo)，是全省工業(yè)企業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的集中地，不僅是全省經(jīng)濟發(fā)展的支柱，也是全國十三個大型煤炭基地的重要組成部分。

2 供用水現(xiàn)狀及存在主要問題

2.1 供用水量

2010年，山西省能源基地總供水量45．1億m3，其中地表水20．8億 m3、地下水22．7億 m3(其中超采5．5億m3)、再生水利用量1．5億m3;總用水量45．1億m3，其中生活用水量為7．2億m3、工業(yè)用水量為12．4億m3、農(nóng)業(yè)用水量23．6億m3、生態(tài)環(huán)境用水量1．8億m3。供用水統(tǒng)計見表1。

表1 山西省能源基地2010年供用水統(tǒng)計表

2.2 現(xiàn)狀供水水源及存在問題

(1)晉北煤炭基地

晉北煤炭基地中的朔同地區(qū)已建冊田、趙家窯、東榆林等大中型水庫，引黃北干線工程主體也已建成通水。區(qū)域內(nèi)生活、工業(yè)現(xiàn)狀用水主要依賴地下水源，大同城郊及朔州的山陰縣、懷仁縣存在超采區(qū)。引黃北干線工程一期設(shè)計供水2．96億m3，基本滿足近期生活、工業(yè)需水;遠期達設(shè)計供水能力5．6億m3，將改善供水結(jié)構(gòu)，提高供水保障程度，并涵養(yǎng)地下水。

晉北煤炭基地中的忻州西部4縣及呂梁興縣境內(nèi)河流均屬晉西北沿黃支流，徑流一般集中在雨季，且因流域植被差，徑流含沙量高，開發(fā)利用難度較大;寧武、靜樂、嵐縣的地表水資源量較為豐富，但主要分布在汾河水庫保護區(qū)，可利用量有限。因此，沿黃區(qū)域雖有引用黃河干流水資源的地理優(yōu)勢，但現(xiàn)狀僅建有為數(shù)不多的小型工程，水源仍以地下水為主，不能滿足用水需求;引黃南干線途徑本區(qū)域，但不屬于其設(shè)計供水對象。

(2)晉中煤炭基地(含晉西)

2010年，晉中煤炭基地(含晉西)總供水量21．6億 m3，其中地表水11．6億m3，占總供水量的54%，地下水超采量3．8億m3。

晉中煤炭基地(含晉西)中的太原、臨汾區(qū)域已建主要地表水源為汾河水庫、汾河二庫、文峪河水庫、萬家寨引黃工程南干線工程、和川取水輸水工程等大中型水利工程，但現(xiàn)狀用水以地下水源為主，太原城區(qū)、臨汾城區(qū)等存在地下水超采區(qū)。隨著引黃南干線工程供水管網(wǎng)配套建設(shè)和擴大供水范圍等其它措施的落實，太原區(qū)域水需求可以滿足，臨汾區(qū)域遠期供水不足。

晉中煤炭基地(含晉西)中的呂梁、晉中等區(qū)域位于晉西沿黃地區(qū)及汾河中下游，已建主要地表水源為文峪河水庫、恒泉水庫、柏葉口水庫等。沿黃區(qū)域現(xiàn)狀地下水用水量占總量的64%，供用水結(jié)構(gòu)不合理;汾河中下游地區(qū)供需矛盾尖銳，交城、孝義邊山存在嚴重超采區(qū)，屬資源性缺水。區(qū)域西臨黃河干流，具有引用黃河水的地理優(yōu)勢，目前已建的小型提水工程遠不能滿足需水要求。

(3)晉東煤炭基地

農(nóng)村土地確權(quán)的登記是國土資源局等諸多部門協(xié)作進行的，這樣可以讓農(nóng)村土地確權(quán)的權(quán)屬更加清晰。然而在實際操作中，農(nóng)村土地確權(quán)涉及的土地面積是龐大的，農(nóng)戶的數(shù)量更是非常龐大，其中農(nóng)戶承包的地塊是分散的，質(zhì)量也參差不齊，在這種情況下提升土地標記的工作量，農(nóng)村土地確權(quán)的任務(wù)也是非常繁重的。這與農(nóng)村土地確權(quán)工作人員人手不足的情況形成了矛盾，導(dǎo)致難以區(qū)分農(nóng)戶實際種植的土地以及自留土地。這就容易產(chǎn)生承包地面積擴大，而實際確權(quán)的面積不夠準確的現(xiàn)象[1]。

2010年，晉東煤炭基地總供水量14．4億m3，其中地下水7．4億m3，占總供水量的51%，地下水超采量0．8億m3。

晉東煤炭基地中的晉城、陽泉、晉中等區(qū)域，現(xiàn)狀供水以地下水源為主，榆次區(qū)及晉城市區(qū)地下水源超采，隨著張峰水庫、松塔水電站供水設(shè)施的配套建設(shè)，可以增加地表水供給量，基本滿足生活、工業(yè)用水需求，但陽泉區(qū)域為娘子關(guān)泉單一水源，非常狀況下應(yīng)急能力差。

晉東煤炭基地中的長治區(qū)域現(xiàn)有漳澤水庫、關(guān)河水庫、屯絳水庫等大中型水庫，除漳澤水庫外，其它水庫以農(nóng)業(yè)供水為主，工業(yè)企業(yè)供水嚴重不足，供水保障率低，而域內(nèi)的濁漳河干流無控制性工程，水資源開發(fā)利用程度低。

3 未來發(fā)展格局及供用水需求

3.1 經(jīng)濟發(fā)展預(yù)測

山西三大煤炭基地“十二五”及以后繼續(xù)推行煤炭大循環(huán)發(fā)展理念，以煤為基多元發(fā)展，將進一步推進大集團、大基地、產(chǎn)業(yè)群和產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)。

規(guī)劃建設(shè):晉北動力煤綜合基地，重點培育兩個億噸大型煤炭企業(yè)集團，大力發(fā)展大型坑口電站和低熱值煤資源綜合利用電站，加快煤電一體化進程;建設(shè)晉中煉焦煤綜合基地，大力推進臨汾、呂梁兩大焦化基地建設(shè)，加快三交-柳林煤層氣開發(fā)利用基地建設(shè);建設(shè)晉東無煙煤綜合基地，加大潞安礦區(qū)貧瘦煤和基地內(nèi)低熱值煤發(fā)電力度，加快建設(shè)沁南、和順-昔陽兩大煤層氣開發(fā)利用基地和晉城礦區(qū)、陽泉礦區(qū)、潞安礦區(qū)三大瓦斯抽采利用園區(qū)。

預(yù)測山西能源基地2020年總?cè)丝谶_到2502萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值達到17667億元，其中工業(yè)增加值7630億元;2030年總?cè)丝谶_到2596萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值達到30813億元，其中工業(yè)增加值13370億元。預(yù)測成果見表2。

表2 山西能源基地社會經(jīng)濟發(fā)展預(yù)測表

3.2 需水預(yù)測

以滿足和保障能源基地未來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及國民經(jīng)濟重點發(fā)展方向的用水需求為出發(fā)點，在現(xiàn)狀用水水平的基礎(chǔ)上，考慮各行業(yè)強化節(jié)水，采用定額法，對未來生產(chǎn)、生活及生態(tài)需水作出合理預(yù)測。

預(yù)測山西能源基地總需水量2020年為54．2億m3、2030年為58．3億m3，比2010年分別增加9．1億m3、13．2億m3，預(yù)測成果見表3。

表3 山西能源基地需水預(yù)測表 單位:億m3

4 供水保障總體思路與水資源配置

4.1 供水保障總體思路

能源基地是人口密集度高、工業(yè)發(fā)達、三產(chǎn)興旺之地，是山西經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)區(qū)，也是國家能源安全保障的重要組成部分，供水保障方案為安全保證型，既能在正常年份保障整個社會需水要求，干旱和突發(fā)事件情況下也可維持基本生活和重要用戶的需求，維護社會經(jīng)濟的穩(wěn)定。因此，確定供水保障總體思路為:在節(jié)水型社會建設(shè)前提下，繼續(xù)增加地表水供給量，實施關(guān)井壓采措施控制地下水開超采量，一方面改善現(xiàn)狀供水結(jié)構(gòu)，另一方面涵養(yǎng)地下水源;發(fā)生特大干旱及突發(fā)事件時，根據(jù)各流域徑流豐枯不同頻特點，水源之間調(diào)劑水量，并增加地下水及泉水開采量，最大可能保障城市社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

4.2 供需平衡分析

能源基地2010年地表水源供水能力約20．0億m3;已建的萬家寨引黃工程，以及主體工程已竣工的張峰水庫、坪上應(yīng)急引水工程、和川取水輸水工程等在其配套供水設(shè)施完成后，可增加能源基地供水能力12．0億m3;區(qū)域地下水可開采量17．3億m3，現(xiàn)狀其它水源可供水1．5億m3。因此，能源基地目前總供水能力50．8億m3。

預(yù)測能源基地2020年、2030年總需水分別為54．2億m3、58．3億m3，綜合分析現(xiàn)狀水源地位置分布、供水范圍和供水能力，可供水量為49．8億m3，則2020年、2030年分別缺水4．4億m3、8．5億m3。

規(guī)劃建設(shè)中部引黃工程、龍華口調(diào)水工程、吳家莊水庫、馬連圪塔水庫等，并規(guī)劃以提高供水保證率并替代已建小型引提水工程為主的小型水庫14座，可增加地表水源供水能力7．0億m3。同時，推進污水處理設(shè)施建設(shè)，預(yù)計2030年其它水源可增加供水量3．0億m3。以上規(guī)劃工程建設(shè)可增加供水能力10．0億m3，可滿足能源基地規(guī)劃水平年需水要求。

4.3 水資源配置

水資源配置遵循以下原則:(1)取水順序:先地表后地下，合理利用調(diào)入水，并加大污水處理回用量;(2)用水順序:首先滿足生活用水，盡量保證重要工業(yè)用水，盡可能保證大中型灌區(qū)主要作物灌溉需水，其中生活用水優(yōu)先采用水質(zhì)優(yōu)良的地表水和地下水。

按配置原則進行水資源配置，三大煤炭基地一般降水年份需水要求基本可以滿足，配置成果見表4。

表4 山西能源基地水資源配置成果表 單位:億m3

非常情況下主要依靠聯(lián)合調(diào)度實現(xiàn)保障供水:(1)晉北煤炭基地以萬家寨引黃北干線工程、中部引黃工程、桑干河冊田水庫為骨干供水工程，根據(jù)黃河干流和桑干河兩大流域之間豐枯不同頻的特性調(diào)劑水量，保障供水安全;(2)晉中煤炭基地以萬家寨引黃南干線工程、中部引黃工程、汾河水庫、沁河馬連圪塔水庫等為骨干供水工程，干旱年份動用儲備的地下水資源;(3)晉東煤炭基地以沁河張峰水庫、濁漳河吳家莊水庫、滹沱河龍華口調(diào)水工程等為骨干供水工程，通過三流域豐枯調(diào)劑保障供水安全。

5 供水保障措施及水源工程布局

5.1 供水保障措施

根據(jù)三大煤炭基地地理位置、水系的天然分布情況、供水工程的分布及運行狀況，以增加境內(nèi)及黃河干流地表水供水量、嚴格控制地下水開采為指導(dǎo)，確定能源基地供水保障措施主要為:(1)加快張峰水庫、松塔水電站等工程的供水設(shè)施建設(shè)，推進引黃南干線、北干線泵站及供水管網(wǎng)建設(shè)，盡快實現(xiàn)已建工程供水效益。(2)在黃河干流及省境內(nèi)水資源條件較好的干支流建設(shè)蓄、引水類型的地表水源工程，增加地表水供給量。(3)配套建設(shè)對引黃水調(diào)蓄及替代已建小型引提水工程為主的小型水庫14座，提高供水保證率。(4)與城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)適應(yīng)，推進污水處理廠建設(shè)，增加處理水回用量。

5.2 主要地表水源工程布局

以《山西大水網(wǎng)規(guī)劃》及《山西大(中)型水庫規(guī)劃》等為依據(jù)，規(guī)劃主要地表水源工程布局為:

在省境東面的海河流域，北部滹沱河支流龍華河上建設(shè)龍華口調(diào)水工程，向晉東煤炭基地的陽泉市供水;南部濁漳河干流建設(shè)吳家莊水庫及辛安泉供水改擴建工程，主要向晉東煤炭基地的長治市供水。

在省境西部黃河干流，規(guī)劃中部引黃工程，自天橋水電站庫區(qū)取水，由北而南向忻州、呂梁、臨汾市和晉中市的4市16個縣(市、區(qū))供水，保障晉中煤炭基地(含晉西)用水安全。

在省境中南部黃河流域的沁河干流，規(guī)劃馬連圪塔水庫，向晉中煤炭基地的臨汾市供水。

規(guī)劃工程建設(shè)后，晉北及晉中煤炭基地將擁有“主水”和“客水”兩類水源，具有區(qū)域外應(yīng)急調(diào)水的能力;水資源相對豐富的晉東煤炭基地地表水開發(fā)利用程度提高，調(diào)蓄水能力增強。正常年份各水源就近供水，干旱年份及突發(fā)事件時，依托山西大水網(wǎng)中連通工程調(diào)劑水量，并適當增加地下水開采量及泉水供給量，可保障三大煤炭基地生活及重要工業(yè)用水，保證農(nóng)作物關(guān)鍵生長期需水，基本實現(xiàn)安全供水。

6 結(jié)論

今后一段時期是山西經(jīng)濟社會實現(xiàn)轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展的重要時期，作為山西主要經(jīng)濟支柱、國家媒體基地重要組成部分的山西三大煤炭基地，對水資源提出了更高要求，應(yīng)未雨綢繆，及早謀劃，通過水源工程建設(shè)和水資源優(yōu)化配置、科學(xué)調(diào)度管理，保障供水安全，為經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展提供水資源支撐。

［1］山西省水利廳．《山西省特大干旱年應(yīng)急水源規(guī)劃》［R］．中國水利水電出版社，2009．