考慮外調水的渭南市渭北旱塬區供水保障研究

高　晨　劉登峰　師小雨

（西安理工大學水利水電學院，西北旱區生態工程國家重點實驗室陜西西安710048）

考慮外調水的渭南市渭北旱塬區供水保障研究

高晨劉登峰師小雨

（西安理工大學水利水電學院，西北旱區生態工程國家重點實驗室陜西西安710048）

陜西省渭南市屬資源性缺水區，而處于渭北旱塬區域的5縣缺水形勢更為突出。為給該區域的水資源管理提供決策依據改善水資源供需形勢，進行了該區域的供水保障研究。以2013年為現狀年分析了現狀年的供水量、用水量和用水水平，以2020年和2030年為規劃年進行需水量預測和可供水量預測，完成了考慮外調水供水的水資源分量分質配置，提出了針對性的保障措施。該研究對實現渭北旱塬區域水資源的可持續利用和社會經濟及生態環境的可持續發展具有參考價值。

渭南市；需水預測；供水預測；外調水；水資源配置

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當今水資源短缺、水污染嚴重和水資源浪費造成的水危機已成為人類社會發展的制約因素。渭南市是“大關中經濟區”重要城市，這就要求有水資源來支持經濟和社會的可持續發展。但渭北旱塬是水資源供給的薄弱地區，水資源短缺的問題在一定程度上制約了經濟社會的可持續發展，迫切需要全面深入地開展水資源開發利用的基礎研究。使用外調水是資源性缺水區域供水保障的一個重要途徑，不少學者進行了相關研究。2005年李景海等根據水資源“三次平衡”的配置思想，得出外調水工程對于解決區域的水資源短缺問題至關重要［1］。2007年秦大庸等優化配置當地水和外調水，協調各用水部門的關系，進行了區域節水型社會建設研究［2］。2013年，李文忠等確定缺水量后，通過新建、改造水利工程，增加外調水，實現了本地水和外調水聯合配置［3］。黃強研究了陜西省南水北調工程受水區的水資源優化配置，分析了2020年和2030年的配置結果，其中包括了外調水向渭南市供水［4］。水資源配置中常按照不同行業用水保證率進行配水。暢建霞等［5］根據引漢濟渭工程配水區51年逐旬計算結果，統計出2020規劃水平年調水與不調水情況下灌溉、工業和生態保證率。楊麗美［6］考慮各用水部門的用水保證率，并按照分質供水的配置原則，得出天津市規劃水平年水資源供需平衡結果。本文基于不同行業用水保證率的分量分質配置原則，考慮跨流域調水，利用與各部門相適應的不同保證率進行渭南市渭北旱塬區規劃水平年的水資源配置。

1　渭南市渭北旱塬區概況

渭北旱塬位于黃土高原南端，地勢平坦，土壤肥沃，基本地貌類型是河流階地和黃土臺塬。屬暖溫帶半濕潤半干旱氣候區，多年平均降雨量530mm～565mm，多年平均氣溫11℃～13.5℃。規劃區內較大的河流有黃河、渭河、洛河，都屬于黃河水系。按照國家《地表水環境質量標準》［7］（GB3838-2002），渭河、洛河流域地表水總體呈有機物污染，重金屬污染次之。地下潛水和基巖裂隙水均為無色無臭、透明的低礦化水，礦化度一般不高于2g/L。地下水水質總體良好。

根據《陜西省統計年鑒》［8］及《渭南統計年鑒》［9］等，區域包括合陽、澄城、蒲城、白水、富平5縣，轄4個街道、57個鄉鎮，總面積6360.6km2。截止2013年底，常住人口共260.52萬人，其中，農村人口占總人口64.5%。生產總值474.06億元，境內有效灌溉面積193.36萬畝，工業增加值225.98億元。各行政分區水資源可利用量見表1。

2　現狀年水資源開發利用情況

2.1現狀年供水量

研究區境內水資源開發利用現狀包括供水狀況、供水水源狀況、供水工程、各用水部門用水狀況等多方面情況。供水水源分當地地表水、地下水、未來的跨流域調水、跨流域供水和污水處理回用等6種。2013年底，區域內地表水工程供水占總供水量的71.88%，地下水工程供水占29.12%，污水處理回用和集雨利用占0.0015%。2013年的實際供水量見表2。

2.2現狀年用水量

2013年，渭北旱塬區渭南境內總用水量為71286萬m3，其中，地下水20745萬m3，占總水量的29.1%。農田灌溉總用水量51084萬m3，占總水量的71.66%；林牧漁蓄總用水量7506萬m3，占總水量的10.53%；工業總用水量5694萬m3，占總水量的7.96%；城鎮公共用水量459萬m3，占總水量的0.64%；居民生活用水量6357萬m3，占總水量的8.92%；生態環境用水量186萬m3，占總水量的0.26%。

表1　水資源可利用量統計表

2.3現狀年用水水平分析

對2013年用水情況進行統計并分析計算得到詳細用水情況，見表3。城鎮和農村人均日用水量低于全國平均水平，但仍然還有節水潛力。生產用水的節水水平還可以繼續提高。

表2　2013年實際供水量表（單位：萬m3）

表3　各縣現狀年用水情況表

表4　渭南市需水量預測成果表（單位：萬m3）

表5　渭南市可供水量預測成果表（單位：萬m3）

3　供需水量預測

3.1需水量預測

采用分產業預測方法［10］及用水定額法，區分生活用水、生產用水和生態用水等不同類別，研究不同產業用水變化規律，對未來用水目標進行預測。

根據各縣水中長期規劃，需水預測按生活、生產、生態需水量3大類進行預測：生活用水分為城鎮生活和農村生活；生產用水分為第一產業、第二產業（工業和建筑業）和第三產業；生態用水包括公共綠地需水量和城市道路澆灑需水量。隨著人口增長和城鎮化率的提高，居民生活用水將呈上升趨勢；隨著農業節水措施和種植結構優化，農業用水量將有所減少；資源節約型社會的建立，使萬元工業增加值用水量有所減少，但由于工業的快速發展，工業用水量將大幅增長；隨著環境友好型社會的建立，生態環境用水量將有較大增加。

3.2可供水量預測

2020規劃年一般干旱年可供水總量為14.1億m3，特別干旱年可供水13.8億m3；2030年一般干旱年可供水總量為14.3億m3，特別干旱年可供水13.96億m3。預測成果見表5。

4　水資源配置研究

4.1水資源配置的思路

在水資源總體規劃與管理過程中，應針對渭北旱塬地區的實際情況和國家政策，充分協調水與社會、經濟、生態、環境等要素的關系，提高水資源與之相適應的匹配程度，實現水資源合理利用，促進社會經濟可持續發展。

配置原則：實現水量水質統一配置［11］，地表水地下水聯合供水，分部門分行業科學配水。

供水順序：優先利用雨污水回用水量，其次充分利用當地引水及調蓄工程水量，再利用重點調水工程引漢濟渭水量和當地地下水量。回用水首先滿足生態供水，其余用于農業或工業。優質地表水和地下水優先供給居民生活用水。混合供水區優先利用地表水，進而運用地下水，互補余缺。

4.2考慮外調水的水資源配置

在推薦方案基礎上，進一步考慮增加外調水供水，以緩解用水壓力。根據水資源配置原則和方案設置方法，經多次供需模擬計算，得到最終的水資源配置成果，見表6、表7。渭南市在2020年和2030年，分別有不同程度的調水，在外調水方案下，各縣缺水率2020年控制在10%以內，2030年控制在30%以內，區域的缺水情況明顯改善。

表6　渭北旱塬2020年水資源配置結果表（加外調水方案）（單位：萬m3）

續表6渭北旱塬2020年水資源配置結果表（加外調水方案）（單位：萬m3）

5　建議

渭南市兩個缺水縣為澄城縣和富平縣。根據兩縣實際情況，從以下三個方面提出水資源保障措施：

（1）跨流域調水。通過水利工程措施改變水資源的天然時空分布以適應社會生產的需水要求。澄城縣現階段客水主要有石堡川灌區和抽黃灌區。境外客水引漢濟渭工程將向富平每年配水3000萬m3。增加外調水量是一條可行途徑。

（2）各行業的節水措施及對現有供水工程優化調配。生活方面，加強城鄉人飲水工程建設，加強對城鎮生活用水管理，減少輸水管網漏失率；工業方面，調整工業結構和布局，加快工業節水工程建設，提高用水重復利用率和利用效率，加大污水處理率；農業方面，加快農田水利設施基礎建設，加強灌溉用水管理，建設節水灌溉工程，提高渠系水利用系數和田間水利用效率。

（3）污水的回用、資源化以及雨水的直接利用。污水回用是實現水資源供需平衡的重要途徑。加強雨水等各種水源的聯合供水，做到一水多用、優水優用，將提高水資源的利用效率。

表7　渭北旱塬2030年水資源配置結果表（加外調水方案）（單位：萬m3）

續表7渭北旱塬2030年水資源配置結果表（加外調水方案）（單位：萬m3）

6　結語

本研究分析了渭南市渭北旱塬區2013現狀年的水資源開發利用情況，城鎮和農村的人均日用水量還有節水潛力，生產用水節水水平還可以繼續提高。對2020年和2030年規劃年進行了需水量預測和可供水量預測，基于分質分量原則進行了考慮外調水的水資源配置。結果顯示，在規劃水平年大部分縣的需水量可以滿足，但是部分縣仍然缺水，還需要進一步采取水資源保障措施。該結果將為渭南市渭北旱塬區域的水資源開發利用和社會經濟發展提供指導建議。陜西水利

［1］李景海，謝新民，楊全明.基于規則的安陽市研究區水資源合理配置方案分析［J］.中國水利水電科學研究院學報，2005，3（1）: 55-60.

［2］秦大庸，嚴登華，靖娟.水資源供需平衡分析在沈陽區域的應用探討［J］.中國水利，2007，（3）:31-33.

［3］李文忠，胥書亭，潘國強，等.基于三次平衡的焦作市水資源優化配置研究［J］.水電能源科學，2013，31（7）:24-28.

［4］黃強.陜西省南水北調受水區水資源優化配置研究［J］.中國水利，2013，（22）: 21-22.

［5］暢建霞，姜瑾.引漢濟渭調水工程水資源配置研究［J］.自然資源學報，2001，26（1）: 110-117.

［6］楊麗美.天津市水資源配置方案評價研究［M］.天津:天津大學，2007.25-44.

［7］國家環境保護總局.地表水環境質量標準［S］.北京：中國環境科學出版社，2002.

［8］陜西省統計局.陜西省統計年鑒2013［G］.北京：中國統計出版社，2013.

［9］渭南市統計局.渭南市統計年鑒2013［G］.北京：中國統計出版社，2013.

［10］王海峰，賀毅，龐靖鵬，等.需水預測方法及存在問題研究［J］.水利發展研究，2009.3:19-24.

［11］張俊棟，劉文利，趙鳳琴，等.唐山市水資源合理配置研究［J］.工業安全與環保，2009，35（4）:58-60.

（責任編輯：唐紅云）

國家自然科學基金（51309188）；水利部公益性行業科研專項經費項目（201501058）；陜西省水利科技計劃項目