現階段神木市水資源開發利用對策初探

馬炳召 卜耀軍

摘要：水是生命之源，是人類賴以生存的最基本的物質條件。名列全國經濟百強市（縣、區）和陜西經濟第一的神木市，卻是一個水資源極度緊缺的市（縣、區）。神木市水資源較為豐富，但總體利用率低下。水資源開發利用中存在諸多問題，如水資源分布不平衡、水環境不容樂觀、水資源破壞嚴重、水土流失加劇、水資源供需矛盾突出等。針對發現的問題，提出了幾點可行性開發利用對策，旨在為神木市水資源的合理開發利用提供科學依據，以供參考。

關鍵詞：水資源；開發利用；保護對策；神木市

1.現狀

神木市位于黃河中游，長城沿線，陜西省北端，約在北緯38°13′至39°27′、東經109°40′至110°54′之間。總面積7635km2，居陜西省內各（縣、區）之首。神木市界于海拔738.7～1448.7m的沙漠丘陵地帶，由于地勢較高，下墊面保溫、保水性較差，大陸性氣候顯著。寒暑季氣候變化劇烈，溫差大，氣候干燥，四季較為分明。冬季少雨雪，而夏季雨水集中，年際變率較大；年平均大風日數14d，主風方向為西北風，風沙頻繁，無霜期短。年平均氣溫8.9℃，年極溫最高38.9℃，年極溫最低-28.1℃；平均年降水量421.2mm，年內和年際變化較大；年均蒸發量為1336.6mm，3倍于年降水量，西北向東南方向每10km蒸發量約降低23.0mm。日照豐富且光照強度較強，年平均日照2875.9h，日照率為65%，是陜西省多日照、強輻射地區之一。神木市水資源較為豐富，北部風沙草灘區及禿尾河流域水源穩定，取水用水甚為方便（表1）。據勘察，全市年水資源總量為14億m3，其中自產水資源10億m3，入境水資源4億m3。隨著神府煤田開發，市域經濟的快速發展，水資源供需矛盾日漸突出。

2.問題

水資源是經濟、社會發展的根本保障，隨著經濟發展、人口增加、城鎮化進程加快，環境污染加劇，水資源供需矛盾日趨尖銳，制約著當地經濟社會的可持續發展。

2.1水資源分布不平衡

由圖1可見，近55a來，神木市年降水量呈緩慢下降趨勢，氣候傾向率為14.73mm/10a。1957—1968年，降水年際變化相對較大，年降水量最大值和最小值均出現在這個階段，1968年以后年際變化相對較小。全市年水資源總量為14億m3，其中自產水資源10億m3，入境水資源4億m3，平均年降水量422.7mm，年內和年際變化均大。年均蒸發量為1336.6mm，是降水量的3倍，由西北向東南降低，每10km蒸發量約降低23.8mm。由表2可知，神木市年降水總量在100～900mm之間，主要在200～600mm之間，占 90.9%；400～500mm出現頻率最大，為38.2%；300～400mm次之，為 25.5%；700～800mm、800～900mm、100～200mm出現頻率最少，均為1. 8%。年降水量高于600mm的保證率僅為7.2%，降水量低于400mm的保證率為41.8%，說明神木市降水偏少，氣候干旱。2004-2005年沙柳生長季末土壤剖面含水量如圖2所示。2004年沙柳林地土壤干層范圍在0-380cm，2005年土壤干層范圍在0-480cm。2005年沙柳林地土壤干化加劇，土壤干層加深的主要原因是降水明顯偏少，全年降水僅294.5mm，為多年平均降水量的67.4%，沙柳根系吸收深層土壤水來滿足自身正常的生理需要，造成深層土壤水減少。

境內盛行偏西和西北大風，全年平均大風日數14d，屬嚴重貧水地區。開發利用十分困難，可供利用的水資源較少神木市境內主要河流有黃河、窟野河、禿尾河和流入紅堿淖的幾條內陸河流。由于受地質構造和地貌等自然因素的影響，窟野河、禿尾河都由西北流向東南流入黃河，都有間歇特征，受季節影響較大。受自然條件所致，神木地表60m以內就沒有地下水。由于沒有大的蓄水工程，加之河流受季節影響嚴重，使得區內水資源開發利用困難。“神木的水已用到了極限，市境內已無水可采。實在令人憂心！”日前，提起缺水，神木市水務局局長崔峰說：“遠的不說，就說神木在近日舉辦的第六屆民營經濟博覽會上簽約的9個大項目，投資額達61億元，涉及煤化工、文化旅游、生物制造、新型材料和高科技農業等領域。這些項目的落實，都離不開水。但是，神木水安全問題已經轉化升級到水危機的程度，嚴重制約著經濟社會的發展。”

2.2水環境不容樂觀

農業生產過程中農藥、化肥的過量施用，農村未經處理的生活污水排放，工業廢水的偷排，都是影響水環境的重要因素。水質性缺水使本已十分嚴峻的水資源短缺形勢雪上加霜近年來，由于對缺水問題的認識不夠，污水防治及治理工作相對滯后，加之煤油氣的開采對地下水資源造成的嚴重破壞，使得神木市有限的水資源更是雪上加霜。污水的隨意排放，導致一些河流和供水水源受到污染。2008年出現的瑤鎮水庫水質富營養化就嚴重影響了錦界工業區的正常供水。瑤鎮水庫水源地保護區內的居民大部分沿溝道兩岸分布居住，而且農業生產條件相對落后，很多農戶還在使用高毒高殘留農藥，加大了有毒、有害物質在土壤中的殘留量。尿素、硝酸銨、碳酸氫氨、復合肥等化肥的殘留物，經雨水淋溶、灌溉水和農田排水的流動、滲入，對地表水、地下水形成污染。市生態協會曾委托西北農林科技大學農科院對庫區土壤抽樣調查顯示，農用化肥在沙地中只有35%被植物吸收，而65%則滲入地下。以現有耕作農田計算，每年約有2000t各類化肥流入水庫，農民使用的除草劑、農藥，經雨水淋溶和農田灌溉，也很容易進入水體。

窟野河整體水質不符合Ⅲ類水質標準，實際水質為Ⅳ類，水質屬輕度污染，主要污染指標為化學需氧量和氟化物，分別超標0.11倍和0.04倍。4個斷面中，神木溫家川斷面各項指標達到Ⅲ類水質標準，實際水質為Ⅲ類，水質良好；草垛山斷面部分指標劣于Ⅲ類水質標準，實際水質為Ⅳ類，水質屬輕度污染，主要污染指標為化學需氧量和氟化物，分別超標0.1倍和0.05倍；孟家溝斷面部分指標劣于Ⅲ類水質標準，實際水質為Ⅳ類，水質屬輕度污染，主要污染指標為化學需氧量，超標0.2倍；石圪臺斷面部分指標劣于Ⅲ類水質標準，實際水質為Ⅳ類，水質屬重度污染，主要污染指標為化學需氧量和氟化物，分別超標0.2倍和0.4倍。與去年同期相比窟野河整體水質無明顯變化。窟野河水質狀況見表2。

2.3水資源破壞嚴重

榆林人民為資源開發付出了沉重的環境代價，但卻未能充分享受到資源開發的巨大成果。榆林煤炭資源豐富，侏羅紀煤田含煤面積占榆林土地面積的56%，煤炭資源預測儲量為2714億t，探明儲量為1470.74億t。由于獨特的地質構造，榆林地下水的蘊藏較淺，而煤炭的開采必然穿過隔水巖層，破壞地下含水層結構，造成區域性地表水泄漏、地下水位下降。惡意的礦產開發，使得水資源形勢更艱巨長期以來，水資源的合理開采利用長期不被重視，過度的礦產資源開發，使得神木礦區的地表水、地下水發生大面積滲漏，導致不少井泉下漏、淤壩干涸、樹林枯死，這也是發生水荒的主要原因。因為煤礦的開采，使得地表水發生了“滲漏”：每次下雨后，雨水本應該順著土壤和沙漠進入地下水層，但由于地下許多地方因為煤炭的開發出現“采空”，水在地下水層面就無法保留，隨意“漏”走了。

從20世紀90 年代至今，神木全市已經有數十條地表徑流斷流，昔日黃河的主要支流、神木市的主要水源地窟野河如今已淪為季節河。而全省最大的內陸湖紅堿淖，6年來水位下降3m，湖面年均退縮6000畝，水面縮小了近1/3。最直接的事實是，近年來神木市已有10條河斷流，20多眼泉井干涸。境內主要河流窟野河全年三分之二時間斷流。中雞鎮束雞河村受活雞兔煤礦影響，3座水庫、18眼水井全部干枯，當地群眾被迫到10里外取水。煤礦疏干排水及管井開采，局部風沙灘地區地下水水位已降至當地生態水位埋深閾值（7m）以下（見圖3），對生態環境造成了嚴重威脅。天然降水是神木小流域土壤水分的唯一補給源，然而該研究區地處黃土高原北部風沙區，天然降水少而且年季變化大，土壤水分得不到有效補給， 灌木林地土壤水分虧缺，干化現象嚴重，植被出現明顯的退化。

2.4水土流失加劇

不顧后果地開山造地、非法采砂、項目建設、露天采煤，使生態環境惡化，造成了河流泥沙淤積，水源涵養能力和調節功能下降，水土流失嚴重。神木是陜西省水土流失嚴重市（縣、區）之一。全市總面積7706km2，皆有不同程度流失。每年向黃河輸沙9709萬t，占全省黃河流域輸沙量9.41億t的10.3%，占榆林市多年平均輸沙量5.13億t的18.9%。從幾個河流測站結果得出，市境內侵蝕模數最小為4000t/（km2·a），最大為36718 t/（km2·a）。

水土流失量從東北向北西南由小變大。位于北部風沙灘地區，風蝕較嚴重，東部中雞、麻家塔、孫家岔大于西部大保當、瑤鎮，侵蝕模數4000～8300t/（km2·a）。黃土丘陵溝壑區水土流失非常嚴重，侵蝕模數10000～30000t/（km2·a）。窟野河下游土石山區則超過了30000t/（km2·a），侵蝕模數之高為全國、世界所罕見。窟野河泥沙中粗沙約占一半，是黃河粗沙的主要來源之一。由于大量的水土流失，溝谷、河流的泥沙含量增加，多數水庫變成泥庫。70年代新修的水庫大部分已淤滿，效益降低，壽命縮短。禿尾河上游高惠渠首，引水壩上下游淤積齊平，不能正常引水。有很多渠庫壩由于淤積而失效。

煤炭資源作為重要的一次能源在全國能源生產和消費結構中分別占71.7%和67%，可見煤炭資源對于我國國民經濟的發展和社會的進步發揮著舉足輕重的作用。但是在煤礦建設過程中會大量破壞地表植被，顯著改變土壤結構，同時產生大量棄土棄渣，這一切都引起和加劇了水土流失這一公認的礦區頭號環境問題（見圖4）。神木煤田區地處黃河中游，屬風沙草灘區和蓋沙黃土區，為全國水土流失重點地區。降雨集中，多暴雨，加之土質疏松，水土流失極為嚴重，土壤侵蝕模數為每年每平方公里1.5—3.0萬t。據溫家川水文站資料，流經境內的窟野河流域，多年平均流量23.09m3/s，年徑流總量7.28億m3，年輸沙量1.3億t，是黃河下游粗泥沙的主要來源之一。據神木市統計，窟野河兩岸每年因洪水襲擊，平均損失33.3hm2水地。神木紅柳林礦業有限公司紅柳林礦井建設工程區風大沙多且降水分配不均，地表植被覆蓋度低，植被稀疏，抗蝕力差，生態系統脆弱，加之冬春季節地面裸露，土壤多為沙質壤土，風蝕沙化十分嚴重。水土流失形式為風力侵蝕與水力侵蝕并存，以風力侵蝕為主。

由于生產活動中濫墾、濫牧、濫伐、濫居、濫挖等對植被的破壞，導致地表植被數量銳減，局部侵蝕強度增加。煤礦在工程建設過程中，將進行土石方挖填、地面平整、道路修建、大件運輸以及設備吊（安）裝等活動，不僅擾動地表、占壓土地、破壞林草植被，而且排放廢棄物（棄土、棄渣等）。在建設期造成地表裸露，降低了原地貌的水土保持功能，致使土壤侵蝕加劇，生態環境惡化。如果在工程建設期間不采取有效的水土保持措施，必然對水土資源造成破壞，形成水土流失，對煤礦的生產和生活造成影響。

？2.5水資源供需矛盾突出

經濟社會發展離不開水。“如今，陜北是資源性缺水、工程性缺水、水質性缺水和管理性缺水并存。城市發展人口劇增，加劇水資源緊缺隨著市域經濟的發展，人口增長，使得全市水資源更為緊張。在神木，“缺水”早已經成為民眾習慣的一種尷尬生活。尤其是最近十幾年以來，幾乎每一年的夏天，神木人、尤其是居住在城內的人，都要經歷一段“水不夠用”的日子。據神木市統計局的數字：20世紀90年代初神木的煤炭產業開始起步時，城內常住人口不過5萬余人。而2018年年底的統計數字顯示，神木市城的常住人口已經超過20多萬，城內每天的生活用水量在1.5萬到1.8萬t左右，而市自來水公司每天的供給量只有1.2萬t左右，每天有3000t 到5000t的用水缺口。供水設施建設相對滯后神木市的供水基礎設施十分薄弱，雖然建成了瑤鎮水庫，使全市供水能力有所增加，但仍缺口較大。神木市近年來對洗車、洗浴行業進行了嚴格限制，滿大街擁擠的“豪車”無處清洗，逢年過節洗個車得花200元。

3.措施

水是生命的源泉，也是生態系統中最活躍，影響最廣泛的因素。當今世界面臨的人口、糧食、能源和環境四大問題，都與水密切相關。人們越來越深刻的認識到：水是不可替代的自然資源，水資源已是整個國民經濟的命脈。因此，對水資源的保護，已成為世界各國普遍關注的問題。

3.1落實最嚴格水資源管理制度

正確處理經濟發展與生態保護、用水需求與嚴格水資源管理之間的關系，加快最嚴格水資源管理制度建設，水資源得到有效節約和保護，全面完成水資源管理各項目標任務。貫徹中共中央辦公廳、國務院辦公廳《關于全面推行河長制的意見》精神，加強河湖管理保護工作，落實屬地主體責任，健全長效管護機制，持續推進生態文明先行示范區建設，促進河湖管理工作制度化、規范化，協調解決河湖管理保護重點難點問題，堅持以水定城、以水定人、以水定地、以水定需、以水定產，以水資源可持續利用保障經濟社會可持續發展。進一步落實“用水總量控制、用水效率控制、水功能區限制納污和水資源管理責任與考核”四項制度和嚴守“水資源開發利用、用水效率和水功能區限制納污”三條紅線，健全控制指標體系，著力加強監督考核。進一步落實水資源論證、取水許可和有償使用制度，積極探索水權制度改革，推進水權交易試點。加快水資源管理系統和監測系統建設，探索建立區域水資源、水環境承載能力監測評價體系。

3.2強化地下水保護

深入落實最嚴格水資源管理制度，強化“三條紅線”剛性約束，推進水資源消耗總量和強度雙控行動。逐步建立地下水生態保護與治理長效機制，努力形成節約地下水資源和保護地下水環境的空間格局、產業結構、生產方式、生活方式，加快促進地下水生態環境根本好轉。嚴格控制地下水開采，落實《陜西省地下水保護條例》有關規定。開采礦藏、建設地下工程及地下水源熱泵系統，應當同步建設地下水監測井，安裝地下水檢測設備，并接入地下水監測站網系統。垃圾填埋場等容易造成地下水污染的建設項目或者建設活動，應配套建設收集處理系統、地下水監測設施，定期進行水質監測。企業、事業單位和其他生產經營者應當防止、減少對地下水的污染和水環境的破壞，對所造成的損害依法承擔責任。禁止利用滲井、深井、滲坑、裂隙等直接向地下排放、傾倒污廢水和其他廢棄物。報廢各類鉆井、礦井和取水井應當由使用單位封井回填，防止竄層污染地下水。對地下水取水工程嚴格監督管理，對違反地下水管理法律、法規的行為進行查處。

3.3嚴格水功能區監管

完善水功能區監督管理制度，建立水功能區水質達標評價體系，加強水功能區動態監測和科學管理。水功能區布局要服從和服務于所在區域的主體功能定位，符合主體功能區的發展方向和開發原則。科學劃定河流水域納污容量和限制排污總量，實行污染物排放總量控制。將污染物排放總量控制指標作為新建、改建、擴建項目環境影響評價的依據、實行等量或減量置換。未完成污染物總量減排任務的，暫停審批新增排放污染物項目。各級人民政府要把限制排污總量作為水污染防治和污染減排工作的重要依據。切實加強水污染防控，加強工業污染源控制，加大主要污染物減排力度，提高城市污水處理率，改善重點流域水環境質量，防治江河湖庫富營養化。流域管理機構要加強重要江河湖泊的省界水質水量監測。嚴格入河湖排污口監督管理，對排污量超出水功能區限排總量的地區，限制審批新增取水和入河湖排污口。完善排污管控機制和考核體系，優化入河排污口整治，全面推行入河排污許可制度，加強許可管理，禁止無證排污或不按許可規定排污。盡快完善排污口監測手段。

3.4開展河湖源頭和飲用水源地保護

完善組織體系建設和工作機制、抓好水源地保護、水污染防治和河道管理，強化重點項目建設和宣傳輿論工作，嚴格督查考核，狠抓履責問效等方面入手，加強江河源頭、重要水源涵養地的水環境保護，劃定生態保護紅線和禁止開發范圍，實現江河源頭保護區污水“零排放”，加快水源涵養林建設，全面保護天然林，提高森林蓄積量，開展江河溝渠沿岸綠化造林，鞏固雙創工作成果。依法劃定和保護飲用水水源保護區，切實保障飲用水水源安全，依法清理飲用水水源保護區內違法建筑和排污口，強化飲用水水源應急管理，建立完善飲用水水源地突發事件應急預案，確保用水安全。加強江河水環境綜合整治，推進水環境治理網格化和信息化建設，建立健全水環境風險評估排查、預警預報與響應機制。

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