廣西水資源的時(shí)空分布及利用現(xiàn)狀和保護(hù)建議

王碩，錢(qián)建平，裴曉宇，張坤，張璇

（桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西桂林541004）

水是一種十分重要的自然資源，是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的有機(jī)組成部分，是人類(lèi)生存和發(fā)展中不可缺少的最重要資源之一。我國(guó)人均水資源占有量只有2 300 m3，僅為世界平均水平的1/4，是全球人均水資源最缺乏的國(guó)家之一[1]。2011年中央水利工作會(huì)議就提出要把節(jié)水作為解決中國(guó)水問(wèn)題的戰(zhàn)略性根本措施，著力實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，加快確立水資源開(kāi)發(fā)利用控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污3條紅線，把節(jié)約用水貫穿于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和群眾生活生產(chǎn)全過(guò)程[2]。

廣西地處華南地區(qū)，陸地區(qū)域面積23.67萬(wàn)km2，其中山地53.1%、丘陵21.7%、平原22.4%、水域2.8%[3]。陸地南瀕北部灣、面向東南亞，大陸海岸線長(zhǎng)約1 595 km。廣西氣候濕潤(rùn)，降水豐沛，西江水系由西向東流過(guò)，陸地水網(wǎng)縱橫。廣西不僅地表水資源豐富，地下水資源也十分充足，水資源總量以及人均占有量均在我國(guó)各省份中處于領(lǐng)先地位，是我國(guó)南水北調(diào)工程中重要的水源地之一。因此，保護(hù)好廣西水資源具有十分重要的意義。

1 廣西地表水資源時(shí)空分布規(guī)律

1.1 地表水資源空間分布特征及規(guī)律

據(jù)2016年廣西壯族自治區(qū)水資源公報(bào)可知，廣西地表水資源總儲(chǔ)備量為2 177億m3[3]。以城市為單位統(tǒng)計(jì)，廣西區(qū)14個(gè)地級(jí)市按地表水資源量排序?yàn)椋鹆质兴Y源總量值最大，約為419億m3；河池市約為315億m3；柳州市約為210億m3；賀州市約為169億m3；玉林市約為147億m3；梧州市約為136億m3；百色市約為131億m3；南寧市約為122億m3；來(lái)賓市約為121億m3；欽州市約為117億m3；貴港市約為103億m3；崇左市約為81.5億m3；防城港市約為72.9億m3；北海市水資源總量值最小，約為34億m3[3]。

根據(jù)地理位置將廣西進(jìn)一步劃分為桂東：包括賀州、玉林、梧州；桂南：北海、防城港、欽州；桂西：百色、崇左；桂北：柳州、桂林、河池；桂中：南寧、來(lái)賓、貴港。如圖1所示，整個(gè)桂北地區(qū)的水資源總量達(dá)到944億m3，桂東地區(qū)的水資源總量為452億m3，桂中的水資源總量為346億m3，桂南地區(qū)的水資源總量為224.6億m3，桂西地區(qū)的水資源總量為212.5億m3[3]。由此可知，廣西地表水資源總量在空間分布上具有不均一性，呈現(xiàn)出北部多南部少，東部多西部少的格局[4]。

圖1 廣西區(qū)地表水資源量分布圖

1.2 地表水資源時(shí)間分布特征及規(guī)律

由圖2可知：近10年來(lái)，廣西地表水資源總體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，多年平均資源量約為2 005.8億m3。其中2009、2010、2011、2014年水資源總量低于平均值，其余年份水資源總量均高于平均值。廣西地表水資源量最少出現(xiàn)在2011年，為1 350億m3，最多出現(xiàn)在2015年，為2 432億m3[5]。因此，地表水資源時(shí)間分布上亦具有不均一性。

地表水資源分布的另一個(gè)特點(diǎn)是：地表水資源量與降水總量變化基本一致，降水總量豐富的年份地表水資源量亦相對(duì)豐富，反之亦然。利用2008～2016年地表水資源量與降雨量數(shù)據(jù)做相關(guān)分析[3-12]，兩者的相關(guān)系數(shù)為0.973，大于臨界值0.764（取α=0.01），表明二者間具有顯著的相關(guān)性。

圖2 廣西地表水資源量和降水量年度分布曲線圖

圖3 2016年主要河流月降水量比較

區(qū)內(nèi)地表河流分屬四大流域水系：屬珠江流域西江水系主要有紅水河、黔江、潯江、郁江、柳江、桂江、賀江，其流域面積占廣西總面積的85.8%；屬長(zhǎng)江流域洞庭湖水系的主要有湘江、資水上游，其流域面積占廣西總面積的3.5%；屬紅河水系的有百都河，其在廣西區(qū)內(nèi)流域面積僅占廣西總面積的0.7%；屬華南沿海流域的桂南沿海諸河及粵西河源，其流域面積約占廣西總面積的10%[1]。取其中主要河流降雨量為代表做一年的降雨量曲線圖，從圖3中可以看出，同一年份內(nèi)，地表水資源量也是不斷變化的，每年4月份時(shí)水資源儲(chǔ)量最大，10月份水資源儲(chǔ)量最小。故可將每年4～6月劃分為豐水期，地表水資源量相對(duì)比較充足，10～12月劃分為枯水期，地表水資源量相對(duì)比較缺乏。

2 廣西地下水資源時(shí)空分布及規(guī)律

2.1 地下水資源空間分布特征及規(guī)律

據(jù)2016年廣西壯族自治區(qū)水資源公報(bào)可知，廣西地下水資源總儲(chǔ)量為529億m3，以城市為單位統(tǒng)計(jì)，廣西區(qū)14個(gè)地級(jí)市按地下水資源量排序?yàn)椋鹆质兴Y源總量值最大，約為98.1億m3；河池市約為63.9億m3；柳州市約為45.8億m3；玉林市約為45.5億m3；百色市約為44.4億m3；賀州市約為40.2億m3；南寧市約為35.9億m3；欽州市約為28.6億m3；來(lái)賓市約為25.7億m3；梧州市約為24.7億m3；貴港市約為23.4億m3；崇左市約為23.4億m3；防城港市約為18.9億m3；北海的水資源總量值最小，約為10.9億m3[3]。

如圖4所示，整個(gè)桂北地區(qū)的地下水資源總量達(dá)到207.8億m3，桂東地區(qū)的水資源總量為110.4億m3，桂中的水資源總量為85億m3，桂西地區(qū)的水資源總量為67.8億m3，桂南地區(qū)的水資源總量為58.4億m3。由此可知，與地表水的分布特征基本一致，廣西地下水資源總量在空間分布上亦呈現(xiàn)出北部多南部少，東部多西部少的格局[4]。

圖4 廣西地下水分區(qū)資源量空間分布圖

2.2 地下水資源時(shí)間分布特征及規(guī)律

如圖5所示，近10年來(lái)，廣西地下水資源總體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這一方面歸因于近年來(lái)與降水量的增加，另一方面與政府對(duì)于水資源保護(hù)力度增強(qiáng)有很大關(guān)系。廣西多年平均資源量約為428.2億m3。其中2009、2010、2011、2014年地下水資源總量低于平均值，其余年份地下水資源總量均高于平均值。廣西地下水資源量最少出現(xiàn)在2009年為256.8億m3[7]，最多出現(xiàn)在2012年為587億m3[9]。因此，地下水資源時(shí)間分布上亦具有不均一性。

利用2008～2016年地下水資源量、降雨量和地表水資源量數(shù)據(jù)做相關(guān)分析，結(jié)果如表1。地下水資源量與地表水資源量之間兩者的相關(guān)系數(shù)為0.846，大于臨界值0.764（取α=0.01），顯示二者存在顯著的相關(guān)性，地下水與降雨量?jī)烧叩南嚓P(guān)系數(shù)為0.798，大于臨界值0.764（取α=0.01），表明二者存在顯著的相關(guān)性，但小于地下水資源量與地表水資源量之間兩者的相關(guān)系數(shù)0.846，表明地下水資源量更重要的是來(lái)自地表水的補(bǔ)給。

圖5 廣西地下水資源量和降水量年度分布曲線圖

表1 地下水資源量與年降雨量、地表水資源量相關(guān)性分析

廣西地下水類(lèi)型主要有松散巖類(lèi)孔隙水、碳酸鹽巖類(lèi)巖溶水、紅層碎屑巖類(lèi)裂隙孔隙水和基巖裂隙水等4種。廣西區(qū)內(nèi)除北海屬平原區(qū)外，大部分地區(qū)屬山丘區(qū)，巖溶地貌較為發(fā)育，區(qū)內(nèi)以巖溶水分布最廣，主要分布于桂中、桂西和桂東北的北部及桂東南的局部地區(qū)，面積約9.46萬(wàn)km2。地下水的補(bǔ)給源，主要是大氣降水的滲透以及與地表水之間的相互補(bǔ)給，所以地下水位的變化也與降雨量有著直接的關(guān)系。基本上符合地表水枯豐水期的劃分，每年4～6月劃分為豐水期，10～12月劃分為枯水期。

3 廣西水資源利用狀況

如圖6所示，近10年來(lái)，廣西全區(qū)用水量總體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，造成這一現(xiàn)象的原因可能是與水資源利用率的提高和人們節(jié)約用水意識(shí)的增強(qiáng)有很大關(guān)系，多年平均用水量約為302.9億m3。其中2010、2011、2015、2016年用水量低于平均值，其余年份用水量均高于平均值。

如圖7所示，廣西主要用水來(lái)自于地表水，以2016年為例。2016年全區(qū)總供水量290.6億m3，其中地表水源供水量278.0億m3，占總供水量的95.7%；地下水源供水量11.5億m3，占總供水量的3.94%；其他水源供水量1.1億m3，占總供水量的0.39%[3]。

水資源儲(chǔ)量不是固定不變的，而是動(dòng)態(tài)循環(huán)的。水資源具有多種用途。我國(guó)《水法》將水資源按用途劃分為生活用水、生產(chǎn)用水和生態(tài)環(huán)境用水3類(lèi)。本文中將生產(chǎn)用水進(jìn)一步劃分為農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水，所以這里將水資源的利用分為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)利用4類(lèi)。

圖6 廣西用水量年度分布曲線圖

圖7 廣西用水結(jié)構(gòu)示意圖

圖8 廣西供水結(jié)構(gòu)示意圖

如圖8所示，廣西農(nóng)業(yè)用水量最大，占到全部用水量的68%；其次是工業(yè)用水，占到全部用水量的17%；接下來(lái)是生活用水，占到全部用水量的14%；生態(tài)用水量最少，僅占到全部用水量的1%。由于廣西以農(nóng)業(yè)為主，屬農(nóng)業(yè)大省，工業(yè)相對(duì)落后，所以其農(nóng)業(yè)用水量遠(yuǎn)高于全國(guó)的平均水平，而工業(yè)用水量則低于全國(guó)平均水平。同時(shí)，廣西用水結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)生著變化，其中生活用水量比重增加較快。

4 廣西水污染問(wèn)題

在廣西經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展及快速的城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的同時(shí)，也帶來(lái)了水資源的污染問(wèn)題。根據(jù)污染來(lái)源的不同，可將廣西水資源污染分成礦山污染、工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染和城市污染4類(lèi)。

4.1 礦山來(lái)源的水污染

廣西礦產(chǎn)資源豐富，被譽(yù)為有色金屬礦產(chǎn)之鄉(xiāng)。多年來(lái)，大量礦區(qū)的富重金屬元素（如As、Pb）尾砂、廢水未得到很好地處理被排入礦區(qū)周?chē)慕樱廴竞拥乐苓吅恿骰蜣r(nóng)田[13]。如2013年7月6日作為西江主要支流之一的賀江爆出的流域性重金屬污染，使沿岸民眾的飲水受到嚴(yán)重影響，并引發(fā)下游廣東省用水擔(dān)憂，污染源基本確定為賀江馬尾河段沿岸采礦企業(yè)。另?yè)?jù)資料顯示，南丹縣礦業(yè)廢水排放量為1 700 t/a，廢水中有害物質(zhì)折純量為鉛206 t/a，砷1 776 t/a，從而導(dǎo)致刁江河水嚴(yán)重污染：某些重金屬濃度超過(guò)國(guó)家地面水最高允許濃度的10倍甚至上百倍[23]，不僅如此，河床上還沉積了大量尾砂，破壞了河流水生生態(tài)系統(tǒng)，使中上游河段魚(yú)蝦絕跡[14]。

4.2 工業(yè)污染來(lái)源的水污染

隨著西部大開(kāi)發(fā)和北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)上升為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，工業(yè)企業(yè)和建設(shè)項(xiàng)目逐漸增多，一些地區(qū)工業(yè)污染物逐漸增多，造成部分河段污染比較嚴(yán)重。如2012年1月15日，廣西宜州市境內(nèi)龍江河段檢測(cè)出重金屬鎘含量超標(biāo)，鎘含量超《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)約80倍，使得沿岸及下游居民飲水安全遭到嚴(yán)重威脅[15]。而有些工程施工建設(shè)、工業(yè)工藝流程的管理和控制措施不太到位，也對(duì)水環(huán)境造成了威脅。一些已經(jīng)建立的污水處理廠規(guī)模有限，處理能力不是很高，不能滿(mǎn)足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和污水處理的需求，致使未經(jīng)處理的工業(yè)污水直接排入河道，對(duì)水環(huán)境和水生態(tài)造成污染和破壞[16]。

4.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)源的水污染

廣西作為國(guó)內(nèi)的產(chǎn)糧大戶(hù)，農(nóng)業(yè)是其支柱產(chǎn)業(yè)，所以相對(duì)于工業(yè)發(fā)達(dá)的省市來(lái)說(shuō)，廣西區(qū)農(nóng)業(yè)水污染也是一種很重要的污染來(lái)源，農(nóng)業(yè)污染來(lái)源比較單一，污染源主要是就是農(nóng)藥化肥以及飼料。如桂北地區(qū)漓江上游溝塘系統(tǒng)污染狀況嚴(yán)重，遙感解譯的2 721處溝塘水體中，疑似已污染坑塘達(dá)720處，潛在污染坑塘1 350處。造成這些水體污染的污染源主要為農(nóng)村聚居地面源污染[17]。

4.4 城市生活來(lái)源的水污染

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和人口的增加，城市生活廢水排放不斷增加。污水管網(wǎng)的建設(shè)又滯后于處理廠的建設(shè)，大大影響了污水的收集和處理效果，使污水處理廠不能充分發(fā)揮作用。如2016年南寧被評(píng)為中國(guó)水污染最嚴(yán)重的五個(gè)城市之一，主要就是由于城市工廠污水隨處排放，市污水處理廠的處理能力有限，導(dǎo)致市內(nèi)各條河流水質(zhì)極差，伴有惡臭，并發(fā)生赤潮等現(xiàn)象。2010年錢(qián)建平等進(jìn)行的漓江水系汞的分布和污染研究顯示，桂林市漓江水系也存在一定程度的汞污染[18]。

5 關(guān)于水資源保護(hù)與治理建議

目前我國(guó)各類(lèi)水資源需求量和利用量存在一定缺口，而且隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，水資源短缺的量將會(huì)越來(lái)越大。所以對(duì)于水資源的保護(hù)刻不容緩。對(duì)水資源的保護(hù)提出如下幾點(diǎn)建議：

（1）政府積極開(kāi)展水資源保護(hù)的宣傳工作，提升大眾的環(huán)保意識(shí)。對(duì)區(qū)內(nèi)的水資源由政府進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，合理開(kāi)采，進(jìn)行有效地利用，在管理上應(yīng)從濃度管理逐步過(guò)渡到總量控制管理[19]。提高對(duì)于水污染的監(jiān)測(cè)及獎(jiǎng)懲制度，增強(qiáng)法律的約束力，增大處罰力度，讓違規(guī)的行為得到法律的制裁。擴(kuò)大專(zhuān)管水資源保護(hù)的隊(duì)伍，發(fā)揮河長(zhǎng)制的作用。

（2）減少工業(yè)廢水的排放，可同時(shí)利用經(jīng)濟(jì)、政治以及法律手段。對(duì)非正常排污的企業(yè)進(jìn)行管理，處罰并監(jiān)督改正。針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)排放的物質(zhì)，制定一系列細(xì)致規(guī)范的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常對(duì)企業(yè)出示的測(cè)評(píng)報(bào)告進(jìn)行第三方抽查，并對(duì)違規(guī)行為加大處罰力度，借此威懾其它企業(yè)不敢觸犯環(huán)境底線。對(duì)大型排放污染嚴(yán)重的工廠及化學(xué)廠選址經(jīng)行嚴(yán)格的審查，遠(yuǎn)離水源，避免對(duì)水源造成污染，影響整個(gè)水系。

（3）規(guī)范農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)的格局分布，嚴(yán)格控制化肥、農(nóng)藥、牲畜尿液、加工污水等污染源的排放，以控制對(duì)水資源的影響，運(yùn)用多種監(jiān)測(cè)手段加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。不向河流內(nèi)亂丟垃圾，農(nóng)藥廢瓶，對(duì)農(nóng)作物所施肥料進(jìn)行定量控制。鼓勵(lì)農(nóng)民少使用有污染的化肥及農(nóng)藥，盡量多使用農(nóng)家肥，另外牲畜的糞便垃圾，可以專(zhuān)門(mén)進(jìn)行處理，作為無(wú)毒的化肥使用。并且合理灌溉農(nóng)田，提高種植效率，學(xué)會(huì)科學(xué)種田，優(yōu)先種植需要化肥少的農(nóng)作物。

（4）減少生活垃圾直接排放。一是回收垃圾時(shí)要分類(lèi)；二是垃圾處理要及時(shí)，避免垃圾堆積對(duì)環(huán)境造成污染。將各區(qū)內(nèi)水資源的分配、水費(fèi)、排污費(fèi)的收取、治污資金的籌集有效地統(tǒng)一起來(lái)，就能夠?qū)崿F(xiàn)從局部到整體治理步驟的實(shí)現(xiàn)，從而解決我區(qū)的水環(huán)境問(wèn)題[20]。完善城市污水處理系統(tǒng)：為了控制水的惡化，企業(yè)還必須積極治理水污染，尤其是有毒污染物的排放必須單獨(dú)處理或預(yù)處理。隨著工業(yè)布局、城市布局的調(diào)整和城市下水道管網(wǎng)的建設(shè)與完善，可逐步實(shí)現(xiàn)城市污水的集中處理，使城市污水處理與工業(yè)廢水治理結(jié)合起來(lái)[21]。作為個(gè)人在生產(chǎn)生活中做到愛(ài)護(hù)水資源，從根源上杜絕浪費(fèi)、污染的行為。

（5）建立水資源保護(hù)區(qū)，對(duì)一些自然水源必須嚴(yán)格保護(hù)。只有從源頭遏制，中間積極處理，最后認(rèn)真修復(fù)才能更好的解決水污染問(wèn)題。對(duì)區(qū)內(nèi)江河，重點(diǎn)整治河道周邊環(huán)境，清理河道淤泥，預(yù)防水土流失、河道堆積等問(wèn)題；對(duì)區(qū)內(nèi)湖泊，應(yīng)加大水質(zhì)監(jiān)控，防止水華等富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的產(chǎn)生，增加河道周?chē)臉?shù)木種植，增強(qiáng)河流自身的自?xún)裟芰Α?/p>