九龙江流域水资源开发利用分析

2010-03-17 07:31王钦建
黑龙江水利科技 2010年6期
关键词:九龙江西溪水资源量

王钦建

(福建省废物管理中心,福州350003)

水资源是经济和社会发展的基础性资源,不合理的水资源开发利用,会制约流域城市的社会经济发展。目前我国建设节约型社会步伐加快,节能减排降耗的目标也已明确在各地区的发展规划中,而水资源的利用效率高低直接关系到经济社会的可持续发展。随着九龙江流域经济的发展,水资源供需矛盾已成为经济社会发展的重要制约因素,只有加强水资源管理,合理开发利用水资源,实现水资源的可持续利用,才能保障经济社会的可持续发展。本文从九龙江流域自然条件、水资源开发利用现状和需水量预测等方面,分析流域水资源供需平衡及水资源利用效率时空变化,依据水资源利用时空变化规律提出合理利用九龙江流域水资源的建议,对海峡西岸闽南地区经济的发展和政策的制定具有一定的指导意义。

1 九龙江流域概况

九龙江是福建省的第二大河流,河长285 km,多年平均年径流量145亿m3,流域面积约14 741 km2,流经龙岩、漳州、厦门3个设区市的14个县(市、区),地处福建省经济较为发达的东南沿海,是一条黄金水道,具有多种功能,它既是3个设区市的主要饮用水源(目前厦门市自来水系统原水的80%来自九龙江的北溪引水),也是重要的工农业生产水源,又兼有渔业、旅游、灌溉等功能,是支撑福建省闽南地区经济和社会系统的重要资源,是该地区可持续发展的保证。全流域每天从九龙江取用的生产、生活用水约为670万m3,每年总计约为25.3亿m3,随着经济的发展,这一数据还呈逐年上升态势[1]。

2005年九龙江流域达到和优于Ⅲ类的水质比例为88.9%,功能达标率为78.7%,交接断面达标率为93.8%,主要超标项目为氨氮、总磷和生化需氧量等[2]。目前,九龙江流域集雨面积500 km2以上及跨设区市河流上已建水利水电工程近90个,完全天然状态的溪流已经不复存在,原本自然河流的水动力条件受到很大程度的改变,如流速变缓,自然急流变为人工平湖,水体交换能力下降,水体的复氧能力和污染物的稀释扩散净化能力降低,生态环境需水得不到充足的补给。这些都将直接影响到污染物的降解代谢和流域的水质状况,并最终可能导致水体的富营养化。

2 流域水资源开发利用状况

2.1 近年来流域降雨量及径流量分析

九龙江流域2000~2006年的降雨量和径流量如表1所示[1]。2002~2004年,流域连续3 a出现干旱,降雨量和地表径流量明显减少,其中,2004年流域平均降雨量比多年平均值减少13.6%,与之相对应的九龙江流域径流量2004年比多年平均值减少42.5%。

表1 2000~2006年九龙江降水量和径流量汇总表

九龙江流域降水量年内分配不均匀,汛期多年平均降水量占多年平均年降水量70.7%以上,其中5~6月最为集中,约占年降水量28.4%~33.8%。10月至次年1月是少雨季节,降水量占年降水量的9.2%~12%。最小月降水量一般出现在12月,约占年降水量的1.9%~2.5%[3]。

2.2 主要的用水结构分析

水资源的开发利用主要包括农业用水、工业用水和城乡居民生活用水。2000~2006年全流域用水量总体上变化不大,平均用水量为25亿m3,见表2[1]。以2003年为例,全流域用水总量22.03亿m3,其中,农业方面年用水量达11.76亿m3,占总用水量的 53.38%,工业年用水量7.66亿m3,占总用水量的 34.77%,生活年用水量2.61亿m3,占总用水量的11.85%,这里包括城镇生活用水1.13亿m3,农村生活用水1.48亿m3。由此可见,在总供水量中,以农业用水为主。

表2 2000~2006年九龙江流域用水情况统计表亿m3

2.3 供水现状分析

以2003年为例,流域各类水利工程总供水量为18.85亿m3,其中地表水供水13.94亿m3,占74%,地下水供水量0.82亿m3,占4%。在地表水供水量中,蓄水工程占26%,引水工程占62%,提水工程占12%。总的来看,九龙江流域供需水基本上平衡。

2.4 流域水资源利用率计算

分析流域水资源利用率的目的是为了揭示水资源区域经济和人口之间的关系,充分合理地利用水资源,使经济建设与水资源保护同步进行,促进社会经济持续发展。可利用水资源量是流域水资源利用规划和水资源利用状况分析的基础数据。由表1和表2,计算得到2000~2006年九龙江流域水资源利用率,见表3[1]。由表1来看,2004年九龙江流域降雨量1 410 mm,属特枯水年,全年流域总水资源量为83.6亿m3,其中地表水资源量为55.84亿m3,地下水资源量为27.76亿m3,相当于流域天然来水95%保证率的径流量。本研究从不利的供水情况考虑,选择流域2004年来水量和用水量,与流域90%保证率的来水量和需水量,分别从行政区和子流域角度进行水资源利用率的计算,计算结果分别见表4[1]和表5[1]。

表3 2000~2006年九龙江流域水资源利用率

表4 2004年九龙江流域各行政区水资源利用率

表5 九龙江流域在P=90%条件下流域水资源利用率

由表3、表4和表5分析可知,西溪流域的用水量最大,为 11.0381亿m3,溪 南 溪 流 域 的 用 水 量 最 小,为0.3129亿m3。总体而言,在正常供水年份,九龙江流域的平均水资源利用系数为17%,水资源利用系数不是很高,水资源的开发利用基本保障了流域经济社会发展的需求。但是,在枯水年份的2004年,九龙江流域的水资源利用系数达到30%,各流域用水量占水资源量的5.52%~48.46%,其中西溪流域的水资源利用系数最高,北溪干流流域的水资源利用系数最低,从行政区域来看,新罗区、漳州市区和龙海市水资源利用率超过40%以上。另外,在流域来水保证率90%的年份,雁石溪、龙津溪、西溪和南溪的水资源利用率都超过了20%以上,其中,雁石溪、龙津溪、西溪的水资源利用率都超过了40%。根据文献报道,国际上认为水资源开发利用率在0%-20%以内较为理想,极限不超过40%,超过这个界限则水资源的利用较为困难。可见在特枯水年,九龙江部分流域水资源量利用率已经超出合理利用范围,供水存在一定的风险,满足社会需求存在困难。

3 流域需水量预测

3.1 需水量预测

根据水利厅《九龙江流域规划修编》估算,近期九龙江流域全年需水总量(P=90%)为29.2840亿m3,水资源利用系数为20.23%。各流域需水量及水资源利用系数见表6。其中西溪流域的需水量最大,为12.9761亿m3,溪南溪流域的需水量最小,为0.2966亿m3。各流域需水量占水资源量的6.67%~41.71%,其中西溪流域的水利用系数最高,新桥溪流域的水资源利用系数最低。总体而言,九龙江各流域近期(2010年)的水资源水利用系数相差很大,全流域的水资源利用系数已经超过20%,万安溪、新桥溪和溪南溪流域的水资源利用系数低于10%,雁石溪流域的水资源利用系数逼近40%,而西溪流域的水资源利用系数甚至超过了40%,九龙江部分流域水资源量难以满足社会需求。

表6 近期九龙江流域全年需水量表

3.2 远期需水量预测

根据《规划修编》估算,远期九龙江流域全年需水总量(P =90%)为34.55亿m3,水资源利用系数为23.87%。各流域需水量及水资源利用系数见表7。

表7 远期九龙江流域全年需水量表

西溪流域的需水量最大,约为13.7亿m3,溪南溪流域的需水量最小,约为0.28亿m3。各流域需水量占水资源量的6.20%~55.30%,其中雁石溪流域的水资源利用系数最高,新桥溪流域的水资源利用系数最低。总体而言,九龙江各流域远期(2020年)的水资源利用系数相差很大,全流域的水资源利用系数超过20%,新桥溪、双洋溪和溪南溪流域的水资源利用系数低于10%,龙津溪和南溪流域的水资源利用系数超过20%,西溪流域的水资源利用系数超过了40%,而雁石溪流域的水资源利用系数已经突破了50%。九龙江部分流域水资源量难以满足社会需求并呈加剧状态。总体而言,九龙江流域近(2010年)、远期(2020年),应采取一定的减缓措施来防止最枯月水资源量的短缺现象出现。

4 建议与措施

1)九龙江流域现状年流域的水资源利用系数时间变化较大。正常年份利用系数总体合理,达到17%;特枯水年份利用系数偏高,达到30%以上。在空间上水资源利用率不均衡,新桥溪、双洋溪和溪南溪流域的水资源利用系数低,西溪流域的水资源利用系数较高,雁石溪流域的水资源利用系数已经突破了50%。因此,九龙江流域水资源量总体上难以满足社会经济发展的需求并呈逐年加剧趋势,故应重点考虑水资源量的科学规划、合理调配措施。

2)九龙江水资源开发利用不当,引发一系列生态环境问题。在特枯水期,流域水资源的利用存在冲突现象,即枯水期水电项目与供水抢水的问题。

根据现场调查的结果显示,所有引水电站均造成坝下不同距离的减水与河道断流现象。如北溪新桥溪的佳能水电站(该水电站通过穿洞引流发电,造成由大坝至发电厂间3~4 km的河段断流)和船场溪的南二水电站(又称合溪口水电站,由于河水基本都进入引水渠,主河道几近断流)等。即使是河床发电,多数电站在枯水时为了发电,通常也需蓄水,造成在短时间下游河段减水或断流。减水与河道断流影响下游的河边山地和农田耕作等,造成河边树木、果苗、竹子和竹笋枯死,农田因缺水无法耕作等问题。这严重影响城镇供水和农业用水,并影响河流水质。因此,水电站的建设加剧了水资源利用的矛盾,特别是在枯水期水电站的蓄水发电威胁到下游地区的供水安全。为了保障社会经济的正常发展,确保最小下泄流量是各级水利工程确保水资源合理利用的必要条件,各电站应严格执行最小供水下泄流量。

3)在正常年份下,九龙江地表水资源开发率为17%,这表明水资源开发利用程度总体不高,而且水资源开发利用不够平衡,水利建设布局待合理调整。现有水利工程的综合效益尚未充分发挥,需要进一步加强管理。随着九龙江流域国民经济的发展,水资源供需矛盾将越来越突出。流域总用水量大体是呈增长的趋势,用水大户农业的用水占总用水的比重逐年下降,工业生活用水呈明显的逐年上升趋势。各行业用水水平较低,节水潜力较大,应加强节水型社会建设。全流域大部分地区平均水资源开发利用率还有待进一步提高。

[1] 福建省环境科学研究院.《九龙江流域水体富营养化防控关键技术-生态环境需水量、水环境容量和总量控制研究》课题技术报告[M],2-3,38-39,2009,4.

[2] 福建省环境保护局.福建省2001~2005年环境质量报告书[M],2006.

[3] 黄秀琴.九龙江流域水文特性[J].水利科技.2008,1:16-18.

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