关中地区水资源可持续利用研究

李 剑,段汉明

(西北大学城市与环境学院,陕西 西安 710127)

关中地区水资源可持续利用研究

李 剑,段汉明

(西北大学城市与环境学院,陕西 西安 710127)

随着社会经济的迅速发展,水资源开发利用中存在的矛盾已日益突出。本文在对关中地区水资源特点进行分析的基础上,指出了水资源开发利用中存在的矛盾与问题,并针对这些问题,提出了水资源可持续利用的对策与建议,以期为关中地区的可持续发展提供依据。

水资源;可持续利用;关中地区

可持续发展是立足于环境和自然资源角度提出的关于人类长期发展的战略和模式,自从可持续发展被提上日程,水资源的可持续利用就成为热门话题。[1][2]随着社会经济的迅速发展以及工业化、城市化进程的加快,水资源供需矛盾、水污染等问题已经成了区域经济社会可持续发展的制约因素。

关中地区位于陕西省中部,以渭河平原(亦称关中平原)为主体,东西长约 375 km,南北宽约 150 km,面积 5.55万km2,截止到 2008年,总人口约 2 313万人。由于受地理位置和气候等客观因素,关中地区水资源短缺且开发利用困难,再加上管理不到位、水污染及浪费严重等原因,使本就十分有限的水资源更加紧缺。如何实现水资源的可持续利用已成为关中地区迫不及待要解决的问题。

1 关中地区水资源特点

1.1 水资源总量不足,人均水量贫乏

占全省人口 61.01%,国内生产总值 63.44%,工农业总产值 59.92%,灌溉面积 86.6%的关中地区,多年平均水资源总量仅为 82亿 m3,其中地表水 73.7亿 m3,地下水可开采量为 38.68亿 m3。水资源总量约占全省的 18%。全区平均产水模数 14.8万 m3/(km2·a),为全国平均值的 46%,陕西省的 62%;人均水资源占有量为 401 m3,相当于全省平均水平的 30%、全国平均水平的 17%;耕地亩均水量 311m3,是全省的 34%,全国的 15%。关中地区的人均水资源占有量低于国际公认的绝对缺水线 500m3,属于绝对的水资源贫乏地区,为资源型缺水区。

1.2 水资源空间分布不均

由于受地形影响,关中地区降水量较少又分布不均,且关中地区河流主要靠大气降水补给,降水量的多少直接关系着地表径流的大小。所以全区降水量较多的南部秦岭山区(年平均降水量约为 700～1 000mm),地表水资源也较为丰富。中部的渭河平原区年平均降水量在 550 mm左右,北部的黄土塬沟壑区降水量为 650mm左右。故渭河平原区和黄土塬沟壑区地表水资源比较缺乏,尤其是渭北原区地表水资源更缺。渭河平原区内降水量也不均匀,大致呈现出西多东少,南多北少的特点。

1.3 水资源季节变化和年际变化大

关中地区主体属暖温带半湿润季风气候,关中多年平均降雨量约在 600mm,320亿 m3左右。其降水主要特点是:降水集中、雨热同期。一般是夏季、初秋多雨,秋末冬春少雨。区内降水量的季节变化和年际变化都较大(见图 1和图 2),月平均最大降水量与最小降水量的比值约在 13倍左右,年最大降水量与最小降水量的比值约在 2.6倍左右。

关中地区降水量季节变化和年际变化大的特点也致使区域内河流的径流量也变化显著。渭河、泾河、洛河的年平均径流量分别为 70.2亿 m3、20.1亿 m3和 10.0亿 m3,最大年径流量分别为 154.5亿 m3、42.8亿 m3和 20.6亿 m3,而最小年径流量分别为 24.3亿 m3、9.7亿 m3、和 5.7亿 m3,最大径流量和最小径流量的极值比分别高达 6.4、4.4和3.6。每年 6至 10月份,月平均降水量为 87.7mm,可得全年77.6%的降水和 50%～70%的径流量,而其余月份的月平均降水量为 18.1mm,在农作物最需要水的 3～5月份仅有 14.7%的降雨。

图1 关中地区多年平均降水量年内变化

图2 关中地区降水量年际变化

2 关中地区水资源开发利用中存在的矛盾与问题

2.1 供需矛盾日益突出

关中本来就属于水资源贫乏地区,水资源总量不足,人均、地均水资源贫乏,加之水资源时空分配不均,每年的丰水期时间短,汛期洪水流量所占比重过大,且含沙量大,对于缺少大型蓄水工程,水资源调控能力缺乏的关中地区,其地表水资源在汛期大部分流失,使本就缺水的关中地区,水资源更为紧缺。随着人口的不断增长、人民生活水平的逐步提高、工农业生产的快速发展,水资源已经成了关中地区经济社会发展的制约因素,而且随着全区经济的发展,全区对水资源的需求将越来越大,水资源供需矛盾将日益尖锐。

2.2 地下水开采过度,出现环境地质问题

由于与地表水资源相比,地下水资源开采容易、水质稳定、开采简单,所以长期以来,关中地区在水资源利用上一直重地下,轻地表,关中地区的城市用水 90%左右都取自地下水,导致大部分地区地下水超采严重,区域性的地下水位大幅度下降。长期取用地下水的结果是破坏了水资源的动态平衡,引起城市地面沉降、地裂缝活跃等一系列环境地质灾害。除此之外,关中地区城市浅层地下水的污染也日益严重。

以西安市为例,西安市在启动黑河引水工程之前,仅有浐河上游一处地表水源地,且取水量很小,其余用水均是由地下水源提供,使得西安市地下水连年超采,年超采率达10%以上。西安市城西近郊、城东北近郊、城东及西南近郊地下水开采量曾超出允许开采量的 9至 15倍。[3]形成了约250 km2的降落漏斗,漏斗中心埋深在 140m以下,导致西安大雁塔向西倾斜 998mm,钟楼下沉约 394mm,诱发的地裂缝达 11条之多,累计长度达 65 km。[4]关中地区的渭南、咸阳、宝鸡等市也因开采地下承压水过量开采出现了类似的环境地质问题,已危及城市建筑物的安全。

2.3 河流泥沙含量高和水污染严重

河流泥沙含量高,水污染日趋严重,是关中地区地表水资源的两个重要特点。虽然今年来关中地区在水土流失治理和人工造林上取得了显著成果。但多年来由于采伐过量等各种原因,水土流失仍然严重,区内河流含沙量高,输沙量大。泾河、洛河多年平均含沙量超过 100 kg/m3,横贯关中的渭河含沙量也在 50 kg/m3以上,由于河流泥沙含量高,致使多数河流水资源很难直接利用。

今年来,随着关中地区社会经济的不断发展,开发建设性项目和生产规模不断扩大,工业、生活污水排放量日益增长,致使水体污染加剧,水质型缺水日益严重。关中地区2008年工业废水排放总量为 3.94亿吨,单位面积工业废水排放量为 7.11吨/千 m2,是全国平均排放水平(2.52吨/千m2)的 2.82倍。渭河、泾河中下游河段均超过 V类水质标准,基本丧失了使用功能。以西安为例,2007年西安市工业废水排放总量和城镇生活污水排放总量分别为 1.91和 2.31亿吨,合计 4.22亿吨,日平均排放量为 115.61万吨,而废水处理能力仅为 66.67万吨/日,因为废水处理成本太高,实际日处理废水仅为 10～15万吨,约 90%的工业及生活污水未经处理直接排入河道。河流的高含沙量和严重的水质污染,进一步加剧了关中地区水资源的供需矛盾。

2.4 水资源管理体制不健全,浪费严重

多年来,关中地区的城乡水资源缺乏统一管理,水资源开发和调控尚处于自发无序状态,且各自为政,严重影响了水资源的统一开发、调度和利用。一些地区无限制地使用水资源,浪费严重。一方面是水资源短缺,而另一方面节水意识淡薄,浪费严重。如农业灌溉系统,因水利设施不配套,渠道缺乏防渗措施,田间渠系水管理不善,不少地方使用大水漫灌,渗、漏、跑水现象普遍,人为造成水的浪费,地均用水量大。如果能采用滴灌、喷灌、微灌等先进技术,仅此一项,即可节省一半的用水或更多。

2.5 水利工程设施建设滞后,老化严重

各类水利工程设施得不到及时有效的维护,老化严重,供水能力不断下降。由于受到资金,体制等多方面的制约,水利设施普遍存在建设标准低,工程调蓄能力弱的“先天不足”,加上年久失修,淤积严重,蓄积和输水能力大大下降,防汛减灾能力很差。

3 实现关中地区水资源可持续利用的对策

3.1 加快建立节水型社会,树立全民保护水资源和节水意识

从可持续发展的角度看,建立节水型社会,是使社会经济持续发展的必然选择,所以,应选择新的符合资源优化配置的发展模式,走水资源可持续利用的发展道路。在农业生产方面,应大力推广滴灌、喷灌、微灌等先进的节水型灌溉技术,调整种植业品种,培育低耗水,高产出产品,降低农产品的用水单耗,提高单位水效益。此外,还要加强农田科学管理,合理规划,加快渠系配套设施的建设。在工业生产方面:应努力调整工业结构和生产方式,先发展节水、节能、高附加值行业。提高工业用水的重复利用率,积极推广清洁生产工艺和节水技术,杜绝高水耗,高污染工业项目的引进。在居民生活用水方面:要积极推广节水器具,在住宅建设中要配套节水设施,建立城市中水重复利用系统,力求一水多用。更为重要的是要通过各种渠道加大宣传力度,树立全民保护水资源和节水意识,使全民养成良好的用水习惯,营造出人人节水的良好社会氛围。

3.2 建立统一的水资源管理保障体系,健全法律体系,依法治水、管水

制定全区的水资源持续利用规划,建立和完善以流域为单位的水资源统一管理体制,把城市和农村、地表水和地下水、开发和保护以及利用和管理统一起来,构筑水资源安全战略体系,实现区域水资源化管理一体化。只有这样,才能对水资源实行统一规划、统一调度、统一发放取水许可证、统一征收水资源费、才能使有限的水资源发挥更大的经济效益、社会效益和生态效益。此外,还应健全法律体系,加大执法力度,严肃查处各种水事违法行为,做到依法治水、管水。

3.3 加大水利工程建设的资金投入力度,并提高防洪抗灾能力

资金的缺失一直是关中地区水利工程建设最主要的制约因素,所以应加大对水利基础设施建设的投资,新建一批大型骨干蓄水工程。以骨干水源工程和大中型灌区改造为重点,以民办小型水利工程为补充,做到大、中、小结合,蓄、引、提、调并举,对水资源合理配置,提高供水能力和利用率。水资源的开发还应满足防洪的要求,把保障工程本身及城镇、交通、工矿企业和农田的安全放在首位,尽早分期分批地除险加固。要以主要河流的治理以及城镇防洪为重点,整治河道,兴修堤防,搞好水库的加固处理工作,全面提高防洪抗灾能力。

3.4 以市场为导向,推进水资源产业化进程

市场经济条件下,水资源作为商品,其价值的直接体现即为水价,因此,制定合理的水资源价格体系是有效管理水资源的一条重要途径。水价的制定应依据国家有关政策,充分发挥市场机制在水资源配置中的独特作用,根据不同的产业和用途合理确定水价,建立用水和超额累进收费制度,逐步实行分质供水,优质优价,使水价体现国家水利产业政策并得到合理的成本补偿,建立起与社会主义市场经济相适应的水价机制。同时,还要更新观念,树立水资源的产业意识,在进一步完善水资源有偿使用制度和奖惩制度的基础上,逐步建立起水资源的产业化管理制度。

[1]钱易,唐孝炎.环境保护与可持续发展[M].北京:高等教育出版社,2000.131-162.

[2]冯尚友.水资源持续利用与管理导论[M].北京:科学出版社,2000.68-94.

[3]康杨,张洪铖.陕西水资源现状与可持续发展[J].全国商情(经济理论研究),2008(20):21-23.

[4]黄彩海,赵静.西部大开发解决陕西水资源短缺的战略思考[J].陕西环境,2000,7(4):1-6.

Research on Sustainable Use of Water Resources in Guanzhong Region

LI Jian,DUAN Han-m ing
(Department of Urban and Environmental,Northwest University,Xi'an,710127,Shaanxi)

With the rapid developmentof social economy,the exp loitation and utilization ofwater resources has been inc reasingly p rom inent contradic tion.Based on the ana lysis of water resources characteristics in Guanzhong region,the paper pointed out the existing problems and contradictions in the exploitation and utilization of water resources,and to address these issues,proposed countermeasures and suggestions for the sustainable utilization ofwater resources,in order to provide the basis for the sustainab le developmentof Guanzhong region.

Water resources;sustainable use and Guanzhong region

P641.6

A

1004-1184(2011)01-0112-03

2010-10-22

国家自然科学基金项目(50678149)、国家社会科学基金项目(05XRK 010)

李剑(1985-),男,陕西西安人,硕士研究生,研究方向:区域发展与城市规划。