县域主体功能区划中可利用水资源指标测算评价研究——以山西省河津市为例

牛西平,周杜辉

(西北大学 城市与环境学院,陕西西安 710127)

推进形成主体功能区,按照主体功能定位、调整、完善区域政策和绩效评价,规范空间开发秩序,形成合理的空间开发结构,是在区域发展中落实科学发展观的重大战略举措。主体功能区规划是主要依据全县不同区域资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力,统筹考虑未来全省人口分布、经济布局、国土利用和城镇化格局,将国土空间划分为优化开发、重点开发、限制开发和重点开发四类主体功能区,在今后的国民经济发展中按照主体功能区定位调整完善区域布局和政策,规范空间开发秩序,形成合理的空间开发结构[1,2]。

可利用水资源指标作为县域主体功能区规划指标体系的 9项指标之一,对县域主体功能区划分和评价至关重要。其主要任务是评价一个地区剩余和潜在可利用水资源对未来社会经济发展的支撑力[3];由水资源丰度、可利用数量及利用潜力 3个要素构成。在水资源日趋紧张的区域,水资源可利用量丰欠将是主体功能区划定的重要依据和今后发展的瓶颈所在[4]。本文选择山西省河津市作为研究区域,以乡镇为基本单元,结合各个乡镇可利用水资源与用水量,得出各个乡镇人均可利用水资源的潜力,为各个乡镇以后的发展方向提供依据。

1 研究区概况

河津市位于山西省的西南部,运城市的西北角,汾河和黄河汇流的三角地带。河津市地貌由北向南,两端高,中间低,分为基岩山区、山前倾斜平原区和湖积平原区三部分。全年平均降水量 491.6mm,市水资源总量为 3.57亿 m3,人均水资源量 917m3,不到全国平均水平 2 474m3的一半,仅为世界平均水平 9 360 m3的 1/10。

2 数据来源

本次计算所收集到的数据主要来源自山西省河津市区域水文地质调查及地下水开发规划报告、河津市水资源公报(2008),包括河津市地表水资源总量(对境内黄河、汾河、涧河流量以及降雨量、蒸发量等水文气象特征进行汇总)、河津市地下水开采动态和水位动态(河津市工农业生产用水基本上以开采地下水为主)、河津市各乡镇地下水开采量、河津市地下水资源计算分区(根据水文地质条件及地貌单元将河津市分为三个计算大区、九个亚区、十一个地段)、2008年河津市全市水资源可利用量。为了进行更好地分析地表水向各行政单元的转化,特地收集了山西省河津市地下水资源分布图(1997年)、山西省河津市地下水开发利用规划图(1997年)、河津市水资源分布图(1990年)、河津市水资源开发利用现状图(1990年)、河津市水资源开发利用规划图(1990年)。

3 指标评价方法

可利用水资源评价主要是评价乡镇未来人均可利用的水资源潜力。涉及到地表水可利用量、地下水可利用量、可开发利用入境水资源量和已开发利用量的计算。其中,地表水可利用量指多年平均地表水资源量减去河道生态需水和不可控制的洪水量;地下水可利用量指可开发的地下水资源量扣除与地表水的重复部分和地下水系统生态需水量;可开发利用入境水资源量主要指相对于评价单元调入和调出的水资源量,如果调入,则为正值;如果调出则为负值;已开发利用量主要指工农业用水(包括农田灌溉用水、林牧渔畜用水和工业用水量)、城镇公共用水量、居民生活用水量和生态环境用水量[5]。

3.1 地表水可开发利用资源量

河津市河川径流主要由降雨形成,产流的地区分布与年降水量的分布基本一致,区内河川径流的年内分配非常集中,50%～80%的径流量集中在汛期。年际变化大,丰枯年水量相差悬殊,极值比在 5.0～20.0之间,枯水段平均每年径流偏少量在 6%～35%之间。2008年全市河川天然径流量(地表水资源量)1257万 m3,平均年径流深 21.2mm,较上年 1613万 m3减少 22.1%,比多年平均(1956～2000年)1 494万 m3减少 15.9%。

由于地表水资源总量中没有考虑水文循环中的蒸发、蒸腾以及河道枯水季节基流和不可控制洪水等因素,故需要转化为可开发利用的地表水资源量。2008年全市地表水资源可利用量 867万 m3,比上年 1 113万 m3减少 22.1%,比多年平均(1956～2000)1031万 m3减少 15.9%。

3.2 地下水可开发利用资源量

3.2.1 地下水资源总量的计算

全市地下水资源量为山丘区地下水资源量加上盆地平原区地下水资源量再扣除重复的计算量。2008年盆地平原区地下水资源量为 3 872万 m3,山丘区 590万 m3,重复量为541万 m3,全市地下水资源量为 3 921万 m3。本年比上年6 075万m3减少 35.5%,比多年平均(1956～2000年)4 580万 m3减少 14.4%。

3.2.2 地下水可利用量的计算

2008年全市地下水可开采量为 4 080万 m3,其中盆地平原区孔隙水可开采量 4 003万 m3,山丘区地下水可利用量77万 m3。本年比上年 5 830万 m3减少 30.0%,比多年平均(1956～2000)4 359万 m3减少 6.4%。

根据1997年河津市地下水开采量现状统计表转化为2008年的各乡镇单元的河津市地下水开发利用状况。具体做法采用 1997年河津市各乡镇地下水开采量 ×t(t=2008年河津市地下水开发利用总量/1997年河津市地下水开发利用总量)见表 1。

表1 各乡镇单元地下水可开发利用量 104 m3

3.3 全市水资源可利用量

全市水资源可利用量为地表水资源可利用量与地下水资源可开采量相加,再扣除两者之间重复的计算量。2008年全市地表水资源可利用量为 867万 m3,地下水资源可开采量为 4 080万 m3,重复量为 558万 m3,全市水资源可利用量为4 389万 m3。本年比上年 6231万 m3减少 29.6%,比多年平均(1956～2000年)4 630万 m3减少 5.2%。

表2 2008年河津市水资源可利用量汇总表 104 m3

河津市重点水源地包括禹门口岩溶水水源地和禹门口冲洪积扇水源地,禹门口岩溶水水源地分布于龙门山至陈家山一带,可开采资源量为 3 285万 m3/年,属大型供水水源地;禹门口冲洪积扇水源地位于河津市境内汾河与黄河汇流处的三角地带,可开采资源量为 14 717万 m3/年,属大型供水水源地,自开发后,可采量无多大变化。重点水源地可开采总量 18 002万 m3,河津市地下水可开采总量为 22 391万m3。

3.4 调水量计算

乡镇单元的调水量计算主要指相对于评价单元可以调入和调出的水资源量,如果调入,则为正值;如果调出则为负值;从而进行可利用水资源的平衡。河津市各乡镇单元水资源可利用量不包括重点水源地的水资源可利用量,但其用水量一大部分来源于重点水源地。因此,根据各乡镇单元的用水量计算其调水量见表3 。

表3 各乡镇单元调水量 104 m3

3.5 用水量计算

乡镇单元用水量指的是已开发利用量,主要指 2008年各乡镇的工农业用水(包括农田灌溉用水、林牧渔畜用水和工业用水量)、城镇公共用水量、居民生活用水量和生态环境用水量的总和(表 4)。用水集中在工业和农田灌溉,2008年全市用水总量 13 903万 m3,其中工业、农田灌溉、林牧渔、居民生活、农村人畜、城镇公共及生态环境用水量分别为：6 195万 m3、6 220万 m3、575万 m3、472万 m3、293万 m3、78万m3、70万 m3,分别占用水总量的 44.56%、44.74%、4.14%、3.39%、2.11%、0.56%、0.50%。

表4 各乡镇单元用水量 104 m3

3.6 人均水资源潜力

用以上所得到的各评价单元的地表水可利用量、地下水可利用量、调水量和用水量和乡镇单元内的人口统计数据,计算得到人均水资源潜力(表 5)。

具体计算为：

[水资源潜力]=[水资源可利用量]+[调水量]-[用水量]

[人均水资源潜力]=[水资源潜力]/[人口数量]

表5 各乡镇单位人均水资源潜力 m3

根据以上计算方法,对生成结果进行分级,分为丰富、中等、缺乏,从而生成河津市人均可利用水资源潜力分布图,各乡镇人均水资源潜力的分级结果见表 6。

表6 各乡镇人均可利用水资源潜力等级

根据以上分级结果可得各乡镇的人均水资源潜力分布图。

3.7 结论

河津市可利用水资源总量相对充足,以地下水为主,全市地表水资源可利用量为 867万 m3,地下水资源可开采量为4 080万 m3,重复量为 558万 m3,全市水资源可利用量为4 389万 m3,人均水资源利用潜力 220.19 m3。但空间分布严重不均,市域 12%的区域拥有 75%的水资源,而 88%的区域只拥有 25%的水资源,与土地资源状况、经济空间布局不相匹配,工业企业集中的地域性缺水比较突出,主要依靠调水支持工业生产,工业用水重复利用率偏低,中水利用设施不足。

河津市的工业主要分布在河津市中部地区,清涧街办、樊村镇、僧楼镇,除了清涧街办水资源较丰富,其他两个乡镇为中等或缺乏,因此应该加大节能减排、节水治污力度,加快节水工程建设和废污水处理回用工程建设,减少新水使用量和污水排放量,充分发挥水资源的综合功能,提高用水效率和效益。

农业主要分布在南部地区,小梁乡、柴家乡、赵家庄乡,其中小梁乡人均水资源潜力为中等,应当搞好农田水利设施建设,通过推广旱作节水技术、健全节水机制等措施,建设一批旱作节水灌溉示范区,积极发展雨水集蓄利用、渠道节水改造等工程。

下化乡和阳村乡属于生态保护乡镇,应当以修复生态、保护环境为首要任务,增强提供水源涵养、土壤保持、等生态服务功能的能力,因地制宜地发展水资源可承载的适宜产业。

4 结语

主体功能区的划分结果是由 9个指标相互融合推导得出,每一个指标都是对该区域空间范围的一次剖析,因此在得到主体功能区划方案之后,也要结合可利用水资源前期的分析结果,针对不同的乡镇有更加具体,更加切合各乡镇的水资源利用的发展措施,这样才能使主体功能区的划分更有意义。

[1]陆玉麒,林康,张莉.市域空间发展类型区划分的方法探讨：以江苏省仪征市为例.地理学报,2007,62(4)：351-363.

[2]陈雯.空间开发功能区划的方法.地理学报,2004,59(增刊)：53-58.

[3]刘卫东,陆大道.新时期我国区域空间规划的方法论探讨：以西部开发重点区域规划前期研究为例.地理学报,2005,60(6)：894-902.

[4]李禾,武友德.云南省主体功能区水资源开发利用初步研究[J].资源开发与市场.2008,24(3)：263-266.

[5]于君宝,刘景双,王金达.长春市城市用水需求与可利用水资源潜力分析[J].水土保持学报.2003,17(5)：81-84.