基于用水总量控制的关中地区“十二五”末节水指标研究

陈 静

(陕西省水利电力勘测设计研究院,陕西西安710001)

建立用水总量控制指标和水量分配方案是贯彻落实《中华人民共和国水法》、《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》(中发[2011]1号)的要求,根据《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》(中发[2011]1号)落实最严格水资源管理制度,到2015年全国用水总量控制在6 350亿m3以内[1]。基于此,《陕西省节水型社会建设“十二五”规划》确定的我省实行最严格的水资源管理制度目标为:2015年全省用水总量控制在103亿m3以内,在不突破用水总量的基础上,分陕北、关中和陕南三大区域,提出各区域用水份额。按照实行最严格水资源管理制度的要求,明晰三大区域下各级行政市(区)的节水指标用于用水总量控制,制订“十二五”末水量分配方案。

关中地区位于陕西省中部,集中了西安、宝鸡、咸阳、铜川、渭南五个大中城市和杨凌农业高新技术产业示范区、阎良飞机城以及一批小城市,区内集中了全省63%的人口、55%的耕地、72%的灌溉面积,聚集了全省64%的国内生产总值,在西部大开发战略和陕西经济社会发展中具有重要的战略地位。本文旨在通过分析关中地区近六年用水指标趋势变化和“十二五”期间发展用水需求,考虑区域水资源承载能力、现状开发利用程度和规划供水工程规模,按照农业用水限制增加,维持现状水平,工业用水控制增加,鼓励通过水权转换支持新增工业用水;新增生活用水按照刚性增长控制,注重节约挖潜,严格控制不合理增长的原则,初步建立各市(区)“十二五”末节水指标,以期为我省最严格水资源管理制度的推行、“十二五”末103亿m3的用水总量控制以及全省节水指标体系建立用以抛砖引玉,提供数据支持和理论依据。

1 近六年关中地区用水指标趋势变化及成因分析

关中地区近六年用水水平统计见表1。

表1 关中地区近六年用水水平分析表

通过表1可看出,关中地区近六年人均综合用水量基本在208 m3/人～224 m3/人之间,变化幅度不大,用水平均稍低于全省平均水平212 m3/人～227 m3/人。

关中农业生产条件优越,陕西省大型灌区多集中在关中地区。农业用水占了总用水量的82%,实际灌溉用水定额为2 505 m3/hm2～4 605 m3/hm2,随着灌区节水改造和续建配套工程措施的实施,灌溉水利用系数逐步提高,由于总体水资源短缺,工业和城镇生活挤占农业用水等原因,农业灌溉基本上都是非充分灌溉,因此灌溉定额变化不大。

万元GDP用水量逐年降低,由2005年的182 m3/万元降到2010年96 m3/万元,下降幅度较大。究其原因,关中工业主要为煤炭开采,航空制造,材料生产,机械加工和火力发电等大中型企业。近年来新建火电厂基本上都是空冷机组,水冷机组(如渭河发电厂等)也都进行了技术改造,其他工业也进行了相应的技术改造,提高了水的重复利用率。采掘业、制造业和其他工业部分,产业调整方向为:减少资源消耗和污染排放,严控落后产能扩张,促进产业集群式发展。通过调整产业结构,发展低耗水的高新技术产业,提高单位产品耗水量。工业用水工艺的提高及工业节水技术大力推广,关中地区工业万元增加值用水逐年降低,由2005年的101 m3/万元下降到2010年的42 m3/万元,降低了59 m3/万元。万元GDP用水量和万元工业增加值用水量下降幅度较快,用水水平在国内、省内属于先进地区[2]。

城镇居民综合生活用水定额维持在172 L/(人·d)～198 L/(人·d)之间,随着家庭生活节水器具的推广和节水意识的普及,用水量呈逐年下降的趋势。关中城市群建设推进了城镇化率的提高,农村生活水平向城市化靠拢,用水定额呈逐年稳步增加。

2 关中经济社会发展规划

按照《关中-天水经济区发展规划》和与国际化大都市定位目标相衔接的要求,关中地区将建设成为西部及北方内陆地区的“开放开发龙头地区”,“以高科技为先导的先进制造业集中地,以旅游、物流、金融、文化为主的现代服务业集中地,以现代科教为支撑的创新型地区,领先的城镇化和城乡协调发展地区,综合型经济核心区,全国综合改革试验示范区”。农业建成全国重要的在世界上有重要影响的果业、畜牧业基地,建成全国农业示范基地和航天育种基地[3]。

根据《陕西省十二五末年规划纲要》、关中各地市十二五规划纲要及各地市城市总体规划,到2015年关中地区国内生产总值将达到12 981亿元,年均增长率为13%,工业增加值达到5 225亿元。人口增长率控制在6‰以内,预测到2015年总人口达到2433万人,其中城镇人口1522万人,城镇化率达到62.6%。

关中地区现状年灌溉面积为102.93万hm2,其中农田有效灌溉面积为92.33万hm2,林果灌溉面积10.6万hm2。“十二五”期间在农业用水基本不增加的前提下,通过对已有灌区进行续建配套和节水改造,可新增农田有效灌溉面积3.33万hm2。林果发展则以优质果业为目标,面积基本维持不变。关中地区各市“十二五”末主要经济社会发展指标见表2。

表2 关中地区各市“十二五”末主要经济社会发展指标

3 节水指标及需求

根据《陕西省节水型社会建设“十二五”规划》要求,在对关中地区近六年各市(区)用水总量变化趋势、用水水平及用水效率分析的基础上,贯彻落实最严格水资源管理制度目标,万元工业增加值用水量比现状下降20%,达到30 m3/万元,农田灌溉水利用水系数提高到0.55以上等,初步建立关中地区“十二五”末主要节水指标,见表3。

表3 2015年关中地区主要节水指标

城镇居民人均综合生活用水定额:现状年关中人均综合生活用水定额为173 L/(人·d),随着全省城镇化建设的加快,人民生活水平的提高,生活用水定额将逐步提高,结合各市现状用水水平拟定2015年各市城镇居民综合生活用水定额。

农村居民生活用水定额:现状年农村生活用水定额为49 L/(人·d),结合关中现状用水水平及《村镇供水工程技术规范》[4](SL310—2004),关中属于三区,因此2015年农村居民生活平均用水定额取值64 L/(人·d)～80 L/(人·d)。

万元工业增加值用水量:2010年关中万元工业增加值用水量为42 m3/万元,远低于全国平均值(116 m3/万元),略高于全省平均值(34 m3/万元)。根据《陕西省节水型社会建设“十二五”规划》要求,“十二五”期间全省万元工业增加值用水量平均降低20%左右,关中地区考虑到今后一段时间西安国际化大都市建设、彬长煤电基地建设、铜川资源枯竭型城市等经济区的用水需求呈增长趋势,因此关中“十二五”期间万元工业增加值用水量下降20%,结合各市的经济发展布局及现状的工业用水情况,拟定各市的用水定额[5]。

农田灌溉用水量:现状关中农田实际灌溉定额为3 525 m3/hm2,考虑到“十二五”期间关中有部分新增和续建配套增加灌溉面积,农田灌溉定额基本维持现状不变,取3 150 m3/hm2,且用水总量稍有增加。林牧渔畜用水量维持现有水平。

河道外生态需水量:现状年生态用水量1.07亿m3,由于水资源短缺,供需矛盾突出,现状用水远远不能反映用水需求,根据关中主要城市及关中天水经济区、西咸新区等总体规划对城镇生态环境的要求,2015年关中河道外生态环境最低需求量为1.19亿m3。

根据以上各指标计算,到2015年关中总用水量为61.14亿 m3。见表4。

表4 2015年关中地区节水约束条件下需水量计算表 单位:亿m3

4 可供水量情况

根据现有水源工程统计分析,关中地区现状水源工程可供水量为59.02亿m3。其中地表水32.18亿m3,地下水26.06亿 m3,其他水源供水0.78亿m3,各类工程可供水量见表5。

4.1 地表水

现状年关中地区地表水可供水量为32.18亿 m3,根据《陕西省水利发展“十二五“规划》,“十二五”期间关中地区建设的主要水源项目有:续建引红济石调水工程、新建咸阳亭口水库、西安李家河水库和宝鸡市石头河引水4个大型水源工程,新建铜川龙潭水库、泾惠渠西郊水库扩大利用工程、旬邑县柏岭寺水库、彬县红岩河水库、洛惠渠加闸工程等一批中小型水源工程,增加区域供水能力。预计可新增供水量4.57亿m3,到“十二五”末关中地表水可供水量达到36.75亿m3[6]。

表5 关中地区现状年各类工程可供水量表 单位:亿 m3

西安市:西安市在建和规划的大、中型水源工程有李家河水库工程和岱峪河岱峪水库工程组成李家河供水系统。到2015年地表水可供水量达到6.83亿m3。

铜川市:相对地理位置较高,调水工程或引黄水源直接配给有相当困难,主要由龙潭水库和桃曲坡水库联合供水。到2015年地表水可供水量为1.01亿m3。

宝鸡市:地表水水源工程有石头河水库及引红济石调水工程和清姜河低坝引水工程供水。到2015年地表水新增供水量为0.40亿m3,可供水量为7.24亿m3。

咸阳市:在建和规划的大、中型水源工程有引石过渭工程、亭口水库、柏岭寺水库等水源工程,预测到2015年地表水可供水量为10.14亿m3。

渭南市:渭南市现状主要水源工程为:涧峪水库、氵尤河水库、石堡川水库、薛峰水库、林皋水库等。总计现状水平年地表水可供水总量10.67亿 m3。2015年建成的项目主要有洛惠渠渠首加闸工程,加之其他小型工程可增供水量0.44亿m3,2015年渭南市地表水可供水量总共为11.21亿m3。

杨凌区:地表水主要为宝鸡峡引渭灌溉工程可供水量为0.32亿m3。

4.2 地下水

现状关中平原区浅层地下水资源量33.84亿m3,可开采量为27.48亿m3,实际开采量已经达到26.46亿m3,开采率达到96%,部分城市地下水源地和井灌区地下水已经严重超采。关中地区今后地下水开采遵循总量控制,调整布局的原则。对沿渭城市集中水源地超采区寻求新的补充水源,对地下水实行限采、压采;对超采灌区积极增大地表水的灌溉,补充、涵养地下水;在平衡区,维持现状开采量;在有开采潜力的洪积扇区和漫滩、阶地区地下水资源按规划合理开发,以达到采补平衡[7]。今后区内深层水、岩溶水开发基本维持现状工程开采能力。依据上述原则,预测 2015年地下水可供水量为24.71亿 m3。

在科学合理开发利用地表水、地下水的同时,开发利用再生水、矿井水、微咸水、雨水等非常规水源,增加可供水量,缓解水资源瓶颈制约。现状年非常规水源利用量为0.78亿m3,规划到2015年增加到2.66亿m3。预测到“十二五”末关中可供水量达到64.12亿 m3,见表 6。

表6 关中2015年各类工程可供水量表 单位:亿m3

根据2015年关中主要社会经济发展指标及各行业“十二五”节水指标,2015年关中需水总量为61.14亿m3,其中城镇综合生活用水量为10.75亿m3,农村生活用水量2.2亿m3,农业灌溉及牲畜用水量33.65亿m3,工业用水量为13.36亿m3,生态环境用水量1.18亿m3。

根据现状年关中不同水源可供水量和“十二五”期间规划的各类水源工程,到2015年关中地表水可供水量达到36.75亿m3,地下水可供水量达到24.71亿m3,其他水源可供水量为2.66亿m3。考虑到水源工程相应的配套工程建设相对比较滞后及可供水量增长为台阶式增长,与经济社会发展及用水量需求不同步,到2015年只能按照节水要求情况下的以需定供,确定2015年末关中供水总量为61.14亿m3,其中地表水35.06亿 m3,地下水23.90亿 m3,其他水源2.18亿m3。关中地区“十二五”末用水总量控制指标表,见表7。

5 结 论

(1)关中地区降水量小,时空分布不均,加之区内河流多为多泥沙型河流,属于资源性缺水地区。近年水利工程兴建和区外调水,改善了区域内工农业生产条件,但缺水问题仍然制约着社会经济发展。对关中地区2005—2010年近六年用水水平分析表明,农业灌溉用水量和工业万元用水量均表现为一定的下降趋势,城镇生活用水量随着节水意识的推广呈下降趋势,农村生活用水量随着生活水平的提高趋于平稳。

表7 关中“十二五”末用水总量控制指标表 单位:亿m3

(2)按关中水资源承载能力和现状开发利用程度,响应节水型社会建设规划,落实执行最严格水资源管理制度,初步拟建“十二五”节水指标,其中农业用水限制增加,维持现状水平,工业用水控制增加,鼓励通过水权转换支持新增工业用水;生活用水按照刚性增长控制,注重节约挖潜,严格控制不合理增长。指标建立原则符合用水结构变化趋势与未来经济社会发展格局及用水需求[8]。

[1]陈 雷.实行最严格的水资源管理制度,保障经济社会可持续发展[J].人民论坛,2009,(6):10-12.

[2]粟晓玲,赵 晨,马黎华.关中地区近20年用水结构演变及其驱动力研究[J].灌溉排水学报,2008,27(5):71-73.

[3]杨武学.陕西省水资源开源节流措施研究[J].水资源与水工程学报,2007,18(5):78-82.

[4]中华人民共和国水利部.SL310-2004.村镇供水工程技术规范[S].北京:中国水利水电出版社,2005.

[5]邢大韦,张玉芳,粟晓玲.陕西省关中地区用水结构与耗水量变化[J].水资源与水工程学报,2006,17(3):18-21.

[6]史 鉴,陈兆丰,邢大韦,等.关中地区水资源合理开发利用与生态环境保护[M].郑州:黄河水利出版社,2002.

[7]王雁林,王文科,段 磊,等.黄河流域陕西段的用水结构分析及趋势探讨[J].水利发展研究,2004,4(8):18-21,36.

[8]范立金.陕西省水资源可持续利用探讨及对策[J].西北水利发电,2005,21(Z1):65-66.