◎刘铁龙
渭河是黄河第一大支流,自西向东穿过关中平原,陕西段有三级以上支流73条,其中一级支流30条,二级支流32,三级支流11条。以渭河为主轴,两岸支流呈树枝状分布,南岸数量较多,较大支流集中在北岸。集水面积1000km2以上的支流有14条,从渭河北岸汇入的支流自西向东依次有通关河、小水河、金陵河、千河、漆水河、泾河、石川河、北洛河等,其特点是多发源于黄土丘陵和黄土高原,相对源远流长,比降较小,含沙量大;南岸支流众多,自西向东主要支流有清姜河、清水河、石头河、霸王河、汤峪河、黑河、涝河、沣河、霸河、零河、沋河、罗敷河等(图1),其特点是发源于秦岭山区北坡,源短流急,河床比降大,水流清澈,含沙量小。泾河和北洛河是渭河最大的两条支流,渭河重点支流主要特征值见表1。
泾河是渭河最大的支流,河长455.1km,流域面积 4.54万 km2,占渭河流域面积的33.7%,其支流较多,集水面积大于1000km2的支流有左岸的洪河、蒲河、马莲河、三水河,右岸的讷河、黑河、泔河。马莲河为泾河最大的支流,流域面积1.91万km2,占泾河流域面积的42%,河长374.8km。
北洛河为渭河第二大支流,河长680km,流域面积2.69万km2,占渭河流域面积的20%。集水面积大于1000km2的支流有葫芦河、沮河、周河。葫芦河为北洛河最大的支流,河长235.3km,流域面积0.54万km2。
图1 关中地区主要河流示意图
渭河干流水资源最为充沛,多年平均入黄水量为80.53亿m3。由于流量过程不均匀,缺乏工程调节,目前还无法满足河道内非汛期生态需水。上游宝鸡峡枢纽和中游魏家堡枢纽工程均以引水为主,不能实现径流调节,导致汛期不能拦蓄洪水,枯季引水形成下游河道水量衰减甚至断流,对环境造成较大影响。因此,在干流枢纽供水功能难以调整的背景下,必须充分利用支流控制性工程在关键期对干流进行补水,提高渭河河流生态保障水平。
根据渭河干支流产汇流能力和工程控制能力的分析,具有一定径流量和控制能力的主要支流具有向干流实施生态调度的可能性。重要支流和对应的控制性工程状况见表1,渭河流域陕西段分区工程能力与用水规模见表2。
渭河右岸秦岭北麓支流众多,水流清澈,水质优良,是渭河关中沿线西安、杨凌、宝鸡、咸阳、渭南、华阴等城市生活、工业生产主要水源之一。本区目前已建成石头河水库、黑河金盆水库、石砭峪水库、零河水库、沋河水库等大中型水库及众多的小型蓄水工程,同时建有霸王河、黑惠渠、涝惠渠、沣惠渠、辋坝渠、罗夫渠等农田引水工程和少量提水工程。引、提水工程及部分蓄水工程主要为农业灌溉供水。总体而言,右岸支流具有较强的水量调控能力和较好的径流条件,是实现干流生态保障的重点水源支撑。
本区内的黑河金盆水库是西安市城市供水骨干水源工程,与石头河水库、石砭峪水库共同向西安城区供水。未来规划建设库峪、高冠峪、太平峪等水库作为向西安市城市供水后备水源工程,可以进一步增强调控能力为干流补水。
渭河左岸支流具有河流长、流域面积大、产水系数低、含沙量高的特点,同时左岸水资源利用程度也比较高,可调水量低。泾河、北洛河、千河、漆水河、石川河等较大支流均分布在渭河左岸。
陕西省目前在泾河干流上建成有泾惠渠大型农灌引水工程,支流上建有泔河中型水库1座和一些小型水利工程,设计年引水量4亿m3~5亿 m3,实际引水 2亿 m3~3亿 m3,还有一定的资源潜力。但泾河主要产流区域在上游陕西境外区域,且径流变差系数大、汛期来水占全年比例极高,入境水量具有不确定性,难以控制,枯季水量较低。目前陕西省境内尚无大型调控工程,径流控制能力较弱。在规划的东庄水库和支流达溪河的亭口水库建成后,可以实现对汛期水量的控制,提高对泾河水资源的调控水平和利用效率,为干流补水创造条件。但现状条件下尚难以较好地补充干流枯季径流。
北洛河水系发达、流域面积大,产流系数极低。北洛河中上游为陕北黄土高原沟壑区,水土流失严重,是入黄泥沙主要源流,下游进入关中平原东部后是当地重要水源,重点在于解决洛惠渠灌区用水,并通过东雷抽黄补充灌溉。与泾河类似,北洛河也缺乏干流控制工程,且下游地区不具备建设控制性工程的条件,工程主要集中在上中游地区。上中游建成有甘富渠等小型引、提工程,支流上建有石堡川、林皋、福地、拓家河、郑家河、周湾等中型水库工程及一些小型引、提工程,均以农灌或拦沙为主,未来上游地区还将加强向延安地区的供水任务。因此,北洛河的发展方向是充分保障本地用水,中上游水资源利用程度还需进一步提高,可用作干流的调蓄水量十分有限。
千河是渭河北岸较大支流,泥沙少,水质好,产流条件在渭河北岸中处于较高的水平,水量利用程度也非常高。目前建成有冯家山、段家峡两座大、中型水库工程以及一些小型蓄、引、提工程,主要用于流域内农业灌溉。冯家山水库现状还承担着向宝鸡市城市和宝鸡二电厂的供水任务,通过“引冯济羊”工程可以将冯家山水库弃水引到羊毛湾水库给灌区补水,汛期弃水也比较少。从总体看千河水源目前利用程度较高,在考虑现有供水模式下向干流实施生态调水的潜力有限。但千河总体工程控制能力强,且在渭河干流中上游入渭,通过调整灌区用水方式、调度模式可以在关键期实施向干流补水,缓解干流关键期缺水问题。
表1 重要支流及其主要控制工程
石川河是渭河以北泾河以东的一条主要支流,流域面积大但水量条件差,目前已建成桃曲坡、冯村、玉皇阁、黑松林等多个中型水库和一些小型水利工程,原有设计目标为农业灌溉供水,水资源开发程度极高,下游河道经常断流,两岸地下水持续下降,但农灌供水仍然不足。现部分中型水库已经转为城镇供水,桃曲坡水库已有部分水量转向铜川城市供水,冯村水库也将转向三原城区供水。本地水源已不能支撑区域用水,目前已从泾河支流马栏河引水补充,但仍然不能满足需求。因此,石川河流域难以实现向干流补水的任务。
(1)从渭河各区段主要来水、用水和工程条件分析可以看出,在现状条件下,渭河北岸支流向干流实施补水很有限,千河可以在实施灌区节水改造后提高补水能力,在关键期协调供水任务向干流补水。保障干流水量的主要来源在于南岸秦岭北坡中具有较好调控能力的几条大支流,但需要与现有供水目标协调。
(2)从渭河流域陕西段分区工程能力与用水规模分析可以看出,渭河径流控制能力最强的区域在林家村至咸阳段的北岸,其次为该段的南岸区,而农业用水最集中的在于咸阳至临潼段的北岸区域,城市用水最集中的在于咸阳至临潼的南岸区域。从天然径流条件、工程控制能力、生态用水与经济用水关系等几方面分析,可以为干流补水的区段条件依次为林-咸段南岸区、咸-潼段南岸区、林咸段北岸区。
表2 渭河流域陕西段分区工程能力与用水规模
(3)在未来规划条件下,泾河建成干支流控制工程,可以提高一定补水能力,而引汉济渭建成后,渭河右岸诸河通过调整供水方式,可以提高干流生态流量的保障水平。
(1)截至2011年,渭河流域水库总库容21.2亿m3,兴利库容12.6亿m3;北洛河状头以上流域水库总库容0.95亿m3,兴利库容0.5亿m3;泾河张家山以上流域水库总库容5.1亿m3,兴利库容3.1亿m3;渭河宝鸡峡以上流域水库总库容0.5亿m3,兴利库容0.4亿m3;渭河宝鸡峡至咸阳区间水库总库容12.4亿m3,兴利库容7.7亿m3。渭河咸阳至潼关区间水库总库容2.3亿m3,兴利库容1.0亿m3。建议加强水库调度对径流年内调蓄作用,进一步分析水库调蓄作用对非汛期渭河干流流量过程的影响,开展流域水库群生态联合调度研究,实施渭河干流生态补水,最大限度发挥水库群的综合效益。
(2)落实最严格水资源管理制度,实施用水总量控制,提高水的利用效率。要强化节水方案,采用调整流域产业结构、改进工艺、实施节水灌溉、加强管理等手段,提高各产业部门的用水效率和节水能力,在不影响经济社会效益的前提下,实现用水总量最小化,将节约所得用水用于生态环境。同时,要加快污水利用设施和管网配套建设,挖掘再生水利用潜力,将再生水利用作为西安、宝鸡、咸阳、渭南等人口集中城市的第二水源。
(3)开辟新水源是解决渭河流域缺水现状的有效手段之一。一是建议加快实施引汉济渭工程,二是建议论证银洞峡水库、高泉水库、凤阁岭水库、小水河水利枢纽等工程建设的可行性,以缓解宝鸡区段河道生态用水问题。
(4)建立生态水量调度补偿机制。一是对河道生态调度对相关对象利益的影响进行补偿,解决河道生态环境恶化问题。例如:关停电站,通过对宝鸡峡灌区的有效补偿来置换生态用水,解决宝鸡区段生态基流难以保证的问题。二是确立应急水量调度和突发性水污染事件处置的水量调度补偿办法,提高应急调度的实施效果。陕西水利