王萍
(四川省水文水资源勘测局 四川成都 610036)
内江市市中区东兴区水资源开发利用潜力分析
王萍
(四川省水文水资源勘测局 四川成都 610036)
水资源短缺是二十一世纪全球普遍面临的问题。内江市市中区、东兴区地处四川省地表径流低值区,位于红层丘陵地区地下水亦贫乏。资源性、水质性、季节性缺水现象十分突出。根据当地水资源量、过境水资源量及2013年开发利用现状,从各方面分析该区域水资源开发利用潜力、节水潜力及如何进行水资源优化配置,为该区域取水许可、水资源配置提供设计依据。
水资源;开发利用;潜力;内江市
内江市位于四川盆地东南部,全市幅员面积5385km2,现辖2区3县,即市中区、东兴区、资中县、隆昌县、威远县。本文分析范围确定为:内江市市中区和东兴区,以水资源四级区套县(区)作为计算分区单元,详见表1。
表1 分析范围表
内江市市中区、东兴区位于沿沱江的平坝上,沱江从北向南,穿过城市。2013年,内江市全市年末户籍总人口426.84万人,全市实现地区生产总值(GDP)1069.34亿元。2013年市中区、东兴区城市现状建设用地50.7km2,户籍人口142.8万人,内江市市中区是内江市的政治、经济、文化中心。
分析范围地处四川省地表径流低值区,位于红层丘陵地区地下水亦贫乏。资源性、水质性、季节性缺水现象十分突出。按国际上一般公认的标准,人均水资源少于1000m3,属于重度缺水区,人均水资源少于500m3,属于极度缺水区。分析范围内多年平均人均水资源量仅284m3/人·a,属于极度缺水地区。根据分析范围内多年平均水资源量、过境水资源量及现状年2013年开发利用状况,分析水资源开发利用潜力、节水潜力及如何进行水资源优化配置,为分析范围取水许可提供设计依据。经计算分析范围内当地水资源短缺,现状当地水资源开发利用率已达到32%,远高于全省9%的开发利用程度,因此当地水资源开发利用潜力不大,过境水资源有一定的开发利用潜力。但是目前内江城区给水系统规模偏小,当地水源较为紧张,供水日渐不足,因此未来城市的发展建设必然要求开发建设新的水源地。应以当地水、过境水、跨流域向家坝水电站金沙江水源引水,形成3水源供水体系,以彻底解决分析范围内供水安全问题。
内江市属亚热带湿润季风气候。受盆地和本地自然环境的影响,具有气候温和、降雨量丰富、光热充足、无霜期长的特点。冬暖夏热,雨量适中。平均气温15°C~28°C,一月均温6°C~8° C,七月均温26°C~28°C,最高气温可达41°C,最低气温-5.4°C,活动积温5598°C左右。热量资源比较丰富,常年平均太阳总辐射为89.6 kcal/cm2,年总日照时数1100h~1300h,无霜期达330d,多年平均年水面蒸发量569.1mm。
市中区、东兴区境内主要河流有沱江及其一级支流清流河、小青龙河。
沱江干流于内江市西北方向入境,蜿蜒穿越市中区、东兴区境至东南方向东兴区椑南乡出境。内江市径流主要来源于降水,该流域地处红层地区地下水补给较少,径流的年内分配及年际变化与降水基本一致。据内江市境内沱江干流登瀛岩水文站1954年~2012年,实测流量资料分析,多年平均流量295m3/s,径流的年际变化不大,年径流Cv值0.23,实测最大年平均流量(453m3/s)是最小年平均流量(163m3/s)的2.78倍。
清流河是沱江左岸一级支流,全长122km(境内94km),流域面积1554 km2(境内523km2),平均比降1.04,多年平均流量15.8m3/s,多年平均年径流量49827×104m3。
小青龙河系沱江左岸一级支流,流域面积405 km2,河长40.3 km。多年平均流量3.44m3/s,多年平均年径流量10848×104m3。
3.1 降水量及其分布特征
分析范围内降水量年内分配不均,多集中在6月~9月,占全年降水量的63.5%~74.3%,12月~翌年3月占5%~9%。
内江市中区、东兴区、多年平均年降水量分别为945.5mm、980.9mm。
3.2 地表水资源量
经计算分析范围内1954~2012年,多年平均年地表水资源量为42885×104m3,其中内江市中区、东兴区分别为11645× 104m3、31240×104m3,见表2。
3.3 地下水资源量
地下水资源量指地下水中参与水循环且可以更新的动态水量(不含井灌回归补给量)。内江市市中区、东兴区位于红层丘陵地区,以河川基流量来表征山丘区地下水天然资源量,经计算分析范围内1954~2012年,多年平均年地下水资源量为3692×104m3,其中内江市中区、东兴区分别为943×104m3、2749×104m3,见表2。
3.4 水资源总量
水资源总量是指当地降水形成的地表水和地下产水量,即地表产流量与降水入渗补给地下水量之和。水资源总量用下式计算:
式中:W为水资源总量;RS为地表水资源量(即河川径流量与河川基流量之差值);Pr为降水入渗补给量(山丘区用地下水总排泄量替代);R为河川径流量(即地表水资源量);Rg为河川基流量。
经计算分析范围内多年平均年水资源总量42885×104m3,其中内江市中区、东兴区分别为11645×104m3、31240×104m3,见表2。
表2 分析范围内水资源量表
2013年对分析范围内涉及的5个全国重要江河湖泊水功能区进行了水质监测,使用高锰酸盐指数、氨氮进行双指标评价,全年期、汛期、非汛期全部达Ⅲ类水质标准。用全指标评价有2个水功能区为Ⅲ类水;有3个水功能区为Ⅳ类水,主要超标项目为总磷。
5.1 当地水资源开发利用潜力
5.1.1 当地水资源可利用量
水资源可利用量是指在可预见的时期内,在统筹考虑生活、生产和生态环境用水的基础上,通过经济合理、技术可行的措施,在区域水资源总量中可一次性利用的最大水量。采用多年平均地表水资源可利用量与多年平均浅层地下水资源可开采量相加,再扣除两者之间重复计算量的方法估算当地多年平均水资源可利用量。经计算分析范围内,多年平均当地水资源可利用量为18798×104m3/a,占当地水资源量的44%。
5.1.2 当地水资源开发利用程度及潜力
水资源开发利用程度的主要指标为水资源开发利用率。水资源开发利用率指供水量占水资源量的百分比。2009年~2013年分析范围内当地水资源供水量,除2012年外,其余年份呈缓慢下降趋势,2013年当地水资源供水量为13914×104m3,占当地水资源可利用量的74%,开发利用率为32%。
水资源开发利用潜力,是流域或区域水资源国民经济可利用量与现状供水量之差部分。经计算分析范围内,当地水资源开发利用潜力为4884×104m3,占当地水资源可利用量的26%,当地水资源开发利用潜力不大。计算成果见表3。
5.2 过境水资源开发利用潜力
5.2.1 过境水资源可利用量
从分析范围内过境水量来看总量较丰富,为829000×104m3,但现状水质一般为Ⅲ、Ⅳ类,加之水面高程低、丰枯变化大,大规模利用难度大。过境水资源可利用量为86200×104m3/a。
5.2.2 过境水资源开发利用程度及潜力
过境水主要仅为沿江工业、生活分散取水,取水规模均不大,现状年2013年,分析范围内过境水资源利用量为14646×104m3,仅占过境水量的1.8%、占过境水可利用量的17%。过境水资源开发利用潜力为71554×104m3/a,占当地水资源可利用量的83%,过境水资源开发利用潜力较大。详见表3。
表3 分析范围内现状年2013年水资源开发利用潜力计算表单位:万立方米
5.3 跨流域调水开发利用潜力
2020年以后,分析范围主水源来自向家坝水电站金沙江引水,根据引水工程总体方案,每年设计引水流量3.2m3/s,年供水量1.01×108m3。
5.4 节水潜力
5.4.1 城镇用水节水潜力
分析范围城镇部分管网铺设年代久远,管材较差,爆管和漏水现象时有发生,2013年城区管网总体漏失率为17.0%。供水区的管网损失率应该控制到10%以内,同时应加强节水意识宣传,促进高效用水。
5.4.2 工业节水潜力
根据内江市水资源管理用水效率控制指标红线,2015年万元工业增加值用水量比2010年下降23%。因此,工业节水有一定的潜力。
5.4.3 农业节水潜力
现状年分析范围内农田灌溉水有效利用系数为0.44,根据内江市水资源管理用水效率控制指标红线,2015年农田灌溉水有效利用系数为0.47。因此,农业节水有一定的潜力。
5.5 用水总量控制指标红线
2014年7月,内江市人民政府办公室下达了分析范围内各计算分区“水资源管理三条红线”指标,2015年、2020年、2030年分析范围内,用水总量控制指标红线分别为30700×104m3、38200× 104m3、41800×104m3。2013年分析范围内总用水量28560×104m3,低于用水总量控制指标红线。因此,分析范围内新增取水有一定的潜力。
分析范围内属于极度缺水地区。为此,必须坚持开源节流并举,把节流放在首位的方针,实现以提高供用水效率为核心的水资源优化配置,以水资源的可持续利用来保障经济社会的可持续发展。
在水资源配置时,优质的金沙江水主要用于生活,易受污染的沱江水主要用于工业、农业及它对水质要求不高的行业。