考虑外调水的渭南市渭北旱塬区供水保障研究

高　晨　刘登峰　师小雨

（西安理工大学水利水电学院，西北旱区生态工程国家重点实验室陕西西安710048）

考虑外调水的渭南市渭北旱塬区供水保障研究

高晨刘登峰师小雨

（西安理工大学水利水电学院，西北旱区生态工程国家重点实验室陕西西安710048）

陕西省渭南市属资源性缺水区，而处于渭北旱塬区域的5县缺水形势更为突出。为给该区域的水资源管理提供决策依据改善水资源供需形势，进行了该区域的供水保障研究。以2013年为现状年分析了现状年的供水量、用水量和用水水平，以2020年和2030年为规划年进行需水量预测和可供水量预测，完成了考虑外调水供水的水资源分量分质配置，提出了针对性的保障措施。该研究对实现渭北旱塬区域水资源的可持续利用和社会经济及生态环境的可持续发展具有参考价值。

渭南市；需水预测；供水预测；外调水；水资源配置

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当今水资源短缺、水污染严重和水资源浪费造成的水危机已成为人类社会发展的制约因素。渭南市是“大关中经济区”重要城市，这就要求有水资源来支持经济和社会的可持续发展。但渭北旱塬是水资源供给的薄弱地区，水资源短缺的问题在一定程度上制约了经济社会的可持续发展，迫切需要全面深入地开展水资源开发利用的基础研究。使用外调水是资源性缺水区域供水保障的一个重要途径，不少学者进行了相关研究。2005年李景海等根据水资源“三次平衡”的配置思想，得出外调水工程对于解决区域的水资源短缺问题至关重要［1］。2007年秦大庸等优化配置当地水和外调水，协调各用水部门的关系，进行了区域节水型社会建设研究［2］。2013年，李文忠等确定缺水量后，通过新建、改造水利工程，增加外调水，实现了本地水和外调水联合配置［3］。黄强研究了陕西省南水北调工程受水区的水资源优化配置，分析了2020年和2030年的配置结果，其中包括了外调水向渭南市供水［4］。水资源配置中常按照不同行业用水保证率进行配水。畅建霞等［5］根据引汉济渭工程配水区51年逐旬计算结果，统计出2020规划水平年调水与不调水情况下灌溉、工业和生态保证率。杨丽美［6］考虑各用水部门的用水保证率，并按照分质供水的配置原则，得出天津市规划水平年水资源供需平衡结果。本文基于不同行业用水保证率的分量分质配置原则，考虑跨流域调水，利用与各部门相适应的不同保证率进行渭南市渭北旱塬区规划水平年的水资源配置。

1　渭南市渭北旱塬区概况

渭北旱塬位于黄土高原南端，地势平坦，土壤肥沃，基本地貌类型是河流阶地和黄土台塬。属暖温带半湿润半干旱气候区，多年平均降雨量530mm～565mm，多年平均气温11℃～13.5℃。规划区内较大的河流有黄河、渭河、洛河，都属于黄河水系。按照国家《地表水环境质量标准》［7］（GB3838-2002），渭河、洛河流域地表水总体呈有机物污染，重金属污染次之。地下潜水和基岩裂隙水均为无色无臭、透明的低矿化水，矿化度一般不高于2g/L。地下水水质总体良好。

根据《陕西省统计年鉴》［8］及《渭南统计年鉴》［9］等，区域包括合阳、澄城、蒲城、白水、富平5县，辖4个街道、57个乡镇，总面积6360.6km2。截止2013年底，常住人口共260.52万人，其中，农村人口占总人口64.5%。生产总值474.06亿元，境内有效灌溉面积193.36万亩，工业增加值225.98亿元。各行政分区水资源可利用量见表1。

2　现状年水资源开发利用情况

2.1现状年供水量

研究区境内水资源开发利用现状包括供水状况、供水水源状况、供水工程、各用水部门用水状况等多方面情况。供水水源分当地地表水、地下水、未来的跨流域调水、跨流域供水和污水处理回用等6种。2013年底，区域内地表水工程供水占总供水量的71.88%，地下水工程供水占29.12%，污水处理回用和集雨利用占0.0015%。2013年的实际供水量见表2。

2.2现状年用水量

2013年，渭北旱塬区渭南境内总用水量为71286万m3，其中，地下水20745万m3，占总水量的29.1%。农田灌溉总用水量51084万m3，占总水量的71.66%；林牧渔蓄总用水量7506万m3，占总水量的10.53%；工业总用水量5694万m3，占总水量的7.96%；城镇公共用水量459万m3，占总水量的0.64%；居民生活用水量6357万m3，占总水量的8.92%；生态环境用水量186万m3，占总水量的0.26%。

表1　水资源可利用量统计表

2.3现状年用水水平分析

对2013年用水情况进行统计并分析计算得到详细用水情况，见表3。城镇和农村人均日用水量低于全国平均水平，但仍然还有节水潜力。生产用水的节水水平还可以继续提高。

表2　2013年实际供水量表（单位：万m3）

表3　各县现状年用水情况表

表4　渭南市需水量预测成果表（单位：万m3）

表5　渭南市可供水量预测成果表（单位：万m3）

3　供需水量预测

3.1需水量预测

采用分产业预测方法［10］及用水定额法，区分生活用水、生产用水和生态用水等不同类别，研究不同产业用水变化规律，对未来用水目标进行预测。

根据各县水中长期规划，需水预测按生活、生产、生态需水量3大类进行预测：生活用水分为城镇生活和农村生活；生产用水分为第一产业、第二产业（工业和建筑业）和第三产业；生态用水包括公共绿地需水量和城市道路浇洒需水量。随着人口增长和城镇化率的提高，居民生活用水将呈上升趋势；随着农业节水措施和种植结构优化，农业用水量将有所减少；资源节约型社会的建立，使万元工业增加值用水量有所减少，但由于工业的快速发展，工业用水量将大幅增长；随着环境友好型社会的建立，生态环境用水量将有较大增加。

3.2可供水量预测

2020规划年一般干旱年可供水总量为14.1亿m3，特别干旱年可供水13.8亿m3；2030年一般干旱年可供水总量为14.3亿m3，特别干旱年可供水13.96亿m3。预测成果见表5。

4　水资源配置研究

4.1水资源配置的思路

在水资源总体规划与管理过程中，应针对渭北旱塬地区的实际情况和国家政策，充分协调水与社会、经济、生态、环境等要素的关系，提高水资源与之相适应的匹配程度，实现水资源合理利用，促进社会经济可持续发展。

配置原则：实现水量水质统一配置［11］，地表水地下水联合供水，分部门分行业科学配水。

供水顺序：优先利用雨污水回用水量，其次充分利用当地引水及调蓄工程水量，再利用重点调水工程引汉济渭水量和当地地下水量。回用水首先满足生态供水，其余用于农业或工业。优质地表水和地下水优先供给居民生活用水。混合供水区优先利用地表水，进而运用地下水，互补余缺。

4.2考虑外调水的水资源配置

在推荐方案基础上，进一步考虑增加外调水供水，以缓解用水压力。根据水资源配置原则和方案设置方法，经多次供需模拟计算，得到最终的水资源配置成果，见表6、表7。渭南市在2020年和2030年，分别有不同程度的调水，在外调水方案下，各县缺水率2020年控制在10%以内，2030年控制在30%以内，区域的缺水情况明显改善。

表6　渭北旱塬2020年水资源配置结果表（加外调水方案）（单位：万m3）

续表6渭北旱塬2020年水资源配置结果表（加外调水方案）（单位：万m3）

5　建议

渭南市两个缺水县为澄城县和富平县。根据两县实际情况，从以下三个方面提出水资源保障措施：

（1）跨流域调水。通过水利工程措施改变水资源的天然时空分布以适应社会生产的需水要求。澄城县现阶段客水主要有石堡川灌区和抽黄灌区。境外客水引汉济渭工程将向富平每年配水3000万m3。增加外调水量是一条可行途径。

（2）各行业的节水措施及对现有供水工程优化调配。生活方面，加强城乡人饮水工程建设，加强对城镇生活用水管理，减少输水管网漏失率；工业方面，调整工业结构和布局，加快工业节水工程建设，提高用水重复利用率和利用效率，加大污水处理率；农业方面，加快农田水利设施基础建设，加强灌溉用水管理，建设节水灌溉工程，提高渠系水利用系数和田间水利用效率。

（3）污水的回用、资源化以及雨水的直接利用。污水回用是实现水资源供需平衡的重要途径。加强雨水等各种水源的联合供水，做到一水多用、优水优用，将提高水资源的利用效率。

表7　渭北旱塬2030年水资源配置结果表（加外调水方案）（单位：万m3）

续表7渭北旱塬2030年水资源配置结果表（加外调水方案）（单位：万m3）

6　结语

本研究分析了渭南市渭北旱塬区2013现状年的水资源开发利用情况，城镇和农村的人均日用水量还有节水潜力，生产用水节水水平还可以继续提高。对2020年和2030年规划年进行了需水量预测和可供水量预测，基于分质分量原则进行了考虑外调水的水资源配置。结果显示，在规划水平年大部分县的需水量可以满足，但是部分县仍然缺水，还需要进一步采取水资源保障措施。该结果将为渭南市渭北旱塬区域的水资源开发利用和社会经济发展提供指导建议。陕西水利

［1］李景海，谢新民，杨全明.基于规则的安阳市研究区水资源合理配置方案分析［J］.中国水利水电科学研究院学报，2005，3（1）: 55-60.

［2］秦大庸，严登华，靖娟.水资源供需平衡分析在沈阳区域的应用探讨［J］.中国水利，2007，（3）:31-33.

［3］李文忠，胥书亭，潘国强，等.基于三次平衡的焦作市水资源优化配置研究［J］.水电能源科学，2013，31（7）:24-28.

［4］黄强.陕西省南水北调受水区水资源优化配置研究［J］.中国水利，2013，（22）: 21-22.

［5］畅建霞，姜瑾.引汉济渭调水工程水资源配置研究［J］.自然资源学报，2001，26（1）: 110-117.

［6］杨丽美.天津市水资源配置方案评价研究［M］.天津:天津大学，2007.25-44.

［7］国家环境保护总局.地表水环境质量标准［S］.北京：中国环境科学出版社，2002.

［8］陕西省统计局.陕西省统计年鉴2013［G］.北京：中国统计出版社，2013.

［9］渭南市统计局.渭南市统计年鉴2013［G］.北京：中国统计出版社，2013.

［10］王海峰，贺毅，庞靖鹏，等.需水预测方法及存在问题研究［J］.水利发展研究，2009.3:19-24.

［11］张俊栋，刘文利，赵凤琴，等.唐山市水资源合理配置研究［J］.工业安全与环保，2009，35（4）:58-60.

（责任编辑：唐红云）

国家自然科学基金（51309188）；水利部公益性行业科研专项经费项目（201501058）；陕西省水利科技计划项目