沁河分区水资源开发利用探讨

刘志鹏

（山西省水利水电科学研究院，山西 太原 030002）

1 概况

沁河流经晋、豫两省，是黄河的一级支流。沁河发源于长治市沁源县霍山东麓的二郎神沟，在太岳山崇山峻岭间蜿蜒南下，穿越临汾市安泽县，在沁水县官亭圪堆附近进入晋城市，经阳城县至泽州县拴驴泉附近流入河南省，由河南省济源市五龙口出太行山，至武陟县南贾村汇入黄河。沁河分区，是指从沁河源头至晋豫交界处的分区范围。包括长治市的长子县、沁源县、屯留县、长治县，临汾市的浮山县、安泽县、古县、翼城县，晋城市的城区、泽州县、沁水县、阳城县、高平市，分区面积9 433 km2。

2 水资源现状分析

2.1 现状供水量

2014年沁河分区的总供水量为1.914 3亿m3，其中新鲜水供水量为1.758 6亿m3，分区按水源分类供水量见表1。

表1 2014年沁河分区按水源分类供水量 单位：万m3

2.2 现状用水量

2014年沁河分区的总用水量为1.914 3亿m3，其中地下水用水量为0.789 3亿m3，行业用途分类用水量见表2。

表2 2014年沁河分区按行业用途分类用水量 单位：万m3

2.3 现状用水水平分析

沁河分区现状用水水平分析，主要采取人均用水量、万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、农田灌溉亩均用水量和人均生活用水量等指标来反映沁河分区的现状用水情况，见表3。

表3 2014年沁河分区现状用水情况表

2.4 社会经济发展需水预测

根据长治、临汾、晋城市及有关县（市、区）国民经济和社会发展“十三五”规划，沁河分区2015—2020年自然人口增长率控制在5‰；2021—2030年自然人口增长率控制在4‰。2015—2020年第一产业增长率控制在4%，工业增长率控制在8%，建筑业增长率控制在10%，第三产业增长率控制在15%；2021—2030年第一产业增长率控制在3%，工业增长率控制在7%，建筑业增长率控制在8%，第三产业增长率控制在12%。通过对各部门进行需水预测，沁河分区2020年总需水量为2.446 6亿m3，2030年总需水量为3.577 8亿m3，分区现状及不同水平年需水预测成果见表4。

3 可供水量预测及节水潜力分析

沁河分区人均水资源占有量为1 351 m3，在我省属于相对富水区，2014年人均供水量224 m3，较全省196 m3的用水水平要高一些，但我省是全国缺水大省。沁河分区水资源利用程度仅20.02%，属工程型缺水区域。

表4 沁河分区现状及不同水平年需水预测成果表 单位：万m3

3.1 可供水量预测

地表水可供水量。在沁河分区水源建设的总体布局中，除已在建的张峰水库及其配套供水设施外，还将新建湾则水电站等蓄水工程以及多项引水工程、提水工程。预计到2030年，地表水新增可供水量为3.187 8亿m3。

地下水可供水量。根据地下水保护原则，今后不再增加地下水供水量，按现状0.789 3亿m3作为地下水可供水量进行预测。

污水处理回用量。2014年沁河分区污水处理回用总量为2 839万m3，应不断加大污水回用的力度。预计到2030年，污水处理回用量将达到2 638万m3。

经对地表、地下水源供水能力以及污水处理回用量进行分析，到2030年总供水量为5.210 2亿m3，沁河分区不同规划水平年可供水量见表5。

表5 沁河分区水资源可供水量成果表 单位：万m3

3.2 节水潜力分析

建设好包括张峰水库等一批大中型水库调蓄工程是解决沁河分区工程性缺水的重要基础，而建设节水型社会则是解决沁河分区日趋严重的资源性缺水的根本出路。根据对沁河分区各行业节水潜力的分析，在有效挖掘现状供水潜力的前提下，到2020年总节水潜力为2 217万m3，到2030年总节水潜力为3 817万m3，沁河分区节水潜力分析见表6。

表6 沁河分区年节水潜力分析 单位：万m3

4 供需平衡分析

为充分揭示沁河分区在未来规划水平年，水资源供需平衡态势及存在问题，明晰节水型社会建设的方向，采用“三次平衡分析”的方法，对沁河分区不同规划水平年的供需平衡情势进行剖析。

根据不同水平年的需水预测、供水预测以及节水潜力分析的成果，对不同水平年进行供需平衡分析。供需平衡分析分为三次平衡，一次平衡为现状供水能力与需水预测成果的平衡，其目的是通过现状供水能力与国民经济发展后的需水量进行平衡分析，定量分析未来的供需状况，找出供需缺口，为水利工程的合理布局提供有力支持。二次平衡为现状供水能力在充分挖掘节水潜力的条件下与需水预测成果的平衡，系统展示区域发展与水资源供给之间的深层次矛盾。三次平衡是通过合理布局水利工程所增加的供水量与需水预测成果的平衡，在水资源合理开发利用的前提下使供需基本达到平衡。

4.1 一次平衡

通过对现状年分析，2014年相当于平水年份，故将现状年地表水供水量作为50%年份的供水量进行供需平衡分析，地下水可供水量以现状年供水量进行计算，其他水源供水量按现状供水量进行计算。一次平衡成果见表7。

表7 沁河分区一次平衡成果表 单位：万m3

由表7看出：沁河分区可供水量为1.914 3亿m3，2020年需水量为2.446 6亿m3，缺水量为0.532 3亿m3；2030年需水量为3.577 8亿m3，缺水量为1.663 5亿m3。

4.2 二次平衡

根据一次平衡的结果，以现状年供水量为基础，根据规划水平年的用水水平对现状用水水平进行用水潜力挖掘，在不增加供水量的基础上对规划水平年水资源进行二次供需平衡分析，二次平衡成果见表8。

由表8看出：沁河分区可供水量为1.914 3亿m3，2020年有效节水潜力可挖掘量为0.2217亿m3，需水量为2.446 6亿m3，缺水量为0.310 6亿m3；2030年有效节水潜力可挖掘量为0.381 7亿m3，需水量为3.577 8亿m3，缺水量为1.281 8亿m3。

4.3 三次平衡

根据二次平衡的结果，现状年供水能力在有效挖潜的条件下，仍不能满足未来规划水平年的用水需求，因此需要进行水利工程项目规划分析，并根据水利工程的规划供水能力进行三次供需平衡分析，三次平衡成果见表9。

表8 沁河分区二次平衡成果表 单位：万m3

表9 沁河分区三次平衡成果表 单位：万m3

由表9看出：2020年需水量为2.446 6亿m3，供水能力为3.667 3亿m3；2030年需水量为3.577 8亿m3，供水能力为5.210 2亿m3。由此说明通过水利工程的合理布局，到2030年沁河分区水资源供水能力能够满足需水的要求。

5 结论

通过对沁河分区水资源进行供需平衡分析，2020年需水量为2.446 6亿m3，供水量为3.667 3亿m3，余水量为1.220 7亿m3；2030年需水量为3.5778亿m3，供水量为5.210 2亿m3，余水量为1.632 4亿m3。沁河分区水资源利用程度仅20.02%，属工程型缺水区域，开发利用潜力较大。在今后一个时期，应当加大对水资源的合理开发利用，严格遵守“三条红线”的要求，促进国民经济持续健康发展。