南阳市水资源承载能力现状评价

张国辉，周彦林，任晓蕾，郭晓丽

（1.河南灵捷水利勘测设计研究有限公司，河南南阳 473003；2.开封黄河河务局，河南开封 475001；3.南阳市水利建筑勘测设计院，河南南阳 473003）

0 引言

水资源承载能力是指在可预见的时期内，在满足河道内生态环境用水和保护生态环境的前提下， 综合考虑来水情况、工况条件、用水需求等因素时，水资源承载经济社会持续发展的最大负荷［1-2］。 水资源承载能力的制约因素包括水资源条件、 经济社会发展规模及结构、科学技术等，其中水资源条件起主导作用［3］。

南阳市水资源较为短缺，开发利用也不尽合理，开展全市水资源承载能力现状评价， 可以明确区域水资源承载能力基线和水资源开发利用的上限［4］，以便及时调控水资源开发利用和调整经济社会发展战略。 这些工作对于保障区域经济社会可持续发展具有重要意义。

1 区域概况

南阳市位于河南省西南部，是河南省面积最大、人口最多的省辖市，现辖10 县2 区（不含邓州市，下同），总面积为24 139 km2，分属长江、淮河两大流域，其中长江流域面积为21 412 km2，淮河流域面积为2 727 km2。 该区主要河流有唐河、白河、丹江、淮河、湍河、刁河、老灌河等。

南阳市地形具有东西地貌过渡的特点，山区、岗丘、 平原面积分别占全市总面积的60.8%、18.4%、20.8%。 山区主要分布在西部和北部的淅川、西峡、内乡、南召、方城以及东部的桐柏等县；平原区主要分布在中部和南部的社旗、唐河、新野、卧龙和宛城等县区；丘陵地带介于山地和平原之间，主要分布在南阳盆地的西部、北部边缘。

截至2018 年底，南阳市总人口1 018.77 万人，常住人口866.51 万人，其中城镇人口406.23 万人，城镇化率为46.88%。 2018 年，全市生产总值为3 136.85 亿元，三大产业所占比例分别为13.9%、42.2%、44.0%。

2 水资源及其开发利用状况

2.1 水资源量分析

根据第三次全国水资源调查评价的有关成果，南阳市多年平均降水量为824.3 mm （1956～2016 年系列， 下同）， 其中， 桐柏县年平均降水量最高，为988.5 mm，镇平县年平均降水量最低，为721.4 mm。全市多年平均地表水资源量为57.46 亿m3， 折合径流深为238.0 mm（径流深最高的是桐柏县，为364.4 mm，最低的是卧龙区，为153.2 mm）；多年平均地下水资源量为23.60 亿m3， 其中山丘区地下水资源量为18.18 亿m3，平原区地下水资源量为5.426 亿m3。

全市多年平均水资源总量为64.48 亿m3，人均水资源量为632.9 m3。 其中，西峡县人均水资源量最高，为1 867.8 m3；南召县、桐柏县次之，分别为1 534.7 m3、1 521.2 m3； 淅川、 内乡、 方城人均水资源量在500～1 000 m3之间； 其余各县区人均水资源量均在500 m3以下。按照耕地面积计算，全市耕地亩均水资源量为486.1 m3， 高于河南省亩均水资源量（373 m3），约为全国亩均水资源量（约1 400 m3）的1／3。南阳市各县区水资源状况如表1 所示。

2.2 水资源开发利用分析

2.2.1 水利工程情况

根据水利年报，截至2018 年底，南阳市已建成水库482 座，总库容为25.48 亿m3。 其中，大型水库2 座，中型水库24 座，小型水库456 座。 此外，建成塘坝1.60 万座、窖池0.69 万座，共有规模以上机电井6.8 万眼。

2.2.2 供水情况

根据南阳市水资源公报，2014～2018 年，全市各类供水工程平均每年总供水量为17.72 亿m3， 其中地表水源供水量为5.40 亿m3，占总供水量的30.5%；地下水源供水量为12.32 亿m3，占总供水量的69.5%；其他水源（污水处理回用）供水量为0.0517 亿m3，占总供水量的0.03%。 从供水比例上看，南阳市地下水利用比例偏高，地表水利用比例较低，再生水利用严重不足。

2.2.3 用水情况

2014～2018 年，全市平均每年用水总量为17.72亿m3，其中农业用水为10.47 亿m3，占总用水量的59.1%； 工业用水为3.76 亿m3， 占总用水量的21.2%； 生活用水为3.27 亿m3， 占总用水量的18.5%；生态环境用水为0.22 亿m3，占总用水量的1.3%。 从用水结构上看，农业用水最多，其次为工业和生活用水，生态环境用水最少。

2.2.4 用水效率

2018 年全市万元GDP 用水量（当年价，下同）为47.1 m3，高于河南省平均水平（36.7 m3）；灌溉水利用系数约为0.57，低于全省平均值0.611；万元工业增加值用水量为31.5 m3（含火电），高于全省平均水平（25.9 m3）。从主要用水指标看，南阳市用水效率低于全省平均水平。

3 水资源承载状况评价

3.1 评价方法选取

水资源承载能力评价涉及水资源、生态、环境、经济、社会等因素，是一个复杂系统，目前尚无统一的评价方法和指标体系［5］。 本次评价根据2016 年颁发的《全国水资源承载能力监测预警技术大纲（修订稿）》（以下简称《技术大纲》）等有关规定，结合南阳市实际情况，以2018 年为现状水平年，主要从水量要素角度进行水资源承载能力评价。

《技术大纲》给出的水资源承载能力评价方法为经验估算法，其计算相对简单、便于操作，也易理解［6］。根据《技术大纲》要求，本次水资源评价将水资源承载状态划分为严重超载、超载、临界状态和不超载4 种状态，先按照现状年用水总量、地下水开采量等水量要素进行单指标评价，再进行综合判断［1］。 为使各县区承载能力评价结论更加贴合实际，在《技术大纲》提出的用水总量、地下水开采量2 项水量指标的基础上，将本地地表水利用率（采用本地地表水实际供水量与地表水水资源量的比值）纳入水量要素。

3.2 评价标准

3.2.1 单指标评价

（1）用水总量指标。 若W 为用水总量，W0为用水总量控制指标，当W≥1.2W0时，为严重超载状态；当W0≤W＜1.2W0时，为超载状态；当0.9W0≤W＜W0时，为临界状态；当W＜0.9W0时，为不超载状态。

（2）地下水开发利用指标。 若G 为实际地下水开采量，G0为地下水可开采量，当G≥1.2G0时，为严重超载状态； 当G0≤G＜1.2G0时， 为超载状态；当0.9G0≤G＜G0时，为临界状态；当G＜0.9G0时，为不超载状态［2］，但有超采区的视为超载状态。

表1 南阳市下属各行政区水资源状况Tab.1 Water resources status of each district of Nanjing city

（3）本地地表水利用率指标。 参考有关文献，北方地区中小河流地表水可利用率为30%～50%、南方地区中小河流地表水可利用率为25%～35%［1］。 为便于分析，结合南阳跨南北方分界的实际，设定本地地表水开发利用率小于25%时为不超载状态，在25%～35%之间时为临界状态， 在35%～50%时为超载状态，大于50%时为严重超载状态。

3.2.2 综合评价

在单项指标评价基础上，按照“短板理论”进行承载能力综合评价［2］。 即，根据最不利的评价指标，确定水资源承载状态。 如最不利的评价指标为严重超载状态，则综合评价结果为严重超载状态。

3.3 用水总量指标的承载状况评价

根据《南阳市水利局关于印发南阳市“十三五”水资源管理“三条红线”年度控制目标的函》（宛水政〔2016〕93 号），南阳市2018 年用水总量控制目标为25.019 9 亿m3。以此为基础，对相关行政区的水资源承载能力进行评价。

2018 年，南阳市总用水量为18.86 亿m3（其中农业用水11.07 亿m3，工业用水3.76 亿m3，生活用水2.91 亿m3，生态环境用水1.12 亿m3），小于用水总量控制目标25.019 9 亿m3。 所以，全市用水总量状态为不超载。 南阳市各县区基于用水总量指标的水资源承载状况如表2 所示。

表2 2018 年南阳市各县区基于用水总量指标的水资源承载能力评价结果Tab.2 Carrying status evaluation result of the total water index of each county and district of Nanjing city in 2018

3.4 地下水开采量指标的承载状况评价

由于山丘区地下水资源与地表水资源基本是重复的，所以地下水开采量可视为地表水开发量，故本文仅对平原区地下水开采量进行分析。

《南阳市水资源综合规划》及《南阳市水资源调查评价》成果显示，全市平原区浅层地下水可开采量为5.51 亿m3。 以此为地下水开采控制指标。

根据水资源公报，2018 年， 南阳市地下水总供水量为11.98 亿m3， 其中平原区地下水供水量为6.07 亿m3。 平原区地下水可开采量为5.51 亿m3，G／G0＝1.1，所以整体为超载状态。根据河南省水利厅2014 年对全省地下水超采区的划定，新野县城市规划区、唐河县西南部（黑龙镇、龙潭乡、苍台乡、湖阳镇）为浅层地下水超采区，面积为218 km2。经综合分析，宛城、卧龙、新野县3 个县区地下水开采量指标G≥1.2G0，为严重超载状态；社旗县地下水开采量指标G≥G0且小于1.2G0，为超载状态；唐河县有超采区，为超载状态；其余7 个县为不超载状态。 南阳市各县区地下水开采量指标的承载状况如表3 所示。

3.5 本地地表水开发利用承载状况评价

2018 年，南阳市本地地表水开发利用程度评价结果如表4 所示。

由表4 可知，2018 年各县区本地地表水利用率为5%～19%，均不超载。这说明，南阳市本地地表水开发利用尚存在不足，需加大地表水利用工程的建设。

3.6 水资源承载能力总体评价

从用水总量分析， 南阳市总体为不超载状态，除西峡县处于临界状态外，其余各县区均为不超载状态。就地下水开采量而言， 全市整体为超载状态， 其中宛城、卧龙、新野县为严重超载状态，社旗县、唐河县为超载状态，其余各地县为不超载状态。从本地地表水开发利用程度来看，全市及各县区均为不超载状态。

表3 南阳市平原区基于开采量指标的水资源承载能力评价结果Tab.3 Carrying status evaluation result of the amount of groundwater mining of Pingyuan district of Nanjing city

表4 2018 年南阳市本地地表水开发利用程度评价结果Tab.4 Evaluation result of degree of development and utilization of the local surface water of Nanjing city in 2018

综合上述指标，由于地下水存在超采，所以南阳市总体水资源承载能力现状评价为超载状态，其中宛城、卧龙、新野县为严重超载状态，社旗县、唐河县为超载状态，其余各县区为不超载状态。 西峡县按现行用水总量指标评价应为临界状态，但考虑到其地表水利用比例较低，而“三条红线”分配水量指标偏小，整体评价为不超载较为合适。 南阳市各县区水资源承载能力总体评价结果如表5 所示。

4 超载成因分析及有关建议

4.1 超载成因分析

根据水资源承载状况评价结果， 南阳市地下水存在超采现象，其原因主要包括以下2 个方面。 （1）现状年，部分地表水源替代工程未能充分发挥效益，为保障经济社会的发展，部分区域超量利用地下水。（2）近年来，降水量偏少，全市大中小型水库蓄水量大幅减少，地表可供水量也明显减少，且部分区域地表水水质较差，难以有效利用，地下水也就成为重要的应急抗旱供水水源。

4.2 有关建议

针对南阳市部分县区水资源开发利用存在的问题，笔者谨提出如下几条建议。 （1）建议加大地表水供水工程建设， 尤其是扩大南水北调中线工程供水范围；加强地下水压采工作，逐步改善地下水超载状态。（2）部分县区现行的用水总量“三条红线”指标与实际用水需求存在一定冲突， 建议结合各县区水资源条件、 经济社会发展实际和水利工程建设规划情况，进行适当调整。（3）强化农业、工业和城镇生活节水，进一步提高水资源利用效率。 （4）合理控制经济社会发展规模和用水量， 促进水资源与人口经济均衡协调发展。

表5 南阳市各县区水资源承载能力总体评价结果Tab.5 Comprehensive evaluation result of water recourses carrying capacity of each county and district of Nanjing city

5 结语

本文根据2016 年颁布的《全国水资源承载能力监测预警技术大纲（修订稿）》中提出的有关方法，从水量要素对南阳市水资源承载能力进行初步评价，得出如下结论： 南阳市现状水资源承载能力总体为超载状态，其中宛城、卧龙、新野县3 个县区为严重超载状态，社旗县、唐河县为超载状态，其余各县区为不超载状态。鉴于水资源系统的复杂性，有关承载力计算方法还在发展完善。