彬州市2030年水资源供需平衡分析

张琳娜

（咸阳市彬州市水资源工作站,陕西 彬州 713500）

彬州市属陇东黄土高原东南塬梁丘陵沟壑区,境内拥有丰富的煤炭资源和煤炭储量,长期以来,由于水资源的短缺和开发不足,严重影响和制约着县域国民经济的发展。为了及早确定今后水资源开发利用的措施、方式及可利用的水源,对水资源进行合理配置,本文对2030 年水资源供需情况进行分析。

1 概况

彬州市境内有大小沟道4089 条,其中,1 km以上河流171条,大于50 km2的河流有10 条。多年平均降水量588.5 mm。全市共有13 个镇人口38.55 万人,根据《彬州市国民经济和社会发展第十四个五年规划》,彬州市总人口的自然增长率控制在5‰,预测2030年全市总人口为40.52万人。根据水资源分布区域特点,将全市分为北部高原沟壑区、泾河川道区、南部梁峁沟壑区和南部丘陵水源涵养区进行水资源分析。

2 需水预测

2.1 经济社会需水预测

根据人口预测成果,分别预测城镇生活和农村生活需水量。推荐方案城镇生活定额基本方案100 L/（d·人）,农村生活定额60 L/（d·人）,预测彬州市2030水平年全县城镇生活需水量为1035万m3；农村生活需水量为266万m3。

2.2 工业需水预测

工业需水预测按高用水工业、一般工业、第三产业及火电工业等分为4类。其中,高用水工业和一般工业属于第二产业,第三产业还包括了建筑业。工业、第三产业需水采用万元产值需水量法进行预测,火电行业需水依据装机容量预测。2020年已建成2×600 MW+3×1000 MW和2×600 MW+6×1000 MW机组运行。工业用水定额是在现状用水水平的基础上,按不同水平年工业行业结构情况,分析预测设备更新,用水工艺技术提高后的水重复利用率。按照规划水平年工业发展指标和万元产值用水定额,分别对火电工业、高用水工业、一般工业、第三产业及建筑业不同水平年的需水量进行预测计算。经计算,推荐方案下2020 年全县工业总需水量为5072 万m3,2030年全县工业总需水量为6423 万m3。

2.3 农业需水预测

彬州市地貌为典型的黄土高原塬梁沟壑区,特殊的地貌特征和干旱少雨的水资源条件决定了该地区灌溉面积少,进一步发展灌溉面积潜力不大。对近年来农业有效灌溉面积和林牧鱼面积采用《彬州市统计年鉴》资料进行统计,灌溉农作物主要为粮食和果园。2020年及2030年有效灌溉面积按6.9万亩考虑。农业需水主要包括农田灌溉及林牧渔需水两部分。根据彬州市农业产业现状主要考虑农田灌溉需水预测与果园灌溉需水。各水平年灌溉定额以现状灌溉用水分析定额为依据,并适当参考《咸阳市水资源规划》《陕西省泾河流域综合规划报告》中采用的定额成果,彬州市2030年,50%保证率下,农田灌溉定额150 m3/亩,果园灌溉定额70 m3/亩。75%保证率下,农田灌溉定额170 m3/亩,果园灌溉定额80 m3/亩。彬州市2030年,耕地有效灌溉面积41986亩,林果地有效灌溉面积27014亩。经计算,推荐方案下2030年全县50%保证率农业总需水量约为819万m3,75%保证率农业总需水量约为930万m3。

2.4 生态环境需水量预测

生态环境需水指河道外生态环境需水量,包括美化城市景观用水、生态环境建设用水等。根据实际调研,区域生态环境用水量不大,主要为县城城区和乡镇政府所在地的绿化用水。参照近几年彬州市的环境生态用水量预测各水资源分区生态环境需水量。规划年2020 年全县生态环境用水量为34 万m3, 2030 年全县生态环境用水量为44万m3。

2.5 总需水量

综合彬州市生活、工业、农林、第三产业、建筑及生态的需水量预测结果,基本方案50%保证率远期规划年2030年需水量为9134万m3,75%保证率需水量为9248万m3；推荐方案50%保证率远期规划年2030年需水量为8098万m3,75%保证率需水量为8209万m3。 彬州市水资源分区需水量预测汇总见表1。

表1 彬州市水资源分区需水量预测汇总表（推荐方案）

3 供水预测

3.1 可供水量预测的原则与方法

（1）各水平年可供水量包括地表水、地下水、其它水源可供水量。其中地表水可供水量中包含蓄水、引水、提水工程供水量,地下水包括机井、土井等工程,其他水源可供水量包括雨水集蓄工程可供水量、污水处理再利用等。

（2）地表水供水工程可供水量预测按50%、75%两种水文代表年进行计算。其中,中型水库根据设计资料计算确定,得出不同保证率的供水量。小型水库和塘坝采用兴利库容乘复蓄系数法估算,结合对多年供水量的调查确定其可供水量。

（3）地下水由于其运动交替速度较缓慢,因此可供水量预测不分代表年,采用多年平均值。

（4）将地表水不同代表年的可供水量分别与地下水可供水量、其他水源可供水量相加共同组成区域的50%、75%两种代表年可供水量。

3.2 供水工程

彬州市供水工程以地表水为主,主要是提水工程、蓄水工程和引水工程。提水工程主要由沿河、沟、池塘的泵站提水为主,工程数量多、规模小、配套设施不完善,供水保证率低,供水量不稳定；蓄水工程中的骨干水库供水规模较小,供水能力小。地下水供水主要由沿河阶地的浅层井供水为主,在塬区农村生活取水困难的区域也有很多小型的浅层机电井供水,其供水量很小量。

（1）彬州市蓄水工程有李家川、太峪、弥家河、红岩河水库四座主要蓄水工程,总库容902 万m3,50%代表年可供水量835 万m3,75%代表年可供水量768 万m3,现状年实际供水量754.9 万m3；另外还有西沟、新庄、四郎池、南沟等小（二）型水库及淤地坝26 座等水利工程。

（2）引提水工程主要指从河道内提引的河道基流量。截至2018 年底,全县共有各类引水工程143 处,主要有彬惠渠、城关自流、义门自流、太峪自流 等引水工程设施,基本用于农业灌溉,年设计供水能力530 万m3,2018 年实际年引水量510.1万m3。

彬惠渠是彬州市千亩以上仅有引水工程,设计灌溉面积5000 亩,干子渠总长1900 多米,渠首引水流量0.4 m3/s,渠系利用系数0.8 左右。

全区共有大、中、小提水工程163 处,设施提水能力约837 万m3,2018 年提水量927 万m3。全县抽水工程主要有10 处,包括芦才、良舍、后洼、宫牌等抽水站。彬州市现有水力发电站2处,程家川水电站3×2500 kW, 装机容量7500 kW；枣渠水电站装机容量2×1600 kW+1×800 kW,装机容量4000 kW。

（3）地下水供水工程。主要是机电井,共224 眼,其中已配套224 眼 年设计供水能力496.2万m3,现状年地下水实际开采量450万m3,浅层井222 个,深层2 个。

（4）其他非传统水源工程。主要是参与水资源供需分析的雨水集蓄利用、污水处理再利用工程。目前,彬州市已有污水处理厂一处,为一期工程,主要处理彬州市县城生活污水,日处理能力1.0×104m3/d。现状已有水窖1425 处,蓄水能力5万m3。

（5）农村生活水源工程

据调查统计,乡村自来水覆盖率达80%以上,全县13 个镇,共有各类水源264 处,其中,浅层井135 眼,深井25 眼,沟泉或泵站84 处,2013 年实际供水量140.68 万m3,但农村生活平均用水定额还很低。

3.3 可供水量预测

根据可供水量预测的原则和方法,按照水资源五级区彬州市新增水源工程可供水量见表2。其中,2020 年50%、75%代表年新增水源工程可供水量分别为7905 万m3、7456 万m3；2030 年50%、75%代表年新增水源工程可供水量分别为7877 万m3、7350 万m3。

4 供需平衡分析

水资源供需平衡分析是以现状供水能力与各规划水平年强化节水条件下的需水量进行分析,明确缺水区域、缺水性质和缺水量等。以2020 年50%、75%代表年需水量进行比较,除南部梁峁沟壑区在保证率为75%情况下缺水外,其它地方水资源充足,完全满足经济社会发展用水需求。彬州市2020年水资源供需分析比较见表3。

表3 彬州市2020年水资源供需分析比较 单位：万m3

以2030年50%、75%代表年需水量进行比较,见表4,全县50%、75%代表年情况下缺水量分别为221万m3和859万m3。除北部高原沟壑区、南部丘陵水源涵养区外,其它分区全部缺水,其中,泾河川道区缺水量最大,南部丘陵水源涵养区缺水量最少,见表4。

表4 2030水平年一次供需分析比较 单位：万m3

从上述分析中可以看出,在现状供水能力情况下,规划水平年2030年彬州市重点发展区基本都缺水,缺水程度最大的为泾河川道区。这充分说明,区域属于资源型和工程型混合性缺水,主要为市区工业及生活用水缺水,主要是随着经济社会的快速发展,水资源的供给已满足不了各乡镇迅速发展的要求。

5 结语

近年来,彬州市工业发展迅猛,水资源形势严峻。通过对2030年全市社会经济发展用水需求分析,以及未来全市供水能力的对比探讨可知,彬州市区及泾河川道、南部梁峁沟壑区均存在缺水,需要提早规划,加强区域水资源管理,以满足社会经济发展需求。