武威市水环境质量状况及承载能力评价研究

俞兆程，张士林，邱福国，蔡长君

（1.甘肃省武威生态环境监测中心，甘肃 武威 733000；2.武威市生态环境局，甘肃 武威 733000）

引言

水是人类生存和发展最基础性的自然资源，又是战略性的经济资源，是地处内陆干旱地区的武威经济社会发展的根本需求。近年来，武威市统筹推进水资源、水生态、水环境综合治理，深入打好碧水保卫战，开展美丽幸福河湖“五赋”（赋魂、赋文、赋美、赋能、赋制）“两转”（有名有责转向有能有效）“一打造”（打造全域美丽幸福河湖）创建，持续改善水环境质量，努力建设人水和谐美丽新武威，为经济社会的发展提供了重要水生态保障[1]。本文通过对武威市近年来水资源现状进行调查研究，分析水环境质量状况，对水环境承载能力进行评估研究，对推动武威经济社会发展战略转型、改善水环境状况、促进人与自然和谐发展具有重大现实意义。

1 区域概况

武威市地处甘肃省中部，河西走廊东端起点，祁连山脉南侧，腾格里和巴丹吉林沙漠绵延其北。总面积3.23万平方公里。地理位置为东经101°49′～104°18′，北纬36°09′～39°30′。辖凉州区、民勤县、古浪县和天祝藏族自治县，位于黄土、青藏、蒙新三大高原交会地带，地势南高北低，由西南向东北倾斜，分布有河西最大的堆积平原，海拔介于1 020～4 872 m之间[2-3]。区域属大陆干旱半干旱区，受蒙新干旱气候影响明显。全域以祁连山冷龙岭及分支雷公山—毛毛山为分水岭，南属黄河流域，流经武威市天祝县，流域面积0.38万平方公里，占武威总面积的11%；北属石羊河流域，流经武威市全境，流域面积2.91万平方公里，占武威面积的87.7%。

2 水资源

2.1 降水情况

武威市横跨南部祁连山高寒山区半湿润—半干旱湿润带和中部走廊平原区半干旱—干旱带，降水量地区分布不均匀，呈现出明显的空间分布，总体趋势是由东南向西北递减，全市降水量和降水日数由南向北逐渐减少，降水量主要集中在南部祁连山山区，其中北部民勤县降水日数和降水量最少，降水量为113毫米，中、北部农业区年平均降水量仅为110～170毫米，南部山区最大年降水量达600毫米以上[4]。

根据2010～2019年10年间降水资料发现，全市年平均降水量为270.3毫米，降水年变化在-16%～25%之间，最少为177.9毫米，出现在2013年；最多为353.55毫米，出现在2019年，各县区多年年平均降水量虽有波动，但整体呈增加趋势[5]。

2.2 调蓄水情况

“十三五”期间，武威市累计从黄河流域调水11.030 9亿立方米，与“十二五”10.713亿立方米基本持平，每年调水量保持在2.2亿立方米左右。

“十三五”期间，石羊河流域民勤蔡旗断面过水总量累计达到18.171 3亿立方米，比“十二五”同期增加3.425 3亿立方米，其中景电二期向民勤延伸调水4.633 2亿立方米，比“十二五”同期增加0.805 2亿立方米，西营河专用输水渠调水6.397 7亿立方米，比“十二五”同期减少0.487 3亿立方米，天然河道来水7.140 5亿立方米，比“十二五”同期增加3.107 5亿立方米。受黄河可供水分配方案（即“八七分水方案”）和工程效能所限，黄河跨流域调水已至顶峰。

2.3 地表水资源

流域地表水资源主要来自祁连山山区，补给来源主要包括天然降水、高山积雪补给和中低山季节性冰雪融水。“十三五”期间，全市年平均自产水资源量为 11.76 亿立方米，折合径流深 35.98 毫米，高于“十二五”同期水平和多年平均水平，地表水资源趋于丰富，2010—2020年武威市地表水资源特征见表1。

表1 2010—2020年武威市地表水资源特征表

地表水资源增加原因主要有三个方面，一是暖湿化趋势带来相对更多的降水，形成地表径流补给。二是人工增雨雪作业力度明显增强。三是流域外生态调水逐渐增加，同步带来地下水位逐渐抬升，相互补给。

2.4 地下水资源

“十三五”期间，全市年平均地下水资源量为9.589 7亿立方米，比“十二五”同期增加1.730 7亿立方米，纯地下水资源量为1.754 5亿立方米，比“十二五”同期增加0.314 1亿立方米，均高于全市多年平均水平。流域利用的地下水基本为浅层地下水，且多为平原区，流域地下水补给方式主要为降水下渗、地表水下渗、山前侧渗和灌溉回补。

2.5 水资源总量

“十三五”期间，水资源总量为67.576 2亿立方米，较“十二五”同期增加11.689 4亿立方米，年均增加2.337 9亿立方米，地表水资源总量为58.803 6亿立方米，较“十二五”同期增加10.118 6亿立方米，年均增加2.023 7亿立方米，地下水资源总量为8.772 6亿立方米，较“十二五”同期增加1.570 8亿立方米，年均增加0.314 2亿立方米。

2010年～2020年武威市地下水资源、地表水资源、水资源总量变化趋势高度趋同。“十三五”期间，武威市水资源结构保持相对稳定，地表水资源量占水资源总量的83.44%～89.31%，纯地下水资源量占水资源总量的10.69%～16.56%。2020年，武威市水资源结构为地表水资源量占水资源总量比例为84.25%，纯地下水资源量占水资源总量比例为15.75%，与多年平均水平（86.04%和13.96%）基本一致。用多年径流系列进行分析，石羊河流域支流西大河、东大河、西营河、金塔河、杂木河、黄羊河、古浪河、大靖河多年平均径流量共14.54亿立方米[6]。自产水资源总量共14.934亿立方米，黄河流域共3.661亿立方米，石羊河流域共11.273亿立方米[7]。其中地表水13.918亿立方米，地下水1.016亿立方米。

3 水环境状况

3.1 水环境质量变化分析

3.1.1 境内河流水环境质量

武威市境内8个河流型监测断面涵盖全市石羊河干流、西营河、杂木河、黄羊河、大通河、庄浪河、金强河、石门河等所有河流。2016年水质类别组成比例为Ⅱ类83.3%，Ⅲ类16.7%，无Ⅰ类水质断面。2017年水质类别组成比例为Ⅰ类12.5%，Ⅱ类75%，Ⅲ类12.5%。2018年水质类别组成比例为Ⅰ类37.5%，Ⅱ类50%，Ⅲ类12.5%。2019年水质类别组成比例为Ⅰ类37.5%，Ⅱ类50%，Ⅳ类12.5%，无Ⅲ类水质断面。2020年水质类别组成比例为Ⅰ类25%，Ⅱ类75%，无Ⅲ类水质断面。

“十三五”期间，除2019年扎子沟国控断面氨氮超标0.03倍，水质为地表水Ⅳ外，其余时间各断面水质全部达到和优于地表水Ⅲ考核目标。2016—2019年，水质类别在地表水Ⅰ—Ⅲ类的河流占全部总数的比例为87.5%～100%，2020年水质类别在地表水Ⅰ—Ⅱ类的河流占全部总数的比例为100%，较“十三五”初期显著改善，境内河流水质状况总体评价为“优”。

3.1.2 境内湖库水环境质量

武威市境内6个湖库型监测断面覆盖重要大中型水库。2016年水质类别组成比例为Ⅰ类16.7%，Ⅱ类50%，Ⅲ类33.3%。2017年水质类别组成比例为Ⅰ类16.7%，Ⅲ类83.3%，无Ⅱ类水质断面。2018年水质类别组成比例为Ⅰ类16.7%，Ⅱ类16.7%，Ⅲ类66.6%。2019年水质类别组成比例为Ⅰ类16.7%，Ⅱ类83.3%，无Ⅲ类水质断面。2020年水质类别组成比例为Ⅰ类66.7%，Ⅱ类33.3%，无Ⅲ类水质断面。“十三五”期间，湖库断面水质呈“山”字形变化趋势，水质显著改善，红崖山水库综合营养指数持续降低，由“十三五”初期的接近轻度富营养到“十三五”末期的逼近贫营养，水质结构不断优化，其余湖库“十三五”期间全部为贫营养状态，水质类别均在地表水Ⅱ类及以上，远优于水质考核目标，境内湖库水质状况总体评价为“优”。

3.1.3 境内石羊河流域水环境质量

境内石羊河流域共有监测断面10个，涵盖石羊河全部干支流。2016年水质类别组成比例为Ⅰ类10%，Ⅱ类60%，Ⅲ类30%。2017年水质类别组成比例为Ⅰ类10%，Ⅱ类70%，Ⅲ类20%。2018年水质类别组成比例为Ⅰ类20%，Ⅱ类30%，Ⅲ类50%。2019年水质类别组成比例为Ⅰ类30%，Ⅱ类60%，Ⅳ类10%，无Ⅲ类水质断面。2020年水质类别组成比例为Ⅰ类50%，Ⅱ类50%，无Ⅲ类水质断面。“十三五”期间境内石羊河流域水质总体趋稳向好，水质达标率100%，末期总体评价为“优”。

3.1.4 境内黄河流域水环境质量

境内黄河流域共有监测断面4个，涵盖大通河、庄浪河、金强河、石门河4条河流。2016—2017年水质类别组成比例为Ⅱ类100%，2018年水质类别组成比例为Ⅰ类50%，Ⅱ类50%。2019—2020年水质类别组成比例为Ⅰ类25%，Ⅱ类75%。“十三五”期间境内黄河流域水质总体趋稳向好，无Ⅲ类水质断面，均优于考核目标，流域水质状况总体评价为“优”。

3.1.5 武威市地表水水环境质量

“十三五”期间，武威市境内共布设地表水监测断面14个、监测点位16个，其中河流型监测断面8个、监测点位10个，湖库型监测断面6个、监测点位6个，覆盖了武威市境内的全部河流水系和重要水库。

2016年水质类别组成比例为Ⅰ类8.3%，Ⅱ类66.7%，Ⅲ类25%。2017年水质类别组成比例为Ⅰ类7.1%，Ⅱ类78.6%，Ⅲ类14.3%。2018年水质类别组成比例为Ⅰ类28.6%，Ⅱ类35.7%，Ⅲ类35.7%。2019年水质类别组成比例为Ⅰ类28.6%，Ⅱ类64.3%，Ⅳ类7.1%。2020年水质类别组成比例为Ⅰ类42.9%，Ⅱ类57.1%。

3.2 水环境承载力指数

武威市三县一区“十三五”期间水环境承载力情况见下表2。

经评价，2020年度武威市水环境水质时间达标率除凉州区为97%以外，其余三县均为100%，三县一区水质空间达标率为100%，水环境承载力指数Rc≥98.5%。“十三五”期间，全市及三县一区水环境承载状态均处于未超载状态，表明我市水环境状况良好，为全市经济社会高质量发展提供了有力的水生态环境支撑。

4 存在的问题

武威市水生态环境保护仍面临结构性、根源性和趋势性压力，存在诸多问题和短板。尽管节水潜力得到进一步释放，但水资源严重不足仍是制约武威经济社会可持续发展和生态环境保护治理的关键问题，任务艰巨，形势严峻。

5 对策及建议

统筹推进破解水资源供需矛盾、推进水环境污染防治和水生态保护修复，坚持污染减排和生态扩容“两手”发力，坚持水环境治理、水资源培育、水生态修复“三水”统筹，坚持地表水、地下水、天上水、外来水、排放水“五水”共治，坚持净水集约化利用，中水资源化利用“二水并重”，坚持南护水源地、中治水环境，北复水生态的“保复并举”的生态安全总体格局，提升流域水生态环境质量和承载能力[8]。