李 劍,段漢明

(西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院,陜西 西安 710127)

關(guān)中地區(qū)水資源可持續(xù)利用研究

李 劍,段漢明

(西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院,陜西 西安 710127)

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,水資源開發(fā)利用中存在的矛盾已日益突出。本文在對關(guān)中地區(qū)水資源特點進行分析的基礎(chǔ)上,指出了水資源開發(fā)利用中存在的矛盾與問題,并針對這些問題,提出了水資源可持續(xù)利用的對策與建議,以期為關(guān)中地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

水資源;可持續(xù)利用;關(guān)中地區(qū)

可持續(xù)發(fā)展是立足于環(huán)境和自然資源角度提出的關(guān)于人類長期發(fā)展的戰(zhàn)略和模式,自從可持續(xù)發(fā)展被提上日程,水資源的可持續(xù)利用就成為熱門話題。[1][2]隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及工業(yè)化、城市化進程的加快,水資源供需矛盾、水污染等問題已經(jīng)成了區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的制約因素。

關(guān)中地區(qū)位于陜西省中部,以渭河平原(亦稱關(guān)中平原)為主體,東西長約 375 km,南北寬約 150 km,面積 5.55萬km2,截止到 2008年,總?cè)丝诩s 2 313萬人。由于受地理位置和氣候等客觀因素,關(guān)中地區(qū)水資源短缺且開發(fā)利用困難,再加上管理不到位、水污染及浪費嚴重等原因,使本就十分有限的水資源更加緊缺。如何實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用已成為關(guān)中地區(qū)迫不及待要解決的問題。

1 關(guān)中地區(qū)水資源特點

1.1 水資源總量不足,人均水量貧乏

占全省人口 61.01%,國內(nèi)生產(chǎn)總值 63.44%,工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值 59.92%,灌溉面積 86.6%的關(guān)中地區(qū),多年平均水資源總量僅為 82億 m3,其中地表水 73.7億 m3,地下水可開采量為 38.68億 m3。水資源總量約占全省的 18%。全區(qū)平均產(chǎn)水模數(shù) 14.8萬 m3/(km2·a),為全國平均值的 46%,陜西省的 62%;人均水資源占有量為 401 m3,相當于全省平均水平的 30%、全國平均水平的 17%;耕地畝均水量 311m3,是全省的 34%,全國的 15%。關(guān)中地區(qū)的人均水資源占有量低于國際公認的絕對缺水線 500m3,屬于絕對的水資源貧乏地區(qū),為資源型缺水區(qū)。

1.2 水資源空間分布不均

由于受地形影響,關(guān)中地區(qū)降水量較少又分布不均,且關(guān)中地區(qū)河流主要靠大氣降水補給,降水量的多少直接關(guān)系著地表徑流的大小。所以全區(qū)降水量較多的南部秦嶺山區(qū)(年平均降水量約為 700～1 000mm),地表水資源也較為豐富。中部的渭河平原區(qū)年平均降水量在 550 mm左右,北部的黃土塬溝壑區(qū)降水量為 650mm左右。故渭河平原區(qū)和黃土塬溝壑區(qū)地表水資源比較缺乏,尤其是渭北原區(qū)地表水資源更缺。渭河平原區(qū)內(nèi)降水量也不均勻,大致呈現(xiàn)出西多東少,南多北少的特點。

1.3 水資源季節(jié)變化和年際變化大

關(guān)中地區(qū)主體屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候,關(guān)中多年平均降雨量約在 600mm,320億 m3左右。其降水主要特點是:降水集中、雨熱同期。一般是夏季、初秋多雨,秋末冬春少雨。區(qū)內(nèi)降水量的季節(jié)變化和年際變化都較大(見圖 1和圖 2),月平均最大降水量與最小降水量的比值約在 13倍左右,年最大降水量與最小降水量的比值約在 2.6倍左右。

關(guān)中地區(qū)降水量季節(jié)變化和年際變化大的特點也致使區(qū)域內(nèi)河流的徑流量也變化顯著。渭河、涇河、洛河的年平均徑流量分別為 70.2億 m3、20.1億 m3和 10.0億 m3,最大年徑流量分別為 154.5億 m3、42.8億 m3和 20.6億 m3,而最小年徑流量分別為 24.3億 m3、9.7億 m3、和 5.7億 m3,最大徑流量和最小徑流量的極值比分別高達 6.4、4.4和3.6。每年 6至 10月份,月平均降水量為 87.7mm,可得全年77.6%的降水和 50%～70%的徑流量,而其余月份的月平均降水量為 18.1mm,在農(nóng)作物最需要水的 3～5月份僅有 14.7%的降雨。

圖1 關(guān)中地區(qū)多年平均降水量年內(nèi)變化

圖2 關(guān)中地區(qū)降水量年際變化

2 關(guān)中地區(qū)水資源開發(fā)利用中存在的矛盾與問題

2.1 供需矛盾日益突出

關(guān)中本來就屬于水資源貧乏地區(qū),水資源總量不足,人均、地均水資源貧乏,加之水資源時空分配不均,每年的豐水期時間短,汛期洪水流量所占比重過大,且含沙量大,對于缺少大型蓄水工程,水資源調(diào)控能力缺乏的關(guān)中地區(qū),其地表水資源在汛期大部分流失,使本就缺水的關(guān)中地區(qū),水資源更為緊缺。隨著人口的不斷增長、人民生活水平的逐步提高、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展,水資源已經(jīng)成了關(guān)中地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的制約因素,而且隨著全區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展,全區(qū)對水資源的需求將越來越大,水資源供需矛盾將日益尖銳。

2.2 地下水開采過度,出現(xiàn)環(huán)境地質(zhì)問題

由于與地表水資源相比,地下水資源開采容易、水質(zhì)穩(wěn)定、開采簡單,所以長期以來,關(guān)中地區(qū)在水資源利用上一直重地下,輕地表,關(guān)中地區(qū)的城市用水 90%左右都取自地下水,導(dǎo)致大部分地區(qū)地下水超采嚴重,區(qū)域性的地下水位大幅度下降。長期取用地下水的結(jié)果是破壞了水資源的動態(tài)平衡,引起城市地面沉降、地裂縫活躍等一系列環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。除此之外,關(guān)中地區(qū)城市淺層地下水的污染也日益嚴重。

以西安市為例,西安市在啟動黑河引水工程之前,僅有浐河上游一處地表水源地,且取水量很小,其余用水均是由地下水源提供,使得西安市地下水連年超采,年超采率達10%以上。西安市城西近郊、城東北近郊、城東及西南近郊地下水開采量曾超出允許開采量的 9至 15倍。[3]形成了約250 km2的降落漏斗,漏斗中心埋深在 140m以下,導(dǎo)致西安大雁塔向西傾斜 998mm,鐘樓下沉約 394mm,誘發(fā)的地裂縫達 11條之多,累計長度達 65 km。[4]關(guān)中地區(qū)的渭南、咸陽、寶雞等市也因開采地下承壓水過量開采出現(xiàn)了類似的環(huán)境地質(zhì)問題,已危及城市建筑物的安全。

2.3 河流泥沙含量高和水污染嚴重

河流泥沙含量高,水污染日趨嚴重,是關(guān)中地區(qū)地表水資源的兩個重要特點。雖然今年來關(guān)中地區(qū)在水土流失治理和人工造林上取得了顯著成果。但多年來由于采伐過量等各種原因,水土流失仍然嚴重,區(qū)內(nèi)河流含沙量高,輸沙量大。涇河、洛河多年平均含沙量超過 100 kg/m3,橫貫關(guān)中的渭河含沙量也在 50 kg/m3以上,由于河流泥沙含量高,致使多數(shù)河流水資源很難直接利用。

今年來,隨著關(guān)中地區(qū)社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,開發(fā)建設(shè)性項目和生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,工業(yè)、生活污水排放量日益增長,致使水體污染加劇,水質(zhì)型缺水日益嚴重。關(guān)中地區(qū)2008年工業(yè)廢水排放總量為 3.94億噸,單位面積工業(yè)廢水排放量為 7.11噸/千 m2,是全國平均排放水平(2.52噸/千m2)的 2.82倍。渭河、涇河中下游河段均超過 V類水質(zhì)標準,基本喪失了使用功能。以西安為例,2007年西安市工業(yè)廢水排放總量和城鎮(zhèn)生活污水排放總量分別為 1.91和 2.31億噸,合計 4.22億噸,日平均排放量為 115.61萬噸,而廢水處理能力僅為 66.67萬噸/日,因為廢水處理成本太高,實際日處理廢水僅為 10～15萬噸,約 90%的工業(yè)及生活污水未經(jīng)處理直接排入河道。河流的高含沙量和嚴重的水質(zhì)污染,進一步加劇了關(guān)中地區(qū)水資源的供需矛盾。

2.4 水資源管理體制不健全,浪費嚴重

多年來,關(guān)中地區(qū)的城鄉(xiāng)水資源缺乏統(tǒng)一管理,水資源開發(fā)和調(diào)控尚處于自發(fā)無序狀態(tài),且各自為政,嚴重影響了水資源的統(tǒng)一開發(fā)、調(diào)度和利用。一些地區(qū)無限制地使用水資源,浪費嚴重。一方面是水資源短缺,而另一方面節(jié)水意識淡薄,浪費嚴重。如農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng),因水利設(shè)施不配套,渠道缺乏防滲措施,田間渠系水管理不善,不少地方使用大水漫灌,滲、漏、跑水現(xiàn)象普遍,人為造成水的浪費,地均用水量大。如果能采用滴灌、噴灌、微灌等先進技術(shù),僅此一項,即可節(jié)省一半的用水或更多。

2.5 水利工程設(shè)施建設(shè)滯后,老化嚴重

各類水利工程設(shè)施得不到及時有效的維護,老化嚴重,供水能力不斷下降。由于受到資金,體制等多方面的制約,水利設(shè)施普遍存在建設(shè)標準低,工程調(diào)蓄能力弱的“先天不足”,加上年久失修,淤積嚴重,蓄積和輸水能力大大下降,防汛減災(zāi)能力很差。

3 實現(xiàn)關(guān)中地區(qū)水資源可持續(xù)利用的對策

3.1 加快建立節(jié)水型社會,樹立全民保護水資源和節(jié)水意識

從可持續(xù)發(fā)展的角度看,建立節(jié)水型社會,是使社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的必然選擇,所以,應(yīng)選擇新的符合資源優(yōu)化配置的發(fā)展模式,走水資源可持續(xù)利用的發(fā)展道路。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,應(yīng)大力推廣滴灌、噴灌、微灌等先進的節(jié)水型灌溉技術(shù),調(diào)整種植業(yè)品種,培育低耗水,高產(chǎn)出產(chǎn)品,降低農(nóng)產(chǎn)品的用水單耗,提高單位水效益。此外,還要加強農(nóng)田科學(xué)管理,合理規(guī)劃,加快渠系配套設(shè)施的建設(shè)。在工業(yè)生產(chǎn)方面:應(yīng)努力調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式,先發(fā)展節(jié)水、節(jié)能、高附加值行業(yè)。提高工業(yè)用水的重復(fù)利用率,積極推廣清潔生產(chǎn)工藝和節(jié)水技術(shù),杜絕高水耗,高污染工業(yè)項目的引進。在居民生活用水方面:要積極推廣節(jié)水器具,在住宅建設(shè)中要配套節(jié)水設(shè)施,建立城市中水重復(fù)利用系統(tǒng),力求一水多用。更為重要的是要通過各種渠道加大宣傳力度,樹立全民保護水資源和節(jié)水意識,使全民養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣,營造出人人節(jié)水的良好社會氛圍。

3.2 建立統(tǒng)一的水資源管理保障體系,健全法律體系,依法治水、管水

制定全區(qū)的水資源持續(xù)利用規(guī)劃,建立和完善以流域為單位的水資源統(tǒng)一管理體制,把城市和農(nóng)村、地表水和地下水、開發(fā)和保護以及利用和管理統(tǒng)一起來,構(gòu)筑水資源安全戰(zhàn)略體系,實現(xiàn)區(qū)域水資源化管理一體化。只有這樣,才能對水資源實行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一發(fā)放取水許可證、統(tǒng)一征收水資源費、才能使有限的水資源發(fā)揮更大的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。此外,還應(yīng)健全法律體系,加大執(zhí)法力度,嚴肅查處各種水事違法行為,做到依法治水、管水。

3.3 加大水利工程建設(shè)的資金投入力度,并提高防洪抗災(zāi)能力

資金的缺失一直是關(guān)中地區(qū)水利工程建設(shè)最主要的制約因素,所以應(yīng)加大對水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資,新建一批大型骨干蓄水工程。以骨干水源工程和大中型灌區(qū)改造為重點,以民辦小型水利工程為補充,做到大、中、小結(jié)合,蓄、引、提、調(diào)并舉,對水資源合理配置,提高供水能力和利用率。水資源的開發(fā)還應(yīng)滿足防洪的要求,把保障工程本身及城鎮(zhèn)、交通、工礦企業(yè)和農(nóng)田的安全放在首位,盡早分期分批地除險加固。要以主要河流的治理以及城鎮(zhèn)防洪為重點,整治河道,興修堤防,搞好水庫的加固處理工作,全面提高防洪抗災(zāi)能力。

3.4 以市場為導(dǎo)向,推進水資源產(chǎn)業(yè)化進程

市場經(jīng)濟條件下,水資源作為商品,其價值的直接體現(xiàn)即為水價,因此,制定合理的水資源價格體系是有效管理水資源的一條重要途徑。水價的制定應(yīng)依據(jù)國家有關(guān)政策,充分發(fā)揮市場機制在水資源配置中的獨特作用,根據(jù)不同的產(chǎn)業(yè)和用途合理確定水價,建立用水和超額累進收費制度,逐步實行分質(zhì)供水,優(yōu)質(zhì)優(yōu)價,使水價體現(xiàn)國家水利產(chǎn)業(yè)政策并得到合理的成本補償,建立起與社會主義市場經(jīng)濟相適應(yīng)的水價機制。同時,還要更新觀念,樹立水資源的產(chǎn)業(yè)意識,在進一步完善水資源有償使用制度和獎懲制度的基礎(chǔ)上,逐步建立起水資源的產(chǎn)業(yè)化管理制度。

[1]錢易,唐孝炎.環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展[M].北京:高等教育出版社,2000.131-162.

[2]馮尚友.水資源持續(xù)利用與管理導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,2000.68-94.

[3]康楊,張洪鋮.陜西水資源現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展[J].全國商情(經(jīng)濟理論研究),2008(20):21-23.

[4]黃彩海,趙靜.西部大開發(fā)解決陜西水資源短缺的戰(zhàn)略思考[J].陜西環(huán)境,2000,7(4):1-6.

Research on Sustainable Use of Water Resources in Guanzhong Region

LI Jian,DUAN Han-m ing
(Department of Urban and Environmental,Northwest University,Xi'an,710127,Shaanxi)

With the rapid developmentof social economy,the exp loitation and utilization ofwater resources has been inc reasingly p rom inent contradic tion.Based on the ana lysis of water resources characteristics in Guanzhong region,the paper pointed out the existing problems and contradictions in the exploitation and utilization of water resources,and to address these issues,proposed countermeasures and suggestions for the sustainable utilization ofwater resources,in order to provide the basis for the sustainab le developmentof Guanzhong region.

Water resources;sustainable use and Guanzhong region

P641.6

A

1004-1184(2011)01-0112-03

2010-10-22

國家自然科學(xué)基金項目(50678149)、國家社會科學(xué)基金項目(05XRK 010)

李劍(1985-),男,陜西西安人,碩士研究生,研究方向:區(qū)域發(fā)展與城市規(guī)劃。