任利波,高旭艷,龍瑞昊,靳 楠
(陜西省水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院,陜西西安710001)
延安市多年平均降水量526.1 mm。東南部黃龍山區(qū)年降水量最大,接近600 mm,西北部吳起周灣一帶,年降水量最少,僅350 mm左右。全市多年平均地表水資源量為12.9億m3,折合徑流深34.8 mm,地下水資源量為5.09億m3,水資源總量13.63億m3,產(chǎn)水模數(shù)3.68萬m3/km2。全市人均水資源量為602 m3/人,為全省平均值的54.6%,畝均水資源量為356 m3/畝,為全省平均值的38%。水資源可利用量為4.58億m3,其中地表水資源可利用量4.02億m3,地下水可利用量1.13億m3。
延安市水資源特點(diǎn)是:總量不足,時(shí)空分布不均,開發(fā)利用難度大,可利用量少。延安市多年平均降水量526.1 mm(1956年~2017年),在空間分布上南部多于北部,由東南向西北遞。南部的黃龍、黃陵和洛川縣的南部是延安市降水量的高值區(qū),吳起縣西部和延川縣北部為延安市降水量的低值區(qū)。年內(nèi)分配不均,主要集中在夏秋季,7月~9月平均降水量占全年的70.5%左右。年際變化較大,豐枯極值比在2.5~3.2之間,且表現(xiàn)出北部縣區(qū)的極值比大于南部縣區(qū)的特點(diǎn),徑流的地區(qū)分布與年降水量大致相似,受地形的影響很大,地帶性差異十分明顯。徑流深由南向北遞減,由高山區(qū)向低山區(qū)遞減。各河流受降水影響,年內(nèi)分配不均,汛期四個(gè)月徑流量占到全年總徑流量的47.8%~65.8%。延河、清澗河流域汛期(6月~9月)徑流量較其它流域集中,分別占到年徑流量的63.5%和64.8%,北洛河同期徑流量占年徑流量的53.8%,云巖河等入黃小流域占到年徑流量的50%左右。
截至2018年底,全市建成水庫41座,其中大型2座(王瑤水庫和南溝門水庫),中型8座,小型31座,總庫容7.79億m3,興利庫容2.10億m3;窖池、塘壩工程38960處,總?cè)莘e175.14萬m3;可用的引水工程16處,引水流量6.6 m3/s;可用的提水工程559座,提水流量7.34 m3/s;規(guī)模以上機(jī)電井969眼,其中灌溉機(jī)電井247眼,供水機(jī)電井722眼。
南溝門水庫正在逐步完全配套,現(xiàn)狀上述已成水利設(shè)施可供水量2.93億m3。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料及實(shí)際調(diào)研分析,2018年全市總供水量為2.97億m3,其中地表水供水量為1.67億m3,地下水供水量為1.21億m3,污水回用和雨水利用量為0.09億m3。分別占供水總量的56.3%、40.6%和3.1%,現(xiàn)狀以地表水供水為主。地表水供水量中,蓄水工程占地表水供水量31.1%,引、提水工程占68.9%?,F(xiàn)狀供水結(jié)構(gòu)仍以無調(diào)蓄能力的引、提水工程為主。
2018年全市總用水量為2.97億m3。按用水戶分:居民生活用水0.59億m3,占總用水19.8%;農(nóng)業(yè)用水0.99億m3,占總用水33.5%;工業(yè)用水1.00億m3,占總用水33.6%,為第一用水大戶;建筑業(yè)、三產(chǎn)用水及生態(tài)環(huán)境用水0.39億m3,占總用水13.1%。
根據(jù)2018年延安市社經(jīng)指標(biāo)和現(xiàn)狀用水統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),延安市現(xiàn)狀人均綜合用水量和單位GDP用水量分別為131 m3/人和23.4 m3/萬元,遠(yuǎn)低于陜西省人均綜合用水量和單位GDP用水量指標(biāo)242 m3/人和42.1 m3/萬元;農(nóng)田灌溉畝均實(shí)際用水量為217 m3/畝,低于全省平均值342 m3/畝;萬元工業(yè)增加值用水量為14 m3/萬元,低于陜西省平均值16 m3/萬元;城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民綜合生活用水量分別為130 L/(人·d)和115 L/(人·d),低于全省平均值150 L/(人·d)和128 L/(人·d)。
延安市現(xiàn)狀年水資源開發(fā)利用程度較高,現(xiàn)狀年地表水資源開發(fā)利用率為12.9%。2018年地下水實(shí)際供水量為1.21億m3,其中淺層地下水供水量為1.03億m3,淺層地下水資源量為5.09億m3,地下水開采率為20.2%。
延安市地形地貌復(fù)雜,以塬、梁、峁組成的溝澗地和溝壑地貌為主,植被稀疏,水土流失嚴(yán)重,水資源總量不足且時(shí)空分布不均,可利用量少。延安市水資源嚴(yán)重短缺,現(xiàn)狀資源型缺水和水質(zhì)性缺水并存。由于水資源總量不足,時(shí)空分布不均,可利用量少,開發(fā)利用難度大,工程調(diào)節(jié)能力差。全市地表水、地下水受到不同程度的污染,水資源供需形勢嚴(yán)峻。特別是西北部吳起等縣(區(qū))土壤含鉻量高,導(dǎo)致水質(zhì)Cr6+超標(biāo),更加劇了水資源的短缺問題,水資源供需矛盾突出,嚴(yán)重制約著區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。由于水資源總量不足,人均綜合用水定額和萬元GDP用水量僅為全省平均值的1/2,城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民生活用水定額也都遠(yuǎn)低于全省平均值。
延安市是陜甘寧革命老區(qū)陜西板塊和陜北能源化工基地的重要組成部分,區(qū)位條件優(yōu)勢,文化底蘊(yùn)深厚,土地資源豐富,近年來,區(qū)域經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng),人民生活改善,但總體水平偏低,能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展粗放、集聚度低、結(jié)構(gòu)單一,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后,與全國發(fā)展差距較大。同時(shí),由于區(qū)域水資源匱乏,生態(tài)環(huán)境整體脆弱。
根據(jù)延安市經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式和生態(tài)文明建設(shè)總體部署,按照轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、降低資源消耗、提高發(fā)展質(zhì)量和保護(hù)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的要求,根據(jù)《城市總規(guī)》和《延安市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》(以下簡稱《延安市十三五規(guī)劃》)以及其它專項(xiàng)規(guī)劃,對延安市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測。
需水預(yù)測分析嚴(yán)格落實(shí)水資源管理“三條紅線”,堅(jiān)持節(jié)約用水,根據(jù)區(qū)域水資源條件及用水實(shí)際,依據(jù)《陜西省行業(yè)用水定額(DB 61/T943-2014)》《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50012-2006)》等規(guī)范擬定國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)用水定額,同時(shí),優(yōu)勢行業(yè)力爭達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)用水水平。
根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)涉水行業(yè)發(fā)展指標(biāo)、用水定額,結(jié)合《延安市水生態(tài)文明建設(shè)規(guī)劃》《延安市水資源綜合規(guī)劃》等成果,預(yù)測延安市未來需水量。
預(yù)計(jì)到2040年,延安市完成王瑤水庫加壩及南溝門水庫配套等骨干工程,建成黃地臺(tái)等小型應(yīng)急水庫,同時(shí)大幅增加城市中水回用及礦井疏干水的再生水利用。
現(xiàn)狀已成的水利工程設(shè)施中,根據(jù)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求:深層地下水供水設(shè)施全部關(guān)閉,淺層地下水根據(jù)情況進(jìn)行壓采;地表水水源根據(jù)所在河流生態(tài)需水要求,在保障流域生態(tài)基流的前提下重新核實(shí)向河道外供水量,同時(shí)考慮部分工程老化導(dǎo)致供水能力衰減甚至喪失。
綜合上述現(xiàn)狀水利工程設(shè)施供水能力的衰減和新建工程新增的供水能力,預(yù)測2040年延安市可供水量為4.47億m3,而根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃預(yù)測2040年延安市需水量為6.11億m3。
根據(jù)上述需水量及可供水量預(yù)測成果,對比分析可以看出,2040年延安市尚有約1.64億m3的供水缺口。缺口較大的縣區(qū)主要為寶塔區(qū)、志丹縣、安塞區(qū)及吳起縣,其中:寶塔區(qū)為延安市的中心城區(qū),未來在加強(qiáng)老城改造的基礎(chǔ)上,建設(shè)延安新區(qū)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、萬花組團(tuán)、南泥灣組團(tuán)以及川口工業(yè)園區(qū)等,城市規(guī)模的增大和城市功能的發(fā)展,需水量將大幅增加,目前已成的水源工程和在建的延安黃河引水工程不能滿足遠(yuǎn)期對水的需求;安塞區(qū)現(xiàn)狀主要水源工程為馬家溝水庫及徐家溝引水工程,一方面運(yùn)行年限已久、設(shè)施老化,另一方面所在河流水量銳減,導(dǎo)致目前供水矛盾十分尖銳,加之區(qū)域安塞城區(qū)的發(fā)展及安塞工業(yè)區(qū)的建設(shè),需水量也有較大幅度的增加,未來水供需矛盾更加突出;志丹縣縣城現(xiàn)狀供水全部依靠地下水,近十年地下水位急劇下降,單一水源導(dǎo)致供水安全難以保障,未來隨著地下水的限采和水資源的衰減,加之區(qū)域發(fā)展導(dǎo)致需水量增加,水供需矛盾也不斷凸顯;吳起縣本身水資源貧乏,加之由于土層原因,區(qū)內(nèi)水資源存在六價(jià)鉻超標(biāo),資源型、水質(zhì)型缺水,成為區(qū)域發(fā)展的主要瓶頸。
根據(jù)《陜西省水資源綜合規(guī)劃》《延安市水資源綜合規(guī)劃》等成果,延安市水資源配置以延河綜合整治水資源配置工程為重點(diǎn),洛河南溝門水利樞紐及供水工程、延安黃河引水工程為骨架,以當(dāng)?shù)仄渌行⌒退畮?、提水泵站、引水工程為補(bǔ)充的供水網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系。
延安南部以洛河南溝門水庫、古賢黃河引水工程為骨架,聯(lián)合當(dāng)?shù)厮垂こ探鉀Q。南溝門水庫供水工程分為北線、南線及西線供水,解決富縣、洛川、黃陵的生產(chǎn)生活用水問題,北線向富縣煤油氣綜合利用項(xiàng)目、華能延安電廠供水;南線向延安煤油廠、楊莊河石化廠等供水;西線向黃陵縣城、隆太塬灌區(qū)、隆太塬生活供水。古賢黃河引水工程主要向宜川縣城和工業(yè)區(qū)供水。黃龍、甘泉縣規(guī)劃通過開發(fā)利用當(dāng)?shù)厮?,建設(shè)公寨溝、龍嘴溝等小型水庫工程,聯(lián)合當(dāng)?shù)仄渌垂こ探鉀Q用水需求。
延安北部區(qū)域主要以延安引黃工程、王瑤水庫為骨干,結(jié)合當(dāng)?shù)厮唇鉀Q當(dāng)?shù)赜盟枨?。其中:延安引黃工程主要向?qū)毸^(qū)及延長、子長、延川3個(gè)縣城,延川縣永坪鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū),延長油礦、延川縣賈家坪工業(yè)區(qū)、延安姚店工業(yè)區(qū)、子長能源工業(yè)項(xiàng)目、延長煤鹽氣資源綜合利用項(xiàng)目和清澗縣創(chuàng)業(yè)園區(qū),即一區(qū)三縣一鎮(zhèn)六個(gè)工業(yè)園區(qū)供水;王瑤水庫與紅莊水庫聯(lián)合調(diào)度,向延安城區(qū)供水;當(dāng)?shù)仄渌乇?、地下水源工程,按照近水近用、?yōu)水優(yōu)用、高效利用的原則,就近解決區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)農(nóng)村生產(chǎn)、生活用水;再生水按照就近原則,配置給生態(tài)及工業(yè)企業(yè)用水。延安西北部的吳起、志丹兩縣,近期由規(guī)劃建設(shè)黃地臺(tái)等小型應(yīng)急水庫與當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有水源供水,遠(yuǎn)期由區(qū)外引水聯(lián)合當(dāng)?shù)厮唇鉀Q。
根據(jù)全市配置格局分析,供需分析及水資源配置思路,吳起、志丹兩縣由于水質(zhì)性、資源性缺水嚴(yán)重,必須由區(qū)外引水解決;寶塔區(qū)雖由延安引黃等工程聯(lián)合當(dāng)?shù)厮垂┧?,但延安引黃設(shè)計(jì)水平年為2020年,且僅向延安城區(qū)配水1731萬m3,無法滿足寶塔區(qū)未來發(fā)展對水的要求;安塞區(qū)由于地下水含量小,無集中開采水源井,主水源為馬家溝水庫,現(xiàn)狀年供水量僅155萬m3,隨著城區(qū)人口的增加,現(xiàn)狀水源已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城區(qū)用水,設(shè)計(jì)水平年也無備用水源,生活、生產(chǎn)用水的安全無法保障。
綜上分析,白龍江引水工程陜西受水區(qū)范圍定為吳起、志丹兩縣及安塞、寶塔兩區(qū)是合理的,從工程角度實(shí)現(xiàn)供水也是經(jīng)濟(jì)的,下一步工作應(yīng)深入分析受水區(qū)的供用水現(xiàn)狀、供需平衡分析,合理配置水源,充分發(fā)揮工程效益,為支撐陜甘寧革命老區(qū)陜西板塊和陜北能源化工基地的發(fā)展提供水源保障。
本文分析研究延安市水資源量及其特點(diǎn)、開發(fā)利用狀況、全市的供需平衡情況,并結(jié)合區(qū)位條件,確立受水區(qū)的范圍,認(rèn)為白龍江引水工程可解決延安市西北部的吳起縣、志丹縣、安塞區(qū)、寶塔區(qū)即“兩縣兩區(qū)”的缺水問題。通過該工程的實(shí)施,可為支撐陜甘寧革命老區(qū)陜西板塊和陜北能源化工基地的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。