張新弟 任源鑫 張海寧 周旗

摘要：通過對陜西省寶雞市2000-2018年水資源現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的時間特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)寶雞市地表水資源量占據(jù)水資源總量的主導(dǎo)地位;寶雞市用水總量呈增多趨勢，其中農(nóng)業(yè)用水占寶雞市總用水量的比重最大;同時還面臨著水資源時間分布不均、用水壓力增大及居民生活污水排放量增大三大主要問題，依照存在的問題，提出了以發(fā)展“過路水”、護(hù)住“自家水”、巧用“極端水”三大理念解決問題的具體相關(guān)對策。

關(guān)鍵詞：水資源;主要問題;相關(guān)對策;寶雞市

中圖分類號：TV213.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）09-0037-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.09.008

陜西省寶雞市作為西部大開發(fā)重要的城市之一，連接著關(guān)天經(jīng)濟(jì)區(qū)及絲綢之路，在地理位置上十分重要[1]。21世紀(jì)以來，寶雞市水資源的發(fā)展與利用問題受到了學(xué)者的初步關(guān)注[2，3]。黃河第一大支流渭河從寶雞市穿流而過，寶雞市的特殊區(qū)位對渭河流域生態(tài)效益有著深遠(yuǎn)影響[4]，其水資源對城市發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益存在著至關(guān)重要的影響[5]。由此可見，對寶雞市水資源現(xiàn)狀特征格局的研究有著非常重要的意義。本研究利用2000-2018年《陜西水資源公報》所提供的相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，選擇寶雞市降水量、水資源量、供水量以及排污量作為時間特征分析的基礎(chǔ)，旨在找出寶雞市水資源現(xiàn)今發(fā)展中的主要問題，并謀求科學(xué)合理的解決方法，以期為寶雞市水資源可持續(xù)利用提供參考。

1 研究區(qū)概況

寶雞市地處陜西省關(guān)中平原西部，南鄰秦嶺山脈，西接關(guān)隴山脈，北沿渭北黃土高原，東西平原長156.6km，總面積約18117km²。區(qū)域范圍涵蓋渭河、嘉陵江及漢江三大水系，以渭河水系為中軸由西向東橫貫城市區(qū)域，具有“關(guān)中水龍頭”的美稱[6]。

2 水資源特征

2.1 降水量時間和空間特征分布

降水是水資源特征的最直接體現(xiàn)，其受到地形及季節(jié)性變化的影響。2000-2018年寶雞市降水量的時間及空間分布特征如圖1、圖2所示。由圖1可以看出，19年間寶雞市降水特征呈上升趨勢，年均降水量為688.7mm，2011年降水量最大，為924.2mm，2016年降水量最小，為560.3mm，結(jié)合距平計算得出，寶雞市有11年的降水量小于平均值，有8年的降水量高于平均值。

由圖2可知，寶雞市近19年降水分布不均，九縣三區(qū)的降水量差異較大。寶雞市由于受季風(fēng)和地形地貌等方面的影響，總的降水趨勢為秦嶺山區(qū)雨量較大，渭北臺源區(qū)降水較少;太白縣為全市降水最為豐沛的地區(qū)，年降水量接近800mm，而隴縣、扶風(fēng)縣年總降水量為600mm左右，全市每年降水差異接近200mm，降水空間分配差異明顯。

2.2 水資源量時間特征分布

由圖3可以看出，寶雞市水資源總量與地表水資源量、地下水資源量呈相似趨勢。其中，地表水資源量占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)皮爾遜相關(guān)分析可得知寶雞市水資源量與年降水量相關(guān)性可達(dá)0.8，雙尾顯著性水平小于0.001，由此可見，寶雞市水資源量與年降水量之間有著很好的相關(guān)關(guān)系。

3 水資源開發(fā)利用

3.1 用水現(xiàn)狀

寶雞市的用水狀況可以在一定程度上反映出寶雞市的發(fā)展?fàn)顩r，圖4為寶雞市19年間用水狀態(tài)趨勢。

由寶雞市農(nóng)業(yè)用水趨勢可以看出，農(nóng)業(yè)用水占寶雞市總用水量的比重最大，農(nóng)業(yè)用水變化趨勢和寶雞市用水總量的變化趨勢較為一致，變化趨勢比較平緩。2000年以來，農(nóng)業(yè)用水量呈微量減少趨勢，至2006年有所增加，之后呈緩慢上升趨勢。

由寶雞市工業(yè)用水趨勢可以看出，歷年來工業(yè)用水總體呈緩慢減少趨勢。2002年之前，工業(yè)用水比重呈增加趨勢，2002年達(dá)到最大比重，為19.60%，之后呈下降趨勢，2012年工業(yè)用水比重最小，為11.78%，之后8年工業(yè)用水量又有所增長。

由寶雞市生活用水趨勢可以看出，寶雞市生活用水與工業(yè)用水所占比重相差不大。隨著人民生活水平的提高，生活用水量也呈穩(wěn)步增長趨勢，尤其是2010年之后，寶雞市生活用水量增加速率顯著加大，由此可見，生活用水所占比重的增長態(tài)勢不容忽視。

總體來說，寶雞市用水狀態(tài)在2005年前呈下降趨勢，之后呈緩慢上升趨勢;2011年后，用水變率始終保持正向增長。2006年寶雞市用水總量和寶雞市農(nóng)業(yè)用水量突然增多且增多幅度相似，說明2006年寶雞市用水總量增多是農(nóng)業(yè)用水增多導(dǎo)致。綜上所述，寶雞市在發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的同時面臨著巨大的供水壓力。

突變分析的目的在于找到突變點(diǎn)所對應(yīng)的時間，首先采用M-K檢驗(yàn)[7]對2000-2018年寶雞市用水量進(jìn)行突變檢驗(yàn)，同時結(jié)合累計距平法分析其變化趨勢，確定其突變點(diǎn)及突變年份，突變特征如圖5所示。結(jié)果顯示，UB和OF曲線在信度范圍內(nèi)僅在2014-2015年有1個交點(diǎn)（圖5a）;累計距平結(jié)果顯示，距平值在2011年前呈下降趨勢，之后呈上升趨勢（圖5b）;Pettitt檢驗(yàn)的結(jié)果顯示用水量在2000-2018年并未發(fā)生突變。綜合得出，2000-2018年，寶雞市的用水量逐年增多，2011年以后用水量增多更為顯著，寶雞市的供水壓力逐年增大。

3.2 廢污水排放現(xiàn)狀

廢污水排放的來源主要可分為工業(yè)廢水排放、生活污水排放以及第三方源頭排放，其可以直接反映出一個地區(qū)水資源狀況健康的好壞，圖6為寶雞市廢水排放量變化趨勢。由圖6可以看出，寶雞市廢水排放總量呈平穩(wěn)趨勢。工業(yè)廢水排放及生活污水排放為廢水排放的主要因素。但根據(jù)線性趨勢可以看出，近些年來，工業(yè)廢水排放量已經(jīng)呈明顯的下降趨勢，但生活污水的排放量卻呈明顯的上升趨勢。

4 存在問題及對策

4.1 水資源開發(fā)利用中存在的主要問題

4.1.1 寶雞水資源時間分布不均寶雞市降水及水資源總量整體上雖呈上升趨勢，但趨勢并不明顯。降水量最大極值偏大，在一定程度上影響了降水趨勢的整體性，19年中有11年降水量處于降水均值以下，且在2015年出現(xiàn)由少變多的突變，這從側(cè)面反映出降水時間分配的不合理性。以寶雞市渭河為例，20世紀(jì)60年代水量年均33.05億m³，70年代年均20.80億m³，80年代年均23.26億m³，而90年代年均突降為10.27億m³。21世紀(jì)前10年年均為11.23億m³，僅為20世紀(jì)60年代的34%。寶雞市用水量在2006年和2011年出現(xiàn)了明顯增多的突變，此后用水量一直呈增多趨勢，可知寶雞市近年來用水量顯著增多。

4.1.2 寶雞市用水壓力增大 進(jìn)入21世紀(jì)以來，寶雞市用水量呈明顯上升趨勢，尤其是在2011年后，用水需求更加突出。用水量的提升在一定程度上體現(xiàn)出寶雞市社會人民群眾的生產(chǎn)、生活正在飛速發(fā)展，但同時也反映出對現(xiàn)存水資源利用效率的更高要求。寶雞市被稱之為“關(guān)中水龍頭”，但水資源通過“引紅濟(jì)石”“引湑濟(jì)黑”“引馮濟(jì)羊”等工程進(jìn)行大量外調(diào)，雖在目前的形勢下依舊能保持正常的供水需求，但隨著今后供水需求的逐漸擴(kuò)大，寶雞市自身的水資源供給將面臨巨大的挑戰(zhàn)[8]。

4.1.3 寶雞市生活污水排放量增大 在寶雞市廢污水排放總量不變、工業(yè)廢水排放量降低的大背景下，居民生活污水的排放量出現(xiàn)了升高的趨勢，反映出居民對供水需求的加大。同時，宣傳不到位及污水處理不及時也將導(dǎo)致生活污水對本地水質(zhì)的影響。居民在平時生活中的用水缺乏節(jié)水理念的引導(dǎo)，導(dǎo)致水資源的大量浪費(fèi)。

4.2 對策及建議

基于科學(xué)合理、持續(xù)利用的水資源科學(xué)發(fā)展觀是解決問題的關(guān)鍵所在。根據(jù)寶雞市近年來水資源的發(fā)展現(xiàn)狀，本研究提出發(fā)展“過路水”、護(hù)住“自家水”、巧用“極端水”三大解決問題基本理念。

4.2.1 發(fā)展“過路水” 將流經(jīng)寶雞市境內(nèi)但并不存留于寶雞市的水資源稱之為“過路水”。第一，利用水利工程保持各流域生態(tài)基流，保障流域內(nèi)的基本生態(tài)功能[9]。第二，在渭河南岸低洼地帶建造水系連通工程措施，做到平時為景，用時為庫，排蓄相通。第三，用好由渭河上游而來的正常來水，通過人工工程，利用上游來水對河床灘地、雜物進(jìn)行沖刷和清洗，保證河道暢通，確?！斑^路水”的最大利用。

4.2.2 護(hù)住“自家水” “自家水”特指寶雞市境內(nèi)可以自由配給的水資源。第一，利用好已建成的蓄水工程。寶雞市小水庫眾多，但攔蓄能力較低，水資源調(diào)動能力差，應(yīng)考慮小型水庫的轉(zhuǎn)型升級、加壩擴(kuò)容增效，保證小水庫常年基本蓄水容量。第二，加強(qiáng)節(jié)水宣傳教育，提高人民節(jié)水意識，從源頭上留住生活用水，降低生活需水壓力。第三，提升污水處理能力。提升各類源頭污水處理能力，將原本需要廢棄的水轉(zhuǎn)化為可以重新利用的水資源，增強(qiáng)水資源的多維利用。

4.2.3 巧用“極端水”“極端水”指干旱及洪澇極端事件發(fā)生時所存在的水資源。寶雞市渭北七大縣區(qū)屬水土流失重點(diǎn)縣，去除水資源的極值化對改善水土流失環(huán)境及區(qū)域水資源健康有著重大意義，也對改善水資源時空分布不均有著深遠(yuǎn)影響。第一，建設(shè)水系連通工程措施[10]。在洪水事件發(fā)生時，科學(xué)利用洪水，蓄洪引清，走洪水資源化之路。當(dāng)干旱事件發(fā)生時，通過水系連通工程對儲蓄水資源進(jìn)行合理調(diào)配，保證各地區(qū)的基本用水。第二，修建雨水利用工程。針對寶雞市山城的特點(diǎn)，蓄水、攔泥、保土十分必要，應(yīng)科學(xué)利用雨水資源，城區(qū)建下沉綠地、深挖式水池等，盡量把雨水就地利用起來，起到潤物、凈物、洗物等功能，在城郊和農(nóng)村大力平田造地和修筑集雨工程，發(fā)展微灌設(shè)施。

5 結(jié)語

寶雞市地理區(qū)位特殊，其對周邊城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生態(tài)效益有著重要的影響，發(fā)揮好“關(guān)中水龍頭”的作用將在帶動自身城市發(fā)展的同時助力周邊城市發(fā)展。本研究從水量、用水及廢污水排放3方面人手，基于水資源基本指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)寶雞市水資源發(fā)展存在時間分布不均、用水壓力增大以及居民生活污水排放提升三大主要問題，并在水資源可持續(xù)利用的科學(xué)發(fā)展觀基礎(chǔ)上，提出了發(fā)展“過路水”、護(hù)住“自家水”、巧用“極端水”的三大解決問題理念及具體解決方法。

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收稿日期：2020-01-14

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41771215;2016KTCL03-17）;陜西省科技統(tǒng)籌計劃項(xiàng)目（2016KTCL03-17）

作者簡介：張新弟（1969-），男，陜西寶雞人，高級工程師，主要從事寶雞水文與水資源相關(guān)研究，（電話）13571769081（電子信箱）445981389@qq.com;通信作者，周旗（1963-），男，重慶人，教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事區(qū)域氣候變化感知研究，（電子信箱）2675963235@qq.com。