關中地區水資源可持續利用研究

李 劍,段漢明

(西北大學城市與環境學院,陜西 西安 710127)

關中地區水資源可持續利用研究

李 劍,段漢明

(西北大學城市與環境學院,陜西 西安 710127)

隨著社會經濟的迅速發展,水資源開發利用中存在的矛盾已日益突出。本文在對關中地區水資源特點進行分析的基礎上,指出了水資源開發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利用的對策與建議,以期為關中地區的可持續發展提供依據。

水資源;可持續利用;關中地區

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

關中地區位于陜西省中部,以渭河平原(亦稱關中平原)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,總人口約 2 313萬人。由于受地理位置和氣候等客觀因素,關中地區水資源短缺且開發利用困難,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。如何實現水資源的可持續利用已成為關中地區迫不及待要解決的問題。

1 關中地區水資源特點

1.1 水資源總量不足,人均水量貧乏

占全省人口 61.01%,國內生產總值 63.44%,工農業總產值 59.92%,灌溉面積 86.6%的關中地區,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%。全區平均產水模數 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%。關中地區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,為資源型缺水區。

1.2 水資源空間分布不均

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

1.3 水資源季節變化和年際變化大

關中地區主體屬暖溫帶半濕潤季風氣候,關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。區內降水量的季節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。

關中地區降水量季節變化和年際變化大的特點也致使區域內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,在農作物最需要水的 3～5月份僅有 14.7%的降雨。

圖1 關中地區多年平均降水量年內變化

圖2 關中地區降水量年際變化

2 關中地區水資源開發利用中存在的矛盾與問題

2.1 供需矛盾日益突出

關中本來就屬于水資源貧乏地區,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,水資源調控能力缺乏的關中地區,其地表水資源在汛期大部分流失,使本就缺水的關中地區,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、工農業生產的快速發展,水資源已經成了關中地區經濟社會發展的制約因素,而且隨著全區經濟的發展,全區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,出現環境地質問題

由于與地表水資源相比,地下水資源開采容易、水質穩定、開采簡單,所以長期以來,關中地區在水資源利用上一直重地下,輕地表,關中地區的城市用水 90%左右都取自地下水,導致大部分地區地下水超采嚴重,區域性的地下水位大幅度下降。長期取用地下水的結果是破壞了水資源的動態平衡,引起城市地面沉降、地裂縫活躍等一系列環境地質災害。除此之外,關中地區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,導致西安大雁塔向西傾斜 998mm,鐘樓下沉約 394mm,誘發的地裂縫達 11條之多,累計長度達 65 km。[4]關中地區的渭南、咸陽、寶雞等市也因開采地下承壓水過量開采出現了類似的環境地質問題,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,是關中地區地表水資源的兩個重要特點。雖然今年來關中地區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,區內河流含沙量高,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,致使多數河流水資源很難直接利用。

今年來,隨著關中地區社會經濟的不斷發展,開發建設性項目和生產規模不斷擴大,工業、生活污水排放量日益增長,致使水體污染加劇,水質型缺水日益嚴重。關中地區2008年工業廢水排放總量為 3.94億噸,單位面積工業廢水排放量為 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類水質標準,基本喪失了使用功能。以西安為例,2007年西安市工業廢水排放總量和城鎮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%的工業及生活污水未經處理直接排入河道。河流的高含沙量和嚴重的水質污染,進一步加劇了關中地區水資源的供需矛盾。

2.4 水資源管理體制不健全,浪費嚴重

多年來,關中地區的城鄉水資源缺乏統一管理,水資源開發和調控尚處于自發無序狀態,且各自為政,嚴重影響了水資源的統一開發、調度和利用。一些地區無限制地使用水資源,浪費嚴重。一方面是水資源短缺,而另一方面節水意識淡薄,浪費嚴重。如農業灌溉系統,因水利設施不配套,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,僅此一項,即可節省一半的用水或更多。

2.5 水利工程設施建設滯后,老化嚴重

各類水利工程設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,水利設施普遍存在建設標準低,工程調蓄能力弱的“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,防汛減災能力很差。

3 實現關中地區水資源可持續利用的對策

3.1 加快建立節水型社會,樹立全民保護水資源和節水意識

從可持續發展的角度看,建立節水型社會,是使社會經濟持續發展的必然選擇,所以,應選擇新的符合資源優化配置的發展模式,走水資源可持續利用的發展道路。在農業生產方面,應大力推廣滴灌、噴灌、微灌等先進的節水型灌溉技術,調整種植業品種,培育低耗水,高產出產品,降低農產品的用水單耗,提高單位水效益。此外,還要加強農田科學管理,合理規劃,加快渠系配套設施的建設。在工業生產方面:應努力調整工業結構和生產方式,先發展節水、節能、高附加值行業。提高工業用水的重復利用率,積極推廣清潔生產工藝和節水技術,杜絕高水耗,高污染工業項目的引進。在居民生活用水方面:要積極推廣節水器具,在住宅建設中要配套節水設施,建立城市中水重復利用系統,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水意識,使全民養成良好的用水習慣,營造出人人節水的良好社會氛圍。

3.2 建立統一的水資源管理保障體系,健全法律體系,依法治水、管水

制定全區的水資源持續利用規劃,建立和完善以流域為單位的水資源統一管理體制,把城市和農村、地表水和地下水、開發和保護以及利用和管理統一起來,構筑水資源安全戰略體系,實現區域水資源化管理一體化。只有這樣,才能對水資源實行統一規劃、統一調度、統一發放取水許可證、統一征收水資源費、才能使有限的水資源發揮更大的經濟效益、社會效益和生態效益。此外,還應健全法律體系,加大執法力度,嚴肅查處各種水事違法行為,做到依法治水、管水。

3.3 加大水利工程建設的資金投入力度,并提高防洪抗災能力

資金的缺失一直是關中地區水利工程建設最主要的制約因素,所以應加大對水利基礎設施建設的投資,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改造為重點,以民辦小型水利工程為補充,做到大、中、小結合,蓄、引、提、調并舉,對水資源合理配置,提高供水能力和利用率。水資源的開發還應滿足防洪的要求,把保障工程本身及城鎮、交通、工礦企業和農田的安全放在首位,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,全面提高防洪抗災能力。

3.4 以市場為導向,推進水資源產業化進程

市場經濟條件下,水資源作為商品,其價值的直接體現即為水價,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。水價的制定應依據國家有關政策,充分發揮市場機制在水資源配置中的獨特作用,根據不同的產業和用途合理確定水價,建立用水和超額累進收費制度,逐步實行分質供水,優質優價,使水價體現國家水利產業政策并得到合理的成本補償,建立起與社會主義市場經濟相適應的水價機制。同時,還要更新觀念,樹立水資源的產業意識,在進一步完善水資源有償使用制度和獎懲制度的基礎上,逐步建立起水資源的產業化管理制度。

[1]錢易,唐孝炎.環境保護與可持續發展[M].北京:高等教育出版社,2000.131-162.

[2]馮尚友.水資源持續利用與管理導論[M].北京:科學出版社,2000.68-94.

[3]康楊,張洪鋮.陜西水資源現狀與可持續發展[J].全國商情(經濟理論研究),2008(20):21-23.

[4]黃彩海,趙靜.西部大開發解決陜西水資源短缺的戰略思考[J].陜西環境,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

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

李劍(1985-),男,陜西西安人,碩士研究生,研究方向:區域發展與城市規劃。