王建利
(鳳翔縣水政水資源管理站 陜西 鳳翔 721400)
鳳翔縣地貌特征素有“南塬、北山、西河谷”之稱,自北向南分為四個地貌單元:低山丘陵區面積694 km2占58.9%,山前洪積扇區面積300 km2占25.5%,黃土臺塬區面積152 km2占12.8%,千河階地區面積33 km2占2.8%。鳳翔縣水資源總量只有1.63億m3,可利用量僅為0.94億m3,人均水資源量只有320m3,遠低于全市、全省、全國和世界人均水平,分別占全市、全省、全國和世界人均水平的1/3、1/4、1/7和1/28。鳳翔縣人均水資源量明顯低于聯合國公認的人均500m3的極度缺水標準,屬于水資源極度貧乏地區。
鳳翔曾是周秦發祥之地、華夏九州之一、絲綢之路重要驛站和歷史文化名城,其輝煌歷史的形成,應當與當時十分優越的水環境條件密不可分。昔日鳳翔縣城四面環河,而且東有東湖、西有濕地,可謂天然的“城在水中、水在城中”;柳林鎮更是因為古鎮西頭有一條小溪常年繞鎮而流,柳樹成林而得名,并以當地水系質地優良,西鳳美酒享譽中外而著名。
但是,現在的東湖已經失去了昔日城北鳳凰泉泉水源源不斷的補給,西區的大片濕地也已經“滄海變桑田”,并且縣城四周及平原所有河流“有河皆干”,離開了潺潺流水的滋潤。曾為國家四大名酒之一的原產地域保護產品—西鳳酒,也因當地地下水位嚴重下降,面臨水資源短缺的危機。近年,鳳翔大量打配農用機井而且鉆井深度普遍超過200m控制范圍,使上世紀七、八十年代許多地方機井“對口抽”(即臥式離心泵利用吸程在地面抽水)現象成為難以舍懷的躁動情愫。
水環境條件退化的主要原因,就是隨著解放以后人口的高速增長和改革開放以來經濟的快速發展,由于單純、不斷、大量開采地下水,忽略對地下水的限采、涵養、補給,造成地下水采補失衡,導致地下水位逐年普遍下降造成的,其中柳林鎮和縣城兩個地區地下水位下降幅度相對較大。
鳳翔縣作為寶雞副中心,如何在水資源配置、節約和保護方面,搶抓“中國西鳳酒城”建設的歷史機遇,有效管控重點區域地下水位,確保優質地下水可持續利用,打開實行最嚴格水資源管理制度新局面,率先突破生態文明建設瓶頸約束,實現鳳翔水利、農業和工業的跨越式發展,本文試從以下幾個方面簡要進行宏觀探討。
鳳翔縣純井灌區、宜灌缺水區所在地—山前洪積扇區,西、北、東三面環山,一面向南敞開,形似“簸箕”。由于西、北、東三面被占全縣國土面積58.9%的低山丘陵區環抱,南面又有基底構造隆起、側向滲透性較差的黃土臺塬區擁堵,山前洪積扇區地下水的補給除依靠天上的大氣降水外,有條件能夠接受基本相當于大氣降水補給量的低山丘陵區側向補給量。擬劃定的優質地下水水源地保護與涵養區屬于小韋河上游干流雍水河流域的發源地區,該區域沒有現代工業污染和城市污染,當地優良的水質條件成就了千百年來獨樹一幟的鳳香型西鳳酒鄉的文明歷史。十分優越的地下水側向補給條件和相對塞滯的地下水側向排泄條件以及地處流域源頭區位條件,造就了鳳翔縣山前洪積扇區地下水資源相對質優量豐的獨特優勢,在比較干旱缺水的渭北旱原地區,是一個“天然優質地下水聚寶盆”。
根據《鳳翔縣農業區劃更新研究》(陜西省農業區劃委員會辦公室編),鳳翔縣全縣多年平均水資源總量為1.63億m3,地下水年總補給量為1.14億m3。經采用均衡法以開采量與補給量比值0.55計算,并用平均布井法進行校核,全縣地下水年可開采量為0.50億m3,開采模數為8.75萬m3/km2。其中,純井灌區地下水年可開采量為1629.96萬m3,開采模數為12.71萬m3/km2;宜灌缺水區地下水年可開采量為460.92萬m3,開采模數為3.20萬m3/km2。從上述成果資料不難看出,純井灌區和宜灌缺水區的地下水年可開采量為2090.88 萬 m3。
由于當年純井灌區和宜灌缺水區的水平衡計算中,沒有考慮從境外調入客水進行農業灌溉對當地地下水的補給水量,可以認為該兩個分區的地下水年可開采量數據是偏于保守而偏小的。
從理論上講,地表水和地下水的水質沒有天生的優劣之分;但從鳳翔縣的具體情況來看,鳳翔縣城以西和以北方向廣大區域的地下水水質,明顯優于全縣任何地方的地表水水質(包括馮家山水庫、白荻溝水庫和漢封水庫)因此,應該把優質的地下水首先作為城鄉居民生活用水和食品工業用水的第一選擇,把地表水(包括從區外調入的地表水)首先作為農田灌溉和非食品工業用水的第一選擇。
在鳳翔縣城以西和以北方向廣大區域,通過總體規劃和分期實施重點水源調配工程項目,以管道輸水技術和計算機監控技術為標志,建設能夠適應農業規模化結構調整要求的地表水規模化高效節水灌溉網絡,逐步分區禁止國民經濟第一用水大戶—農業,對當地優質地下水資源的分散、低效、無序使用,具有一舉多得的綜合效益:一是可以從根本上解決整個鳳翔縣嚴重存在的資源性缺水問題;二是可以對山前洪積扇區優質的地下水資源做到最佳方式的涵養,確保水生態改善恢復;三是可以合理解決中國西鳳酒城和寶雞副中心鳳翔縣城的永久優質用水問題;四是可以破解鳳翔廣大西北地區多年以來農業產業結構調整規模化發展和高效節水灌溉規模化發展相互制約的歷史矛盾,促成二者相得益彰;五是可以直接緩解白荻溝水庫向鳳翔東部空港物流服務基地和川口河建材工業園區新增供水的缺水壓力;六是可以間接改善鳳翔縣東部和南部地區水資源緊缺程度。
因此,以純井灌區、宜灌缺水區主要所在地—包括城關鎮全部、柳林鎮與范家寨鎮的平原地區,向東延伸到糜桿橋鎮西部,往南擴展到南指揮鎮北部,將鳳翔縣城西部和北部集中連片大約100 km2平原區域,劃定為鳳翔縣優質地下水水源地保護與涵養區,通過配套建設相同規模的高效節水地表客水示范灌區和農業產業結構調整示范園區,把該區農灌水源機井同時收歸作為柳林和縣城供水水源機井,作為中國西鳳酒城和寶雞副中心鳳翔縣城的永久水源地和全縣戰略儲備水源及應急水源,具有一舉多得的良好效果,既是非常必要的,也是合理可行的。
上述集中連片大約100 km2鳳翔縣優質地下水水源地保護與涵養區,基本上全部屬于山前洪積扇區中前部的純井灌區范圍,只有北部邊緣有極小部分交錯屬于山前洪積扇區后緣地帶的宜灌缺水區。根據《鳳翔縣農業區劃更新研究》,該區開采模數按照12.71萬m3/km2計算,平均每100 km2范圍每年可以保證提供優質地下水1271 萬 m3。
從槐塬抽水站第三級站接力抽水,管路沿槐原抽水站西四支渠(途經楊家小村、張家小村、老疙瘩、王堡村、南六塚)布設,然后穿過鳳陳公路向北,沿六(六塚)馮(馮家村)主干路直達亭子頭,管道一分為二,分別加壓。一條管道沿千鳳公路至大槐社水庫,可自流控制鳳翔西部海拔850m高程以下范圍(從鳳棗公路來看位于雙塚村以南)的農業高效節水灌溉。另一條管道穿過千鳳公路,繼續沿雙鳳主干路直線向北,經干河行政村至河灣行政村的草灘營自然村,再次一分為二,其一向西進入原河灣水庫,可自流控制鳳翔西北部海拔900m高程以下范圍(從鳳棗公路來看位于太白廟董家河中學以南)的農業高效節水灌溉,其二往東北方向直通原董家河水庫,并加配局部小高抽,基本可以控制鳳翔西北部海拔950m高程左右范圍(即沿山旱腰帶)的農業高效節水灌溉。
利用現有的槐原抽水站、大槐社水庫和原河灣水庫、原董家河水庫,作為引水樞紐和調節設施,既可以充分發揮抽水樞紐機電設備晝夜連續運行的功能,又可以最大限度滿足灌區群眾晝用夜停靈活使用的需要,而充分挖掘和發揮新老水利工程的綜合效益,使其巨大工程價值真正服務于當前經濟社會發展大局,徹底改變有人調侃戲虐不少水利工程為“當代文物”的不良影響。
槐原抽水站是目前鳳翔縣揚程最高的抽水站。目前馮家山水庫管理局對抽水灌溉在總干取水口水費計量單價為0.12元/m3,其中洞口、小海子低揚程抽水站優惠價為0.08元/m3,槐原高揚程抽水站優惠價為0.06元/m3;寶雞供電局在35千伏虢槐專線首端電費計量單價為0.1972元/kW·h。經縣物價局批準,現行槐原抽水站一級站電費為0.05元/m3,二級站電費為0.04元/m3,三級站電費為0.02元/m3(對此電費標準進行核算,能源單耗明顯偏高,尚有較大降低空間),基層管理費為0.04元/m3,群眾管理費為0.02元/m3。即槐原抽水站三級站總揚程107.25m現行水費、電費和管理費綜合單價,馮管局水價優惠前為0.29元/m3,優惠后為0.23元/m3。據此推算,槐原抽水站100m總揚程時縣物價局批準電費成本為0.10元/m3。經分析計算,200m總揚程(約至大槐社水庫)按照現行水費、電費和管理費的綜合單價,馮管局水價優惠前為0.39元/m3,優惠后為0.33元/m3。250m總揚程(約至河灣水庫)按照現行水費、電費和管理費的綜合單價,馮管局水價優惠前為0.44元/m3,優惠后為0.38元/m3。改擴建后的槐原抽水灌區總揚程,也只相當于以色列從加利利湖農灌抽水揚程的一半左右。
柳林鎮亭子頭村農灌機井,多數配套200QJ32-78和200QJ32-65潛水泵,少數配套200QJ20-81和200QJ20-93潛水泵。鳳翔縣供電局抗旱電價為0.2994元/kW·h,但考慮自籌變壓器銅鐵損、分級計量誤差等因素后,亭子頭調查井各井實際電價在0.30-0.33元/kW·h范圍。目前,亭子頭調查井灌溉收費標準為7-10元/h。按機井電機功率進行核算,該村機井灌溉每立方米水的電費支出約為0.10-0.14元。按機井每小時出水量進行核算,該村機井灌溉每立方米水收費單價在0.22-0.32元之間(含機井管理人員報酬在內,但不含機井折舊費和大修費)。
通過分析比較,不難看出:抽水站200m~250m總揚程現行僅外購水價進行優惠的綜合單價0.33-0.38元/m3,雖然略高于當地機井灌溉現行收費單價0.22-0.32元/m3,但考慮到國家高揚程灌溉電費補貼和工業水權置換水費補貼等補貼政策落實到位以后,足以讓廣大農民群眾以高揚程抽水灌溉成本低于機井灌溉成本的競爭優勢而自愿進行水權置換。因此,在優質地下水水源地保護與涵養區范圍內,禁止農田灌溉抽取當地地下水,從馮家山水庫調入客水進行高效節水灌溉,從成本分析角度來看也是基本合理可行的。
總之,在鳳翔縣城以西和以北集中連片大約100 km2廣大平原區域,從槐原抽水站接力引水開辟高效節水抽馮灌溉工程,建設優質地下水水源地保護與涵養區,將會從根本上全面解決鳳翔水資源不足的嚴重困擾,會以相對最小的投資產生相對最大的效益,將對鳳翔經濟社會全面快速發展和生態文明恢復改善建設發揮劃時代的巨大作用。陜西水利