山西省能源基地水中長期供求探析

孫娟絨

(山西省水利水電勘測設計研究院，山西 太原 030024)

1 能源基地概況

山西能源基地為晉北、晉中(含晉西)、晉東三個煤炭基地，涉及全省119個縣級行政區中的72個，2010年總人口2391萬人，地區生產總值7136億元，農業有效灌溉面積912萬畝。基本涵蓋了大同、寧武、河東、西山、霍西、沁水六大煤田和現有的十大礦區，以煤炭開采、煤化工產品及其衍生的商貿業、服務業等為主導，是全省工業企業、第三產業發展的集中地，不僅是全省經濟發展的支柱，也是全國十三個大型煤炭基地的重要組成部分。

2 供用水現狀及存在主要問題

2.1 供用水量

2010年，山西省能源基地總供水量45．1億m3，其中地表水20．8億 m3、地下水22．7億 m3(其中超采5．5億m3)、再生水利用量1．5億m3;總用水量45．1億m3，其中生活用水量為7．2億m3、工業用水量為12．4億m3、農業用水量23．6億m3、生態環境用水量1．8億m3。供用水統計見表1。

表1 山西省能源基地2010年供用水統計表

2.2 現狀供水水源及存在問題

(1)晉北煤炭基地

晉北煤炭基地中的朔同地區已建冊田、趙家窯、東榆林等大中型水庫，引黃北干線工程主體也已建成通水。區域內生活、工業現狀用水主要依賴地下水源，大同城郊及朔州的山陰縣、懷仁縣存在超采區。引黃北干線工程一期設計供水2．96億m3，基本滿足近期生活、工業需水;遠期達設計供水能力5．6億m3，將改善供水結構，提高供水保障程度，并涵養地下水。

晉北煤炭基地中的忻州西部4縣及呂梁興縣境內河流均屬晉西北沿黃支流，徑流一般集中在雨季，且因流域植被差，徑流含沙量高，開發利用難度較大;寧武、靜樂、嵐縣的地表水資源量較為豐富，但主要分布在汾河水庫保護區，可利用量有限。因此，沿黃區域雖有引用黃河干流水資源的地理優勢，但現狀僅建有為數不多的小型工程，水源仍以地下水為主，不能滿足用水需求;引黃南干線途徑本區域，但不屬于其設計供水對象。

(2)晉中煤炭基地(含晉西)

2010年，晉中煤炭基地(含晉西)總供水量21．6億 m3，其中地表水11．6億m3，占總供水量的54%，地下水超采量3．8億m3。

晉中煤炭基地(含晉西)中的太原、臨汾區域已建主要地表水源為汾河水庫、汾河二庫、文峪河水庫、萬家寨引黃工程南干線工程、和川取水輸水工程等大中型水利工程，但現狀用水以地下水源為主，太原城區、臨汾城區等存在地下水超采區。隨著引黃南干線工程供水管網配套建設和擴大供水范圍等其它措施的落實，太原區域水需求可以滿足，臨汾區域遠期供水不足。

晉中煤炭基地(含晉西)中的呂梁、晉中等區域位于晉西沿黃地區及汾河中下游，已建主要地表水源為文峪河水庫、恒泉水庫、柏葉口水庫等。沿黃區域現狀地下水用水量占總量的64%，供用水結構不合理;汾河中下游地區供需矛盾尖銳，交城、孝義邊山存在嚴重超采區，屬資源性缺水。區域西臨黃河干流，具有引用黃河水的地理優勢，目前已建的小型提水工程遠不能滿足需水要求。

(3)晉東煤炭基地

農村土地確權的登記是國土資源局等諸多部門協作進行的，這樣可以讓農村土地確權的權屬更加清晰。然而在實際操作中，農村土地確權涉及的土地面積是龐大的，農戶的數量更是非常龐大，其中農戶承包的地塊是分散的，質量也參差不齊，在這種情況下提升土地標記的工作量，農村土地確權的任務也是非常繁重的。這與農村土地確權工作人員人手不足的情況形成了矛盾，導致難以區分農戶實際種植的土地以及自留土地。這就容易產生承包地面積擴大，而實際確權的面積不夠準確的現象[1]。

2010年，晉東煤炭基地總供水量14．4億m3，其中地下水7．4億m3，占總供水量的51%，地下水超采量0．8億m3。

晉東煤炭基地中的晉城、陽泉、晉中等區域，現狀供水以地下水源為主，榆次區及晉城市區地下水源超采，隨著張峰水庫、松塔水電站供水設施的配套建設，可以增加地表水供給量，基本滿足生活、工業用水需求，但陽泉區域為娘子關泉單一水源，非常狀況下應急能力差。

晉東煤炭基地中的長治區域現有漳澤水庫、關河水庫、屯絳水庫等大中型水庫，除漳澤水庫外，其它水庫以農業供水為主，工業企業供水嚴重不足，供水保障率低，而域內的濁漳河干流無控制性工程，水資源開發利用程度低。

3 未來發展格局及供用水需求

3.1 經濟發展預測

山西三大煤炭基地“十二五”及以后繼續推行煤炭大循環發展理念，以煤為基多元發展，將進一步推進大集團、大基地、產業群和產業園區建設。

規劃建設:晉北動力煤綜合基地，重點培育兩個億噸大型煤炭企業集團，大力發展大型坑口電站和低熱值煤資源綜合利用電站，加快煤電一體化進程;建設晉中煉焦煤綜合基地，大力推進臨汾、呂梁兩大焦化基地建設，加快三交-柳林煤層氣開發利用基地建設;建設晉東無煙煤綜合基地，加大潞安礦區貧瘦煤和基地內低熱值煤發電力度，加快建設沁南、和順-昔陽兩大煤層氣開發利用基地和晉城礦區、陽泉礦區、潞安礦區三大瓦斯抽采利用園區。

預測山西能源基地2020年總人口達到2502萬人，地區生產總值達到17667億元，其中工業增加值7630億元;2030年總人口達到2596萬人，地區生產總值達到30813億元，其中工業增加值13370億元。預測成果見表2。

表2 山西能源基地社會經濟發展預測表

3.2 需水預測

以滿足和保障能源基地未來產業結構調整及國民經濟重點發展方向的用水需求為出發點，在現狀用水水平的基礎上，考慮各行業強化節水，采用定額法，對未來生產、生活及生態需水作出合理預測。

預測山西能源基地總需水量2020年為54．2億m3、2030年為58．3億m3，比2010年分別增加9．1億m3、13．2億m3，預測成果見表3。

表3 山西能源基地需水預測表 單位:億m3

4 供水保障總體思路與水資源配置

4.1 供水保障總體思路

能源基地是人口密集度高、工業發達、三產興旺之地，是山西經濟支柱產業區，也是國家能源安全保障的重要組成部分，供水保障方案為安全保證型，既能在正常年份保障整個社會需水要求，干旱和突發事件情況下也可維持基本生活和重要用戶的需求，維護社會經濟的穩定。因此，確定供水保障總體思路為:在節水型社會建設前提下，繼續增加地表水供給量，實施關井壓采措施控制地下水開超采量，一方面改善現狀供水結構，另一方面涵養地下水源;發生特大干旱及突發事件時，根據各流域徑流豐枯不同頻特點，水源之間調劑水量，并增加地下水及泉水開采量，最大可能保障城市社會經濟的可持續發展。

4.2 供需平衡分析

能源基地2010年地表水源供水能力約20．0億m3;已建的萬家寨引黃工程，以及主體工程已竣工的張峰水庫、坪上應急引水工程、和川取水輸水工程等在其配套供水設施完成后，可增加能源基地供水能力12．0億m3;區域地下水可開采量17．3億m3，現狀其它水源可供水1．5億m3。因此，能源基地目前總供水能力50．8億m3。

預測能源基地2020年、2030年總需水分別為54．2億m3、58．3億m3，綜合分析現狀水源地位置分布、供水范圍和供水能力，可供水量為49．8億m3，則2020年、2030年分別缺水4．4億m3、8．5億m3。

規劃建設中部引黃工程、龍華口調水工程、吳家莊水庫、馬連圪塔水庫等，并規劃以提高供水保證率并替代已建小型引提水工程為主的小型水庫14座，可增加地表水源供水能力7．0億m3。同時，推進污水處理設施建設，預計2030年其它水源可增加供水量3．0億m3。以上規劃工程建設可增加供水能力10．0億m3，可滿足能源基地規劃水平年需水要求。

4.3 水資源配置

水資源配置遵循以下原則:(1)取水順序:先地表后地下，合理利用調入水，并加大污水處理回用量;(2)用水順序:首先滿足生活用水，盡量保證重要工業用水，盡可能保證大中型灌區主要作物灌溉需水，其中生活用水優先采用水質優良的地表水和地下水。

按配置原則進行水資源配置，三大煤炭基地一般降水年份需水要求基本可以滿足，配置成果見表4。

表4 山西能源基地水資源配置成果表 單位:億m3

非常情況下主要依靠聯合調度實現保障供水:(1)晉北煤炭基地以萬家寨引黃北干線工程、中部引黃工程、桑干河冊田水庫為骨干供水工程，根據黃河干流和桑干河兩大流域之間豐枯不同頻的特性調劑水量，保障供水安全;(2)晉中煤炭基地以萬家寨引黃南干線工程、中部引黃工程、汾河水庫、沁河馬連圪塔水庫等為骨干供水工程，干旱年份動用儲備的地下水資源;(3)晉東煤炭基地以沁河張峰水庫、濁漳河吳家莊水庫、滹沱河龍華口調水工程等為骨干供水工程，通過三流域豐枯調劑保障供水安全。

5 供水保障措施及水源工程布局

5.1 供水保障措施

根據三大煤炭基地地理位置、水系的天然分布情況、供水工程的分布及運行狀況，以增加境內及黃河干流地表水供水量、嚴格控制地下水開采為指導，確定能源基地供水保障措施主要為:(1)加快張峰水庫、松塔水電站等工程的供水設施建設，推進引黃南干線、北干線泵站及供水管網建設，盡快實現已建工程供水效益。(2)在黃河干流及省境內水資源條件較好的干支流建設蓄、引水類型的地表水源工程，增加地表水供給量。(3)配套建設對引黃水調蓄及替代已建小型引提水工程為主的小型水庫14座，提高供水保證率。(4)與城鎮規劃建設適應，推進污水處理廠建設，增加處理水回用量。

5.2 主要地表水源工程布局

以《山西大水網規劃》及《山西大(中)型水庫規劃》等為依據，規劃主要地表水源工程布局為:

在省境東面的海河流域，北部滹沱河支流龍華河上建設龍華口調水工程，向晉東煤炭基地的陽泉市供水;南部濁漳河干流建設吳家莊水庫及辛安泉供水改擴建工程，主要向晉東煤炭基地的長治市供水。

在省境西部黃河干流，規劃中部引黃工程，自天橋水電站庫區取水，由北而南向忻州、呂梁、臨汾市和晉中市的4市16個縣(市、區)供水，保障晉中煤炭基地(含晉西)用水安全。

在省境中南部黃河流域的沁河干流，規劃馬連圪塔水庫，向晉中煤炭基地的臨汾市供水。

規劃工程建設后，晉北及晉中煤炭基地將擁有“主水”和“客水”兩類水源，具有區域外應急調水的能力;水資源相對豐富的晉東煤炭基地地表水開發利用程度提高，調蓄水能力增強。正常年份各水源就近供水，干旱年份及突發事件時，依托山西大水網中連通工程調劑水量，并適當增加地下水開采量及泉水供給量，可保障三大煤炭基地生活及重要工業用水，保證農作物關鍵生長期需水，基本實現安全供水。

6 結論

今后一段時期是山西經濟社會實現轉型跨越發展的重要時期，作為山西主要經濟支柱、國家媒體基地重要組成部分的山西三大煤炭基地，對水資源提出了更高要求，應未雨綢繆，及早謀劃，通過水源工程建設和水資源優化配置、科學調度管理，保障供水安全，為經濟社會的可持續發展提供水資源支撐。

［1］山西省水利廳．《山西省特大干旱年應急水源規劃》［R］．中國水利水電出版社，2009．