陜西省延河流域主要斷面控制指標研究

馮姣姣，楊晨晨，雷 波，曲 艷，張 蓉

（1.陜西省河流工程技術研究中心,陜西 西安 710021；2.西安市職業技術學院,陜西 西安 710000）

延河是黃河的支流,干流全長272 km,流域面積7698.9 km2,水資源總量為28206 萬m3,地表用水量為6205.03 萬m3。根據延河流域各行政區河道外利用的地表水水量分配份額,建立主要控制斷面,分析計算控制斷面指標,便于對延河流域各地區的用水情況進行監督和檢驗,加強水資源保護,優化水利工程調度,維護延河流域水環境的健康發展。

1 延河流域概況

延河發源于靖邊縣天賜灣鄉周山,由西北流向東南,流經安塞縣、延安市,于延長縣南河溝鄉涼水岸附近匯入黃河,多年平均降雨量520 mm,河道平均比降約為3.03‰。流域有20 條面積在100 km2以上的支流,其中流入延河的一級支流有14 條,其主要有坪橋川河、杏子河、西川河、南川河、蟠龍川等。

1.1 社會經濟

延河流域涉及2 市8 縣（區）,包括榆林市靖邊縣,延安市的志丹、安塞、寶塔、延長、甘泉、延川、子長1 市2 區4 縣。根據現場調研核實,延川縣、子長市在流域內沒有人口,現狀供用水為0；甘泉縣流域內涉及農村人口35 人,用水很少。

截止2020 年底,陜西省延河流域常住人口96.24 萬人,其中城鎮人口65.06 萬人,城鎮化率67.60%。國民生產總值為570.32 億元,其中一產、二產、三產分別為46.93 億元、263.02 億元、260.37 億元,人均GDP 為59260 元。

流域內現有常用耕地面積107.24 萬畝,農田有效灌溉面積10.13 萬畝,占總耕地面積的9.45%。糧食總產量19.19 萬t。

結合陜西省延河流域相關各縣2020 年現狀生態環境用水量、河道外生態環境指標調研成果,延河流域綠化面積1015 hm2,河湖面積3 hm2,環境衛生面積3402 hm2。

1.2 水資源狀況

根據《陜西省水資源及其開發利用調查評價（2008 年）》成果,采用1956 年～2002 年水文系列對陜西省延河流域水資源量進行評價,陜西省延河流域地表水資源量28206 萬m3,其中榆林市1277 萬m3。參考《延安市水資源綜合規劃》,根據流域面積估算延河流域地下水資源量為8756 萬km2。地下水與地表水重復量為8756 萬km2,水資源總量為28206 萬km2。陜西省延河流域水資源量見表1。

表1 陜西省延河流域水資源量計算成果表 單位：萬m3

根據《陜西省水資源及其開發利用調查評價（2008 年）》成果,陜西省延河流域多年平均地表水資源可利用量為8000 萬m3,其中榆林市362 萬m3。地下水資源可開采量為628 萬m3,二者重復量為628 萬m3；陜西省延河流域水資源可利用總量為8000 萬m3。陜西省延河流域可利用總量見表2。

表2 陜西省延河流域水資源可利用總量表 單位：萬m3

1.3 供用水量

依據延河流域相關市縣2020 年用水量成果及本次調研資料,各行業總用水量9683.26 萬m3,其中農業用水量2572.40 萬m3（包括農田灌溉和林牧漁畜）,占總用水量的26.57%；居民生活用水量2917.78 萬m3（城鎮居民2337.80 萬m3,農村居民579.98 萬m3）,占總用水量的30.13%；工業用水量2565.64 萬m3,占總用水量的26.50%；城鎮公共用水量1367.43 萬m3（建筑業35.90 萬m3,服務業1331.53 萬m3）,占總用水量的14.12%；生態環境用水量260 萬m3,占總用水量的2.69%。

2020 年流域總供水量為9683.26 萬m3,地表水供水量為7205.03 萬m3,占總供水量的74.41%,其中蓄水、引水、提水、跨流域調水工程供水量分別占地表水供水量的50.52%、11.94%、23.66%、13.88%。地下水供水量為2196.23 萬m3,占總供水量的22.68%；非常規水源供水量為282 萬m3,占總供水量的2.91%。

1.4 水利工程

流域內初步形成了以大中小型水庫（含池塘和塘壩）調蓄和引提水工程為主體的流域水資源配置體系。截至2020年底,流域內已建成水庫7 座,包括大型水庫1 座,中型水庫1 座,小型水庫5 座,大、中、小型水庫總庫容24231 萬m3,設計供水能力4271 萬m3。淤地壩600 余座,引、提水工程749 處；淺層機井6835 眼,深層井959 眼；集雨工程30 處；現狀設計供水能力約16987 萬m3。主要引水工程包括延安黃河引水工程。

2 延河流域2030 年各市水量分配方案

結合陜西省延河流域地表水資源可利用量,2030 年流域經濟社會用水需求和供水能力,以及“87”分水指標細化成果和相關縣區用水總量等,綜合分析確定陜西省延河流域2030 年河道外地表水多年平均分配用水量為5283 萬m3、耗水量為3687 萬m3,各市見表3。

表3 陜西省延河流域各市2030 年地表水分配方案單位：萬m3

3 延河流域水量分配主要斷面控制指標

3.1 主要斷面選取

（1）市界控制斷面

榆林、延安市界斷面在靖邊縣天賜灣鎮城河村,斷面以上流域面積69.7 km2,地表水資源量255 萬m3,2030 年河道外耗水量為42 萬m3。以延河甘谷驛站為參證站,計算城河斷面月均最小生態流量為0.01 m3/s,占甘谷驛站的1.2%。結合甘谷驛站逐日流量過程,2015 年最小日平均流量0.747 m3/s；據此分析城河斷面枯水期存在斷流情況,枯水流量偏小,監測意義不大。因此不設置榆林與延安市界斷面。

（2）河口控制斷面

杏子河入延河河口控制斷面在安塞區沿河灣鎮新窯灣村,斷面以上流域面積1485.8 km2,地表水資源量6205 萬m3。以杏子河杏河站為參證站,依據近10 年最枯月平均流量系列,按斷面下泄水量占流域地表水資源量的比例0.76 折減,則新窯灣斷面月均最小生態流量為0.25 m3/s。因此,河口控制斷面設置為新窯灣斷面。

延河入黃河口控制斷面在延長縣雷赤鎮天盡頭村,斷面以上流域面積7698.9 km2,地表水資源量28206 萬m3。結合甘谷驛站資料分析,采用Tennant 方法分析結果,天盡頭斷面月均最小生態流量為0.87 m3/s。因此河口控制斷面設置為天盡頭斷面。

（3）水利工程控制斷面

延河流域水利工程主要有王瑤水庫、孫臺水庫、安溝水庫、瓦村水庫、紅莊水庫、方家河水庫、馬家溝水庫,考慮到王瑤水庫是延安的水源工程,多年平均供水量1685.66 萬m3,其他均為中、小型水庫,缺乏泄流控制設施。因此不設水利工程控制斷面。

陜西省延河流域主要控制斷面見表4。

3.2 主要斷面控制指標

（1）月均最小生態流量

延河河口控制斷面為新窯灣、天盡頭斷面。推算新窯灣斷面最枯月流量以杏子河杏河站為參證站,站址以上流域面積495 m2,依據近10 最枯月平均流量系列計算杏河站月均最小生態流量為0.11 m3/s。新窯灣斷面以上流域面積1485.8 km2,按斷面下泄水量占流域地表水資源量的比例0.76 折減,則月均最小生態流量為0.25 m3/s。

天盡頭斷面生態流量依據《河湖生態環境需水計算規范》（SL/T 712-2021）三種方法進行分析：以延河甘谷驛站為參證站,站址以上流域面積為5935 km2,依據1956 年～2000 年系列,用Tennant 方法計算斷面生態流量為0.87 m3/s；用近10 年最枯月平均流量法計算斷面生態流量為1.13 m3/s；依據甘谷驛站1964 年～2020 年最枯月平均流量系列,用Qp法計算斷面最枯月平均生態流量為0.58 m3/s。依據三種方法計算結果,考慮到長系列豐枯水變化,采用生態流量和保證程度均居中的Tennant 法結果,天盡頭斷面最枯月平均生態流量為0.87 m3/s,見表4。

表4 陜西省延河流域控制斷面

（2）多年平均下泄水量

杏子河地表水資源量為6205 萬m3,2030 年分配的河道外地表水耗水量為1622 萬m3,調入水量為435 萬m3,相應的耗水量為305 萬m3,則新窯灣斷面下泄量為4713 萬m3。延河地表水資源量為28206 萬m3,2030 年分配的河道外地表水耗水量為3687 萬m3,調（引）入水量為8929 萬m3,相應的耗水量為6250 萬m3,綜合考慮年際水資源量豐枯和調入水量變化,確定天盡頭斷面下泄量為21813 萬m3。見表4。

3.3 主要斷面控制指標保障程度分析

以杏河站為參證站,推算新窯灣斷面最枯月流量系列,分析其月均最小生態流量0.25 m3/s 的保證程度為98.8%,滿足保證率90%的月均最小生態流量要求。

以甘谷驛站為參證站,推算天盡頭斷面最枯月流量系列,分析其月均最小生態流量0.87 m3/s 的保證程度為98.78%,滿足保證率90%的月均最小生態流量要求。

4 結論

陜西省杏河入延河河口控制斷面為新窯灣斷面、延河入黃河河口控制斷面為天盡頭斷面。結合杏河站、甘谷驛站資料分析,新窯灣、天盡頭斷面多年平均下泄水量分別是4713 萬m3、21813 萬m3；月均最小生態流量分別為0.25 m3/s、0.87 m3/s,滿足保證率90%要求。