陕西省汉江流域水资源及其开发利用状况分析_雷波
文章编号:1673 - 9000(2021)11 - 0065 - 03
陕西省汉江流域水资源及其开发利用状况分析
雷 波,张 蓉,张琳琳
(陕西省河流工程技术研究中心 , 陕西 西安 710021)
[摘要] 采用调查统计的方法, 梳理陕西省汉江流域水资源数量、质量、可利用量及供水工程、现状供水量、用水量、耗水量及用水水平等指标 , 分析水资源开发利用特点 , 并提出存在问题及对策 , 可为流域水资源配置提供依据。
[关键词] 水资源;开发利用;汉江流域;陕西省
[中图分类号] F124.5 [文献标识码] B
DOI:10.16747/j.cnki.cn61-1109/tv.2021.11.022
0 引言
汉江是长江最大的支流 , 发源于秦岭南麓陕西宁强县蟠冢山, 经白河县流入湖北省 , 干流全长 1577 km, 其中陕西省境内全长 652 km, 平均比降 1.14‰。汉江流域总面积 15.9 万 km2,其 中陕西省境内流域面积 62263 km2, 涉及我省宝鸡市、汉中市、安康市、商洛市及西安市。汉江流域水资源总量丰沛 , 但时空分布不均 , 随着经济社会发展 , 用水高峰期矛盾突出。摸清陕西省汉江流域水资源及其开发利用状况 , 对流域水资源合理配置及可持续利用具有重要意义。
1 水资源状况
1.1 水资源数量
根据《陕西省水资源及其开发利用调查评价》[1], 采用1956 年~ 2000 年水文系列对陕西省汉江流域水资源量评价成果见表 1。陕西省汉江流域水资源主要来源于降水。汉江流域降水总量 549.44 亿 m3, 多年平均降水量 882.46 mm。地表水资源量 253.70 亿 m3, 地下水资源量为 55.40 亿 m3, 两者之间的重复计算量 54.42 亿 m3, 水资源总量为 254.68 亿 m3,产水模数平均 40.90 万 m3/km3。
表 1 陕西省汉江流域水资源总量统计表
市级行政区 计算面积 |
地表水资源量 |
地下水资源量 |
地表与地下重复 |
水资源总量 |
产水模数 |
|
|
/km2 |
/万 m3 |
/万 m3 |
计算量/万 m3 |
/万 m3 |
/(万 m3 / km2) |
宝鸡市 |
2689 |
69877 |
13016 |
13016 |
69877 |
25.99 |
汉中市 |
19622 |
1040716 |
249996 |
240178 |
1050535 |
53.54 |
安康市 |
23391 |
1000954 |
192089 |
192089 |
1000954 |
42.79 |
商洛市 |
16404 |
417573 |
97296 |
97296 |
417573 |
25.46 |
西安市 |
157 |
7898 |
1594 |
1594 |
7898 |
50.31 |
合计 |
62263 |
2537018 |
553991 |
544173 |
2546837 |
40.90 |
1.2 水资源质量
依据《2018 年陕西省水资源公报》, 汉江流域评价河长1424.2 km, 全年平均:Ⅱ类河长占评价河长的 100%。丹江评价河长 331.7 km, 其中Ⅰ类水质河长占评价河长的 12.4%, Ⅱ
类水质河长占评价河长的 79%, Ⅲ类水质河长占评价河长的 8.6%, Ⅰ~Ⅲ类水质河长占评价河长的比例为 100%。见表 2。表 2 陕西省汉江流域 2018 年水质情况表
1.3 水资源可利用量
根据《陕西省水资源及其开发利用调查评价》, 陕西省汉江流域(不包括丹江)多年平均地表水资源可利用量
67.9 亿 m3, 地下水资源可开采量 6.27 亿 m3, 二者重复量
2.89 亿 m3, 水资源可利用总量 71.28 亿 m3;陕西省丹江流域地表水资源可利用量 4.17 亿m3, 地下水资源可开采量 1.30 亿m3,二者重复量1.30 亿m3, 水资源可利用总量4.17 亿m3。综上 , 陕西
河道 评价河
全年期分类河长占评价河长的比例 /% 主要超
省汉江流域水资源可利用总量 75.45 亿 m3, 其中地表水资源可利用量为 72.07 亿 m3。
[收稿日期] 2021 - 05 - 31
[作者简介] 雷波(1986 -), 男 , 陕西澄城人 , 工程师 , 主要从事水土保持与水生态方面研究工作。
2 水资源开发利用现状
2.1 水利工程
陕西省汉江流域内初步形成了以大中小型水库(含池塘和塘坝)调蓄和引提水工程为主体的流域水资源配置体系。截止 2018 年底 , 陕西省汉江流域共建成水库 528 座(不含安康、石泉、喜河、蜀河、蔺河口五座水电站), 总库容 48.8 亿m3。其中大型水库有石门水库 , 总库容为 1.089 亿m3。中型水库有红寺坝、南沙河、党河、沙河、八一、鱼岭、观音河等 19 座,
总库容 6.32 亿m3。小型水库 503 座, 总库容 3.82 亿m3。此外流域内还有池塘和塘坝 3.43 万座 , 总容积 1.11 亿m3。陕西省汉江流域内共有引提水工程 1658 处 , 现状供水能力
14.59 亿 m3 , 其中中型引水工程 3 处 , 为汉惠渠、恒惠渠、冷惠渠等 , 现状供水能力 1.88 亿 m3, 流域内建成抽水工程近 8000 处 , 现状供水能力为 1.82 亿 m3。陕西省汉江流域向外流域调水已建成引乾济石、引红济石、引湑济黑等跨流域调水工程 , 从外流域引水已建成二郎坝引水工程。2018 年陕西省汉江流域已成主要跨流域调水(引水)工程见表 3。
表 3 2018 年陕西省汉江流域已成主要跨流域调水(引水)工程情况表
工程名称 调出区 供水范围 引水规模
调出区年均调
现状供水
一级区 水系 引水口位置
/(m3/s)
出水量/ 亿m3
量/亿 m3
引乾济石 长江 汉江 乾佑河上游三条支流 西安市城区 8 0.49 0.30
引红济石 长江 汉江 红岩河关山坝址引水 咸阳(含兴平、武功)﹑杨凌区 13.5 0.94 0.49
引湑济黑 长江 汉江 周至县老县城湑水河吊沟口下游 100 m 西安城市供水 15 0.42 0.08
二郎坝引水工程
长江 嘉陵江 嘉陵江二级支流西流河 宁强县灌溉用水、
汉江钢厂工业用水
14.5 2.14 2.02
2.2 供水量
陕西省汉江流域 2018 年总供水量 256085 万m3, 其中地表水供水量 224793 万m3, 占总供水量的 87.78%, 其中蓄水、引水、提
水工程供水量分别为 83032 万m3、124464 万m3 和 17295 万m3; 地下水供水量为 31046 万m3, 占总供水量的 12.12%;非常规水源供水量为 246 万m3, 占总供水量的 0.1%。见表 4。
表 4 陕西省汉江流域 2018 年总供水量调查统计表 单位:万 m3
市级 地表水源供水量 地下水源供
非常规水源供水量
合计
2.3 用水量
依据陕西省汉江涉及市县(区)2018 年用水量成果及调研资料 , 分析统计陕西省汉江流域 2018 年各行业用水量见表5。陕西省汉江流域 2018 年总用水量 256085 万 m3, 其中地表用水量 224793 万 m3, 占总用水量的 87.78%。居民生活用水量 28480 万 m3, 占总用水量的 11.12%, 其中城镇居民生活用
水 15159 万 m3, 农村生活用水 13320 万 m3;农业用水量(含农田灌溉和林果渔畜)197339 万m3, 占总用水量的 77.06%;工业用水量 22261 万 m3, 占总用水量的 8.69%;城镇公共用水量 5015 万 m3, 占总用水量的 1.96%, 其中建筑业用水量为 1932 万 m3, 服务业用水量为 3083 万 m3;生态环境用水量
2989 万 m3, 占总用水量的 1.17%。
表 5 陕西省汉江流域 2018 年各行业用水量调查统计表 单位:万 m3
市级 城镇公共用水量 居民生活用水量 农业用水
工业用水
生态环境
总用水量
行政区 |
建筑业 |
服务业 |
小计 |
城镇 |
农村 |
小计 |
量 |
量 |
用水量 |
合计 |
其中地表水 |
宝鸡市 |
23 |
29 |
52 |
126 |
124 |
250 |
1184 |
142 |
35 |
1663 |
1429 |
汉中市 |
653 |
1123 |
1776 |
5434 |
4773 |
10207 |
132340 |
8876 |
914 |
154113 |
133561 |
安康市 |
1081 |
1009 |
2090 |
5571 |
6173 |
11744 |
52704 |
7896 |
975 |
75409 |
71804 |
商洛市 |
175 |
922 |
1097 |
4028 |
2249 |
6278 |
11100 |
5347 |
1065 |
24888 |
17987 |
西安市 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
11 |
0 |
0 |
12 |
12 |
合计 |
1932 |
3083 |
5015 |
15159 |
13320 |
28480 |
197339 |
22261 |
2989 |
256085 |
224793 |
2.4 耗水量
耗水量是指毛用水量在输水和用水过程中 , 通过蒸腾蒸发、土壤吸收、产品带走、居民和牲畜饮用等多种途径消耗掉而不能回归到地表水体或地下含水层的水量。耗水系数为
耗水量与用水量的比值 , 与气候条件、用水结构、用水方式和用水效率密切相关。
根据《汉江流域水量分配方案编制说明》[2] 中汉江流域陕西省各行业耗水系数成果 , 农业、一般工业、城镇公共、
城镇生活、农村生活、生态环境用水量的耗水系数分别为0.54、0.28、0.43、0.28、0.97 和 1.00。计算得出陕西省汉江流域 2018 年总耗水量为 135107 万m3, 综合耗水系数为 0.53。其中, 农业耗水量 106563 万m3, 占总耗水量的 78.87%;工业耗水
量 6233 万m3, 占总耗水量的 4.61%;城镇公共耗水量 2156 万m3,占总耗水量的 1.60%;居民生活耗水量 17165 万m3, 占总耗水量的12.71%;生态环境耗水量 2989 万m3, 占总耗水量的 2.21%。见表 6。
表 6 陕西省汉江流域 2018 年各行业耗水量 单位:万 m3
市级行政区 |
城镇公共耗水量 建筑业 服务业 小计 |
居民生活耗水量 城镇 农村 小计 |
农业耗水量 |
工业耗水量 |
生态环境耗水量 |
总耗水量 |
||||
宝鸡市 |
10 |
12 |
22 |
35 |
120 |
156 |
639 |
40 |
35 |
892 |
汉中市 |
281 |
483 |
764 |
1522 |
4630 |
6151 |
71464 |
2485 |
914 |
81778 |
安康市 |
465 |
434 |
899 |
1560 |
5988 |
7548 |
28460 |
2211 |
975 |
40092 |
商洛市 |
75 |
396 |
472 |
1128 |
2182 |
3309 |
5994 |
1497 |
1065 |
12337 |
西安市 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
6 |
0 |
0 |
7 |
合计 |
831 |
1326 |
2156 |
4245 |
12920 |
17165 |
106563 |
6233 |
2989 |
135107 |
2.5 用水水平分析
结合前述用水量调查统计及《陕西统计年鉴(2019 年)》[3], 分析流域内各市现状用水指标。陕西省汉江流域 2018 年人均用水量 242.5 m3/ 人 , 最低为商洛市 125.9 m3/ 人 , 最高为汉中市 536.0 m3/ 人, 除汉中市外其余各市均低于全国 1980 年~ 2000 年调查统计分析的人均用水定额合理范围(430m3 ~
450 m3), 万元 GDP 用水量介于 37 m3/ 万元~ 114.4 m3/ 万元, 工业增加值用水量介于 16 m3/ 万元~ 24.4 m3/ 万元 , 农业灌溉用水量介于 242 m3/ 亩~ 707 m3/ 亩。见表 7。
表 7 陕西省汉江流域各市 2018 年用水水平分析表
(2)作为南水北调的的供水水源地 , 水资源涵养保护任务限巨。
作为国家及省内南水北调的供水水源地 , 承担着向京津华北平原(南水北调中线工程)和陕西关中平原(引汉济渭工程)供水任务。要保证供水水源安全 , 需要采取大量保护措施 , 加强水资源涵养保护。
4 存在问题及对策
(1)灌溉供水保证率低 , 用水高峰期矛盾突出
石门水库灌区渠系输水损失大 , 农田灌溉有效利用系数偏低。每年1 月~ 4 月枯水季适逢灌溉用水高峰期, 与上游“引
市级行政区
人均用水量
/(m3/人)
万元 GDP 工业增加值
用水量 用水量
/(m3/ 万元) /(m3/ 万元)
农田灌溉亩
均用水量
/(m3/ 亩)
红济石”关山引水枢纽跨流域调水矛盾突出。现阶段 , 需要优化“引红济石”关山引水枢纽调度方式 , 充分考虑枯水季1 月~ 4 月来水情况及灌溉用水需求 , 实行按月分时段计划引水 , 以免影响石门水库蓄水灌溉。
(2)流域内再生水利用不足
陕西省汉江流域现状用水全部为地表水及地下水 , 无再生水。今后应充分挖掘再生水利用潜力 , 替代部分常规水资源 , 用于工业生产、市政杂用、生态补水、农业灌溉、回灌地下水等, 对优化供水结构、增加水资源供给、减少水污染、保障水生态安全具有重要意义。
注:陕西省汉江流域西安市仅涉及周至县及长安区少量农村,因此本表中西安市只统计农田灌溉用水指标。
3 水资源开发利用特点
(1)流域内降雨、径流年际变化较大 , 水资源时空分布不均由于受季风和地形影响 , 流域内降水量时空分布不均 , 总
体上西部、南部降水较丰, 东部降水少。米仓山年降水量在 1200 mm 以上 , 而丹江流域及周围年平均降水量仅 777.0 mm。
6 月~ 9 月降雨量约占全年的 60% ~ 65%, 河川径流也多集中在 7 月~ 10 月汛期 , 约占全年径流量 50% ~ 60%。汉江干流白河站年径流变化较大 , 多年平均径流量 273.6 亿 m3, 最大为 1983 年实测径流量 522.7 亿 m3, 最小为 1997 年实测径流量 102.72 亿 m3, 其极值比为 5.1。
(3)水资源智能化管理亟待加强
随着流域内经济社会用水需求增加 , 亟需加强重要江河和地下水监测监控 , 推动大中型灌区、工业和城镇生活取用水计量 , 逐步实现在线监控。因此 , 急需利用信息化先进技术搭建管理平台 , 提升水资源智能化管理水平。
参考文献
[1] 陕西省水利厅. 陕西省水资源及其开发利用调查评价[R]. 西安:陕西省水利厅 ,2008.
[2] 水利部长江水利委员会 . 汉江流域水量分配方案编制说明[R].武汉:水利部长江水利委员会 ,2014.
[3] 陕西省统计局 . 陕西统计年鉴(2019 年)[R]. 北京:中国统计出版社 ,2019.