对陕西省跨流域调水工程的分析探讨

2010-04-26李茜

陕西水利 2010年3期

李茜

（陕西省河流工程技术研究中心陕西西安 710018）

1 跨流域调水的必要性和紧迫性

陕西省渭河流域自产水资源总量72.93亿m3，人均、亩均占有水资源量分别为328 m3和317 m3，相当于全国平均水平的15.3%和20.7%，属资源性缺水地区。由于水资源短缺，流域内长期以来不得不超采地下水，许多城市及井灌区已形成多处下降漏斗。与地下水超采相关，潜水污染、地面下沉等城市环境地质灾害也相当严重。此外，随着流域经济社会的快速发展，用水量持续增加，已经严重挤占了生态环境用水。

随着陕西省“一线两带”发展战略及“关中天水经济圈”战略的提出，未来陕西省渭河流域经济发展对水资源的需求将更加增长。可见，水资源总量不足，已成为流域可持续发展的制约瓶颈，要支撑流域经济社会的可持续发展，跨流域调水已势在必行。通过跨流域调水一方面可以解决关中地区的水供需矛盾，另一方面通过替代超采地下水和归还超用的生态水量，有效增加渭河的生态水量，改善关中地区的水环境并提升关中地区水资源承载力。

2 跨流域调水的可行性分析

2.1 主要工作回顾

为满足关中地区经济与社会长远发展对水资源的需求，陕西省水利厅于20世纪90年代初期，着手研究将省内长江流域的富余水量跨流域调入黄河流域渭河水系的各种可能方案。1993年南水北调规划在查勘阶段共选有9条调水路线和18个取水点[1]。1997年提出了《陕西省两江联合调水工程》查勘报告（即“引嘉入汉”工程和“引汉济渭”工程的总称），对从嘉陵江干流和汉江干流集中调水的“引嘉入汉、引汉济渭”的方案进行了研究论证。之后，提出了将关中古贤引黄、南水北调西线工程作为远期缓解水资源短缺的途径。

根据关中地区经济社会发展对水资源的需求状况，并考虑跨流域调水的可行性，陕西省在省内南水北调总体规划的线路中选择了相对优越的三条线路，即东线“引乾济石”、西线“引红济石”和中线“引汉济渭”工程作为近期、中期缓解水资源短缺的途径。

2.2 可行性分析

根据关中地区不同时期对水资源的需求状况，对各条线路在经济合理性、技术可行性和环境影响等方面进行论证，分析可行性。

2.2.1 东线“引乾济石”工程

东线“引乾济石”工程，调水量较小，但完全满足自流引水条件，且穿越秦岭的输水工程可与终南山公路隧道相结合，一洞两用，实施比较现实，可通过已成石砭峪水库调蓄，解决西安地区城市和环境用水的燃眉之急。

2.2.2 西线“引红济石”工程

西线“引红济石”工程，引水点位于褒河上游支流红岩河上，主要工程仅为19.71km越岭隧洞，平均年可调水量0.94亿m3，约占褒河年径流量的9%，调入水量通过已成石头河水库调蓄，并与地下水联合运用，以补充关中西部地区工业与城市生活用水。

2.2.3 中线“引汉济渭”工程

中线“引汉济渭”工程，取水点选于汉江干流黄金峡水库回水区和支流子午河的三河口两处，总调水量15.5亿m3，其中干流 10.5亿 m3，子午河 5亿 m3，系三条调水线路中调水量最大的一条。在调水流域子午河和受水流域黑河都具备建库条件，供水保证率相对较高。中线调水线路，是汉江距渭河距离最近的线路。调水工程进入关中平原的位置，在咸阳至宝鸡之间的渭河中游，控制范围较大，高程较高，有利于关中地区的水资源优化配置[2]。

经综合分析，在技术上，东、西、中三条线路的总体规划布局、规模配置合理，进入渭河的位置均在西安上游，骨干工程引汉济渭供水高程最低可以控制关中地区500m高程以下的范围，且三条线路末端均有已成水库调节，初步形成了互相联网的供水系统，十分有利于水资源的统一调配和优化调度；在经济上，三项工程总投资约123.89亿元，平均单方水投资同国内已成调水工程单方水投资相比尚属偏低，在经济上比较合理。

3 跨流域调水可调水量分析

3.1 “引乾入石”调水工程

调水区集流面积673km2，多年平均径流量2.33亿m3，设计引水流量8 m3/s。建成后，年可调水量0.49亿m3，所调水量与石砭峪径流经水库调蓄后，可向西安市城市生活供水0.67亿m3，农灌供水0.09亿m3，提供河道外生态用水0.45亿m3。“引乾济石”工程向河道外增供水量0.36亿m3，向河道内放水0.13亿m3。目前引乾济石调水工程已经建成通水。

3.2 “引红济石”调水工程

“引红济石”调水工程年均调水0.94亿 m3，向河道外增供水量 0.45亿 m3，向河道内放水0.49亿m3。“引汉济渭”工程建成前，调入水量经石头河水库调节在满足灌区需水和已向西安市年供水0.95亿m3的基础上，可向咸阳供水1.1亿m3，向兴平、武功供水0.06亿m3，向杨凌供水0.1亿m3。“引汉济渭”工程建成后，“引红济石”调入水量通过置换原石头河向西安、咸阳等城市的供水量，就近向宝鸡市、眉县供水，包括向宝鸡市供水1.96亿m3、眉县0.18亿m3、阳平工业园区等0.07亿m3。

3.3 “引汉济渭”调水工程

“引汉济渭”调水工程是省内南水北调的骨干工程，是解决关中城市和工业缺水问题的根本性措施。主要工程项目包括：汉江干流上的黄金峡水电枢纽、黄金峡水源抽水泵站、黄三隧洞工程、汉江支流子午河上的三河口水利枢纽、秦岭隧洞工程（穿越秦岭超长输水隧洞工程）、黑河水库增建工程等。“引汉济渭”调水工程总调水量15.5亿m3，其中干流10.5亿m3，子午河 5亿 m3[4]。

东线“引乾入石”、西线“引红济石”和中线“引汉济渭”工程三条线路的总调水规模约为17.0亿m3，基本满足关中地区20年～30年经济与资源协调发展的需要，同时可分别满足近期、中期的用水要求。

4 水资源供需平衡分析

4.1 耗水系数的确定

耗水量计算采用耗损法。耗水系数的确定参考了《中国水资源公报》北方各省区分类耗水系数和《陕西省水资源公报》[3]，也参考了《陕西省渭河流域综合治理规划》的协调成果。以现状耗水系数为基础，调整拟定各水平年的耗水系数，各水平年耗水系数见表1。

4.2 水资源供需一次平衡

取75%代表年进行水资源的供需平衡分析。流域水资源总量为自产水资源量加上75%代表年的入境水量。2005年陕西省渭河流域水资源需水量为102.17亿m3，缺水量8.02亿m3，缺水率7.8%；按照各部门的耗水水平，考虑生态环境低限用水量和非用水消耗量，2020年、2030年需水量分别为119.11亿m3、125.24亿m3，缺水量分别为24.96亿m3、31.09亿m3，缺水形势十分严峻。

由此可见，无论是现状年还是2020年、2030年，渭河流域均为资源性缺水。因此，维持渭河流域经济社会的可持续发展，在加大节水力度、增加污水再利用的情况下，还必须实施跨流域调水工程。

4.3 水资源供需二次平衡

在水资源供需一次平衡的基础上，考虑节水和外流域调水等增加供水的措施，进行2020年、2030年的水资源供需二次平衡。2020年外流域调水量增加16.44亿m3，缺水量降低为1.14亿m3，缺水率为1%，缺水形势有较大程度缓解。2030年，在节水条件下，流域需水量为116.43亿m3，缺水量为5.84亿m3，缺水形势较2020年有所加重。可见，远期经济社会的发展，对水资源的需求量更大，此时的缺水矛盾还需要依靠国家西线调水工程解决。陕西省渭河流域水资源供需平衡情况见表2。