祁县水资源配置合理利用及研究
2014-08-15董君洁
董君洁
(山西省汾河灌溉管理局 山西 祁县 030900)
1 自然条件及水资源特性分析
1.1 自然条件
祁县位于山西省太原盆地中部东侧的汾河东岸,即东经112°12′15″~112°38′6″,北纬37°4′5″~37°28′6″之间。北与太原市清徐接壤,东邻太谷、榆社、南连武乡,西接平遥与文水以汾河为界,属晋中市管辖。南北长65km,东西宽约25km,平面轮廓东南——西北呈哑铃形。全县总土地面积852.98km2,总人口26.58万人,辖8个乡镇,三个管委会,160个行政村,266个自然村。
县境位于太行山西侧,海风受山阻隔,属于典型的大陆性季风气候,一年四季气候明显,春季少雨多风,夏季雨水较多,秋季天高气爽,冬季寒冷少雪。据祁县气象站记载,多年平均气温为10.0℃,多年平均降水量为424mm,多年平均蒸发量为1584mm,祁县光照资源丰富,年平均日照时数2538.5h,无霜期160天左右,无雷期为152天。多年平均风速1.9m/s,最大冻土深度87cm。
1.2 水资源特性分析
境内有汾河、昌源河、乌马河、伏西河等主要河流,属于黄河流域汾河水系的一、二级支流。
1.2.1 水资源量
全县1956年~2010年多年平均降水量424mm;1980年~2010年多年平均降水量426.5mm。
全县1956年~2010年多年平均河川径流量3179万m3,多年平均地下水资源量5335万m3,多年平均水资源总量7003万m3,重复计算量1511万m3。
1980年~2010年多年平均河川径流量2410万m3,多年平均地下水资源量5083万m3,多年平均水资源总量6008万m3,重复计算量1485万m3。全县1956年~2010年多年平均水资源可利用量9494万m3,其中地表水可利用量4621万m3(含外区水量),地下水可开采量4873 万 m3。
全县1980年~2010年多年平均水资源开发利用量为9307万m3,其中地下水开采利用量6961万m3,占总用水量的74.8%;地表水开发利用量为2346万m3,占总供水量的25.2%。
祁县地下水资源比较富足,但开发利用程度高,多年一直处于超采状况。
1.2.2 水质特征
根据GB3838—2002《地面水环境质量标准》对地表水质量进行评价,结果如下:昌源河子洪水库以上水质类别为Ⅲ类,可作为城乡居民饮用水与工农业生产用水;汾河干流马家堡至建安村为超Ⅴ类水质,此主要因汾河接纳上游太原、清徐工业企业污水与城市生活污水所致。
根据GB/T14848—93《地下水质量分类指标》对地下水质量进行评价,结果如下:祁县地下水水质在古县、东观、贾令、西六支、城赵乡镇的部分地区为高氟区;在城市排污渠道附近与沿汾河部分地区水质差,为Ⅳ、Ⅴ类水质;除此以外,地下水水质为Ⅲ类水质,可作为生活与生产用水。
2 水资源利用现状
2010年祁县水利工程总供水量为9659万m3,其中地表水工程供水量1208万m3,占总供水量的12.5%;地下水供水量8451万m3,占总供水量的87.5%。
2010年祁县城镇、农村生活用水量为386万m3,占总用水量的4.0%;城市生态环境用水量18万m3,占总用水量的0.2%;农业用水量8545万m3,占总用水量的88.4%;第二产业(工业、建筑业)取水量634万m3,占总用水量的6.6%;第三产业用水量76万m3,占总用水量的0.8%。现状用水大户为农业。
2010年祁县城镇生活工业污水排放量为394万m3,排放率为53.0%。其中城镇生活污水排放量为94万m3,排放率为76%;工业污水排放量为300万m3,排放率为46.9%。
3 不同规划水平年需水量预测
采用定额法进行需水预测2015水平年需水量,其中,城镇农村居民生活需水量为641万m3,城市生态环境需水量为77万m3,第二产业需水量为1007万m3,第三产业需水量为295万m3;农业在P=50%条件下,需水量为 7929万 m3,在 P=75%、P=95%条件下,需水量为9306万m3。汇总不同行业需水量,得出祁县2015规划水平年不同降水条件下总需水量为:P=50%时为 9949万 m3,P=75%、P=95%条件下为11326万m3。
用同样的方法预测2020年需水量为:城镇农村居民生活需水量为707万m3,城市生态环境需水量为99万m3,第二产业需水量为1059万m3,第三产业需水量为407万m3;农业在P=50%条件下,需水量为7720万m3,在P=75%、P=95%条件下,需水量为9066万m3。汇总不同行业需水量,得出祁县规划2020水平年不同降水条件下总需水量为:P=50%时为9992 万 m3,P=75% 、P=95% 条 件 下 为11338万m3。
4 不同规划水平年供水量预测
4.1 2015水平年可供水量
到 2015年地表水在 P=50%、P=75%、P=95%时供水量分别为3959万m3、3173万m3、2412万m3;地下水可供水量按5000万m3计;中水可利用量为217万m3;东山引水工程供水量1740万m3。届时,祁县2015水平年可供水量在 P=50%、P=75%、P=95%可供水量为10916万m3、10128万m3、9099 万 m3。
4.2 2020水平年可供水量
地表水在 P=50%、P=75%、P=95%时供水量分别为 4214万 m3、3482万 m3、2470万 m3;,地下水供水量减少为4773万m3,中水可利用量增加为235万m3,东山引水工程供水量1740万m3。届时祁县2020年供水量在P=50%、P=75% 、P=95% 可 供 水 量 为10962 万 m3、10230 万 m3、9218 万 m3。
5 水资源配置研究
2015 水平年,在P=50%时,水利工程供水量10916万m3,各行业需水量9949万m3,供需平衡;在P=75%、P=95%时,水利工程供水量分别为10128万m3、9099万m3。各行业需水量为11326万m3,可满足生活、城市生态环境、第二产业、第三产业需水后,农业实供水量分别为7861、7102万m3。
2020年水平年,在P=50%时,水利工程供水量10962万m3,各行业需水量9992万m3,供需平衡;在P=75%、P=95%时,水利工程供水量分别为10230万m3、9218万m3。各行业需水量为11338万m3,可满足生活、城市生态环境、第二产业、第三产业需水后,农业实供水量分别为7669m3、6657 万 m3。
对不同水平年地下水开采量规划如下:经过对全县不同水平年水资源配置,确定2015年地下水开采量为4951万m3,比2010年少开采883万m3;2020年地下水开采量为4695万m3,比2010年少开采816万m3,比2015年少开采176万m3。即2015水平年达到采补平衡,2020水平年达到略有盈余,地下水水位开始回升。
6 结语
从祁县水资源配置结果可以看出,祁县水资源相对贫乏,各行业需水量较大,大量开采地下水,为保持水资源可持续开发利用,提出如下建议:
(1)进一步强化节水工程建设和加大节水工作力度。
受制自然条件,祁县水资源严重缺乏,而需水量则逐年在增加,新水源工程建设又受到供水水源与经济条件限制,只有不断强化节水工程建设和加大节水工作力度才是缓解供需矛盾的有效途径,因此各行业各部门必须采取强有力的节水措施,抑制需水的增长速度,特别是农田灌溉作为祁县的用水大户,节水显得尤为重要。同时,要尽量选用具有抗旱能力的优良品种;工业用水要提高复用率,制定企业的用水定额,对超定额用水户要进行限制处罚;其它行业同样也应制定用水定额,依照用水定额进行管理,建立水权、水市场制度。
(2)充分利用地表水。
现状情况下,农业为用水大户,地下水为主要供水水源,致使地下水过量开采,造成地下水位大面积下降,环境恶化。根据祁县水资源配置情况,要充分利用地表水,限制地下水开采。充分利用地表水一方面要建设一套完整的灌溉工程体系;另一方面要采取价格激励机制,各灌区管理机构根据各地情况制定水价政策,要让利于民,让利于乡村基层管理者,使他们得到实惠;再者水行政主管部门要做好向农民及基层管理者的宣传教育工作,使他们懂得地表水与地下水的相互补给关系,增强他们优先使用地表水灌溉的积极性。
(3)充分利用地表水的弃水补充地下水。
在丰水年子洪水库来水量大,相应下游用水量较小,具有较大的多余水量需要弃放,在正常年份,也有一定量的弃水。建议应充分利用子洪水库弃水进行回灌补充地下水。同样,汾河在丰水年份有余水,在城赵、贾令区域,可以通过汾东灌区引汾河水,回灌地下水。在利用弃水回灌地下水时,水库应尽量缓慢放水,充分利用天然河道、渠道体系引水下渗补充地下水。也可采用农田积水与废弃井回灌地下水。
(4)实行地下水位变幅与行政部门政绩考核结合。
为确保地下水超采状况在2015水平年达到采补平衡,2020水平年达到略有盈余,地下水位达到止降回升状况,各级政府、水行政管理部门要加大管理力度,制定行之有效的管理措施,真正做到限量开采,以供定需,分级管理,责任到人,地下水开采量,水位变幅与当地行政部门政绩考核结合。
(5)提高污水处理率与回用率。
祁县污水处理厂竣工后,应做好中水使用规划,制定相应的用水方案,使有限的资源得到充分利用。在东观、城赵等城镇无法排入祁县污水处理厂的污水、在一些排污源头的企业要进行处理,处理后的污水可自身回用,也可排出以便其它行业使用,不达排放标准的污水应杜绝排放。
(6)加强水源地的保护。
子洪水库是祁县重要的生活、工业、农业用水水源,现状监测为Ⅲ类水质,在其上游应加大保护力度,杜绝一些对水质有影响的工矿企业的建设,农业要有使用化肥、农药的限制,保护好祁县的“母亲河”。地下水一方面要限量开采,另一方面要加强水质保护,特别是在一些排污企业与污水流经区域要采取措施,防止水质污染恶化。陕西水利
[1]明惠龙.洛南县水资源开发利用的分析与探索[J].陕西水利,2014,(2):47-48.
[2]李元红,孙栋元等.黑河流域水资源管理模式研究[J].水资源与水工程学报,2013,24(2):62-66.