宜川县水资源可持续发展新思路

相里钊

（宜川县水务局陕西宜川716200）

宜川县水资源可持续发展新思路

相里钊

（宜川县水务局陕西宜川716200）

本文针对宜川县水资源存在的突出问题，探索该区域水资源利用的思路，同时分别对雨洪资源开发、地下水开发的潜力分析思路、淤地坝设计和评价的理论进行了探析，旨在为当地水主管部门提供决策依据。

宜川县；水资源可持续发展；若干问题；解决思路

宜川县位于陕西省北部，延安市东南部，黄河中游壶口瀑布之滨，北纬35°42′39″～36°23′39″，东经109°41′36″～110°32′44″之间，位于干旱半干旱气候区域，属于黄土丘陵沟壑区与高原沟壑区的过渡地带。地表水及地下水较为贫缺，人均水资源占有量仅为1147m3，低于陕西省人均1473m3，面临着严峻的水资源挑战，制约着当地经济的发展[1]。

1 宜川县水资源概况及存在问题

1.1 水资源概况

宜川县地貌一“山、川、沟、壑”为主、林草覆盖率较低。全县多年平均降水量562.5mm，最大年降水量843.5mm，最小年降水量309.3mm，二者相差534.2mm，最大年与最小年极值比为2.7。年自产径流总量为7300万m3，外境流入4237万m3，径流分布不均，呈现由西南向东北递减的趋势。黄河为县境干流，北—南流向，全县均属于黄海流域，入黄一级支流共计六条，即云岩河、仕望河、白水川河、猴川河、鹿儿川河、如意河，流域面积共计5212km2。全县地下水总储量约为1亿m3，主要为裂隙层间水，塬区浅层地下水除少部分继续下渗补给基岩地下水外，其余大部分以泉的方式向外排泄，注入河道，形成地下水向地表水的补给[2]。1.2存在问题

（1）人均水资源较少。全县地表径流与降水变化情况较为一致，时间上主要集中在7、8、9三个月份，约占全年的59.3%，地域分布由北向南递减，年际变化较大，自上世纪50年代以来，地表径流呈现逐渐减少的趋势。全县水资源年均总量2.07亿m3，水资源可利用量0.59亿m3，水资源可以用系数为29%，但是由于长期以来对水利基础设施建设投入不足[3]，缺乏健全的管理机制，水资源可供水量较低，已成为制约宜川县水经济发展的瓶颈。

（2）城市雨洪资源利用率低。资源随着城市的发展，大面积的不透水地表铺砌建筑密度提高，阻碍了雨水向地下补给渗透的通道，加上城市地下水超采引起的降落漏洞，引起了一系列的问题。宜川县长期以来没有行之有效的措施对雨洪资源进行拦蓄，造成汛期水资源大量流失，虽然修建了一些水窖、涝池、短期蓄水设施，但仍然摆脱不了严重缺水的困境，传统的拦蓄洪水的方法存在较多的弊端，制约了该区域雨水资源的有效利用。

（3）地下水开发利用困难，开发量小。宜川县地下水属于黄土岩类地下水，大量的黄土层覆盖在岩石上，地下水大致可以归纳为塬区黄土空隙裂隙水、台塬区黄土空隙裂隙水及低山基岩裂隙层间水。由于区域内沟谷下切深度大，塬区浅层地下水大部分通过地下径流补给了河流，仅有一部分下渗存于地下。宜川县有记载地下水开采历史可以追溯至汉代，建国初期建有大量土井，进行提水灌溉，但是大部分标准较低，开采深度仅为7m～11m，加上区域水文地质条件不良，出水量较为有限[4]。黄土塬区地形及地质的限制，群众打深井特别困难。

（4）河流含沙量高，输沙模数大。黄河干流暴雨洪水形成高沙区间主要在中游，宜川县所在流域与黄河中游大部分高沙河流较为相似，泥沙主要集中在汛期。宜川县沟壑密度达1.5km/km2，占区域面积的77%，河流上游区域由于植被较好，输沙模数450t/km2～600t/km2，中下游植被交叉，属于产沙高值区域，最高可达8000t/km2。根据宜川县3个水文站分析，7～9月份输沙量占全年的95%左右，其中8月份最甚[5]。

2 解决思路探析

2.1 开发雨洪资源

城市雨洪利用是一种多目标的综合技术，雨洪资源开发利用具有极大的生态效益、经济效益和社会效益。具有缓解城市水资源危机，减少内涝灾害，降低城市污染负荷和改善生态环境的多重作用。宜川黄土高原区将随分布不均，7～9月份极易出现洪涝灾害，根据城市雨洪资源的分布特征[6]，宜川县城市雨洪资源的理论潜力计算公式如下：

式中：Rt——雨洪资源理论潜力，m3；

P——区域平均降水量，mm；

A——面积，km2。

根据公式（1）计算得到宜川县城区雨洪资源理论潜力，并结合表2计算在不同频率降水量下雨洪资源理论潜力，见表3。

从表3中可以看出，宜川县城区在四个频率的理论潜力分别为10481万m3、8402万m3、7016万m3、5977万m3。与宜川县地表水、地下水资源数进行对比，说明宜川县城市雨洪资源利用潜力都相对比较大，具有很好的开发利用前景。

表11957 年～2010年宜川县降雨特征值统计表（单位：mm）

表2 不同频率降雨特征值统计表（单位：mm）

表3 不同频率雨洪资源理论潜力（单位：万m3）

表4 宜川县城区特征统计参数

表5 不同频率年降水量下雨洪资源理论潜力（单位：万m3）

公式（1）仅为城市区域内的天然来水总量，城市可以拦蓄利用的雨量则受到诸多因素的限制，如降雨径流情况、地面硬化程度、管渠分布、建筑物规模等。因此上述公式引入一个变量，对可利用的水量进行控制。公式如下：

式中：γ——平均径流系数，可对不同汇流单元进行加权平均求得；

α——季节折减系数，可用汛期平均降水量除以年平均降雨量求得。

其他符号意义同上。径流系数可根据历年实测值进行初选，根据不同下垫面条件下的径流分析确定系数。

从表4和表5中可以看出，在不同频率下宜川县城区具有可观的可收收集的雨水资源，但是目前开发利用率尚低，开发潜力巨大。

对城市雨洪资源潜力的分析及预测为雨洪资源的高效利用和优化配置提供理论基础。城市雨洪资源的开发利用，主要包括渗透和集蓄两种形式。渗透措施主要包括：增加城市绿地面积，提高植被覆盖率，建造园林式城市生态景观；设计低洼绿地短期存水；使用透水地面铺装等。

2.2 合理开发地下水资源

浅层地下水可开采量是指在预见期内，通过经济合理、技术可行的措施，在不引起生态环境恶化的条件下允许从水层总获取的最大水量。地下水因开采相对便利、水质不易污染、出水相对稳定的优点，是当地群众饮用灌溉的主要水源[7]。可采用水均衡法对宜川县浅层地下水可开采量及可开采潜力进行分析，公式如下：

式中：Wr——可开采量，m3；

ρ——可开采系数；

W——地下水总排泄量，m3。

开采系数是根据不用计算区内单井涌水量和地下水降深确定。现状条件下地下水剩余资源量，是指地下水可开采量与实际开采量的差值，它是衡量地下水开采潜力的依据。地下水开采系数ρ，即两者的比值，值越小说明潜力越大。根据历年统计资料显示，宜川县地下水可开采系数为9.7%，说明当地地下水开采潜力较大，也从侧面反映了当地地下水水源工程不足或开采难度较大的问题。从理论上建立起地下水资源配置的概念，为下一步的工程实施提供思路。

2.3 实施水土保持

水土流失破坏区域土地资源并造成生产力衰退，在损耗有限水资源的同时，诱发干旱、洪涝等灾害。宜川县属于我国二级水土流失类型—Ⅲ1西北黄土高原区，据统计，截止2014年，全县水土流失面积近2300km2，占土地总面积的77%，属于严重水土流失区域[8]。此外，人类活动对径流、泥沙的影响程度不断加剧、过度的索取行为，使流域内水土流失面积不断增加。因此，实施水土保持，保护区域水土资源迫在眉睫。综合考虑宜川县的地理地貌及水土流失特征，可通过开展梁峁、山坡及沟边防护，修筑梯田、林地与淤地坝等综合治理措施拦沙并形成淤地，从而保护区域水土环境。以宜川县交子沟为例，近年来，该区域通过实施水土保持综合治理，积极修筑梯田，推广经济林带与农粮间作，实施地膜覆盖等节水灌溉技术，开挖水窖集雨工程，综合区域水利、林业、农业、园艺以及水保等技术力量，从而在保障交子沟水土保持综合治理效果的同时，充分发挥了水土保持工程的社会价值及经济效益。

3 结语

宜川县水资源问题涉及范围广且层次复杂，解除该区域的水资源危机必须从科学的角度出发，采取水质与水量并重的科学措施进行区域水资源的合理优化配置。同时，可因地制宜地实施工程性措施与非工程性措施并举的方式，充分挖掘当地水资源潜力，才能有效保障宜川县水资源的可持续开发利用，促进人水和谐及当地经济社会的可持续发展。陕西水利

[1]王安霞.宜川县刘庄水库饮用水源地保护对策初探[J].陕西水利，2013，03:146-147.

[2]王健，孟秦倩.黄土高原丘陵沟壑区水资源搞笑利用技术试验研究[J].水资源与水工程学报，2004：15（4）.

[3]赵静，王义民，刘登峰.陕西省水资源开发利用战略研究[J].陕西水利，2014，03:53-55.

[4]徐家隆，张云，何欢等.仕望河流域水土保持措施的减水减砂效益研究[J].水土保持研究，2014，21（6）.

[5]苗磊.陕西省泾河流域水资源开发利用现状及建议[J].陕西水利，2011，02:103-105.

[6]王安霞，王培森.宜川县水资源现状及利用对策[J].地下水，2013，35（3）.

[7]丁建学.浅析宜川县大力发展雨养农业的必要性及措施[J].陕西水利，2009，05:134.

[8]袁媛.宜川县交子沟流域水土保持综合治理工程[J].水利科技与经济，2015，（3）:87-89.

（责任编辑：畅妮）

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