广西水资源的时空分布及利用现状和保护建议

王硕，钱建平，裴晓宇，张坤，张璇

（桂林理工大学地球科学学院，广西桂林541004）

水是一种十分重要的自然资源，是一个国家综合国力的有机组成部分，是人类生存和发展中不可缺少的最重要资源之一。我国人均水资源占有量只有2 300 m3，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最缺乏的国家之一[1]。2011年中央水利工作会议就提出要把节水作为解决中国水问题的战略性根本措施，着力实行最严格的水资源管理制度，加快确立水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污3条红线，把节约用水贯穿于经济社会发展和群众生活生产全过程[2]。

广西地处华南地区，陆地区域面积23.67万km2，其中山地53.1%、丘陵21.7%、平原22.4%、水域2.8%[3]。陆地南濒北部湾、面向东南亚，大陆海岸线长约1 595 km。广西气候湿润，降水丰沛，西江水系由西向东流过，陆地水网纵横。广西不仅地表水资源丰富，地下水资源也十分充足，水资源总量以及人均占有量均在我国各省份中处于领先地位，是我国南水北调工程中重要的水源地之一。因此，保护好广西水资源具有十分重要的意义。

1 广西地表水资源时空分布规律

1.1 地表水资源空间分布特征及规律

据2016年广西壮族自治区水资源公报可知，广西地表水资源总储备量为2 177亿m3[3]。以城市为单位统计，广西区14个地级市按地表水资源量排序为，桂林市水资源总量值最大，约为419亿m3；河池市约为315亿m3；柳州市约为210亿m3；贺州市约为169亿m3；玉林市约为147亿m3；梧州市约为136亿m3；百色市约为131亿m3；南宁市约为122亿m3；来宾市约为121亿m3；钦州市约为117亿m3；贵港市约为103亿m3；崇左市约为81.5亿m3；防城港市约为72.9亿m3；北海市水资源总量值最小，约为34亿m3[3]。

根据地理位置将广西进一步划分为桂东：包括贺州、玉林、梧州；桂南：北海、防城港、钦州；桂西：百色、崇左；桂北：柳州、桂林、河池；桂中：南宁、来宾、贵港。如图1所示，整个桂北地区的水资源总量达到944亿m3，桂东地区的水资源总量为452亿m3，桂中的水资源总量为346亿m3，桂南地区的水资源总量为224.6亿m3，桂西地区的水资源总量为212.5亿m3[3]。由此可知，广西地表水资源总量在空间分布上具有不均一性，呈现出北部多南部少，东部多西部少的格局[4]。

图1 广西区地表水资源量分布图

1.2 地表水资源时间分布特征及规律

由图2可知：近10年来，广西地表水资源总体上呈现上升趋势，多年平均资源量约为2 005.8亿m3。其中2009、2010、2011、2014年水资源总量低于平均值，其余年份水资源总量均高于平均值。广西地表水资源量最少出现在2011年，为1 350亿m3，最多出现在2015年，为2 432亿m3[5]。因此，地表水资源时间分布上亦具有不均一性。

地表水资源分布的另一个特点是：地表水资源量与降水总量变化基本一致，降水总量丰富的年份地表水资源量亦相对丰富，反之亦然。利用2008～2016年地表水资源量与降雨量数据做相关分析[3-12]，两者的相关系数为0.973，大于临界值0.764（取α=0.01），表明二者间具有显著的相关性。

图2 广西地表水资源量和降水量年度分布曲线图

图3 2016年主要河流月降水量比较

区内地表河流分属四大流域水系：属珠江流域西江水系主要有红水河、黔江、浔江、郁江、柳江、桂江、贺江，其流域面积占广西总面积的85.8%；属长江流域洞庭湖水系的主要有湘江、资水上游，其流域面积占广西总面积的3.5%；属红河水系的有百都河，其在广西区内流域面积仅占广西总面积的0.7%；属华南沿海流域的桂南沿海诸河及粤西河源，其流域面积约占广西总面积的10%[1]。取其中主要河流降雨量为代表做一年的降雨量曲线图，从图3中可以看出，同一年份内，地表水资源量也是不断变化的，每年4月份时水资源储量最大，10月份水资源储量最小。故可将每年4～6月划分为丰水期，地表水资源量相对比较充足，10～12月划分为枯水期，地表水资源量相对比较缺乏。

2 广西地下水资源时空分布及规律

2.1 地下水资源空间分布特征及规律

据2016年广西壮族自治区水资源公报可知，广西地下水资源总储量为529亿m3，以城市为单位统计，广西区14个地级市按地下水资源量排序为，桂林市水资源总量值最大，约为98.1亿m3；河池市约为63.9亿m3；柳州市约为45.8亿m3；玉林市约为45.5亿m3；百色市约为44.4亿m3；贺州市约为40.2亿m3；南宁市约为35.9亿m3；钦州市约为28.6亿m3；来宾市约为25.7亿m3；梧州市约为24.7亿m3；贵港市约为23.4亿m3；崇左市约为23.4亿m3；防城港市约为18.9亿m3；北海的水资源总量值最小，约为10.9亿m3[3]。

如图4所示，整个桂北地区的地下水资源总量达到207.8亿m3，桂东地区的水资源总量为110.4亿m3，桂中的水资源总量为85亿m3，桂西地区的水资源总量为67.8亿m3，桂南地区的水资源总量为58.4亿m3。由此可知，与地表水的分布特征基本一致，广西地下水资源总量在空间分布上亦呈现出北部多南部少，东部多西部少的格局[4]。

图4 广西地下水分区资源量空间分布图

2.2 地下水资源时间分布特征及规律

如图5所示，近10年来，广西地下水资源总体上呈现上升趋势，这一方面归因于近年来与降水量的增加，另一方面与政府对于水资源保护力度增强有很大关系。广西多年平均资源量约为428.2亿m3。其中2009、2010、2011、2014年地下水资源总量低于平均值，其余年份地下水资源总量均高于平均值。广西地下水资源量最少出现在2009年为256.8亿m3[7]，最多出现在2012年为587亿m3[9]。因此，地下水资源时间分布上亦具有不均一性。

利用2008～2016年地下水资源量、降雨量和地表水资源量数据做相关分析，结果如表1。地下水资源量与地表水资源量之间两者的相关系数为0.846，大于临界值0.764（取α=0.01），显示二者存在显著的相关性，地下水与降雨量两者的相关系数为0.798，大于临界值0.764（取α=0.01），表明二者存在显著的相关性，但小于地下水资源量与地表水资源量之间两者的相关系数0.846，表明地下水资源量更重要的是来自地表水的补给。

图5 广西地下水资源量和降水量年度分布曲线图

表1 地下水资源量与年降雨量、地表水资源量相关性分析

广西地下水类型主要有松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水、红层碎屑岩类裂隙孔隙水和基岩裂隙水等4种。广西区内除北海属平原区外，大部分地区属山丘区，岩溶地貌较为发育，区内以岩溶水分布最广，主要分布于桂中、桂西和桂东北的北部及桂东南的局部地区，面积约9.46万km2。地下水的补给源，主要是大气降水的渗透以及与地表水之间的相互补给，所以地下水位的变化也与降雨量有着直接的关系。基本上符合地表水枯丰水期的划分，每年4～6月划分为丰水期，10～12月划分为枯水期。

3 广西水资源利用状况

如图6所示，近10年来，广西全区用水量总体上呈现下降趋势，造成这一现象的原因可能是与水资源利用率的提高和人们节约用水意识的增强有很大关系，多年平均用水量约为302.9亿m3。其中2010、2011、2015、2016年用水量低于平均值，其余年份用水量均高于平均值。

如图7所示，广西主要用水来自于地表水，以2016年为例。2016年全区总供水量290.6亿m3，其中地表水源供水量278.0亿m3，占总供水量的95.7%；地下水源供水量11.5亿m3，占总供水量的3.94%；其他水源供水量1.1亿m3，占总供水量的0.39%[3]。

水资源储量不是固定不变的，而是动态循环的。水资源具有多种用途。我国《水法》将水资源按用途划分为生活用水、生产用水和生态环境用水3类。本文中将生产用水进一步划分为农业和工业用水，所以这里将水资源的利用分为农业、工业、生活和生态利用4类。

图6 广西用水量年度分布曲线图

图7 广西用水结构示意图

图8 广西供水结构示意图

如图8所示，广西农业用水量最大，占到全部用水量的68%；其次是工业用水，占到全部用水量的17%；接下来是生活用水，占到全部用水量的14%；生态用水量最少，仅占到全部用水量的1%。由于广西以农业为主，属农业大省，工业相对落后，所以其农业用水量远高于全国的平均水平，而工业用水量则低于全国平均水平。同时，广西用水结构也在不断发生着变化，其中生活用水量比重增加较快。

4 广西水污染问题

在广西经济高速发展及快速的城镇化和工业化的同时，也带来了水资源的污染问题。根据污染来源的不同，可将广西水资源污染分成矿山污染、工业污染、农业污染和城市污染4类。

4.1 矿山来源的水污染

广西矿产资源丰富，被誉为有色金属矿产之乡。多年来，大量矿区的富重金属元素（如As、Pb）尾砂、废水未得到很好地处理被排入矿区周围的江河，污染河道周边河流或农田[13]。如2013年7月6日作为西江主要支流之一的贺江爆出的流域性重金属污染，使沿岸民众的饮水受到严重影响，并引发下游广东省用水担忧，污染源基本确定为贺江马尾河段沿岸采矿企业。另据资料显示，南丹县矿业废水排放量为1 700 t/a，废水中有害物质折纯量为铅206 t/a，砷1 776 t/a，从而导致刁江河水严重污染：某些重金属浓度超过国家地面水最高允许浓度的10倍甚至上百倍[23]，不仅如此，河床上还沉积了大量尾砂，破坏了河流水生生态系统，使中上游河段鱼虾绝迹[14]。

4.2 工业污染来源的水污染

随着西部大开发和北部湾经济区上升为国家发展战略，工业企业和建设项目逐渐增多，一些地区工业污染物逐渐增多，造成部分河段污染比较严重。如2012年1月15日，广西宜州市境内龙江河段检测出重金属镉含量超标，镉含量超《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准约80倍，使得沿岸及下游居民饮水安全遭到严重威胁[15]。而有些工程施工建设、工业工艺流程的管理和控制措施不太到位，也对水环境造成了威胁。一些已经建立的污水处理厂规模有限，处理能力不是很高，不能满足当地经济发展和污水处理的需求，致使未经处理的工业污水直接排入河道，对水环境和水生态造成污染和破坏[16]。

4.3 农业生产来源的水污染

广西作为国内的产粮大户，农业是其支柱产业，所以相对于工业发达的省市来说，广西区农业水污染也是一种很重要的污染来源，农业污染来源比较单一，污染源主要是就是农药化肥以及饲料。如桂北地区漓江上游沟塘系统污染状况严重，遥感解译的2 721处沟塘水体中，疑似已污染坑塘达720处，潜在污染坑塘1 350处。造成这些水体污染的污染源主要为农村聚居地面源污染[17]。

4.4 城市生活来源的水污染

随着城市规模的扩大和人口的增加，城市生活废水排放不断增加。污水管网的建设又滞后于处理厂的建设，大大影响了污水的收集和处理效果，使污水处理厂不能充分发挥作用。如2016年南宁被评为中国水污染最严重的五个城市之一，主要就是由于城市工厂污水随处排放，市污水处理厂的处理能力有限，导致市内各条河流水质极差，伴有恶臭，并发生赤潮等现象。2010年钱建平等进行的漓江水系汞的分布和污染研究显示，桂林市漓江水系也存在一定程度的汞污染[18]。

5 关于水资源保护与治理建议

目前我国各类水资源需求量和利用量存在一定缺口，而且随着城市化进程的不断加快，水资源短缺的量将会越来越大。所以对于水资源的保护刻不容缓。对水资源的保护提出如下几点建议：

（1）政府积极开展水资源保护的宣传工作，提升大众的环保意识。对区内的水资源由政府进行统一规划，合理开采，进行有效地利用，在管理上应从浓度管理逐步过渡到总量控制管理[19]。提高对于水污染的监测及奖惩制度，增强法律的约束力，增大处罚力度，让违规的行为得到法律的制裁。扩大专管水资源保护的队伍，发挥河长制的作用。

（2）减少工业废水的排放，可同时利用经济、政治以及法律手段。对非正常排污的企业进行管理，处罚并监督改正。针对工业生产排放的物质，制定一系列细致规范的评价标准，经常对企业出示的测评报告进行第三方抽查，并对违规行为加大处罚力度，借此威慑其它企业不敢触犯环境底线。对大型排放污染严重的工厂及化学厂选址经行严格的审查，远离水源，避免对水源造成污染，影响整个水系。

（3）规范农业、畜牧业、林业的格局分布，严格控制化肥、农药、牲畜尿液、加工污水等污染源的排放，以控制对水资源的影响，运用多种监测手段加强监测。不向河流内乱丢垃圾，农药废瓶，对农作物所施肥料进行定量控制。鼓励农民少使用有污染的化肥及农药，尽量多使用农家肥，另外牲畜的粪便垃圾，可以专门进行处理，作为无毒的化肥使用。并且合理灌溉农田，提高种植效率，学会科学种田，优先种植需要化肥少的农作物。

（4）减少生活垃圾直接排放。一是回收垃圾时要分类；二是垃圾处理要及时，避免垃圾堆积对环境造成污染。将各区内水资源的分配、水费、排污费的收取、治污资金的筹集有效地统一起来，就能够实现从局部到整体治理步骤的实现，从而解决我区的水环境问题[20]。完善城市污水处理系统：为了控制水的恶化，企业还必须积极治理水污染，尤其是有毒污染物的排放必须单独处理或预处理。随着工业布局、城市布局的调整和城市下水道管网的建设与完善，可逐步实现城市污水的集中处理，使城市污水处理与工业废水治理结合起来[21]。作为个人在生产生活中做到爱护水资源，从根源上杜绝浪费、污染的行为。

（5）建立水资源保护区，对一些自然水源必须严格保护。只有从源头遏制，中间积极处理，最后认真修复才能更好的解决水污染问题。对区内江河，重点整治河道周边环境，清理河道淤泥，预防水土流失、河道堆积等问题；对区内湖泊，应加大水质监控，防止水华等富营养化现象的产生，增加河道周围的树木种植，增强河流自身的自净能力。