神木市水资源承载能力评价
2019-05-31王倩雯康卫东
王倩雯,康卫东
(西北大学 地质学系，陕西 西安 710069)
水是生命的基础，也是非常重要的自然资源。近几十年来，社会发展迅速，人口不断增加，产业规模快速增长，水资源的需求量持续增大，水污染问题也日益严重。随着经济的发展和生态环境的恶化，水资源已成为制约社会发展的主要因素，水资源承载力评价也受到了各方的关注。承载力的概念起源于生态学，后在20世纪80年代后期由水资源领域的研究学者应用。水资源承载力是指某区域在不同的历史发展阶段，以可预见的技术、经济及社会发展水平为依据，基于可持续发展的原则，以满足合理的河道内生态环境用水为前提，经过合理的优化配置，该区域水资源可支撑人口-社会经济-生态环境协调发展的最大规模[1]。
1 水资源承载能力评价方法
本文评价采用定额预测法[2-4]，依据水资源承载力的概念，水资源承载力评价计算为在可持续发展前提下该区域水资源可承载的人口数量[5]。可承载的人均用水量计算主要为在明确区域水资源条件情况下，计算现状年水资源利用量和2020年、2030年水资源需求量，分析现状年和未来水平年可供水量，得出可供水量所能承载的人口。
评价主要采用的指标有预测人口量(P预测)，预期需水量(X)，预期可供水量(S)，人均年综合需水量(QZ)，水资源人口载量(P)，承载比(CR)。计算公式如下。评价划分标准见表1。
(1)
(2)
2 神木市水资源承载能力计算
神木市位于黄河中游，长城沿线，陕西省的北端，总面积7635 km2。境内水资源较为丰富，主要河流有黄河、窟野河、秃尾河以及红碱淖闭流区数条小河流，自产水资源总量为69906×104m3/a，可利用量为32007×104m3/a。
2.1 水资源计算分区
依据水资源形成条件及取水方式，按流域分为悖牛川(Ⅰ1-1)、乌兰木伦河(Ⅰ1-2)、考考乌素沟(Ⅰ1-3)、窟野河中段(Ⅰ2)、窟野河下段(Ⅰ3)、瑶镇水库(Ⅱ1-1)、采兔沟水库(Ⅱ1-2)、秃尾河中段(Ⅱ2)、秃尾河下段(Ⅱ3)、红碱淖(Ⅲ)、榆溪河东侧(Ⅳ)、黄河西侧(Ⅴ)，具体分区见图1。
图1 水资源计算分区
2.2 现状用水量及预测
用水量是指供给用水户的水量(大致相当于供水量)，包括人畜用水量、生态用水量、农灌用水量、工矿企业用水量。
需水量预测水平年为2020年和2030年，依据国家和地方的方针政策，相关政府部门和有关企业的规划，结合现状年实际情况，对神木市未来水平年的需水量进行预测。规划中神木市发展重点为工业，以煤炭为主，从资源优势向经济优势转化。生态需水量是人工浇洒绿化用水，天然生态植被用水依靠水资源天然供给，河道生态用水一般认为断面径流量不小于河道来水量的10%，用水量和需水量见表2。
表2 现状用水量、2020年和2030年需水量
2.3 承载力计算
根据神木市现状用水量和需水量预测和人口预测成果，计算人均年综合需水量，可利用量与人均年综合需水量相除得到水资源人口载量，人口载量减去人预测人口量即超载人口，神木市现状人口载量为109.7万人，还可承载66.7万人的用水，2020年人口载量为40.6万人，超载了4.9万人的用水，30年人口载量为28.7万人，超载了23.5万人的用水，各流域情况见表3。
表3 水资源承载力计算表
2.4 承载力评价
表4 水资源承载能力评价
根据水资源承载能力划分标准表对神木市各流域的承载能力进行评价(表4)，现状年全市水资源承载能力较强，总体处于高度不饱和状态。其中，悖牛川、窟野河下段、采兔沟水库、秃尾河中段、秃尾河下段、红碱淖、榆溪河东侧属于高度不饱和区，考考乌素沟和黄河属于中度不饱和区，乌兰木伦河、窟野河下段和瑶镇水库属于低度不饱和区。2020年和2030年全市水资源承载能力较差，属于低度超载状态以上。其中考考乌素沟、窟野河中段、瑶镇水库、秃尾河中段属于中度超载以上，悖牛川、乌兰木伦河、窟野河下段、采兔沟水库、秃尾河下段、红碱淖、榆溪河东侧和黄河水资源承载能力较高，基本满足GDP发展需要。综合来看，神木市境内自产水资源无法承载2020年和2030年的GDP发展规模，缺水程度严重。
3 结论与建议
神木市需水量预测中，工业需水占了很大的比重，在80%左右，有力地保障了社会经济(GDP)的发展，同时也加重了水资源承载力的压力。
基于神木市现状水资源条件，水资源开发利用程度较低，市域自产水资源基本无法满足神木市2020年、2030年发展所需水量，神木市未来发展规划需水量的供给缺口很大，自产水资源与社会发展需求的矛盾十分突出，这就需要通过开源节流以解决社会发展对水资源的需求。开源角度，将神木市各流域间可利用水量进行合理调配，水量缺口较大的流域进行市境外调水，对自产水资源和外调水优化配置。节流角度，建议工业节水，控制工业的发展规模，鼓励高节水型工业的发展，充分利用中水资源，考虑规划需水合理性和必要性。
