基于水生态文明建设的襄阳市水资源配置研究
2019-10-08黄绪臣
胡 军 黄绪臣 肖 魁
(湖北省水利水电规划勘测设计院,湖北 武汉 430064)
1 襄阳市基本概况
十八大以来,党中央、国务院先后出台了一系列重大决策部署来推动生态文明建设。水生态文明是生态文明的重要组成部分,为贯彻落实中央生态文明建设的重大战略部署,水利部全面启动了水生态文明建设工作,并在全国105个城市开展水生态文明建设试点。2014年5月,襄阳市入选第二批全国水生态文明城市建设试点。
襄阳市地处中国的中部地区,位于湖北省西北部,东临武汉,北依商洛,西接成渝,南连荆湘,是武汉城市圈、中原经济区、西咸新区接合部30万km2范围内的一座特色城市。襄阳市是国家级历史文化名城,重要的铁路交通枢纽和汽车工业战略要地,全国商品粮基地,鄂、豫、陕、渝毗邻地区中心城市,是湖北省省域副中心城市、粮食主产区和纺织工业基地。2016年,襄阳市常住人口563.9万人,城镇化率58.5%。GDP达3694.5亿元,占湖北省的11.4%。人均GDP为6.55万元,高于湖北省和全国的平均水平。截至2016年初,襄阳市有效灌溉面积39.84hm2,占耕地面积的55.59%。2016年,粮食总产量达50亿kg,粮食产量约占全国的近1%。三次产业结构为12∶55∶33,第二产业比重最高。
襄阳市地处我国南北气候过渡带的汉江中游,河流纵横、水系发育,土地肥沃,雨热同季。襄阳境内雨量充沛、河流众多、水资源丰富。襄阳市多年平均年降水量904.4mm,总体呈西南向东北递减,山区大于岗地。降雨年内分布不均,主要集中在4—10月,占全年的80%以上。襄阳市水资源时空分布与社会经济发展不匹配,局部地区供需矛盾突出,北部岗地是湖北省有名的“旱包子”,工程性缺水和资源性缺水问题并存。襄阳市生态环境本底条件优良,部分区域污染严重。境内大部分河流特别是汉江干流水质较好,但部分河段水质呈退化趋势,未来随着人口增加、产业快速集聚,污染负荷将进一步加大。
近年来,襄阳市水利发展成效显著,在保障人民生命财产安全、支撑经济社会发展方面发挥了巨大作用,但也面临较大挑战。水资源和生态环境约束日益趋紧,难以适应经济社会发展要求,必须加快水生态文明建设,实现经济社会与水资源、生态、环境的协调,针对水生态文明建设的薄弱环节,亟需探索符合襄阳市资源环境特点的水生态文明建设模式,加快推进水生态文明建设步伐。
2 水资源配置方案
2.1 基本理论
通过对地区水资源系统、经济耗水系统和生态用水系统进行定量分析,确定各自相对应的发展模式,结合适宜生态水量,确定可持续开发利用方案和水资源配置方案。水资源开发利用必须达到区域水土平衡和水生态平衡,通过各种措施提高生活、生产和生态水量的有效利用程度。增加水资源在地区之间、用水户之间及用水人群之间的平等享有权利,统筹全局,合理分配过境水量,理顺生态环境、生活、生产用水关系,提高农村饮水安全保障程度。基于水生态文明建设背景下,水资源配置与传统水资源配置的主要区别在于把河道内生态用水摆在更重要的位置,考虑维持河道内良好的生态环境功能需求,配置计算时河道内生态环境状况分为“好”和“非常好”两种情况,适宜生态水量分别按照河道内天然流量的20%和30%考虑。
2.2 配置原则
遵循系统性原则,在系统层次上合理配置水资源,将地区水资源配置转变成水资源循环转化过程和国民经济用水的供用耗排过程相联系,用系统的观点指导水资源配置。
水资源的空间配置是根据国民经济布局、供水水源和缺水分布状况,合理确定供水范围。区域性水资源承载能力不足时,应实施跨流域调水工程,在更大范围内提高水资源利用、经济发展、生态保护之间的协调程度,根据水资源年内、年际变化规律,利用水库、湖泊和地下含水层的调节,满足需水在时间上的要求。水资源在用水户间合理配置,解决多用户之间用水需求竞争的协调问题,根据经济分析和特定的限制条件,确定供水优先次序,对生活、生产和生态环境相统一的“三生”用水实行统一配置,合理安排生态、生活和生产用水,执行水功能区划水质保护治理目标,逐步改善生态环境。
2.3 方案拟定
基于水生态文明建设背景,本次在传统的水资源配置基础上共拟定了3组配置方案。
a.方案1(传统方案):配置中优先考虑河道内生态基流,基流量按天然来水量的10%计,河道外需水按生活、工业和农业供水顺序配置。
b.方案2:考虑水生态文明建设需要,河道内需水量在考虑生态基流的基础上,从保护和修复河流生态的角度出发,为满足河道内水质及水生生物、动植物用水需求,提出河道内适宜生态水量,配置计算时,优先考虑适宜生态需水量中的基流部分,然后依次按生活、工业和农业的顺序配置河道外用水,生态基流以外的适宜生态需水量作为最后一个层次考虑。
c.方案3:在方案2的基础上,进一步加强河道内生态需水量的配置,优先考虑河道内适宜生态水量要求,再依次考虑生活、工业和农业等河道外用水需求。
2.4 配置成果
根据以上拟定的原则和方案,考虑襄阳市水资源状况和水源工程建设条件、各区水系特点、行政区划范围,以水资源分区为主线、行政区为辅线,建立襄阳市水资源供需平衡模型,并按照塘堰、小(2)型水库、小(1)型水库、中型水库、大型水库的供水顺序,采用长系列时历时逐级分层调算。
适宜生态水量参考国内外最新研究成果,根据河道内生态环境状况,按照“好”和“非常好”两个层次予以考虑后,加入水资源供需平衡模型中进行配置计算。其中,河道内生态环境状况为“好”时,适宜生态水量按照河道内天然流量的20%考虑;河道内生态环境状况为“非常好”时,适宜生态水量按照河道内天然流量的30%考虑。各方案水资源配置成果见表1。
表1 各方案水资源配置成果
根据以上水资源配置成果,方案1作为传统的水资源配置方案,仅考虑河道内生态基流,襄阳市各行业水资源状况可以满足行业用水需求,但该方案仅考虑了维系河道内生态环境保护目标功能的最小需水量,河道内生态环境存在因水量不足而导致水生态环境破坏的风险。方案2在方案1的基础上,考虑河道内生态环境保护目标功能所需要的适宜生态水量,但该方案将河道内生态水量置于最后一个层次进行考虑,河道内生态环境供水得不到保证,缺水量大,与襄阳市水生态文明建设背景不匹配。方案3则充分考虑襄阳市水生态文明建设的背景,并将河道内生态需水优先考虑,本次在充分挖潜当地水资源并通过合理的水资源优化配置后,全市用水还存在一定缺口,其中在维系全市河道内生态环境状况为“非常好”的工况下,全市缺水率达到6.6%,供水缺口较大。总的来说,河道内生态水量占比越大,河道外供水缺口也就越大,襄阳市本地水资源难以满足经济社会发展以及河道内生态环境需水量要求,必须进行外流域引水。襄阳市目前最主要引水工程为鄂北地区水资源配置工程,水源为丹江口水库,在优先保障汉江中下游用水量和南水北调水量的前提下,汉江水资源量十分紧张,基于以上情况,现阶段水资源配置方案仍推荐方案1,未来要彻底解决本地区水资源供需矛盾主要有两种方式,一是要进一步加强节水型社会建设,尤其是农业节水,二是在引江补汉工程建成后,可适当加大鄂北地区水资源配置工程的引水量。
3 结 语
襄阳市作为第二批全国水生态文明建设试点城市,针对水生态文明建设的薄弱环节,仅考虑维系河道内生态环境保护目标功能的最小需水量还远远不够,但在优先保障南水北调供水量的前提下,引江补汉工程建成以前,水资源配置方案仍推荐方案1。
本文在传统的水资源配置基础上,提出河道内适宜生态需水量,并拟定出三组方案,分析不同供水优先次序的水资源配置方案。综合比较,方案1、方案2河道内生态环境供水得不到保证,缺水量大,与襄阳市水生态文明建设背景不匹配。方案3则充分考虑襄阳市水生态文明建设的背景,并将河道内适宜生态需水优先考虑,实现襄阳市“山清水秀、岗绿洲丽、城美人富”的美好愿景。在汉江水资源条件改善后,建议优先考虑河道内适宜生态需水在大型规划编制和工程建设中应尽早推广应用。