陕西省延河流域主要断面控制指标研究

2023-11-11冯姣姣杨晨晨

陕西水利 2023年11期

冯姣姣，杨晨晨，雷波，曲艳，张蓉

（1.陕西省河流工程技术研究中心,陕西西安 710021；2.西安市职业技术学院,陕西西安 710000）

延河是黄河的支流,干流全长272 km,流域面积7698.9 km2,水资源总量为28206 万m3,地表用水量为6205.03 万m3。根据延河流域各行政区河道外利用的地表水水量分配份额,建立主要控制断面,分析计算控制断面指标,便于对延河流域各地区的用水情况进行监督和检验,加强水资源保护,优化水利工程调度,维护延河流域水环境的健康发展。

1 延河流域概况

延河发源于靖边县天赐湾乡周山,由西北流向东南,流经安塞县、延安市,于延长县南河沟乡凉水岸附近汇入黄河,多年平均降雨量520 mm,河道平均比降约为3.03‰。流域有20 条面积在100 km2以上的支流,其中流入延河的一级支流有14 条,其主要有坪桥川河、杏子河、西川河、南川河、蟠龙川等。

1.1 社会经济

延河流域涉及2 市8 县（区）,包括榆林市靖边县,延安市的志丹、安塞、宝塔、延长、甘泉、延川、子长1 市2 区4 县。根据现场调研核实,延川县、子长市在流域内没有人口,现状供用水为0；甘泉县流域内涉及农村人口35 人,用水很少。

截止2020 年底,陕西省延河流域常住人口96.24 万人,其中城镇人口65.06 万人,城镇化率67.60%。国民生产总值为570.32 亿元,其中一产、二产、三产分别为46.93 亿元、263.02 亿元、260.37 亿元,人均GDP 为59260 元。

流域内现有常用耕地面积107.24 万亩,农田有效灌溉面积10.13 万亩,占总耕地面积的9.45%。粮食总产量19.19 万t。

结合陕西省延河流域相关各县2020 年现状生态环境用水量、河道外生态环境指标调研成果,延河流域绿化面积1015 hm2,河湖面积3 hm2,环境卫生面积3402 hm2。

1.2 水资源状况

根据《陕西省水资源及其开发利用调查评价（2008 年）》成果,采用1956 年～2002 年水文系列对陕西省延河流域水资源量进行评价,陕西省延河流域地表水资源量28206 万m3,其中榆林市1277 万m3。参考《延安市水资源综合规划》,根据流域面积估算延河流域地下水资源量为8756 万km2。地下水与地表水重复量为8756 万km2,水资源总量为28206 万km2。陕西省延河流域水资源量见表1。

表1 陕西省延河流域水资源量计算成果表单位：万m3

根据《陕西省水资源及其开发利用调查评价（2008 年）》成果,陕西省延河流域多年平均地表水资源可利用量为8000 万m3,其中榆林市362 万m3。地下水资源可开采量为628 万m3,二者重复量为628 万m3；陕西省延河流域水资源可利用总量为8000 万m3。陕西省延河流域可利用总量见表2。

表2 陕西省延河流域水资源可利用总量表单位：万m3

1.3 供用水量

依据延河流域相关市县2020 年用水量成果及本次调研资料,各行业总用水量9683.26 万m3,其中农业用水量2572.40 万m3（包括农田灌溉和林牧渔畜）,占总用水量的26.57%；居民生活用水量2917.78 万m3（城镇居民2337.80 万m3,农村居民579.98 万m3）,占总用水量的30.13%；工业用水量2565.64 万m3,占总用水量的26.50%；城镇公共用水量1367.43 万m3（建筑业35.90 万m3,服务业1331.53 万m3）,占总用水量的14.12%；生态环境用水量260 万m3,占总用水量的2.69%。

2020 年流域总供水量为9683.26 万m3,地表水供水量为7205.03 万m3,占总供水量的74.41%,其中蓄水、引水、提水、跨流域调水工程供水量分别占地表水供水量的50.52%、11.94%、23.66%、13.88%。地下水供水量为2196.23 万m3,占总供水量的22.68%；非常规水源供水量为282 万m3,占总供水量的2.91%。

1.4 水利工程

流域内初步形成了以大中小型水库（含池塘和塘坝）调蓄和引提水工程为主体的流域水资源配置体系。截至2020年底,流域内已建成水库7 座,包括大型水库1 座,中型水库1 座,小型水库5 座,大、中、小型水库总库容24231 万m3,设计供水能力4271 万m3。淤地坝600 余座,引、提水工程749 处；浅层机井6835 眼,深层井959 眼；集雨工程30 处；现状设计供水能力约16987 万m3。主要引水工程包括延安黄河引水工程。

2 延河流域2030 年各市水量分配方案

结合陕西省延河流域地表水资源可利用量,2030 年流域经济社会用水需求和供水能力,以及“87”分水指标细化成果和相关县区用水总量等,综合分析确定陕西省延河流域2030 年河道外地表水多年平均分配用水量为5283 万m3、耗水量为3687 万m3,各市见表3。

表3 陕西省延河流域各市2030 年地表水分配方案单位：万m3

3 延河流域水量分配主要断面控制指标

3.1 主要断面选取

（1）市界控制断面

榆林、延安市界断面在靖边县天赐湾镇城河村,断面以上流域面积69.7 km2,地表水资源量255 万m3,2030 年河道外耗水量为42 万m3。以延河甘谷驿站为参证站,计算城河断面月均最小生态流量为0.01 m3/s,占甘谷驿站的1.2%。结合甘谷驿站逐日流量过程,2015 年最小日平均流量0.747 m3/s；据此分析城河断面枯水期存在断流情况,枯水流量偏小,监测意义不大。因此不设置榆林与延安市界断面。

（2）河口控制断面

杏子河入延河河口控制断面在安塞区沿河湾镇新窑湾村,断面以上流域面积1485.8 km2,地表水资源量6205 万m3。以杏子河杏河站为参证站,依据近10 年最枯月平均流量系列,按断面下泄水量占流域地表水资源量的比例0.76 折减,则新窑湾断面月均最小生态流量为0.25 m3/s。因此,河口控制断面设置为新窑湾断面。

延河入黄河口控制断面在延长县雷赤镇天尽头村,断面以上流域面积7698.9 km2,地表水资源量28206 万m3。结合甘谷驿站资料分析,采用Tennant 方法分析结果,天尽头断面月均最小生态流量为0.87 m3/s。因此河口控制断面设置为天尽头断面。

（3）水利工程控制断面

延河流域水利工程主要有王瑶水库、孙台水库、安沟水库、瓦村水库、红庄水库、方家河水库、马家沟水库,考虑到王瑶水库是延安的水源工程,多年平均供水量1685.66 万m3,其他均为中、小型水库,缺乏泄流控制设施。因此不设水利工程控制断面。

陕西省延河流域主要控制断面见表4。

3.2 主要断面控制指标

（1）月均最小生态流量

延河河口控制断面为新窑湾、天尽头断面。推算新窑湾断面最枯月流量以杏子河杏河站为参证站,站址以上流域面积495 m2,依据近10 最枯月平均流量系列计算杏河站月均最小生态流量为0.11 m3/s。新窑湾断面以上流域面积1485.8 km2,按断面下泄水量占流域地表水资源量的比例0.76 折减,则月均最小生态流量为0.25 m3/s。

天尽头断面生态流量依据《河湖生态环境需水计算规范》（SL/T 712-2021）三种方法进行分析：以延河甘谷驿站为参证站,站址以上流域面积为5935 km2,依据1956 年～2000 年系列,用Tennant 方法计算断面生态流量为0.87 m3/s；用近10 年最枯月平均流量法计算断面生态流量为1.13 m3/s；依据甘谷驿站1964 年～2020 年最枯月平均流量系列,用Qp法计算断面最枯月平均生态流量为0.58 m3/s。依据三种方法计算结果,考虑到长系列丰枯水变化,采用生态流量和保证程度均居中的Tennant 法结果,天尽头断面最枯月平均生态流量为0.87 m3/s,见表4。

表4 陕西省延河流域控制断面

（2）多年平均下泄水量

杏子河地表水资源量为6205 万m3,2030 年分配的河道外地表水耗水量为1622 万m3,调入水量为435 万m3,相应的耗水量为305 万m3,则新窑湾断面下泄量为4713 万m3。延河地表水资源量为28206 万m3,2030 年分配的河道外地表水耗水量为3687 万m3,调（引）入水量为8929 万m3,相应的耗水量为6250 万m3,综合考虑年际水资源量丰枯和调入水量变化,确定天尽头断面下泄量为21813 万m3。见表4。