浅谈节水对渭河健康生命的效用

2011-02-27 05:23耿亚利
陕西水利 2011年4期
关键词:渭河流域渭河需水量

耿亚利

(陕西水环境工程勘测设计研究院 陕西 西安 710018)

陕西省渭河流域属于资源性缺水地区。境内自产水资源总量72.93亿m3,入境客水量为33.9亿m3,水资源量之和为106.83亿m3。2005年实际用水量已达52.59亿m3,其开发利用程度已达总资源量的49.2%,超过国际公认40%的最高开发利用率限额。人均用水量237m3,远远低于黄河流域(348m3/人)和全国(432m3/人)总体水平。

据统计和调查分析得知,在75%代表年情况下,陕西省渭河流域2005年需水总量为 72.88亿m3,可供水量为 49.65亿 m3,在无外流域水源补充的情况下,年总缺水量23.23亿m3,缺水程度为31.9%。随着经济进一步发展和城镇规模不断扩大及人口的逐渐增加,如果不建设新的供水水源工程,2020年将缺水34.28亿m3,2030年将缺水38.59亿m3,水的供需矛盾将进一步激化。而节水的效用一是可最大限度地使水资源得到充分利用、二是可缓解水资源短缺和供需矛盾、三是可减少对河道内生态水的占用。从而为达到全面维护渭河健康生命的目的而发挥着举足轻重的作用。

1 可最大限度地使水资源得到充分利用

提高节水意识、更新用水观念、实现依法用水和高效节水,笔者以为是节水的四要素。而节水的实质是力求通过多方面的科学措施促进高效用水,在确保满足够用的前提下不浪费水,以使节约的宝贵水资源有更多的用途。并非无原则的减少应用水,这才是真正意义上的节水。

节水首先是提高节水意识,增加水资源短缺的危机感,杜绝水资源的浪费。就渭河流域而言,现有人口 2223万人(2005年),如果每人每天平均少浪费1L水,那每年共可节约水资源811万m3,其节水效益是极其可观的。

在提高节水意识的前提下,高效节水才是终极目标。所谓高效节水,就是采用高科技手段,以工程措施与非工程措施并用的方法达到最大效益。

(1)工程措施效用:广泛应用喷灌、微灌、滴灌及自动控制等高新技术在灌溉用水管理中所起到的作用和效果。

截止2000年,渭河流域农田有效灌溉面积为1425万亩,经过多年的技术改造,灌区灌溉水有效利用系数由七十年代的0.35提高到0.50左右,平均每亩节水70 m3左右。每年平均节水共9.98亿m3。其节水效果是很大的。

截止2005年,渭河流域有效灌溉面积为1570万亩,占总耕地面积的68.35%。其中以渠道防渗、管道输水、喷灌、微灌、膜上灌、管灌等不同方式的节水灌溉面积已达328万亩。按照陕西省农业节水灌溉规划,至2020年,渭河流域全部灌溉面积将实现节水灌溉,新增节水灌溉面积将达1242万亩,每年节水共可达9.05亿m3。

(2)非工程措施效用:在尽快加强信息化建设、调整农作物种植结构、发展旱作农业、实施非充分灌溉等科学管理措施后所起到的作用和效果。

采用信息技术、网络系统及自动化检测对闸、坝、退水渠等进行自动监控和调度。可收到快速、及时、便捷及准确的效果;

调整农作物种植结构,就是采用用水量相对较少的粮食作物和经济作物进行种植,并调整二者的种植比例。按照陕西省农业发展规划,其种植比例由现状的86∶14调整到70∶30。以进一步达到节水的目的。

发展旱作农业,就是采用抗旱品种,优化种植结构,充分利用降水资源,提高降水利用率,起到节水的效用。

实施非充分灌溉。根据对渭河流域灌溉制度分析,灌水次数在现状4~5次的基础上,减少一次灌水,即可基本弥补供需缺口。如2000年关中四个灌区平均实灌定额仅317m3/亩,与应灌定额减少66 m3/亩,但粮食产量仍达606kg/亩,属非充分灌溉。节水效益非常可观。

2 可缓解水资源短缺和供需矛盾

上述的节水效用,就是最大限度地使宝贵的水资源得到充分利用,但更重要的是,同时可缓解水资源短缺和供需矛盾。尤其是在没有新的水源可补充或远远不足的情况下更是如此。

经分析,仅关中地区2020年的缺水量为 24.56亿 m3,2030年的缺水量为29.62亿m3。这样大的缺水量,虽然最终得依靠外流域补水才行,而从外流域调水在短期内还是远水解不了近渴。如陕西省的引乾入石调水工程,虽已于2006年建成通水。设计年可调水0.49亿m3,但也仅为西安东郊供水;引红济石调水工程,虽计划向沿线城市供水,可设计年均调水量仅为0.94亿m3,2011年方可建成通水。即三年之内无效用;引汉济渭调水工程虽设计调水量较大(15.5亿m3)、供水范围更广,即向西安、咸阳、渭南城乡供水。但计划在2015年方可建成。即在七、八年内无效用。至于南水北调引水、关中古贤引黄一旦全部实现,仅一期就可调引19.05亿m3的水量,虽可一劳永逸地解决关中乃至渭河流域的缺水问题。但那是二、三十年以后的远景,而近一、二十年内节水的效用是不可低估的。

上述的节水效用,除最大限度地使宝贵的水资源得到充分利用外,其更重要的就是可同时缓解水资源短缺和供需矛盾。尤其是在没有新的水源可补充或远远不足的情况下更是如此。例如,前述关中实施非充分灌溉一例,若一年照样每亩少灌一次水(66m3),即使按目前的常规灌溉面积1242万亩计算,年节水亦可达8.2亿m3的水量。再包括前述的高效节水量 9.05亿 m3,共为 17.25亿 m3,节水效益非常可观。如果工程与各非工程措施并用,那节水效益无疑将更大。则会在很大程度上缓解水资源短缺和解决供需矛盾。

3 可减少对河道内生态水的占用

河道内生态环境用水主要是维持河道的基本功能,保持河流一定的自净能力,防止河道萎缩、淤积等。随着渭河来水量的减少,渭河干流尤其是宝鸡以下河段的水生态环境的逐渐恶化,在非汛期维持一定的河道基流,对保护渭河生态环境至关重要。尤其是在工业废水和生活污水排放量较大的关中地区,对生态水量的需求显得更为重要。

表1 渭河河道内生态环境需水量成果表 单位:亿m3

近年来,虽然渭河流域内工业污染治理工作成效明显,如大多数排污单位建设了污染治理设施,使污染得到了一定控制。但仍有部分企业不能做到稳定达标排放,且由于废水的达标排放标准(工业废水达标排放标准为COD100mg/L~450mg/L)远宽于地表水水功能区水质标准(COD>40 mg/L即为劣V类),这样以来,即使工业废水全部处理达标排放,对自然河道而言,其仍是超过地表水水质标准的劣V类水。

对于生活污水,截止2007年,渭河流域城镇污水处理率尚不足40%,还有60%的未经处理的城镇生活污水直接或间接排入渭河。而且,即使所有的生活污水全部达标排放,若以地表水环境质量标准判断,仍属劣V类水质(COD60mg/L)。而生态水的缺乏使污染得不到有效稀释。枯水期内,渭河水几乎是工业废水和生活污水的总和,大部分已失去了使用功能。

由于水体的稀释能力取决于水体的水量大小。故在确定河道内生态环境水量时主要应考虑维持渭河河道基本功能,保证一定基流量,维持渭河一定的稀释自净能力,兼顾满足景观用水等方面的要求。陕西省境内渭河生态环境需水量计算以1956年~2000年水文系列作为计算基础资料,采用河道内生态基流、输沙需水量和水生生物保护需水量分月取最大值(外包),得到维持陕西省渭河干流三大控制断面及支流控制断面一定功能的低限生态环境需水量,其值分别为:林家村 3亿 m3、咸阳 6.0亿 m3、华县6.13亿 m3;泾河张家山 4.59亿 m3、洛河状头1.36亿m3。这样以来,陕西省渭河流域只要年节水超过6.13亿m3(取华县最大值),就可满足河道生态环境需水量。

根据上述数据分析,随着节水灌溉面积的不断扩大,生态环境水量亦将不断增加。如前所述,至2020年,即使不计2000年时的节水量,仅工程措施高效节水的节水量即可达9.05亿m3,已完全满足渭河河道生态环境水的需求量。若再仅含非充分灌溉的节水量8.2亿m3,这将等于共减少对渭河流域至少17亿m3的生态环境水量的占用。单从理论上讲,陕西省渭河流域应满足对生态环境水的需求量。陕西水利

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