靈石縣水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及需水分析

楊國(guó)棟

（晉中市水文水資源勘測(cè)分局，山西 晉中 030600）

水是生命之源，是必要的生產(chǎn)資料，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要資源。我國(guó)水資源總量大，但人均占有量較低，僅相當(dāng)于世界人均淡水占有量的25%。因此，我國(guó)既是水資源大國(guó)又是嚴(yán)重缺水的國(guó)家。此外，水資源利用效率普遍偏低的現(xiàn)象，也進(jìn)一步加劇了我國(guó)缺水的現(xiàn)狀。為解決缺水和水資源利用效率偏低的現(xiàn)象，國(guó)家已進(jìn)行了多次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作，為水資源的合理利用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。山西是礦產(chǎn)資源大省，尤其是煤炭等資源很豐富，隨著煤炭資源的大量開(kāi)采，礦區(qū)附近的井水干枯，泉水?dāng)嗔?，進(jìn)一步加劇和破壞了水資源開(kāi)發(fā)利用環(huán)境。

靈石縣位于山西省中部晉中盆地南端，處于太原、臨汾兩大斷陷盆地間的隆起帶上，地形起伏大，高差懸殊，總體地形呈東西兩邊高，中間低的寬緩槽形。靈石縣因其特殊的地理?xiàng)l件，造成其水資源極其缺乏，人均水資源占有量小于360 m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全省人均平均水資源占有標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)，隨著靈石縣經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)水資源的需求量日益加大，導(dǎo)致原本嚴(yán)重缺水的地區(qū)水資源異常緊張。

1 水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

1.1 水資源現(xiàn)狀

靈石縣水源主要來(lái)自于地下水、地表水，其次為中水回用和礦坑水。地下水資源主要蘊(yùn)藏在靜升盆地和郭莊泉域等區(qū)域，地表水主要為石膏山水庫(kù)，其次為東山供水、中部引黃工程等外調(diào)水源。

1.1.1 地下水資源

靜升盆地的地下水主要來(lái)自山區(qū)地表水和山區(qū)基巖地下水的側(cè)向徑流補(bǔ)給，其次是大氣降雨入滲、地表滲漏等方式，還有很小量來(lái)自灌溉水的入滲；靜升盆地地下水的排泄主要為人工開(kāi)采，其次為潛流排泄、泉水溢流等方式。根據(jù)靜升盆地地下水的補(bǔ)排特點(diǎn)，采用水量均衡法計(jì)算該區(qū)域的水資源總量。補(bǔ)給量方面：降雨入滲量為4 098 m3/d，河水入滲量為1 008 m3/d，灌溉水入滲量為392 m3/d，側(cè)向徑流補(bǔ)給為19 078 m3/d，合計(jì)24 576 m3/d；排泄量方面：潛水蒸發(fā)量為1 526 m3/d，潛流排泄量為3 810 m3/d，泉水排泄量為4 579 m3/d，人工開(kāi)采量為14 534 m3/d，合計(jì)24 449 m3/d。靜升盆地溢出的泉水多分布在后悔溝、三奇溝和紅崖底溝的沖洪積扇邊緣地帶，根據(jù)對(duì)該區(qū)域的水文地質(zhì)調(diào)查，上述三溝還有2 592 m3/d 的地下水資源量可供開(kāi)采，進(jìn)一步可知靜升盆地的地下水可開(kāi)采資源量約為17 126 m3/d。

郭莊泉域面積約5 600 km2，其中約1/4 的面積為裸露的巖溶區(qū)，形成了獨(dú)立的補(bǔ)給、徑流、排泄的完整巖溶水系統(tǒng)，由東、西、北三個(gè)方向朝南排泄，郭莊泉多年平均流量約1.01 m3/s。巖溶水主要作為城市生活和工業(yè)用水使用，保證率為95%的可開(kāi)采量約為0.96 m3/s，可供靈石縣的水資源量為1 700 萬(wàn)m3/a。

1.1.2 地表水資源

靈石縣地表徑流多為洪水，難以利用，全縣僅有石膏山水庫(kù)這一座小（一）型水庫(kù)，庫(kù)容473 萬(wàn)m3，位于仁義河上游，水質(zhì)較好，年均流量為1 256 萬(wàn)m3。靜升河自1980 年后地表水大幅減少，水質(zhì)較差，靈石縣其它地表水整體水質(zhì)差，流量小，難以處理利用。

1.1.3 中水回用

中水來(lái)自于靈石縣污水處理廠，該廠日收集污水量5 500 m3/d，日處理污水量1 萬(wàn)m3，可利用中水量為5 800 m3，中水主要用于環(huán)保、綠化、景觀用水、日常消耗等。礦坑水利用，靈石縣煤礦較為分散，且煤礦生產(chǎn)會(huì)利用本礦的礦坑排水，因此可供外排利用的水量很小。礦坑水收集利用按照損耗掉20%計(jì)算，年可利用水量約為700 萬(wàn)m3。

1.1.4 外流域調(diào)水

東山供水工程是山西省內(nèi)跨區(qū)域調(diào)水工程，自左權(quán)及漳河取水向晉中地區(qū)的8 個(gè)縣市供水，靈石縣分配到年水資源量為2 093 萬(wàn)m3。中部引黃工程自保德縣天橋水電站庫(kù)區(qū)取水，向晉中、臨汾、呂梁、忻州等16 個(gè)縣（市、區(qū)）供水，靈石縣分配到的年水資源量為2 160 萬(wàn)m3。

1.2 現(xiàn)狀用水分析

靈石縣總?cè)丝?5.2 萬(wàn)，其中農(nóng)村居民人口12.9萬(wàn)，2016 年總用水量約2 730 萬(wàn)m3，農(nóng)村居民生活用水量約260 萬(wàn)m3。為了分析靈石縣現(xiàn)狀綜合用水水平，通過(guò)對(duì)該縣2016 年人均用水量、農(nóng)田灌溉畝均用水量、人均生活用水量和萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量等用水評(píng)價(jià)指標(biāo)與其所在的晉中市及山西省平均用水指標(biāo)進(jìn)行比較，以便了解和評(píng)價(jià)靈石縣現(xiàn)狀綜合用水水平。

靈石縣2016 年人均用水量約108 m3，晉中市年人均用水量220 m3，山西省該年人均用水量201 m3，該縣人均用水量?jī)H為晉中市的49%，山西省的55%。靈石縣2016 年農(nóng)田灌溉畝均用水量約91 m3/畝，晉中市為186 m3/畝，山西省為186.1 m3/畝，該縣農(nóng)田灌溉畝均用水量?jī)H為晉中市和山西省的49%。靈石縣2016 年人均城鎮(zhèn)生活日用水量約67 L，晉中市為75 L，山西省為92 L，該縣人均城鎮(zhèn)生活日用水量為晉中市的89%，山西省的73%。靈石縣2016 年農(nóng)村居民生活日用水量約52 L，處在山西省和晉中市農(nóng)村居民生活日用水量之間。靈石縣2016 年萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量約22 m3，晉中市則為28 m3，山西省為27.5 m3，該縣萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量為晉中市的78.6%，山西省的80%。綜上所述，靈石縣除農(nóng)村生活人均日用水量指標(biāo)與晉中市和全省水平相當(dāng)外，其它指標(biāo)均低于晉中市和全省水平，該縣現(xiàn)狀用水水平整體偏低。

1.3 存在的問(wèn)題

一是靈石縣是一個(gè)缺水的地區(qū)，水資源總量和質(zhì)量都落后于山西省平均水平，加之該縣水利工程投資少，除汾河上修建了堤壩、橡膠壩和石膏山水庫(kù)外，其它僅修建了少量的人畜飲水工程，縣境內(nèi)水利設(shè)施稀缺汛期徑流大，但缺少攔蓄措施，導(dǎo)致地表水無(wú)法有效利用。二是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汾河上游工業(yè)取水增加且廢水直排，水質(zhì)污染問(wèn)題加重。三是隨城鎮(zhèn)化水平的提高，對(duì)水資源的需求量增大，水資源的供需矛盾日益突出。四是靈石縣是煤炭資源大縣，煤層富集的地層也是水資源豐富的地質(zhì)體，由于煤礦開(kāi)采需要降排水且采煤漏水會(huì)污染水質(zhì)，造成礦區(qū)及周邊地區(qū)井水枯竭、泉水?dāng)嗔?，?yán)重破壞了該縣的水環(huán)境。四是靈石縣現(xiàn)有的工業(yè)和生活污水處理廠均超負(fù)荷運(yùn)行，仍然有很多的工業(yè)廢水和生活污水得不到處理，導(dǎo)致河流和部分地下水污染，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)和生活。五是靈石縣水資源動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)僅在小部分深井建立。通過(guò)對(duì)比2016 年和2012 年靈石縣巖溶地下水的水位變化，發(fā)現(xiàn)水位降低約8 m，可見(jiàn)該縣對(duì)地下水的開(kāi)采程度較高，對(duì)地下水過(guò)度開(kāi)采影響了生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2 需水分析

本次對(duì)靈石縣2020 年和2030 年需水總量的預(yù)測(cè)，需要考慮靈石縣水資源承載力、需水部門(mén)、產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)的發(fā)展改變，因此預(yù)測(cè)的難度較大，需要進(jìn)行需水合理性分析。本次需水分析考慮了經(jīng)濟(jì)、未來(lái)發(fā)展規(guī)劃、節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的需要，并參考《山西省用水定額》、《靈石縣“十三五”規(guī)劃報(bào)告》、《山西統(tǒng)計(jì)年鑒》等標(biāo)準(zhǔn)，采用了定額法對(duì)需水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，采用指標(biāo)法對(duì)規(guī)劃人口進(jìn)行預(yù)測(cè)，采用增長(zhǎng)率法對(duì)城鎮(zhèn)化率進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果如圖1 所示。

圖1 靈石縣用水變化趨勢(shì)

由圖1 可知：靈石縣2016 年人均城鎮(zhèn)生活日用水量約67 L，2020 年達(dá)到100 L，2030 年則達(dá)到105 L；靈石縣2016 年農(nóng)村居民生活日用水量約52 L，2020 年達(dá)到65 L，2030 年則達(dá)到70 L，兩個(gè)預(yù)測(cè)指標(biāo)均未達(dá)到全省或全國(guó)的平均用水水平，但是用水定額逐漸增加的趨勢(shì)也體現(xiàn)出人民生活水平的提高和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展后，人均需水量的逐漸增加，該項(xiàng)預(yù)測(cè)是合理的。

由于國(guó)家耕地紅線等政策，未來(lái)靈石縣的農(nóng)耕地面積變化不大，隨著靈石縣進(jìn)行的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、灌溉技術(shù)等的提高，農(nóng)業(yè)灌溉需水量會(huì)有所減少，但能滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉的需要，預(yù)測(cè)結(jié)果是合理的。

靈石縣是山西省重要的能源基地，工業(yè)多與煤炭有關(guān)，工業(yè)需水總量逐年上升，但隨著對(duì)環(huán)保的重視程度日漸提高，污水處理技術(shù)的不斷完善，礦坑水、工業(yè)廢水等可以重復(fù)利用，用水定額有所下降，預(yù)測(cè)結(jié)果是合理的。

靈石縣“十三五”規(guī)劃中著重提出了要大力發(fā)展服務(wù)業(yè)，著力打造完成靜升古鎮(zhèn)、王家大院兩個(gè)5A 景區(qū)，加快對(duì)石膏山、紅崖峽谷、金山等景區(qū)景點(diǎn)建設(shè)，對(duì)廈門(mén)古堡、三清寨進(jìn)行旅游開(kāi)發(fā)，將靈石縣打造成山西省重要的旅游集散地，并發(fā)展商貿(mào)物流、電子商務(wù)、文化創(chuàng)意、健康養(yǎng)生等新產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)業(yè)占GDP比重超40%的目標(biāo)，由此可見(jiàn)該縣第三產(chǎn)業(yè)需水量必然會(huì)大幅增長(zhǎng)，因此本次預(yù)測(cè)結(jié)果是合理的。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)靈石縣水資源現(xiàn)狀的調(diào)查，對(duì)現(xiàn)狀用水情況進(jìn)行了分析，找出了水資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，根據(jù)靈石縣經(jīng)濟(jì)、未來(lái)發(fā)展規(guī)劃、節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的需要，參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用定額法、指標(biāo)法和增長(zhǎng)率法等方法對(duì)該縣2020 年和2030 年需水總量進(jìn)行了預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果符合靈石縣未來(lái)發(fā)展規(guī)劃。