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    我國水庫工程分布特點分析

    2021-03-11 10:28:02
    工程技術研究 2021年2期
    關鍵詞:病險庫容省份

    中交疏浚(集團)股份有限公司,北京 100032

    水庫不僅是調控水資源時空分布、優(yōu)化水資源配置的重要水利工程措施,也是國家防汛抗旱體系的重要組成部分,在保障生產生活供水、應對極端氣候災害以及改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著不可替代的作用。

    1949年以來,國家十分重視水利設施建設,組織開展了大規(guī)模的水庫工程建設,目前我國水庫數量位居世界首位。根據2018年水利統(tǒng)計數據(統(tǒng)計數據范圍為中國境內),截至2017年12月31日,全國已建成的各類型水庫總數量為98795座,總庫容為9035億m3;其中,大型水庫732座,總庫容為7210億m3;中型水庫3934座,總庫容為1117億m3;小型水庫94129座,總庫容為709億m3[1]。文章從水庫的類型分布、省份分布、水資源一級區(qū)分布情況及建成年代等方面對我國水庫現狀進行分析。

    1 水庫類型分布情況

    我國水庫數量和總庫容按水庫類型分布情況如圖1、圖2所示。由圖1、圖2可知,我國水庫類型以小型水庫為主,約占全國水庫總數量的95%,但小型水庫總庫容僅占全國水庫總庫容的8%;中型水庫數量約占全國的4%,總庫容占全國的12%;大型水庫數量僅占全國的1%,但其總庫容卻占全國的80%。由此可見,我國大型水庫雖然數量少,但起決定性作用的仍是大型水庫。

    圖1 我國水庫數量分布情況統(tǒng)計(按水庫類型劃分)

    圖2 我國水庫總庫容分布情況統(tǒng)計(按水庫類型劃分)

    雖然我國水庫數量位居世界首位,但中、小型水庫占全國水庫總數量的99%。由于中、小型水庫對水資源的調控能力不高,導致我國人均庫容較低,僅是發(fā)達國家平均水平的22%。以中、美兩國為例,兩國的國土面積和地表徑流總量相差不大,但在水資源調控能力上卻存在很大的差距:我國9.8萬座水庫的總庫容只有9000多億m3,而美國8.3萬座水庫的總庫容可達14000億m3,是我國的1.6倍;美國大型水庫數量有8724座(占美國水庫總數量的10.5%),是我國的12倍;我國人均庫容只有746m3,而美國人均庫容卻有4700m3,是我國的6.3倍[2]。

    2 水庫省份分布情況

    對我國各省份水庫數量和總庫容進行統(tǒng)計分析,結果如圖3、圖4所示。由圖3可知,我國水庫數量最多的省份是湖南省,其次是江西省、廣東省、四川省和湖北省,5省水庫總數量為48395座,約占全國的49%;北京、天津和上海3市現有水庫數量較少,均小于100座。由圖4可知,我國水庫庫容最大的省份是湖北省,其次是云南省、廣西壯族自治區(qū)、四川省和湖南省,5省水庫總庫容為3763億m3,約占全國的42%。雖然湖南省水庫數量位居全國之首,但小型水庫數量占比較大,水庫總庫容位列全國第五;湖北省雖水庫總數量位列全國第五,但因有三峽水庫、丹江口水庫等超大型水庫工程,其水庫總庫容位居全國之首。

    圖3 我國水庫數量省份分布情況統(tǒng)計

    圖4 我國水庫總庫容省份分布情況統(tǒng)計

    從我國水庫省份分布情況可以看出,北京、天津、上海、河北、江蘇等京津冀、長三角地區(qū)水庫數量少、蓄水能力低,水資源調控能力偏弱。但在人口、經濟方面,京津冀、長三角地區(qū)集中了我國19%的人口和29%的GDP,為我國經濟高質量發(fā)展做出了巨大貢獻。由此可見,我國水資源和水庫蓄水能力地區(qū)分布不均衡,經濟發(fā)展與水資源保障問題突出。

    3 水庫水資源一級區(qū)分布情況

    我國水庫數量和總庫容在10個水資源一級區(qū)分布情況如圖5、圖6所示。由圖5、圖6可知,我國水庫分布具有十分明顯的區(qū)域特點。長江區(qū)水庫總數量為52605座,約占全國的53%,總庫容為3444億m3,約占全國的38%;珠江區(qū)水庫總數量為16295座,約占全國的16%,總庫容為1458億m3,約占全國的16%。而淮河區(qū)、東南諸河區(qū)、黃河區(qū)、松花江區(qū)、西南諸河區(qū)、海河區(qū)、遼河區(qū)和西北諸河區(qū)8區(qū)的水庫總數量為29899座,約占全國的31%,總庫容為4138億m3,約占全國的46%。由此可見,我國水庫數量和庫容在長江區(qū)和珠江區(qū)分布較集中。

    圖5 我國水庫數量分布情況統(tǒng)計(按水資源一級區(qū)劃分)

    圖6 我國水庫總庫容分布情況統(tǒng)計(按水資源一級區(qū)劃分)

    另外,從南、北方的分布情況來看,北方六區(qū)(淮河區(qū)、黃河區(qū)、西北諸河區(qū)、海河區(qū)、遼河區(qū)、松花江區(qū))的水庫總數量為19535座,總庫容為2965億m3,分別占全國水庫總數量和總庫容的20%和33%;南方四區(qū)(長江區(qū)、西南諸河區(qū)、東南諸河區(qū)、珠江區(qū))的水庫總數量為79264座,總庫容為6075億m3,分別占全國水庫總數量和總庫容的80%和 67%。

    長江區(qū)以北的廣大地區(qū),國土面積占全國的64%,人口占46%,GDP總量占44%,耕地面積占60%,但水資源量僅占全國的19%,水庫總庫容約占全國的33%[3]。由此可見,我國水資源和水庫在各水資源一級區(qū)分布嚴重不均衡,與土地面積、人口、經濟、耕地等經濟社會要素布局不匹配,且北方與南方相比缺水更為嚴重。特別是京津冀所在的海河區(qū),其是我國水資源供需矛盾最尖銳的區(qū)域,過去一段時期主要靠超采地下水來維持經濟社會發(fā)展。而南水北調工程的建設,對緩解京津冀地區(qū)水資源供需矛盾、修復和改善生態(tài)環(huán)境、保持經濟發(fā)展及社會進步等方面起著非常重要的作用。

    4 水庫建成年代

    不同時期我國水庫工程建成數量統(tǒng)計如圖7所示。1949年以前,我國大、中型水庫僅有23座,小型水庫1200座,共計1223座,水庫數量遠低于世界平均水平。20世紀50年代—70年代是我國水庫工程建設的高峰期,50年代、60年代和70年代各建水庫28811座、19398座和31351座,30年間累計建成各類水庫79560座,占比超過目前水庫總量的80%。20世紀80年代至21世紀初期,是我國水庫建設的平穩(wěn)期。隨著我國經濟社會的快速發(fā)展,國家對水資源的需求持續(xù)增長,2010年后水庫建設又呈現顯著增長。

    圖7 不同時期我國水庫工程建成數量統(tǒng)計

    我國超80%的水庫建設于20世紀50年代—70年代,因建設年代的特殊性,“三邊”工程居多,水庫先天存在工程質量差、防洪標準低和安全隱患多等問題,再加上后天管護不力等因素,導致我國水庫病險率較高。國家高度重視水庫安全,近年來已對近7.2萬座病險水庫進行了除險加固,全國水庫病險問題得到了明顯改善,但仍有部分小型病險水庫亟待除險加固。而且隨著水庫運行年限的不斷增加,仍有很多水庫陸續(xù)出現病險問題,特別是2020年我國遭遇了遠超1998年的嚴重洪水,許多水庫特別是小型水庫受到不同程度的損毀,加強病險水庫除險加固,確保水庫安全運行已經成為當務之急。

    5 結論

    (1)我國水庫以中、小型水庫為主,約占水庫總數量的99%;但起決定性作用的仍是占比僅1%的大型水庫,其庫容占全國水庫總庫容的80%。由于中、小型水庫水資源調控能力不高,導致我國人均庫容較低,僅為發(fā)達國家平均水平的22%。

    (2)湖南省水庫總數量位居全國之首,但小型水庫數量占比較大,水庫總庫容位列全國第五;湖北省雖水庫總數量位列全國第五,但因有三峽水庫、丹江口水庫等超大型水庫工程,其總庫容位居全國之首。而北京、天津及上海市水庫數量少、蓄水能力低,水資源調控能力偏弱,水資源與經濟發(fā)展之間的矛盾突出。

    (3)我國水庫分布具有十分明顯的特點。長江區(qū)、珠江區(qū)水庫總數量約占全國的69%,水庫總庫容約占全國的54%;相比而言,其余8區(qū)水庫數量和庫容分布較少。我國水資源和水庫在各水資源一級區(qū)分布不均衡,與土地面積、人口、經濟、耕地等經濟社會要素布局不匹配。

    (4)20世紀50年代至70年代是我國水庫工程建設的高峰期,30年累計建成各類水庫79560座,占比超過目前已建水庫總量的80%。建設年代的特殊性,造成水庫病險率較高。隨著我國水庫除險加固工程的推進,水庫病險問題已有明顯改善,但仍存在大量小型病險水庫亟待除險加固。

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