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地面灌溉优化:水资源概况及特点

【摘要】:大同市区多年平均水资源总量2.01亿m3,河川径流量1.11亿m3,地下水资源量1.22亿m3,两者重复水量0.37亿m3,多年平均地下水可开采总量1.20亿m3。大同市水资源人均占有量为390.5m3,仅为全国人均水资源占有量2200m3的17.8%,而对大同市区来说,人均水资源占有量仅为126.6m3,仅为全国人均占有量的5.8%。

1.水资源概况

降雨分布特点由东南向西北递减,山地多于平原,迎风坡多于背风坡,降雨量等值线与山脉走向线相吻合。灵丘南山区、东北和西北部山丘区降雨量在440~600mm 之间,平原区多年平均降雨量380mm 左右。全市多年平均年降雨量421.4mm。

全地区多年平均水资源总量12.18亿m3,其中河川径流量8.34亿m3,地下水资源量7.43亿m3,两者间重复水量3.59亿m3,多年平均地下水可开采总量4.08亿m3。大同市区多年平均水资源总量2.01亿m3,河川径流量1.11亿m3,地下水资源量1.22亿m3,两者重复水量0.37亿m3,多年平均地下水可开采总量1.20亿m3。各县(区)水资源量详见表2.3。

2.水资源主要特点

(1)水资源贫乏。大同市水资源人均占有量为390.5m3,仅为全国人均水资源占有量2200m3的17.8%,而对大同市区来说,人均水资源占有量仅为126.6m3,仅为全国人均占有量的5.8%。由此可见,大同市是全国严重的缺水城市之一,未来水资源的形势相当严峻。

表2.3 大同市行政分区水资源总量多年平均值汇总表 单位:万m3

(2)水资源时空分布不均。一方面,水资源在区内的空间分布差异性较大,南部的浑源、灵丘一带总资源模数较大,北部阳高、天镇、大同县、市区及左云一带总资源模数偏低,在资源方面形成两个明显差异带。而且地表水多源于山区,地下水则多集中于盆地平原区,水资源调度管理困难。另一方面,水资源年内分配不均,年际变化大。水资源的河川径流和地下水补给源主要靠大气降水,大气降雨量在年内分配不均匀决定了水资源年内分配不均,年际变化大的特征。尤其是河川径流,由于大型控制工程较少,在汛期形成大量弃水。

(3)水土流失严重,河川径流含沙量大。地处黄土高原东北边缘,地形复杂,地貌多变,沟壑纵横,植被稀疏,是较严重的水力、风力交错区,水土流失较为严重。全市水土流失面积9793km2,占国土面积的69.4%。严重的水土流失导致土地贫瘠,河川径流含沙量大,淤塞河道,影响行洪,减少水库寿命。据统计多年平均河川输沙量5839万t(包括境外来沙),多年平均出境沙量2477万t。

(4)“三水”转化强烈。由于大同市境内特殊的水文地质条件以及特定的人类活动因素,使得降水、河川径流与地下水的转化频繁而复杂。平原河段通过地下水强开采区,河水渗漏转化十分强烈,矿山开采导致地表径流减少,矿坑排水量增大,使得水资源量变化情况日趋复杂。

(5)采煤对水资源的破坏。煤炭企业多年来高强度开采,造成矿区大面积地表裂缝、塌陷,矿坑水和洗煤废水直接排入河道。

3.水资源开发利用现状

(1)供水能力。2005年全市共有蓄水工程353座,现状供水能力为13222万m3;共有引水工程612处,现状供水能力18515万m3;共有提水工程355处,现状供水能力为11738万m3;共有水井7644眼,现状供水能力34607万m3。现有供水工程总供水能力为78082万m3

(2)现状供水量。2005年全市各类供水工程总供水量为49741.92万m3,其中:蓄水工程供水量为2469.7 万m3,引水工程供水量为5503.11 万m3,提水工程供水量为2942.8万m3,地下水工程供水量为38826.31万m3

(3)现状用水量。2005年全市国民经济各部门用水量为49741.92万m3,其中:工业用水量为11962.29万m3农业灌溉用量为28389.75万m3,城镇生活用水为5281.89万m3农村生活用水为3016.59万m3,林牧渔业用水为1091.4万m3

(4)现状耗水量。2005年大同市总耗水量为35348.4 万m3,其中:工业耗水量为7549.32万m3,城镇生活耗水量为2398.79万m3,农业灌溉耗水量为21292.30万m3,农村生活耗水量3016.59万m3,林牧渔业耗水量为1091.4万m3

(5)现状废污水排放量。2005年废污水总排放量为9128万m3,其中:城镇生活污水排放量为2461万m3,工业污水排放量为4684万m3,矿坑排水量1983万m3。(www.chuimin.cn)

(6)现状农业用水水平。2005年全市农业灌溉综合用水指标为208.75m3/亩,其中:水浇地用水指标为158.44m3/亩,菜地用水指标为291.89m3/亩。2005年农村生活综合用水定额为50.7L/(人·d),其中:农村居民生活用水指标25.4L/(人·d),大牲畜为33.23L/(头·d),小牲畜为12.7L/(只·d)。

4.水资源开发利用程度

(1)地表水资源开发利用程度。根据大同市河川径流的时空分布特点,除河道内要保持一定的生态环境用水外,河道外用水为主要供水目标。按地表水开发利用率指标将地表水资源开发利用划分为三类:①开发利用率大于40%为高开发利用区;②开发利用率在20%~40%之间,为中开发利用区;③地表水资源开发利用率小于20%,为低开发利用区,或难于开发利用区。

大同市地表水资源开发率28.3%,利用率42.6%,总体属于中等开发利用水平,但各水资源分区地表水资源开发利用很不均衡。各县 (区)地表水资源开发率详见表2.4,利用程度详见表2.5。

表2.4 大同市各县 (区)2005年地表水资源开发程度表

注南郊区多年平均资源量含污水。

表2.5 大同市各县 (区)2005年地表水资源利用程度表

注南郊区多年平均可利用量含污水。

(2)地下水资源开发利用程度分析。地下水作为本市主要供水水源,开发利用程度普遍较高,地下水开采主要集中在中部盆地区,其次为一般山丘区山间小盆地及河谷地带。全市2005年地下水开采量35962.10万m3,占总用水量72.3%。

按照水利部发布的SL 286—2003 《地下水超采区评价导则》,当开采系数 (K)小于等于1时为未超采区;当开采系数(K)大于1、但小于1.2时为一般超采区;当开采系数(K)大于1.2时为严重超采区。大同市各县(区)地下水资源开发利用程度见表2.6。

表2.6 大同市各县 (区)2005年地下水资源开发利用程度表

注大同县地下水开采量2853万m 3 中包括向市区供水1285万m 3
地下水作为大同市的主供水源,开发利用程度普遍较高,地下水开采主要集中在中部盆地区,其次为一般山丘区山间小盆地及河谷地带。大同市2005年地下水开采量35962万m 3,地下水可开采量39282万m 3,开采系数0.9,整体来看全市地下水属于采补平衡状态,但由于开发利用程度不一,个别区域已出现水危机,市区整体上属严重超采区,主要在南郊区超采7884万m 3。天镇属一般超采区,超采552万m 3。
左云县、阳高县属于采补平衡状态,且略有节余未构成超采,但开采系数已达0.76~0.9之间,也应引起足够重视,加大力度控制地下水开采,以防止出现新的地下水超采区。
大同县、浑源县、灵丘县、广灵县属尚有潜力区。其中:大同县开采系数为0.5 4,在确保党留庄、二三十里铺、城东水源区向市区供水1285万m 3 的前提下,尚有2392万m 3 的潜力可挖;浑源县开采系数为0.6,尚有1868万m 3的潜力可挖;灵丘县开采系数为0.3,尚有2680万m 3的潜力可挖;广灵县开采系数为0.63,尚有1236万m 3的潜力可挖。