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[摘要]宁蒙陕能源化工基地是我国重要的能源、重化工基地,近年来,在煤炭资源开发和煤化工产业高速增长的带动下,区域经济发展迅猛,但由于干旱少雨,水资源匮乏,缺水问题已成为制约经济社会发展的最重要因素之一。通过基地水资源水量水质现状调查,分析存在的主要问题和危机。
[关键词]水资源短缺 用水结构 水资源危机 能源基地
[中图分类号] K928.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-241-2
宁蒙陕能源化工基地位于我国黄河流域上中游地区,研究范围包括宁夏回族自治区银川市、吴忠市、石嘴山市,内蒙古自治区鄂尔多斯市、乌海市,陕西省延安市和榆林市共3省(区)7个地市,总面积20.36万km2。宁蒙陕能源化工基地是我国能源资源富集区,煤炭、石油、天然气等化石资源储量大,是我国重要的能源、重化工基地,随着西部大开发战略的逐步实施,在煤炭资源开发和煤化工产业高速增长的带动下,三省(区)经济发展迅猛。然而,由于其特定的自然条件,基地内干旱少雨,水资源匮乏,水资源供需矛盾日趋加剧,缺水问题已成为制约经济社会发展的最重要因素之一,基地已面临水资源危机的严峻挑战。
1水资源及其开发利用状况
1.1水资源量
宁蒙陕能源化工基地主要河流有黄河干流及其支流清水河、苦水河、都思兔河、窟野河、无定河等。根据《黄河流域水资源综合规划》评价成果[1],宁蒙陕能源化工基地当地水资源总量为73.65亿m3,其中,地表水资源量46.60亿m3,地表水和地下水不重复量27.05亿m3。
1.2水资源特点
1.2.1水资源总量少
该区属于黄土丘陵和高原沟壑区,气候干旱,水资源贫乏,植被覆盖率低,水土流失严重。全区人均水资源量588 m3,约为全国平均值1/4,耕地亩均水资源仅为165 m3,为全国平均值的1/9,属资源性缺水地区。近年来基地煤炭化工行业发展迅猛,水资源的需求不断增加,但区域内水资源量均严重不足,水资源短缺,严重制约经济发展。
1.2.2水资源时空分布不均,泥沙含量大
区域降水季节性变化大,6~9月降水量占全年的60%以上,而且多以暴雨出现。河川径流年内分配与降水基本一致,来水年内不均,非汛期水量小,汛期水量集中且泥沙大,水质差,增加了开发利用的难度。除无定河、窟野河、北洛河、泾河等少数河川常年有流量外,其它河川均属季节性山洪沟,旱季断流无水,汛期河流洪水陡涨陡落,携带大量泥沙,水量难以进行有效控制和利用。
1.2.3部分地区水质差
区域的宁东地区清水河中游、苦水河、红柳沟矿化度在2.0~5.0g/L之间,清水河下游、盐池内流区矿化度大于5.0g/L,不能满足用户用水的水质要求。另外由于社会经济发展,且治污工作滞后,水体污染日趋严重,局部地区已出现水质性缺水。
1.3供用水量
宁蒙陕能源化工基地主要水源为黄河过境水量,2009年基地总供水量[2]为99.29亿m3,其中,地表水供水量80.52亿m3,占80.2%;地下水供水量18.31亿m3,占18.4%。其它水源供水0.46亿m3,占0.4%。2009年宁蒙陕能源化工基地总用水量99.29亿m3,其中农业用水量84.24亿m3,占总用水量的84.8%;工业用水量9.59亿m3,占9.7%;生活用水量(包括城镇生活、农村生活)3.08亿m3,占3.1%;生态用水量2.39亿m3,占2.4%。
2水资源风险问题分析
2.1水资源量少质差,安全保障风险大
该地区资源型、工程型、水质型缺水现象并存。当地水资源量少质差,水资源开发利用受水质条件、自然条件、工程条件的限制较大。北部引黄灌区由于缺乏大型的调蓄工程,工程型缺水现象严重,尤其是黄河来水枯水年和季节性缺水问题突出;在灌溉高峰期的4~6月及8月城市、工业、农业用水矛盾突出,在银北灌区及一些渠道末梢,灌水难问题急待解决。中部干旱带资源型、水质型缺水并存。由于降水稀少,蒸发强烈,且风大沙多,苦咸水与高氟水分布广泛,该区经常出现连续干旱无有效降水。南部山区资源型、工程型缺水并存,水量最为丰富的泾河由于有六盘山相隔且缺乏大型调水工程,有水却无法利用。
2.2用水结构不合理,水资源利用效率和效益低下
2009年,宁蒙陕能源化工基地人均用水量793 m3,是全国人均用水量的2倍,是以色列的3倍;农业用水占经济社会总用水比重约为85%,而全国为62%,以色列为58%。可以看出,宁蒙陕能源化工基地现状农业用水比例明显偏高,用水结构不合理;万元GDP用水量是是以色列的11倍;单方水GDP产出量58元,而以色列高达625元;农田亩均灌溉水量为624 m3,是以色列400 m3的1.6倍。
该区域长期以来以灌溉农业为主,农业灌溉用水占总用水量的比重大,宏观用水效益低。灌区水利工程设施配套标准低、老化失修、渠道严重渗漏,灌区灌溉水利用系数仅0.41左右,低于全国平均水平5个百分点。农业用水量大但产出效益较低,水资源利用效率不高,存在用水结构不合理和用水浪费现象。
2.3水生态环境风险大
该区是国家重要能源重化工基地之一,近年来随着煤炭资源的开发利用和煤化工行业的迅猛发展,工业废污水排放量、入河污染物不断增加。50%以上的工业废水未经处理或不达标直接排入河流、湖泊、水库,部分水域富营养化严重,未达到功能区水体的要求,水污染形势日趋严峻。
2.4水管理体制尚不完善
该地区水资源和用水管理主要依靠行政计划手段,水价、水资源费和排污费等经济调控标准较低,被动节水的色彩较浓。现有水管理手段与水平相对落后,突出表现为:一是灌溉用水管理不严格,个别地区仍有按亩均摊收费,不利于节约用水;二是支斗渠以下量水设施严重不足,田间工程不配套;三是各行业节水投入有限,先进节水技术推广进展缓慢;四是信息化管理水平较低。此外,由于水资源费和水价较低,企业自备井较多,无序地下水开采管理问题较为突出。 3结论
水是经济和社会可持续发展至关重要的基础资源,同时也是制约宁蒙陕能源化工基地发展的最重要因素之一。综合以上分析,基地水资源保障基本思路是:坚持节水优先、治污为本、合理开源、优化配置。首先要采取超强的节水措施,通过节水抑制用水过快增长;其次要加强水污染防治,避免水质性缺水现象发生;三要大力提倡雨水、矿坑水和城市中水等非常规水资源利用,缓解水资源承载压力;四要加快当地水源工程建设,充分挖潜利用当地水资源,满足近期用水需求,适时建设黄河引水工程,满足远期用水需求;五要加快跨流域调水工程前期工作论证力度,逐步实现水源相互连通、统管统配,提高水资源优化配置能力。
基金项目:国家科技支撑计划课题(2013BAC10B00);水利部公益性项目(201001013)。
Water Shortage Crisis in Energy and Chemical Bases of Ningxia,
Inner Mongolia and Shaanxi Province
AN Yu-jie, BI Li-ming
(Yellow River Engineering Consulting Co. Ltd, Zhengzhou 450003, China)
Abstract: Energy and Chemical Bases of Ningxia, Inner Mongolia and Shaanxi Province play the important position of energy security strategy. With the remarkable development energy and chemical energy industry, water shortage has become the most important factor restricting the energy bases of economic and social development. According to the investigation of water quantity and quality, analy the main water resources crisis of Energy and Chemical Bases.
Key words: water Shortage; water utilization structure; water resources crisis; energy and chemical base
[关键词]水资源短缺 用水结构 水资源危机 能源基地
[中图分类号] K928.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-241-2
宁蒙陕能源化工基地位于我国黄河流域上中游地区,研究范围包括宁夏回族自治区银川市、吴忠市、石嘴山市,内蒙古自治区鄂尔多斯市、乌海市,陕西省延安市和榆林市共3省(区)7个地市,总面积20.36万km2。宁蒙陕能源化工基地是我国能源资源富集区,煤炭、石油、天然气等化石资源储量大,是我国重要的能源、重化工基地,随着西部大开发战略的逐步实施,在煤炭资源开发和煤化工产业高速增长的带动下,三省(区)经济发展迅猛。然而,由于其特定的自然条件,基地内干旱少雨,水资源匮乏,水资源供需矛盾日趋加剧,缺水问题已成为制约经济社会发展的最重要因素之一,基地已面临水资源危机的严峻挑战。
1水资源及其开发利用状况
1.1水资源量
宁蒙陕能源化工基地主要河流有黄河干流及其支流清水河、苦水河、都思兔河、窟野河、无定河等。根据《黄河流域水资源综合规划》评价成果[1],宁蒙陕能源化工基地当地水资源总量为73.65亿m3,其中,地表水资源量46.60亿m3,地表水和地下水不重复量27.05亿m3。
1.2水资源特点
1.2.1水资源总量少
该区属于黄土丘陵和高原沟壑区,气候干旱,水资源贫乏,植被覆盖率低,水土流失严重。全区人均水资源量588 m3,约为全国平均值1/4,耕地亩均水资源仅为165 m3,为全国平均值的1/9,属资源性缺水地区。近年来基地煤炭化工行业发展迅猛,水资源的需求不断增加,但区域内水资源量均严重不足,水资源短缺,严重制约经济发展。
1.2.2水资源时空分布不均,泥沙含量大
区域降水季节性变化大,6~9月降水量占全年的60%以上,而且多以暴雨出现。河川径流年内分配与降水基本一致,来水年内不均,非汛期水量小,汛期水量集中且泥沙大,水质差,增加了开发利用的难度。除无定河、窟野河、北洛河、泾河等少数河川常年有流量外,其它河川均属季节性山洪沟,旱季断流无水,汛期河流洪水陡涨陡落,携带大量泥沙,水量难以进行有效控制和利用。
1.2.3部分地区水质差
区域的宁东地区清水河中游、苦水河、红柳沟矿化度在2.0~5.0g/L之间,清水河下游、盐池内流区矿化度大于5.0g/L,不能满足用户用水的水质要求。另外由于社会经济发展,且治污工作滞后,水体污染日趋严重,局部地区已出现水质性缺水。
1.3供用水量
宁蒙陕能源化工基地主要水源为黄河过境水量,2009年基地总供水量[2]为99.29亿m3,其中,地表水供水量80.52亿m3,占80.2%;地下水供水量18.31亿m3,占18.4%。其它水源供水0.46亿m3,占0.4%。2009年宁蒙陕能源化工基地总用水量99.29亿m3,其中农业用水量84.24亿m3,占总用水量的84.8%;工业用水量9.59亿m3,占9.7%;生活用水量(包括城镇生活、农村生活)3.08亿m3,占3.1%;生态用水量2.39亿m3,占2.4%。
2水资源风险问题分析
2.1水资源量少质差,安全保障风险大
该地区资源型、工程型、水质型缺水现象并存。当地水资源量少质差,水资源开发利用受水质条件、自然条件、工程条件的限制较大。北部引黄灌区由于缺乏大型的调蓄工程,工程型缺水现象严重,尤其是黄河来水枯水年和季节性缺水问题突出;在灌溉高峰期的4~6月及8月城市、工业、农业用水矛盾突出,在银北灌区及一些渠道末梢,灌水难问题急待解决。中部干旱带资源型、水质型缺水并存。由于降水稀少,蒸发强烈,且风大沙多,苦咸水与高氟水分布广泛,该区经常出现连续干旱无有效降水。南部山区资源型、工程型缺水并存,水量最为丰富的泾河由于有六盘山相隔且缺乏大型调水工程,有水却无法利用。
2.2用水结构不合理,水资源利用效率和效益低下
2009年,宁蒙陕能源化工基地人均用水量793 m3,是全国人均用水量的2倍,是以色列的3倍;农业用水占经济社会总用水比重约为85%,而全国为62%,以色列为58%。可以看出,宁蒙陕能源化工基地现状农业用水比例明显偏高,用水结构不合理;万元GDP用水量是是以色列的11倍;单方水GDP产出量58元,而以色列高达625元;农田亩均灌溉水量为624 m3,是以色列400 m3的1.6倍。
该区域长期以来以灌溉农业为主,农业灌溉用水占总用水量的比重大,宏观用水效益低。灌区水利工程设施配套标准低、老化失修、渠道严重渗漏,灌区灌溉水利用系数仅0.41左右,低于全国平均水平5个百分点。农业用水量大但产出效益较低,水资源利用效率不高,存在用水结构不合理和用水浪费现象。
2.3水生态环境风险大
该区是国家重要能源重化工基地之一,近年来随着煤炭资源的开发利用和煤化工行业的迅猛发展,工业废污水排放量、入河污染物不断增加。50%以上的工业废水未经处理或不达标直接排入河流、湖泊、水库,部分水域富营养化严重,未达到功能区水体的要求,水污染形势日趋严峻。
2.4水管理体制尚不完善
该地区水资源和用水管理主要依靠行政计划手段,水价、水资源费和排污费等经济调控标准较低,被动节水的色彩较浓。现有水管理手段与水平相对落后,突出表现为:一是灌溉用水管理不严格,个别地区仍有按亩均摊收费,不利于节约用水;二是支斗渠以下量水设施严重不足,田间工程不配套;三是各行业节水投入有限,先进节水技术推广进展缓慢;四是信息化管理水平较低。此外,由于水资源费和水价较低,企业自备井较多,无序地下水开采管理问题较为突出。 3结论
水是经济和社会可持续发展至关重要的基础资源,同时也是制约宁蒙陕能源化工基地发展的最重要因素之一。综合以上分析,基地水资源保障基本思路是:坚持节水优先、治污为本、合理开源、优化配置。首先要采取超强的节水措施,通过节水抑制用水过快增长;其次要加强水污染防治,避免水质性缺水现象发生;三要大力提倡雨水、矿坑水和城市中水等非常规水资源利用,缓解水资源承载压力;四要加快当地水源工程建设,充分挖潜利用当地水资源,满足近期用水需求,适时建设黄河引水工程,满足远期用水需求;五要加快跨流域调水工程前期工作论证力度,逐步实现水源相互连通、统管统配,提高水资源优化配置能力。
基金项目:国家科技支撑计划课题(2013BAC10B00);水利部公益性项目(201001013)。
Water Shortage Crisis in Energy and Chemical Bases of Ningxia,
Inner Mongolia and Shaanxi Province
AN Yu-jie, BI Li-ming
(Yellow River Engineering Consulting Co. Ltd, Zhengzhou 450003, China)
Abstract: Energy and Chemical Bases of Ningxia, Inner Mongolia and Shaanxi Province play the important position of energy security strategy. With the remarkable development energy and chemical energy industry, water shortage has become the most important factor restricting the energy bases of economic and social development. According to the investigation of water quantity and quality, analy the main water resources crisis of Energy and Chemical Bases.
Key words: water Shortage; water utilization structure; water resources crisis; energy and chemical base