理论教育 黄土高原地区水资源开发利用现状及挑战

黄土高原地区水资源开发利用现状及挑战

时间:2023-10-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:是位于西北地区的黄土高原部分。黄土高原降水量受地理位置和地形控制,大致由东南向西北递减。自甘肃景泰、皋兰县,宁夏海原、同心至内蒙古包头一线以北地区年径流深为10mm 以下,此线以南,黄土高原的分布区年径流深为20~50mm,因此南北两地产流差异很大。(三)地下水资源利用黄土高原干旱缺水,水资源分布不均,降水时空变化大,地表水暴涨暴落,可利用率低。

黄土高原地区水资源开发利用现状及挑战

黄土高原地处我国中部,跨青、甘、宁、内蒙古、陕、晋、豫7省(区),总面积约43万km2,本研究区系指黄土高原中部的主体部分,北为鄂尔多斯高原和河套盆地,南抵秦岭,西接银川盆地和陇山,东至黄河,面积约20.41万km2。行政上包括宁夏南部固原地区及银南的盐池、同心二县,甘肃陇东的平凉和庆阳地区,陕西北部的榆林、延安两地(市)及整个关中地区。是位于西北地区的黄土高原部分。

区内除局部内流区外,均属黄河水系。

黄土高原降水量受地理位置和地形控制,大致由东南向西北递减。降水量由秦岭北麓的800mm,关中和六盘山一带的600mm左右,到榆林—海原一线西北的200~400mm,其他黄土塬、梁、峁区年降水量多在400~600mm 之间。全区多年平均降水总量为1013.28亿m3。近10年为干旱系列年,距平率(年降水量与多年平均降水量之差/多年平均降水量)一般为-10%~-40%。陕、甘、宁3 省(区)都出现5~7 个连续干旱年,尤其是1977年,距平率达到-32.6%~-44%。本区旱灾发生频率高,据宁夏1402~1991年590年系列资料,旱年次数达344 次,占系列年长的58.3%。

降水是地表水的主要补给来源,径流深与降水量的地区分布特点相似。

自甘肃景泰、皋兰县,宁夏海原、同心至内蒙古包头一线以北地区年径流深为10mm 以下,此线以南,黄土高原的分布区年径流深为20~50mm,因此南北两地产流差异很大。

黄土高原地区自产径流量350亿m3/年,地表水多年平均可利用量是根据当地河流径流量及径流特征,在生态环境许可的前提下,通过各种水利工程,在当前经济合理、技术可能条件下最大程度能控制利用的地表径流量。据有关部门资料分析,全区地表水可利用量总计49.04亿m3/年,为河川径流量(P=50%)130.67亿m3/年的37.5%。

黄河是过境河流,根据黄河龙门站1934~1995年62年系列资料,多年平均过境水量为310.6亿m3,比1934~1979年(46年系列资料)平均水量330亿m3 减少19.4亿m3;近40年(1956~1995年)平均水量286.1亿m3,比多年平均水量偏小7.89%;而近10年(1986~1995年)平均水量为222.2亿m3,比多年平均水量偏小28.45%,即径流量减小了将近1/3。

黄土地下水主要是潜水,受大气降水直接补给。潜水埋藏深度与黄土地形有紧密关系,如黄土塬,塬面积大,则潜水位埋深小,水量也大。黄土高原的梁峁区,地下水潜水主要分布在凹地地形,如掌地、杖地。一般水位埋深为10~20m,单井出水量达20~35m3/d。有的地方如环县李家杖,地下水位埋深为8~17m,单井出水量为100~200 m3/d,基本满足当地居民用水需求。在基岩砂岩分布区,主要是白垩系自流水盆地,当砂岩含水层被沟谷深切后,地下水排入北部的都思兔河、摩林河及东部的乌兰木伦河、无定河等,中部排入泾河、洛河。单井出水量可达1000m3/d,都思兔河上游新召西部白垩系砂岩含水组的单井涌水量可达3068m3/d,水头高出地表26m。甘肃镇原附近单井出水量为2000m3/d,均为淡水,古生代灰岩地层中的岩溶水,根据近两年的水文地质勘探,已发现水量丰富的承压淡水。在六盘山的东侧,渭河以北以及宁夏中、南部及内蒙古西部等地进一步的勘查评价工作正在进行。

全区地下水天然补给资源总量为92.35 亿m3/年,可开采资源为50.93亿m3/年,地下水资源的富集与地区分布极不均匀。陕西关中地区的面积仅占全区的1/4,而地下水天然补给资源和可开采资源分别占全区总量的57% 和76%。按含水岩类划分,地下水天然资源中以第四系孔隙水为主,占总量的85.5%;其次是基岩裂隙水,占9.9%;碳酸盐岩类岩溶水占4.6%。开采资源也以孔隙水为主,占总量的91.7%;其次为岩溶水,占8%;裂隙水仅占0.3 %。

本区可利用的水资源包括雨水、地表水和地下水。

(一)雨水利用

在严重缺水农业区,建窖拦截雨水,可以缓减人畜饮水困难,丰水年还可解决部分农田灌溉问题。

在城市利用中道技术,中道水可用于城市卫生、消防、环境、回灌地下水等方面,不污染环境,基本不消耗能源,是21世纪水资源利用的重要方面之一。目前区内城市雨水多作污水汇集处理。(www.daowen.com)

截至1997年,宁南共建屋顶集水工程5200处,水窖16.2万眼,雨水利用量估算为200 万m3/年;甘肃在全省10 地(州、市)雨水集蓄工程投资3.71亿元,建成水窖56.16 万眼,集蓄雨水1685 万m3/年;2001~2005年,陕西省规划建窖30 万眼,投入资金0.6 亿元,蓄雨水942万m3/年,发展集雨节灌面积27 万亩。

根据陕、甘、宁建雨水集流工程资料,每眼水窖投入200~600 元,平均蓄水10~30 m3/年,可供集雨节灌面积近1亩,但严重干旱年,雨水集流工程也无水可蓄。

(二)地表水资源利用

全区建大小水库700多座,有效库容近40亿m3。通过蓄、提、引,现状年全区地表水利用量30.36 亿m3,约占地表径流量的22.4%,为地表水可利用量(48.92亿m3)的62.1%。区内取用的地表水按用水部门划分,农业用水25.53亿m3,占地表水总用水量的84.1%;工业用水3.75 亿m3,占地表水总用水量的12.4%;城市生活用水1.08 亿m3,占地表水总用水量的3.5%。按地区分,地表水用水量关中占70.1%,陕北占16.1%,宁南占3.8%,陇东占10%,其中宁南不包括扬黄水量。固海、同心扬水工程供水能力20m3/s,盐环定扬水工程设计引水流量11 m3/s,设计灌溉33万亩(宁夏20 万亩),1995年部分通水,宁夏灌溉面积3.1 万亩。

地表水供水工程调蓄能力低,工程老化,淤积严重。扬黄工程途长扬程高,运行成本高,经济效益差。

(三)地下水资源利用

黄土高原干旱缺水,水资源分布不均,降水时空变化大,地表水暴涨暴落,可利用率低。因此,本区地下水的开发利用在国民经济中具有重要意义。

全区地下水开采量占水资源开采总量的53.6%。城市生活和工业用水量的70%以上,以及农业用水的一半都是依靠地下水。

已采地下水资源的大部分用于农业(占66%),其次是工业用水(占25%),余为城市生活用水(占9%)。

地下水资源的勘查和开发、利用、研究尚待加强。目前对浅层地下水的分布和资源较清楚,开发利用程度较高,但对关中盆地第四系深层承压水、陕甘宁白垩系自流水盆地的基岩裂隙水以及对开发前景较好的碳酸盐岩岩溶水资源尚待深入勘查与开发。

关中盆地傍河水源地是工业和城市供水的主要水源。由于对地表水、地下水综合利用的认识不够,河流上下游缺少统筹安排,例如灞河上游已建和拟建水库8座,上游截流和用水量的增加,致使下游径流量骤减,加之近年连续干旱,致使水源地附近河段每年断流达200余天,原西安日供18万m3/d的城市集中供水水源地—灞河水源地,地下水位持续大幅度下降,年下降速率达4m多,而水源地产水量减少了一半,造成了水资源的不合理“搬家”。

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