西安市水资源可持续利用的探讨
西安市水资源可持续利用的探讨
樊春贤
(陕西省水利电力勘测设计研究院，陕西西安 710001）
摘要：西安市是我国西部的中心城市，水资源严重短缺，供需矛盾十分突出，缺水已成为制约经济社会可持续发展的重要因素。本文通过对西安市水资源、水资源开发利用现状及开发利用中存在问题的分析，提出了保障水资源可持续利用合理可行的开发措施及对策。
关键词：水资源；可持续利用；资源性缺水；水资源保护；措施
水是生命之源，水资源是不可替代的自然资源，它在社会经济的可持续发展中占有极其重要的地位。水资源可持续利用的实质就是谋求水资源利用、环境保护与经济增长、社会发展的协调一致。
西安是闻名世界的文化古都，是黄河流域最大的教育、科技、工商、旅游城市，城市面积9983km2，2000年全市总人口688万人。西安的水资源极为短缺，人均水资源占有量316m3，仅相当于全国的13%。长期以来，城市依靠单一的地下水源供水，地下水严重超采，地下水位大幅下降，造成地面沉降、建筑物裂缝等一系列环境地质问题。象征西安古代文明的明代钟楼已下沉395mm，唐代大雁塔向西北方向倾斜了1100mm，形势十分严峻。20世纪90年代初，国务院批准修建西安市黑河引水工程，2002年该工程建成后，每年可向西安市供水3.05亿m3，大大缓解了西安城市的“水荒”状况，但仍满足不了城市发展的需要。据预测，2010年和2030年西安市总需水量分别为38亿m3和51亿m3，而市境内的水资源量仅26.66亿m3，可供水资源量明显小于经济社会发展对水的需求量。因此，水资源的优化配置、合理开发利用对资源性缺水的西安市来说尤为重要。
1 西安市的水资源概况
1.1 水资源总量
1.1.1 河流概况
西安市的河流大多属黄河流域渭河水系，市内共有54条较大的河流，其中
过境河流3条，分别为渭河、泾河、石川河。渭河是黄河最大的支流，市内长度141km；泾河和石川河流经市内的长度分别为8.5km和30km。西安市境内河流均发源于秦岭北麓和骊山丘陵。
1.1.2 水资源量
西安市降水总量为74.2亿m3，自产水资源量为26.66亿m3，占降水量的36%。自产水资源量中，地表水资源量为21.78亿m3，地下水资源量为17.27亿m3，地表水和地下水的重复量为12.39亿m3。西安市的客水量来源于渭河、泾河、石川河，其值分别为55.7亿m3、20.66亿m3、2.15亿m3，客水总量为78.5亿m3，加入客水量后，西安市水资源总量为105.2亿m3。
1.2 水资源特性
1.2.1 水资源的时空分布不均
西安市的径流主要由降水形成，具有时空分布不均的特点。从时间上看，降水量的年际变化较大，年内分配不均，据肖家村站40年降水资料统计，多年平均降水量为744mm，最大降水量为903.2mm（1983年），最小降水量为312.2mm （1995年），最大值是最小值的2.89倍；年内降水主要集中在6~9月，四个月降水量约占全年降水量的57%。从空间分布看，径流主要分布在山区，山区径流占地表径流总量的86.4%；平川和台塬阶地区仅占13.6%。
1.2.2 水质污染严重
市境内河流峪口以上水质较好，PH值为7.6~8.2，总硬度为51~146mg/l，含盐量为148~279 mg/l，基本达到了Ⅱ类水质标准，水质良好。峪口以下～入渭口人口密集，水质污染严重，基本为Ⅴ类水质。
渭河、泾河、石川河污染比较突出，渭河西安段水质已超过Ⅴ类，泾河、石川河西安段的水质分别为Ⅳ类和Ⅴ类。渭河水质的污染直接波及沿岸西安市的地下水。目前，西安市城区及郊区地下水污染面积超过470km2，其中重污染面积已达130 km2，污染物主要为氟、砷、六价镉等有毒物质。
西安市水质污染情况十分严峻，污染正从城市向农村蔓延，从地表向地下渗透，从区域向流域扩展，水质污染加剧了城市的缺水程度。
2 水资源开发利用现状与存在的问题
2.1 水资源开发利用现状
2.1.1 供水工程设施现状
（1）地下水供水工程
2000年，西安市共有水源井211眼，供水能力为42万m3/d。
（2）地表水供水工程
1986年在浐河建成了地表水调节工程，供水能力为3~12万m3/d。1996年前后在西安市供水极为困难的情况下，省政府决定先后将石砭峪、沣峪、田峪、黑峪和石头河水引入西安，设施供水能力为60m3/d。2002年西安市黑河引水工程建成后，黑河系统供水能力为110万m3/d（含石砭峪、沣峪、田峪、黑峪和石头河供水能力60m3/d）。
2.1.2 供水能力
2000年，西安市区的供水能力为105~114万m3/d，其中地下水供水42万m3/d，地表水供水62~72万m3/d，供水人口为227.7万人。
2002年黑河金盆水库建成后，地表水的供水能力为113~122万m3/d，考虑地下水源供水能力以3%的速度递减，地下水供水能力为40万m3/d，城市中心区的实际供水能力为153~162万m3/d。
2.1.3 现状用水量
2000年西安市城市用水量为165万m3/d，总用水6.01亿m3，其中生活用水2.64亿m3，工业用水3.37亿m3，缺水50～60万m3/d。
2002年城市中心区用水量为193万m3/d，总用水量为7.03亿m3，仍缺水30～40万m3/d。
2.2 水资源开发利用中存在的问题
2.2.1 资源性缺水严重，用水工艺落后
西安是关中地区经济发展的核心，也是陕西经济腾飞的关键，人口密集，资源性缺水严重。按全市耕地、人口计算，亩均水资源占有量为491m3/亩，人均水资源占有量为316m3/人，分别为全国、全球亩均水资源占有量的26%、21%和人均水资源占有量的13%、4%，人均拥有水量远低于国际上的绝对缺水线500 m3，是一个资源性缺水的城市。从陕西省的情况看，关中地区人口占全省的57.9%，水资源量仅为全省的18.4%，缺水已成为制约渭河沿岸城市可持续发展
的“瓶颈”。另外，一方面西安市的企业大多是老企业，设备陈旧，工艺落后，水的重复利用率较低，除火电行业水的重复利用率在90%以上外，其他工业均在40%左右，乡镇企业更低，工业用水定额较先进地区偏高。另一方面，关中灌溉历史悠久，灌区多为老灌区，工程年久失修，输水损失大，平均渠系利用系数不足0.7，大型灌区灌溉水利用系数仅为0.53左右。近些年来，加强了节水措施，灌溉用水定额有较大幅度降低，但在全国仍属较高水平。
2.2.2 地表水污染严重，波及地下水，渭河水环境保护出现危机
渭河是陕西人民的母亲河，贯穿着整个关中平原，沿岸有宝鸡、咸阳、西安、铜川、渭南等大中城市，流域内人口集中、工业发达。资源性缺水、水质污染及三门峡库区的泥沙淤积，已严重地制约着西安和关中地区经济的可持续发展。
近十年来，渭河的入境水量连年减少，1997年渭河林家村断面的水量仅为4.02亿m3，为50年来的最枯值。华县断面曾出现连续三天断流现象。水量的锐减，使城市生活和工农业用水极为紧张，生态用水更加短缺。目前，关中城市的经济发展靠超采地下水、牺牲生态水为代价来维持。同时，渭河作为关中地区唯一排污通道，接纳着沿岸城市大量的生活污水和工业废水，随着经济的发展，排污量逐年增大，2000年的污水排放量达9.29亿吨，是80年代的3倍。渭河水量的减少和排污量增加，导致水质急剧恶化。宝鸡峡以下河段全部为Ⅴ类和超Ⅴ类水质，基本丧失了水的使用功能。
渭河沿岸城市供水水源主要是傍河开采地下水，地表水的污染已波及地下水，严重影响了人民群众的生活和身体健康。
2.2.3 地下水超采，环境地质问题突出
进入80年代后，西安市地下水开采增加较快，最大开采量达70万m3/d，日超采14万m3，地下水超采使地下水位持续大面积下降，城区出现大范围的漏斗，诱发地面沉降等环境地质问题。东南郊地下水埋深由30m下降到50~80m，最深达137m，形成沣、灞、浐、渭、皂五个较大的下降漏斗，出现了东北郊胡家庙，南郊大雁塔、小寨，东南郊沙坡，西南郊西北大学四个沉降中心。城区地面下沉面积达162km2，2000余座建筑物受到不同程度的破坏。
3 维持水资源可持续利用的措施及对策
3.1 做好节水规划，采取切实可行的措施实现节水目标
针对西安市资源性缺水的现状和城市发展的实际情况，城市节水主要从以下
几各方面考虑
工业节水：
工业用水在城市用水中所占比重较大，是城市节水的重点，其节水主要通过技术性措施和行政管理措施相结合来实现，具体措施如下：
（1）采取行政管理措施促进工业节水
通过调整工业结构，使工业布局向合理的方向发展。严格取水许可审批制度，对新建、改建、扩建的项目必须进行水资源论证，同时配套相应的节水措施。
（2）提高水的重复利用率
提高水的重复利用率是减少用水量和排污量的重要措施。对生产上冷却水、空调水应尽可能循环使用，工艺水和其他用水应尽量处理回用。
（3）推广节水型设备，提高生产工艺，减少生产中用水环节
城市生活节水：采取降低管网输水损失、推广节水型器具、加强计划用水、提倡一水多用，杜绝浪费等措施。
农灌节水：通过灌区节水改造，提高水资源利用率，调整农作物的种植结构、加强灌溉用水管理、推广新型节水灌溉技术等措施实现农灌节水。
通过以上措施，到2010年西安市节水量可增加0.85亿m3。
3.2 推进污水资源化的步伐，加快污水处理厂的建设
污水处理回用不仅可减轻污染，而且可增加供水量，缓解水资源紧缺的矛盾。西安市污水日排放量超过100万m3，规划2010年建四座污水处理厂，日处理能力总计60万m3/d，污水处理可增加水量2.10亿m3，处理后的污水分别用于城市绿化、公园、城河和市政杂用及居住用水等。
3.3 通过工程措施实现水资源的可持续利用
从陕西省水资源的地区分布上看，关中地区地表水资源量为73.7亿m3，陕南为312.5亿m3，陕南地表水资源量为关中的4.24倍。从人口、耕地分布上看，关中地区人口和耕地分别占全省的57.9%、49.4%，陕南仅占全省的24.6%、19.4%。可见，水资源和人口、耕地地区分布不均。一方面关中地区水资源严重短缺，社会经济发展靠开采地下水、挤占生态水维持；另一方面陕南的水资源又得不到合理利用。为实现水资源的可持续利用、促进水资源的优化配置，有关专家对陕西省水资源规划方案进行反复论证比较，提出了南水北调工程，工程分三条线路。西线工程——引红济石调水工程，是将汉江支流褒河上游红岩河水穿越秦岭隧洞
调入石头河，年调水量0.94亿m3，工程总投资5.98亿元。东线工程——引乾济石调水工程，是将江汉支流乾佑河水穿越秦岭隧洞调入西安市石砭峪水库，年调水量0.4943亿m3，工程总投资2.0亿元。中线工程——引汉济渭调水工程，是三条南水北调工程中规模最大的工程。该工程是在汉江干流上修建黄金峡水库、支流子午河上修建的三河口水库，通过对黄金峡、三河口水库联合调度，将汉江水从三河口水库穿越秦岭调水入黑河，年调水量15亿m3，工程总投资78亿元。工程分期实施，2010年前，建成三河口水库，调水量5亿m3，2010年后完成剩余工程。
以上调水工程实施后，2010年可调水量9.48亿m3；工程全部建成后，调水量达16.48亿m3。调水工程的实施，对解决关中资源性缺水，改善渭河水环境，推动关中经济发展将起到极其重要的作用，也是水资源优化配置、合理开发利用和实现西安水资源可持续利用的重要措施。
3.4 加强渭河水资源保护，改善水环境，提高水功能
目前，渭河宝鸡峡以下水质污染十分严重，保护渭河水资源，关键在于污染的治理和预防。对工业污染要通过调整产业结构，推行清洁生产技术，减少废污水排放量，实行污染物总量控制，加大执法力度等措施来减少废物水的排放。对城镇生活污水要通过实行集中处理和分散处理相结合的方式，加快废污水处理设施的建设等措施控制废污水的排放量。另外，通过水资源优化配置，增加河道补水，增强河道的稀释和自净能力也是保护水资源，改善水环境，提高水功能的一项重要措施。