流域水资源合理配置方案

三、流域水资源合理配置方案

1.水资源合理配置原则

石羊河流域随着社会经济的发展和人口的增加，水资源短缺、生态环境恶化等问题日益严重。在石羊河流域，由于水资源时空分布的特性加之自然界可提供的水资源量的有限性，水资源供需之间的矛盾不但会长期存在且将日趋尖锐。

水资源是流动和变化中的资源，一个流域从上游到下游随时在与流经的区域进行着水量的交换，而所流经的地区由于自然条件和水资源条件不同，其生态环境状况和经济社会发展状况往往也不尽相同，因而对水资源的取用程度和需求设想也不同，而一个流域水资源数量及其可利用量却往往是有限的，因而一方面对水资源的过渡开发利用必将造成另一方面的损害，而不能达到整体的最优。

水资源合理配置要以可持续发展为总原则，对有限的、不同形式的水资源，通过工程措施与非工程措施在各用水户之间进行科学分配。对石羊河流域有三方面的合理配置原则：

（1）在水源上，要统筹考虑地表水和地下水的转化关系和联合运用，考虑水资源利用过程的引、供、用、耗、排各个环节，综合考虑跨流域调水的现实性和持续性，考虑污水处理与回用等，尽可能做到高水高用、好水好用、尾水生态用的配置格局。

（2）在空间上，要统筹考虑流域上、中、下游和区域内各行政区域的用水公平性，在保障生活用水、基本生态用水的前提下，兼顾地区间缺水度差异性最小和水资源效率最高，尽可能合理发挥水资源的在不同地区的最佳作用。

（3）在结构上，要统筹考虑生活、生产和生态三方用水，根据重要性和原则，以保障生活用水、基本生态用水，尽可能满足工业用水，协调农业用水和其他生态用水的顺序，合理配置水资源，以体现流域水资源支撑人类社会发展和保障人类生存环境安全的重要作用。

由于石羊河流域水资源的稀缺性、不可替代性和时空分布的不均衡性以及供求矛盾，天然的水循环条件以及现实的水资源利用格局已经严重扭曲水资源配置的公平性，难以实现既保障流域绿洲安全，又支持区域经济发展的目标，要求我们必须在水资源自然配置格局的基础上进行合理的人工配置，用工程和管理的手段，协调为避免上下游之间的用水矛盾。

2.近期水资源配置方案

（1）民勤水量目标

民勤盆地天然降水不足100毫米，除少数稀疏沙生植被可靠天然降水存活外，其他天然植被均依靠地下水生长。当地下水埋深小于植被根系临界可吸取水量的深度时，植被存活；反之，植被退化直至死亡。根据有关研究成果，这一地下水临界埋深一般为3～4米。

因此，可以地下水均衡状况和地下水埋深小于3米的范围表示民勤盆地的生态状况。地下水停止超采，表示民勤生态基本停止继续恶化；地下水埋深小于3米，表示地带性天然植被基本可以生存；地下水小于3米范围扩大，表示适宜天然植被存活与发展的范围扩大，生态条件有所改善。

综上所述，民勤水量目标是以支撑民勤生态的水资源量为具体目标：近期2010年，地下水停止超采，生态环境恶化得到有效遏制；远期2020年，通过进一步合理配置水资源，民勤盆地实现一定量的地下水正均衡，生态环境得到明显改善，其北部地下水埋深小于3米范围逐渐扩大，出现有限的旱区湿地，期望绿洲规模稳定在不少于1000平方公里的水平。

（2）水资源配置方案

根据民勤蔡旗断面水量目标，以中游武威南盆地地下水采补平衡为控制条件，分析水资源供需平衡和地下水均衡状况，推算蔡旗断面水量，选择既能满足蔡旗水量目标、又能实现中游地下水采补平衡的水资源配置方案及治理措施。

1）供需方案一

供水方案以现状供水工程为基础，不建设专用输水工程，不考虑民调水量；需水方案为以常规节水模式为主、适度发展高效节水灌溉的需水方案一。供需平衡结果见表7—3。

从供需平衡结果可知，该方案下，“六河”中游的缺水量为0.87亿m³，地下水负均衡0.30亿m³，蔡旗断面来水量0.99亿m³。此方案即使考虑民调水量，距民勤蔡旗水量目标也相去甚远，无法实现抢救民勤目标，同时“六河”中游地下水负均衡值较大，不满足治理目标要求，故不予推荐。

2）供需方案二

供水同供需方案一。进一步加大田间节水力度，提高高效节水面积比例，即需水方案二。供需平衡结果见表7—3。

从供需平衡结果可知，通过进一步加大节水力度，“六河”中游缺水程度有所下降，蔡旗断面来水量由现状的0.98亿m³增加到1.3亿m³，地下水实现正均衡0.7亿m³。此方案下，“六河”中游具备向下游增泄水量的条件，但依靠天然河道输水无法满足民勤蔡旗水量目标。所以此方案不予推荐。

3）供需方案三

为实现民勤蔡旗水量目标，考虑修建西营、杂木两条专用输水渠，西营向蔡旗输水1.1亿m³、杂木输水0.3亿m³。需水同供需方案二。供需平衡结果见表7—3。

从供需平衡结果可知，此方案下蔡旗断面来水量1.07亿m³，西营、杂木两条专用输水渠输水分别为1.1亿m³和0.3亿m³，蔡旗断面总来水量达到2.52亿m³，基本满足需水方案三条件下民勤蔡旗2.56亿m³的水量目标。但该方案下，六河中游地下水负均衡值达到0.21亿m³，无法实现中游地下水采补平衡、遏制中游生态环境恶化趋势的治理目标。故此不予推荐。

4）供需方案四

为了在实现民勤蔡旗水量目标的同时，使中游地下水达到采补基本平衡，考虑民调工程的调水量，杂木河不向民勤蔡旗输水。其他同供需方案三。供需平衡结果见表7—3。

从供需平衡结果可知，此方案下“六河”中游实现了地下水的采补平衡。蔡旗断面河道来水量达到1.08亿m³，加上西营专用输水渠输水量1.1亿m³，民调水量0.49亿m³（总分水闸断面设计调水规模0.61亿m³，总分水闸断面至蔡旗断面输水效率0.815，至红崖山出库断面约0.7），蔡旗断面总来水量达到2.65亿m³以上。此方案既实现了民勤蔡旗断面水量目标，也使中游地下水基本达到采补平衡。故推荐该方案。

表7-3　2010水平年武威南盆地水资源供需平衡分析　　　单位：万立方米

3.近期配置方案下的水资源供需

水资源配置方案受社会经济发展速度、产业结构、地区经济发展步伐、生态环境保护、水资源开发利用的工程措施与非工程措施等各个方面的影响，可供选择的情景很多。为实现规划治理目标，综合考虑石羊河流域当前的工程和非工程情况，在水权框架结构和节约用水的总方针下，考虑各种措施下方案实施的难易程度以及各区拥有的水权，在满足生态目标的前提下，确定需水规模和供水方案。

配置方案下的2010年水资源供需：

（1）维持景电二期延伸向民勤调水工程向民勤年调水0.61亿m³，红崖山水库出库水量不少于0.43亿m³。充分发挥引硫济金工程效益，向金昌市足额年调水0.40亿m³。

（2）修建西营河向民勤蔡旗专用输水渠，优先从上游水库直接输水1.1亿m³至民勤蔡旗断面，使蔡旗断面水量达到2.67亿m³（水量组成为西营输水1.1亿m³，河道下泄1.08亿m³，民调水量0.49亿m³），实现蔡旗断面不小于2.5亿m³的水量目标。

（3）调整武威市农田灌溉配水面积使之不超过246.38万亩，其中民勤县62.53万亩（民勤盆地56.26万亩），调整金昌市农田灌溉配水面积使之不超过117.47万亩。加大高效节水力度，重点在凉州、民勤的井灌区实施管灌、滴灌节水，规划“六河”中游高效节灌面积24.73万亩，民勤盆地高效节灌面积27.46万亩。

此方案下，全流域用水结构（生活:生态:工业:农业）由现状的3.7∶4.5∶5.4∶86.4，调整为4.6∶6.1∶12.0∶77.3，农业用水比例大幅下降，用水效率明显提高；各盆地地下水采补基本平衡。

推荐方案2010水平年水资源供需平衡见下表7—4、7—5。

表7-4　推荐方案2010水平年水资源供需平衡表　　　单位：万立方米

表7-5　推荐方案2010水平年净耗水量平衡表　　　单位：万立方米

4.远期水资源配置方案

在2010水平年治理措施的基础上，为了实现民勤盆地地下水正均衡，使地下水浅埋区（埋深小于3米）范围逐步扩大，需进一步在“六河”中游的黄羊、古浪、东河、清河灌区进行节水改造，节余水量通过东大河至蔡旗专用输水渠输向民勤。同时进行西河水系的灌区节水改造，缓解西河水系的水资源供需缺口，基本实现全流域社会经济与生态环境的可持续发展。

2020水平年水资源配置方案：

（1）维持景电二期延伸向民勤调水工程向民勤年调水0.61亿m³。充分发挥引硫济金工程效益，向金昌市足额年调水0.40亿m³。

（2）修建东大河至民勤蔡旗专用输水渠，从皇城水库向民勤蔡旗断面输水0.30亿m³，使蔡旗断面地表水量达到2.95亿m³以上（水量组成为西营输水1.1亿m³，河道下泄1.08亿m³，民调水量0.49亿m³，东大河水量0.30亿m³）。

（3）结合渠道电站建设，完成东大河、西大河向金川峡水库专用输水渠的改造，从东大河向金川峡水库输水1.28亿m³，西大河向金川峡水库输水0.40亿m³，实现金昌市范围内永昌县和金川区水资源配置目标。

（4）调整武威市农田灌溉配水面积使之不超过244.3万亩、民勤县62.53万亩（民勤盆地56.26万亩），重点在黄羊、古浪、东河、清河灌区进行节水改造。

（5）调整金昌市农田灌溉配水面积使之不超过66.29万亩；在西河水系所属的西河、四坝、金川、昌宁灌区实施灌区节水改造。

（6）改扩建杂木河渠首；整治景电二期延伸向民勤调水渠下段河道，使红崖山水库相应出库水量在0.43亿m³的基础上有所增加。

此方案下，全流域地下水采补实现正均衡0.94亿m³，其中“六河”水系中游武威南盆地地下水采补持续保持2010水平年基本平衡状态，下游民勤盆地实现正均衡0.26亿m³；西河水系正均衡0.65亿m³。

石羊河流域水资源开发利用程度（毛用水/总水资源量）从现状的172%降低到2010年的128%和2020年的117%，水资源利用消耗率（生产、生活、基本生态耗水量/总水资源量）从现状的109%降低到2010年的80%和2020年的76%，总体状况得到较大改善。

到2020年，全流域用水结构（生活∶生态∶工业∶农业）由2010年的4.6∶6.1∶12.0∶77.3，调整为6.6∶6.9∶16.4∶70.1，农业用水比例进一步下降，用水结构更趋合理。

2020水平年流域水资源供需平衡见表7—6、净耗水量平衡见表7—7。

表7-6　治理方案下2020水平年水资源供需平衡表　　　单位：万m³

表7-7　治理方案下2020水平年净耗水量平衡表　　　单位：万m³

5.配置方案效果分析

按推荐方案实施，可调整水资源在流域上中下游及东西部分配的不公平状况，调整经济用水与生态用水的不公平性，促进水资源向高效方向转移，促进产业结构调整，促进包括节水灌溉在内的一系列节水技术的提高和推广。流域各区县生活、工业、基本生态用水均能得到满足，不出现缺水。

方案实施后，流域水资源供需平衡有很大改善，缺水量从现状的6.38亿m³降低到2010年的2.5亿m³和2020年的0.18亿m³；在合理配置和需求管理共同措施下，缺水程度（缺水量/需水量）从现状的18.3%降低到2010年的10.5%，2020年的0.9%。通过产业结构的大力调整和高效节水的大面积实施，农业需水大幅下降，全流域的水资源基本实现供需平衡。

在兴建西营河、东大河向民勤专用输水渠，改造东大河、西大河向金川峡水库专用输水渠条件下，流域地下水均衡从现状的-4.32亿m³到2010年实现采补平衡，到2020年实现正均衡0.94亿m³。民勤盆地地下水均衡从现状的-2.96亿m³，到2010年实现采补平衡，到2020年实现正均衡0.26亿m³。“六河”中游武威南盆地地下水均衡从现状的-1.29亿m³到2010年实现地下水采补平衡，以后保持基本平衡状态。

民勤下游湖区逐步出现局部浅埋区（潜水埋深小于3m），并随着时间的延长，地下水位浅埋区面积逐渐扩大，本次生态治理目标得以实现。该方案下5年末民勤县浅埋区总面积大约为41 km²，30年末大约为176km²，该方案下30年末民勤县浅埋区范围如图7—8所示。

不容忽视的是，在现有的水资源条件下，上述所谓水资源合理配置措施，是在水资源总量不足背景情况下协调流域上中下游和东西部的用水不公平的配置方案，如此方案的水资源调度在挖掘了当地水资源潜力和目前外调水潜力的情况下，仅能维持全流域生活、工业、基本生态和基本农业用水。因此，为充分保证全流域生态环境的恢复和社会经济健康良性发展，应尽早考虑更大规模的外调水量。

图7－8　推荐方案（30年末）民勤县地下水位浅埋区范围