针对渭河流域存在的主要问题,依据规划基本思路和总体布局,从防洪减淤、水资源配置、水资源保护和水污染防治、水土保持生态建设四个方面提出重点治理措施。
第一节 防洪减淤
渭河流域防洪减淤建设的重点是渭河下游防洪工程体系建设、控制并降低潼关高程。渭河下游防洪工程体系主要包括下游河防工程建设、南山支流治理、三门峡库区返迁移民防洪保安和支流泾河防洪水库建设;控制并降低潼关高程主要包括合理调整三门峡水库运用方式、渭河入黄流路调整和其他综合整治措施。
一、渭河下游
(一)减少渭河下游河道淤积
减少渭河下游河道淤积的措施主要包括:控制并降低潼关高程;加强水资源合理配置和管理,保证输沙水量,提高输沙能力;实施含沙量较高的北洛河改道直接入黄工程;开展水土保持减少产沙量。
1.控制并降低潼关高程
渭河中下游防洪工程建设与潼关高程(指潼关六断面1000m?/s流量相应的水位)关系密切。潼关断面是渭河下游的侵蚀基准面,也是计算渭河下游设计洪水水面线的边界控制条件,潼关高程的升降直接影响渭河下游河道淤积和防洪安全。
自三门峡水库建库以来,潼关高程经过了几个阶段的复杂演变,目前在328.5m左右。影响潼关高程的因素与三门峡水库运用水位、来水来沙条件、上下游河段演变和河道边界条件等有关,十分复杂。控制并降低潼关高程,必须采取多种措施综合治理。
(1)调整三门峡水库运用水位
在小浪底水库运用初期,三门峡水库承担的春灌、防凌等任务可由小浪底水库承担,为三门峡水库运用方式的调整提供了条件。
为确定三门峡水库适宜的运用方式,水利部专门成立了“黄河潼关高程控制及三门峡水库运用方式研究”领导小组,安排开展潼关高程控制及三门峡水库运用方式的专题研究,参加研究的单位有中国水利水电科学研究院、清华大学、西安理工大学和黄委会水利科学研究院,利用实测资料分析、数学模型计算和物理模型试验三种技术手段,从三个方面开展了研究。首先,开展了影响潼关高程的因素及合理潼关高程确定的研究,通过实测资料分析水沙条件、三门峡水库运用和河道冲淤等对潼关高程的影响,分析潼关高程与渭河下游冲淤变化的关系,确定合理的潼关高程,其中潼关高程对渭河下游的影响通过数学模型计算和物理模型试验进行研究。其次,通过物理模型试验研究降低潼关高程的措施。第三,通过数学模型计算和调查分析,研究三门峡水库不同运用方式对潼关高程和社会、经济、环境的影响,确定三门峡水库运用方式的调整方案。目前,实测资料分析和数学模型计算研究内容已初步完成,物理模型试验研究正在进行不同方案试验,阶段研究成果初步取得一些共识,但也存在一定的分歧。
在进行数学模型计算和物理模型试验的同时,2002年11月-2003年6月,进行了降低三门峡水库非汛期运用水位的原型试验,试验按照控制三门峡水库非汛期最高运用水位318m进行。根据原型试验资料初步分析,非汛期水库按控制水位318m运用,回水末端在黄淤33-35(距坝81-89km)之间,泥沙淤积末端在黄淤32-33(距坝77-81km)之间,与2001年11月至2002年6月(最高水位320.25m)非汛期相比,回水末端向坝前推进10-15km,淤积末端向坝前推进8-10km,潼关断面基本不受水库运用水位(最高水位318m)的影响。大禹渡至埝头之间泥沙淤积量明显减少,由2002年的24%下降到2003年的9%(占潼关——大坝河段总淤积量的比例)。
鉴于目前各项专题研究工作正在进行,待专题研究成果提出后,将根据研究成果确定合理的三门峡水库运用水位,以利于潼关高程的降低。
(2)渭河汇流区入黄流路调整
目前,渭河入黄交汇口位置上提,与黄河主流大角度相交,造成黄河与渭河主流相互顶托,降低了渭河洪水对潼关河床的冲刷作用,增加了渭河下游的防洪压力,为此实施调整渭河入黄流路工程,以利于控制和降低潼关高程。
(3)其他综合整治措施
抓紧研究并实施三门峡库区大禹渡——稠桑河段裁弯疏导稳定流路、潼关河段清淤、潼三河段河道整治和小北干流放淤等综合措施治理,从增大河道比降、减少来沙、理顺流路、控导主流等多方面出发,千方百计控制并降低潼关高程。
2.北洛河改道直接入黄工程
历史上北洛河曾经有过多次入黄和入渭的变化。目前北洛河在三河口入渭,距黄河约10km,由于黄、渭、洛三河洪水经常遭遇,北洛河来水含沙量高,受黄、渭河洪水顶托,小水大沙常在渭河入黄口形成拦门沙,加剧渭河下游淤积。实施北洛河改道直接入黄工程,可以使北洛河泥沙不进入渭河,并改变三河汇流区河势,减少在渭河口形成拦门沙的几率,减轻渭河下游淤积。
(二)渭河防洪工程
下游防洪工程建设内容包括干流堤防加高加固、南山支流堤距展宽及堤防加固等。
1.防洪设计标准
根据国家计委1996年批复的《陕西省三门峡库区渭、洛河下游治理规划》,渭河下游堤防设防标准为50年一遇洪水,渭河下游设计洪水位按照潼关高程328m+0.5m和50年一遇潼关洪峰流量23600m?/s相应水位333.94m确定。
鉴于潼关高程的降低需要一个过程,为保证当前防洪安全,并留有余地,以现状潼关高程作为渭河下游堤防设计标准的依据。按照潼关高程328m+0.5m,并考虑2010年水平渭河下游淤积,依据渭河干流沿程各级洪水设计洪峰流量推算渭河下游50年一遇水面线。
2.渭河下游干流堤防
渭河下游防洪保护区内人口171.69万人,耕地47.48万亩,有咸阳、渭南等大中城市及西安部分郊县(区)。根据不同的保护对象,确定各堤段堤防级别。除耿镇和北田堤段保护区较小、防洪标准为20年一遇外,其他堤段防洪标准均为50年一遇,堤防级别分别为4级和2级。
(1)堤防加高。结合堤防的实际情况,确定渭河下游各堤段的设计超高,左岸咸阳至高陵和临渭区至大荔为2m,高陵至临潼区为1.5m;右岸咸阳至西安和临渭区至华县为2m,西安至临潼区为1.5m。考虑交通和抢险需要,堤顶宽度采用8m。堤防边坡采用1:3。
根据渭河下游现状堤防的高度、宽度和边坡情况,规划加高培厚大堤长度148.59km,其中左岸64.67km,右岸83.92km。
(2)堤防加固。堤防加固以锥探灌浆为主,部分堤段采用淤背或黏土斜墙。共安排加固堤段长161.06km,不同措施的加固长度分别为:锥探灌浆104.11km,淤背15.66km,后戗41.29km。
(3)防汛道路及附属工程。防汛道路按四级公路,建设防汛道路四条,长14.31km。堤顶硬化采用碎石路面,硬化堤段长149.72km。拆除废弃的穿堤放淤闸、排水涵洞等28处。新种、更换防浪林133.73km。
3.南山支流治理
335m高程以上南山支流防洪标准为20年一遇洪水设防,尾闾段按渭河50年一遇洪水标准设防,考虑到支流洪水和渭河洪水遭遇及渭河倒灌情况,最终按20年一遇洪水与渭河10年一遇洪水遭遇的水面线和渭河50年一遇洪水水面线的外包线设防,相应堤防工程级别为四级。335m高程以下南山支流按10年一遇洪水设防、尾闾段按渭河5年一遇洪水位进行复核,相应堤防工程级别为四级。堤顶超高均为1.2m。
根据南山支流的洪水特点和泄洪要求分析,规划主要采取扩宽堤距增大过流断面、堤防加高加固等措施。安排对石堤河、罗纹河、方山河、遇仙河、罗夫河等扩宽堤距,增大过流断面,归顺河势;对其他南山支流堤防进行加高加固。共安排加高加固堤防长度70.5km,新建堤防长度50km。为满足防汛抢险交通需要,赤水河、方山河堤防堤顶宽度两侧均采用8m,其余支流堤防一侧为8m,另一侧为6m。
4.河道整治
根据渭河下游河道整治多年来的经验,规划采用微弯型方案进行治理。
整治流量:咸阳铁桥——耿镇桥河段采用1800m?/s,耿镇桥——赤水河口河段采用3500m?/s,赤水河口以下河段采用3000m?/s。整治河宽:耿镇桥以上河段700m,耿镇桥——赤水河口段600m,赤水河口——渭淤6断面500m,渭淤6断面以下400m。
控导护滩工程坝顶高程按滩面高程加0.5m。根石冲刷深度耿镇桥以上按2m,耿镇桥以下按2.5m;加固工程耿镇桥以上按1m,耿镇桥以下按1.5m考虑。
规划安排续建河道整治工程11处,坝垛76座,工程总长6km。其中险工3处,长1.24km;控导工程8处,长4.76km。安排加高加固河道整治工程25处,坝垛数264座,工程总长20.21km。其中险工5处,长4.7km;控导工程20处,长15.5km。另外,新建防汛道路5条,总长14km;对续建及加高加固工程联坝进行硬化,总长25.41km;安排守险房建设面积2795m2。
5.三门峡库区返迁移民安全建设
三门峡库区返迁移民安全建设工程防护范围为335m高程以下的黄、渭河临水库区,包括大荔县黄河库区、渭河沙苑库区、渭河华阴库区。建设内容主要有移民围堤加高加固、撤退道路改建、避水楼建设等。
防洪标准:华阴围堤设防标准为渭河华县站5年一遇洪水位加0.5m超高;沙苑围堤设防标准为临渭河堤段按渭河华县站5年一遇洪水位,临北洛河堤段按北洛河朝邑站5年一遇洪水位加0.6m超高;朝邑围堤临黄河堤段按相应黄河龙门站5年一遇洪水,临北洛河堤段按北洛河朝邑站5年一遇洪水,堤防超高1m。
渭洛河库区河道整治工程采用以坝垛为主,坝顶高程按工程所在河段的滩面高程加0.5m超高。防汛撤退道路按四级公路,采用沥青路面。避水楼为二层结构,二楼底板高程高于黄河、渭河20年一遇洪水水面线加0.5m超高。
规划安排加高培厚移民围堤24.97km,加固移民围堤87.8km。改建、新建桥梁9座,改建涵洞3座,新建涵洞1座。新修坝垛护岸99座,总长7.97km。改建和完善撤退主干道路2条,长14.92km,撤退路12条,长53km。建造避水楼9828栋,补助建筑面积19.66万m2。
6.“二华地区”排水除涝
“二华地区”排涝标准为10年一遇一日暴雨三日排完;排渍标准为10年一遇三日暴雨七日排至耐渍深度1m。设计排水雨量为10年一遇一日暴雨92mm,10年一遇三日暴雨120mm。
本次规划安排新建埝头排水工程,改善罗夫、柳叶两处排水工程,控制排水面积100.55km2。
二、渭河中上游
根据河道情况,渭河中上游河段的防洪工程应以护岸为主,城区河段根据有关标准建设堤防。
(一)中游
中游河段防洪建设的重点是安排宝鸡、咸阳、杨凌两市一区的城区堤防建设。
规划共安排干流堤防61.78km,其中加高培厚干流堤防40.13km,退、改建堤防2.51km,新建堤防14.38km,护坡4.76km。支流河口新建回水堤2.53km,加高加固堤防3.79km。新建围堤4.6km,穿堤涵闸7座。对咸阳铁桥碍洪扩孔问题积极与相关部门协商,对其进行扩孔改造。另外,渭河河道内生态景观建设必须满足防洪减淤和非汛期生态基流的要求。
(二)上游
渭河上游主要建设护岸工程,护岸工程高度与滩面齐平。重要城市河段按50年一遇洪水标准设防,主要城镇按20年一遇洪水标准设防。规划安排新建及加固护岸工程174.21km,其中新建护岸143.87km,加固原有护岸30.34km。
三、主要支流
(一)泾河上游护岸
泾河上游防洪工程以护岸建设为主,城市河段修建堤防。
防洪标准:平凉市市区段按50年一遇洪水设防,设防流量1588m?/s;泾川、宁县长桥镇、西吉和彭阳等县城区段按20年一遇洪水设防,设防流量分别为1933m?/s和4210m?/s;其他河段高度与滩面齐平。
规划安排新建及改建护岸78.49km,其中新建53.55km,改建24.94km。安排甘肃省的平凉、泾川及宁县长桥镇和宁夏的西吉、彭阳等县河段堤防加固34.65km。
(二)北洛河护岸
北洛河河道以局部整治为主,主要对塌岸严重的弯道进行防护。规划安排育红水源地、雷宋、晋城、明水、船社、阿河、同堤、东城南、丁家湾等9处护堤、护岸工程,总计长度2.4km;新建防汛道路13km。
四、防洪骨干水库
东庄水库位于泾河峡谷段出口以上20km,距西安市约90km,坝址控制流域面积4.32万km2,占泾河流域面积的95.1%,占渭河华县站流域面积的40.6%。水库的开发目标是防洪、减淤和改善生态环境。据有关初步成果,东庄水库总库容30.1亿m?,调洪库容7.3亿m?,可拦沙22.8亿m?。东庄水库建成后,可利用其库容调蓄洪水、拦减泥沙,减轻渭河下游河道淤积,提高下游防洪标准。目前,应加强东庄水库防洪减淤作用研究,加快前期工作。
五、非工程措施及工程管理
(一)防洪非工程措施
防洪非工程措施是渭河流域防洪体系的重要组成部分。本次规划主要安排完善、改建水文站网、防汛机动抢险队、信息网络等内容。规划改建和新建51个水文站和11个水位站,配备测验仪器,改善测验手段等。规划对原有机动抢险队补充必要的抢险设备,并新建一支机动抢险队,配备相应设备等。建设信息网络系统、办公自动化系统和信息采集系统等。
(二)工程管理
为实现工程管理规范化和科学化的目标,参照国家计委计投资[1999]2250号《国家计委关于印发党政机关办公用房建设标准的通知》文件精神,根据渭河防汛、水文测验等业务需要,安排修建三门峡库区防汛调度指挥设施、相应的管护设施及防汛料物仓库建设。规划三门峡库区基层单位配备工程观测设备、交通工具、通讯设备、工程探查维护设施以及基层管理站,在华阴市建立移民区管理信息处理中心等。
第二节 水资源配置
在南水北调工程生效前,各省(自治区)要遵照黄河可供水量分配方案的用水限额,统筹安排好生活、生产和生态环境用水。在首先满足城乡居民生活用水的前提下,考虑生态环境低限用水要求。按照以供定需的原则,进行用水管理,加强水资源优化配置,提出主要控制断面下泄水量要求。
一、供需形势分析
(一)生态环境低限用水要求
生态环境低限用水包括河道内生态环境低限用水和河道外生态环境需水。2000年水平,生态环境低限用水量为60.13亿m?;2010年水平生态环境低限用水量为55.76亿m?。
1.河道内生态环境低限用水
河道内生态环境低限用水主要包括输沙用水和非汛期河道内最小生态用水量。
在分析现有资料基础上,采用输沙水量与含沙量相关法、输沙率法、平均水量法等多种方法,分析论证渭河下游多年平均输沙水量。在渭河下游河道淤积不进一步恶化、平均淤积量0.10亿m?/a的情况下,计算2000年水平多年平均输沙水量为51亿m?(其中汛期为45亿m?,6月份为6亿m?),2010年水平考虑水土保持措施拦减泥沙作用,河道内多年平均输沙用水减少为45亿m?。
考虑维持河道基本形态、维持一定的稀释自净能力、城市段河道内生态景观用水、回补地下水等要求,下游河道内非汛期(11月至5月)最小生态需水量为6.13亿m?。
根据以上分析,2000年水平和2010年水平河道内生态环境低限用水量分别为57.13亿m?和51.13亿m?。
2.河道外生态环境需水
河道外生态环境需水指水土保持及其他生态建设需水量。根据分析,2000年水平水土保持需水3亿m?,2010年水平水土保持措施增加后需水为4.63亿m?。
(二)国民经济需水预测
1.生活需水
生活需水包括城镇生活和农村生活两部分,其中城镇生活需水包括居民生活、公共设施和城市水面需水等,农村生活需水包括农村居民生活和大小牲畜需水等。
2000?-2010年流域人口年均递增率为7.9‰,城市化水平提高到36.3%。现状水平年城镇生活用水量为4.3亿m?,平均用水定额为123L/人·d。参考国家推荐的用水标准和各省(自治区)实际用水情况,在普遍增强节水意识、大力推广节水器具和改善城市供水系统的条件下,拟定2010年居民生活和公共设施用水定额168L/人·d,需水量为7.9亿m?。另外,陕西关中地区的部分城市水面等也需要补充水量,据省(自治区)规划资料,现状和2010年分别为0.8亿m?和1.6亿m?。综合上述各项,现状和2010年水平城镇生活需水分别为5.1亿m?和9.5亿m?。
现状农村生活用水定额一般为35-45L/人·d,平均41L/人·d,需水量3.4亿m?,随着经济社会发展和人民群众生活水平的提高,拟定2010年水平农村生活需水定额采用45L/人·d,需水量为3.7亿m?。现状牲畜需水量1亿m?,2010年水平牲畜需水量为1.6亿m?。
综合以上各项,现状、2010年水平生活需水量(包括牲畜需水量)分别为9.5亿m?和14.8亿m?。
2.工业需水
2000年渭河流域工业总产值为1693亿元,人均工业总产值5208元,较黄河流域人均6365元低1157元。西部大开发为流域国民经济提供了较好的发展空间,考虑渭河工业发展的现状情况,结合各省(自治区)经济发展规划,预测2000?-2010年工业产值年均增长率为9.8%,2010年工业产值为4312亿元,高于黄河流域平均发展速度。
工业需水预测是在充分考虑节水的条件下,按照以供定需、以水定产的原则,采用用水增长趋势分析法和万元产值取水量法进行预测,并用弹性系数和人均需水量进行复核。现状年渭河流域工业万元产值取水量平均为79m?,用水量为13.4亿m?,人均工业用水量为41m?/人·a。根据渭河流域各省(自治区)实际情况,预测2010年工业需水量为15.3亿m?,2000?-2010年工业用水增长率为1.4%,万元产值取水量约为35m?,工业需水弹性系数为0.14,人均工业需水量为43m?/人·a,低于黄河流域平均58m?/人·a。工业用水的增长速度在黄河流域和西北地区属较低水平。
3.农业灌溉需水
农业灌溉需水量包括农田灌溉、商品菜田灌溉、林果和牧草基地灌溉等三部分需水量。
根据《灌溉与排水工程设计规范》,结合渭河流域农田灌溉的实际,确定现状水平各区设计灌溉毛定额为290-440m?/亩,2000年流域农田灌溉面积1676.3万亩,相应的需水量为58.6亿m?。
考虑到引洮一期工程实施后在渭河流域新增农田灌溉面积5.8万亩,则2010年流域农田灌溉面积达到1682.1万亩。
农田灌溉需水量预测,分别计算了维持现状灌溉水平下的需水量和节水措施实施后灌溉水平下的需水量两种情况。2010年水平不考虑节水措施,即原有灌溉面积按现状灌溉定额计算,灌溉需水量为58.6亿m?,引洮一期工程新增灌溉面积按节水定额计算需水,需水量为0.2亿m?,则2010年水平农田灌溉需水量为58.8亿m?(一次平衡农田灌溉需水量);考虑采取节水措施后,灌溉水利用系数将提高,农田灌溉定额会有所下降,需水也将有所降低,2010年水平农田灌溉需水量为53亿m?(二次平衡农田灌溉需水量)。
据统计分析,现状水平渭河流域商品菜田用水量为5.7亿m?,考虑节水技术的提高和菜田灌溉面积的增加,预测2010年水平商品菜田灌溉需水量为5.5亿m?。
根据渭河流域各省(自治区)规划资料,预测现状、2010年水平渭河流域林果和牧草基地灌溉需水量分别约为1.4亿m?和2.3亿m?。
4.国民经济总需水量
综合以上分析,2000年水平国民经济总需水量为88.6亿m?,2010年水平不考虑农业节水的国民经济总需水量为96.6亿m?(一次平衡需水量),考虑农业节水的国民经济总需水量为90.9亿m?(二次平衡需水量)。
(三)水资源供需形势分析
1.水资源供需一次平衡
按照目前的工农业发展规模及用水水平,2000年水平渭河流域国民经济总需水量88.6亿m?,需耗水量为63.5亿m?,考虑生态环境低限用水和非用水消耗量后,流域对水资源的需求总量达128.1亿m?。与水资源总量110.6亿m?相比,缺水量17.5亿m?,缺水率达13.7%,缺水形势严重。
2010年水平,结合上述分析的各部门需水量,渭河流域国民经济总需水量增加为96.6亿m?,按照各部门的耗水水平,计算各部门需耗水总量为70.8亿m?,考虑生态环境低限用水和耗水量增加后的非用水消耗量,流域对水资源的需求总量达131.4亿m?,缺水量20.9亿m?,缺水率达15.9%,缺水形势更为严重。
由此可见,无论是现状还是2010年水平,渭河流域均为资源型缺水,水资源量远远不能满足国民经济发展的需求。因此,维持流域经济社会的可持续发展,必须加大节水、污水再生利用、调水等力度,合理配置水资源。
2.水资源供需二次平衡
在水资源供需一次平衡的基础上,考虑采用节水、合理利用地下水、污水再生、外流域调水等措施,进行2010年水平水资源供需二次平衡。
加大各行业节水力度,逐步建立节水型社会。通过加强农业灌溉常规节水和高新节水措施,新增节水达标面积750.1万亩,提高灌溉水利用率,减少灌溉需水量约6亿m?。
合理利用地下水。渭河流域地下水可开采量35.7亿m?,2000年地下水开采量为33.8亿m?,已基本达到流域可开采量,但地下水开采利用布局不合理,局部地区地下水超采严重。今后应在控制地下水开采总量的前提下,在地区分布上进行合理调整,严格控制超采区的开采量,关闭城市公共供水管网范围内的各种自备水源,并有计划、有目的地实施回补,达到采补平衡。对仍有开采潜力的地区,安排部分机电井工程,适当增加地下水的开采量。
加强污水处理和回用。现状流域内污水再生利用量仅0.3亿m?,通过建设城镇生活污水处理厂,并合理利用处理过的污水,增加有效供水,2010年水平使污水再生利用量达到1.1亿m?,增加0.8亿m?。
在大力节水、污水再生利用和充分利用当地水资源的基础上,为保证经济社会的可持续发展,还需考虑从水资源丰富的地区调引适当的水量向渭河补水。根据前期工作深度、工程技术难度、调水区水资源条件论证以及实施的可行性等方面综合分析,较为现实可行的调水方案为引红济石和引乾济石,年调水量1.46亿m?。
在采取上述措施后,2010年水平流域国民经济需水量为90.9亿m?,需耗水量为68.1亿m?,分别较一次平衡减少5.6亿m?和2.7亿m?。外流域调水后,渭河水资源总量增加到112亿m?,计入非用水消耗量和55.8亿m?的生态环境用水后,缺水量为16.6亿m?,缺水形势较一次平衡略有缓解,但缺水率仍为12.9%。
在流域缺水的情况下,一般来水年份应优先保证生活和工业用水,保证生态环境低限用水,压缩农业灌溉用水,控制主要断面下泄水量。2010年水平缺水将主要表现为农业灌溉用水的不足,为缓解水资源短缺矛盾,重点是采取综合措施合理配置和高效利用有限的农业用水,加大节水力度。
(四)缓解资源型缺水的对策
根据上述分析,在考虑节水、污水再生利用和外流域调水等措施以后,仍然缺水16.6亿m?。为此,必须考虑水资源的承载能力,加大用水管理的力度,强化水资源在不同部门和产业间的优化配置,以水定产、以供定需,实现流域经济社会的可持续发展和生态环境逐步改善。同时,根据农业灌溉水量不足的缺水特点,2010年水平必须进一步优化农业灌溉用水配置,通过种植结构调整、发展雨养旱作农业、实施非充分灌溉等方式缓解供需矛盾。
1.进一步调整产业结构和农作物种植结构
产业结构调整按照调整一产、优化二产、发展三产的原则,加快高耗水产业的转型,形成以高附加值、低耗水为主导的现代化工业体系,积极发展国防科技等高新技术产业;加快第三产业的发展,提高在国民经济中的地位,拉动国民经济的持续增长,形成以旅游业为重点、现代商贸、交通邮电、金融保险为支撑的产业体系。一、二、三产业结构的比例由现状的13:45:42,调整为2010年水平的8:46:46。
农业应以果业、畜牧业为重点,大力推进农业产业化,推动传统农业加速向现代农业转变。大力发展用水量相对较少的经济作物和饲料作物种植,按照陕西省农业厅提出的农业发展规划,将粮食作物、经济作物、饲料作物的种植比例由现状的86:14:0,调整到2010年水平的76:18:6,大力发展经济作物和饲料作物,发展畜牧产业。
2.发展旱作农业
渭河流域处于干旱和湿润地区的过渡带,多年平均降水量572mm,具有发展旱作农业的条件。农业灌溉在充分节水以后,应以水资源条件决定灌溉规模,以供定需,以水定产,优化种植结构,充分利用降水资源,提高降水有效利用率,发展旱作农业。
由于水资源短缺,20世纪90年代以来,渭河流域有大量农田失灌,实际灌溉面积已经远小于农田有效灌溉面积。今后可根据水资源条件,在枯水年份适当增加部分旱作面积。2000年渭河属特枯年份,由于缺水失灌,导致490万亩灌溉面积被动改为旱地耕作。如果2010年水平仍维持此实际灌溉面积规模,可以大大减少水资源供需缺口,基本达到供需平衡。
3.实施非充分灌溉
根据陕西省水利厅完成的关中地区宝鸡峡灌区、泾惠渠灌区、交口抽渭灌区和洛惠渠灌区灌溉定额调查资料,随着节水措施实施和灌溉技术改进,20世纪70年代以来,四个灌区平均实灌定额呈逐步下降趋势,粮食产量却有较大幅度的增长。2000年,四个灌区平均实灌定额仅317m?/亩,属非充分灌溉,但粮食亩产仍达到606kg/亩,说明通过实施非充分灌溉以及运用农业综合措施,不会对粮食生产造成大的影响。根据渭河流域灌溉制度分析,农田灌水次数在现状4-5次基础上,减少一次灌水定额,即可基本弥补供需缺口。
(五)枯水年份水资源供需和对策
在枯水年和连续枯水年份,由于来水量减少,水资源短缺形势将更加严峻。据分析,渭河流域中等枯水年份水资源总量为83.7亿m?,在综合平衡当地资源量、跨流域调水量、生态环境低限用水量、非用水消耗量和国民经济需耗水量后,缺水量将达到28.6亿m?,缺水率为24.2%。
基于枯水年份更加严峻的缺水形势,确定流域枯水年份水资源配置原则为:优先保证生活和工业用水要求,保证农业“保命水”用水要求;允许地下水一定程度超采,实现多水源联合调度和配置,优化利用有限水资源,实行计划用水、限额供水,采取多种抗旱措施,度过枯水年份。
二、断面下泄水量控制和区域水资源配置方向
选择林家村、华县和埝头为主要控制断面,考虑各断面生态环境低限用水要求,并依据水资源配置方案和国民经济发展需求,提出2010年水平多年平均林家村、华县、埝头三站下泄水量分别为15.1亿m?、45.7亿m?和5.4亿m?,入黄水量为51.1亿m?,满足河道内生态环境低限用水要求。渭河入黄水量由20世纪90年代平均的44.8亿m?,增加为51.1亿m?,增加6.3亿m?。
根据以上水资源供需形势、水资源配置方案、主要断面下泄水量控制指标等分析,提出不同地区水资源配置方向。林家村以上地区,重点是提高水资源的利用效率,大力进行中小灌区的节水改造,兴建集雨节灌工程直接利用雨水,建设城乡供水水源工程保证生活生产用水,并实施从外流域调水,增加流域水资源总量。林家村以下地区,首先实施节水、污水再生利用、外流域调水等措施,增加水资源可利用量和提高水资源利用效率,以此为基础,大力进行国民经济结构调整和用水管理,以保证生态环境低限用水量。
三、主要措施
根据上述水资源配置方案,重点安排大中型灌区和大中城市节水工程建设,加大污水再生利用的力度,合理调整经济结构和产业布局。
(一)节水
1.灌区节水改造
灌区节水改造的原则为:渠系工程和田间工程并重,加快渠系工程衬砌、田间工程配套和渠首工程改造,有条件的发展高效节水面积,提高灌溉保证率。
灌区节水改造采取工程措施和非工程措施相结合。灌区配套改造主要有引、提水设施设备更新改造和渠系建筑物续建配套等;节水措施主要有渠道防渗、低压管道输水灌溉、井渠双灌、喷灌、微灌等。考虑到灌区目前和今后仍以地面灌溉为主,以及水源含沙量较大等特点,大部分灌区节水改造采取容易实施和管理的渠道防渗以及相对简单的低压管道输水措施,以提高渠系水利用系数;在井灌区和经济作物区,配合井渠双灌,采取喷灌、微灌(包括微喷、滴灌)等节水措施,做好示范、试点工作。
在搞好节水工程的同时,必须采取配套的非工程节水措施,即农业节水措施和管理节水措施,充分发挥节水灌溉工程的节水增产效益。农业措施主要有:土地平整、大畦改小畦,蓄水保墒;采用优良抗旱品种,调整作物种植结构,大力推广旱作农业。管理措施主要有:加强宣传和引导,提高全民的节水意识;尽快制定和完善节水政策、法规;抓好用水管理,实行计划用水、限额供水、按方收费、超额加价等措施,大力推广经济、节水灌溉制度,灌关键水,优化配水;建立健全县、乡、村三级节水管理组织和节水技术推广服务体系,加强节水工程的维护管理,确保节水灌溉工程安全、高效运行,提高使用效率,延长使用寿命。
(1)常规节水。现状陕西省大中型灌区干渠衬砌率为75%,支渠衬砌率为60%;甘肃省干支渠衬砌率为43.8%,宁夏干支渠衬砌率为55.3%。规划完成高标准干渠衬砌1352km、支渠衬砌2620km,陕西省大中型灌区干、支渠衬砌率分别提高到100%和85%,甘肃、宁夏干支渠衬砌率提高到80%。同时,开展田间节水工程,进行土地平整、大畦改小畦等农田基本建设,加强蓄水保墒、优化种植结构、推广先进的灌溉制度等农业和管理非工程节水措施。完成田间节水工程587.7万亩。
甘肃省渭河流域现有灌区布局相对分散,面积较小,多为万亩左右的中小灌区,达标节水面积54.5万亩,灌溉水利用系数只有0.4左右。针对灌区存在问题,大力开展干支渠衬砌,衬砌长度2192km,提高防渗率;同时在田间改进地面灌水技术,平地缩块,积极推广膜上灌、沟灌和小畦灌等先进的灌溉制度,发展常规节水面积110.8万亩。
宁夏渭河流域现有灌区为库井灌溉面积,由于水库多为病险库,供水能力大大衰减。配合水库除险加固工程的实施,灌区加快节水改造,提高灌溉保证率。安排常规节水面积10万亩。
陕西省渭河流域灌区集中连片,多为大中型灌区,干支渠衬砌率较高,目前正在进行关中九大灌区续建配套和节水改造项目,主要是进行渠首改造、泵站更新、干支渠渠道衬砌和渠系建筑物维修配套等。为了进一步提高大中型灌区的节水灌溉水平,充分发挥大中型灌区在农业生产方面的经济效益和社会效益,在关中九大灌区续建配套和节水改造实施项目的基础上,再安排大中型灌区渠道衬砌1310km(其中干渠406km、支渠904km)及渠系建筑物6812座,发展常规节水灌溉335万亩;同时,关中灌区地下水丰富,纯井灌和井渠双灌也具有一定的规模,使地表水和地下水得到了合理利用。此次规划适当安排小型灌区和纯井灌区节水改造面积,发展常规节水灌溉132万亩。
(2)高新节水。结合农业种植结构调整,发展经济作物种植面积,完成低压管道输水、喷灌和微灌等高新节水面积162.4万亩,其中,低压管道输水节水面积89.6万亩,喷灌44.5万亩,微灌28.3万亩。
通过上述常规节水和高新节水措施,新增达标节水面积750.1万亩,陕西省大中型灌区灌溉水利用系数由现状的0.48提高到0.6以上,甘肃省灌溉水利用系数由现状的0.4左右提高到0.7以上,宁夏灌区灌溉水利用系数由现状的0.45提高到0.7以上。减少灌溉需水量6亿m?,其中干支渠衬砌和田间工程节水4.07亿m?,管灌节水0.86亿m?,喷灌节水0.57亿m?,微灌节水0.50亿m?。
2.工业和城市节水
(1)工业节水。渭河流域现状工业节水水平不平衡,工业用水重复利用率差别较大,高的行业达到80%以上,低的仅有30%左右,平均40%左右。工业节水的主要措施有:合理调整工业布局和工业结构,限制高耗水项目、淘汰高耗水工艺和设备;进一步提高工业内部循环用水重复利用率,规划2010年水平工业用水重复利用率提高到70%-80%;加强节水技术开发和节水设备、器具的研制,对重点行业推行节水工艺和技术措施;运用经济手段推动节水的发展,通过调整水价和税收优惠等措施,鼓励和支持工业企业进行节水技术改造。强化企业内部用水管理和建立三级计量体系,加强用水定额管理等。通过一系列的节水措施,提高工业用水效率,降低单位产值的用水量,渭河流域工业万元产值取水量下降至35m?。