榆林市水资源承载能力分析

武 斌，姬文娜

（1.陕西省榆林市国家水土保持重点建设工程领导小组办公室，陕西 榆林 719000；2.陕西省榆林市淤地坝建设办公室，陕西 榆林 719000）

榆林市水资源承载能力分析

武 斌1，姬文娜2

（1.陕西省榆林市国家水土保持重点建设工程领导小组办公室，陕西 榆林 719000；2.陕西省榆林市淤地坝建设办公室，陕西 榆林 719000）

为解决榆林市水资源供需矛盾，统筹水资源与其他规划的关系，结合榆林市供水现状及水资源开发利用情况，建立基于配置的水资源承载能力评价模型，分析榆林市水资源承载能力。通过对评价因素的分析探讨和水资源配置的评价分析，结果表明：榆林市2020年取用水总量为113586.58×104m3，小于12100×104m3的三条红线总量控制指标和可供水量；2030年取用水总量为144769.8×104m3，小于166200×104m3的三条红线总量控制指标和可供地表水。2020、2030年取用地表水、地下水等各项指标均在用水效率（Index）之内，符合水资源承载能力要求，这将为实现榆林水资源的可持续利用和优化配置提供科学参考。

榆林；水资源；供需；承载能力；分析

1 榆林市水资源开发利用情况

位于陕西省北部的榆林市总面积43578km2，人口377.69万人。多年平均降水量401 mm，水面蒸发1211 mm，干旱指数为3.0。榆林市境内河流主要为黄河水系，集中面积在100 km2以上河流共有109条。榆林市地表水供水工程设施主要有蓄水工程、引水工程、取排水泵站等，截至2013年末，已建成水库107座、塘坝194座、引水工程781处、取水泵站100处，年设计供水能力68656×104m3。其中榆阳区地表水、地下水源供水量最大，其次是神木县、横山区。现状年2013年，从水源结构来看，全市地表水供水比重占到了58%，而地下水供水比重占到42%，其他水源供水量极小，仅有0.1%。从供水情况来看，经济基础较好的北六县总供水量为70777×104m3，占全市供水量的87.7%，而南六县总供水量为9953×104m3，占全市总供水量的12.3%。

1.2 供、用水情况分析

榆林市的供水量随着社会经济发展有较快的增长，特别是1990～1995年期间和2010～2013年期间，供水量呈现出跳跃性增加的趋势，这与当地的社会经济发展对水资源的需求增长密不可分。在过去的三十多年间，榆林市的人均用水量出现一定程度的上下波动，这主要受到人口增长、社会经济发展等因素的共同作用。而单位GDP用水量和万元工业增加值用水量呈现出明显的下降趋势，这主要随着社会经济的发展和科技水平的提高，节水设施的运用及用水结构的变化使得用水水平出现了显著提高。而城镇生活用水量的增加也说明了人民生活水平的不断提高。近几年农田灌溉用水量指标的增加，说明进一步加大农田节水措施、优化种植结构十分必要。

为了改善榆林市水生态环境，实现水资源的可持续利用和优化配置，需要开展榆林市水资源承载能力研究，为实现全市“十三五”水资源的科学规划以及榆林市各城镇、主要工业区水资源供需平衡提供科学的建议方案。

2 水资源承载能力评价体系研究

根据榆林市社会经济发展情况，本研究将水资源承载力研究与优化配置相结合，将承载能力作为优化配置的基础条件，又根据优化配置后的输出结果，评价得到区域的水资源承载能力，配置的目标是满足榆林市2020年和2030年社会、经济、生态环境等部门的需水要求，缺水量最小，并尽可能使社会、经济、生态效益最大化。用目标函数表示即为：

其中，F1表示水资源配置产生的效益，f1、f2、f3分别代表了社会、经济和生态环境效益，F2表示缺水总量，ω1、ω2、ω3分别代表社会、经济和生态环境部门的缺水量。

1.4统计学分析 文中所有数据采用SPSS 13.0软件进行统计学处理,统计方法采用X2检验,P<0.05为差异有显著有统计学意义。

配置水量要符合用水效率要求，其中人均用水量、万元工业增加值用水量、工业用水重复利用率、农田灌溉亩均用水量、农田灌溉水有效利用系数等用水效率等指标（Index）在配置中应达到中下及以上标准时，方可认为其符合水资源承载能力要求。

当满足上述所有约束条件后，则认为配置是合理的，进行结果输出；反之则说明配置的结果不满足承载能力要求，需要调整社会、经济发展规模，修改需水量，重新进行配置，直至满足所有的约束条件后输出。

3 榆林市水资源承载能力分析

3.1 评价模型构成因素及分解

根据评价体系，将评价模型分解为可供水量、需水量、污水排放及回收等因素，分别展开论述。

3.1.1 可供水量预测

根据榆林市社会经济发展，不可以被利用的水量为非汛期河道内生态需水量，而难于被利用的水量为汛期难于控制利用的洪水量。经分析计算，2020年，榆林市水资源可供水总量为160209.97×104m3，2030年，榆林市水资源可供水总量为164538.63×104m3。

3.1.2 需水量预测分析

本次需水量预测，采用定额法预测需水量。经过分析汇总计算，2020年榆林市三次产业需水量为15.42×108m3，占总需水量的91.3%，生活需水量11.26×108m3，占总需水量的6.7%，生态需水量为3410×104m3，占总需水量的2.0%；2030年三次产业需水量为20.22×108m3，占总需水量的91.3%，生活需水量1.40×108m3，占总需水量的 6.3%，生态需水量为 4976×104m3，占总需水量的2.4%。

根据规划项目初步计算出的需水量来看，两个规划水平年的需水量均超过了三条红线总量控制目标2020年121000×104m3，2030年166200×104m3，也超过了榆林市水资源可用供水量总和，现有的水资源无法承载全部规划的项目，必须通过压减产业规模、降低水耗等措施来对需水量进行调整。

3.1.3 污水排放及回收

考虑到不同水平年处理工艺及处理效率的不同，选取不同的废污水收集处理综合损失系数，其中，工业园区一般都要求建设废污水处理站，废污水回用系数综合取值0.8；城区废污水量相对集中，再生利用便利，2020年取值0.6，2030年取值0.7；重点镇的废污水回用系数2020年和2030年分别取值0.4和0.6；其他区域水量分散，综合回用困难，只考虑少量回用于生态环境，两个水平年分别取值0.2和0.3。经过分析计算，2020年榆林市废污水排放14008万m3，回收可利用6357万m3。2030年榆林市废污水排放20717万m3，回收可利用11765万m3。

3.2 基于承载力的水资源配置方案

榆林市2020年地表水供水量为53448.1×104m3，地下水供水量为 54087.9×104m3，中水供水量为 1645.9×104m3，分别占总供水量的47.1%、47.6%和5.3%；地下水供水量中，矿井疏干水18767.9×104m3，岩溶水 3190.3×104m3，分别占地下水供水量的34.7%和5.9%。2030年榆林市地表水供水量为71339×104m3，地下水供水量为63503×104m3，中水供水量为9927×104m3，分别占总供水量的49.3%、43.8%和6.9%。地下水供水量中，矿井疏干水 21290×104m3，岩溶水 4495×104m3，分别占地下水供水量的33.6%和7.1%。

对榆林市当地自产的地表水和地下水量配置情况进行统计，可以看出，2020年配置当地地表水37277.74×104m3，配置地下水 54087.96×104m3，其中疏干水 13261.30×104m3，疏干水主要用于吴堡以上右岸和无定河流域。无定河流域配置水量最大，为 53276.23×104m3，其中配置地表水 26613.2×104m3，地下水26663.13×104m3；其次是吴堡以上右岸，配置水量为31085.45×104m3，其中配置地表水 9434.84×104m3，地下水21650.61×104m3；马莲河、蒲河、洪河仅配置地下水，水量为986.48×104m3；北洛河南城里以上配置水量最少为 486.05×104m3，配置地表水 5.7×104m3，地下水 480.35×104m3。

2030年配置地表水 41198.01×104m3，配置地下水63433.08×104m3，其中疏干水 15362.49×104m3，疏干水主要用于吴堡以上右岸和无定河流域。此外，无定河流域配置水量最大，为 57806.3×104m3，其中配置地表水 28242.71×104m3，地下水29563.59×104m3，其次是吴堡以上右岸，配置水量为36912.71×104m3，其中配置地表水 11732.85×104m3，地下水25179.86×104m3；马莲河、蒲河、洪河配置水量为 1630.09×104m3，主要配置的是地下水；北洛河南城里以上配置水量最少为882.75×104m3，主要配置的是地下水。

3.3 榆林市水资源承载能力综合评价

根据用水承载能力评价体系，各项指标结果落在哪一区间，并给出相应的评语，只有满足中下及以上的方可认为其符合水资源承载能力要求。

根据评价模型分析计算，榆林市2020年水资源量可持续承载力的各项指标中，取用水总量为113586.58×104m3，小于12100×104m3的三条红线总量控制指标，取用地表水资源量53448.1×104m3，小于地表水的可供水量 76884.7×104m3，地下水资源可采水量54087.9×104m3，小于地下水可开采量76559.4×104m3，各项指标均在用水效率（Index）之内，符合水资源承载能力要求。

同理，根据榆林市2030年水资源承载能力评价模型分析计算知，榆林市2030年水资源量可持续承载力的各项指标中，取用水总量为144769.8×104m3，小于166200×104m3的三条红线总量控制指标，取用地表水资源量71409.61×104m3，小于地表水的可供水量76884.7×104m3，地下水资源可供水量63433.1×104m3，小于地下水可开采量 76559.4×104m3。各项指标均在用水效率（Index）之内，符合水资源承载能力要求。

从水资源开发利用程度来看，受黄河干流、支流分水指标[1]孙立娟，王连广，侯薇.低压管道输水灌溉技术在松原灌区中的应用[J].陕西水利,2015,(06):165-167.

[2]熊伟.自压管道输水在自流灌区节水灌溉中的应用[J].甘肃水利水电技术，2003，39(1)：49-53.

[3]万晖.长距离明渠输水系统运行调度控制方式研究[D].河海大学，2006.

[4]张志学.明渠冬季输水可行性分析——基于新疆某小型引水工程[J].水利科技与经济，2013,19(08):65-66.

[5]杨培峰.低压管道输水灌溉工程设计中应注意的几个问题[J].甘肃水利水电技术，2016，52(10):62-65.限制，各区县所在的黄河各支流的地表水开发利用程度普遍不高。与之对应的是区域的地下水开发利用程度已达到一个较高的标准，其中，2020年尚处于相对均衡区，到2030年已开发利用程度已达到80.6%，进一步开发则接近超采。从区县情况来看，除府谷县的地下水（主要是岩溶水）尚有一定开发利用潜力外，其他区域均已处于地下水开采程度偏高的区域，横山、靖边、定边三地已接近超采。

从人均用水量来看，榆林市2020年人均用水量273.7 m3/人，2030年为312.1 m3/人，其中南六县人均用水量较小，基本处于高水平，而北六县则一般在中或者中上水平。从万元工业增加值来看，榆林市万元工业增加值用水量2020年为13.1m3/万元，2030年为10.4 m3/万元。各区域数值略有不同，主要受到当地工业园区规划的产业影响。其中，除清涧县外，其他区域的万元工业增加值2030年均较2020年有一定的提高，只有清涧县，因其规划在2020年～2030年间将在工业园区建设4×1000 MW发电机组工程，由于火电项目属高耗水项目，故使该区域的万元工业增加值指标变大。从农业用水效率来看，农田灌溉水有效利用系数2020年采用0.55，对于农田灌溉亩均用水量来说，北六县处于中下水平，南六县处于中等水平；2030年提高农田灌溉水有效利用系数后，亩均用水量北六县处于中等水平，而南六县处于中上水平。综合来看，榆林市的水资源利用效率水平基本处于中上水平。但由于受到黄河分配耗水指标及三条红线总量控制指标的影响，配置后，2020年和2030年榆林市水资源进一步开发利用的潜力十分有限，特别是地下水，有多个区域的用水已接近超采的边界线。为了实现社会经济的进一步发展，需要提出相应的对策来提高水资源承载能力。

4 结语

针对榆林市水资源开发利用矛盾以及经济社会发展，经过分析计算，榆林市2020年和2030年总需水量为113586.58×104m3和144769.8×104m3，小于对应水平年 12100×104m3和 166200×104m3的三条红线总量控制指标，从水资源开发利用程度来看，受黄河干流、支流分水指标限制，各区县所在的黄河各支流的地表水开发利用程度普遍不高，2020年全市尚处于相对均衡区，到2030年已开发利用程度已达到80.6%，进一步开发利用的潜力十分有限。从水环境承载指标来看，经过高效节水、加大污水回用力度等措施后，榆林市各区县的排放的污染物未超出区域水功能区纳污能力要求，可以达到区域水环境承载能力的要求。

TV213.4

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1673-9000（2017）05-0030-02

2017-04-18

武斌（1982-），男，陕西榆林人，工程师，主要从事小流域综合治理工作。