我国水库工程分布特点分析

2021-03-11 10:28
工程技术研究 2021年2期
关键词:病险库容省份

中交疏浚(集团)股份有限公司,北京 100032

水库不仅是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要水利工程措施,也是国家防汛抗旱体系的重要组成部分,在保障生产生活供水、应对极端气候灾害以及改善生态环境等方面发挥着不可替代的作用。

1949年以来,国家十分重视水利设施建设,组织开展了大规模的水库工程建设,目前我国水库数量位居世界首位。根据2018年水利统计数据(统计数据范围为中国境内),截至2017年12月31日,全国已建成的各类型水库总数量为98795座,总库容为9035亿m3;其中,大型水库732座,总库容为7210亿m3;中型水库3934座,总库容为1117亿m3;小型水库94129座,总库容为709亿m3[1]。文章从水库的类型分布、省份分布、水资源一级区分布情况及建成年代等方面对我国水库现状进行分析。

1 水库类型分布情况

我国水库数量和总库容按水库类型分布情况如图1、图2所示。由图1、图2可知,我国水库类型以小型水库为主,约占全国水库总数量的95%,但小型水库总库容仅占全国水库总库容的8%;中型水库数量约占全国的4%,总库容占全国的12%;大型水库数量仅占全国的1%,但其总库容却占全国的80%。由此可见,我国大型水库虽然数量少,但起决定性作用的仍是大型水库。

图1 我国水库数量分布情况统计(按水库类型划分)

图2 我国水库总库容分布情况统计(按水库类型划分)

虽然我国水库数量位居世界首位,但中、小型水库占全国水库总数量的99%。由于中、小型水库对水资源的调控能力不高,导致我国人均库容较低,仅是发达国家平均水平的22%。以中、美两国为例,两国的国土面积和地表径流总量相差不大,但在水资源调控能力上却存在很大的差距:我国9.8万座水库的总库容只有9000多亿m3,而美国8.3万座水库的总库容可达14000亿m3,是我国的1.6倍;美国大型水库数量有8724座(占美国水库总数量的10.5%),是我国的12倍;我国人均库容只有746m3,而美国人均库容却有4700m3,是我国的6.3倍[2]。

2 水库省份分布情况

对我国各省份水库数量和总库容进行统计分析,结果如图3、图4所示。由图3可知,我国水库数量最多的省份是湖南省,其次是江西省、广东省、四川省和湖北省,5省水库总数量为48395座,约占全国的49%;北京、天津和上海3市现有水库数量较少,均小于100座。由图4可知,我国水库库容最大的省份是湖北省,其次是云南省、广西壮族自治区、四川省和湖南省,5省水库总库容为3763亿m3,约占全国的42%。虽然湖南省水库数量位居全国之首,但小型水库数量占比较大,水库总库容位列全国第五;湖北省虽水库总数量位列全国第五,但因有三峡水库、丹江口水库等超大型水库工程,其水库总库容位居全国之首。

图3 我国水库数量省份分布情况统计

图4 我国水库总库容省份分布情况统计

从我国水库省份分布情况可以看出,北京、天津、上海、河北、江苏等京津冀、长三角地区水库数量少、蓄水能力低,水资源调控能力偏弱。但在人口、经济方面,京津冀、长三角地区集中了我国19%的人口和29%的GDP,为我国经济高质量发展做出了巨大贡献。由此可见,我国水资源和水库蓄水能力地区分布不均衡,经济发展与水资源保障问题突出。

3 水库水资源一级区分布情况

我国水库数量和总库容在10个水资源一级区分布情况如图5、图6所示。由图5、图6可知,我国水库分布具有十分明显的区域特点。长江区水库总数量为52605座,约占全国的53%,总库容为3444亿m3,约占全国的38%;珠江区水库总数量为16295座,约占全国的16%,总库容为1458亿m3,约占全国的16%。而淮河区、东南诸河区、黄河区、松花江区、西南诸河区、海河区、辽河区和西北诸河区8区的水库总数量为29899座,约占全国的31%,总库容为4138亿m3,约占全国的46%。由此可见,我国水库数量和库容在长江区和珠江区分布较集中。

图5 我国水库数量分布情况统计(按水资源一级区划分)

图6 我国水库总库容分布情况统计(按水资源一级区划分)

另外,从南、北方的分布情况来看,北方六区(淮河区、黄河区、西北诸河区、海河区、辽河区、松花江区)的水库总数量为19535座,总库容为2965亿m3,分别占全国水库总数量和总库容的20%和33%;南方四区(长江区、西南诸河区、东南诸河区、珠江区)的水库总数量为79264座,总库容为6075亿m3,分别占全国水库总数量和总库容的80%和 67%。

长江区以北的广大地区,国土面积占全国的64%,人口占46%,GDP总量占44%,耕地面积占60%,但水资源量仅占全国的19%,水库总库容约占全国的33%[3]。由此可见,我国水资源和水库在各水资源一级区分布严重不均衡,与土地面积、人口、经济、耕地等经济社会要素布局不匹配,且北方与南方相比缺水更为严重。特别是京津冀所在的海河区,其是我国水资源供需矛盾最尖锐的区域,过去一段时期主要靠超采地下水来维持经济社会发展。而南水北调工程的建设,对缓解京津冀地区水资源供需矛盾、修复和改善生态环境、保持经济发展及社会进步等方面起着非常重要的作用。

4 水库建成年代

不同时期我国水库工程建成数量统计如图7所示。1949年以前,我国大、中型水库仅有23座,小型水库1200座,共计1223座,水库数量远低于世界平均水平。20世纪50年代—70年代是我国水库工程建设的高峰期,50年代、60年代和70年代各建水库28811座、19398座和31351座,30年间累计建成各类水库79560座,占比超过目前水库总量的80%。20世纪80年代至21世纪初期,是我国水库建设的平稳期。随着我国经济社会的快速发展,国家对水资源的需求持续增长,2010年后水库建设又呈现显著增长。

图7 不同时期我国水库工程建成数量统计

我国超80%的水库建设于20世纪50年代—70年代,因建设年代的特殊性,“三边”工程居多,水库先天存在工程质量差、防洪标准低和安全隐患多等问题,再加上后天管护不力等因素,导致我国水库病险率较高。国家高度重视水库安全,近年来已对近7.2万座病险水库进行了除险加固,全国水库病险问题得到了明显改善,但仍有部分小型病险水库亟待除险加固。而且随着水库运行年限的不断增加,仍有很多水库陆续出现病险问题,特别是2020年我国遭遇了远超1998年的严重洪水,许多水库特别是小型水库受到不同程度的损毁,加强病险水库除险加固,确保水库安全运行已经成为当务之急。

5 结论

(1)我国水库以中、小型水库为主,约占水库总数量的99%;但起决定性作用的仍是占比仅1%的大型水库,其库容占全国水库总库容的80%。由于中、小型水库水资源调控能力不高,导致我国人均库容较低,仅为发达国家平均水平的22%。

(2)湖南省水库总数量位居全国之首,但小型水库数量占比较大,水库总库容位列全国第五;湖北省虽水库总数量位列全国第五,但因有三峡水库、丹江口水库等超大型水库工程,其总库容位居全国之首。而北京、天津及上海市水库数量少、蓄水能力低,水资源调控能力偏弱,水资源与经济发展之间的矛盾突出。

(3)我国水库分布具有十分明显的特点。长江区、珠江区水库总数量约占全国的69%,水库总库容约占全国的54%;相比而言,其余8区水库数量和库容分布较少。我国水资源和水库在各水资源一级区分布不均衡,与土地面积、人口、经济、耕地等经济社会要素布局不匹配。

(4)20世纪50年代至70年代是我国水库工程建设的高峰期,30年累计建成各类水库79560座,占比超过目前已建水库总量的80%。建设年代的特殊性,造成水库病险率较高。随着我国水库除险加固工程的推进,水库病险问题已有明显改善,但仍存在大量小型病险水库亟待除险加固。

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