我县水资源开发利用现状及保护对策探讨
1流域概况
1.1地理位置及河流水系
将乐县位于福建省西北山区,地处武夷山脉东南面,介于东径117°06′至117°40′,北纬26°26′至27°04′之间。东临顺昌县,西接泰宁县,南连明溪,北抵邵武市,东南与沙县毗邻。东西宽约60公里,南北长约80公里,全县流域面积2246km
2。
境内山峦起伏,溪流纵横,河网密布,具有树叉状的水系分布特点,河道坡降大,切割深,河床狭窄,河水暴涨暴落,具有山溪性水性特点,河流均汇入金溪。全县境内有大小河流47条,金溪为县内主干流,汇入金溪的各级支流流域面积大于10 km
2的支流有23条,其中大于50 km
2的有9条、370平方公里以上2条。
金溪是县内最大河流,属闽江支流富屯溪支流,由西向东横贯全境,把将乐县分成南北两部分,把流域分成南北两部份。该溪发源于建宁、泰宁两县山区,由宁的大溪、建宁的濉溪汇合而成,经池潭在万全乡附近流入本县,在高唐镇黄坑口附近流入顺昌并在顺昌境内汇入富屯溪。上接泰宁县池潭水库、下出金溪流域高唐黄坑口入富屯溪。在本县境内河长约93公里,境内流域面积2246km
2,在本县城关溪口以上流域面积5858km
2,多年平均流量为189m
3/s,多年平均年径流总量为59 .54m
3亿。自从1980年金溪上游池潭电站建成发电后,河水流量均受池潭水库调节下泄量的控制。
1.2气象水文
将乐县气候条件优越,属于中亚热带海洋与大陆性互相影响的季风性气候,终年温和湿润。由于将乐县多为高山峻岭所环抱,境内山峦横布,沟壑纵横,构成了山地多平原少的地貌特征,这种错综复杂的地形对气候产生了很大的影响,年平均气温和极端最低气温高山比平原低6~7度,根据城关气象站1960年~2009年观测资料,将乐县多年平均气温为18.7度,极端最高气温41.7度,极端最低气温-6.9度,多年平均日照小时数为1730小时,多年平均无霜期273天,多年平均风速1.2m/s,最大风速12m/s,极大风速30m/s。总之,将乐县具有温度适中,日照充足,雨量充沛,大气降水是水资源的主要来源。
将乐县设有城关、万安、大源、高唐、白莲、黄潭6个常年雨量站及小王、芦前水库一些观测哨,溪口一个水文观测站,我们选用了城关等6个常年雨量站作为将乐县水资源调查评价的基本站。这些基本雨量站观测质量较好,都具有四十几年的连续实测系列,并对选用的基本站的降雨资料进行了必要的统计分析,流域内年降雨由东向西增大,东部的高唐镇、漠源乡年降雨量约1640mm,而西部的白莲、黄潭、余坊年均降雨量约1744mm,其中白莲最高为1774mm。其余光明乡、古镛镇、万安镇则居于二者之间,约为1738mm。
1.3径流
1.3.1径流计算
流域内只有将乐溪口水文站(F=5858 km
2),与其他小流域面积相差过大,且在1980年后受池潭水库的调节,径流资料无法直接移用。经分析决定采用径流系数法推求各设计流域的地表水资源,并以下三种方法推求的多年平均径流系数,合理取用:
1、查福建省水文图集,将乐县各流域的多年平均径流系数为0.53。
2、根据将乐县气象部门提供的陆面蒸发量773.1mm,据此推算各流域的径流系数0.528—0.56间。
3、将乐县溪口水文站径流系数0.557。
根据以上几种方法经分析决定采用第二种方法并结合地形,地貌、植被决定流域内的:
⑴常溪、将溪、池湖溪、常源溪、吴村溪、开善溪流域,径流系数采用0.56。
⑵龙池溪、安福口溪、大渠溪、马嘶溪、大南坑溪流域,径流系数采用0.54。
⑶漠村溪、赖溪、邓坊溪、会石溪、楼杉溪、泰村溪流域,径流系数采用0.53。
1.3.2代表年选择及典型年分配
由于无小流域水文测站,故选用同为闽江水系,地形地貌、降雨成因基本相同的邻近沙溪河流域的永安新桥水文站(F=49.3 km
2)、陈大水文站(F=137 km
2)、沙县罗布水文站(F=303 km
2)作为将乐县各小流域径流分配的参证站。
1.4 地表水资源总量
天然地表水资源量是由地表径流量及地下水补给量组成的河川径流量,流域内地表水资源总量由境内地表水和入境地表水两部分组成。经分析境内主要流域地表水资源总量如下表:
主要流域水资源总量统计表
|
流域名称 |
面积(km2#p#分页标题#e#) |
多年平均径流深(mm) |
地表水资源总量(亿m3) |
|
多年平均 |
P=20% |
P=50% |
P=75% |
P=90% |
|
常溪 |
135 |
976.6 |
1.35 |
1.66 |
1.33 |
1.18 |
1.07 |
|
将溪 |
115 |
993 |
1.15 |
1.43 |
1.13 |
1.00 |
0.91 |
|
池湖溪 |
388 |
993 |
3.88 |
4.8 |
3.84 |
3.41 |
3.03 |
|
龙池溪 |
156 |
939 |
1.56 |
1.93 |
1.54 |
1.37 |
1.25 |
|
安福口溪 |
377 |
939 |
3.89 |
4.81 |
3.85 |
3.41 |
3.03 |
|
漠村溪 |
108 |
869.2 |
1.13 |
1.39 |
1.12 |
0.98 |
0.90 |
|
赖溪 |
55 |
869.2 |
0.54 |
0.67 |
0.53 |
0.47 |
0.43 |
|
邓坊溪 |
65.4 |
869.2 |
0.66 |
0.81 |
0.64 |
0.58 |
0.53 |
|
开善溪 |
48 |
976.6 |
0.49 |
0.61 |
0.49 |
0.43 |
0.38 |
|
城岚溪 |
40.9 |
993 |
0.42 |
0.52 |
0.42 |
0.37 |
0.33 |
|
西溪 |
28.8 |
922 |
0.27 |
0.33 |
0.27 |
0.24 |
0.21 |
|
吴村溪 |
22.7 |
976.6 |
0.21 |
0.26 |
0.21 |
0.19 |
0.16 |
|
泰村溪 |
16.3 |
922 |
0.16 |
0.20 |
0.16 |
0.14 |
0.13 |
|
常源溪 |
35 |
918.4 |
0.34 |
0.42 |
0.34 |
0.30 |
0.27 |
|
会石溪 |
15.7 |
869.2 |
0.14 |
0.17 |
0.14 |
0.12 |
0.11 |
|
楼杉溪 |
36.9 |
869.2 |
0.32 |
0.40 |
0.32 |
0.28 |
0.25 |
|
瓜溪 |
13.8 |
939 |
0.13 |
0.16 |
0.13 |
0.11 |
0.10 |
|
横溪 |
45.8 |
939 |
0.42 |
0.52 |
0.42 |
0.37 |
0.33 |
|
马嘶溪 |
30.5 |
939 |
0.28 |
0.35 |
0.28 |
0.25 |
0.22 |
|
桃村溪 |
17.4 |
939 |
0.17 |
0.21 |
0.17 |
0.15 |
0.13 |
|
大南坑溪 |
12.8 |
939 |
0.12 |
0.15 |
0.12 |
0.11 |
0.09 |
#p#分页标题#e#
境内地表水总量丰水年(p=10%)30.719亿m
3,平水年(p=50%)22.33亿m
3,偏枯年(p=75%)18.56亿m
3,枯水年(p=90%)15.75亿m
3,多年平均年总量22.85亿m
3。境外流域面积(金溪上游)4591km
2,流入境内多年平均水资源量46.83亿m
3(p=50%为45.13亿m
3,p=75%为35.72亿m
3,p=90%为28.46亿m
3)。
2.水资源开发利用现状
2.1水力资源开发利用
全县境内水力资源理论蕴藏量为35.68万kw,理论电能16.06亿kw·h,可开发的水力资源有25.5万kw,占理论蕴藏量71.5%,理论年发电量8.233亿kw·h。截至2010年12月31日,全县投产发电中、小水电站152处,机组台数254台,装机容量24.4531万kw,占可开发量96%。其中:
金溪干流,在将乐境内河长约93km,现已规划建设完成五级电站,分别为大言电站3.2万kw、黄潭电站3.0万kw、孔头电站4.05万kw、范厝电站3.6万kw、高唐电站4.2万kw,合计装机容量18.05万kw,年电能7.04亿kw·h。
其它支流合计147处,机组台数242台,装机容量6.4万kw。
2.2可供水量现状与预测
流域内已形成了一定规模的以蓄水、引水、提水工程为主的供水网络,为开发利用水资源提供了重要基础,保障了人畜饮水及各产业的用水,对促进流域经济发展起了重大的作用。
⑴蓄水工程可供水量。因流域内无大型水库,可按复蓄指数法计算工程供水能力。全县已建有中型水库1座,小㈠型水库3座,小㈡型水库9座,小山塘10座。
⑵引水工程可供水量。引水工程可供水量取决于引水渠道的过水能力以及用户的要求等,具体计算采用倍比系数法。
⑶提水工程可供水量。提水工程可供水量不分大、中、小,一律采用毛灌溉定额乘以保灌面积,各保证率均有统一数据。
2.3需水量预测
中长期的需水量预测是结合流域的经济发展布局,主要指农村生活用水量、农业灌溉用水量、工业用水量、生态环境用水量。
⑴农村生活用水量。包括农村人、畜的总需水量,随着人民生活水平的提高和农村城市化倾向的发展,预计到2020年农村人民生活需水将达到145L/人.日。牲畜需水将达到50L/头.日。
⑵农业灌溉需水量。按占一补一的原则,流域内耕地面积在2010年现状基础上基本保持不变,由于灌区工程建设及节水改造工程实施,预计到2020年农田灌溉水有效利用系数提高到0.6。
⑶工业用水量。随着生产技术的提高,新设备、新工艺的实施,水的重复利用率不断提高,预计到2020年工业产值用水量将降至130元/万元。
⑷生态环境用水量。流域内凡有水电工程、拦河蓄水工程,下游会形成脱水段,应保证满足坝下最小生态生态环境用水量。
2.4水量平衡分析
根据用水结构和供水设施,并结合流域的经济发展布局和要求,经水量平衡计算,其成果如下表:
各主要流域不同水平年水量供需平衡表
表3-4-3 单位:万m
3
|
流域名称 |
水平年 |
需水量 |
可供水量 |
余缺水量 |
|
P=75% |
P=90% |
P=97% |
P=75% |
P=90% |
P=97% |
P=75% |
P=90% |
P=97% |
|
常溪 |
2010 |
982.63 |
1058.9 |
1064.99 |
1332.73 |
1227.21 |
1172.56 |
+350.1 |
+160.31 |
+107.57 |
|
2020 |
822.76 |
882.24 |
886.99 |
1332.73 |
1227.21 |
1172.56 |
+509.97 |
+344.97 |
+285.57 |
|
将溪 |
2010 |
845.09 |
910.07 |
962.05 |
1146.42 |
1097.63 |
1023.77 |
+301.33 |
+187.56 |
+61.72 |
|
2020 |
707.61 |
758.30 |
798.81 |
1146.42 |
1097.63 |
1023.77 |
+438.81 |
+339.33 |
+224.96 |
|
池湖溪 |
2010 |
2853.10 |
3392.33 |
3247.72 |
3875.8 |
3423.82 |
3188.05 |
+1022.7 |
+31.49 |
-59.67 |
|
2020 |
2386.34 |
2806.94 |
2694.14 |
3875.8 |
3423.82 |
3188.05 |
+1489.46 |
+616.88 |
+493.91 |
|
龙池溪 |
2010 |
1136.47 |
1224.56 |
1295.03 |
1552.91 |
1426.7 |
1293.44 |
+416.44 |
+202.14 |
-1.59 |
|
2020 |
969.24 |
1037.95 |
1092.91 |
1552.91 |
1426.7 |
1293.44 |
+583.67 |
+388.75 |
+200.53 |
|
安福口溪 |
2010 |
2748.47 |
2961.6 |
3131.96 |
3734.52 |
3315.06 |
2987.91 |
+986.05 |
+353.46 |
-144.05 |
|
2020 |
2294.93 |
2461.17 |
2594.05 |
3734.52 |
3315.06 |
2987.91 |
+1439.59 |
+853.89 |
+393.86 |
|
漠村溪 |
2010 |
787.32 |
848.53 |
897.31 |
1102.23 |
995.43 |
956.85 |
+314.91 |
+146.9 |
+59.54 |
|
2020 |
657.63 |
705.38 |
739.43 |
1102.23 |
995.43 |
956.85 |
+444.6 |
+290.05 |
+217.42 |
|
赖地溪 |
2010 |
401.83 |
432.91 |
457.78 |
537.64 |
489.78 |
453.60 |
+135.81 |
+56.87 |
-4.18 |
|
2020 |
337.48 |
361.72 |
381.12 |
537.64 |
489.78 |
453.60 |
+200.16 |
+128.06 |
+72.48 |
|
邓坊溪 |
2010 |
477.32 |
514.29 |
543.86 |
606.27 |
560.36 |
527.73 |
+128.95 |
+46.07 |
-16.13 |
|
2020 |
399.01 |
427.84 |
450.91 |
606.27 |
560.36 |
527.73 |
+207.26 |
+132.52 |
76.82 |
|
开善溪 |
2010 |
350.31 |
377.42 |
399.1 |
433.82 |
412.59 |
381.14 |
+83.51 |
+35.17 |
-17.96 |
|
2020 |
293.84 |
314.99 |
331.9 |
433.82 |
412.59 |
381.14 |
+139.98 |
+97.6 |
+49.24 |
|
城岚溪 |
2010 |
300.02 |
323.14 |
341.64 |
345.49 |
310.65 |
283.71 |
+45.47 |
+12.49 |
-61.78 |
|
2020 |
252.78 |
270.81 |
280.24 |
345.49 |
310.65 |
283.71 |
+92.71 |
+39.84. |
+3.47 |
|
西溪 |
2010 |
211.71 |
227.96 |
240.97 |
267.5 |
243.74 |
231.66 |
+55.79 |
+15.78 |
-9.31 |
|
2020 |
179.12 |
191.79 |
201.94 |
267.5 |
243.74 |
231.66 |
51.95 |
+15.78 |
+29.72 |
|
吴村溪 |
2010 |
163.7 |
179.56 |
189.84 |
221.82 |
210.5 |
186.31 |
58.12 |
30.94 |
-3.53 |
|
2020 |
136.61 |
149.64 |
157.66 |
221.82 |
210.5 |
186.31 |
85.21 |
60.86 |
28.65 |
#p#分页标题#e#
续上表
|
流域名称 |
水平年 |
需水量 |
可供水量 |
余缺水量 |
|
P=75% |
P=90% |
P=97% |
P=75% |
P=90% |
P=97% |
P=75% |
P=90% |
P=97% |
|
泰村溪 |
2010 |
119.85 |
129.01 |
136.35 |
158.63 |
145.79 |
131.27 |
38.78 |
16.78 |
-5.08 |
|
2020 |
103.32 |
110.47 |
116.19 |
158.63 |
145.79 |
131.27 |
55.31 |
35.32 |
15.08 |
|
常源溪 |
2010 |
255.66 |
275.39 |
291.17 |
297.16 |
271.58 |
253.44 |
+41.5 |
-3.81 |
-37.73 |
|
2020 |
214.1 |
229.49 |
241.8 |
297.16 |
271.58 |
253.44 |
+83.06 |
+42.09 |
+11.64 |
|
会石溪 |
2010 |
115.13 |
124.00 |
131.1 |
154.42 |
130.97 |
116.83 |
+39.29 |
+6.97 |
-14.27 |
|
2020 |
96.84 |
103.26 |
109.3 |
154.42 |
130.97 |
116.83 |
+57.57 |
+27.71 |
+7.53 |
|
楼杉溪 |
2010 |
269.21 |
290.03 |
306.7 |
325.46 |
292.3 |
263.77 |
+38.25 |
+2.27 |
-42.93 |
|
2020 |
225.56 |
241.8 |
254.8 |
325.46 |
292.3 |
263.77 |
+99.9 |
+50.5 |
+8.97 |
|
瓜溪 |
2010 |
100.25 |
108.1 |
114.25 |
129.25 |
115.46 |
108.21 |
+29.0 |
+7.36 |
-6.04 |
|
2020 |
84.24 |
90.36 |
95.21 |
129.25 |
115.46 |
108.21 |
+45.01 |
+25.1 |
+13.0 |
|
马嘶溪 |
2010 |
223.22 |
240.46 |
254.25 |
257.24 |
226.12 |
211.96 |
+34.02 |
-14.34 |
-42.29 |
|
2020 |
188.04 |
207.49 |
212.25 |
257.24 |
226.12 |
211.96 |
+69.2 |
24.63 |
-0.29 |
|
桃村溪 |
2010 |
127.76 |
137.63 |
145.52 |
153.26 |
131.24 |
126.35 |
+25.5 |
-6.39 |
-19.17 |
|
2020 |
107.26 |
114.95 |
121.11 |
153.26 |
131.24 |
126.35 |
+46.0 |
+16.29 |
+5.24 |
|
大南坑溪 |
2010 |
94.55 |
101.83 |
107.65 |
117.43 |
102.51 |
98.79 |
+22.88 |
+0.68 |
-8.86 |
|
2020 |
80.11 |
85.79 |
90.33 |
117.43 |
102.51 |
98.79 |
+37.32 |
+16.72 |
+8.46 |
|
横溪 |
2010 |
365.51 |
401.54 |
414.02 |
429.71 |
417.85 |
391.35 |
+64.2 |
+16.31 |
-22.67 |
|
2020 |
308.34 |
332.92 |
371.24 |
429.71 |
417.85 |
391.35 |
+121.37 |
+84.93 |
+20.11 |
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3水资源开发使用中存在的主要问题
从上表中可以看出,全县境内(含过境流量)多年平均地表水资源总量69.68亿立方米,年人均拥有水资源量41476立方米,属于水资源较为丰富区,根据现有供水设施可供水量与各行业需水量比较,总体水资源供水量可满足城乡居民生活、农业灌溉、工业等用水要求。但在整年中,汛期与非汛期的来水量差别较大,降水量主要集中在4-9月,占全年的70%-80% ,形成地表径流直接汇入下游的富屯溪。所以同样存在着资源性缺水、功能性缺水和时空分布不均等问题,因此每遇干旱枯水年份或枯水期,全县的生活、生产用水就显得紧张,水事纠纷时有发生。水资源的开发使用存在以下主要问题:
3.1 水资源浪费现象严重
我县存在用水结构不合理,浪费严重,用水效率低,效益较差,其浪费水资源表现在三个方面:一是农田灌溉方式较为落后,一直是采用大水漫灌,进入田间的水由于采用大水漫灌,造成一半渗漏、蒸发,真正被农作物利用的,只是灌溉总水量的1/3左右。二是工业用水重复利用率低;三是低廉的水价唤不起公众的节水自觉性,单位、家庭及公用场所普遍未使用节水用具,浪费水的现象十分普遍。
3.2水资源开发利用程度低
一是现有许多的水利工程配套还不完善,实际灌溉面积小于设计灌溉面积;二是我县的水利设施中有很大一部分蓄水工程、引水工程、提水工程是在六、七十年代修建的,已经逐步进入工程老化阶段,由于资金短缺的因素未能及时修复造成效益衰减;三是开发兴建水利工程时未能兼顾上下游的利益、做到一水多用,从而影响水资源的综合效益的发挥。
3.3 水污染日趋严重
近年来,随着地域经济的迅速发展和人口的不断增长,工业、畜牧业和生活废污水逐年增加,水污染造成水质恶化,大量的废污水没有经过处理就直接排入河道,使河道水污染明显加重,水质呈恶化趋势。
一是工业“三废”污染。2009年全县工业固体废物产生量21.94万t,工业固体废物综合利用量17.2万t,工业固体废物综合利用率78.37%,工业固体废物处置量4.7万t,工业固体废物排放量0.05万t。工业废水排放总量386.54万t,工业废水排放达标量379.35万t,达标率98.14%。工业废气排放总量1643342万标立方米。二是人畜粪便污水类污染。2009年末将乐总人口172461人46624户,其中乡村总人口145393人38952户。城区垃圾无害及粪便处理率达100%,但污水年排放量300万立方米,年处理量255万立方米。2009年全县饲养畜牧牛当年出栏1231头,期末存栏4329头;猪当年出栏94908头,期末存栏59561头;羊当年出栏6317头,期末存栏6493头;家禽当年出栏654824头,期末存栏327754头;家兔当年出栏36861头,期末存栏12330头。在农村有相当一部份的家畜粪便、废污水直接排溪河。三是农药化肥的污染。2009年各种农作物化肥使用量30619t;农药使用量425t。废污水的排放,农药化肥的大量使用,向溪河倾倒的土石、污物及洪涝漫过的厕所等溢出污染,使我县溪河水质污染日趋严重。
3.4 公众节水意识不强
一些单位和个人对节水的重要性、紧迫性缺乏清醒的认识,思想重视不够。多数人认为我县水资源丰富,没有充分重视节水问题,缺乏居安思危的意识,还没有形成全社会节水的良好风气。
4开发利用保护水资源对策
4.1合理开发利用水资源
以科学发展观的要求,依托今年出台的中央一号文件的精神,大兴水利建设的有利时机,一是对早期建设已老化的蓄水工程、引水工程、提水工程的等水利设施进行维护修复,发挥工程效益;二是应在有条件的地方修建一些必要的骨干工程,引蓄结合、中小结合、水电结合,一水多用,发挥水资源综合效益。
4.2加强水源地的保护
一是保护生态环境,提高水质质量。要采取行政的、经济的、法律的手段,坚决把破坏林木植被、矿山的无序开采势头制止住。要切实保护好溪河、渠道、库区等一重山的森林植被,及时把生态公益林尤其是水源涵养林划分出来,认真加以保护,逐步调整林种结构,积极开展封山育林育草,限量采伐林木,有计划地种植阔叶林,使之涵养水源,防止水土流失。二是加强水质监督,金溪水质达到Ⅱ类以内标准,必须对水库的泄流量进行有计划的控制,使金溪水流量2020年前不小于9m
3/s。合理控制高毒农药水田用药量,推广安全、高效、低毒、低残留农药和生物农药,改串灌为轮灌,合理施用化肥,推广根外追肥。三是依法治水管水。根据《水法》,加强水资源管理,实施取水许可制度,做到计划用水、节约用水,使水资源的开发利用沿着法制轨道健康发展。#p#分页标题#e#
4.3 控制水体污染
一是有效控制向大气中排放有增温效应的气体,降低大气容水能力,产生有效的降水。二是固体、液体污染源应在指定地点存放,防止下渗,尤其要保证人们饮用水的安全。三是工业应研究发展循环用水,一水多用和废水回收等技术,进一步提高将乐县工矿企业用水的重复利用率。四是要落实废污水处理技术。工矿企业要加强有废水处理,充分利用城区生活污水处理厂对城区生活污水的处理作用,实行达标排放和污染物排放总量控制。三是大力发展沼气,发动农户推广沼气,配合改良猪禽牧舍,减少家畜粪便等的污染,同时沼气又可以代替薪材,沼液沼渣还施各种农作物及经济林果。据测定,一个3至5口的家庭,建有一口6—8立方米的沼气池,每年可节约木柴2500至3500公斤,相当于保护5亩山林一年的生长量。
4.4 加强节水和水资源保护的宣传。
节约和保护水资源不仅是一个研究探索、不断实践的长期目标,更是一个用水观念日益提升,与时俱进,不断更新的过程。因此,要更加广泛向全社会宣传保护水资源的重要性和节约用水的重要意义和紧迫性,进一步提高全民的节水意识、水的忧患意识,树立正确的用水观念,掌握科学的节水、用水知识,让保护水资源,爱护水环境的观念进一步深入人心,走进千家万户,最大限度地调动全民参与节水和水资源保护的积极性,努力建设节水型社会。
参考文献
将乐县统计年鉴
福建省闽江富屯溪流域综合规划报告