1、 山西太原市水资源合理开发利用对策研究摘要：水资源的紧缺是制约太原市可持续发展的最大“瓶颈”。本文对太原市水资源的基本数据进行整理，从工业用水、农业用水和居民生活用水三个方面对太原市的水资源需求状况进行了分析，并且结合太原市各区县的地表水资源和地下水资源开采状况，以及对引进外来水资源，特别引黄入晋工程对太原市的影响等方面，讨论了太原市目前的水资源供需矛盾，得出了太原市的水资源的紧缺现状。还分析了太原市目前的水资源利用状况以及在开发过程中出现的问题，并通过借鉴周边地区的水资源开发利用状况，结合自己的一些思考，提出了关于太原市水资源综合开发利用以及水资源保护方面的一些个人意见。 关键词：水资源；开
2、发利用；供需状况；太原市Taiyuan City, the rational development of water resources CountermeasuresAbstract: Water scarcity has become the biggest “bottleneck“. This paper have organized the basic data of the water resources and analyzed from three aspects of industrial water, agricultural water and living water
3、demand of the situation in Taiyuan city. We also analyzed the mining situation of the surface water and groundwater resources of each district and county of Taiyuan City and discussed the impact of foreign water resources for socio-economic development in Taiyuan City. So we obtained the current sit
4、uation of water scarcity in Taiyuan. The paper also analyzed the current water use situation in Taiyuan City, as well as problems in the development process. Draw a number of recommendations on the comprehensive development and utilization of water resources and water conservation in Taiyuan City.Ke
5、y words: Water source; Utilization; Supply and demand ; Taiyuan City目录摘 要1Abstract11 绪论22 太原市水资源状况与供需分析32.1 太原市基本概况32.2 太原市的水资源状况32.3 太原市的用水状况分析42.4 太原市各区县的水资源开采量和耗水量52.4.1 太原市各区县水资源开采量52.4.2 太原市各区县水资源耗水量汇总分析63 太原市水资源开发利用现状以及存在的问题73.1 太原市水资源总量不足，人均水资源量远低于全国平均水平73.2 水资源污染问题突出，污水处理的力度不够73.3 水资源利用方式粗放，
6、水利设施老化现象严重83.4 水资源的管理体制有待于进一步健全84 关于太原市水资源合理开发利用的建议94.1 高效利用太原市本地水资源，积极引进外来水源94.2 加快污水处理设施建设，提升水质104.3 加强太原市水源地的保护104.4 加强水资源的统一管理，严格执行既定的治水方针10参考文献11致谢1201 绪论水是生命之源，是人类生存和繁衍不可缺少的一种重要资源。水源也是一个城市得以形成和发展的重要影响因素，世界上数量众多的城市都依河而建。农业的发展的离不开水源的灌溉，工业的发展离不开水分的支持，旅游业的开发也有无数景点因水而闻名天下。二十一世纪以来，随着工业的不断发展，人类对水资源的各
7、种破坏作用开始凸显，水污染、水资源短缺、水质恶化等等一系列问题进入人们的脑海，随着问题的严重程度逐渐增加，越来越多的人开始关注水资源问题，然而，各种工厂对水资源的污染依然屡见不鲜，农业依然在消耗着数量众多的水资源，生活中浪费水资源的现象依然存在。水资源问题将成为全球发展的最大制约因素。我国的淡水资源总量较多，但人均很少。全球 153 个国家，我国排名第 121 位。除此之外，我国还存在着水资源时空分布不均衡、水污染严重、水质性缺水问题突出、人们节水意识不强等一系列问题。面对这些严峻的问题与挑战，我国将实行最为严格的水资源管理制度，我国将建立和健全流域和区域相互结合、城市和农村相互统筹、开发利用
8、和节约保护相互协调的水资源管理体制，要规划和制定关于水资源管理的“三道红线” ，用这些具体措施来应对我国目前非常严峻的水资源形势，以确保我国社会和经济的全面协调与可持续发展。我国水资源分布有南多北少，东多西少的特点。山西是我国北方中部的能源大省，水资源问题更为严峻。山西省水利厅明确提出：要利用 5-10 年的时间，在山西全省建立一个稳定可靠、结构合理、配置高效的供水网络，即山西大水网的建设。山西大水网是以纵贯山西省南北的黄河北干流和汾河两条天然河道为主线，以建设覆盖全省六大盆地和主要经济中心区的十大骨干供水系统为骨架，通过连通工程建设，将黄河、汾河、沁河、桑干河、滹沱河、漳河这六大河流以及各河
9、流上的大中型水库相连通，实现“两纵十横、六河连通，纵贯南北、横跨东西，多源互补、保障应急，丰枯调剂、促进发展”的工程体系。在山西大水网的建设中，太原市作为山西省的省会城市，是山西省的经济、政治、文化中心，也是山西省人口最多的城市，水利建设必然成为太原市的重要工作之一。本文将对太原市现有水资源状况做详细的统计汇总，通过各种数据分析太原市现有水资源的需求利用状况，指出太原市现在的水资源利用状况中存在的不合理现象与问题，并对太原市周边地区的水资源状况作简要的分析，来对太原市引用外来水源的1可行性进行分析，对该地区的水资源长远规划提出自己的意见和建议，为太原市的水资源合理开发和综合利用以及有效的保护提
10、供较为可靠的科学依据，而且力求对政府制定的水资源的分配与管理的方针和政策具有一定的指导作用。同时，太原市水资源的合理开发利用与对策对华北地区、西北地区的大城市水资源开发利用和解决这些地区的水资源短缺问题具有一定的借鉴意义。因此，本文的研究成果对其它类似地区也有一定的类比和参考价值。2 太原市水资源状况及供需分析2.1 太原市基本概况太原市是国家重要的能源开发基地和钢铁基地，是山西省的省会城市。太原市位于山西省的中部，地处太原盆地的北端，西侧、北侧、东侧三面环山，中部和南部地区为汾河河谷平原。汾河作为黄河的第二大支流，在太原市从北向南流过太原市区全境，蜿蜒 100km。太原市地处大陆内部，距离海
11、洋遥远，气候类型为温带大陆性季风气候，年平均气温 9.5。一月份最冷，多年平均气温-6.8；七月份最热，多年平均气温 23.5。降水较少，年平均降雨量 467.1mm。太原市占地面积 6988km2，总人口420 万（2011） ，是山西省的政治、经济、文化、教育、科技、交通、信息中心，是以煤炭、化工、冶金、机械为支柱，以输出能源、原材料、矿山机械产品为主要特征的全国重要的能源化工城市，2011 年被列为国家历史文化名城。2.2 太原市的水资源状况根据多年的水文资料统计计算，太原市的多年平均降水量为467.1 mm，多年平均水资源总量为4.9410 8m3，其中地表水资源2.3510 8m3，
12、地下水资源4.1610 8m3，地表水与地下水的重复量为1.5710 8m3。水资源可利用量为4.3110 8m3，可利用率为87。人均占有水资源量为118 m 3，仅为全省人均占有量的 46%，因此，太原市的用水严重依赖过境河流水，是一个水资源严重短缺的城市 1。太原市的境内的过境河流可以分为两大流域：汾河主干河流的一部分及其部分支流属于黄河流域，共有45条支流；包括温川河、乌河在内的一些河流属于海河流域，共有7条支流。这些河流主要的补给类型为大气降水补给，结合太原地区雨热同期的气候特点，这些河流体现出非常明显的季节性的流量变化；再加上一些气候变化的因素，这些河流还体现出一定的年际变化。虽2
13、然支流众多，但是可以利用的河水较少。目前主要被地区开发利用的河流主要为汾河，在汾河（太原段）修建了汾河水库和汾河二库，汾河三库也在积极建设之中。汾河水库位于山西省太原市娄烦县境内，南北长约15km，东西宽约 5km，总面积32km 2，最高水线海拔1131.4m。汾河水库的控制流域面积约为 5268km2总库容710 8m3，设计洪水流量3670m 3s，设计灌溉面积995km 2。该库区主要为太原市提供城市居民生活用水和太原市工业用水，同时也为太原市和晋中市的部分农村地区提供农业灌溉用水。同时也是娄烦县水产养殖的重要基地和本地区发展旅游业的重要资源。汾河二库作为汾河水库的后备水库，其主要功能
14、是为太原市起到防洪作用，同时也肩负着太原市城市供水，农业灌溉和水力发电的作用，其综合利用效率较高。汾河三库目前处于准备建设阶段，将在一定程度上缓解太原市水资源紧张的状况。因此，汾河是目前太原市开发利用较为充分的河流，而其它的河流在目前的开发利用状况较为不足，其中的大部分河流都是作为太原市污水排放通道而存在的，有清水流量的河流很少，这部分河流有非常巨大的开发利用空间。太原市的地下水资源主要有碳酸盐岩岩溶裂隙水、松散岩类孔隙水和碎屑岩及变质岩类基岩裂隙水，其中的碳酸盐岩岩溶裂隙水为本地区最主要的地下水资源，广泛分布于太原市东、西山等地区；松散岩类孔隙水也比较多，主要位于太原盆地以及汾河谷地断裂带上
15、；碎屑岩以及变质岩类基岩裂隙水分布较少。太原市的地下水资源利用分区主要有一般山丘区、岩溶山区和山间盆地区。山丘区主要有滹沱河区、卫河区、汾河区等；岩溶山区主要有兰村泉域、晋祠泉域；山间盆地即为太原盆地。地下水是太原市的城市饮用水源，也是太原市的工农业和城市生活用水的重要来源。每年对太原市地下水源的开采量十分巨大，在许多地区出现了非常严重的超采现象，也因此带来了许多其他的次生灾害，比如地面塌陷，地下漏斗等灾害 2。由此可见，合理的规划和开发利用地下水资源是一项非常艰巨的任务，在开发的过程中一定应该坚持适度原则，科学有度的进行地下水资源的开发与利用。2.3 太原市的用水状况分析太原市的用水状况按照
16、部门进行分类，可以归为以下三类：第一类为农业用水，包括农、林、牧、渔等相关产业；第二类为工业用水，其中包括冶金、化工等需水量较大的行业，也包括需水量相对较少的机械制造业等；第三类为居民生活用水，包括城镇居民生活用水和农村居民生活用水。见表 1 3：3表 1：太原市 2000 年2007 年三大部门用水状况表 单位：亿 m3Tab.1： Taiyuan City water demand position (2000-2007)年份 农业用水量 工业用水量 生活用水量 总用水量2000 1.4082 2.0372 1.9520 5.39742001 1.4106 2.0531 2.0169 5.
17、48062002 1.4257 2.0972 2.0885 5.61142003 1.4981 2.0861 2.1045 5.68872004 1.4744 2.0945 2.2218 5.79072005 1.3685 2.1980 2.1526 5.71912006 1.3141 2.2819 2.1406 5.73662007 1.2282 2.3060 2.2857 5.8200多年平均 1.3910 2.1443 2.1203 5.6556从以上的数据分析中我们可以得出：太原市的水资源需求量十分巨大，常年维持在一个比较高的需求水平，并且总需水量有逐年增加的趋势，未来的太原市水资源的
18、需求将会更多。在水资源的部门需求结构中，工业的需水量占到总需水量的 38%，居民生活用水的需水量占总需水量的 37%，农业的需水量占到总需水量的 25%。农业需水量有逐年下降的趋势，工业和居民生活用水有逐渐增加的趋势。居民生活用水量的增加一定程度可以反映人们生活水平的提高，但也需要考虑太原市人口增长的情况。而工业需水量的增加需要结合企业规模的扩大状况、工业产值的提升状况和节水技术的提高水平进行综合分析。2.4 太原市各区县的水资源开采量和耗水量2.4.1 太原市各区县水资源开采量太原市各地区的水资源开采状况具有非常明显的区域性差异，这与太原市各地区的水资源分布状况有直接的关系。但有一个共同的现
19、象是太原市各区县的水资源开采量都十分巨大，一定程度上出现了超采现象，这种现象在部分区县十分严重，可以说影响到了区域的水资源的可持续发展。太原市下设六区（小店区、迎泽区、杏花岭区、尖草坪区、万柏林区、晋源区） 、一市（古交市） 、三县（清徐县、阳曲县、娄烦县）和两个开发区。因两个开发区为太原市新建的区域，资料暂缺，故只对太原市六区、一市、三县的水资源开采状况进行数据整理分析 3：4表 2：太原市 2000 年各县区水资源取水量表 单位：万 m3Tab.2：Taiyuan around the water resources in water scale(2000)分区 地表水 地下水 合计小店区
20、 4991 4351.2 4850.3迎泽区 311.2 5466.2 5777.4杏花岭区 16.2 4823.1 4839.3尖草坪区 621.1 9784.2 10405.3万柏林区 165.3 7620.6 7785.9晋源区 3302.1 5910.0 9212.1古交市 92.3 1719.6 1811.9清徐县 1977.4 4403.4 6380.8阳曲县 127.0 437.7 564.7娄烦县 94.8 1330.3 1425.1合计 7206.5 45846.3 53052.8以上数据可以得出：太原市各区县水资源取水量中，地下水的开采数量远远大于地表水的开采量，杏花岭区甚
21、至出现了地表水只占总开采量的 0.33%的情况。由此可以看出太原市地表水资源的缺乏和地下水资源的开采严重程度。2.4.2 太原市各区县耗水量汇总分析太原市的总耗水量大，耗水量的区域差异较为明显，各区域的耗水结构也有很大差异。在人口密集的区县，耗水大户主要为城市居民生活用水；而在一些工业大区，比如尖草坪区，太原重型钢铁生产基地和江阳化工厂等需水量大的重工业较多，其工业耗水量最为突出。这种现象在煤炭工业发展的晋源区也较为明显；而在太原市区周边的一些县区，耗水量主要以农业生产用水为主，比如清徐县。见表 3 3：表 3：太原市 2000 年各行政分区耗水量表Tab.3：Taiyuan City, th
22、e amount of water around the table(2000)行政分区 耗水量（m 3/a） 所占百分比（%）小店区 2655 9.5迎泽区 1800 6.4杏花岭区 1454 5.2尖草坪区 4516 16.2万柏林区 3420 12.2晋源区 6866 24.5古交市 978 3.5清徐县 5128 18.3阳曲县 461 1.7娄烦县 708 2.55合计 27986 100根据这十个行政区的耗水量进行分析，可以得出：晋源区的耗水量居于各区县之首，总量达到 6.87107m3，占到全市耗水量的 24.5%。阳曲县的耗水量最少，为4.61106 m3，占全市的耗水量的 1
23、.7%。3 太原市水资源开发利用现状以及存在的问题对于太原市水资源的开发利用现状及问题研究，不仅仅需要去研究水资源本身的状况，还需要去考虑水资源与其他资源的相互关系，特别是在山西这样的能源大省，必须去考虑水资源的开发利用与煤炭资源开采的关系。除此之外，还应该去考虑污水的处理以及水污染的防治问题、单位用水量的产值、用水量和国民经济与社会发展的关系等等问题。3.1 太原市水资源总量不足，人均水资源量远远低于全国平均水平统计数据显示：太原市的水资源总量仅为 4.94108m3。人均水资源量为全省平均水平的 46%。由此可见，太原市水资源短缺的严重程度。这样的一个水资源短缺情况，成为了太原市社会经济发
24、展的瓶颈。更为严重的情况是，太原市的水资源总量还在不断地减少。随着气候的变化和用水量的增大，汾河河道萎缩明显，曾经“一条大河波浪宽”的现象一去不复返；在太原境内的三十多条汾河支流河道绝大多数已经干涸；影响着太原市水资源总量减少还有一个很重要的因素就是大规模的开矿。开矿导致太原市地下出现了大量的采空区，这些采空区使得地表河流渗透现象非常严重，导致大量的地表河流断流和干涸。数据显示，在 1984 年，太原市第一次水资源评价时，河川径流水资源总量为 3.04108m3，2006 年再次评价时，水资源总量为 2.06108m3，平均减幅为 32.2%。自然因素是一方面，但决定性因素一定是人为因素。城市
25、的发展与扩张，人口的不断增加，矿产资源开发的加剧，工农业用水的不断增加，人们生活中的浪费水资源的现象层出不穷。3.2 水资源污染问题突出，污水处理的力度不够太原市是全国水资源污染最为严重的城市之一。统计数据显示：太原市年排放污废水总量达到 2.4108m3，平均每天的污水排放量为 6.6105m34。这些污废水中的绝大部分都未经处理便直接排入沟渠，最终汇入汾河，对地表水和地下水再次造成了严重6污染。在汾河两岸的农田，引汾河水进行农业灌溉基本上等同于引污灌溉。太原市境内的河流流程短、径流量小、河水的自净能力非常有限，因此在太原市发展人工污水净化工程非常有必要。污水净化可以有效地解决水污染问题，还
26、可以在一定程度上帮助缓解太原市水资源短缺的问题。但是太原市目前的污水处理能力根本不足以处理太原市每日的污水排放量。太原市的城市污水日排放量 4.1105m3，而实际的日处理量只有 1.35105m3，其处理率仅为 33，也就是说太原市有约 2/3 的生活污水未经污水处理就直接排放；而在工业方面，太原市的工业污水、废水排放总量为2.6105m3，80 以上的工业废水超标未做处理而排放。太原市目前有四座污水处理厂：杨家堡污水处理厂、殷家堡污水处理厂、北郊污水处理厂和河西北中部污水处理厂。还有 3 座具有城市污水处理功能的企管污水处理厂：太钢污水处理厂、化工南堰污水处理厂、古交中心污水处理厂。其中，
27、太钢污水处理厂具备一定的污水处理回环使用能力。3.3 水资源利用方式粗放，水利设施老化现象严重太原市的水资源利用方式在各个经济部门有较大差异，但总体上存在着一定程度的粗放利用状况。这种现象非常明显的体现在农业生产领域。据统计，太原市的农业灌溉用水有效利用率为 4050，灌溉方式主要以大水漫灌为主，喷灌技术利用较少。而在工业用水方面的情况相对较好：太原市 2010 年万元 GDP 用水量仅为 48 m3，这一数值仅为山西省平均水平的 15%，也是同时期全国平均水平的 11%。这样的利用效率与我国北京、天津等地区的水平大致相当 5。太原市的城市供水及农田水利工程设施修建年代较为久远，存在着一定程度的设施老化、效益低下的问题。部分城市供水管道老化现象严重，有一定的漏水、滴水现象。农村的农田水利工程建设力度不大，先前修建的农田水利工程由于长期闲置不用，破损严重，导致效益低下，对较大自然灾害的抵挡能力不足。配套的工程保安、维修任务艰巨，水利基础设施巩固改造任务十分繁重。同时，还存在着设施科技含量低和管理基础差的问题，太原水利的科技含量贡献效率较低。许多先进的水利科技理念转化为实际行动的效率未引起高度重视。在水利建设的指导思想上，依然存在着重建设，轻管理等现象 6。3.4 水资源的管理体制有待于进一步健全
