煤炭礦區水資源承載力定量研究的推廣應用

摘 要：以永隴礦區為例，對礦區水資源承載力定量評價方法—供需平衡法進行了推廣應用。計算結果表明，永隴礦區水資源承載力能夠滿足礦區開發需要，礦區廢水回用對提高水資源承載力具有重要的作用。表明該方法對于礦區水資源承載力定量化研究有著積極的意義。并提出在后續應用中注意的問題及解決方法。

關鍵詞：礦區；水資源承載力定量研究；推廣應用

水資源承載力分析是制定礦區合理發展目標的基礎，是礦區規劃方案能否順利實施的重要判據之一[1，2]。目前，水資源承載力評價尚沒有統一的方法，但可大致分為綜合評價法[3～7]和供需平衡法。通過分析各種方法在煤炭礦區規劃環評中的適用性，認為供需平衡法直觀、明了、數據易于獲取，比較符合礦區實際，適用性較強[8]。在此基礎上，筆者在主持、參與了大量煤炭礦區總體開發規劃環境影響評價報告書的基礎上，對水資源供需平衡法的通用模式進行了調整，提出了適合煤炭礦區水資源承載力的評價模型。

1 煤炭礦區水資源供需平衡法的一般性內容及程序

煤炭礦區水資源承載力供需平衡法的一般性內容和程序如下所述：

首先，計算礦區水資源總量W1，其計算式如下：

W1=WS+WG-WR+WT （1）

式中：WS為礦區內的地表水可利用資源量；WG為地下水可利用資源量；WR為地表水與地下水重復計算的水資源量；WT為跨流域調入評價區內的水資源量。

其次，明確評價范圍內工農業發展及生態系統的需水量W2，其計算式為：

W2= WF+WA+WI+ WE+ WQ （2）

式中：WF為生活需水量；WA為評價區內的農業需水量；WI為工業需水量；WE為生態需水量；WQ為其他需水量。

第三，應根據礦區特點確定其規劃需水量，具體計算式為：

W3=WM+WO-WR （3）

式中：WM為礦區各煤礦工業場地內煤炭開采、洗選等活動的需水量；WO為礦區內規劃的火電、煤化工等下游產業的需水量；WR為礦區范圍內可循環利用的水資源量，主要是礦井涌水的回用量。

最后，計算水資源供需平衡指數I=（W1-W2）/ W3 （4）

在明確上述各水資源供需指標的基礎上，預測水平年評價區水資源的可利用數與開發需求數的比值，若I<1.2時區域水資源承載能力不足，若I在1.2～1.5之間區域水資源可以承載，若I >1.5時水資源承載能力較高。

2 水資源供需平衡法的推廣應用

永隴礦區屬于國家規劃的13個煤炭規劃基地中黃隴基地的主力礦區之一，屬于未開發礦區，經濟發展相對落后。選取永隴礦區作為推廣對象，對于今后煤炭礦區開展水資源承載力的評估具有一定的借鑒意義。

2.1 區域水資源情況

永隴礦區所在地行政區劃屬于陜西省咸陽市和寶雞市，總體規劃總面積為1770km2，共劃分為規劃實施區（11個井田，544.4km2）、地方煤礦整合區、勘查區和城市規劃區。根據《根據《寶雞市水資源調查評價報告》和《咸陽市水資源開發利用規劃》，麟游區水資源總量為12338.37萬m3，見表1[9]。

表1 礦區水資源總量

2.2 規劃實施區不同水平年“三生”用水量情況

規劃實施區2010年和2015年“三生”用水量預測見表2。規劃實施區是礦區規劃項目的實施區域，因此水資源承載力分析以該區域為主。

表2 規劃實施區“三”生用水情況預測表

注：① 根據《陜西省用水定額》確定各水平年城鎮人口、農業人口、牲畜、農田需水定額；②《咸陽市國民經濟十一五規劃》提出十一五期間人口增長率為5.5‰，2010年工業產值年均增加11.9%；《咸陽市十一五水利發展規劃》、《咸陽市發展循環經濟十一五規劃》提出2010年工業萬元產值取水量比現狀下降10%以上，平均在30立方米左右，2015年工業用水量按此比例外推取得；③《寶雞市和麟游縣國民經濟和社會發展第十一個五年計劃》，麟游縣十一五期間人口增長率為6‰，工業產值年均增長20%。寶雞市工業萬元產值耗水量由2001年的79.7m3/萬元降至2006年的70m3/萬元，年均下降12.5%；④ 其它用水按照生活、農業和工業用水量的2%計算。⑤生態需水量取多年流域平均流量的60%。

2.3 礦區開發需水量

依據礦區規劃方案及礦井建設時序，礦區規劃項目需水量預測見表3。

表3 礦區需水量估算表（萬m3/a）

2.4 評價區水資源承載力分析

水資源承載力采用區域供需平衡法，即預測水平年水資源的可利用數與開發需求數的比值，其比值小于1.2時區域水資源承載能力不足，比值在1.2～1.5之間區域水資源可以承載，大于1.5時水資源承載能力較高。

區域需水量和區域水資源量供需平衡分析見表4。

表4 區域供需水平衡表

從表4可以看出：從取用區域水資源量的角度出發，從取用區域水資源量的角度出發，2015年時礦區開發不需取用新鮮水，區域剩余水資源滿足礦區開發需要。

3 存在問題

通過礦區水資源供需平衡法評價方法在永隴礦區的推廣應用，計算結果與礦區實際情況基本吻合，表明該方法對于礦區水資源承載力的定量評價有積極的借鑒意義。但在實際應用過程中，仍要注意以下問題：

（1）煤炭礦區范圍廣，自然條件差異大，規劃側重點也不盡相同

在開展煤炭礦區的水資源承載力評價時，應結合礦區自身特點，對水資源供需平衡法進行必要的補充和修正，特別應根據所在區域特點對相關水資源供需指標進行調整并精確計算，從而為礦區開發規劃提供科學的指導。

（2）合理確定區域的水資源量和“三生”用水量

區域水資源調查報告為區域水資源量和“三生”用水量的確定提供了合理的依據，但在基礎資料缺乏的情況下，需要借鑒和查閱大量資料為區域水資源量的計算提供基礎數據。

參考文獻：

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