卫宁平原地下水环境风险预测评价研究
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3.2 地表水开发利用现状

3.2.1 卫宁平原地表水资源特点

(1)地表水资源贫乏

卫宁平原地表水资源主要分布在黄河及其一级支流清水河沿岸。由于卫宁平原深居内陆,远离海洋,靠近沙漠,属半干旱气候,具有典型的大陆性季风气候和沙漠气候的特点。研究区当地地表水资源缺乏,地表水主要来源于大气降水,多年平均降水量仅138.0~353.5 mm,且时空分布不均,当地地表水资源总量约0.611亿m3。地表水资源的先天不足,加之相应的水利工程和设施建设及维护不够,地表水资源利用程度不高,导致卫宁平原是我国地表水资源极为贫乏的地区。

(2)自产地表水资源量大幅度减少

近年来,卫宁平原自产地表水资源量呈明显减少趋势。究其原因,除受气候因素大气降水减少影响外,主要是由于工农业迅速发展,人类活动影响加剧所致。山区人类活动主要包括水利工程的建设、小流域的综合治理及地下水的开采等,这些活动改变了流域的自然形态,增强了流域调蓄能力,改变了产、汇流规律,使流域入渗损失量及陆面的蒸散发量加大,从而导致地表产水量的减少。平原区人类活动主要是大规模开采地下水,造成地下水埋深增大,土壤包气带增厚,入渗损失增加,从而导致地表产水量的减少。

(3)径流年内年际丰枯变化大

卫宁平原径流的年内分配非常集中,70%~80%的径流集中在6~9月,而1月至翌年3月径流量仅占总量的20%左右,为枯水期,且许多小河断流。地表水资源量也具有年际之间变化大的特点,如2003年清水河径流量为1.738亿m3,而2009年仅有0.964亿m3

(4)水质污染日趋严重

清水河是宁夏直接进入黄河的最大支流,径流量自上而下逐渐增大,水质状况逐渐变差。由于流域内黄土层以下分布的第三系红岩、石膏地层的溶滤作用,清水河水质较差。年输盐量约70万t,河口含盐量很高,达490 g/L。同时清水河中上游地区水土流失严重,约每平方公里产生泥沙3.41 t。人为造成的地表水污染更为严重,水质综合评价为劣Ⅴ类。近年来由于沿河乡镇工业的兴起,清水河流域污染源仍在逐年增长,研究区中小企业普遍效益不佳,资金困难,设备更新缓慢,不少处理过的工业废水仍然不能达标排放。据估计每年排入清水河的无处理的工业及生活污水320万~390万t,入黄河口泉眼山监测断面主要超标污染物为硫酸盐、氯化物、化学需氧量等,枯水期的矿化度在8600~13800 mg/L之间,初次洪水矿化度高达13600 mg/L。近几年的统计资料显示,清水河流域水质污染有逐年加重的趋势。

研究区引黄灌区的各主要农田排退水沟现已逐渐变为所在地工业废水、居民生活污水、农村面源污水的主要纳污渠道,致使主要排退水沟的水质受到污染。主要超标污染物为5日生化需氧量、化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、挥发酚、总磷等。

3.2.2 卫宁平原地表水资源开发利用现状

(1)黄河过境水及其支流

黄河沿研究区西北侧自西南向东北流过,研究区内流程约106 km。根据黄河干流的监测资料,黄河多年平均径流量以1956~2000年45年系列计算,下河沿水文站实测入境水量306.8亿m3,石嘴山站出境水量281.2亿m3,进出境相差25.6亿m3。卫宁平原为宁夏主要引黄灌区,人工开挖的引黄干、支渠纵横交错,主要引水干渠有美利干渠、跃进渠(北干渠)、七星渠、羚羊角渠及羚羊寿渠,此外还有多条支、斗渠和毛渠,使研究区内渠系纵横交错,卫宁灌区多年平均总引水量12.32亿m3。各排水沟多年平均直接排入黄河水量7.52亿m3。研究区内干渠引黄河水量在研究区地表水资源的开发利用中占了很大比重,并且95%以上主要用于农业灌溉,每年只有几十万立方米分别用于无法集中供水的农村的人畜用水和工业用水。

表3-1 2000~2011年卫宁平原地表水资源变化量

清水河发源于六盘山,海拔2489 m,在中卫的泉眼山西侧注入黄河,长303 km,河口海拔1190 m,河道平均比降1.49‰,年平均径流量1.65亿m3,蕴藏着巨大的水能资源,故清水河干流及其支流修建了许多水库,发挥防洪、灌溉、旅游、拦泥、供水等功能,研究区内的长山头水库就是清水河下游的一座大型水库,控制流域面积14174 km2,占全流域面积的97.9%,几乎控制了流域的全部水沙。该工程自1960年8月建成投入运用以来,由于库区淤积严重,已连续加高了4次,坝高由初建时的26.5 m加高至34.5 m,库容由0.86亿m3增至3.05亿m3。水库平日不蓄水,只滞洪拦泥,是一座大型拦泥库。而沙坡头的沙沟水库则是一处饮用水源工程。

(2)灌溉回归水

为保证可持续发展,达到研究区引黄灌区总体脱盐的需要,开挖排水沟是实现研究区总体脱盐的重要工程措施,对长期的脱盐状态也起到了积极的作用。近年来,研究区内排水沟排泄灌溉回归水约为7.507亿m3。在用水紧张时,从排水沟抽取回归水进行农田灌溉,可以充分利用灌溉回归水资源。

(3)再生水利用现状

研究区现有两座污水处理厂,包括中卫市污水处理厂和中宁县污水处理厂。其中,中卫市污水处理厂位于市区东部迎宾大道与中央大道的交汇处东北角,服务范围20 km2,设计处理能力4万m3/d,实际处理量3万m3/d,主要处理城市生活污水及部分工业废水,城市集污污水处理量528万m3/a,经处理后,再生水水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB181918—2002)二级标准,其处理达标的水排入第四排水沟,由第四排水沟汇入黄河。

中卫市中水厂位于中卫市污水处理厂的东侧,设计处理能力3万m3/d,生产的中水通过14.2 km的中水供水管道输给用户。生产的中水满足《城市污水再生利用 环境景观用水水质》(GB/T18921—2002)和《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T18920—2002)的要求。据相关资料统计,每年有200万m3的中水用于城市景观水系补水,50万m3用于中卫市城市绿化、道路洒水。

中宁县污水处理厂位于城区的东北角,鸣雁路东侧,北河子南岸,服务范围6.8 km2,设计处理能力1.5万m3/d。目前,处理达标的排水通过北河子直接排入黄河。