（环境工程专业论文）渭河纳污能力及排放总量控制研究.pdf

摘要 渭河是黄河的第一大支流，流经甘肃、宁夏、陕西3 省( 区) ，在陕西省潼关县注 入黄河。渭河流域尤其是关中地区已建成门类比较齐全的工业体系，但因不少行业或企 业属高耗水、重污染行业，大量废污水进入河道，对当地水环境造成严重的污染，治理 水污染问题刻不容缓。 本研究通过对渭河流域水资源利用状况、污水及污染物排放情况、河道及有关地区 地下水水质现状的调查评价，剖析存在的主要水环境阿题，综合分析选用水体纳污能力 计算模型，根据不同的水功能区和经济技术条件，制定出主要污染物总量控制方案，结 合流域社会发展状况和水资源保护要求，提出实现该方案的主要对策和措施。 研究表明，渭河干流在满足不同水功能区要求的前提下，实际可利用的纳污能力 c o d 为5 2 7 万妇、氨氮为1 9 6 7 以。通过总量控制污染物削减可达性分析认为，对c o d 的治理要实行工业废水达标排放和达到国家要求的城市污水集中处理率，对氨氮治理要 采取中水利用、污水资源化，加强回收利用。本研究探索从流域水体纳污能力和污染物 总量控制方面总体上实现对水环境的保护和管理。 关键词：水环境水功能区纳污能力总量控制 a b s t r a c t t h ew e i h e r i v e r , w h i c hp a s s e st h r o u g h g a n s u p r o v i n c e ，n i n g x i a h u i a u t o n o m o u sr e g i o n 。s h a n x ip r o v i n c ea n dj o i n st h ey e l l o wr i v e ra tt o n g g u a n c o u n t r yi ns h a n x ip r o y i n c ei st h em a j o rt r i b u t a r yo f t h ey e l l o wr i v e r i nt h ew e i h e b a s i n ，e s p e c i a l l yt h eg u a n z h o n gb a s i n ，i n d u s t r i a ls y s t e mi n v a r i o u sc a t e g o r i e sh a s b e e n f o u n d e d ，t h e r e f o r e ，l a r g e a m o u n to f p o l l u t e d w a t e r c o m i n g f r o m m a n y h i g h w a t e r - c o n s u m p t i o na n dh e a v i l yp o l l u t e dt r a d e sa n de n t e r p r i s e sf l o w si n t o t h e r i v e rc h a n n e la n d p o l l u t e st h ei o c a lw a t e re n v i r o n m e n ts e r i o u s l y i t so fg r e a tu 唱e n c y f o ru st ob r i n gt h ew a t e rc o n t a m i n a t i o np r o b l e mu n d e rc o n t r 0 1 b y m e a n so f s u r v e y i n g o nt h ew a t e rr e s o u r c e su t i l i z i n gs t a t ei nt h ew c i h eb a s i n ， t h ed r a i ns i t u a t i o no fs e w a g ea n dp o l l u t a n t ，a n dp r e s e n ts i t u a t i o no fg r o u n d w a t e r q u a l i t yi np a r t so f r i v e rc h a n n e l ，t h er e s e a r c ha n a l y s e st h em a i nw a t e re n v i r o n m e n t p r o b l e mi ne x i s t e n c e ，c h o o s e st h ep a t t e r nw h i c hc a nc a l c u l a t ew a t e re n v i r o n m e n t b e a r i n gc a p a c i t y ，d r a w su p t h es c h e m ef o rd e c r e a s i n gt o t a la m o u n to fw a t e rp o l l u t i o n o nt h eb a s i so fd i f i e r e n tw a t e rf u n c t i o nz o n ea n de c o n o m ys t a t ea n dt e c h n i c a lf a c i l i t i e s ， a n dp r o p o s e st h et a c t i c sa n ds t e pf o rt h es a k eo ft h es c h e m ec o n s i d e r i n gs o e i a i d e v e l o p m e n t i nt h er i v e rb a s i na n dw a t e re n v i r o n m e n t p r o t e c t i o n t h er e s e a r c hi n d i e a t e st h a tt h ec o da n da m m o n i a n i t r o g e n su t i l i z a b l eb e a r i n g c a p a c i t yo ft h ew j i h er i v e ri n f a c ta r e5 2 7 0 0 t aa n dl9 6 7 t au n d e rt h ec o n d i t i o n w h i c ht h ew e i h er i v e rs a t i s f i e st h ed i f i e r e n tw a t e rf u n c t i o nz o n e s b ya n a l y z i n gt h e d e c r e a s e de x t e n to f p o l l u t a n ta m o u n t c o n t r 0 1 it h i n kt h a tt h ed i s p o s i t i o ns t e po fc o d i st h a ti n d u s t r i a lp o l l u t e dw a t e rs h o u l dr e a c ht h es t a n d a r dw h e ni ti sd r a i n e da n di t s h o u l dr e a c ht h ec o n c e n t r a t i o nd i s p o s i t i o nr a t eo ft h ec i t yp o l l u t e dw a t e rw h i c ho u r c o u n t r ya s k sf o r a n dt od i s p o s ea l t n l l o n i an i t r o g e n ，w es h o u l du t i l i z et h ew a t e r d i s p o s e d m a k et h ep o l l u t e dw a t e ri n t or e s o u r c ea n ds t r e n g t h e nr e u s e t h er e s e a r c h m a k a s p r o t e c t i o na n d a d m i n i s t r a t i o no f t h ew a t e re n v i r o n m e n tc o m et r u eb y a n a l y z i n g t h eb e a r i n gc a p a c i t ya n d p o l l u t a n ta m o u n t c o n t r o lo ft h er i v e rb a s i n k e yw o r d s ：w a t e re n v i r o n m e n t ，w a t e rf u n c t i o n z o n e ，b e a r i n gc a p a c i t y , p o l l u t a n ta m o u n tc o n t r o l 月i j 吾 渭河是黄河的第一大支流，中下游流经富饶的关中平原，干流沿岸大中城市林 立，工业集中，农业发达，旅游资源丰富，是国家重点经济建设地区之一，也是我国大 西北的前沿，具有呈东启西的经济、战略地位。当前，渭河流域存在水资源短缺、水污 染严重等问题，已制约了流域经济社会的发展，日益受到各级领导部门和有关专家的关 注。水利部对此高度重视，于2 0 0 1 年1 2 月和2 0 0 2 年3 月分别发文要求，抓紧开展渭 河流综合治理规划工作，重点解决水资源短缺、水污染、水土流失和防洪问题。渭河 纳污能力及排放总量控制研究是渭河流域近期重点治理规划中水资源保护规划的 一项重要内容。 为确保研究工作的顺利进行，本人与黄河流域水资源保护局渭河水资源保护规划编 制组一道经过大量前期调研、资料收集及分析研究工作，于2 0 0 2 年初完成了渭河流 域水资源保护存在的主要问题和对策。在此基础上，经本人综合分析整理完成渭河 纳污能力及排放总量控制研究初稿，并且在征求有关领导、专家和省( 区) 意见的基 础上进行了修改完善。 本次渭河纳污能力及排放总量控制研究工作，在搜集、整理、分析渭河流域自 然环境、社会经济、水资源开发利用和水污染现状等资料的基础上，按照水质水量并重， 河流上下游、左右岸兼顾，流域、区域相结合的原则，以水功能区划为基础，水质保护 为目标，水体纳污能力为依据，污染物入河总量控制为核心，统筹规划，以实现流域水 资源永续利用，促进和保障社会经济可持续发展。 第一章绪论 1 1 研究目的和意义 水是人类生存的生命线，是经济发展和社会进步的生命线，是实现可持续发展的重 要物质基础。作为人类生存、社会经济发展线的水资源，渭河流域十分短缺，供需矛盾 突出。随着流域社会经济的迅速发展，水资源开发利用量不断增大，废污水排放量也与 日俱增，使原本有限的渭河水资源受到严重污染，水质不断恶化。水体功能逐渐降低或 丧失，水生态环境遭受严重破坏。水量的不足和水污染的加重，已成为渭河流域社会经 济持续发展的重要制约因素，甚至严重影响人民群众的生产和生活。面对严峻的水资源 形势，研究提出渭河的纳污能力及污染物排放总量控制方案，对渭河水资源进行科学的 配置、节约和保护，是流域各省( 区) 所面临的重大问题和紧迫任务。 水利部对渭河流域的开发治理高度重视，要求有关省( 区) 和部门充分认识渭河综 合治理的重要性和特殊性，抓住国家实施西部大开发的机遇，抓紧开展渭河流域综合治 理规划工作，重点解决水资源短缺、洪水威胁、水污染和水土流失等问题。 本研究是渭河流域近期重点治理规划中的一项重要内容。通过对渭河流域经济 社会可持续发展对水资源保护的要求的研究分析，提出渭河纳污能力及排放总量控制方 案，从孤立的、被动的防治转为综合的、主动的控制：将水资源保护纳入整个社会经济 发展之中，全盘考虑、统筹规划、综合管理，以适应渭河水资源形势和流域社会经济可 持续发展的要求，为实行渭河流域水资源统一管理和保护、实现水资源优化配置、改善 和提高水环境质量及宏观决策提供科学依据。 1 2 研究目标 本研究在科学合理划定水功能区的基础上，以国家资源和环境保护政策为依据，综 合考虑地方政府和有关规划的要求，结合流域社会经济发展水平，河流水质现状和纳污 量大小，拟定不同水平年、不同水功能区水资源保护目标，进而得出污染物排放总量控 制方案，提出相应治理对策。其基本原则是： 现状水质良好的河段、水域得到维护。继续保持；饮用水水源区水质在研究基准年后 尽快达到水质目标要求，其中排污控制断面水质目标满足地面水环境质量标准v 类要求。 1 3 研究依据和标准 1 3 1 研究依据 中华人民共和国水法( 2 0 0 2 年7 月) 中华人民共和国环境保护法( 1 9 8 9 年1 2 月) 中华人民共和国水污染防治法( 1 9 9 6 年5 月修改) 中华人民共和国河道管理条例( 1 9 8 8 年6 月) 中华人民共和国国民经济和社会发展等十个五年计划纲要及陕西省、甘肃省“十 五”计划 取水许可制度实施办法( 1 9 9 3 年9 月) 饮用水资源保护区污染防治管理规定( 1 9 8 9 年7 月) 黄河流域片水功能区划报告( 2 0 0 0 年6 月) 黄河流域水资源保护规划技术细则( 2 0 0 0 年6 月) 黄河流域水资源保护规划( 2 0 0 1 年) 黄河近期治理开发规划( 2 0 0 2 ) 渭河流域水资源保护存在的问题和对策( 2 0 0 2 年) 1 3 2 采用标准 地面水环境质量标准( g b 3 8 3 8 2 0 0 2 ) 地下水环境质量标准( g b 厂r 1 4 8 4 8 9 3 ) 生活饮用水卫生标准( g b 5 7 4 9 8 5 ) 景观娱乐用水水质标准( g b l 2 9 4 9 1 ) 农田灌溉水质标准( g b 5 0 8 4 9 2 ) 污水综合排放标准( g b 8 9 7 8 1 9 9 6 ) 制定地方水污染物排放标准的技术原则和方法( g b 3 8 3 9 8 3 ) 自然保护区类型与级别划分原则( g b 厂r 1 4 5 2 9 - 9 3 ) 1 4 研究思路及内容 研究区域及范围：根据水利部的要求，结合渭河流域实际，本次研究范围确定为渭 河干流和入渭支流。其中，依据渭河流域水污染状况，入渭支流主要是水功能区划分和 监测站网布设，研究重点是渭河干流尤其是干流宝鸡以下河段。 渭河干流是流域内纳污量最大、污染最重的河流，关中地区接纳废污水量约占全流 域废污水总量的6 8 1 。因此，保护渭河水资源，防治水污染，保障流域社会经济持续 发展，做好渭河干流的水资源保护工作至关重要。 关于渭河流域地下水问题，根掘现有资料分析、评价。渭河流域除部分大中城市地 段浅层地下水遭受不同程度污染外，总的看来水质较好。限于资料缺乏等原因，本次研 究仅对主要大中城市地下水水源地提出保护对策和建议。 本研究的基本思路是：以功能区划为基础，以水体纳污能力确定和污染物总量控制 为核心，以水资源保护监督管理和水质监控为手段，以实现规划水质目标和流域水资源 可持续利用为宗旨，系统考虑，统筹兼顾，并为流域内各省( 区) 水污染治理规划的编 制提供条件和依据。 研究的主要内容是：以2 0 0 0 年为基准年，统计分析渭河干流及主要支流( 泾河和 北洛河) 的水资源开发利用状况及纳污情况，对渭河干、支流主要水质断面及大中城市 区域地下水的水质现状进行分析评价，剖析存在的主要问题和成因；在渭河干流水功能 区划基础上，拟定功能区水质目标；综合分析选用水体纳污能力计算模型，率定参数， 重点计算开发利用区和缓冲区的水体纳污能力；根据水功能区的纳污能力，结合渭河流 域经济技术条件，制定主要水污染物总量控制方案；拟定水资源保护管理监测网络方案 和城市水源地保护措施；根据渭河流域水资源保护存在的主要问题，结合流域的社会经 济发展状况及水资源保护要求，提出对策措施和建议。 1 5 研究路线 研究工作路线见图1 1 。 图1 - 1 研究工作路线图 第二章国内外水体纳污能力与排放总量控制研究情况 2 1 水体纳污能力与计算模型分析 水功能区纳污能力是指在设计流量的条件下，满足水功能区水质目标要求和水体自 然净化能力，核定的该水功能区污染物最大允许负荷量，可根据水功能区不同水平年要 求达到的水质目标和设计流量( 水量) ，应用有关数学模型计算求得。 在考虑上游人类活动及水资源开发利用的影响和水资源开发利用布局的变化状 况、分析不同时期水体的水量变化情况下，确定现状与预期条件下的设计流量( 水量) 。 现状条件下的设计流量( 水量) 一般采用近1 0 年的资料确定。规划条件下的设计流 量要根据水资源合理配置推荐的方案和总体规划的安排选择确定，一般可选择水资源 配置格局相对较为完善时远景水平的条件作为估算设计流量的依据。 根据各水功能区的实际情况，纳污能力计算一般以一维数学模型为主，对有重要保 护作用的水功能区或有条件的地区，可采用二维模型计算，模型参数估值可采取经验法 和实验法确定，应进行必要的论证和检验。计算的成果需进行合理性分析。 水质模型是描述水流中污染物随时间、空间变化规律的一种数学方程，它可以为水 质预测、水污染防治规划的研究提供科学的依据。作为一种预测自然过程和人类活动对 河流水库系统中水的物理特性、化学特性和生物特性影响的手段，水质模型广泛应用于 评价来自废水处理的废水负荷的影响，或者来自其他各种点源和非点源污染物负荷的影 响。 水质模型既模拟水动力学状况，也模拟水质状况。水动力学和水质往往呈独立而又 相互联系的子模型，这些模型应用水的质量守恒方程和水中杂质的输移、变化方程。水 动力学方程考虑的是水的体积、流量、流速和水深；杂质输移与变化方程则包括能量传 递的表达式和化学平衡或化学与生物运动的表达式。 水质模型所用的各种参数的值往往必须通过现场和实验室研究来确定，有时可以从 文献中所载的信息近似确定它们的初始估算值。根据水质模型中的水流参数和水质参数 选取可将水质模型分为恒定流模型和非恒定流模型。在恒定流模型中，各参数均不随时 间变化，而非恒定流模型则允许参数随时间变化。 恒定态水质代表模型是q u a l 2 e 模型。q u a l 2 e 是一维( 纵向) 模型，用来模拟混合 良好的河流与湖泊。它将水道划分为一系列恒定非均匀流的流段，在每一段内，流量不 随时间变化且均匀一致，但各段可以不同。该模型能够模拟点源和非点源的负荷、取水、 支流以及河流内的水工建筑物，可以模拟1 5 组水质组分，包括：溶解氧、生化需氧量、 温度、藻类、叶绿素a 、有机氮、氨型氮、硝酸氮、有机磷、无机磷、大肠杆菌、任意 一种非守恒的组份和任意三种守恒的组份。q u a l 2 e 可以分析因气象条件的昼夜变化造成 溶解氧与温度的变化对水质的影响，模拟因藻类生长和呼吸所造成的溶解氧的变化，还 能用来确定为了满足预先规定的溶解氧的水平所需的流量增加量。 其他的恒定态模型还包括德国n e c k a r 河模型、美国水道试验站的s t e a d y 模型和美 国地质调查局的s t r e e t e r p h e l p s 模型，n e c k a r 河模型包含4 种水质指标，考虑了水体 处于好氧、厌氧状态下1 2 种迁移转化过程，适用于流速很小的河流：s t e a d y 模型计算 温度、溶解氧和生物需氧量，s t r e e t e r p h e l p s 模型模拟溶解氧、含氮需氧量，碳索、 生化需氧量、正磷酸盐、大肠杆菌总数，以及3 种守恒污染物质。 动态水质模型的代表是w a s p s ( w a t e rq u a li t ya n a l y s i ss i m u l a t i o np r o g r a m ) 模 型。w a s p 5 是美国环境保护局提出的水系统，包括河流、水库、河口、海岸的通用模拟 框架。它提供了一个灵活的模拟系统，在其基本程序中反映了对流、弥散、点杂质负荷 与扩散杂质负荷以及边界的交换等随时间变化的过程。水质的过程在几个特殊的运动学 程序中模拟，这些子程序可以从程序库中挑选，也可以由用户自己提供。w a s p 的结构使 用户能很容易的将运动学的子程序替换到总的程序包里形成解决具体问题的模型。具体 方法是将水系统分割成段，每段可以按照一维、二维或三维来安排。 w a s p 包括两个独立的计算程序：d y n h y d 和w a s p ，它们可以联合运行，也可以独立 运行。d y n h y d 是水动力学模型程序，它模拟水流的运动：w a s p 是水质程序，它模拟水 中各种污染物的运动与相互作用。e u t r o 和t o x i 是两个子模型，它们可以装入水质程序 中。e u t r o 用来分析传统的污染，包括溶解氧、生化需氧量和营养素；t o x i 则模拟有毒 物质的污染，包括有机化学物、金属和泥沙。 其他非稳态水质模型还有c e q u a l r i v i 模型，w q r r s ( w a t e rq u a l i t yf o r r i v e r r e s e r v o i rs y s t e m s ) 模型，h e c - - 5 q 模型等。c e q u a l r i v l 模型是一个河流 完全动态的一维水流与水质模拟模型，类似于q u a l 2 e 的地方是它也模拟温度、溶解氧、 生化需氧量和营养索，但它能够模拟水流和水质梯度很陡的情况。w q r r s 是动态水质与 动力学模型软件包具有分析多达1 8 种组分的能力，包括化学和物理组分( 溶解氧、 溶解固体总量) 、营养索( 磷酸盐、胺、亚硝酸盐和硝酸盐) 、碳的统计( 含碱度、碳的 总量) 、生物组分( 两种类型的浮游植物、水底藻类、浮游动物、水底动物、三种类型 的鱼) 、有机组分( 盐屑、有机泥沙) 以及大肠杆菌。h e c 一5 q 模型的水质组分随任选下 列两种可能的模拟方式改变，第一种方式模型中包括的组分有水温，3 种守恒组分，3 种非守恒组份以及溶解氧，另一种任选方式指的是浮游植物，包括8 种组分：水温、溶 解固体总量、氨型氮、磷酸赫、浮游植物、碳索、生化需氧量、硝化氮和溶解氧。 q u a l 2 e 模型是恒定态一维纵向模型，用来分析河流受污染时，沿其长度方向上的水 质，它没有考虑水体处于缺氧、厌氧状态下的水质变化规律，也不能计算河网及逆流状 的水量、水质变化；n e c k a r 河模型是渠化梯级河道模型，忽略了分散项，既没有反映非 稳态水流条件下的水质变化规律，也没有反映缺氧与厌氧状态时的差别：w a s p 5 、w q r r s 和h e c - 5 都是模拟水库和河流系统中复杂水质问题的比较尖端的软件包。 在研究河流水质问题时，模型的选择和采用取决于该研究的目的和目标，选择取决 于该项模拟工作所要回答的问题。模型中各项假设的适宜程序也是选择各模型用于特定 用途时的一项重要因素。 2 2 污染物排放总量控制分析与研究 目前，国内外水环境问题研究已从污染物浓度控制向污染物浓度加总量控制转变。 水环境问题是随着工业化的发展及人类生活水平的提高而日益凸现的，起初人们为 了控制水污染，采取监测水体中污染物浓度及限定污染源中污染物的排放浓度等措旌， 并制定水污染防治法、水体中污染物排放标准等法律、法规，然而尚不能有效遏止水污 染加剧的趋势，于是水环境工作者把目光从控制污染物排放浓度转移到控制污染物排放 浓度与总量的结合上来，经过实践，取得了较好的效果。 我国的水污染物总量控制研究工作从7 0 年代中期开始，概念来自日本的“闭合水 域总量归制”，而技术方法引自美国的水规划理论。2 0 多年来，在水资源保护工作者大 量的实践基础上，经过不断的探索和研究，水污染物总量控制有了较大的发展，人们对 总量控制的认识和理解也不断提高，现在国内总量控制已形成首先按达标排放控制排污 总量，再按水质目标规定允许排污总量的基本模式。 水污染物总量控制，是将排入某特定区域环境的污染物量控制或消减到某一要求 的水平之下以限制排污单位的污染物排放总量，达到该区域的环境目标。 与以往的浓度控制相比，总量控制具有可以有效防止污染源稀释排放，从总体上将 水体中的污染物控制在一定限度之内，并且通过容量分配，可以避免区域因新增污染源 而对水体造成污染等优点。 总量控制的真正意义是环境容量的分配资源的分配，其技术关键是污染源与环境 目标之间的输入响应定量关系。 污染物总量控制一般分为目标总量控制和容量总量控制。目标总量控制是依据一个 既定的环境目标，以限定排污单位排放总量，它一股适用于排污负荷较大，水质较差， 而限于技术经济条件的制约近期内又达不到规定水质功能目标的水污染控制区域；容量 总量控制是从水体的水质目标出发推算出水体的环境容量，再分配到污染源，对污染物 加以定量的控制，它一般适用于确定总量控制的最终目标，对于水质差、污染源治理的 技术经济条件较强、管理水平较高的控制区域，容量总量控制法可直接作为实现可行的 总量控制技术路线加以推行。 第三章流域概况 3 1 流域自然概况 渭河是黄河的第一大支流，发源于甘肃省鸟鼠山流经甘肃、宁夏、陕西3 省( 区) ， 在陕西省潼关县注入黄河，流域面积1 3 5 万k i i l 2 ，其中甘肃省6 0 万k 蒂，陕西省6 7 万k 一，宁夏0 8 万k m 2 。渭河流域西起宝鸡，东到潼关，南依秦岭，北至黄龙山、子午 岭范围内的陕西省部分，称为关中地区，面积4 。8 万k m 2 ，占流域总面积的3 6 。关中地 区人口集中、经济发达，在整个陕西省乃至整个渭河流域占有重要的地位。 渭河干流偏于流域南部，沿秦岭北麓东流，全长8 1 8 k m 。从河源至宝鸡峡出口为 上游，河长4 3 0 k m ，河道狭窄，河谷川峡相间，水流湍急，平均比降约4 ；宝鸡峡至 咸阳铁桥为中游。河长1 7 7 k m 。河道宽、多沙洲、水流分散，平均比降约1 5 ：咸阳 铁桥至潼关入黄口为下游，河长2 1 l k m ，临潼以下河道较为弯曲，水流较缓，比降在 0 6 8 。o 1 5 。 渭河流域地形特点西高东低，西部河源高程3 4 9 5 m 。自西向东，地势逐渐变缓，河 谷变宽，入黄口高程3 5 8 m ，高差超过3 0 0 0 m 。渭河以北为黄土高原，海拔9 0 0 2 0 0 0 m ； 中部为关中地区，海拔3 2 0 8 0 0 m ：南为秦岭山地，多为海拔2 0 0 0 m 以上高山，最高为 太白山，海拔3 7 6 7 m 。 渭河干流将流域分为南北两片，渭河以北主要山脉有华家岭、六盘山、关山，南部 主要为秦岭山脉。受其地质构造影响，流域形成极为复杂的地形地貌，大致可分为4 大 类型区，即黄土丘陵沟壑区、黄土阶地区、河谷冲积平原区和土石山区。 渭河流域处于干旱和湿润的过渡地带多年平均降水量5 7 2 m m ，折合降水7 7 1 亿m 3 。 降水量西南多东北少，山区多盆地河谷少。秦岭山区多年平均跸水量在8 0 0 m m 以上，其 中西部太自山、东部华山山区在9 0 0 m m 以上。北部黄龙山、子午岭一带约为6 0 0 m m 。关 中地区，降雨量在4 3 0 8 0 0 m m 之间。流域降雨量年内分配不均，7 9 月的降雨量占全 年的5 0 以上，冬季n 2 月降雨占全年的5 8 。降雨年际变化也很大，年降雨量最 大可相差3 倍以上。 渭河流域属大陆性季风气候，冬季严寒多西北风和西风，夏季炎热多东南风，春秋 气候温和多东风，多年平均风速2 ，4 2 7 m s 。多年平均气温5 1 4 c 。多年平均水面 蒸发量7 0 0 1 4 0 0 m m ，干旱指数1 0 4 7 。年日照时数2 0 0 0 2 5 0 0 h ，无霜期1 5 5 2 1 9 天。 渭河两岸支流众多，属不对称水系，南岸支流数量较多，但较大支流集中在北岸， 流域面积大于i 0 0 0k m 的支流有1 3 条，其中北岸有咸河、散渡河、牛头河、千河、漆 水河、石川河、泾河、北洛河；南岸有榜沙河、籍河、黑河、沣河、灞河。北岸支流多 发源于黄土丘陵和黄土高原，源远流长，比降较小，水土流失较为严重，含沙量较大， 对水资源开发利用有一定难度；南岸支流均发源于秦岭山区，源短流急，径流较丰，含 沙量小，水质较好，为沿渭城镇的生活和工业用水提供了良好的水源条件。渭河最大的 支流是泾河，其次是北洛河，一般2 河作为独立的水系，常称为泾、洛、渭。 泾河发源于宁夏回族自治区泾源县六盘山东麓，于陕西省高陵县境内注入渭河，全 长4 5 5 k m ，流域面积4 5 万k m 2 ，河源海拔2 5 4 0 m 。泾河支流众多，水系呈扇状分布，流 域面积大于1 0 0 0k m 2 的支流共6 条，其中马莲河最大。 北洛河发源于陕西省定边县白于山的魏梁山，流向东南，于大荔县境内注入渭河， 河长6 8 0 k m ，流域面积2 ? 万k f f l 2 ，河源高程1 7 8 5 m ，河口高程3 2 5 m ，总落差1 4 6 0 m 。流 域面积大于i 0 0 0 耐的支流有3 条，即葫芦河、沮河和周水河。 渭河流域主要河流特征数据见表3 一l 。 渭河为一条多泥沙河流，多年平均来沙量5 6 亿t ，泥沙主要来自渭河林家村以上、 泾河张家山以上、北洛河状头以上，其中林家村站占年输沙量的2 9 4 ，张家山站占 表3 - i；i , - 流域主要河流特征数据表 河流流域面积河妖年均径流量年均输沙最 主要汇入支流 名称( k m 2 )( k m )( 亿3 )( 亿t ) 渭河干流6 2 4 4 0 8 1 88 8 11 7 6泾河、北洛河等 泾河4 5 4 2 l4 5 51 9 22 8 8马莲河、蒲河、茹河等 北洛河2 6 9 0 56 8 09 9 60 9 6葫芦河、沮河、周水河等 葫芦河1 0 7 3 03 0 05 o0 5 1南河、水洛河等 马莲河1 9 0 8 63 7 54 91 4 9柔远河、九龙河等 5 1 4 、状头站占1 7 1 。来沙量主要集中在6 9 月份，占全年来沙量的9 6 阻上。 泾河的含沙量最高，张家山站多年平均含沙量1 4 8 k g m 3 ，为北洛河状头站的1 3 倍，是 渭河林家村站的2 3 倍，而泾河的来沙量主要来自支流马莲河，马莲河的来沙量占泾河 的5 0 以上。 3 2 流域社会经济概况 渭河流域包括甘肃省的定西地区、平凉地区、庆阳地区和天水市宁夏的固原，陕 西省的宝鸡市、咸阳市、西安市、铜川市、渭南市及延安市等共8 4 个县( 市、区) 的 全部或部分。2 0 0 0 年，全流域总人口3 1 7 1 万人，城镇人口7 0 0 万人，城市化率2 2 1 ， 其中陕西省2 1 2 5 万人，占总人口的6 7 ，甘肃省9 3 7 万人占2 9 5 ，宁夏1 0 9 万人， 占3 5 。人口分布以渭河两侧关中地区最为密集，流域南北边缘的秦岭山区和黄土塬区， 人口分布稀疏。渭河流域主要城市2 0 0 0 年社会经济概况见表3 - 2 。 表3 2；w , - i 流域主要城市2 0 0 0 年社会经济概况 城镇人口总人口工业产值国内生产总农田实满面耕地面积 城市名称 ( 万人)( 万人)( 亿元)值( 亿元) 积( 万亩)( 万亩) 天水市4 2 8 43 1 6 1 64 8 8 47 3 9 56 5 2 77 1 9 6 3 庆阳地区2 8 7 42 5 1 4 66 7 0 55 7 0 33 9 3 81 0 6 6 1 l 平凉地区2 7 7 62 1 9 0 95 0 8 86 1 0 85 3 3 1 6 8 9 1 宝鸡市8 3 6 23 6 9 9 l2 0 91 6 8 3 1 1 7 8 5 75 1 9 1 6 成阳市9 0 44 8 1 0 43 9 6 0 81 9 9 93 3 1 0 3 6 2 6 2 5 西安市2 8 5 7 96 9 4 5 43 9 8 9 75 5 7 1 5 3 0 7 7 74 5 5 1 5 铜川市3 8 3 58 9 7 57 0 1 6 3 7 0 71 0 3 41 1 0 2 9 渭南市 9 2 0 25 3 5 5 5 1 3 0 39 8 73 9 1 3 3 8 4 5 3 8 渭河流域土地面积2 0 2 1 5 万亩，其中山丘区占8 3 6 ，平原区占1 6 4 ，平原区面 积的9 8 7 集中在关中地区。流域现有耕地面积5 7 8 0 万亩，其中甘肃省3 0 6 6 万亩，占 5 3 ，陕西省2 1 9 8 万亩，占3 8 ，宁夏5 1 6 万亩，占9 。渭河流域总灌溉面积1 6 6 9 万 亩，主要集中在陕西省，共有1 3 9 7 万亩。占总灌溉面积的8 3 7 ，其中宝鸡峡、泾惠渠、 冯家山、交口灌区面积在1 0 0 万亩以上。 2 0 0 0 年，渭河流域国内生产总值1 4 8 7 亿元，人均4 6 9 0 元。工业总产值1 6 9 3 亿元， 农业总产值3 8 8 亿元。其中陕西省国内生产总值1 2 5 8 亿元，占全流域的8 4 6 ，人均 5 9 2 1 元。工业总产值1 4 5 2 亿元，占全流域的8 5 8 ，农业总产值2 8 8 亿元，占全流域 的7 4 2 。渭河流域2 0 0 0 年粮食总产量共1 0 2 7 万t ，人均3 2 4 k g ，其中甘肃省2 6 7 万t ， 占2 6 ，陕西省7 2 8 万t ，占7 0 9 。2 0 0 0 年渭河流域社会经济统计见表2 3 。 渭河流域尤其是关中地区现已建成机械、纺织、机电、化工、航空、煤炭、冶金等 门类比较齐全的工业生产体系，但由于流域内工业建设、生产时间较长，生产工艺落后， 缺乏高新技术行业，产业结构不尽合理。不少行业或企业高耗水、重污染，尤其是造纸、 酿造、化工等行业，大量废污水进入河道，对当地水环境造成了严重的污染影响。 渭河流域关中地区工业集中、城镇密集、农业发达、交通便利、旅游资源丰富，是 国家重点经济建设地区之一，也是我国大西北的前沿，是沟通东、西部和连接欧亚大陆 桥的咽喉要道，具有承东启西的经济地理区位。关中地区土地面积7 1 3 6 4 万亩，其中 平原区面积占4 6 。2 0 0 0 年总人口2 0 3 9 6 万人，占流域总人口的6 4 3 ，占陕西省的 5 6 ，人口密度4 2 9 人k m 2 ，其中农村人口1 4 6 9 3 万人，城市人口5 7 0 3 万入，城市化 率2 7 9 。耕地面积2 0 1 4 2 万亩，占流域的3 4 8 ，占陕西省的4 3 1 。有效灌溉面积 1 3 7 2 1 万亩，占流域的8 2 2 ，占陕西省的7 0 5 。粮食产量6 8 0 万t ，占流域的6 6 2 。 占陕西省的6 2 4 。国内生产总值1 2 1 3 6 亿元，占流域的8 1 6 ，占陕西省的7 3 1 ， 人均5 9 5 0 元。由此可见，关中地区对整个陕西省和渭河流域的重要性不言而喻。 关中地区在不足4 0 0 k m 的河段，沿渭河分布有宝鸡、咸阳、西安、渭南、铜川等大 中城市，城市排污过于集中，使纳污水体渭河已基本失去自净空间。再加上化工、纺织、 造纸等的主要行业污染严重，农灌面积大、水土资源开发利用程度高等因素，给区域的 生态环境造成了严重的不利影响。 3 3 流域水资源及开发利用情况 33 1 水资源总量及其特征 选用1 9 5 6 2 0 0 0 年4 5 年水文系列统计分析，渭河流域水资源总量为l l o 5 亿m 3 ， 河川天然径流量i 0 0 4 亿m 3 。其中渭河干流( 华县站) 8 8 1 亿m 3 ，泾河张家山以上1 9 2 亿m 3 ，北洛河状头以上9 9 6 亿一。地下水资源量6 9 9 亿m 3 ，地表水与地下水之间重复 计算量为5 9 8 亿m ，不重复量i 0 1 亿m 3 。人均占有河川径流量3 1 6m 3 ，仅为全国人均 占有水量的1 4 。亩均占有水量1 7 2 莳，为全国亩均占有水量的9 。 关中地区水资源总量6 2 7 亿m 3 ，占渭河流域总量的5 6 7 ，其中河川天然径流量 5 5 8 亿r 【1 3 ，地下水资源量4 8 3 亿一，地表水与地下水之间重复计算量为4 1 4 亿m 3 ，不 重复量6 。9 亿m 1 。地下水可开采量3 5 0 亿一。 渭河流域河川径流主要来源于降水，地区分布与降水量分布相似，由西向东、由南 向北递减。渭河南岸是渭河主要来水区域，其集水面积占流域面积不足2 0 ，来水量却 占渭河流域来水量的4 b ，而北岸河流的来沙量却占全流域来沙量的8 5 以上。 径流的年内分配受降水条件、河流的补给类型和自然地理特征条件的影响差异很 大。最大4 个月径流量主要集中在汛期7 1 0 月份，一般占年径流量的6 0 左右。 渭河流域径流量年际变化很大，最大年径流量和最小年径流量之比在4 倍以上。渭 河及其支流自6 0 年代以来，年径流量总体呈下降递减趋势，特别是进入9 0 年代以来， 由于气候变化和人类活动的影响渭河及其支流实测年径流量均呈现大幅度衰减。9 0 年代与多年平均相比，渭河流域入黄水量减少3 7 ，其中华县站减少4 0 ，张家山站 减少1 9 ，状头站减少1 3 。 由此可见。渭河流域水资源存在水沙异源、年际变化大、年内分配集中、水资源量 不断减少的基本特征。 3 3 2 水资源开发利用现状 渭河流域水利事业历史悠久。早在2 1 0 0 年前就兴修郑国渠引泾河水灌溉农田2 1 0 力亩。解放前修建了泾惠渠、渭惠渠、黑惠渠等灌溉工程，即所谓的“关中八惠”。 新中国成立后，渭河流域进行了大规模的水利建设，在抗御早、涝、洪、碱等自然 灾害和工农业及城乡生活供水等方面发挥了巨大作用，促进了漉域国民经济的快速发 展。据统计，2 0 0 0 年流域内已建成大中型及小( 一) 型水库2 9 8 座，总库容2 6 5 亿m 3 ， 兴利库容1 6 ，6 亿m 3 ：建有引水工程2 6 3 1 处，设计供水能力2 l ，2 亿m 3 ；建有提水工程 6 5 7 8 处，设计供水能力8 3 亿m ；建有机电井1 3 5 万眼，现状供水能力3 2 0 亿m 3 。 据统计，2 0 0 0 年渭河流域总供、用水量6 2 7 亿一，水资源开发利用程度为5 7 3 ， 高于全国水平和黄河流域水平。其中地表水用水量2 8 8 亿m 3 ，占总用水量的4 5 9 。农 田灌溉用水3 2 7 亿群，占总用水量的5 2 2 ，是第一用水大户；工业用水1 3 3 亿m 3 ， 占2 1 2 ；城镇生活用水( 含商品菜田) 1 0 0 亿m 3 ，占1 5 9 ，河道外生态环境及其 他用水仅为0 8 亿m 3 ，约占总用水量的1 3 。从省( 区) 上看，甘肃省用水量9 8 亿 m 3 ，占总用水量的1 5 6 ；宁夏用水量i 0 亿i n 3 ，占1 6 ；陕西省用水量5 1 9 亿m 3 ， 占8 2 8 。 据统计，2 0 0 0 年渭河流域耗水量4 8 。6 亿m 3 ，其中地表水耗水量2 1 5 亿一。占总 耗水量的4 4 2 ，地下水耗水量2 7 1 亿莳，占总耗水量的5 5 8 。农田灌溉耗水占总 耗水量的5 7 1 ，工业生活耗水占3 8 7 ，生态环境耗水量仅占1 6 。从省( 区) 看， 甘肃省耗水量7 。0 亿m l ，占总耗水量的1 4 4 ；宁夏耗水量0 8 亿m 3 。占总耗水量的 l 7 ；陕西省耗水量4 0 8 亿m 3 ，占总耗水量的8 3 9 。由于工农用、耗水量大，生态环 境用水得不到保证。 2 0 0 0 年渭河流域主要城市( 地区) 水资源利用情况见表3 - 3 。 3 4 存在的主要水环境问题 3 4 。1 流域废污水排放置增长过快，治理严重滞后 9 0 年代以来，渭河流域在城镇人口大量增加，工矿企业快速发展，工业废水和城 市污水排放最逐年增大的同时，流域内水污染治理工程设施建设却严重滞后，大量未经 任何处理或有效处理的工业废水和城市污水直接排入河道。污染物的入河量已远远超过 河流水体自身的承载能力，使得河流水质严重超标，水生态环境恶化。 渭河流域城市生活污水在废污水总量中所占比例快速递增，而整个渭河流域仅西安 市有2 座污水处理厂。远不能满足流域生活污水处理的要求，生活污水未得到有效处理 是渭河有机污染的主要原因之一。 渭河流域不仅点源污染严重，同时蘧( 内) 源污染目题也相当突出。含有大量化肥 和农药的农灌退水、入河泥沙、集中式家禽牲畜养殖场所产生的粪便、城市固体废弃物、 表3 3流域主要城市( 地区) 水资源利用情况单位：亿m 3 用水耗水 城市( 地 总j _ l ；i 水工业_ l ；i j 水城镇生活用水 城镇生活 区) 名称 其中其中其中 合计工业耗水 总合计 台计合计 耗水 地下水地- 卜水地下水 天水市0 9 2 7 20 4 4 6 4o 6 4 1 80 3 1 1 50 2 8 5 40 1 3 4 90 4 2 5 70 2 8 6 10 1 3 9 6 庆阳地区0 8 3 5 80 0 7 0 30 6 5 2 30 0 3 0 70 1 8 3 50 0 3 9 60 3 8 9 20 3 0 0 80 0 8 8 4 平凉地区0 7 6 1 10 3 4 80 5 8 3 80 2 8 20 1 7 7 30 0 6 60 3 5 2 70 2 6 7 20 0 8 5 5 宝鸡市1 7 7 01 3 6 01 2 4 00 9 3 0