西部地区水资源优化配置策略研究

(整期优先)网络出版时间:2024-09-19
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西部地区水资源优化配置策略研究

王金云

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摘要:本文针对西部地区水资源短缺问题展开研究,分析了该地区的自然地理条件和水资源分布特点,深入探讨了工农业用水需求现状,提出了水资源优化配置策略。研究表明,西部地区水资源时空分布不均,供需矛盾突出,亟需采取有效措施。文章提出了水资源调配优化方案,包括跨流域调水、水库联合调度等,同时强调了节水技术的应用,如滴灌、喷灌等农业节水措施,以及工业废水循环利用等方法。通过这些策略的实施,可以显著提高西部地区水资源利用效率,促进区域可持续发展。

关键词:西部地区, 水资源优化, 需求分析, 调配策略, 节水技术

1西部地区水资源现状分析

1.1 西部地区自然地理概况

西部地区作为我国地域面积最广阔的区域,拥有独特而复杂的自然地理环境。该区域横跨青藏高原、内蒙古高原、黄土高原和云贵高原,地形起伏剧烈,气候类型多样。西部地区的自然地理特征对水资源分布和利用产生深远影响,成为制约区域经济社会发展的关键因素之一。

西部地区地形以高原和盆地为主,山地和丘陵广布。青藏高原平均海拔超过4000米,被誉为世界屋脊。内蒙古高原和黄土高原则构成了我国北方重要的生态屏障。地形的多样性导致西部地区降水分布不均,形成了干旱、半干旱和高原气候等多种气候类型。年降水量从东南向西北逐渐减少,西北内陆地区年降水量不足200毫米,而西南山地年降水量可达1000毫米以上。

植被覆盖率随降水量变化而呈现明显的地带性分布。西北地区以荒漠和草原为主,西南地区则以森林和灌丛占据主导。这种植被分布格局对水土保持和水资源涵养具有重要作用。然而,由于长期的过度开发利用,西部地区生态环境脆弱,水土流失问题严重,直接影响了水资源的数量和质量。

1.2 西部地区水资源分布及特点

西部地区水资源分布呈现明显的空间不均衡性。青藏高原和横断山区水资源相对丰富,年降水量可达600-1000毫米,形成了长江、黄河等大江大河的发源地。然而,内陆干旱区如新疆、甘肃等地年降水量仅为50-200毫米,水资源极度匮乏。这种不均衡分布导致了水资源利用的区域差异,对西部地区经济社会发展造成了显著影响。

时间尺度上,西部地区水资源也呈现出较大波动。受季风气候影响,降水多集中在夏季,约占全年降水量的60-80%。冬春季节降水稀少,加之蒸发强烈,导致干旱频发。这种时间分布特征增加了水资源管理的难度,需要通过水库调节等手段实现跨季节调配。

西部地区水资源质量问题同样不容忽视。由于地质条件和人类活动影响,部分地区地表水和地下水矿化度较高,水质性缺水问题突出。例如,宁夏平原部分地区地下水矿化度超过2/升,不适宜直接饮用和农业灌溉。

水资源开发利用程度方面,西部地区呈现出高低不均的特点。经济发达地区如关中平原、河西走廊等,水资源开发利用率已接近或超过75%,部分河流断流现象时有发生。相比之下,青藏高原等地区水资源开发程度较低,存在较大开发潜力。

2西部地区水资源需求分析

2.1 工业用水需求

西部地区工业用水需求呈现出多元化和复杂化的特征。随着经济发展和产业结构调整,该地区工业用水量持续增长。冶金、化工、电力等高耗水行业仍占据主导地位,对水资源形成巨大压力。以新疆为例,2020年工业用水量达到45.6亿立方米,占全区用水总量的27.3%

工业用水需求的季节性波动明显,夏季用水高峰与农业灌溉用水高峰重合,加剧了水资源供需矛盾。同时,西部地区水资源分布不均,部分工业聚集区面临严重缺水问题。甘肃省兰州新区作为重要的工业基地,年均降水量仅300毫米左右,水资源短缺制约了产业发展。

水质需求也呈现多样化趋势。精细化工、电子制造等新兴产业对水质要求较高,传统高耗水行业则更关注水量保障。这种差异化需求增加了水资源调配难度。此外,工业废水排放对环境造成压力,部分地区面临水体污染问题。

2.2 农业用水需求

西部地区农业用水需求呈现出显著的季节性特征和地域差异。干旱半干旱气候条件下,农作物生长对水资源的依赖程度较高。灌溉用水占农业用水的主要部分,尤其在春季播种和夏季生长关键期,用水量达到峰值。以新疆为例,棉花种植区在7-8月份的灌溉用水量占全年的40%左右。

农业用水需求受种植结构影响显著。粮食作物如小麦、玉米等需水量较大,而经济作物如瓜果类相对较小。近年来,随着农业产业结构调整,高附加值作物种植面积增加,农业用水需求呈现新的变化趋势。甘肃省通过调整种植结构,将部分水稻改种蔬菜和瓜果,年均节水约2亿立方米。

水资源短缺制约了西部地区农业发展。以宁夏为例,灌溉农业用水量占全区总用水量的85%以上,但水资源利用效率仅为0.45,远低于全国平均水平。提高农业用水效率成为缓解水资源压力的关键。推广节水灌溉技术,如滴灌、微喷灌等,可有效减少农业用水量。内蒙古自治区通过推广节水灌溉技术,灌溉水利用系数从0.5

提高到0.62

农业用水需求管理日益受到重视。水权制度改革和水价机制调整成为调控农业用水需求的重要手段。陕西省实施农业水价综合改革,建立了以水定产、以水定面的用水管理机制,有效遏制了农业用水过度增长。

3西部地区水资源优化配置策略

3.1 水资源调配优化

西部地区水资源时空分布不均,供需矛盾日益凸显,亟需采取科学有效的调配措施。跨流域调水工程作为解决区域水资源短缺的重要手段,已在多个省份取得显著成效。以甘肃省为例,引洮供水工程自2014年通水以来,每年为兰州市及周边地区输送约5亿立方米水量,有效缓解了当地用水压力。

水库联合调度是优化水资源时空配置的关键策略。通过建立完善的水库群联合调度系统,可实现流域内水资源的合理分配与高效利用。黄河上游龙羊峡、刘家峡等大型水库的联合调度,不仅保障了沿线城市供水安全,还为农业灌溉提供了稳定水源。

地下水与地表水联合调配是西部地区水资源优化配置的重要方向。合理开发利用地下水资源,可有效补充地表水供给不足。新疆塔里木盆地通过地表水与地下水联合调配,实现了绿洲农业的可持续发展,年均灌溉面积达200万亩以上。

3.2 水资源节约利用

水资源节约利用是西部地区实现可持续发展的关键策略。在农业领域,推广高效节水灌溉技术成为重中之值。滴灌系统通过精准控制水量,将灌溉效率提升至90%以上,显著减少水资源浪费。喷灌技术则适用于大面积农田,可将用水效率提高至75-85%。这些先进灌溉方法不仅节约水资源,还能提高作物产量和质量。

工业用水方面,循环利用成为节水的主要途径。通过建立完善的水处理系统,工业废水经过净化后可重复使用,大幅降低新鲜水的消耗量。某西部钢铁企业通过实施水循环利用项目,将吨钢耗水量从8立方米降至3.5立方米,年节水量达600万立方米。

城市生活用水节约也不容忽视。推广节水型器具,如节水马桶、感应水龙头等,能有效减少日常用水量。同时,加强雨水收集利用,将屋顶雨水引入地下蓄水池,用于绿化灌溉和道路清洁,可节约大量市政用水。

水价改革是激励全社会节水的重要手段。实行阶梯水价制度,超出基本用水量的部分采用累进加价,引导用户主动节水。对高耗水行业征收水资源费,促使企业提高用水效率,淘汰落后产能。

参考文献

[1]朱明博.多尺度视角下吉林西部水资源产需变化及未来情景模拟[D].中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所),2023:1-150.

[2]覃琳.基于草原生态保护的牧区水草畜平衡及水草资源优化配置研究[D].西安理工大学,2022:1-143.