汾河上游水资源危机特点及水环境恢复对策摘要：结合汾河上游水资源数据资料的收集整理，应用数理统计法对汾河上游水资源危机的现状及其成因进行了分析，分析结果表明：汾河上游水资源存在水质型缺水和水量型缺水并存的特点。提出了水资源和水环境恢复对策：控制水资源使用量、转变开发方式、加强污染控制和检测，调整产业结构是解决其水资源及水环境危机的重要途径。关键词：水资源危机；恢复策略；汾河上游中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：16749944（2017）160070031资源地概述汾河是山西天然径流量最大的河流，流域面积约占山西省面积的1/4，其中上游部分7705km2，占整个流域面积的1/5，汾河流域的生态屏障，太原市的主要水源涵养区。区域内的古交市是山西省重要的主焦煤生产基地，岚县的袁家村铁矿是目前亚洲范围内规模较大的铁矿生产区。因此，汾河上游的水资源及水环境状况对当地社会经济建设具有重要意义。建国以来，特别是20世纪80年代以来，随着全国能源重化工基地的建设和矿产资源的高强度开发，汾河上游已经成为全省可持续发展能力极低和贫困人口分布最集中的区域之一。旱涝灾害、水土流失、水环境污染、生态环境破坏等危机的出现，不仅对上游区域造成威胁，更是危害到整个汾河流域的生态安全。2汾河上游水资源危机概况2.1汾河上游水量减少趋势显著汾河流域属半干旱、半湿润气候的过渡地区，干旱指数在2.0～2.5之间，引文干旱发生频繁，干旱年份河川流量一般也剧烈衰减。汾河水库位于汾河干流，是其最大控制性大型水库，距离太原市83km，太原和晋中的主要供水水源。据该水库水文站实测，1960～2004年的45年中有5年降水量少于300mm，最少的1972年为213.5mm（表1），只有多年平均年降水量522.67mm的40.8%。该年来水量1.37亿m3，只达多年平均年来水量3.316亿m3的41.3%（山西省汾河水库管理局，2005年6月）。通过对该水库水文站1954～2004年51年系列的径流量分析得出，其多年平均径流量为3.496×108m3。应用肯德尔秩次相关法分析这51年系列的水文数据显示，径流总量总体呈下降趋势。随着全球极端气候的频繁出现，预计汾河上游水资源短缺状况将加剧[1]。汾河上游内生产区主要为农区、牧区和林区，并无规模以上工矿企业，且没有灌区和中型水库的有效灌溉面积达到万亩以上。宁武、静乐、娄烦、岚县4县20世纪90年代有效灌溉面积约6367hm2，估计每年实灌溉面积仅5000～5500hm2，年用水约2000～3000×104m3，只及年径流的7%左右，因此其增减变化对年径流的影响更小。1996年农业人口比1983年减少了1.79%，由此估计城镇居民生活用水对年径流变化影响也很小。排除工矿、灌溉及生活用水的因素之后，值得注意的是煤炭开采对地下水出流―即泉水的影响，据统计，目前水库上游4县年产煤炭764×104t、焦炭73.6×104t，合计837.6×104t。而在1970年以前，由于当时的政策所限，小煤矿的产量几乎为零。还需进一步研究加以证实。2.2水量减少加剧了水质恶化结合历年?O测结果看，尽管汾河水库水质较好，大部分为Ⅱ类、Ⅲ类水，但汾河上游干流和支流污染形势严峻，水环境持续恶化，特别是寨上断面以下。2015年太原市呼延水厂检测结果表明，引黄水氨氮增高。水利部门组织对汾河上游的检测结果也显示，不达标水质占到60%。城镇生活和工业污水未经相关处理排放和生活垃圾、农药化肥是造成水污染的主要原因。主要污染来源是城镇生活，其次为煤炭、电力、冶金和化工等。造成汾河上游水环境迅速变坏的重要因素有：污水排放量的增长、河川径流量减少甚至断流。例如位于上、中游分界处的兰村水文站，自1961年6月上游汾河水库竣工蓄水后，最小月平均流量的平均值减少了41.43%，多年来大多数时段处于河干状态，其下游河水已缺乏最起码的自净能力[2]（表2）。河流水资源的开发利用存在一个合理的阈值，国际上公认的地表水合理开发率为30%，根据估算山西省各主要河流水资源的允许开发利用率是39%左右。其余部分用来维持河流系统生态、环境功能发挥的需要。长期超限用水，不仅直接导致河流水资源数量减少，地下水补给不足，河流生态系统退化，物种多样性降低；还间接影响到河流的自净能力，加重了原有的水...