儲德義
(作者系水利部淮河水利委員會副總工程師)
紅線約束下的淮河流域水資源利用現(xiàn)狀與未來
儲德義
水資源是指可供利用的大氣降水、地表水和地下水的總稱。包括經(jīng)人類控制并直接可供灌溉、發(fā)電、給水、航運(yùn)、養(yǎng)殖等用途的地表水和地下水,以及江河、湖泊、井、泉、潮汐、港灣和養(yǎng)殖水域等。水資源是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)不可缺少的重要自然資源。
2011年《中共中央 國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》明確提出要實施最嚴(yán)格的水資源管理制度,要建立用水總量控制制度,確立水資源開發(fā)利用控制紅線,抓緊制定主要江河水量分配方案,建立取用水總量控制指標(biāo)體系。建立用水效率控制制度,確立用水效率控制紅線,堅決遏制用水浪費(fèi),把節(jié)水工作貫穿于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和群眾生產(chǎn)生活全過程。建立水功能區(qū)限制納污制度,確立水功能區(qū)限制納污紅線,從嚴(yán)核定水域納污容量,嚴(yán)格控制入河湖排污總量。為貫徹落實好中央水利工作會議和中共中央一號文件的要求,國務(wù)院發(fā)布的《國務(wù)院關(guān)于實行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》明確提出,確立水資源開發(fā)利用控制紅線,到2030年全國用水總量控制在7000億m3以內(nèi);確立用水效率控制紅線,到2030年用水效率達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平,萬元工業(yè)增加值用水量(以2000年不變價計,下同)降低到40 m3以下,農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)提高到0.6以上;確立水功能區(qū)限制納污紅線,到2030年主要污染物入河湖總量控制在水功能區(qū)納污能力范圍之內(nèi),水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率提高到95%以上。
在水利部的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,為響應(yīng)黨中央、國務(wù)院號召,淮河流域在實行最嚴(yán)格水資源管理制度方面做了大量的工作,本文根據(jù)參加淮河流域水資源規(guī)劃和管理工作實踐,談?wù)剬春恿饔驅(qū)嵤┳顕?yán)格水資源管理制度的認(rèn)識和思考。
按照《全國水資源分區(qū)》的要求,考慮流域與行政區(qū)域有機(jī)結(jié)合、保持行政區(qū)域和流域分區(qū)的統(tǒng)分性、組合性與完整性,并充分考慮水資源管理要求的原則對流域進(jìn)行分區(qū)。
一級區(qū)1個:淮河區(qū),包括淮河流域及山東半島。二級區(qū)5個:淮河上游區(qū)(王家壩以上)、淮河中游區(qū)(王家壩至洪澤湖出口)、淮河下游區(qū)(洪澤湖出口以下)、沂沭泗河區(qū)和山東半島沿海諸河區(qū)。三級區(qū)14個:其中,淮河流域12個,山東半島2個??紤]三級區(qū)與地(市)區(qū)域交叉,又將14個三級區(qū)劃分為86個三級區(qū)分地(市)的計算單元,其中淮河流域75個區(qū),山東半島11個區(qū)。
1.降水
采用1956~2000年同步期系列資料評價降水量,淮河區(qū)多年平均年降水839mm,降水量:2767億m3。其中:淮河流域降水875mm,降水量:2353億m3,山東半島降水678mm,降水量:414 億 m3。
2.蒸發(fā)
蒸發(fā)量評價采用1980~2000年(21年)同步期系列資料。淮河區(qū)多年平均水面蒸發(fā)量在650~1250mm之間,地區(qū)分布呈現(xiàn)自南往北遞增的趨勢。南部大別山蒸發(fā)量最小,不足700mm;山東半島北部蒸發(fā)量最大,大于1200mm。
3.泥沙
本次評價所述泥沙為江河徑流中的懸移質(zhì)泥沙?;春訁^(qū)各河流1956~2000年平均含沙量為0.10~3.4kg/m3,河流含沙量呈山丘區(qū)大,平原區(qū)小,自上而下遞減趨勢。1980~2000年多年平均含沙量和輸沙率較1956~1979年呈減小趨勢。從減少幅度分布上看,山區(qū)河流比平原河流減少幅度小,內(nèi)陸河流比沿海河流減少程度小。
4.地表水資源量
淮河區(qū)(1956~2000年)多年平均天然年徑流量677億m3,徑流深205mm。其中:淮河流域天然年徑流量595億m3,徑流深221mm;山東半島天然年徑流量82億 m3,徑流深134mm。
淮河區(qū)本次評價成果677億m3比第一次評價1956~1979年系列成果740億m3減少63億m3,減幅8.5%。其中淮河流域減少26億m3,減幅4.2%,山東半島減少37億m3,減幅31%。
5.地下水資源量
評價時段為1980~2000年,重點(diǎn)評價礦化度小于等于2g/L的淺層淡水。對礦化度大于2g/L的微咸水或咸水資源量做了估算。(1)平原區(qū)地下水資源量:淮河區(qū)多年平均年地下水資源量(M≤2g/L)280億m3。其中,淮河流域257億m3,山東半島22億m3。(2)山丘區(qū)地下水資源量:淮河區(qū)多年平均地下水資源量127億m3。其中,淮河流域87億m3,山東半島為40億m3。(3)分區(qū)地下水資源量:淮河區(qū)多年平均地下水資源量397億m3。其中,淮河流域338億m3,山東半島60億m3?;春訁^(qū)本次評價成果397億m3比第一次評價成果增加4億m3。
6.水資源總量
水資源總量是指當(dāng)?shù)亟邓纬傻牡乇硭偷叵滤a(chǎn)水量,即地表徑流量與降水入滲補(bǔ)給地下水量之和,為地表水資源量與地下水資源量之和扣除二者中的重復(fù)部分?;春訁^(qū)多年平均水資源總量911億m3。其中:淮河流域794億m3,山東半島117億m3。
淮河區(qū)本次評價(911億m3)比第一次評價1956~1979年系列(962億 m3)減少51億m3,減幅5.3%。其中淮河流域減少35億m3,減幅4.2%,山東半島減少16億m3,減幅12.0%。
7.地表水資源可利用量
地表水資源可利用量是指在可預(yù)見的時期內(nèi),在統(tǒng)籌考慮河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境和其他用水的基礎(chǔ)上,通過經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的措施,可供河道外生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水的一次性最大水量。因此,它不是一個具體的利用量,而是技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多種約束條件下的允許利用的控制量?;春訁^(qū)地表水資源可利用量分水系結(jié)果詳見表1。
1.地表水水質(zhì)
淮河區(qū)河流水質(zhì)評價河長13706km,全年期綜合評價水質(zhì)(COD和氨氮)為Ⅰ~Ⅲ類水河長占26.4%,Ⅳ類占15.8%,Ⅴ類占8.4%,劣Ⅴ類占49.4%。
淮河區(qū)參加評價的湖泊13個,面積4847km2,綜合評價達(dá)標(biāo)(Ⅲ類,下同)湖面面積占40%;其中化學(xué)需氧量超標(biāo)面積達(dá)51.2%,高錳酸鹽指數(shù)超標(biāo)面積占17.3%,氨氮超標(biāo)面積為20.0%?;春訁^(qū)參加評價水庫20個,全年達(dá)標(biāo)庫容86.7%,水質(zhì)總體較好。
淮河區(qū)參評水功能區(qū)有475個,全年期達(dá)標(biāo)136個,達(dá)標(biāo)率為28.6%。其中441個河流水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為27.4%,15個湖泊水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為33.3%,19個水庫水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為52.6%。
2.平原區(qū)地下水水質(zhì)
礦化度:小于2g/L(淡水)的為15.7萬km2,占81.1%;大于5g/L(咸水)的為1.4萬km2,占7.3%。總硬度:總硬度大于550mg/L的測點(diǎn)有88個,占30.6%。大于550mg/L的面積有4.5萬km2,占23.3%。水質(zhì)綜合評價:Ⅲ類及好于Ⅲ類水的測井占24%,Ⅳ類水和Ⅴ類水測井分別占31.2%和44.8%。影響地下水水質(zhì)類別的主要指標(biāo)是總硬度,其次是礦化度。地下水污染評價:無污染的占54.2%、輕污染占27.8%、重污染占18.0%。主要污染物指標(biāo)為氨氮,其次是亞硝酸鹽氮。
1.供水能力
淮河區(qū)供水工程包括地表水源、地下水源和其他水源三大類型。目前,淮河區(qū)已形成了約708億m3的年供水能力,其中淮河流域606億m3,山東半島102億m3。
地表水源工程分為蓄水、引水、提水和調(diào)水工程,淮河區(qū)現(xiàn)狀供水能力507億m3,其中淮河流域457億m3,山東半島50億m3。蓄水工程包括大中小型水庫和塘壩,共59萬座,總庫容389.2億m3,興利庫容193.0億m3,分別占多年平均年徑流量的58%和29%;引水工程950處,總引水規(guī)模為3.1萬m3/s;提水工程18340處,提水規(guī)模0.74萬m3/s,大型提水工程規(guī)模占總提水規(guī)模的17%;跨流域調(diào)水工程43處,總調(diào)水規(guī)模0.3萬m3/s,大型調(diào)水工程占總提水規(guī)模的93%。
表1 淮河區(qū)地表水資源可利用量表
淮河區(qū)現(xiàn)有機(jī)電井177萬眼,配套機(jī)電井150萬眼,供水能力199億m3,其中淮河流域149億m3,山東半島50億m3。
其他水源工程包括集雨工程、污水處理回用和海水利用,共9.2萬處,供水能力約2.4億m3,主要分布在山東半島。
2.供水量及供水結(jié)構(gòu)變化
淮河區(qū)總供水量590.4億m3。其中:地表水406.9億m3,占68.9%;地下水182.0億 m3,占30.9%;非常規(guī)水源1.4億 m3,占0.2%。
淮河流域總供水量512.0億m3。其中:地表水374.4億 m3,占73.1%;地下水136.8億m3,占26.7%;非常規(guī)水源0.8億 m3,占0.2%。
山東半島總供水量78.4億m3。其中:地表水32.6億m3,占41.6%地下水45.2億m3,占57.6%;非常規(guī)水源0.6億 m3,占0.8%。
淮河區(qū)供水結(jié)構(gòu)總體趨勢是在當(dāng)?shù)氐乇硭┧炕静辉黾拥那闆r下,新增供水量主要是跨流域調(diào)水和地下水。
3.用水量及用水結(jié)構(gòu)變化
淮河區(qū)2006年用水量590.4億m3,其中:生活53.8億 m3,生產(chǎn)531.1億 m3,生態(tài)5.5億m3?;春恿饔?006年用水量512.0億 m3其中:生活45.0億 m3,生產(chǎn)462.8億m3,生態(tài)4.1億m3。山東半島2006年用水量78.4億m3,其中:生活8.8億 m3,生產(chǎn)68.2 億 m3,生態(tài)1.4 億 m3。
淮河區(qū)用水結(jié)構(gòu)變化的總體趨勢是在農(nóng)業(yè)用水量微減少的情況下,新增用水量主要是生活和工業(yè)用水。
4.用水水平與效率
淮河區(qū)用水水平、效率與全國、世界相比,萬元GDP用水量低于全國,但與國內(nèi)先進(jìn)地區(qū)和國外發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距;萬元工業(yè)增加值用水量低于全國水平;人均用水量低于全國、更低于世界平均水平;工業(yè)用水綜合重復(fù)率與全國水平相當(dāng),但低于世界發(fā)達(dá)國家的水平。
5.現(xiàn)狀缺水
現(xiàn)狀河道外缺水包括經(jīng)濟(jì)社會需求缺水量和河道外生態(tài)環(huán)境缺水兩部分。主要體現(xiàn)在地下水超采、深層水開采、擠占河道生態(tài)用水和經(jīng)濟(jì)社會客觀缺水等方面。
6.水資源形勢
(1)水資源短缺將是長期面臨的形勢?;春訁^(qū)人口稠密、耕地率高,人均畝均水資源占有量少;過渡帶水資源年際年內(nèi)變化大;區(qū)域分布與土地資源和生產(chǎn)力布局不相匹配;資源少、利用難度大,水資源已經(jīng)成為影響經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素。
(2)受氣候變化和人類活動影響水資源數(shù)量減少趨勢明顯。全球氣候變化和人類活動影響的進(jìn)一步加劇,將使原已十分緊張的水資源供需形勢更加嚴(yán)峻。
(3)水資源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后,開發(fā)過度與開發(fā)不足并存。工程老化失修,供水和水源結(jié)構(gòu)不合理區(qū)域間水資源開發(fā)利用程度差別大,開發(fā)過度與開發(fā)不足并存。灌溉水井完好率不足60%,蓄水工程配套不足70%?;幢逼皆⒛纤暮貐^(qū)、山東半島現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度已接近或超過其開發(fā)利用的極限,淮河以南及上游山丘區(qū)尚有一定的潛力,但進(jìn)一步開發(fā)利用的難度和代價很大。
(4)用水效率和效益不高,用水結(jié)構(gòu)需進(jìn)一步調(diào)整。萬元GDP用水量是世界平均1.5倍,萬元工業(yè)增加值用水量是先進(jìn)發(fā)達(dá)國家2倍,工業(yè)用水重復(fù)利用率比發(fā)達(dá)國家低20個百分點(diǎn)以上;農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)為0.5,低于發(fā)達(dá)國家40%以上;城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)平均漏損率達(dá)16%,為國際先進(jìn)水平2倍。
用水效率和效益地區(qū)差異較大。山東半島水資源利用水平和效率已接近世界先進(jìn)水平?;春右员奔盎春恿饔蛞S灌區(qū)用水水平和效率相對較低,工業(yè)還處于粗加工階段,用水浪費(fèi)嚴(yán)重,沿黃部分農(nóng)業(yè)灌區(qū)仍采用大水漫灌方式。
淮河區(qū)1980到2006年淮河區(qū)農(nóng)業(yè)用水比重下降,工業(yè)用水和生活用水比重穩(wěn)步提高,用水結(jié)構(gòu)在不斷優(yōu)化調(diào)整,第一產(chǎn)業(yè)用水比重仍偏高,第三產(chǎn)業(yè)用水偏低。
(5)水污染問題仍很突出已威脅供水安全。全流域186個國家重點(diǎn)水質(zhì)監(jiān)測站V類及劣V類水占51.1%,46個跨省河流省界斷面V類及劣V類水占54.4%,生活供水水質(zhì)不合格率達(dá)28.5%。
(6)水生態(tài)系統(tǒng)安全受到威脅。水體污染和水資源短缺使水生生物資源遭受嚴(yán)重破壞。洪澤湖、南四湖、駱馬湖等湖泊水生生物種類與數(shù)量差異不明顯,僅個別湖區(qū)因長期水質(zhì)污染出現(xiàn)水生生物銳減或藻類繁多的現(xiàn)象。過度用水、盲目圍墾使湖泊容積減少、萎縮消失。局部地區(qū)地下水嚴(yán)重超采出現(xiàn)地面沉降和大面積漏斗。
(7)省際河湖敏感地區(qū)多水資源管理難度大。
淮河區(qū)現(xiàn)狀國民經(jīng)濟(jì)總量約占全國的13%,國內(nèi)生產(chǎn)總值人均約1.29萬元,低于全國人均1.53萬元水平,屬于我國經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)?;春訁^(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不平衡,山東半島為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),河南、安徽兩省為經(jīng)濟(jì)的低谷區(qū)?;春訁^(qū)人口增長趨勢將逐年放緩,呈現(xiàn)“低增長率,高增長量”的發(fā)展勢態(tài),局部地區(qū)到2020年前后總?cè)丝趯⑼V乖鲩L?;春訁^(qū)現(xiàn)狀城鎮(zhèn)人口7861萬人,城鎮(zhèn)化率為38.6%。預(yù)測2030年城鎮(zhèn)化率將達(dá)到61.2%(略低于全國62%的平均水平)?;春訁^(qū)現(xiàn)狀GDP總量為2.63萬億元,人均GDP為1.29萬元,預(yù)測到2030年年均增長率約7.0%,略高于全國平均水平。
隨著人口的增長和生活水平的不斷提高,對農(nóng)產(chǎn)品的需求將不斷增長,為保障區(qū)域糧食安全,淮河區(qū)農(nóng)田有效灌溉面積將有所增加。未來淮河區(qū)國民經(jīng)濟(jì)仍將呈持續(xù)、高速、穩(wěn)定發(fā)展態(tài)勢,工業(yè)經(jīng)濟(jì)仍然是驅(qū)動各區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動力。若采用現(xiàn)狀用水模式,資源消耗較高,環(huán)境污染較大,需水外延式增長,年均增長0.92%;若采用加大經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,加大節(jié)水較現(xiàn)狀力度,適度控制需水增長,需水年均增長0.61%;若按水資源承載能力控制需求,資源環(huán)境協(xié)調(diào),2030年用水效率達(dá)到同類地區(qū)國際先進(jìn)水平,需水年均增長率控制在0.32%以內(nèi),詳見圖1。
考慮南水北調(diào)東、中線工程,引江濟(jì)淮工程,大中型水庫工程等規(guī)劃工程分期實施的情況下,預(yù)測規(guī)劃2020年多年平均供水量為709.4億m3,比現(xiàn)狀增加83.9億m3,退還現(xiàn)狀擠占生態(tài)3.1億 m3,地下水超采6.5億 m3;規(guī)劃2030年多年平均供水量為753.8億m3,比現(xiàn)狀增加128.2億m3,退還現(xiàn)狀擠占生態(tài)3.1億m3,地下水超采6.5億m3。
現(xiàn)狀淮河區(qū)多年平均情況下河道外需水量為692.3億m3,可供水量為625.5億m3,河道外缺水量為66.7億m3。到2030年要實現(xiàn)水資源供需基本平衡,若采用現(xiàn)狀用水模式發(fā)展,多年平均缺水達(dá)150億m3左右;即使采用一般節(jié)水模式發(fā)展,水資源供需缺口仍然很大;為此,必須采取強(qiáng)化節(jié)水模式發(fā)展,才能實現(xiàn)流域水資源可持續(xù)開發(fā)利用,支撐流域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展
(作者系水利部淮河水利委員會副總工程師)
(專欄編輯:杜紅志)