于京要,賈 軍,劉雪麗
(1.河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,天津 300250;2.河北省水利工程局,河北 石家莊 050021)
河北省位于華北地區(qū)北部,總面積18.77 萬(wàn)km2,耕地面積599萬(wàn)hm2,2010年總?cè)丝? 194萬(wàn)人,地處暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),多年平均年降水量536 mm。降雨年際變化大,豐水年是枯水年的2~6倍;年內(nèi)分配不均勻,年降雨總量的70%~80%集中在汛期6—9月。多年平均地表水資源量120億m3,多年平均地下水資源量122.57 億m3,水資源總量204.69億m3,人均占有水資源量285 m3。
河北省是全國(guó)極度缺水的省份之一,為了維持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的用水需求,現(xiàn)狀靠過(guò)度開(kāi)發(fā)地表水、大量超采地下水進(jìn)行維持,加之部分地區(qū)水污染問(wèn)題,水資源條件日益惡化,嚴(yán)重的缺水危機(jī)已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展最主要的制約因素之一。
近年來(lái),地表水、地下水、外流域調(diào)水和其他水源的可供水總量為167 億m3,全省總用水量為249億m3,缺口達(dá)47億m3。
河北省背山面海,總體上地勢(shì)西北高、東南低,西北部的山區(qū)、丘陵區(qū)占全省面積的61%,中東部和東南部的平原區(qū)面積占39%。隨著上游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,降雨徑流規(guī)律發(fā)生了顯著改變,不僅降水總量呈減少趨勢(shì),地表徑流量更是顯著減少。
河北省缺水局面已表現(xiàn)為全局性缺水,工程與資源型缺水,水質(zhì)性缺水等綜合性缺水局面。21世紀(jì)初與20 世紀(jì)50年代相比,自產(chǎn)地表水下降45.5%,入境水量下降70%,出境水量下降83%,入海水量下降40%,見(jiàn)表1。
表1 水資源變化情況
(1)地表水水質(zhì)。河北省地表水水質(zhì)情況總體上山區(qū)優(yōu)于平原區(qū),據(jù)2014年10月監(jiān)測(cè)資料統(tǒng)計(jì),保護(hù)區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為46.7%,緩沖區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為33.3%,飲用水源區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為42.9%,農(nóng)業(yè)用水區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為15.4%,排污控制區(qū)均未達(dá)標(biāo)。
通過(guò)河北省典型地表水功能區(qū)2004 和2014年水質(zhì)情況對(duì)比發(fā)現(xiàn),水質(zhì)未見(jiàn)好轉(zhuǎn),見(jiàn)表2。
(2)地下水水質(zhì)。河北省平原地區(qū)地下水普遍存在超采現(xiàn)象,衡水、滄州大部分地區(qū)淺層地下水為微咸水和高氟水。部分區(qū)域地表的污染也引發(fā)了地下水的污染。目前平原區(qū)地下水只有25.8%能達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
表2 典型地表水功能區(qū)水質(zhì)情況
河北省是我國(guó)工業(yè)和農(nóng)業(yè)均較發(fā)達(dá)的大省,特別是內(nèi)嵌北京、天津兩大直轄市,在滿足自身用水需求的同時(shí),還承擔(dān)著滿足京津部分產(chǎn)業(yè)用水的任務(wù)。
河北省水資源量為204.69億m3,可利用量不足107億m3,人均水資源占有量不足300 m3,是全國(guó)平均值的1/7,遠(yuǎn)低于國(guó)際公認(rèn)的人均占有量500 m3的極度缺水標(biāo)準(zhǔn)。即使南水北調(diào)工程實(shí)施后,其調(diào)水量仍不足抵消目前的地下水超采量,且其供水目標(biāo)僅限于城市、居民生活和工業(yè),農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境缺水問(wèn)題依然突出,缺水態(tài)勢(shì)仍十分嚴(yán)峻。
從2010年開(kāi)始河北省實(shí)行用水總量控制,全省用水總量指標(biāo)為214 億m3,其中工業(yè)用水占15%、城鎮(zhèn)生活(含公共事業(yè)及城市環(huán)境)用水占5%、農(nóng)田灌溉用水占72%、農(nóng)村生活(含牲畜)用水占5%、林牧漁用水占3%。在供水水源中,地表水供水量45 億m3、占21%,地下水開(kāi)采量167 億m3(含淺層、深層及微咸水等)、占78%,污水處理回用量、引黃水量等僅占1%。
因地下水超采嚴(yán)重,為避免以城市為中心的地下水漏斗范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,石家莊、保定、邢臺(tái)、邯鄲等太行山前城市都或多或少利用了部分上游水庫(kù)水量。滄州、衡水等平原城市除開(kāi)采當(dāng)?shù)厣顚拥叵滤猓饕揽恳S水量。
依照《河北省實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度實(shí)施方案》,河北省將通過(guò)深化水權(quán)水價(jià)改革、地下水壓采、生態(tài)補(bǔ)償、治水體制機(jī)制完善等一系列重大工程與非工程措施,對(duì)水資源總量實(shí)施控制。
(1)預(yù)期到2020年用水總量控制在220 億m3之內(nèi),包括南水北調(diào)工程在內(nèi)的外調(diào)水量達(dá)到43億m3。
(2)到2030年用水總量控制在240 億m3之內(nèi),外調(diào)水量達(dá)到55億m3,全面建成節(jié)水型社會(huì)。
為了實(shí)現(xiàn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè),必須對(duì)農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行控制和壓減。2014年開(kāi)始對(duì)邯鄲、邢臺(tái)、衡水、滄州4 個(gè)市實(shí)施地下水壓采試點(diǎn)工程,通過(guò)改變種植結(jié)構(gòu)、壓縮高耗水小麥面積、擴(kuò)大高效節(jié)水面積、大力發(fā)展外來(lái)地表水灌溉工程等措施的實(shí)施,地下水開(kāi)采量下降為7.60億m3。
到2020年,農(nóng)業(yè)用水總量從現(xiàn)在的144億m3下降到130億m3。此外,工業(yè)用水總量控制在38億m3,工業(yè)用水重復(fù)利用率達(dá)到85%以上,萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量下降到12 m3。
通過(guò)對(duì)水資源供需現(xiàn)狀和供需預(yù)測(cè)分析發(fā)現(xiàn),河北省水資源供需主要存在以下問(wèn)題:①因水資源總量不足導(dǎo)致的地下水超采問(wèn)題需要在較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)才能改善和解決;②農(nóng)業(yè)用水占據(jù)了總用水量的絕大部分,是建設(shè)節(jié)水社會(huì)的最關(guān)鍵環(huán)節(jié);③南水北調(diào)中線干線及配套工程即將建成生效,必須有強(qiáng)大的機(jī)制體制配套政策作保障,以實(shí)現(xiàn)供水目標(biāo)的水源轉(zhuǎn)換;④在京津冀一體化進(jìn)程中,河北省必然要承擔(dān)京津兩市大量的轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè),協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與水資源的關(guān)系值得深入研究;⑤強(qiáng)化全局性的水資源監(jiān)管及鞏固節(jié)水成果,以實(shí)現(xiàn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)。
到2020年,河北省總?cè)丝谶_(dá)到7 626 萬(wàn)人高峰期,人均水資源量將下降到269 m3。針對(duì)水資源形勢(shì)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,必須實(shí)施一系列水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略,才能支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。
河北省水資源總體上西、北部好于中、東部,水資源最為緊缺的地區(qū)集中在東部平原區(qū)。在自然地理?xiàng)l件上,西部具有覆蓋中、東部的條件,特別是南水北調(diào)中線總干渠沿太行山山前一線布置,為解決中、東部的供水問(wèn)題,必須從全局上統(tǒng)籌水資源問(wèn)題,避免劃地為界,人為造成下游地區(qū)的水資源緊張局面。
南水北調(diào)工程以解決城市、工業(yè)用水為主,但可通過(guò)水源置換的方式將原有水源轉(zhuǎn)供農(nóng)業(yè),從而緩解農(nóng)業(yè)供水壓力;黃壁莊水庫(kù)水源應(yīng)擴(kuò)大衡水、滄州地區(qū)供水量,王快水庫(kù)應(yīng)兼顧滄州地區(qū)供水。
長(zhǎng)期以來(lái),河北省農(nóng)業(yè)用水占總用水量的70%以上,高效節(jié)水程度低,噴、滴灌所占比重少。隨著地下水壓采工程的建設(shè),必須通過(guò)有效的管理手段鞏固已有成果,并將先進(jìn)做法擴(kuò)展至其他地區(qū)。只有將農(nóng)業(yè)用水全面控制壓縮,才能解決宏觀性的地下水超采問(wèn)題。
通過(guò)全省的水資源配置特別是通過(guò)各種地表水的協(xié)調(diào)配置,逐步降低并最終停止平原深層地下水的常規(guī)開(kāi)采,將深層地下水作為應(yīng)急儲(chǔ)備水源。
2004—2014年10年間,河北省大部分水功能區(qū)的水質(zhì)未得到有效改善,距水質(zhì)控制目標(biāo)還有較大差距,在一定程度上影響了水資源的有效利用。因此,嚴(yán)格控制入河排污總量、實(shí)現(xiàn)水功能區(qū)達(dá)標(biāo)也是實(shí)現(xiàn)水資源供需平衡的重要組成部分。
京津冀地區(qū)同屬京畿重地,戰(zhàn)略地位十分重要。目前,該區(qū)域總?cè)丝谝殉^(guò)1億人,面臨著生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化、城鎮(zhèn)體系發(fā)展失衡、城鄉(xiāng)發(fā)展差距不斷擴(kuò)大等突出問(wèn)題。隨著人口增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展特別是京津兩大直轄市城市發(fā)展已近飽和,城市內(nèi)已無(wú)力承擔(dān)工業(yè)和其他大型產(chǎn)業(yè)的聚集,因此這兩大城市雖然向河北省轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè)是必然趨勢(shì),但其中某些產(chǎn)業(yè)耗水量仍較大。在水資源供求十分緊張的情況下,接納這些產(chǎn)業(yè)不能以犧牲河北省的水環(huán)境來(lái)完成上述任務(wù)。
隨著地下水超采的綜合治理,用水管理必須從每個(gè)取水口著手,加強(qiáng)計(jì)量、監(jiān)控和用水量控制能力建設(shè),由微觀到宏觀,將用水逐步引導(dǎo)為按計(jì)劃控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域性和全局性的總量控制。
(1)針對(duì)河北省缺水狀況,對(duì)水資源緊缺的中、東部平原的供水問(wèn)題,必須解決以劃地為界人為造成的下游地區(qū)水資源緊張的局面。
(2)將農(nóng)業(yè)用水加以控制,壓縮并嚴(yán)格執(zhí)行“三條紅線”,以實(shí)現(xiàn)水資源供需平衡。
(3)持續(xù)實(shí)施用水管理控制,以達(dá)到對(duì)區(qū)域性和全局性的總量控制。
(4)京津冀一體化發(fā)展中,如何協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源的關(guān)系是當(dāng)前值得研究的課題。
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