王 煜，彭少明，武 見(jiàn)，明廣輝，蔣桂芹，方洪斌，陳翠霞

（黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南鄭州450003）

河流分水方案是流域水資源管理的依據(jù),也是建立國(guó)家水權(quán)制度,發(fā)揮資源市場(chǎng)配置作用的基礎(chǔ)［1-4］。干旱半干旱地區(qū)水資源短缺一直是人類長(zhǎng)期面臨的重大挑戰(zhàn)［5］,為了協(xié)調(diào)上下游、左右岸、各區(qū)域、各部門之間的爭(zhēng)水問(wèn)題,需要制定分水方案來(lái)引導(dǎo)流域有序用水,協(xié)調(diào)各區(qū)域利益關(guān)系,保障河流合理開(kāi)發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展［6-9］。

黃河是我國(guó)西北、華北地區(qū)的重要水源,作為孕育了華夏文明的母親河,黃河以僅占全國(guó)2%的河川徑流量承擔(dān)著全國(guó)15%的耕地和12%人口的供水任務(wù),同時(shí)還承擔(dān)著向流域外部分地區(qū)遠(yuǎn)距離調(diào)水的任務(wù)。黃河流域人均河川徑流量473 m3,不足全國(guó)平均水平的1/4,是我國(guó)水資源極其短缺的地區(qū)之一。黃河流域是國(guó)家重要能源基地和糧食主產(chǎn)區(qū),自20世紀(jì)70年代以來(lái),用水剛性需求持續(xù)增長(zhǎng),水資源供需矛盾不斷加劇,下游頻繁斷流。1987年國(guó)務(wù)院頒布的我國(guó)大江大河首個(gè)分水方案——《黃河可供水量分配方案》（“八七”分水方案),是流域水資源管理和調(diào)度的依據(jù),極大地推動(dòng)了黃河水資源合理利用及節(jié)約用水,對(duì)全國(guó)江河水量分配起到示范作用。

水資源具有流動(dòng)性、循環(huán)再生性和公共性等自然社會(huì)特征,其產(chǎn)權(quán)問(wèn)題比普通經(jīng)濟(jì)資產(chǎn)的產(chǎn)權(quán)問(wèn)題復(fù)雜。人類治水活動(dòng)需要同時(shí)兼顧協(xié)調(diào)人與水關(guān)系的自然治理和人與人關(guān)系的社會(huì)治理［10］。黃河30多 a的分水實(shí)踐,為我國(guó)水權(quán)制度建設(shè)提供了制度框架［11］,水量統(tǒng)一調(diào)度是水權(quán)實(shí)施及管理的有效手段［2］?！鞍似摺狈炙桨钢贫ǖ母魇。▍^(qū))分水指標(biāo)一直沿用至今。為了適應(yīng)流域水文情勢(shì)變化和管理要求,分水方案執(zhí)行過(guò)程中經(jīng)歷了行政、法律、工程、科技、經(jīng)濟(jì)等手段補(bǔ)充和完善,尤其是1999年實(shí)施的全河水量統(tǒng)一調(diào)度對(duì)保障分水方案實(shí)施、抑制用水過(guò)快增長(zhǎng)、實(shí)現(xiàn)黃河干流不斷流等方面起到了關(guān)鍵作用。本文以1999年為界對(duì)分水方案產(chǎn)生和發(fā)展脈絡(luò)、技術(shù)要點(diǎn)和執(zhí)行效果進(jìn)行回顧,分析變化環(huán)境下黃河流域水資源面臨的新形勢(shì)并提出優(yōu)化策略。

1 分水方案出臺(tái)的歷史背景和研究歷程

1.1 歷史背景

分水方案的出臺(tái)是各個(gè)方面綜合因素作用的結(jié)果,有研究表明,水資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)需水時(shí)空分布不匹配是分水方案產(chǎn)生的根本原因［12］,“八七”分水方案出臺(tái)的直接原因是1970年以來(lái)的黃河嚴(yán)重?cái)嗔鞯葐?wèn)題［13］。

20世紀(jì)70年代黃河流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,地表水用水量由新中國(guó)成立初期的60億～80億m/a急劇增加至20世紀(jì)80年代初的250億～280億m3/a,加上缺乏有效的規(guī)劃和管理,上游?。▍^(qū))無(wú)序引水,致使黃河下游自1972年開(kāi)始頻繁斷流［14］。1972—1986年,有10 a發(fā)生斷流,累計(jì)斷流145 d,年均斷流長(zhǎng)度260 km。頻繁斷流一方面造成下游各省生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水困難,阻礙經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展；另一方面造成河道淤積、水環(huán)境污染、威脅防洪安全且嚴(yán)重破壞下游生態(tài)環(huán)境。為緩解黃河斷流嚴(yán)峻形勢(shì)和水資源開(kāi)發(fā)利用中無(wú)序引水問(wèn)題,在原國(guó)家計(jì)委和水利電力部的安排組織下,黃河水利委員會(huì)（簡(jiǎn)稱黃委)協(xié)同沿黃各?。▍^(qū)),開(kāi)展了黃河水資源利用規(guī)劃和可供水量分配方案研究。

1.2 研究歷程

“八七”分水方案研究和出臺(tái)從1982年到1987年歷經(jīng)5 a時(shí)間。

1982年11月,根據(jù)原國(guó)家計(jì)委計(jì)土〔1982〕1021號(hào)文的要求,流域各?。▍^(qū))編制了利用黃河水資源的規(guī)劃,以1980年為現(xiàn)狀年,考慮地區(qū)建設(shè)發(fā)展情況,預(yù)測(cè)2000年需要黃河供水量696億m3,比1919—1975年黃河年均天然徑流量580億m3多116億m3,黃河水資源供需矛盾凸顯。

1983年初,按照原國(guó)家計(jì)委和水利電力部要求,黃委編制完成了《黃河流域2000年水平河川水資源量的預(yù)測(cè)》,遵照“首先保證人民生活用水和國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)的工業(yè)用水,同時(shí),要保持下游河道最少200億m3的排沙水量；其次,在搞好現(xiàn)有灌區(qū)挖潛配套、節(jié)約用水、提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上,適當(dāng)擴(kuò)大高產(chǎn)地區(qū)和缺糧地區(qū)的灌溉面積”的原則,提出流域可供水量374億m3。見(jiàn)表1。

表1 1983年黃委提出的分配水量與各省（區(qū)）需水量比較 億m3

1983年6月,原水利電力部主持召開(kāi)黃河水資源評(píng)價(jià)與綜合利用審議會(huì),由于各?。▍^(qū))提出的總需水量超過(guò)黃河多年（1919—1975年)平均天然徑流量,遠(yuǎn)大于黃委分配的水量,因此會(huì)議要求進(jìn)一步研究黃河流域水資源分配方案。

1984年黃委在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)與沿黃各?。▍^(qū))協(xié)調(diào),充分考慮沿黃各?。▍^(qū))未來(lái)用水需求以及黃河最大可能的供水量等因素［15］,依據(jù)“保障基本用水”和“以供定需”原則,制定了《黃河可供水量分配方案》。該方案采用1919—1975年黃河年均天然徑流量580億m3,考慮保留河道輸沙等生態(tài)用水210億m3,將南水北調(diào)工程生效之前的總可供水量370億m3分配給流域9?。▍^(qū))及相鄰缺水的河北省、天津市。分配方案以1980年實(shí)際用水量為基礎(chǔ),充分考慮了有關(guān)?。▍^(qū)、市)的灌溉發(fā)展規(guī)模、工業(yè)和城市用水增長(zhǎng)以及大中型水利工程興建的情況。

1987年9月,國(guó)務(wù)院下發(fā)了國(guó)辦發(fā)〔1987〕61號(hào)文件,批準(zhǔn)了《黃河可供水量分配方案》,要求沿黃各?。▍^(qū))貫徹執(zhí)行,我國(guó)大江大河首個(gè)分水方案就此產(chǎn)生（見(jiàn)表2)。

表2 南水北調(diào)工程生效前黃河可供水量分配方案 億m3

1.3 分水方案的重大意義

黃河“八七”分水方案是我國(guó)大江大河第一個(gè)流域性分水方案,對(duì)河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水和河道外經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水進(jìn)行了平衡與分配,對(duì)河道外用水進(jìn)行了各個(gè)行政區(qū)域的平衡與分配。該分水方案是黃河流域水資源開(kāi)發(fā)、利用、節(jié)約、保護(hù)的基本依據(jù),是黃河水量調(diào)度與水資源管理的基本依據(jù),是流域治理開(kāi)發(fā)的重要支撐。分水方案對(duì)于流域各?。▍^(qū))國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、水利發(fā)展規(guī)劃、工程建設(shè)安排具有重要的指導(dǎo)作用,對(duì)于流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境良性維持具有重要的支撐作用。分水方案以及之后的調(diào)度與管理實(shí)踐為其他流域水量分配提供了可供借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)。

國(guó)際上很多缺水地區(qū)為了協(xié)調(diào)上下游、左右岸、各區(qū)域、各部門之間的利益沖突,圍繞河流分水方案開(kāi)展了大量關(guān)于分水機(jī)制、分水理論的研究,并進(jìn)行了積極的實(shí)踐探索,如墨累-達(dá)令河、科羅拉多河以及尼羅河等都開(kāi)展了流域水量分配［6-7,9］。與這些河流分水相比,黃河“八七”分水方案具有顯著的特點(diǎn)：一是體現(xiàn)了流域整體利益原則,分水方案由流域機(jī)構(gòu)組織研究提出、有關(guān)行政區(qū)域參與協(xié)調(diào)、國(guó)家最終決策,是水資源作為國(guó)家基本自然資源和國(guó)有資源的合理配置,是國(guó)家層面對(duì)流域水資源利用的整體性安排,體現(xiàn)了流域整體利益的最大化；二是體現(xiàn)了以供定需和總量控制原則,黃河流域水資源供需不平衡,分水方案根據(jù)水資源與水環(huán)境承載能力首先確定正常年份可供水量,把可供水量作為供水量的約束條件來(lái)合理安排用水,合理控制各?。▍^(qū))用水總量,保證人民生活生產(chǎn)和生態(tài)用水要求；三是體現(xiàn)了發(fā)展的原則,分水方案既尊重了現(xiàn)狀實(shí)際用水,又研究預(yù)測(cè)了各?。▍^(qū))未來(lái)灌溉發(fā)展、工業(yè)和城市增長(zhǎng)以及大中型水利工程興建的可能性,統(tǒng)籌兼顧并合理安排了上下游、各地區(qū)、各部門之間的用水要求；四是體現(xiàn)了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的原則,在流域水資源供需矛盾十分尖銳的情況下,分配210億m3水量作為河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水,對(duì)維持河道健康生命以及國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)具有很強(qiáng)的前瞻性。

2 1988—1998年運(yùn)用情況與效果分析

2.1 分水方案執(zhí)行

1988—1998年各?。▍^(qū))的分配水量參照“八七”分水方案的指標(biāo),扣除四川省的0.4億m3和河北省、天津市的20億m3,其他沿黃8?。▍^(qū))的分配水量為349.6億m3。黃委從1988年開(kāi)始編制《黃河用水公報(bào)》,統(tǒng)計(jì)黃河流域用耗水情況,并與“八七”分水方案分水指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。

1997年黃河來(lái)水遭遇特枯年份,下游斷流問(wèn)題愈來(lái)愈嚴(yán)重,國(guó)家提出要根據(jù)黃河實(shí)際來(lái)水量重新修訂和完善黃河水資源分配方案和年度分配調(diào)度方案。為此,黃委1997年11月20日向水利部報(bào)送了《關(guān)于黃河枯水年份可供水量分配方案及調(diào)度實(shí)施意見(jiàn)的報(bào)告》（黃水政〔1997〕23號(hào)文),提出枯水年份黃河可供水量的確定采用同比例折減的辦法,折減系數(shù)為年度花園口水文站天然徑流量與正常來(lái)水年份的比值,據(jù)此確定1997年流域分配水量為308億m3,除四川省和河北省、天津市外,其他沿黃8?。▍^(qū))合計(jì)分配水量291億m3,由此開(kāi)啟了“八七”分水方案指標(biāo)根據(jù)年度來(lái)水情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的探索。

2.2 執(zhí)行效果分析

（1)流域耗水總量得到控制,部分省（區(qū))超指標(biāo)引水突出。1988—1998年流域年耗水量為255.3億～333.8億m3,平均為290.8億 m3（見(jiàn)表3)。除了1997年特枯年流域耗水量超過(guò)按照同比例折減方法計(jì)算的應(yīng)分配水量之外,其他年份的耗水總量均低于分水指標(biāo)。內(nèi)蒙古、山東等?。▍^(qū))超耗水指標(biāo)問(wèn)題突出：內(nèi)蒙古1988—1998年期間年年超指標(biāo)耗水,多年平均超指標(biāo)耗水量為6.9億m3,1991年耗水量最大,為71.6億m3,超過(guò)用水指標(biāo)13.0億m3；山東省亦年年超指標(biāo)耗水,多年平均超指標(biāo)耗水量為18.7億m3,1989年耗水量最大,為134.8億m3,超過(guò)用水指標(biāo)64.8億m3。

表3 1988—1998年黃河流域地表耗水量 億m3

（2)河道斷流情勢(shì)加劇。1987—1998年黃河下游斷流頻發(fā),累計(jì)斷流61次,累計(jì)斷流天數(shù)905 d,平均斷流長(zhǎng)度377 km,與1972—1986年相比,呈現(xiàn)年內(nèi)首次斷流時(shí)間提前、斷流次數(shù)增加、斷流時(shí)間延長(zhǎng)、平均斷流長(zhǎng)度增加等特點(diǎn)。1987—1998年,黃河流域耗水總量雖未超指標(biāo),但下游斷流更為嚴(yán)重,出現(xiàn)這種情況的原因主要有兩個(gè)方面：一是利津斷面天然徑流量由1972—1986年的556.3億m3減少至1987—1998年的476.3億m3；二是內(nèi)蒙古、山東兩省（區(qū))超指標(biāo)用水嚴(yán)重,多為灌區(qū)引水,集中在4—6月農(nóng)業(yè)用水高峰,年內(nèi)用水過(guò)程影響入海水量。分析超指標(biāo)用水和河流斷流情勢(shì)加劇的情況,既有流域機(jī)構(gòu)沒(méi)有被授權(quán)進(jìn)行流域統(tǒng)一管理和開(kāi)展水量調(diào)度等管理方面的原因,也有缺乏小浪底水庫(kù)等大型骨干工程水量調(diào)節(jié)等工程條件方面的原因。中科院地學(xué)部報(bào)告［16］指出：由于沒(méi)有建立起全流域水資源統(tǒng)一管理的機(jī)制與體制,無(wú)法對(duì)實(shí)際引水量實(shí)行有效監(jiān)督與控制和對(duì)個(gè)別超額用水地區(qū)及部門進(jìn)行制裁,因此分水方案并未得到有效落實(shí),一遇枯水年份或用水高峰季節(jié),沿黃引水工程都大量引水,造成分水失控。已建工程的引水能力遠(yuǎn)大于河道流量,一遇干旱同時(shí)引水,造成引水失控,下游河道斷流。

3 1999年之后運(yùn)用情況與效果分析

“八七”分水方案實(shí)施10余 a后,黃河斷流問(wèn)題依然沒(méi)有得到解決,國(guó)家和社會(huì)各界對(duì)黃河斷流情勢(shì)非常關(guān)注［15-17］。為緩解黃河流域水資源供需矛盾和黃河下游斷流形勢(shì),經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn),1998年12月原國(guó)家計(jì)委、水利部聯(lián)合頒布實(shí)施了《黃河可供水量年度分配及干流水量調(diào)度方案》和《黃河水量調(diào)度管理辦法》,授權(quán)黃委統(tǒng)一管理和調(diào)度黃河水資源,之后開(kāi)展了20 a的黃河水量調(diào)度實(shí)踐,依據(jù)“八七”分水方案,制定調(diào)度年份黃河水量分配方案、制定月旬水量調(diào)度方案、進(jìn)行實(shí)時(shí)水量調(diào)度及監(jiān)督管理等。同時(shí),隨著國(guó)家不斷加強(qiáng)水資源管理,還進(jìn)行了“八七”分水方案細(xì)化,為分水方案落實(shí)提供了強(qiáng)力保障。分水方案細(xì)化成果與“八七”分水方案的關(guān)系見(jiàn)圖1。

圖1 “八七”分水方案細(xì)化與發(fā)展

3.1 分水方案細(xì)化

（1)不同來(lái)水情況下年度分水方案制定。在黃河年度水量調(diào)度中,按照“同比例豐增枯減、多年調(diào)節(jié)水庫(kù)蓄豐補(bǔ)枯”的原則,制定年度各?。▍^(qū))可供耗水量分配方案（年度分水方案)。年度分水方案的制定分3步：首先根據(jù)當(dāng)年汛期來(lái)水、各?。▍^(qū))用水和非汛期長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)分析,確定本年度花園口站天然徑流量；然后依據(jù)“八七”分水方案和相關(guān)規(guī)劃,考慮長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)、骨干水庫(kù)蓄水情況、沿黃?。▍^(qū))用水計(jì)劃建議,確定本年度黃河可供耗水總量；最后根據(jù)“八七”分水方案中各?。▍^(qū))及各月份分配比例,結(jié)合該年度黃河可供耗水總量,確定各?。▍^(qū))和各月份黃河可供耗水量分配計(jì)劃。

（2)黃河取水許可總量控制。由于國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的流域分水方案僅明確到省級(jí)行政區(qū),對(duì)于省（區(qū))內(nèi)部的分水指標(biāo)沒(méi)有明確,地（市)、縣級(jí)行政區(qū)域總量控制意識(shí)淡薄,影響到總量控制管理的有效實(shí)施和黃河水資源的依法精細(xì)管理、精細(xì)調(diào)度。按照“總量控制、可持續(xù)利用”等要求,2008年黃委發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)黃河取水許可總量控制細(xì)化工作的通知》（黃水調(diào)〔2008〕8號(hào)),將?。▍^(qū))分水指標(biāo)細(xì)分到地級(jí)行政區(qū)和干支流,形成“流域—?。▍^(qū))—地（市)”3級(jí)分水指標(biāo)（見(jiàn)表4)。各?。▍^(qū))結(jié)合自身實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整并實(shí)施,控制了引黃用水的快速增長(zhǎng),為流域水資源統(tǒng)一管理和調(diào)度奠定了基礎(chǔ)。

表4 沿黃?。▍^(qū)）分水細(xì)化方案年均耗水量 億m3

（3)新徑流條件下分水方案制定。2013年3月2日,國(guó)務(wù)院批復(fù)《黃河流域綜合規(guī)劃（2012—2030年)》,依據(jù)黃河水資源量的變化和跨流域調(diào)水工程的實(shí)施情況,在“八七”分水方案基礎(chǔ)上,分南水北調(diào)東線、中線工程生效前,南水北調(diào)東線、中線工程生效后至西線一期工程生效前,南水北調(diào)西線一期工程生效后3個(gè)階段擬定黃河流域水資源配置方案。根據(jù)1956—2000年45 a的徑流系列資料,黃河多年平均地表徑流量為534.79億m3?？紤]到黃河水資源量的減少,統(tǒng)籌兼顧河道內(nèi)外用水需求,在“八七”分水方案的基礎(chǔ)上配置河道內(nèi)外水量,2000年水平年配置河道外的水量為341.16億m3（耗水量),入海水量為193.63億m3,2020年、2030年配置河道外水量分別為332.79億、401.05億m3。從2017年7月開(kāi)始,年度分水方案編制采用《黃河流域綜合規(guī)劃（2012—2030年)》南水北調(diào)東線、中線生效至西線一期工程生效前配置河道外水量 332.79 億 m3為基礎(chǔ)［18］。

（4)用水總量控制紅線。2012年10月,按照水利部《關(guān)于開(kāi)展流域2020年和2030年水資源管理控制指標(biāo)分解工作的通知》（辦資源〔2011〕416號(hào))文件要求,黃委開(kāi)展了黃河流域用水總量控制指標(biāo)制定,在《黃河流域水資源綜合規(guī)劃》成果的基礎(chǔ)上,各水平年、各省（區(qū))用水總量控制指標(biāo)采用全國(guó)用水總量控制指標(biāo)與全國(guó)水資源綜合規(guī)劃提出的配置水量的比例進(jìn)行同比例折算得出,2020年、2030年黃河流域用水控制總量分別為450.8億、512.7億m3,實(shí)現(xiàn)了用水總量控制與“八七”分水方案提出的耗水量雙向控制,為實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度提供了依據(jù)。

3.2 執(zhí)行效果分析

（1)有效抑制了流域用水過(guò)快增長(zhǎng)。在黃河水量統(tǒng)一調(diào)度的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化節(jié)水與取水許可管理,并開(kāi)展了水權(quán)轉(zhuǎn)讓試點(diǎn),有效抑制了流域用水快速增長(zhǎng),緩解了用水矛盾［11］。從逐年計(jì)劃分配耗水量與實(shí)際耗水量對(duì)比分析（見(jiàn)表5),1999—2017年19 a中有13 a流域?qū)嶋H總耗水量小于計(jì)劃分配耗水量,有效抑制了各?。▍^(qū))經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水快速增長(zhǎng),推動(dòng)流域強(qiáng)化節(jié)水和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。1999—2013年“八七”分水方案得到了較好實(shí)施,除部分特枯年份外,實(shí)際耗水量均低于計(jì)劃分配耗水量,甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古及山東等?。▍^(qū))存在超指標(biāo)用水,但超耗水量逐漸減小且趨于穩(wěn)定；隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水增長(zhǎng),2014—2017年上述?。▍^(qū))超耗水量開(kāi)始增加,水資源不適應(yīng)性特征開(kāi)始顯現(xiàn)［19］。

表5 1999—2018年“八七”分水方案執(zhí)行情況 億m3

（2)促進(jìn)提高水資源利用效率?！鞍似摺狈炙桨复龠M(jìn)了沿黃各?。▍^(qū))不斷加大節(jié)水力度,提高了水資源利用效率（見(jiàn)表6)。2000—2016年,流域人均用水量由382 m3減少到343 m3,農(nóng)田實(shí)際灌溉定額由6 735 m3/hm2減少到5 520 m3/hm2,萬(wàn)元GDP用水量由638 m3減少到100 m3,萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量（2000年可比價(jià))由233 m3減少到34 m3。2016年黃河流域人均用水量、萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量、農(nóng)田灌溉定額均低于全國(guó)同年水平。在分水方案提出的總量控制原則下,特別是1999年以來(lái)黃河水資源實(shí)行了統(tǒng)一調(diào)度管理,倒逼沿黃各省（區(qū))節(jié)約用水,提高了用水效率。另外,2003年開(kāi)始的水權(quán)轉(zhuǎn)讓通過(guò)加大農(nóng)業(yè)節(jié)水力度,將節(jié)約的水量用于工業(yè)生產(chǎn),也對(duì)灌區(qū)灌溉效率提升起到重要作用。

表6 黃河流域水資源利用效率

（3)保障流域供水安全。“八七”分水方案保障了枯水年份用水秩序,保障了流域供水安全。為應(yīng)對(duì)2002—2003年特枯來(lái)水年份,制定了《黃河水量調(diào)度突發(fā)事件應(yīng)急處置規(guī)定》,黃河水資源統(tǒng)一管理的應(yīng)急制度得以確立,使整體上的超計(jì)劃用水現(xiàn)象得到有效遏制,并在抗旱工作中發(fā)揮了巨大作用。2008年6月實(shí)施的《黃河流域抗旱預(yù)案（試行)》,提出了黃河流域抗旱預(yù)案響應(yīng)措施。黃河水量統(tǒng)一調(diào)度以來(lái),出現(xiàn)了8個(gè)枯水年份,來(lái)水量均低于統(tǒng)一調(diào)度前斷流比較嚴(yán)重的1995年和1997年,通過(guò)加強(qiáng)調(diào)度管理,協(xié)調(diào)各?。▍^(qū))用水,保障了流域及供水區(qū)生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境用水安全。

（4)實(shí)現(xiàn)了黃河干流20 a不斷流。通過(guò)嚴(yán)格執(zhí)行主要控制斷面預(yù)警流量和入黃斷面最小流量指標(biāo),結(jié)束了20世紀(jì)70—90年代頻繁斷流的局面,實(shí)現(xiàn)了1999年8月11日以來(lái)黃河干流連續(xù)20 a不斷流。同時(shí),在黃河水資源有所減少的徑流條件下,維持了一定的河道基流和入海水量,改善了河流生態(tài)系統(tǒng)功能和水環(huán)境質(zhì)量。利津斷面下泄水量為35億～334億m3,一些年份仍低于規(guī)劃提出的河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水控制指標(biāo),離功能性不斷流以及維持河道適宜性生態(tài)環(huán)境的要求還有一定的差距。

4 變化環(huán)境下流域水資源面臨的形勢(shì)

黃河“八七”分水方案實(shí)施30多a,對(duì)緩解黃河水資源供需矛盾、保障流域供水安全、維持河流基本生態(tài)流量等發(fā)揮了重要作用,成為黃河流域管理的關(guān)鍵技術(shù)支撐。30 a間,流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)情況以及河流狀況發(fā)生了諸多新的變化,流域水資源面臨新的形勢(shì)［20］。

對(duì)于豎縫式魚(yú)道而言，在確定池室細(xì)部結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅要考察水流流態(tài)與流速分布，還要關(guān)注各級(jí)魚(yú)室內(nèi)的能量耗散情況。如果魚(yú)室參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，水流消能不夠充分，容易導(dǎo)致魚(yú)類消耗大量的體力，不能順利上溯。法國(guó)的Larinier[5]對(duì)豎縫式魚(yú)道的消能效率進(jìn)行了深入研究，提出單位消能率的概念，并給出了各級(jí)水池內(nèi)的單位水體消能率E不得超過(guò)150～200 W/m3的建議。因此，對(duì)池室內(nèi)單位水體消能率進(jìn)行計(jì)算是必要的。

4.1 30 a來(lái)流域用水呈現(xiàn)總量增加和結(jié)構(gòu)性變化

流域經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)空間分布發(fā)生了較大變化。黃河流域GDP從“八七”分水方案研究基準(zhǔn)年（1980年)的916億元（2000年可比價(jià))增大至2016年的41 275億元（2000年可比價(jià)),年均增幅11.2%。各?。▍^(qū))GDP占流域GDP的百分比發(fā)生了變化,與1980年相比,2016年甘肅、山西、青海等省（區(qū))GDP的流域占比有所減小,內(nèi)蒙古、河南、陜西、山東、寧夏等?。▍^(qū))的流域占比有所增大,見(jiàn)圖2。

圖2 各?。▍^(qū)）GDP占黃河流域GDP百分比

流域用水總量呈現(xiàn)一定增長(zhǎng),從1980年的343億m3增大至2016年的411億 m3,年均增幅0.5%。從1980年至2016年,各?。▍^(qū))的用水結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,寧夏、山東、河南和青海等?。▍^(qū))用水量占流域總用水量的比例分別減小了5.0%、1.8%、0.5%和0.4%,內(nèi)蒙古、山西、甘肅、陜西等省（區(qū))用水量占流域總用水量的比例分別增大了3.9%、2.1%、1.6%和0.1%,見(jiàn)圖3。

圖3 各?。▍^(qū)）用水量占黃河流域用水總量百分比

流域的行業(yè)用水結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化,農(nóng)業(yè)用水比例從1980年的87.0%減小至2016年的71.7%,工業(yè)用水比例從1980年的7.9%增大至2016年的13.3%,生活用水比例從1980年的5.1%增大至2016年的11.5%,見(jiàn)圖4。

圖4 1980—2016年流域用水結(jié)構(gòu)變化

從1980年至2016年,各?。▍^(qū))的行業(yè)用水結(jié)構(gòu)也發(fā)生了相應(yīng)變化,農(nóng)業(yè)用水比例均有較大幅度減小,山東減小幅度最大（33.1%)；工業(yè)用水比例除青海省、甘肅省基本穩(wěn)定之外,其他?。▍^(qū))均呈現(xiàn)增大趨勢(shì),河南工業(yè)用水比例增幅最大（17.9%)；生活用水比例基本呈增大趨勢(shì),山東用水比例增幅最大（20.7%),見(jiàn)圖5。

圖5 1980年和2016年各省（區(qū)）用水結(jié)構(gòu)對(duì)比

4.2 未來(lái)流域用水總量仍將有一定的剛性增長(zhǎng)

近期國(guó)家出臺(tái)了《全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃》《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃》,提出了京津冀協(xié)同發(fā)展、“一帶一路”建設(shè)等,對(duì)我國(guó)能源安全、糧食安全、城鎮(zhèn)化建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)、區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展等進(jìn)行了一系列戰(zhàn)略布局。這些規(guī)劃落地,都直接驅(qū)動(dòng)黃河流域以及引黃供水區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境需水繼續(xù)增長(zhǎng)。另一方面,國(guó)家連續(xù)出臺(tái)了嚴(yán)格水資源管理的有關(guān)政策,持續(xù)加強(qiáng)對(duì)需水側(cè)管理,科學(xué)控制需水量增長(zhǎng)。

根據(jù)《黃河流域綜合規(guī)劃》及其他有關(guān)研究成果,未來(lái)黃河流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善的需水總量仍將有一定的剛性增長(zhǎng)。黃河流域能源與資源富集,在國(guó)家經(jīng)濟(jì)布局中,能源、化工、冶金、制造等優(yōu)勢(shì)工業(yè)將繼續(xù)呈現(xiàn)發(fā)展態(tài)勢(shì),在資源節(jié)約開(kāi)發(fā)、強(qiáng)化節(jié)水、綠色發(fā)展、構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念下,工業(yè)用水量仍將有一定程度的增加,預(yù)測(cè)2030年黃河流域工業(yè)需水量將達(dá)到110億m3左右。高標(biāo)準(zhǔn)的新型城鎮(zhèn)化及絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶沿線中心城市發(fā)展,對(duì)水資源的需求持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)測(cè)2030年黃河流域生活需水量將達(dá)到60億m3左右。在全國(guó)7大農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)中,黃河流域涉及3個(gè),國(guó)家糧食安全對(duì)灌溉用水保障提出了新要求,持續(xù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)強(qiáng)化節(jié)水措施,預(yù)測(cè)2030年黃河流域農(nóng)業(yè)需水量達(dá)到340億m左右。水生態(tài)文明建設(shè)對(duì)維護(hù)健康河湖功能和人水和諧提出了更高要求,在全國(guó)25個(gè)重要生態(tài)功能區(qū)中,黃河流域涉及5個(gè),預(yù)測(cè)2030年黃河河道外生態(tài)需水量為30億m3左右。隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的日益重視和持續(xù)推進(jìn),特別是黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶列入國(guó)家戰(zhàn)略,河道內(nèi)與河道外的生態(tài)環(huán)境需水量都將有一定程度的增長(zhǎng)。

4.3 水沙情勢(shì)與水沙調(diào)控能力發(fā)生了較大變化

（1)黃河來(lái)水量顯著減少。黃河“八七”分水方案是基于多年平均徑流量580億m3（1919—1975年系列)制定的,而近30 a黃河天然徑流量顯著減少,根據(jù)有關(guān)規(guī)劃成果,1956—2000年、1956—2010年、1956—2016年系列多年平均河川天然徑流量分別減少至535億、482億、499億m3,減幅分別為8%、17%、14%。

（2)黃河主要斷面來(lái)沙量明顯減少。黃河干流潼關(guān)站1919—1975年系列實(shí)測(cè)年均來(lái)沙量為15.27億t。近30 a潼關(guān)站實(shí)測(cè)年均來(lái)沙量由1987—1999年（水文年,下同)的8.07億t減少至2000—2017年的2.36億t,利津站實(shí)測(cè)年均來(lái)沙量由1987—1999年的4.15億t減少至2000—2017年的1.15億t,減幅分別為71%和72%。潼關(guān)站和利津站1987—2017年來(lái)沙量見(jiàn)圖6。

圖6 黃河潼關(guān)站和利津站1987—2017年來(lái)沙量

（3)黃河水沙調(diào)控能力顯著提高。黃河干流水庫(kù)總庫(kù)容為900億m3,有效庫(kù)容為450億m3,繼三門峽、劉家峽、龍羊峽水庫(kù)之后,黃河水沙調(diào)控體系骨干工程中的小浪底水庫(kù)于1999年投入運(yùn)用,在防洪、防凌、減淤和水量調(diào)度等方面發(fā)揮了巨大作用。至2019年4月小浪底水庫(kù)攔沙量為34.5億m3,自2002年以來(lái)共開(kāi)展了19次調(diào)水調(diào)沙調(diào)度,水庫(kù)攔沙和調(diào)水調(diào)沙實(shí)現(xiàn)了下游河道減淤,下游共沖刷泥沙30.17億t。

（4)黃河下游河道主槽行洪輸沙能力明顯提高。平灘流量是反映主槽過(guò)流能力的重要參數(shù),也是維持河槽排洪輸沙功能的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。平灘流量越小,主槽過(guò)流能力以及對(duì)河勢(shì)的約束能力越低,防洪難度越大。通過(guò)小浪底水庫(kù)攔沙和調(diào)水調(diào)沙,下游河道實(shí)現(xiàn)全線沖刷,河道最小平灘流量已由2002年汛前的1 800 m3/s增大至4 300 m3/s。黃河下游主要控制站2002年和2019年汛前平灘流量對(duì)比見(jiàn)表7。

表7 黃河下游主要控制站河道平灘流量 m3/s

（5)未來(lái)一定時(shí)期進(jìn)入下游河道的沙量將得到一定的控制,并維持下游河道4 000 m3/s左右的中水河槽。目前對(duì)未來(lái)黃河年均輸沙量的預(yù)測(cè)有不同的研究成果,范圍一般在3億～8億t,若未來(lái)黃河中游年均來(lái)沙3億t（與小浪底水庫(kù)運(yùn)用以來(lái)2000—2016年水平基本相當(dāng)),則小浪底水庫(kù)剩余的41億m3攔沙庫(kù)容將在未來(lái)40 a左右淤滿,河道在未來(lái)50 a還可維持4 000 m3/s以上的中水河槽；若未來(lái)黃河中游年均來(lái)沙6億t,則小浪底水庫(kù)20 a左右即可淤滿,河道在未來(lái)30 a還可維持4 000 m3/s以上的中水河槽；若未來(lái)黃河中游年均來(lái)沙8億t,則小浪底水庫(kù)13 a左右即可淤滿,河道在未來(lái)15 a還可維持4 000 m3/s以上的中水河槽。考慮古賢水庫(kù)于2030年左右建成生效、東莊水庫(kù)2025年建成生效,若未來(lái)黃河中游年均來(lái)沙3億t,則小浪底水庫(kù)還可繼續(xù)攔沙70 a,進(jìn)入下游河道的沙量將進(jìn)一步減少至1億t左右；若未來(lái)黃河中游年均來(lái)沙6億～8億t,則通過(guò)骨干水庫(kù)群攔沙,未來(lái)50 a進(jìn)入下游的沙量將維持在2.5億～5.0億t,下游河道將在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)維持4 000 m3/s以上的中水河槽。

4.4 對(duì)黃河流域水資源調(diào)控的思考

黃河流域是典型的資源缺水流域,現(xiàn)狀水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約十分突出,生態(tài)環(huán)境用水量尚未達(dá)到適宜性目標(biāo)要求,流域性缺水問(wèn)題嚴(yán)重,未來(lái)考慮環(huán)境變化和用水需求的剛性增長(zhǎng),缺水問(wèn)題將更加嚴(yán)峻。在實(shí)施嚴(yán)格節(jié)水措施的前提下,從根本上解決黃河缺水問(wèn)題只能靠南水北調(diào)西線工程。當(dāng)前,黃河流域水資源管理的關(guān)鍵問(wèn)題是如何緩解供需矛盾,特別是在南水北調(diào)西線工程生效之前,緩解水資源對(duì)流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的瓶頸制約,支撐生態(tài)環(huán)境良性維持。為此,應(yīng)開(kāi)展“八七”分水方案運(yùn)用的綜合性評(píng)估,研究分水方案對(duì)流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和環(huán)境變化的適應(yīng)性；考慮水沙調(diào)控能力提高以及未來(lái)來(lái)沙情況,研究輸沙水量由年度來(lái)水量和來(lái)沙量動(dòng)態(tài)確定的可行性；考慮流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)需求,在“八七”分水方案總體框架下,開(kāi)展基于動(dòng)態(tài)輸沙水量的流域水資源動(dòng)態(tài)均衡配置等研究。

5 結(jié) 語(yǔ)

（1)“八七”分水方案是我國(guó)大江大河的第一個(gè)流域分水方案,對(duì)于國(guó)家推進(jìn)水資源科學(xué)分配和高效利用具有重大突破和示范意義。分水方案的制定合理預(yù)測(cè)了沿黃省（區(qū))經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和需水要求,按照“以供定需”原則,平衡河道外與河道內(nèi)用水要求,確定各?。▍^(qū))可供水量分配方案。特別是在水資源供需矛盾十分尖銳的情況下,分配210億m3水量為河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水,對(duì)維持黃河健康生命以及國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)具有很強(qiáng)的科學(xué)意義和前瞻性。

（2)“八七”分水方案在運(yùn)用過(guò)程中,根據(jù)國(guó)家發(fā)展要求、治黃新形勢(shì)以及流域水資源管理情況,陸續(xù)開(kāi)展了方案細(xì)化、新徑流條件下方案完善、用水總量控制紅線制定等一系列工作,使其成為黃河流域管理重要的技術(shù)文件,有力支撐了流域水資源管理。運(yùn)用30 a來(lái),“八七”分水方案以及黃河水資源管理實(shí)踐有效控制了流域用水需求增長(zhǎng),協(xié)調(diào)了各?。▍^(qū))用水關(guān)系,支撐了流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境維持,實(shí)現(xiàn)了黃河干流20 a不斷流?！鞍似摺狈炙桨?0 a運(yùn)用實(shí)踐,驗(yàn)證了其合理性和有效性。

（3)近30 a來(lái),流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)形勢(shì)、水沙條件與調(diào)控能力發(fā)生了諸多變化,未來(lái)黃河流域面臨的水資源需求仍將呈現(xiàn)一定的剛性增長(zhǎng),特別是國(guó)家戰(zhàn)略落地以及生態(tài)文明建設(shè)等會(huì)驅(qū)動(dòng)新的用水需求。當(dāng)前黃河流域水資源管理的關(guān)鍵問(wèn)題是如何緩解供需矛盾,特別是在南水北調(diào)西線工程生效之前,緩解水資源對(duì)流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的瓶頸制約,支撐生態(tài)環(huán)境良性維持。