張金良

(1.黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南 鄭州 450003；2.水利部黃河流域水治理與水安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(籌)，河南 鄭州 450003)

黃河流域水土資源極不匹配，流域面積占全國(guó)國(guó)土面積的8.3%，水資源量?jī)H占全國(guó)的2%，承載了全國(guó)15%的耕地面積、12%的人口和14%的經(jīng)濟(jì)總量[1]。水土資源配置失衡嚴(yán)重制約黃河流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展[2]，跨流域調(diào)水工程已成為解決區(qū)域水資源時(shí)空分布不均、發(fā)展經(jīng)濟(jì)社會(huì)及改善生態(tài)環(huán)境的重要手段[3-6]。目前，全球調(diào)水工程年調(diào)水規(guī)模已達(dá)到6 000億 m3，在促進(jìn)水資源空間均衡配置方面發(fā)揮了積極作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)效益[7-9]。國(guó)際上，美國(guó)利用中央河谷調(diào)水、加利福尼亞州水道、全美灌溉系統(tǒng)等長(zhǎng)距離調(diào)水工程，給缺水地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新的生機(jī)，使素有荒漠之稱的南加利福尼亞州成為美國(guó)最大的農(nóng)業(yè)州，其肉類罐頭、蔬菜和水果產(chǎn)量占美國(guó)的1/3[10-11]。以色列60%國(guó)土為沙漠、旱地，是真正意義上的不毛之地，通過(guò)北水南調(diào)工程把大片荒漠變?yōu)榫G洲，把原本貧瘠的土地變成了沃野良田，使之成為中東農(nóng)業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家[12]。我國(guó)自古就有修建調(diào)水工程以解決水資源分配不均問(wèn)題的做法[13-14]，春秋末期，吳國(guó)開(kāi)鑿的邗溝，自山陽(yáng)至江都，貫通淮河與長(zhǎng)江，于公元前486年開(kāi)通；戰(zhàn)國(guó)初期，魏國(guó)修筑鴻溝，溝通黃河與淮河，于公元前360年開(kāi)通；西漢時(shí)期，修建漕渠，于公元前129年開(kāi)通；而在春秋時(shí)代(公元前456年)挖掘，經(jīng)南北朝、隋朝至元朝(公元1239年)全線貫通的京杭大運(yùn)河(全長(zhǎng) 1 873 km) 更是世界調(diào)水工程中的瑰寶[15]。1949年之后，我國(guó)為解決缺水城市和地區(qū)水資源緊張的問(wèn)題，各種規(guī)模的跨流域調(diào)水工程得到了快速的發(fā)展，修建了多座大型跨流域調(diào)水工程，如天津引灤入津、甘肅引大入秦、山西引黃入晉、遼寧引碧入連、青海引大入湟、陜西引漢濟(jì)渭等，為受水區(qū)提供了穩(wěn)定可靠的水源，有力支撐了我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)[16]。為有效解決北部地區(qū)干旱缺水問(wèn)題，改善缺水地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活供水條件，于2002年、2003年開(kāi)始興建南水北調(diào)中線工程和東線工程，一期主體工程建成通水以來(lái)，截至2021年已累計(jì)調(diào)水400多億m3，直接受益人口達(dá)1.2億人，在構(gòu)建我國(guó)國(guó)土空間發(fā)展新格局方面發(fā)揮著重要作用[17-18]。

水是黃河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈[19]，要實(shí)現(xiàn)黃河流域的生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展，關(guān)鍵在于水資源合理調(diào)配。破解水資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱、高質(zhì)量發(fā)展不足三大制約，需要堅(jiān)持全國(guó)一盤棋，從黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的大局出發(fā)，在國(guó)家水網(wǎng)的框架下，規(guī)劃大型調(diào)水工程，將水調(diào)入黃河流域，一舉解決水土失衡問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)黃河流域的空間均衡發(fā)展。

1 構(gòu)建黃河流域水網(wǎng)的背景與內(nèi)涵

2019年9月18日，習(xí)近平總書記在鄭州主持召開(kāi)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上強(qiáng)調(diào)黃河流域最大的矛盾是水資源短缺。2021年5月14日，習(xí)近平總書記主持召開(kāi)了推進(jìn)南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)，強(qiáng)調(diào)“要加快構(gòu)建國(guó)家水網(wǎng)，加快構(gòu)建國(guó)家水網(wǎng)主骨架和大動(dòng)脈，為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家提供有力的水安全保障”。國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施對(duì)國(guó)家水網(wǎng)體系建設(shè)提出了新的要求，當(dāng)下國(guó)家水網(wǎng)建設(shè)既面臨難得的機(jī)會(huì)，也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

國(guó)家水網(wǎng)是在節(jié)水優(yōu)先的前提下，以資源環(huán)境承載能力為約束，以保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)合理用水需求和生態(tài)環(huán)境健康穩(wěn)定為目標(biāo)，以水功能的有序發(fā)揮為表征，以自然河湖水系為基礎(chǔ)，以蓄引提調(diào)連通工程為框架，形成在空間上具有顯著網(wǎng)絡(luò)形態(tài)、在功能上具有“四水統(tǒng)籌”(水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水災(zāi)害)作用的國(guó)家水資源配置網(wǎng)絡(luò)體系[20]。按照國(guó)家水網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)要求，國(guó)家骨干網(wǎng)主要解決國(guó)家水資源宏觀調(diào)配問(wèn)題，圍繞國(guó)家發(fā)展重大戰(zhàn)略，構(gòu)建國(guó)家及重要區(qū)域水網(wǎng)主骨架、大動(dòng)脈。省、市、縣水網(wǎng)依托國(guó)家骨干網(wǎng)及上一級(jí)水網(wǎng)的調(diào)控作用，形成城鄉(xiāng)一體、互聯(lián)互通的水網(wǎng)體系，提供高質(zhì)量的水利公共服務(wù)。

南水北調(diào)西線工程既是“四橫三縱”國(guó)家水網(wǎng)的主骨架，更是黃河流域水網(wǎng)的核心工程。因此，在國(guó)家水網(wǎng)構(gòu)建框架下，以南水北調(diào)西線工程為綱，以引黃濟(jì)寧、白龍江引水調(diào)水等區(qū)域配置工程為目，以龍羊峽、古賢等節(jié)點(diǎn)控制工程為結(jié)，打造黃河流域水網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)流域水資源空間均衡配置。

2 構(gòu)建黃河流域水網(wǎng)面臨的問(wèn)題

由于黃河流域水資源總量不足，流域水資源分布與人口土地分布不相匹配，山區(qū)水資源利用條件差，生態(tài)建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍面臨資源型缺水、工程型缺水和水質(zhì)型缺水問(wèn)題，一些城市備用水源不足，部分地區(qū)“守著黃河喝不到黃河水”。

2.1 本地水資源不足以支撐流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展

黃河流域是極度缺水地區(qū)，資源型缺水問(wèn)題突出。黃河流域年均降水量低于400 mm的面積占流域面積的40%，是典型的干旱半干旱區(qū)域。流域多年平均水資源量?jī)H647億 m3，人均水資源量473 m3，為全國(guó)平均值的23%，畝均水資源量220 m3，不足全國(guó)平均值的15%，有限的水資源還要承擔(dān)輸沙和向流域外供水的任務(wù)。黃河流域水資源開(kāi)發(fā)利用率高達(dá)80%，遠(yuǎn)超一般流域40%的生態(tài)警戒線。由于過(guò)度開(kāi)發(fā)，與20世紀(jì)80年代相比，黃河干流寧蒙、小北干流、下游等河段河流濕地面積減少了30%～40%，河口天然濕地面積萎縮約50%，魚(yú)類種類減少約30%。石川河、漆水河、汾河、大黑河等支流斷流情況嚴(yán)重，河流生態(tài)功能受損。同時(shí)，由于水資源短缺，現(xiàn)有67萬(wàn) hm2有效灌溉面積得不到灌溉，甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西等省份大量國(guó)家重點(diǎn)能源工業(yè)項(xiàng)目難以落地，嚴(yán)重制約了流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。

2.2 區(qū)域水資源配置工程和城鄉(xiāng)供水工程不完善

黃河流域水資源存在時(shí)空分布不均、連續(xù)枯水段時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，由于流域不同區(qū)域供需情況與水資源豐枯不相匹配，工程型缺水問(wèn)題突出，主要表現(xiàn)在區(qū)域水資源配置工程不足和城鄉(xiāng)水源工程存在突出短板等方面。中游地區(qū)發(fā)展主要依靠黃河水，但黃河干流水低地高，引黃供水工程大多數(shù)揚(yáng)程在200～300 m，有的高達(dá)400～500 m，單方水耗能高，導(dǎo)致供水成本高、開(kāi)發(fā)利用難度大。此外，榆林、延安、慶陽(yáng)等地以及黃河下游兩岸等地區(qū)也存在因?yàn)樗Y源配置工程不足，喝不上黃河水的情況。受區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平差異的影響，部分地區(qū)供水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，與保障區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的供水安全要求不適應(yīng)。流域內(nèi)約60%的城市沒(méi)有應(yīng)急備用水源，飲用水水源地單一，難以應(yīng)對(duì)干旱、污染等突發(fā)事件。部分農(nóng)村地區(qū)水源點(diǎn)分散，集中供水率低，供水保障程度有待進(jìn)一步提高。隨著蘭州—西寧城市群、關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)、呼包鄂榆經(jīng)濟(jì)區(qū)和太原城市群、中原城市群等重點(diǎn)地區(qū)發(fā)展，人口和產(chǎn)業(yè)將進(jìn)一步向城市群和大城市集聚，生活和工業(yè)用水需求剛性增長(zhǎng)，對(duì)供水時(shí)段、供水水質(zhì)和供水保證率要求更高，現(xiàn)有的區(qū)域供水工程將難以保障未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的需求，需要進(jìn)一步完善區(qū)域供水工程，提高區(qū)域水資源配置能力。

2.3 黃河干流骨干水庫(kù)調(diào)蓄能力不足

黃河天然徑流量年際變化大，干流斷面最大年徑流量一般為最小值的3.1～3.9倍，支流一般達(dá)5～12倍。最大月徑流量發(fā)生在8月(占16.1%)，最小月徑流量發(fā)生在1月(占2.4%)，連續(xù)最大4個(gè)月徑流量發(fā)生在7—10月(汛期，占57.9%)。黃河流域徑流時(shí)空分布不均，汛期徑流量雖大，但農(nóng)業(yè)灌溉用水主要集中在非汛期；蘭州以下徑流量占黃河流域的33.5%，但人口和GDP分別占92%和95%，用水量占93%，水資源時(shí)空分布與經(jīng)濟(jì)社會(huì)布局不相匹配，來(lái)水與用水在地區(qū)和時(shí)間上不相適應(yīng)。

黃河干流現(xiàn)狀僅有龍羊峽一座多年調(diào)節(jié)水庫(kù)，距龍羊峽水庫(kù)以下2 877.5 km的上中游河段有劉家峽、小浪底兩座不完全年調(diào)節(jié)水庫(kù)，調(diào)節(jié)庫(kù)容為86億m3，年內(nèi)和年際蓄豐補(bǔ)枯能力有限。規(guī)劃的古賢、黑山峽、磧口等大型水庫(kù)仍未開(kāi)工建設(shè)，大大限制了黃河水資源的時(shí)空調(diào)配能力。表1為黃河干流各省份水庫(kù)調(diào)節(jié)能力情況，四川省因數(shù)據(jù)無(wú)法獲取未列出?？梢?jiàn)黃河干流大多數(shù)省份水庫(kù)調(diào)節(jié)能力不足0.8。在豐水年會(huì)大大降低干流水資調(diào)蓄能力，如2018年、2019年黃河來(lái)水較豐，但由于水庫(kù)調(diào)蓄能力不足，造成大量水資源無(wú)法有效利用。

表1 黃河干流各省份水庫(kù)調(diào)節(jié)能力

3 黃河流域水網(wǎng)總體思路和格局

3.1 總體思路

在分析水資源環(huán)境狀況、調(diào)水工程與水網(wǎng)布局現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，按照節(jié)水優(yōu)先要求，以水資源、水生態(tài)、水環(huán)境承載能力為約束，重點(diǎn)圍繞需求的動(dòng)態(tài)變化，分析需求的次序和等級(jí)，保證合理剛性需求，遏制不合理需求。結(jié)合水資源供需分析的結(jié)果，提出跨區(qū)域流域水資源配置格局。以自然河湖水系為基礎(chǔ)，按照“確有需要、可以持續(xù)、生態(tài)安全”的原則，謀劃必要的蓄引提調(diào)工程網(wǎng)絡(luò)，有序發(fā)揮水資源的自然演變、社會(huì)服務(wù)、生態(tài)服務(wù)功能，強(qiáng)化水網(wǎng)布局與其他空間規(guī)劃相關(guān)布局方案的協(xié)調(diào)與銜接，構(gòu)建黃河流域水網(wǎng)格局，實(shí)現(xiàn)水資源空間均衡配置。

3.2 總體格局

統(tǒng)籌黃河流域水資源特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求，結(jié)合流域水利工程布局體系，在國(guó)家“四橫三縱、南北調(diào)配、東西互濟(jì)”的水資源配置戰(zhàn)略格局下，逐步構(gòu)成黃河流域“一干七支、一線七庫(kù)、節(jié)點(diǎn)控制、連通互濟(jì)”的水網(wǎng)格局。“一干七支”包括黃河干流上、中、下游及湟水、洮河、無(wú)定河、汾河、渭河、伊洛河、沁河等主要支流，形成黃河水網(wǎng)的核心基礎(chǔ)；“一線七庫(kù)”包括南水北調(diào)西線工程、黃河干流上擬建設(shè)的古賢、黑山峽、磧口等3座骨干調(diào)蓄工程和已經(jīng)建成的龍羊峽、劉家峽、三門峽、小浪底等4座骨干調(diào)蓄工程，形成黃河水網(wǎng)的一級(jí)骨干脈絡(luò)與核心節(jié)點(diǎn)；引漢濟(jì)渭二期工程、白龍江調(diào)水工程等區(qū)域配置工程，支流上已建的李家峽、萬(wàn)家寨、九甸峽、陸渾、故縣、河口村等水庫(kù)和擬建的水庫(kù)，形成黃河水網(wǎng)的二級(jí)脈絡(luò)和節(jié)點(diǎn)。

4 構(gòu)建黃河流域水網(wǎng)的舉措

4.1 構(gòu)建黃河流域水網(wǎng)的綱

隨著流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)，未來(lái)對(duì)水資源剛性需求強(qiáng)烈，水資源保障形勢(shì)更加嚴(yán)峻，對(duì)國(guó)家糧食安全、能源工業(yè)安全、生態(tài)安全和社會(huì)穩(wěn)定埋下重大隱患[21]。根據(jù)水利部審查通過(guò)的《新形勢(shì)下黃河流域水資源供需形勢(shì)深化研究》規(guī)劃成果，2035年黃河流域各行業(yè)用水水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的情況下，流域節(jié)水潛力約為33億m3，其中農(nóng)業(yè)能轉(zhuǎn)讓給工業(yè)和生活用水節(jié)水潛力為16億m3，屆時(shí)流域國(guó)民經(jīng)濟(jì)缺水仍高達(dá)133億m3，其中生活和工業(yè)剛性缺水84億m3，僅依靠節(jié)水解決不了黃河流域的缺水問(wèn)題。

目前已建和規(guī)劃向黃河流域調(diào)水的工程主要有引漢濟(jì)渭工程和白龍江調(diào)水工程，其中，引漢濟(jì)渭工程一期調(diào)水10億m3已經(jīng)通水，二期調(diào)水5億m3尚未通水；尚在規(guī)劃階段的白龍江調(diào)水規(guī)模為7.9億m3。因此，目前調(diào)水規(guī)模遠(yuǎn)不能緩解黃河流域缺水現(xiàn)狀。南水北調(diào)西線工程是國(guó)務(wù)院批復(fù)的《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》的重要組成部分，是國(guó)家“四橫三縱”水資源配置格局的戰(zhàn)略性水利工程，研究歷時(shí)已近70年，取得了大量成果，已基本具備了開(kāi)展可行性研究工作的條件。通過(guò)統(tǒng)籌存量和增量，加強(qiáng)互聯(lián)互通，推進(jìn)南水北調(diào)西線工程建設(shè)，加快構(gòu)建國(guó)家水網(wǎng)主骨架和大動(dòng)脈，可以從根本上扭轉(zhuǎn)黃河流域水資源嚴(yán)重短缺的局面，最終在完善國(guó)家水資源配置總體格局基礎(chǔ)上，形成黃河流域水網(wǎng)的綱。

4.2 完善黃河流域水網(wǎng)的目

區(qū)域水資源配置工程是黃河流域水網(wǎng)的目。在黃河流域“一軸兩區(qū)五極”的發(fā)展動(dòng)力格局下，有必要科學(xué)合理布置區(qū)域水資源配置工程。“一軸”是指依托新亞歐大陸橋國(guó)際大通道，串聯(lián)上中下游和新型城市群，以先進(jìn)制造業(yè)為主導(dǎo)，以創(chuàng)新為主要?jiǎng)幽艿默F(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)廊道，是黃河流域參與全國(guó)及國(guó)際經(jīng)濟(jì)分工的主體；“兩區(qū)”是指以黃淮海平原、汾渭平原、河套平原為主要載體的糧食主產(chǎn)區(qū)和以山西、鄂爾多斯盆地為主的能源富集區(qū)，加快農(nóng)業(yè)、能源現(xiàn)代化發(fā)展；“五極”是指山東半島城市群、中原城市群、關(guān)中平原城市群、黃河“幾”字彎都市圈和蘭州—西寧城市群，是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長(zhǎng)極和黃河流域人口、生產(chǎn)力布局的主要載體。

圍繞“一軸兩區(qū)五極”高質(zhì)量發(fā)展對(duì)水資源的需求，建設(shè)一批重點(diǎn)水源工程，加強(qiáng)國(guó)家重大水資源配置工程與區(qū)域重要水資源配置工程的互聯(lián)互通，提升重點(diǎn)區(qū)域水資源調(diào)配保障能力。圍繞蘭州—西寧城市群及輻射地區(qū)，加快實(shí)施引黃濟(jì)寧、白龍江引水調(diào)水工程，完善提升引大入秦、引洮二期等工程供水能力。圍繞黃河“幾”字彎城市帶，加快實(shí)施陜甘寧地區(qū)供水、烏梁素海生態(tài)補(bǔ)水等工程。盡快建成榆林抽黃供水、延安抽黃供水、古賢陜西山西供水等工程。支撐河套灌區(qū)糧食主產(chǎn)區(qū)和“幾”字彎能源富集區(qū)發(fā)展。圍繞西安—咸陽(yáng)一體化，加快引漢濟(jì)渭二期等工程建設(shè)，形成渭汾平原水系，支撐關(guān)中城市群發(fā)展。圍繞鄭汴同城化，結(jié)合南水北調(diào)中線后續(xù)工程，實(shí)施陸渾、故縣水庫(kù)向鄭州、洛陽(yáng)城鎮(zhèn)供水工程，支撐中原城市群發(fā)展。圍繞濟(jì)南核心城市和山東半島城市群，實(shí)施南水北調(diào)東線后續(xù)工程，完善重點(diǎn)區(qū)域水資源調(diào)配保障能力。

4.3 補(bǔ)充黃河流域水網(wǎng)的結(jié)

黃河徑流年內(nèi)、年際變化大，水資源與人口、資源分布不相匹配，工程調(diào)控能力不足?，F(xiàn)有龍羊峽、劉家峽水利樞紐位于蘭州以上，可聯(lián)合對(duì)蘭州以上水量進(jìn)行多年調(diào)節(jié)，但中下游三門峽、小浪底水利樞紐調(diào)節(jié)庫(kù)容有限，對(duì)上游和區(qū)間來(lái)水調(diào)節(jié)能力不足。因此，在黃河蘭州以下干流要盡快建設(shè)必要的樞紐工程，增強(qiáng)水量蓄豐補(bǔ)枯調(diào)控能力。盡早開(kāi)工建設(shè)古賢水利樞紐工程，同時(shí)改建三門峽水庫(kù)，實(shí)施黃河下游引黃涵閘改建，與支流骨干水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)用，構(gòu)建中下游水資源配置工程子體系。積極籌建黑山峽、磧口等水利樞紐，與南水北調(diào)西線工程聯(lián)合調(diào)度，增強(qiáng)上中下游水量聯(lián)合調(diào)控能力，構(gòu)成黃河流域完善的水資源配置工程體系，優(yōu)化水資源配置和保障供水安全。

5 結(jié) 語(yǔ)

黃河流域水資源匱乏與水土資源不匹配使得該區(qū)域的生態(tài)地理處于極度劣勢(shì)，也成了區(qū)域長(zhǎng)期難以快速發(fā)展的瓶頸阻礙。要突破黃河流域水資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱、高質(zhì)量發(fā)展不足三大制約，推動(dòng)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展，需要與國(guó)家水網(wǎng)構(gòu)建結(jié)合，加快實(shí)施南水北調(diào)西線工程，構(gòu)建“一干七支、一線七庫(kù)、節(jié)點(diǎn)控制、連通互濟(jì)”的黃河流域水網(wǎng)格局，在保障水安全的前提下，實(shí)現(xiàn)黃河流域水資源空間均衡優(yōu)化配置。