戶作亮
(水利部海河水利委員會,300170,天津)
海河流域面積32萬km2,屬于半濕潤、半干旱氣候區(qū),呈扇形分布,河系分散,源短流急。
海河流域是我國政治文化中心和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),地跨京、津、冀、晉、豫、魯、遼、內(nèi)蒙古8個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)。2008年流域總?cè)丝?.38億人,城鎮(zhèn)化率50%,人均GDP 3.1萬元。
海河流域是我國資源性嚴(yán)重缺水地區(qū),多年平均年水資源總量370億m3,水資源人均占有量僅為全國平均水平的1/8。海河流域以僅占全國1.3%的水資源量,承擔(dān)了全國10%以上的人口、GDP和糧食生產(chǎn),經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對水資源的需求大大超過流域水資源承載能力,造成水資源供需矛盾突出、水生態(tài)惡化、水污染嚴(yán)重等一系列問題。
隨著流域人口不斷增長,經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展,人民生活水平不斷提高,對水資源安全保障提出了更高的要求。如何以有限的水資源支持流域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展,改善環(huán)境,維持生態(tài)平衡,成為海河流域面臨的迫切任務(wù)。
海河流域水資源綜合規(guī)劃的主要任務(wù)是在摸清水資源及其開發(fā)利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,根據(jù)流域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的要求,以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以水資源總量控制為原則,提出南水北調(diào)工程通水后海河流域水資源合理開發(fā)、優(yōu)化配置、全面節(jié)約、有效保護(hù)和綜合治理的總體布局和戰(zhàn)略方案。
海河流域水資源綜合規(guī)劃以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)思想,堅(jiān)持以人為本,按總量控制、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、水量水質(zhì)并重、生活優(yōu)先兼顧生產(chǎn)生態(tài)、南水北調(diào)受水區(qū)優(yōu)先使用長江水等5項(xiàng)原則進(jìn)行規(guī)劃。
海河流域水資源綜合規(guī)劃的總目標(biāo)是做好南水北調(diào)工程實(shí)施條件下當(dāng)?shù)厮⑼庹{(diào)水和其他水源的合理配置,全面推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè),保障城鄉(xiāng)供水安全,修復(fù)流域生態(tài),改善水質(zhì),為流域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展提供水資源保障。
根據(jù)水利部、國家發(fā)改委《關(guān)于開展全國水資源綜合規(guī)劃編制工作的通知》和《全國水資源綜合規(guī)劃任務(wù)書》的精神,在水利部統(tǒng)一部署下,海河水利委員會會同流域內(nèi)各省、自治區(qū)、直轄市水利(水務(wù))廳(局)承擔(dān)了規(guī)劃編制工作。規(guī)劃工作分為水資源調(diào)查評價、水資源規(guī)劃編制、行政協(xié)調(diào)及成果完善三個階段進(jìn)行。
完成了水資源數(shù)量、水資源質(zhì)量、開發(fā)利用情況調(diào)查、水污染調(diào)查、水生態(tài)狀況等主要評價內(nèi)容。各省、自治區(qū)、直轄市完成了大量基礎(chǔ)資料收集和評價工作,海委組織了15次流域?qū)哟蔚脑u價成果技術(shù)協(xié)調(diào)和匯總,形成了1956—2000年水文系列。評價成果于2004年6月通過審定,完成了《海河流域水資源及其開發(fā)利用調(diào)查評價簡要報(bào)告》。
完成了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與需水預(yù)測、節(jié)水規(guī)劃、水資源供需分析,提出了南水北調(diào)工程通水后采取強(qiáng)化節(jié)水措施條件下的海河流域2020、2030年水資源配置方案,提出了水資源可持續(xù)利用對策。海委組織了5次流域?qū)哟蔚呐渲贸晒夹g(shù)協(xié)調(diào)和匯總。水資源配置成果于2006年6月通過審定,完成了《海河流域水資源配置關(guān)鍵成果》報(bào)告。
按照全國水資源綜合規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組安排,海委開展了規(guī)劃成果的行政協(xié)調(diào)工作,多次征求流域內(nèi)各省、自治區(qū)、直轄市水利(水務(wù))廳(局)和人民政府的意見。經(jīng)過多次修改,海委于2008年年底完成了 《海河流域水資源綜合規(guī)劃》正式成果,并上報(bào)水利部。在協(xié)調(diào)工作期間,水利部領(lǐng)導(dǎo)和專家多次聽取匯報(bào)并作出指示。
海河流域水資源調(diào)查評價的基準(zhǔn)年為2000年。
在第一次水資源評價(1982年完成)提出的1956—1979年24年水文系列基礎(chǔ)上,提出了海河流域1956—2000年水文系列,包括降水量、主要水文站天然徑流量、地表水資源量、水資源總量,1980—2000年多年平均年水面蒸發(fā)量、地下水資源量。由于海河流域人類活動劇烈使下墊面發(fā)生了重大變化,本次評價中對第一次評價提出的1956—1979年主要水文站天然徑流量和地表水資源量進(jìn)行了下墊面一致性修正,統(tǒng)一修正到1980年以后的現(xiàn)狀下墊面。
1956—2000年水文系列的主要成果是:1956—2000年多年平均年降水量535 mm,地表水資源量216億m3,水資源總量370億m3;1980—2000年多年平均年水面蒸發(fā)量1080 mm,地下水資源量235億m3。在水資源評價基礎(chǔ)上得出的海河流域多年平均年水資源可利用總量237億m3,可利用率64%;地表水可利用量110億m3,地下水可開采量185億m3。
海河流域現(xiàn)狀年總供水能力485億m3。流域現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用率126%,大大超過了合理的開發(fā)利用程度。現(xiàn)狀多年平均年缺水量102億m3,缺水率22%,主要體現(xiàn)為地下水超采和地表水過度利用。
海河流域水資源利用效率和節(jié)水水平較高,處于國內(nèi)先進(jìn)水平。但與國際先進(jìn)水平相比仍有差距,城鎮(zhèn)生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水仍有43億m3的節(jié)水潛力;再生水、微咸水、海水等非常規(guī)水源利用潛力較大。
海河流域水污染嚴(yán)重,評價河長水質(zhì)劣于Ⅲ類的河長占72%,水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率只有26%;平原和盆地地下水水質(zhì)劣于Ⅲ類的面積占76%,其中受人為污染影響的面積約6萬km2。
水資源過度利用引起了河道斷流、濕地萎縮、河口生態(tài)惡化、地下水水位下降等生態(tài)環(huán)境問題,也加劇了地區(qū)間爭水矛盾。
水資源規(guī)劃的基準(zhǔn)年為2008年,近期規(guī)劃水平年為2020年,遠(yuǎn)期規(guī)劃水平年為2030年。
在分析海河流域2020、2030年經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,在采取強(qiáng)化節(jié)水措施條件下,海河流域2020年生活、生產(chǎn)、生態(tài)多年平均總需水量預(yù)計(jì)為495億m3,2030年為515億m3;滿足河道內(nèi)基本生態(tài)的水量(入海水量)為49億m3。
海河流域規(guī)劃水平年可用于配置的水源有當(dāng)?shù)氐乇硭?、地下水(不含深層承壓水)、南水北調(diào)中線和東線的長江水、黃河水和非常規(guī)水源。水資源供需分析表明,海河流域2020年多年平均缺水量36億m3,缺水率7.3%;2030年缺水量20億m3,缺水率3.9%。
采取在適當(dāng)超采地下水、加大外調(diào)水量等措施后,海河流域2020年總配置水量為495億m3,實(shí)現(xiàn)水資源供需平衡;多年平均入海水量64億m3,滿足河道內(nèi)基本生態(tài)水量;但地下水總體上仍處于超采狀態(tài)。海河流域2030年總配置水量 505億m3,缺水率降至2%以下,實(shí)現(xiàn)水資源供需基本平衡;多年平均入海水量68億m3;地下水總體上實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡。
一是采取強(qiáng)化節(jié)水措施。到2020年,海河流域城鎮(zhèn)生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)灌溉可實(shí)現(xiàn)工程節(jié)水量 33億m3,2030年達(dá)到43億m3。
二是采取水資源保護(hù)措施。海河流域2020年大部分水功能區(qū)、2030年全部水功能區(qū)達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
三是采取河流生態(tài)修復(fù)治理和水量調(diào)配等措施,逐步改善平原河流、濕地的水生態(tài)狀況。
四是強(qiáng)化地下水保護(hù)措施。海河平原2020年壓采地下水開采量55億m3,2030年壓 采量達(dá) 85億m3,總體實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡。
五是保障城鄉(xiāng)供水安全和糧食生產(chǎn)用水。建設(shè)必要的水資源配置工程,加強(qiáng)城市水源地保護(hù),加大灌區(qū)節(jié)水改造投入。
六是建立健全水資源管理體系。包括水資源管理體制、管理制度、管理機(jī)制等方面。
本次規(guī)劃工作安排了漳河上游水資源規(guī)劃、永定河山區(qū)分布式水文模型研究、海河流域平原區(qū)淺層地下水模型研究、海河流域水資源配置模型研究等4項(xiàng)專項(xiàng)規(guī)劃和專題研究工作,取得了重要成果,有力地支撐了流域水資源綜合規(guī)劃工作的開展。
該項(xiàng)目是海河流域水資源綜合規(guī)劃的專項(xiàng)規(guī)劃。
漳河上游涉及山西、河北、河南三省,是海河流域水資源利用矛盾突出和水事矛盾頻發(fā)的地區(qū)。為合理配置漳河水資源,緩解水事矛盾,水利部決定開展漳河上游水資源規(guī)劃,并作為專項(xiàng)規(guī)劃列入海河流域水資源綜合規(guī)劃。
規(guī)劃在對漳河上游水資源及開發(fā)利用評價基礎(chǔ)上,提出了2020年漳河上游水資源配置方案,為漳河上游重大水利工程論證、水量分配和水資源管理提供了有力的支撐。
該項(xiàng)目是海河流域水資源綜合規(guī)劃的專題研究項(xiàng)目。
由于人類活動影響,海河流域下墊面發(fā)生重大變化,經(jīng)濟(jì)社會用水消耗過大,傳統(tǒng)水資源評價方法(實(shí)測+還原)產(chǎn)生的誤差加大。
本項(xiàng)目以下墊面變化劇烈、水資源開發(fā)利用程度高的永定河山區(qū)(4.5萬km2)為典型區(qū),采用分布式水文模型進(jìn)行水資源評價的新方法,從機(jī)理上對地表水資源量進(jìn)行評價,為流域水資源評價提供了新方法,為水資源管理提供了技術(shù)支撐。
該項(xiàng)目是海河流域水資源綜合規(guī)劃的專題研究項(xiàng)目。
海河平原是地下水嚴(yán)重超采地區(qū),實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡是水資源配置的目標(biāo)。本項(xiàng)目采用Surpac和GMS等先進(jìn)技術(shù),建立了海河平原水文地質(zhì)模型、穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流淺層地下水?dāng)?shù)值模型,模擬了海河平原淺層地下水水量平衡關(guān)系以及地下水超采狀況。
規(guī)劃中使用該模型,預(yù)測了規(guī)劃水平年在地下水配置開采量控制下,海河平原淺層地下水水位、埋深變化情況,評價了水資源綜合規(guī)劃方案的實(shí)施效果,也為開展地下水管理提供了技術(shù)支撐。
該項(xiàng)目是海河流域水資源綜合規(guī)劃的專題研究項(xiàng)目。
本項(xiàng)目建立了反映海河流域特點(diǎn)的水資源系統(tǒng)關(guān)系,采用了規(guī)則控制和模塊化模擬,系統(tǒng)地描述和模擬水資源配置過程,建立了多目標(biāo)、多水源、多工程水資源系統(tǒng)仿真模擬計(jì)算平臺。
在編制海河流域水資源綜合規(guī)劃中,采用該模型進(jìn)行2020、2030年水平年水資源供需分析,為編制水資源配置方案提供了技術(shù)工具,為完成海河流域水資源綜合規(guī)劃發(fā)揮了重要作用。
水資源綜合規(guī)劃的完成為海河流域水資源開發(fā)利用與管理發(fā)揮了重大作用,主要反映在以下三個方面。
海河流域水資源配置方案、節(jié)水規(guī)劃方案和水功能區(qū)劃方案已成為開展區(qū)域用水總量管理、節(jié)水型社會建設(shè)管理和水資源保護(hù)管理的依據(jù),為建立和落實(shí)“三條紅線”發(fā)揮了重大作用。
海河流域水資源綜合規(guī)劃提出的重大水利工程項(xiàng)目正在積極實(shí)施。其中,山西省引黃入晉北干線正在建設(shè),河北省雙峰寺水庫已完成前期工作,山西省吳家莊水庫和河北省烏拉哈達(dá)水庫正在進(jìn)行前期準(zhǔn)備。
海河流域水資源綜合規(guī)劃提出的1956—2000年水文系列,反映了海河流域當(dāng)前的水資源情勢,具有較好的代表性,已經(jīng)廣泛地運(yùn)用于海河流域的水利規(guī)劃、管理、科研工作中,成為開展各項(xiàng)水利工作的基礎(chǔ)性成果。
當(dāng)前,海河流域自然和社會環(huán)境正在發(fā)生著劇烈變化,主要體現(xiàn)在氣候和下墊面變化、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展方式變化、各類水源水價關(guān)系變化等三個方面,成為影響水資源綜合規(guī)劃成果的不確定因素。
一是氣候和下墊面的變化可能造成海河流域未來水資源量呈現(xiàn)總體減少的趨勢。在全球氣候變化趨勢影響下,特別是受東亞季風(fēng)減退的影響,海河流域未來有可能出現(xiàn)降水量減少和蒸發(fā)量增加的趨勢,將導(dǎo)致水資源量減少,連續(xù)干旱年發(fā)生概率有可能增加;隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生產(chǎn)用地增加、水土保持加強(qiáng)、灌溉節(jié)水推廣等,人類活動對流域下墊面的影響將不斷加劇,可能導(dǎo)致流域產(chǎn)流特性的變化和產(chǎn)流能力的總體下降。
二是經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展模式的改變可能對海河流域水利總體規(guī)劃格局產(chǎn)生一定影響。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式變革和新技術(shù)出現(xiàn),用水效率仍有大幅度提高的可能,該規(guī)劃的需水預(yù)測和水資源配置方案是根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式和節(jié)水技術(shù)提出的,存在一定的安全余地;由于具有較好的發(fā)展?jié)摿?,海河流域?jīng)濟(jì)社會的發(fā)展速度、發(fā)展方式和總體布局有可能超出當(dāng)前的預(yù)測,造成用水格局的變化。
三是各類水源的水價關(guān)系可能對海河流域水資源配置格局產(chǎn)生一定影響。該規(guī)劃的水資源配置方案是按照優(yōu)先使用長江水和非常規(guī)水、控制使用當(dāng)?shù)氐乇硭忘S河水、壓縮使用地下水的原則制定的,但當(dāng)前各類水源水價關(guān)系總體上是長江水和非常規(guī)水源價格或使用成本較高,黃河水、當(dāng)?shù)氐乇硭偷叵滤畠r格或使用成本較低。如果不理順各類水源價格關(guān)系,可能影響水資源配置方案和河流水生態(tài)修復(fù)規(guī)劃實(shí)施。
一是開展相關(guān)問題的科學(xué)研究。針對水資源綜合規(guī)劃面臨的不確定因素,開展氣候和下墊面變化對流域水文特性的影響、節(jié)水和非常規(guī)水源利用技術(shù)、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展趨勢及對水利的需求、供水水價關(guān)系對用水量的影響等研究工作。
二是開展規(guī)劃的持續(xù)滾動修訂。我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展迅速,氣候和下墊面也在不斷地變化,往往超出規(guī)劃人員的最初設(shè)想。應(yīng)定期對規(guī)劃成果進(jìn)行修訂,使之不斷適應(yīng)流域自然和社會環(huán)境的變化,更好地指導(dǎo)水利工作。