王 煜，彭少明，武 見，明廣輝，蔣桂芹，方洪斌，陳翠霞

（黃河勘測規(guī)劃設計研究院有限公司，河南鄭州450003）

河流分水方案是流域水資源管理的依據,也是建立國家水權制度,發(fā)揮資源市場配置作用的基礎［1-4］。干旱半干旱地區(qū)水資源短缺一直是人類長期面臨的重大挑戰(zhàn)［5］,為了協調上下游、左右岸、各區(qū)域、各部門之間的爭水問題,需要制定分水方案來引導流域有序用水,協調各區(qū)域利益關系,保障河流合理開發(fā)利用和經濟社會可持續(xù)發(fā)展［6-9］。

黃河是我國西北、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2%的河川徑流量承擔著全國15%的耕地和12%人口的供水任務,同時還承擔著向流域外部分地區(qū)遠距離調水的任務。黃河流域人均河川徑流量473 m3,不足全國平均水平的1/4,是我國水資源極其短缺的地區(qū)之一。黃河流域是國家重要能源基地和糧食主產區(qū),自20世紀70年代以來,用水剛性需求持續(xù)增長,水資源供需矛盾不斷加劇,下游頻繁斷流。1987年國務院頒布的我國大江大河首個分水方案——《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度的依據,極大地推動了黃河水資源合理利用及節(jié)約用水,對全國江河水量分配起到示范作用。

水資源具有流動性、循環(huán)再生性和公共性等自然社會特征,其產權問題比普通經濟資產的產權問題復雜。人類治水活動需要同時兼顧協調人與水關系的自然治理和人與人關系的社會治理［10］。黃河30多 a的分水實踐,為我國水權制度建設提供了制度框架［11］,水量統一調度是水權實施及管理的有效手段［2］?！鞍似摺狈炙桨钢贫ǖ母魇。▍^(qū))分水指標一直沿用至今。為了適應流域水文情勢變化和管理要求,分水方案執(zhí)行過程中經歷了行政、法律、工程、科技、經濟等手段補充和完善,尤其是1999年實施的全河水量統一調度對保障分水方案實施、抑制用水過快增長、實現黃河干流不斷流等方面起到了關鍵作用。本文以1999年為界對分水方案產生和發(fā)展脈絡、技術要點和執(zhí)行效果進行回顧,分析變化環(huán)境下黃河流域水資源面臨的新形勢并提出優(yōu)化策略。

1 分水方案出臺的歷史背景和研究歷程

1.1 歷史背景

分水方案的出臺是各個方面綜合因素作用的結果,有研究表明,水資源和社會經濟需水時空分布不匹配是分水方案產生的根本原因［12］,“八七”分水方案出臺的直接原因是1970年以來的黃河嚴重斷流等問題［13］。

20世紀70年代黃河流域經濟社會快速發(fā)展,地表水用水量由新中國成立初期的60億～80億m/a急劇增加至20世紀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))無序引水,致使黃河下游自1972年開始頻繁斷流［14］。1972—1986年,有10 a發(fā)生斷流,累計斷流145 d,年均斷流長度260 km。頻繁斷流一方面造成下游各省生活、工業(yè)和農業(yè)用水困難,阻礙經濟社會穩(wěn)定發(fā)展；另一方面造成河道淤積、水環(huán)境污染、威脅防洪安全且嚴重破壞下游生態(tài)環(huán)境。為緩解黃河斷流嚴峻形勢和水資源開發(fā)利用中無序引水問題,在原國家計委和水利電力部的安排組織下,黃河水利委員會（簡稱黃委)協同沿黃各?。▍^(qū)),開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從1982年到1987年歷經5 a時間。

1982年11月,根據原國家計委計土〔1982〕1021號文的要求,流域各?。▍^(qū))編制了利用黃河水資源的規(guī)劃,以1980年為現狀年,考慮地區(qū)建設發(fā)展情況,預測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,按照原國家計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測》,遵照“首先保證人民生活用水和國家重點建設的工業(yè)用水,同時,要保持下游河道最少200億m3的排沙水量；其次,在搞好現有灌區(qū)挖潛配套、節(jié)約用水、提高經濟效益的基礎上,適當擴大高產地區(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。見表1。

表1 1983年黃委提出的分配水量與各?。▍^(qū)）需水量比較 億m3

1983年6月,原水利電力部主持召開黃河水資源評價與綜合利用審議會,由于各省（區(qū))提出的總需水量超過黃河多年（1919—1975年)平均天然徑流量,遠大于黃委分配的水量,因此會議要求進一步研究黃河流域水資源分配方案。

1984年黃委在調查研究的基礎上,通過與沿黃各?。▍^(qū))協調,充分考慮沿黃各?。▍^(qū))未來用水需求以及黃河最大可能的供水量等因素［15］,依據“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年實際用水量為基礎,充分考慮了有關省（區(qū)、市)的灌溉發(fā)展規(guī)模、工業(yè)和城市用水增長以及大中型水利工程興建的情況。

1987年9月,國務院下發(fā)了國辦發(fā)〔1987〕61號文件,批準了《黃河可供水量分配方案》,要求沿黃各?。▍^(qū))貫徹執(zhí)行,我國大江大河首個分水方案就此產生（見表2)。

表2 南水北調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”分水方案是我國大江大河第一個流域性分水方案,對河道內生態(tài)環(huán)境用水和河道外經濟社會用水進行了平衡與分配,對河道外用水進行了各個行政區(qū)域的平衡與分配。該分水方案是黃河流域水資源開發(fā)、利用、節(jié)約、保護的基本依據,是黃河水量調度與水資源管理的基本依據,是流域治理開發(fā)的重要支撐。分水方案對于流域各省（區(qū))國民經濟發(fā)展規(guī)劃、水利發(fā)展規(guī)劃、工程建設安排具有重要的指導作用,對于流域經濟社會可持續(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度與管理實踐為其他流域水量分配提供了可供借鑒的成功經驗。

國際上很多缺水地區(qū)為了協調上下游、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展了大量關于分水機制、分水理論的研究,并進行了積極的實踐探索,如墨累-達令河、科羅拉多河以及尼羅河等都開展了流域水量分配［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：一是體現了流域整體利益原則,分水方案由流域機構組織研究提出、有關行政區(qū)域參與協調、國家最終決策,是水資源作為國家基本自然資源和國有資源的合理配置,是國家層面對流域水資源利用的整體性安排,體現了流域整體利益的最大化；二是體現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合理安排用水,合理控制各?。▍^(qū))用水總量,保證人民生活生產和生態(tài)用水要求；三是體現了發(fā)展的原則,分水方案既尊重了現狀實際用水,又研究預測了各省（區(qū))未來灌溉發(fā)展、工業(yè)和城市增長以及大中型水利工程興建的可能性,統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；四是體現了保護生態(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水量作為河道內生態(tài)環(huán)境用水,對維持河道健康生命以及國家生態(tài)文明建設具有很強的前瞻性。

2 1988—1998年運用情況與效果分析

2.1 分水方案執(zhí)行

1988—1998年各省（區(qū))的分配水量參照“八七”分水方案的指標,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省（區(qū))的分配水量為349.6億m3。黃委從1988年開始編制《黃河用水公報》,統計黃河流域用耗水情況,并與“八七”分水方案分水指標進行對比分析。

1997年黃河來水遭遇特枯年份,下游斷流問題愈來愈嚴重,國家提出要根據黃河實際來水量重新修訂和完善黃河水資源分配方案和年度分配調度方案。為此,黃委1997年11月20日向水利部報送了《關于黃河枯水年份可供水量分配方案及調度實施意見的報告》（黃水政〔1997〕23號文),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,折減系數為年度花園口水文站天然徑流量與正常來水年份的比值,據此確定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))合計分配水量291億m3,由此開啟了“八七”分水方案指標根據年度來水情況進行動態(tài)調整的探索。

2.2 執(zhí)行效果分析

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

表3 1988—1998年黃河流域地表耗水量 億m3

（2)河道斷流情勢加劇。1987—1998年黃河下游斷流頻發(fā),累計斷流61次,累計斷流天數905 d,平均斷流長度377 km,與1972—1986年相比,呈現年內首次斷流時間提前、斷流次數增加、斷流時間延長、平均斷流長度增加等特點。1987—1998年,黃河流域耗水總量雖未超指標,但下游斷流更為嚴重,出現這種情況的原因主要有兩個方面：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；二是內蒙古、山東兩省（區(qū))超指標用水嚴重,多為灌區(qū)引水,集中在4—6月農業(yè)用水高峰,年內用水過程影響入海水量。分析超指標用水和河流斷流情勢加劇的情況,既有流域機構沒有被授權進行流域統一管理和開展水量調度等管理方面的原因,也有缺乏小浪底水庫等大型骨干工程水量調節(jié)等工程條件方面的原因。中科院地學部報告［16］指出：由于沒有建立起全流域水資源統一管理的機制與體制,無法對實際引水量實行有效監(jiān)督與控制和對個別超額用水地區(qū)及部門進行制裁,因此分水方案并未得到有效落實,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大于河道流量,一遇干旱同時引水,造成引水失控,下游河道斷流。

3 1999年之后運用情況與效果分析

“八七”分水方案實施10余 a后,黃河斷流問題依然沒有得到解決,國家和社會各界對黃河斷流情勢非常關注［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,經國務院批準,1998年12月原國家計委、水利部聯合頒布實施了《黃河可供水量年度分配及干流水量調度方案》和《黃河水量調度管理辦法》,授權黃委統一管理和調度黃河水資源,之后開展了20 a的黃河水量調度實踐,依據“八七”分水方案,制定調度年份黃河水量分配方案、制定月旬水量調度方案、進行實時水量調度及監(jiān)督管理等。同時,隨著國家不斷加強水資源管理,還進行了“八七”分水方案細化,為分水方案落實提供了強力保障。分水方案細化成果與“八七”分水方案的關系見圖1。

圖1 “八七”分水方案細化與發(fā)展

3.1 分水方案細化

（1)不同來水情況下年度分水方案制定。在黃河年度水量調度中,按照“同比例豐增枯減、多年調節(jié)水庫蓄豐補枯”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：首先根據當年汛期來水、各省（區(qū))用水和非汛期長期徑流預報分析,確定本年度花園口站天然徑流量；然后依據“八七”分水方案和相關規(guī)劃,考慮長期徑流預報、骨干水庫蓄水情況、沿黃?。▍^(qū))用水計劃建議,確定本年度黃河可供耗水總量；最后根據“八七”分水方案中各?。▍^(qū))及各月份分配比例,結合該年度黃河可供耗水總量,確定各省（區(qū))和各月份黃河可供耗水量分配計劃。

（2)黃河取水許可總量控制。由于國務院批準的流域分水方案僅明確到省級行政區(qū),對于?。▍^(qū))內部的分水指標沒有明確,地（市)、縣級行政區(qū)域總量控制意識淡薄,影響到總量控制管理的有效實施和黃河水資源的依法精細管理、精細調度。按照“總量控制、可持續(xù)利用”等要求,2008年黃委發(fā)布了《關于加強黃河取水許可總量控制細化工作的通知》（黃水調〔2008〕8號),將省（區(qū))分水指標細分到地級行政區(qū)和干支流,形成“流域—?。▍^(qū))—地（市)”3級分水指標（見表4)。各?。▍^(qū))結合自身實際情況進行適當調整并實施,控制了引黃用水的快速增長,為流域水資源統一管理和調度奠定了基礎。

表4 沿黃?。▍^(qū)）分水細化方案年均耗水量 億m3

（3)新徑流條件下分水方案制定。2013年3月2日,國務院批復《黃河流域綜合規(guī)劃（2012—2030年)》,依據黃河水資源量的變化和跨流域調水工程的實施情況,在“八七”分水方案基礎上,分南水北調東線、中線工程生效前,南水北調東線、中線工程生效后至西線一期工程生效前,南水北調西線一期工程生效后3個階段擬定黃河流域水資源配置方案。根據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,統籌兼顧河道內外用水需求,在“八七”分水方案的基礎上配置河道內外水量,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［18］。

（4)用水總量控制紅線。2012年10月,按照水利部《關于開展流域2020年和2030年水資源管理控制指標分解工作的通知》（辦資源〔2011〕416號)文件要求,黃委開展了黃河流域用水總量控制指標制定,在《黃河流域水資源綜合規(guī)劃》成果的基礎上,各水平年、各?。▍^(qū))用水總量控制指標采用全國用水總量控制指標與全國水資源綜合規(guī)劃提出的配置水量的比例進行同比例折算得出,2020年、2030年黃河流域用水控制總量分別為450.8億、512.7億m3,實現了用水總量控制與“八七”分水方案提出的耗水量雙向控制,為實行最嚴格水資源管理制度提供了依據。

3.2 執(zhí)行效果分析

（1)有效抑制了流域用水過快增長。在黃河水量統一調度的基礎上,強化節(jié)水與取水許可管理,并開展了水權轉讓試點,有效抑制了流域用水快速增長,緩解了用水矛盾［11］。從逐年計劃分配耗水量與實際耗水量對比分析（見表5),1999—2017年19 a中有13 a流域實際總耗水量小于計劃分配耗水量,有效抑制了各?。▍^(qū))經濟社會用水快速增長,推動流域強化節(jié)水和產業(yè)結構優(yōu)化升級。1999—2013年“八七”分水方案得到了較好實施,除部分特枯年份外,實際耗水量均低于計劃分配耗水量,甘肅、寧夏、內蒙古及山東等?。▍^(qū))存在超指標用水,但超耗水量逐漸減小且趨于穩(wěn)定；隨著經濟社會用水增長,2014—2017年上述?。▍^(qū))超耗水量開始增加,水資源不適應性特征開始顯現［19］。

表5 1999—2018年“八七”分水方案執(zhí)行情況 億m3

（2)促進提高水資源利用效率?！鞍似摺狈炙桨复龠M了沿黃各省（區(qū))不斷加大節(jié)水力度,提高了水資源利用效率（見表6)。2000—2016年,流域人均用水量由382 m3減少到343 m3,農田實際灌溉定額由6 735 m3/hm2減少到5 520 m3/hm2,萬元GDP用水量由638 m3減少到100 m3,萬元工業(yè)增加值用水量（2000年可比價)由233 m3減少到34 m3。2016年黃河流域人均用水量、萬元工業(yè)增加值用水量、農田灌溉定額均低于全國同年水平。在分水方案提出的總量控制原則下,特別是1999年以來黃河水資源實行了統一調度管理,倒逼沿黃各?。▍^(qū))節(jié)約用水,提高了用水效率。另外,2003年開始的水權轉讓通過加大農業(yè)節(jié)水力度,將節(jié)約的水量用于工業(yè)生產,也對灌區(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。為應對2002—2003年特枯來水年份,制定了《黃河水量調度突發(fā)事件應急處置規(guī)定》,黃河水資源統一管理的應急制度得以確立,使整體上的超計劃用水現象得到有效遏制,并在抗旱工作中發(fā)揮了巨大作用。2008年6月實施的《黃河流域抗旱預案（試行)》,提出了黃河流域抗旱預案響應措施。黃河水量統一調度以來,出現了8個枯水年份,來水量均低于統一調度前斷流比較嚴重的1995年和1997年,通過加強調度管理,協調各?。▍^(qū))用水,保障了流域及供水區(qū)生活、生產和生態(tài)環(huán)境用水安全。

（4)實現了黃河干流20 a不斷流。通過嚴格執(zhí)行主要控制斷面預警流量和入黃斷面最小流量指標,結束了20世紀70—90年代頻繁斷流的局面,實現了1999年8月11日以來黃河干流連續(xù)20 a不斷流。同時,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)系統功能和水環(huán)境質量。利津斷面下泄水量為35億～334億m3,一些年份仍低于規(guī)劃提出的河道內生態(tài)環(huán)境用水控制指標,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

黃河“八七”分水方案實施30多a,對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鍵技術支撐。30 a間,流域經濟社會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［20］。

對于豎縫式魚道而言，在確定池室細部結構時，不僅要考察水流流態(tài)與流速分布，還要關注各級魚室內的能量耗散情況。如果魚室參數設計不合理，水流消能不夠充分，容易導致魚類消耗大量的體力，不能順利上溯。法國的Larinier[5]對豎縫式魚道的消能效率進行了深入研究，提出單位消能率的概念，并給出了各級水池內的單位水體消能率E不得超過150～200 W/m3的建議。因此，對池室內單位水體消能率進行計算是必要的。

4.1 30 a來流域用水呈現總量增加和結構性變化

流域經濟持續(xù)快速發(fā)展,經濟空間分布發(fā)生了較大變化。黃河流域GDP從“八七”分水方案研究基準年（1980年)的916億元（2000年可比價)增大至2016年的41 275億元（2000年可比價),年均增幅11.2%。各省（區(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?。▍^(qū))GDP的流域占比有所減小,內蒙古、河南、陜西、山東、寧夏等省（區(qū))的流域占比有所增大,見圖2。

圖2 各?。▍^(qū)）GDP占黃河流域GDP百分比

流域用水總量呈現一定增長,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))的用水結構發(fā)生了變化,寧夏、山東、河南和青海等省（區(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%,見圖3。

圖3 各省（區(qū)）用水量占黃河流域用水總量百分比

流域的行業(yè)用水結構發(fā)生了顯著變化,農業(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%,見圖4。

圖4 1980—2016年流域用水結構變化

從1980年至2016年,各?。▍^(qū))的行業(yè)用水結構也發(fā)生了相應變化,農業(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))均呈現增大趨勢,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,山東用水比例增幅最大（20.7%),見圖5。

圖5 1980年和2016年各省（區(qū)）用水結構對比

4.2 未來流域用水總量仍將有一定的剛性增長

近期國家出臺了《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃》,提出了京津冀協同發(fā)展、“一帶一路”建設等,對我國能源安全、糧食安全、城鎮(zhèn)化建設、生態(tài)文明建設、區(qū)域協調發(fā)展等進行了一系列戰(zhàn)略布局。這些規(guī)劃落地,都直接驅動黃河流域以及引黃供水區(qū)經濟社會和生態(tài)環(huán)境需水繼續(xù)增長。另一方面,國家連續(xù)出臺了嚴格水資源管理的有關政策,持續(xù)加強對需水側管理,科學控制需水量增長。

根據《黃河流域綜合規(guī)劃》及其他有關研究成果,未來黃河流域經濟社會發(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。黃河流域能源與資源富集,在國家經濟布局中,能源、化工、冶金、制造等優(yōu)勢工業(yè)將繼續(xù)呈現發(fā)展態(tài)勢,在資源節(jié)約開發(fā)、強化節(jié)水、綠色發(fā)展、構建循環(huán)經濟的發(fā)展理念下,工業(yè)用水量仍將有一定程度的增加,預測2030年黃河流域工業(yè)需水量將達到110億m3左右。高標準的新型城鎮(zhèn)化及絲綢之路經濟帶沿線中心城市發(fā)展,對水資源的需求持續(xù)增長,預測2030年黃河流域生活需水量將達到60億m3左右。在全國7大農產品主產區(qū)中,黃河流域涉及3個,國家糧食安全對灌溉用水保障提出了新要求,持續(xù)推進農業(yè)強化節(jié)水措施,預測2030年黃河流域農業(yè)需水量達到340億m左右。水生態(tài)文明建設對維護健康河湖功能和人水和諧提出了更高要求,在全國25個重要生態(tài)功能區(qū)中,黃河流域涉及5個,預測2030年黃河河道外生態(tài)需水量為30億m3左右。隨著國家對生態(tài)文明建設的日益重視和持續(xù)推進,特別是黃河生態(tài)經濟帶列入國家戰(zhàn)略,河道內與河道外的生態(tài)環(huán)境需水量都將有一定程度的增長。

4.3 水沙情勢與水沙調控能力發(fā)生了較大變化

（1)黃河來水量顯著減少。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,根據有關規(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)黃河主要斷面來沙量明顯減少。黃河干流潼關站1919—1975年系列實測年均來沙量為15.27億t。近30 a潼關站實測年均來沙量由1987—1999年（水文年,下同)的8.07億t減少至2000—2017年的2.36億t,利津站實測年均來沙量由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%。潼關站和利津站1987—2017年來沙量見圖6。

圖6 黃河潼關站和利津站1987—2017年來沙量

（3)黃河水沙調控能力顯著提高。黃河干流水庫總庫容為900億m3,有效庫容為450億m3,繼三門峽、劉家峽、龍羊峽水庫之后,黃河水沙調控體系骨干工程中的小浪底水庫于1999年投入運用,在防洪、防凌、減淤和水量調度等方面發(fā)揮了巨大作用。至2019年4月小浪底水庫攔沙量為34.5億m3,自2002年以來共開展了19次調水調沙調度,水庫攔沙和調水調沙實現了下游河道減淤,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流能力的重要參數,也是維持河槽排洪輸沙功能的關鍵技術指標。平灘流量越小,主槽過流能力以及對河勢的約束能力越低,防洪難度越大。通過小浪底水庫攔沙和調水調沙,下游河道實現全線沖刷,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年汛前平灘流量對比見表7。

表7 黃河下游主要控制站河道平灘流量 m3/s

（5)未來一定時期進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。目前對未來黃河年均輸沙量的預測有不同的研究成果,范圍一般在3億～8億t,若未來黃河中游年均來沙3億t（與小浪底水庫運用以來2000—2016年水平基本相當),則小浪底水庫剩余的41億m3攔沙庫容將在未來40 a左右淤滿,河道在未來50 a還可維持4 000 m3/s以上的中水河槽；若未來黃河中游年均來沙6億t,則小浪底水庫20 a左右即可淤滿,河道在未來30 a還可維持4 000 m3/s以上的中水河槽；若未來黃河中游年均來沙8億t,則小浪底水庫13 a左右即可淤滿,河道在未來15 a還可維持4 000 m3/s以上的中水河槽。考慮古賢水庫于2030年左右建成生效、東莊水庫2025年建成生效,若未來黃河中游年均來沙3億t,則小浪底水庫還可繼續(xù)攔沙70 a,進入下游河道的沙量將進一步減少至1億t左右；若未來黃河中游年均來沙6億～8億t,則通過骨干水庫群攔沙,未來50 a進入下游的沙量將維持在2.5億～5.0億t,下游河道將在較長時期內維持4 000 m3/s以上的中水河槽。

4.4 對黃河流域水資源調控的思考

黃河流域是典型的資源缺水流域,現狀水資源對經濟社會發(fā)展的制約十分突出,生態(tài)環(huán)境用水量尚未達到適宜性目標要求,流域性缺水問題嚴重,未來考慮環(huán)境變化和用水需求的剛性增長,缺水問題將更加嚴峻。在實施嚴格節(jié)水措施的前提下,從根本上解決黃河缺水問題只能靠南水北調西線工程。當前,黃河流域水資源管理的關鍵問題是如何緩解供需矛盾,特別是在南水北調西線工程生效之前,緩解水資源對流域經濟社會發(fā)展的瓶頸制約,支撐生態(tài)環(huán)境良性維持。為此,應開展“八七”分水方案運用的綜合性評估,研究分水方案對流域經濟社會發(fā)展和環(huán)境變化的適應性；考慮水沙調控能力提高以及未來來沙情況,研究輸沙水量由年度來水量和來沙量動態(tài)確定的可行性；考慮流域經濟社會發(fā)展和生態(tài)保護需求,在“八七”分水方案總體框架下,開展基于動態(tài)輸沙水量的流域水資源動態(tài)均衡配置等研究。

5 結 語

（1)“八七”分水方案是我國大江大河的第一個流域分水方案,對于國家推進水資源科學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測了沿黃?。▍^(qū))經濟社會發(fā)展和需水要求,按照“以供定需”原則,平衡河道外與河道內用水要求,確定各省（區(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水量為河道內生態(tài)環(huán)境用水,對維持黃河健康生命以及國家生態(tài)文明建設具有很強的科學意義和前瞻性。

（2)“八七”分水方案在運用過程中,根據國家發(fā)展要求、治黃新形勢以及流域水資源管理情況,陸續(xù)開展了方案細化、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文件,有力支撐了流域水資源管理。運用30 a來,“八七”分水方案以及黃河水資源管理實踐有效控制了流域用水需求增長,協調了各?。▍^(qū))用水關系,支撐了流域經濟社會可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境維持,實現了黃河干流20 a不斷流?！鞍似摺狈炙桨?0 a運用實踐,驗證了其合理性和有效性。

（3)近30 a來,流域經濟社會形勢、水沙條件與調控能力發(fā)生了諸多變化,未來黃河流域面臨的水資源需求仍將呈現一定的剛性增長,特別是國家戰(zhàn)略落地以及生態(tài)文明建設等會驅動新的用水需求。當前黃河流域水資源管理的關鍵問題是如何緩解供需矛盾,特別是在南水北調西線工程生效之前,緩解水資源對流域經濟社會發(fā)展的瓶頸制約,支撐生態(tài)環(huán)境良性維持。