汪黨獻,王建生,王 晶
(1.水利部水利水電規劃設計總院,100120,北京;2.南京水利科學研究院,210029,南京;3.水利部規劃計劃司,100053,北京)
由于各地水資源條件存在巨大差異,經濟社會發展水平各異,承受的水資源壓力也相差很大,水資源開發利用程度與狀況很不平衡。北方水資源緊缺地區水資源過度開發的問題普遍存在,海河區、黃河區、淮河區和遼河區(鴨綠江區除外)水資源開發利用程度已超過或接近其合理上限,基本沒有開發潛力,為了修復和改善生態環境,許多地區還要退減擠占的生態環境用水和超采的地下水。在南方的長江中下游、珠江中下游、東南諸河區和松花江流域,水資源與經濟社會發展匹配關系好,這些地區現狀水資源開發利用程度不足20%,尚有可開發的潛力,是我國水資源開發的重點地區。西南諸河區及東北和西北周邊河流地區,水資源條件較好,人類活動強度較小,現狀水資源開發利用程度低,西南諸河和東北的鴨綠江、黑龍江干流等地區,現狀水資源開發利用率不足10%,具有較大的水資源開發潛力。
目前,海河區,黃河區,遼河區的渾河太子河、西遼河流域,西北諸河區的石羊河、黑河、塔里木河、天山北麓諸河等流域當地水資源形成的供水消耗量均已超過其水資源可利用量,導致對生態環境用水的擠占,長期過度開發利用水資源已使這些地區形成較大的累計生態虧缺;淮河區本地水供水消耗量已相當于全區水資源可利用總量的80%以上,部分地區已經超過其可利用量。
水資源過度開發導致生態環境用水被大量擠占。現狀情況下,北方地區主要河流多年平均擠占河道內生態環境用水約為132億m3;平水年擠占河道內生態環境用水約為130億m3,中等干旱年約為221億m3。長期累計性過度開發利用水資源已導致這些河流和相關地區生態環境的嚴重退化,其中海河、黃河、遼河、西北諸河區中水資源稟賦條件較差、水資源開發利用程度較高河流(水系)的經濟社會用水擠占河道內生態環境用水量一般約占其生態環境需水量的20%~40%,其中,河西走廊的石羊河流域高達46%。
水資源過度開發另一個表現形式是地下水超采。根據對目前我國地下水實際開采量與可開采量的分析,現狀全國淺層地下水年均超采量為141億m3,深層承壓水開采量為74億m3,兩項合計不合理的地下水開采量為215億m3。由于許多地區長期超采,造成了全國地下水大量累計虧空。
盡管我國的水資源利用效率有較大幅度提高,但與發達國家和世界先進水平相比還有較大差距。我國與世界部分國家和地區水資源利用效率比較見表1。
我國現狀供水保障還存在較大的隱患和風險,缺乏水資源戰略儲備安排,部分地區水資源嚴重短缺,水源工程建設與保護不能滿足可持續發展的要求,應對氣候變化和突發事件的能力及應急供水能力不足,一些城市和重要經濟區水源單一,供水保證率尚待提高,供水結構也存在著蓄水供水和其他水源供水比例過小、北方地區地下水供水比例普遍偏高等問題。這些都為加強水源工程建設與保護,改善供水結構,提高供水效率、效益和保證程度,增強應急供水能力,降低供水風險等提出了更高要求。

表1 我國與世界部分國家和地區水資源利用效率比較
水資源開發利用要以維護生態環境良性發展為前提,以支撐經濟社會可持續發展為目的,水資源的開發利用要以水資源可利用量和水資源的承載能力作為控制和約束條件,不能超過其合理的限度,同時又可通過各種措施和技術手段來提高水資源的承載能力。如加強供水工程管理,通過配套挖潛、更新改造提高水資源有效利用水平;建設蓄水和調水工程,提高水資源調蓄與調配能力,緩解水資源時空分布與經濟社會發展及生產力布局不相適應的矛盾;強化需水管理,加強水資源的節約保護,提高水資源利用效率等。
北方許多地區,長期過度開發利用水資源,生態環境遭受嚴重破壞,需要合理配置水資源,置換和替代超采的地下水和擠占的生態環境用水,解決資源性缺水問題;西部和上游地區,水資源開發利用難度較大,需要適度有序地新建水資源工程,提高水資源調蓄能力和供水能力,解決工程性缺水問題;中東部地區水環境問題較突出,應對突發事件的能力不足,需要進一步優化水資源配置,加強儲備水源和應急供水工程建設,有效應對可能出現的突發事件,解決水質性缺水問題。
水資源合理開發,首先要通過對現有工程進行進一步續建配套和加固改造,發揮現有工程的供水潛力,在水資源開發潛力較大的地區適度新建水資源工程,加強和完善水利基礎設施的建設,加強污水處理回用、海水利用等其他水源的開發利用,減少對新鮮淡水資源的消耗。按照“東西互濟、南北調配、邊水濟腹”的水資源配置總體格局,逐步建立與經濟社會發展基本相適應的水資源配置工程體系,保障重點經濟區、重要城市、糧食基地和能源化工基地等的供水安全,為經濟社會發展和生態環境保護提供水資源保障。在水資源配置中要考慮逐步置換、替代和退減現狀超采的地下水量215億m3和擠占的生態環境用水量132億m3等不合理開發利用的水量,改善和修復生態環境。到2030年將增加供水能力900多億m3,蓄水工程庫容與多年平均地表徑流量的比值由現狀的22%提高到25%以上,蓄水供水占地表水供水的比例將由33%提高到40%左右,大大提高水資源調蓄能力和供水保障能力。
根據水資源稟賦條件、水資源開發利用程度以及經濟社會發展和生態環境狀況,全國水資源開發可以分為5大類型區域:松花江與遼河區,海河、淮河與黃河中下游區,黃河上游與西北諸河區,長江中下游、珠江中下游、華南諸河與東南諸河區,長江上游、珠江上游與西南諸河區。
(1)松花江與遼河區
結合糧食生產基地建設和土地資源開發,加強水源工程建設,加大邊境河流地區的水資源開發力度,逐步建成區域水土資源合理配置的格局和體系。在生態環境脆弱的西遼河等地區,進一步強化節水,并通過外流域調水等工程,適度補充河道內水量,退還與置換擠占的生態環境用水和超采的地下水,改善生態環境狀況。中部城市群是供水保障的重點地區,加強水源工程建設與保護,大力推進其他水源的開發利用,完善水資源配置工程體系,提高供水能力和供水保證率。
(2)海河、淮河與黃河中下游區
外流域調水與當地開發的水資源聯合調配利用,修建必要的配套和調蓄工程,合理配置和利用水資源。根據各地的水資源條件、超采狀況和影響程度以及替代置換措施的情況,確定地下水的禁采區、限采區、壓采區及控制開采區的范圍,制定相應的對策和替代工程措施。此外,加大其他水源利用力度、提高回用率也是區域水資源合理開發的重要對策措施。
(3)黃河上游與西北諸河區
保護生態環境,防止出現不可逆轉的生態環境退化,是該區域水資源開發的關鍵問題;在保護中開發和在開發中保護,是水資源開發和生態環境保護重要的對策。在河西內陸河、天山北麓等地區,在嚴格控制開發利用、退減不合理供水的基礎上,實施從外流域適度調水的工程。在上游和出山口地區修建控制性調蓄工程,提高供水效率和保證率,在地下水開發潛力較大的地區,適當增加地下水開采量,改善供水結構。在塔里木河等地區采取調整改造平原水庫、河道治理、生態補水等生態修復工程措施。黃河上游地區在南水北調西線工程實施生效后,增加黃河上游河道內水量,不僅改善河道內生態環境,也改善供水環境,提高黃河上游地區的供水能力。
(4)長江中下游、珠江中下游、華南諸河與東南諸河區
該區是我國未來水資源開發的重點地區,水資源的開發不僅要滿足本區域經濟社會發展的需要,還要向黃淮海等水資源緊缺地區調水。根據水資源條件和未來需求態勢,合理布局和安排水資源工程,加強控制性骨干工程建設,加強重要城市、重要農業區和易旱區的水源工程與水資源調配工程建設,增強供水能力,優化水資源配置。完善現有工程的續建配套和加固改造,加強應急備用水源工程建設,進一步擴大江河湖庫的連通和供水管網的連通,增強供水安全保障程度,提高抗御干旱的能力。
(5)長江上游、珠江上游與西南諸河區
該區域水資源豐富,但開發利用難度大,工程型缺水較嚴重。加強水利基礎設施建設,改善供水環境,保障城鄉居民的用水需求。加強供水工程的維護和管理,提高工程的供水效率。逐步形成大中小微型工程、蓄引提工程結合的合理布局,增強供水能力,提高供水保證率和抗御干旱等災害的能力。
地表水開發要以地表水資源可利用量作為控制上限指標。超過控制上限的地區要減少地表水的開發利用量;在具有開發潛力的地區,要在保護生態環境的基礎上,根據合理的需求,適度有序地安排地表水供水工程。新工程建設特別是控制性骨干工程建設,要在進行充分論證的基礎上,考慮整體綜合的效益和優化水資源配置的作用,統籌協調上下游、區域間、行業間的關系,妥善處理出現的問題,照顧受損方的利益,并使之得到合理補償。要把現有工程的配套挖潛、加固改造以及優化調配規則等放在優先位置,充分發揮工程的效率和效益。地表水供水工程建設要因地制宜、突出重點,蓄引提調結合、大中小微并舉,逐步推進并完善農村水利基礎設施建設,全面提升供水保障能力。
大中型水庫和跨流域調水工程建設,對于有效控制和利用主要江河與重要支流的水資源,提高水資源蓄控和調配能力,進行區域間水資源合理配置,緩解重點地區的水資源供需矛盾,提高供水保證率,有著十分重要和不可替代的作用。結合“十一五”水利發展規劃等相關規劃及成果,我國在“十一五”和“十二五”期間在建、擬建和規劃的大中型水庫工程(不包括沒有供水和灌溉任務的以防洪和發電為主的工程),總庫容804億m3,年供水量327億m3。黃淮海遼流域和西北天山北麓、河西地區是水資源最緊缺的地區,同時具備從鄰近流域調水的條件,跨流域調水工程建設是解決這些地區缺水問題的重要和根本措施。蓄水工程和跨流域調水工程新增供水量1000多億m3。這些工程實施后,全國供水工程蓄水、引提水、調水的比例將由現狀的33.0∶64.6∶2.4 調整為 37.6∶54.2∶8.2,大大提高了流域和區域水資源的調配能力。
海河區、黃河區、淮河區以及遼河流域、西北干旱區內陸河可供開發當地水資源的水源地很少,不少地區地表水過度開發。上述地區當地地表水供水量總體上呈減少的趨勢,其中西北干旱區內陸河減少92億m3,由于這些地區具備外流域和跨區域調水的條件,2030年外流域調水量比現狀增加386億m3。
南方地區和東北、西北周邊地區,地表水資源開發潛力較大,是地表水資源開發的重點地區。2030年地表水供水量比現狀增加920億m3,占全國增加量的90%以上,其中向外流域增加調出的水量約為450億m3。主要江河流域地表水供水量見表2。

表2 我國分區地表水供水量單位:億m3
根據地下水實際開采情況以及地下水可開采量、地下水水位動態變化特征等,綜合分析評價地下水的開發利用狀況和開發利用潛力。在地下水超采區要釆取替代和置換措施退減超采的地下水,同時還要進一步壓采地下水開采量,逐步退還累積的超采量。在北方一些有地下水開發潛力的地區,根據用戶需求和地下水可開采量分布的范圍進行安排。全國地下水開采的總趨勢是在地下水超采區退減不合理的開采量215億m3,其他地區壓減開采量46億m3,新增加開采量110億m3。2030年全國地下水開采量減少到937億m3,比現狀減少 151億m3。
海河區和遼河區現狀地下水開采量為380億m3,在退減現狀不合理的地下水開采量后,2030年開采量減少為265億m3,基本沒有新增開采量。松花江區地下水可開采量為204億m3,在退減不合理的開采量后,新增開采量16億m3,主要在松嫩平原地區。黃河區在退減和減少30億m3開采量的基礎上,在寧夏、內蒙古灌區等地新增開采量17億m3。淮河區沂沭泗河與山東半島地區不合理開采地下水較為嚴重,但在淮北平原地區地下水開發有一定潛力,在退減和減少45億m3開采量的基礎上,在淮北平原等地新增開采量11億m3。西北諸河區地下水可開采量222億m3,現狀開采量91億m3,總體上還有開發潛力,但在石羊河、天山北麓、吐哈盆地等地區超采地下水20億m3,要在上述地區退減超采量,同時在有開發潛力的地區增加開采量36億m3。北方地區現狀地下水開采量950億m3,不合理開采量207億m3,除退減不合理開采量外,再壓減開采量38億m3,同時又新增地下水開采量88億m3,北方地區2030年地下水開采量793億m3,比現狀凈減少157億m3。地下水開采量增減變化情況見表3。

表3 我國分區地下水開采量增減變化情況 單位:億m3
其他水源開發利用主要有雨水集蓄利用、微咸水利用、污水處理回用、海水利用等。全國現狀雨水集蓄利用水量10億多m3,主要在黃淮海區及長江珠江上游山丘區,預計2030年全國雨水集蓄利用水量將達到20億m3。在北方一些平原地區,微咸水分布較廣,可利用數量也較大,現狀全國微咸水利用量近5億m3,主要在黃河和海河區,預計2030年全國微咸水利用水量將超過10億m3。
2030年全國設市城市污水處理率將達到90%以上,全國城鎮生活與工業廢污水處理率達70%以上,廢污水集中處理后的排放量將超過770億m3,直接回用于工業和城鎮公共用水的水量133億m3。現狀全國海水直接利用330億m3,規劃2010年全國海水直接利用能力將達到550億m3,2020年達到1000億m3;預計2030年全國海水直接利用量將達到1500億~2000億m3,折合成淡水替代當量50億m3左右。其他水源開發利用情況見表4。

表4 我國其他水源利用情況 單位:億m3
根據規劃預測,到2030年全國多年平均年供河道外利用水量為7113億m3,通過各種措施和調控手段,水資源承載能力大大提高,可以支撐未來經濟社會發展。2030年可供水量比現狀增加1400多億m3,是在扣除退減超采的地下水和擠占生態環境用水等不合理用水的基礎上,凈增加的供水量。若包括置換替代上述退減量在內,則新增的供水量為1700億~1800億m3。這里所指的供水量及新增和凈增供水量是本流域經濟社會發展需要提供的河道外用水量以及調出流域外供其他流域利用的水量。
新增和凈增供水量主要在現狀水資源開發程度較低、開發潛力較大的地區。松花江、長江、珠江、東南諸河和西南諸河5個水資源一級區凈增供水量 1374億m3,新增供水量1400億~1500億m3,其中置換替代不合理用水量和供本流域經濟社會發展增加利用的水量約為1000億m3,向外流域調出水量約500億m3。
海河、黃河、淮河、遼河和西北諸河5個水資源一級區凈增供水量僅為43億m3,其中存在超采地下水和擠占河道內生態環境用水的地區要全部退減現狀不合理用水量。這些地區本流域水源的供水量是減少的,其不足水量主要靠外流域調水和其他水源的開發利用彌補。
實行最嚴格水資源管理制度,建立用水總量控制制度,是黨中央從我國基本水情國情出發作出的重大戰略決策。《全國水資源綜合規劃(2010—2030年)》對2020年和2030年全國用水總量控制指標進行了規劃安排。根據規劃安排,按照綜合規劃口徑,在多年平均情形下,2020年和2030年全國用水總量力爭控制在6700億m3和7000億m3以內。
我國水資源時空分布不均,資源環境稟賦差異大,現狀面臨著局部區域過度開發、水資源供需矛盾突出及豐水地區水資源尚有開發利用潛力并存的局面。通過采取合理水資源開發利用模式,優化配置生活、生產和生態用水,加大水資源潛力地區開發利用量,強化節水并實行最嚴格的水資源管理制度,我國水資源完全可以保障我國供水安全、糧食安全、經濟安全和生態安全。
[1]陳雷.深入貫徹落實中央一號文件精神 全面開創中國特色水利現代化新局面[J].中國水利,2011(12).
[2]全國水資源綜合規劃編制組.全國水資源綜合規劃[R].2009.