陳 進,朱延龍
(1.水利部長江水利委員會長江科學院,430010,武漢;2.青海省水文局,810001,西寧)
長江流域雖然水資源總量豐富,但近20年來,由于水利基礎設施建設步伐緩慢,建設和運行管理成本高、收益低,水利工程供水能力低,導致傳統的區域性和季節性缺水問題沒有解決,而水質性缺水問題日益嚴重。云南滇中、湖南衡邵地區、江西贛南、四川盆地、湖北與河南交界附近的三北等地區是長江流域傳統的缺水地區。近10年來,洞庭湖、鄱陽湖等地區本是長江流域主要產水地區,水資源總量豐富,但幾乎每年都出現程度不同的季節性干旱缺水問題。長江流域大部分城市、長江三角洲地區、荊南四河等地區存在日益嚴重的水質性缺水問題。隨著南水北調中線工程和引江濟謂等跨流域調水工程的實施,漢江水資源利用率將超過40%,成為長江流域資源利用率最高的河流,漢江中下游水資源和水環境問題將會凸顯。長江水資源總量豐富,但大部分是汛期的洪水,汛期水量占總量的70%,洪水難以利用;而在非汛期,相當多的地區不僅可利用水量不足,而且水力發電和航運等河道內用水與河道外用水矛盾仍然十分突出。所以,長江流域實行用水總量控制十分必要。
水庫是調節河道水流、解決季節性和工程性缺水問題的主要途徑。至2009年年底,長江流域雖然已經建成各類水庫4.6萬座,但總興利庫容僅為1200多億m3,其中大型水庫166座,總興利庫容966億m3,與多年平均地表徑流量9856億m3比較,已建水庫總興利庫容占12%,其中大型水庫總興利庫容僅占長江地表水量的10%,而且大型水庫地區分布不均衡,調節性能好的水庫多分布在二、三級支流上,沒有能力解決大范圍干旱缺水和季節性缺水問題。在水庫控制水流的能力方面,長江與黃河等北方河流有很大的差距。
另一方面,相當多的水庫,由于灌溉和供水配套設施不完善、水庫年久失修或者運行管理成本高等原因,水庫的作用得不到充分發揮,一些水庫改變用途,如增加發電機組、向工業和城市供水等,甚至僅用于水產養殖,解決不了本地區的干旱缺水問題。還有一些新建水庫,雖然以水利工程名義上馬,得到國家和地方財政資金的支持,但由于業主追求利益最大化,對建設水電站積極性高,而對于灌溉和供水設施等水利功能的建設由于見效慢或者效益低,不是安排在工程的后期建設,就是建好渠首,等待地方規劃和建設配套工程,使水庫的灌溉和供水功能遲遲得不到發揮。
長江流域除中下游平原地區外,大部分地區是山區和丘陵地區,山高水低,長江及主要支流水位只有在較大洪水來臨時,河水水位才高于地表面,其他大部分時間河水都低于地表面,如果沒有水庫及配套渠道,提水和抽水等供水成本高,在山丘區,有水也難用。
長江中下游江湖關系及長江三角洲地區水網關系復雜,河流進出水量測量和計量困難。如洞庭湖的三口進流,城陵磯出流;鄱陽湖湖口與長江干流、大運河與長江、淮河與長江等水量交換關系復雜,很難測量。另外長江中下游地區與周邊湖泊和河流還有數以千計的水閘相聯系,這些水閘大多數是雙向閘,當長江過洪時擋水,而支流或者湖泊來洪水時向長江干流放水,需要引江灌溉時又進水,水閘進出流關系十分復雜,進出水流計量難度大,各河流和湖區用水總量控制的監控技術難度大。
長江水資源豐富,處在我國南北交界的中間地區,各類跨流域引調水工程都以長江為水源地,建設中和規劃的跨流域引調水工程很多。如引江濟太工程已經實施多年,南水北調中線、南水北調東線、黔中調水、引江濟漢等工程已經開工建設,南水北調西線、滇中調水、引江濟渭、引江濟巢、大東湖連通、引岷濟沱等跨流域引調水工程已經規劃,流域內與流域外用水管理關系復雜。
長江流域干流流經11個省、自治區、直轄市,流域涉及19個省、自治區、直轄市,主要省界河流有115條,其中流域面積在10000 km2以上的有25條,流域面積在5000 km2以上的有45條,流域面積2000 km2以上的有68條,水功能區省界緩沖區共有114個,河流上下游、左右岸跨行政區的用水總量控制斷面多,監督和管理難度大。
根據長江流域水資源特點和用水管理存在的問題,用水總量控制應該考慮以下原則:
①總量控制與水功能區管理結合。水質性缺水是長江流域現在和未來水資源管理的重點,也是用水總量控制、建立節水防污型社會的主要驅動力。長江流域許多城市附近水源污染嚴重,城市供水嚴重依賴上游來的客水,如武漢、南京和上海等大城市,如果客水出現問題,水源就可能中斷。在長江流域,由于水多,人們提高水利用效率和節水的意識比較薄弱,如果不與水功能區管理目標結合,總量控制的約束力將很弱。用水越多,廢污水排放量越大,水質性缺水問題就越突出。所以應該嚴格控制入河排污總量,以提高水功能區達標率來促進用水總量控制。
②總量控制與水利工程調度能力的提高結合。長江流域區域性、季節性和工程性缺水主要是水利工程布局不合理,配套設施不完善,調節能力較弱造成的。從整體上看,長江干流和主要支流上的水庫調節能力較弱,主要干支流上基本沒有年調節水庫,控制水流的能力有限,用水總量控制的手段和能力不足。
③總量控制與跨流域引調水管理結合。流域內外用水需要統一管理,特別是遇枯水年和枯水季,當本流域用水短缺時,需要統籌流域內和流域外用水的管理。
④總量控制重點在枯水年、非汛期和缺水地區。長江流域缺水主要發生在枯水年、枯水期。當然也有一些地區經常出現干旱缺水問題,在汛期也經常出現伏旱等災害。由于長江絕大多數水庫在汛期會放低水庫運行,使大部分水庫沒有調節能力,在汛期總量控制的能力十分有限,而且需要服從防汛調度,所以長江流域總量控制的主要時段是非汛期和重點地區。
過去,用水管理一般與計劃用水管理結合,主要依據是用水現狀、用水指標和節水潛力等因素。這種管理主要從宏觀角度對流域和區域用水進行指導,存在的問題是計劃用水基本上從下向上層層申報,缺乏科學性,指標沒有多少約束力,或者由于缺乏計量和監督手段,沒有辦法核實實際用水情況。像長江這么大的流域,即使針對一條支流的管理,僅靠用水計劃和總量控制指標也難以起到作用。現代水資源管理的理念是“沒有計量,就沒有管理”,長江流域除用水戶計量得到一定發展外,取水和排水的計量及監督管理十分落后,相當多的用水戶沒有安裝計量設施,用水管理實際上處在計劃指導水平上,管理缺乏針對性,因此,總量控制的關鍵是建立取水、用水、排水的計量系統和科學的用水指標分配體系。
(1)確定河流控制斷面
為了核算河流來水,分析上游地區取水、用水和排水對河水的影響,明確管理責任,需要在河流和重要水域設立控制監測斷面,測量水量和水質。斷面確定的原則建議如下:①長江干支流控制性水文站點,②長江流域主要干支流以及流域面積在5000km2以上省界河流,③水功能區省界緩沖區,④曾有水事糾紛和目前仍有水事糾紛的河流,⑤控制性水庫入庫斷面和大壩下游斷面,⑥跨流域引調水工程引調水口,⑦江湖湖口、重要控制閘,⑧重要生態與環境敏感區斷面。各省可以根據上述原則確定本地區河流和水域的控制斷面,逐步建立起可核算和監督管理的河流測量和監測網絡體系。
(2)各流域和區域用水合理性分析
由于長江流域總體水資源量豐富,流域內各地區用水指標與北方地區有一定差距。在分配總量指標時都怕留給自己地區的少。所以,需要按流域和行政區用兩個口徑復核現狀用水合理性和節水潛力,各地區需要在水資源綜合規劃基礎上進一步核算現狀和未來用水的科學性和需求。水資源綜合規劃雖然剛剛被國務院批準,但規劃基準年是2004年,近年來經濟社會發展快,各地區用水、需水變化較大,而且長江流域節水和提高用水效率總體意識較差,需要按全國統一用水指標核算各地區用水合理性和用水效率。這樣,才能科學地確定各區域的用水指標,并有定量指標說服各地區接受分配的指標。
(3)總量控制指標的分配
在流域和區域用水現狀、用水合理性分析基礎上,分配各支流和行政區的用水總量指標。用水總量指標的分配應該采用從上到下的原則,再分級征求意見和協調,即先從長江流域總體開始,其次分配到干流控制斷面和各主要支流控制斷面,第三步分配到省級行政區,第四步分配到省內河流和地級區。如果從下向上申報,各地區會忽視本地區用水的效率,過多考慮自己的開發利用潛力和發展空間,所報數量會很大,達不到總量控制的目標。當然,用水總量控制在各區域間的談判和協調工作量將十分艱巨,必須與各地區的用水指標的先進性和水功能區達標率的提高結合起來,協調才有基礎和說服力。
(4)總量控制的管理
用水指標分配下去,最主要的任務是如何加強管理,不能僅將總量控制指標作為指導性的計劃指標,而是要通過總量控制提高水的利用效率。管理方法建議與取水許可管理結合,并與規劃和建設新水利工程項目結合。工業和生活用水、跨流域引調水首先應該與取水許可管理結合,超過總量控制指標的流域和地區,原則上不再新增用水量指標,如果確實需要新增用水,可以通過行政協調或者水市場進行總量控制指標的調整或者交易,使總量控制紅線成為真正的控制性指標。對于納入取水許可管理的灌區等農業用水,可以參照工業與生活用水總量管理。對于大部分沒有納入取水許可管理的農業用水,流域和地方水行政主管部門可以根據耕地面積、農作物種類和用水指標核算其用水總量。未來,在條件許可時,可以由政府出錢逐步建立起田間灌溉用水的計量系統。從近10年來長江流域用水情況看,農業用水總量并沒有增加,基本上穩定在1000億m3左右,如果采用節水灌溉技術,農業用水總量還可以減少。
總量控制管理的難點是未來氣候變化和人類用水需求變化帶來的用水變化,特別是區域間用水指標的調整會不斷增加,所以,開始分配應該嚴格控制用水指標,流域和省級政府可以保留一定數量的用水指標,作為未來調節或者適度增加用水指標的儲備,類似美國的水銀行。隨著長江流域控制性水庫的建設和新一輪水利工程建設高潮的到來,長江水流的調節能力會提高,流域機構和省級地方政府有條件掌握一部分用水指標,但增加用水總量的前提應該是用水效率的提高和水環境的改善這兩個必要條件。
要將總量控制落到實處,必須加強監測和監督管理。監測包括兩個層次,一個是宏觀層面上河流控制斷面水量和水質的監測,一個是微觀層面上用水戶取水、用水和排水的監測。
通過對每個控制斷面的監測可以從宏觀角度測量一條河流或者重要水域上游地區的來水和用水影響情況,鑒別上游地區排污影響和突發性水污染事故的責任,同時對下游地區取水、用水和排水提供指導。
大型水庫興利庫容是解決長江流域水資源短缺的重要手段,由于管理權限的限制,目前大型水庫運行和管理分屬不同地區和部門,未來需要對流域內的大型水庫興利庫容進行統一監測和調度計劃的制定,遇特殊干旱時期,需要統一調度和管理,所以,必須對各水庫興利庫容進行動態監測。
目前建設和規劃的跨流域引調水總量占長江水資源總量比例并不多,但遇特別枯水年或者特枯季節,外調水量需要控制,以保證本流域基本的用水需求。監測資料還可以向社會公布,向社會說明外調水量的影響。
長江中下游有大量通江河流和湖泊,絕大多數是通過閘涵來控制水量,每年沿江引水量達數百億立方米之多,遇枯水期,對長江水資源配置,特別是對中下游及河口地區的影響較大,必須進行監測和控制,否則,僅靠大型水庫聯合調度不能解決大范圍的區域性干旱缺水問題。
要實施用水總量控制的監督,必須要求每個取水戶都安裝取水和排水的計量設施,逐步做到實時在線監測,這樣,用水總量控制才能落到實處。
有了宏觀和微觀層面上測量和計量系統,就可以對流域、區域和用水戶進行檢查、考核和監督,也可以快速評價各地區和主要用水戶執行總量控制的效果。當然,還必須通過制度建設,明確總量控制分級分地區管理職責和獎懲制度,對于控制好的地區和用水戶給予獎勵,對于控制不好的地區和用水戶給予懲罰,使總量控制變為有約束力的管理紅線。
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[2]陳進.南方水資源管理問題的討論[J].中國水利,2009(15).
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