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,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濟發達地區,地跨京、津、冀、晉、豫、魯、遼、內蒙古8個省(自治區、直轄市)。2008年流域總人口1.38億人,城鎮化率50%,人均GDP 3.1萬元。
海河流域是我國資源性嚴重缺水地區,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,承擔了全國10%以上的人口、GDP和糧食生產,經濟社會發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、水生態惡化、水污染嚴重等一系列問題。
隨著流域人口不斷增長,經濟社會快速發展,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濟社會可持續發展,改善環境,維持生態平衡,成為海河流域面臨的迫切任務。
海河流域水資源綜合規劃的主要任務是在摸清水資源及其開發利用現狀的基礎上,根據流域經濟社會發展和保護生態環境的要求,以科學發展觀為指導,以水資源總量控制為原則,提出南水北調工程通水后海河流域水資源合理開發、優化配置、全面節約、有效保護和綜合治理的總體布局和戰略方案。
海河流域水資源綜合規劃以科學發展觀為指導思想,堅持以人為本,按總量控制、統籌協調、水量水質并重、生活優先兼顧生產生態、南水北調受水區優先使用長江水等5項原則進行規劃。
海河流域水資源綜合規劃的總目標是做好南水北調工程實施條件下當地水、外調水和其他水源的合理配置,全面推進節水型社會建設,保障城鄉供水安全,修復流域生態,改善水質,為流域經濟社會可持續發展提供水資源保障。
根據水利部、國家發改委《關于開展全國水資源綜合規劃編制工作的通知》和《全國水資源綜合規劃任務書》的精神,在水利部統一部署下,海河水利委員會會同流域內各省、自治區、直轄市水利(水務)廳(局)承擔了規劃編制工作。規劃工作分為水資源調查評價、水資源規劃編制、行政協調及成果完善三個階段進行。
完成了水資源數量、水資源質量、開發利用情況調查、水污染調查、水生態狀況等主要評價內容。各省、自治區、直轄市完成了大量基礎資料收集和評價工作,海委組織了15次流域層次的評價成果技術協調和匯總,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利用調查評價簡要報告》。
完成了經濟社會發展與需水預測、節水規劃、水資源供需分析,提出了南水北調工程通水后采取強化節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利用對策。海委組織了5次流域層次的配置成果技術協調和匯總。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鍵成果》報告。
按照全國水資源綜合規劃領導小組安排,海委開展了規劃成果的行政協調工作,多次征求流域內各省、自治區、直轄市水利(水務)廳(局)和人民政府的意見。經過多次修改,海委于2008年年底完成了 《海河流域水資源綜合規劃》正式成果,并上報水利部。在協調工作期間,水利部領導和專家多次聽取匯報并作出指示。
海河流域水資源調查評價的基準年為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量、地下水資源量。由于海河流域人類活動劇烈使下墊面發生了重大變化,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行了下墊面一致性修正,統一修正到1980年以后的現狀下墊面。
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量1080 mm,地下水資源量235億m3。在水資源評價基礎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。
海河流域現狀年總供水能力485億m3。流域現狀水資源開發利用率126%,大大超過了合理的開發利用程度。現狀多年平均年缺水量102億m3,缺水率22%,主要體現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水水平較高,處于國內先進水平。但與國際先進水平相比仍有差距,城鎮生活、工業、農業用水仍有43億m3的節水潛力;再生水、微咸水、海水等非常規水源利用潛力較大。
海河流域水污染嚴重,評價河長水質劣于Ⅲ類的河長占72%,水功能區水質達標率只有26%;平原和盆地地下水水質劣于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、河口生態惡化、地下水水位下降等生態環境問題,也加劇了地區間爭水矛盾。
水資源規劃的基準年為2008年,近期規劃水平年為2020年,遠期規劃水平年為2030年。
在分析海河流域2020、2030年經濟社會發展趨勢的基礎上,在采取強化節水措施條件下,海河流域2020年生活、生產、生態多年平均總需水量預計為495億m3,2030年為515億m3;滿足河道內基本生態的水量(入海水量)為49億m3。
海河流域規劃水平年可用于配置的水源有當地地表水、地下水(不含深層承壓水)、南水北調中線和東線的長江水、黃河水和非常規水源。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%。
采取在適當超采地下水、加大外調水量等措施后,海河流域2020年總配置水量為495億m3,實現水資源供需平衡;多年平均入海水量64億m3,滿足河道內基本生態水量;但地下水總體上仍處于超采狀態。海河流域2030年總配置水量 505億m3,缺水率降至2%以下,實現水資源供需基本平衡;多年平均入海水量68億m3;地下水總體上實現采補平衡。
一是采取強化節水措施。到2020年,海河流域城鎮生活、工業和農業灌溉可實現工程節水量 33億m3,2030年達到43億m3。
二是采取水資源保護措施。海河流域2020年大部分水功能區、2030年全部水功能區達到相應的水質標準。
三是采取河流生態修復治理和水量調配等措施,逐步改善平原河流、濕地的水生態狀況。
四是強化地下水保護措施。海河平原2020年壓采地下水開采量55億m3,2030年壓 采量達 85億m3,總體實現采補平衡。
五是保障城鄉供水安全和糧食生產用水。建設必要的水資源配置工程,加強城市水源地保護,加大灌區節水改造投入。
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、管理機制等方面。
本次規劃工作安排了漳河上游水資源規劃、永定河山區分布式水文模型研究、海河流域平原區淺層地下水模型研究、海河流域水資源配置模型研究等4項專項規劃和專題研究工作,取得了重要成果,有力地支撐了流域水資源綜合規劃工作的開展。
該項目是海河流域水資源綜合規劃的專項規劃。
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的地區。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劃,并作為專項規劃列入海河流域水資源綜合規劃。
規劃在對漳河上游水資源及開發利用評價基礎上,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。
該項目是海河流域水資源綜合規劃的專題研究項目。
由于人類活動影響,海河流域下墊面發生重大變化,經濟社會用水消耗過大,傳統水資源評價方法(實測+還原)產生的誤差加大。
本項目以下墊面變化劇烈、水資源開發利用程度高的永定河山區(4.5萬km2)為典型區,采用分布式水文模型進行水資源評價的新方法,從機理上對地表水資源量進行評價,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支撐。
該項目是海河流域水資源綜合規劃的專題研究項目。
海河平原是地下水嚴重超采地區,實現地下水采補平衡是水資源配置的目標。本項目采用Surpac和GMS等先進技術,建立了海河平原水文地質模型、穩定流和非穩定流淺層地下水數值模型,模擬了海河平原淺層地下水水量平衡關系以及地下水超采狀況。
規劃中使用該模型,預測了規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劃方案的實施效果,也為開展地下水管理提供了技術支撐。
該項目是海河流域水資源綜合規劃的專題研究項目。
本項目建立了反映海河流域特點的水資源系統關系,采用了規則控制和模塊化模擬,系統地描述和模擬水資源配置過程,建立了多目標、多水源、多工程水資源系統仿真模擬計算平臺。
在編制海河流域水資源綜合規劃中,采用該模型進行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工具,為完成海河流域水資源綜合規劃發揮了重要作用。
水資源綜合規劃的完成為海河流域水資源開發利用與管理發揮了重大作用,主要反映在以下三個方面。
海河流域水資源配置方案、節水規劃方案和水功能區劃方案已成為開展區域用水總量管理、節水型社會建設管理和水資源保護管理的依據,為建立和落實“三條紅線”發揮了重大作用。
海河流域水資源綜合規劃提出的重大水利工程項目正在積極實施。其中,山西省引黃入晉北干線正在建設,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水庫正在進行前期準備。
海河流域水資源綜合規劃提出的1956—2000年水文系列,反映了海河流域當前的水資源情勢,具有較好的代表性,已經廣泛地運用于海河流域的水利規劃、管理、科研工作中,成為開展各項水利工作的基礎性成果。
當前,海河流域自然和社會環境正在發生著劇烈變化,主要體現在氣候和下墊面變化、經濟和社會發展方式變化、各類水源水價關系變化等三個方面,成為影響水資源綜合規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,特別是受東亞季風減退的影響,海河流域未來有可能出現降水量減少和蒸發量增加的趨勢,將導致水資源量減少,連續干旱年發生概率有可能增加;隨著經濟建設和生產用地增加、水土保持加強、灌溉節水推廣等,人類活動對流域下墊面的影響將不斷加劇,可能導致流域產流特性的變化和產流能力的總體下降。
二是經濟和社會發展模式的改變可能對海河流域水利總體規劃格局產生一定影響。隨著經濟發展方式變革和新技術出現,用水效率仍有大幅度提高的可能,該規劃的需水預測和水資源配置方案是根據現有經濟發展方式和節水技術提出的,存在一定的安全余地;由于具有較好的發展潛力,海河流域經濟社會的發展速度、發展方式和總體布局有可能超出當前的預測,造成用水格局的變化。
三是各類水源的水價關系可能對海河流域水資源配置格局產生一定影響。該規劃的水資源配置方案是按照優先使用長江水和非常規水、控制使用當地地表水和黃河水、壓縮使用地下水的原則制定的,但當前各類水源水價關系總體上是長江水和非常規水源價格或使用成本較高,黃河水、當地地表水和地下水價格或使用成本較低。如果不理順各類水源價格關系,可能影響水資源配置方案和河流水生態修復規劃實施。
一是開展相關問題的科學研究。針對水資源綜合規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、節水和非常規水源利用技術、經濟社會發展趨勢及對水利的需求、供水水價關系對用水量的影響等研究工作。
二是開展規劃的持續滾動修訂。我國經濟社會發展迅速,氣候和下墊面也在不斷地變化,往往超出規劃人員的最初設想。應定期對規劃成果進行修訂,使之不斷適應流域自然和社會環境的變化,更好地指導水利工作。