關于黃河“八七”分水方案調整的幾點思考

王忠靜，婁俊鵬

（1.清華大學 水利水電工程系，北京 100084； 2.清華大學 水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室，北京 100084； 3.寧夏大學 西北土地退化與生態恢復省部共建國家重點實驗室培育基地，寧夏 銀川 750021）

黃河發源于青藏高原，流經青海、四川、甘肅、寧夏、內蒙古、山西、陜西、河南、山東等9 個省（區），全長5 464 km，為我國僅次于長江的第二大河。 黃河流域連接青藏高原、黃土高原和華北平原，是我國重要的生態屏障［1］。 黃河擔負著全國17%的耕地和50 多個大中型城市的供水任務［2］，流域省份人口超過全國總人口的30%。

黃河流域水資源量匱乏，人均水資源量僅為530 m3［3］，遠小于國際上嚴重缺水地區的下限指標（1 000 m3／人［4］）。 自20 世紀70 年代起，黃河干流出現斷流，至90 年代斷流情勢逐漸加劇。 1987 年，國務院批準通過了《黃河可供水量分配方案》（黃河“八七”分水方案），在黃河一般年份徑流總量580 億m3的基礎上，扣除（預留）沖沙水量210 億m3，剩余的370 億m3作為可供水量分配到沿黃9 個省（區）和河北省、天津市［5］。

“八七”分水方案是近數十年來黃河流域水資源節約保護與利用的重要依據，對黃河流域經濟社會可持續發展、生態環境保護和用水總量控制起到了巨大的保障作用。 但是，黃河“八七”分水方案頒布三十多年來，黃河流域社會經濟和生態環境狀況都發生了明顯變化，黃河流域的用水需求和水文特征也都出現了較大的變化，這都給黃河水量分配方案帶來了新的挑戰。 為了更好滿足黃河流域生態保護和高質量發展的要求，迫切需要完善黃河分水方案。

本文旨在梳理黃河“八七”分水方案在當今社會經濟條件下面臨的新情勢，分析當前社會上關于“八七”分水方案調整的意見，提出在黃河流域生態保護和高質量發展這一重大國家戰略下黃河“八七”分水方案調整的幾點思考。

1 黃河“八七”分水方案面臨的新情勢

（1）水資源新情勢。 黃河“八七”分水方案的水文基礎是1919—1975 年系列的黃河年均天然徑流量580 億m3。 第二次全國水資源評價采用1956—2000年系列，得出黃河年均天然徑流量為535 億m3，較分水方案的基數580 億m3減少了45 億m3；而按2001—2017 年系列統計，黃河年均天然徑流量減少為456 億m3［6］。 近幾年降水較豐，黃河徑流量有所回升，利津站2018—2020 年年均天然徑流量達到685 億m3，因此有必要基于新的水文系列對黃河分水方案進行調整。

（2）入黃泥沙新情勢。 20 世紀60 年代以來，黃河流域工農業用水量增加以及水利工程建設和水土保持開展等因素改變了黃河的水沙狀況，影響著入黃水沙量及其時空分布。 如黃河干流潼關站1960—1986 年年均來沙量為12.10 億t，1987—1998 年則減少為5.42億t，而1999—2017 年年均來沙量僅為2.46 億t［6］。入黃泥沙量的大幅減少必然要求對沖沙水量和生態水量需求做出相應調整，以確定更加科學合理的黃河沖沙水量和生態水量。

（3）用水格局新情勢。 黃河“八七”分水方案頒布實施以來，黃河流域各省（區）經濟社會發展水平與該方案制定時預測的水平有不同程度的變化，其對黃河水的依賴程度以及水資源的利用效率等也發生了變化［7］，山東、內蒙古、寧夏和甘肅等省（區）的引黃水量往往超過分水指標，而陜西和山西兩省的用水量則一直未達到分水指標，這對“八七”分水方案提出了新的調整要求。

（4）跨流域調水新情勢。 南水北調工程是緩解我國北方水資源嚴重短缺的重要基礎設施，按東、中、西3 條線路從長江調水北送，總調水規模為每年448 億m3［8］。 目前，東線和中線一期工程已經運行通水，較大程度上改善了山東、天津、河北和河南等省（市）的供水水源結構。 此外，永定河引黃生態補水工程、引漢濟渭工程等跨流域調水，對山西、陜西等省的供用水格局產生了一定影響。 這些變化也對黃河“八七”分水方案提出新的調整要求，因此要充分考慮跨流域調水的影響。

（5）地下水管理。 黃河“八七”分水方案中，僅分配了黃河流域的地表水，而沒有考慮地下水，由此產生了黃河流域水資源管理的漏洞。 比如，山西省黃河水量分配指標為43.1 億m3，但其地表水耗水量僅約10億m3，取而代之的是大量開采地下水資源，引發地下水位下降、泉水衰減乃至枯竭。 地下水位極度下降造成地下水對黃河的補給量減少［9］，進而影響黃河地表水量。 在水循環系統中，地表水與地下水是相互聯系和相互轉化的，僅分配地表水會導致對地下水的過度開采，從而影響地下徑流和區域的生態環境。 因此，須將地下水納入黃河分水方案調整中一并考慮。

（6）水量調度策略。 《黃河水量調度條例》規定，各省（區）水量的年度實際調配量要在多年平均的水量分配方案基礎上，根據當年預測來水量和水庫蓄水量按照“豐增枯減”原則調整。 該原則簡單明了容易操作，但也存在不足：一是枯水年同比例縮減配水將造成較大的供水破壞和社會影響，不同用水部門（如城鄉居民生活用水、農業用水、工業用水和生態環境用水等）具有不同的重要性和供水優先級，宜差別化對待，同時，沿黃各省（區）的供水結構、用水需求、用水構成和耐旱程度差別較大，也應精細化管理；二是豐水年同比例增加配水不一定與調蓄能力相匹配，沿黃各省（區）的調蓄能力和用水過程有明顯差異，在豐水年增加的水資源量可能超出省（區）的調蓄能力而無法利用，因此在分水方案調整中應考慮黃河干流大型水庫的調蓄功能，蓄豐補枯，優化調度策略。

2 黃河水量分配調整方案的思考

綜上所述，黃河“八七”分水方案出臺時的情勢與當今相比有很大差別，面對沿黃各省（區）工業化城鎮化等發展趨勢，在黃河流域生態保護和高質量發展的新時代背景下，有必要對黃河“八七”分水方案進行優化和調整。

2.1 分水方案的“大穩定、小調整”

隨著經濟社會的發展，沿黃各省（區）水資源供需矛盾日益加劇。 隨著南水北調東、中兩線的通水以及入黃泥沙的減少，不少專家學者提出將分配給海河流域和淮河流域的部分水量以及預留沖沙水量中的部分水量，調劑給黃河流域上中游地區的缺水省份。 也就是說，在總體上保持黃河“八七”分水方案穩定的情形下，結合當前具體情況進行適當微調，稱為“大穩定、小調整”方案。

“大穩定、小調整”方案的核心是水源置換，用南水北調的水置換黃河水。 南水北調東線供水范圍包括江蘇、安徽、山東、河北和天津等5 省（市），中線供水范圍包括河南、河北、北京和天津等5 省（市）。 在東、中線的供水范圍內，河南、河北、山東和天津與引黃用水相關。 根據規劃，已建成的南水北調東線和中線工程可向沿線區域供水約140 億m3，河北、天津和山東的缺水形勢得以有效緩解。 但在南水北調西線工程建成通水前，黃河流域上中游地區沒有新的水源。 因此，考慮將黃河下游南水北調受水區域中一些原本由黃河水源供給的改為由南水北調水源供給，將置換出的黃河水量調劑分配給黃河上中游地區使用。

目前，學者們提出的置換方案［10－11］可歸納為以下幾種。 一是未用完的引黃指標置換。 在目前施行的黃河“八七”分水方案中，分給河北和天津的水量指標為20 億m3，但受引水工程及其他因素影響，河北和天津的實際引黃水量遠小于分配水量。 鑒于河北和天津是南水北調中線以及東線后續工程的重點供水區，在進行黃河水量指標置換調整時，應予以優先考慮。 二是城市引黃水量的置換。 南水北調工程東線和中線的供水目標主要是城市，由于城市供水系統的調度配置過程相對簡單，用戶繳納水費能力較強，并且有相當高的水量和水質保證率要求，因此原來由黃河水量供給的南水北調受水區城市的引黃指標可考慮予以適當置換。 三是對農業引黃水量的置換。 南水北調工程以城市供水為主，兼顧農業。 因此，對利用其他外調水條件相對較好的農業灌區的引黃水量可考慮置換，如山東省梁濟運河兩岸引黃灌溉水可用長江水置換。 考慮農業灌溉用水量與水價等因素，農業引黃水量用南水北調水量置換存在較大難度，可以在調水規模允許、國家政策激勵的條件下，優化南水北調方案，如南水北調東線工程對田山、位山、郭口、胡家岸、陳孟國和胡樓等引黃灌區聯合配置，中線工程對人民勝利渠、武加、韓董莊和陽橋等引黃灌區聯合配置。

2.2 分水方案的“大補充、小調整”

“大補充、小調整”方案是指針對現狀水系和水資源格局，考慮“八七”分水方案中僅對地表水進行分配而導致地下水過度開采進而影響黃河地表徑流的問題，在水量分配調整方案中將地表水與地下水統籌分配。 “大補充”是指補充地下水量分配，“小調整”是指仍以“八七”分水方案為基礎進行調整，只做小的分水指標調整。

黃河流域大部分區域的水循環是地下水補給黃河水，其中：地下水貢獻最大的是唐乃亥以上的黃河源區，其次是晉陜峽谷天橋泉域和沁河、伊洛河子流域地區。 根據地礦部門的研究成果，花園口斷面基流量約占該斷面黃河徑流量的44%。 可見，地下水是黃河流域水資源的重要組成部分。 隨著經濟社會的不斷發展，黃河流域水資源被大規模開發利用，地下水開采與利用也越來越廣泛。 地下水的大規模開采，導致地下水對河川徑流的補給量不斷減少（尤其是在流域產流山區）。 根據“八五”國家科技攻關計劃項目“黃河流域地下水資源合理開發利用”研究成果，黃河花園口斷面以上各省（區）年均地下水開采量總和為93.3 億m3，估算可能減少黃河徑流量41.45 億m3，導致可供分配的水量減少約24%。

黃河流域（包括內流區）地下水資源總量為468.52億m3，扣除與地表水的重復計算量，地下水可開采量約為地表水資源量的44.6%［12］，地下水一直是黃河流域水資源開發利用的重要水源之一。 20 世紀80 年代初，黃河流域地下水開采量每年約為90 億m3，之后基本呈遞增趨勢；至2019 年，地下水供水量占全流域總供水量的20.57%，達到114.35 億m3（見表1），較1980年增長了約25 億m3。 由于地下水利用監管乏力，不少區域地下水開采無序，因此誘發了一系列生態環境負效應。 據統計，2016 年黃河流域地下水超采區有78個，總面積為2.26 萬km2，總超采量14 億m3。

表1 2019 年黃河供水區各省（區）取水量 億m3

因此，建議在“八七”分水方案基礎上，將黃河流域地下水資源補充到可分配水資源總量中，充分考慮黃河流域地表水的歷史分配量、現狀用水量以及地下水的現狀用水量，分析黃河流域各省（區）地表水與地下水相互轉化關系和空間分布特征；按照總量控制和地下水采補平衡的原則，統籌考慮黃河流域地表水和地下水資源的配置，形成對黃河流域水資源閉合系統統籌的分配方案。

2.3 未來分水方案的“新格局、大調整”

“新格局”是指面向未來的水源格局和社會經濟發展格局；“大調整”是在新的水資源和社會經濟格局條件下對黃河水資源及其外調水資源進行通盤考慮，重新分配。

黃河“八七”分水方案是在為解決黃河不斷增多的斷流問題背景下誕生的，是在解決1997 年黃河大斷流危機背景下啟用的。 到目前為止，黃河水量調度仍是在保證黃河不斷流的前提下，按保障城鄉生活用水、兼顧工業用水、合理安排農業用水、按計劃分配生態用水的原則進行的。

黃河“八七”分水方案在當時流域各省（區）預測需求量遠超可供水量的情形下，仍然保留了占黃河天然徑流量36%（約210 億m3）的河道沖沙水量，具有一定的預留生態水量的前瞻性。 然而，這一預留的具有生態水量性質的沖沙水量，還是突破了河流開發利用程度40%的國際常用閾值。 此外，預留的210 億m3輸沙入海水量因缺乏具體的權利人而使多數年份難以達到。 在黃河水量統一調度前的1990—1998 年，黃河利津斷面年均入海水量僅為68.79 億m3；在統一調度后，年均入海水量增加到157.33 億m3，但仍較預留的沖沙水量指標低1／4。 盡管近5 a 黃河水量增加，年均入海水量增加到330 億m3，但黃河流域水資源開發利用率仍然很高。 以2018 年為例，流域水資源開發利用率超過80.0%，遠超生態警戒線［2］。

隨著中國特色社會主義建設進入新時代，習近平總書記從歷史和全局出發，將黃河流域生態保護和高質量發展上升為重大國家戰略。 在重大國家戰略中強化生態保護，推進經濟高質量發展，迫切需要“還水于河”，以確保黃河流域生態用水這一生態保護的基本要素。 因此，有必要從更高的格局對黃河“八七”分水方案進行調整。

（1）加大生態環境用水比例，支撐黃河流域生態保護。

黃河流域是中國重要的生態屏障，從黃河源至黃河口，黃河連通著三江源、祁連山、六盤山、賀蘭山、陰山、秦嶺等重要水源涵養區，跨越甘肅、寧夏、內蒙古、陜西等荒漠化防控區和隴東、陜北、晉西北等重要水土保持區，穿過蘭州、銀川、汾渭河谷等環境污染防控區以及三角洲生態建設保護區，構成了橫亙于中國西北—華北地區的巨型生態走廊。

根據衛星遙感數據，黃河流域濕地面積在過去幾十年整體呈下降趨勢。 比如，1980 年黃河流域濕地面積為2 702 km2，但2016 年黃河流域濕地面積則減小為2 364 km2，減幅為12.5%。 濕地面積減小給水生生物造成了嚴重威脅，中國水產科學研究院的研究成果指出，在最近幾十年中，黃河流域水系中1／3 的水生生物種類因黃河水生態環境質量下降而瀕臨滅絕［13］。

生態用水包括河道外生態用水和河道內生態用水兩大類：河道外生態用水指為確保流域河道主槽以外的生態環境不退化所需的水量，通常屬于消耗性用水；河道內生態用水指維持河道主槽生態環境正常狀態所需的水量，通常屬于非消耗性用水，可與航運、旅游、發電等用途結合使用。

對于黃河生態環境用水，在專指河道內生態用水的語境下，應在總地表徑流中先行扣除生態用水基數，剩余的水量才是經濟社會可分配水量。 參考清華大學提出的“淮河法”河流生態流量綜合計算方法以及國際上其他常用的河道生態水量比例，以黃河流域為半干旱半濕潤氣候區考量，按照生態保護的基本維持、一般維護和適宜發展的目標，其相應的生態水量比例應為河道多年平均徑流量的30%、40%和50%～60%。若按黃河地表徑流量580 億m3計，其相應的生態預留水量（含沖沙水量）分別為174 億、232 億、290 億～348億m3。

隨著氣候變化和人類活動影響以及計算方法的不同，近20 a 黃河河道徑流量的計算值也有不同，主要有530 億、490 億、461 億m3三種。 考慮到生態流量是支撐生態系統良好存續與發展的基礎，建議將580 億m3的徑流量作為分配生態流量的基數。 對于此生態流量（含沖沙水量）超出原沖沙水量210 億m3的部分，以及考慮到對黃河流域生態保護和高質量發展的支撐，需要在新情勢下研究黃河流域水量分配新的方案。

（2）提升水資源節約集約利用水平，推動黃河流域高質量發展。

黃河流域水資源不足，供需矛盾突出，在目前的節水水平下可供水量與流域總體需水量仍有較大差距。因此，在黃河流域必須進一步加強節水，全方位建立節水型社會。

雖然黃河流域的水資源利用效率在全國處于先進水平（如：2019 年黃河流域萬元工業增加值用水量為21.6 m3，是當年全國平均值的56%；灌溉用水量為4 785 m3／hm2，主要省（區）農田灌溉水有效利用系數為0.567，明顯高于全國平均值；城鎮人均生活用水量為162 L／d，農村居民人均生活用水量為69 L／d，分別為當年全國平均值的72%和77%［14］），但與世界發達國家相比仍有一定的提升空間。 如：2009 年，位于干旱區的以色列，其萬元GDP 用水量為15 m3，萬元工業增加值用水量只有3.4 m3，灌溉水利用系數則高達0.870；位于干旱半干旱區的澳大利亞，其萬元GDP 用水量為36.6 m3，萬元工業增加值用水量只有13.3 m3，灌溉水利用系數達到0.800［15］。 可見，黃河流域工農業的水生產力尚有很大提升空間，節水潛力仍然較大。

黃河流域高質量發展有著“平衡南北方，協同東中西”的重要意義。 通過黃河流域水資源綜合管理體系的逐步完善和節水水平的提升，將有效推動產業結構調整，促進流域經濟由傳統生態環境消耗型向生態環境改善型轉變，進而實現黃河流域的高質量發展。

（3）構建大水網，增強流域水資源調配能力。

水資源短缺是黃河流域生態保護和高質量發展的主要限制因素。 隨著全球氣候變化的加劇和黃河流域各省（區）經濟社會的快速發展，黃河流域水資源緊張形勢將逐步加劇。 按照《黃河流域綜合規劃（2012—2030 年）》和其他有關研究成果，黃河流域經濟社會發展和生態環境改善的需水總量在未來仍將有相當大的剛性增長，需要增加流域可用水資源量，增加解決流域缺水的韌度。

按照黃河流域生態保護和高質量發展重大國家戰略的要求，通過南水北調等調水工程，逐步構建以“四橫三縱”為主體的國家水網體系。 根據南水北調西線前期規劃，其不同方案的調水總量為60 億～170 億m3［16］。 若加上正在建設的引漢濟渭調水工程規劃年調水量15 億m3和規劃中的白龍江調水工程年調水量15.22 億m3等，黃河流域中上游總外調水量將為90 億～200 億m3。 在這樣的水資源條件下，南水北調西線工程生效后黃河水量分配方案就可滿足健康河流生態要求、綠色經濟增長的發展需求和應對連續干旱事件的抗風險需求。

在“新格局、大調整”方案下，沿黃各省（區）要積極構建省（區）、市、縣三級水網，進一步提高水資源供給質量、效率和水平，切實提高水資源要素與其他社會經濟要素的適配性，大幅增強區域水資源調控保障能力。 構建的黃河流域大水網格局，可有效保證黃河上中游地區的生活用水、重點城市群和關鍵區域的工業用水，以及現代農業和流域內河流生態用水，對促進黃河流域生態保護和高質量發展具有重大意義。

（4）建立流域水權水市場，促進水資源效能提升。

水權交易是利用市場機制優化配置水資源的主要手段之一，國內外的理論研究和實踐經驗表明，引入水權市場不僅有助于提高水資源的配置效率，而且有助于提高社會各界參與發展水利事業的積極性。 在嚴格控制用水增量的前提下，探索黃河流域節約或節余水權的市場配置機制，既可保證不突破黃河流域水資源剛性約束紅線，又能夠通過市場調節促進水資源向高效益地區和行業轉移，提高水資源的利用效益和效率，實現水資源節約集約利用。

黃河“八七”分水方案實施之后，沿黃各省（區）的水權分配有了基本依據，但總體上黃河流域目前尚未引入先進的水權交易模式和技術，小額零散的水權交易主要是在當地水行政主管部門統籌指導和安排下進行的。 不過應該看到的是，隨著水權水市場的逐步健全以及黃河流域水權交易市場的建立，行政區域間的水權交易也將會發生，因此有必要建立黃河流域水權市場體系，建立黃河流域水權交易平臺，利用先進完善的技術，保障水權交易高效、健康、有序。

3 結 語

水資源是黃河流域的生態之基，是黃河流域生態保護和高質量發展的關鍵要素。 黃河“八七”分水方案頒布至今已有35 a，該分水方案制定時設定的時限條件和邊界條件等，應及時調整和再次確定。 “大穩定、小調整”方案，是在“八七”分水方案基礎上適當結合現狀的微小調整方案；“大補充、小調整”方案，也是以“八七”分水方案為基礎，將原分水方案未考慮的地下水納入其中的調整方案；“新格局、大調整”方案，是基于南水北調東、中、西線全部發揮作用后的方案構想，將加大生態環境用水比例放到突出位置，強調健康可持續的發展思路，是黃河流域生態保護和高質量發展必須考慮的因素。

黃河水量分配方案調整與再確定是健康用水秩序的重要基礎。 在水量分配方案確定后，要建立和發展黃河流域水權水市場，通過市場調節，兩手發力，進一步促進黃河流域水資源高效利用，激發黃河流域高質量發展的自主動力和強勁引擎。

致謝：本文是中國科學院咨詢項目（2020－ZW06－A－016）的部分成果，項目負責人張楚漢院士、王光謙院士對本文做了通篇指導，在此特別表示感謝！