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打通制约黄淮海流域高质量发展“水堵点”

发布于:2023-07-21 13:43:21 来自:水利工程/水利工程资料库 [复制转发]
▲安徽省蚌埠市怀远县,淮河、   茨淮新河与涡河在此处交汇    摄/马娟

水资源是经济社会发展的基础性、先导性、控制性要素。黄淮海流域水资源短缺、水生态脆弱、水环境负荷较重,与经济社会发展间的矛盾不容忽视,“小马拉大车”问题日益凸显。随着人口产业要素进一步集聚,以及气候变化、水资源衰减导致的不确定性增加,黄淮海经济社会发展受水资源制约问题可能加剧。与此同时,京津冀协同发展、雄安新区建设、黄河流域生态保护和高质量发展等重大战略的相继提出与实施,对水安全保障提出更高要求,亟须从水需求管理、水资源治理、跨流域调水等方面协同发力,全力打通制约高质量发展的“水堵点”。

水治理取得显效,整体形势向好发展  
近年来,在党中央部署下,黄淮海流域积极探索绿色发展模式,整体水形势不断向好。  
水治理效果明显  
在三江源生态保护和建设工程、黄土高原退耕还林(草)工程等重大生态治理工程不断推进的背景下, 黄河流域上中游水源涵养、水土保持能力显著增强,下游河道萎缩态势得到初步遏制。 截至2022年,黄河干流已实现连续23年不断流,河流含沙量从20世纪70年代的16亿t下降到目前的1亿t左右。严重水污染曾是淮河流域主要问题,通过连续实施全流域水污染防治的五年计划、强化枯水期污染源限排等措施, 近年来淮河排污量大幅度减少,水质得到明显改善,干流发生重大水污染事件的风险逐渐降低。 海河流域人水争地、“小水大灾”问题突出,通过建立以河道堤防为基础、大型水库为骨干、蓄滞洪区为依托的“分流入海、分区防守”防洪格局, 流域各河系均达到50年一遇防洪标准。  
用水效率领先全国  
2022年,黄淮海流域平均万元工业增加值用水量为11.4 m 3 ,仅为全国平均值的47.3%;平均灌溉水利用系数达0.65,高出全国平均值13.6%;人均生活用水量为128.3L/d,不到全国人均生活用水量的2/3, 各行业用水效率长期处于全国前列。 作为水资源短缺地区,黄淮海流域大力推进再生水和淡化海水利用,目前流域用水总量不到全国的1/4, 但再生水利用量占全国的50%以上; 流域内山东、河北和天津等沿海省份是我国海水淡化工程规模较大的地区, 三省(直辖市)海水淡化工程规模占全国总规模的60%。 此外, 流域近年来积极推进产业结构升级, 高耗水产业已逐步搬出,低耗水、高产出的金融服务业、高科技企业逐年增加,未来节水效率有望进一步提升。  
水问题仍然突出,三大“水瓶颈”尚未破解  
尽管治理成效明显,但仍需认识到,黄淮海流域水资源整体形势依然严峻,是我国水资源供需矛盾最突出的地区。流域水问题主要表现在以下3个方面。  
水资源紧缺  
黄淮海流域多年平均水资源量占全国总量的7.2%,人均水资源量仅为全国平均水平的20%,却承载着全国31.6%的人口、28.8%的GDP和42%的耕地用水需求, 人均、亩均用水指标远低于全国平均水平。 黄淮海流域自身水资源短缺,却承担着大量外调水任务,“穷帮穷”现象突出。 以黄河流域为例,尽管水资源十分紧缺,但其还担负着向海河流域、淮河流域及西北内陆河流域输水的任务。根据2022年《中国水资源公报》,2022年黄河流域向外流域供水量达79亿 m 3 ,占黄河流域总用水量的20%,调水规模仅次于我国水量最丰沛的长江流域。 在黄淮海流域水资源整体性短缺的背景下,区域内供用水不平衡问题突出。 例如山东青岛、烟台、潍坊、威海经济总量约占全省的近四成,水资源量仅占全省的29%,水资源匮乏严重影响区域经济社会发展。  
水生态脆弱  
数十年来,黄淮海三大流域依靠水资源的过度开发维持了经济的高速发展, 生态用水被长期挤占,累积性生态赤字问题突出,水资源开发利用程度均已超过合理阈值。 其中,黄河流域水资源开发利用率接近80%,流域内19%的县级行政区面临水资源超载问题;海河流域地下水超采问题突出,累计超采量达到1800亿 m 3 ,形成全球最大的地下水漏斗区之一;淮河流域水资源和产业布局分配不均,淮北地区地下水超采和地下水污染问题已经显现。 黄淮海流域水生态问题的突出表现是地表入海水量系统性减少及地下水水位持续下降。 以海河流域为例,在20世纪50年代初期,海河入海水量基本处于自然状态(多年平均238亿 m 3 ),随着流域内人工取用水增加和大中型蓄水工程陆续兴建,20世纪80年代入海水量不足20亿 m 3 ,到2001—2009年进一步下降到18亿 m 3 ,相比20世纪50年代降幅达92%。  
水环境负荷较重  
据2017年开展的黄淮海流域排污口排污检测,黄淮海流域水功能区水质达标率分别为57.5%、33.9%和31.3%。据中国水资源公报数据,2017年,黄河、淮海、海河流域全年评价河长中,劣Ⅴ类河长占总河长的比例分别为19.1%、8.8%和39.2%。总体来看, 目前黄淮海流域水环境负荷较重,入河污染量较大且自身水环境容量不足是流域水环境问题普遍出现的主要原因。 分区域看,海河流域水环境问题尤其突出,据2017年海河流域重点湖泊水质评价数据,海河流域水质为劣Ⅴ类的湖泊数量占比达12.1%;53座大中型水库中,水质为Ⅳ~Ⅴ类的水库有10座,水质为劣Ⅴ类有3座。  
多方面因素影响下,未来高质量发展“水制约”或将加剧  
解决水问题已经成为黄淮海流域高质量发展的重大前提。未来一段时期,在节水生态影响增加、节水经济成本上涨、水资源衰减加剧,经济要素集聚的背景下,黄淮海流域发展面临的水压力或将进一步提升。
现有技术条件下节水空间已较为有限  
目前黄淮海流域用水效率已达到国内先进水平。   农业用水占总用水量的六成,是黄淮海流域最大用水户。21世纪以来,流域通过持续开展节水行动,大力挖掘农业节水潜力,灌溉效益显著提升。但在部分干旱地区,高强度农业节水也导致农田周边地下水水位下降,湖泊湿地自然补水大幅度减少,对自然植被的水分支撑作用减弱。黄淮海流域曾是我国高耗水重工业的集中分布区,由于水资源短缺,近年来区域重工业不断搬出,工业用水量已出现下降趋势。生活用水方面,位于北方的黄淮海流域生活用水量较小,进一步降低的幅度十分有限。 综合来看,目前黄淮海流域的节水效率已经较高,节水空间较为有限,若进一步大规模节水,边际成本将可能显著加大。  
黄淮海流域水资源可能进一步衰减  
数据显示,黄淮海流域水资源呈现出衰减趋势,   过去20年间合计减少水资源量约170亿 m 3 。根据相关预测,未来黄淮海流域水资源还将呈进一步衰减态势。尽管近年来黄淮海流域部分地区呈现暖湿化特征,但这种变化是周期性的,不足以改变区域缺水的本质。此外,近年来黄淮海流域降水结构明显改变,降水日数不断下降且小雨、中雨在全年降雨中的占比增加,即 流域降水雨型分布更加坦化。 从水循环角度看,同等降水量条件下,暴雨更容易产生径流形成地表水资源量,雨强越弱,产生的径流越少而蒸发越多,故 这种 雨型改变也不利于水资源量的产生。  
经济要素集聚趋势可能更加突出  
作为我国北方地区的重要经济引擎,黄淮海流域吸收了区域大量高学历人才和高质量劳动力,且该“虹吸效应”还在不断加强。随着京津冀协同发展、雄安新区建设、黄河流域生态保护和高质量发展等重大战略的相继提出与实施,人口产业要素进一步集聚,再加上气候变化、水资源衰减导致的不确定性增加, 流域未来经济社会高质量发展受水资源胁迫问题或将加剧。 此外,位于黄河流域西部缺水地区的宁夏、甘肃、内蒙古、山西等省份是我国重要能源基地,在全球能源贸易不稳定性加剧的背景下,未来西部能源基地开发强度可能将进一步提升, 能源基地水安全保障程度的提升也将加大黄河流域西部缺水地区的用水压力。  
建议从四方面着力,全力打通流域高质量发展的“水堵点”  
控总量、优结构、提效率,持续强化水资源需求管理  
控总量。 积极落实“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”,根据黄淮海流域水资源时空分布特征控制经济社会关键要素规模布局。特别对于水资源超载区和地下水超采区,需统筹平衡水安全、粮食安全、能源安全等战略目标之间的关系,以高质量发展为契机促进产业迭代升级,提升水资源承载能力。
优结构。 充分利用各地区位优势开展协同创新和产业协作,以“先进制造业+高科技产业”为方向,优化产业结构;以减少高耗水作物为重点,优化种植结构;以加大水资源密集型产品输入、管控高耗水产品输出为路径,优化贸易结构;以积极倡导推进绿色消费为抓手,优化消费结构。
提效率。 谋划节水创新举措,挖掘最大节水潜力。农业可考虑以小幅度单产损失换取大幅度水分利用效率提升;工业可考虑以水效提升和非常规水替代为抓手,提升用水效益;生活要实现从水厂源头到终端用户龙头全过程节水,通过智慧化管控,提升家庭节水意识和节水水平。  
加强地下水修复,恢复地下水系统健康  
明确地下水系统修复目标。 黄淮海流域人口密集、经济发达,地下水修复要将生态环境需求与经济社会发展需求统筹结合,在保障生态健康的基础上,最大程度支撑经济社会发展。具体而言,则是要以地下水获得最大补给为基础,以降低对经济社会发展用水影响为要求,综合考虑盐碱化、海水入侵、河湖生态、建筑物安全等因素,分区域确立合理修复目标。
充分认识地下水治理的长期性和艰巨性。 黄淮海流域地下水超采历史悠久,其治理修复也必然需要一个漫长的过程,在继续巩固好流域地下水治理效果的同时,针对目前区域内深层地下水超采仍未得到系统解决的现实,宜考虑将地下水治理纳入中长期发展规划,持续性投入地下水修复。
防控地下水安全系统风险。 针对近年来黄淮海平原区地下水特别是浅层地下水遭受的污染情况,亟须建设地下水动态监测预警系统,掌握地下水水质变化过程,识别地下水回补过程中可能形成的水质安全风险。  
“本地水—外调水—再生水”三水互补,促进河湖湿地生态复苏  
保障生态基流。 针对非天然断流河流或河段,需制定贯穿全年的基流目标;针对枯水期断流的季节性河流,制定非枯水期基流目标,在兼顾水库防洪、供水、发电等不同调度需求的基础上,建立可持续的生态基流泄放设施与生态调度机制,最大限度保障河湖生态基流,提升水生态环境质量。
增加生态水量。 根据各地区实际情况,制定主要河湖生态补水实施方案,加强不同水源之间的优化配置和联合调度,切实提升流域生态水量保障程度。在保障生活用水的基础上,考虑水资源调配可能性,结合天然和当前实际水文过程,科学制定河流年生态水量占断面多年平均天然径流量比值的分区分类阈值。
加强城市退排水利用。 目前,黄淮海流域平原河湖主要依靠城市退排水作为补给水源,通过废污水高标准处理,实现清水退河,是统筹解决河湖水质不佳和生态水量不足的重要手段。一方面,需要逐步推进排水管道雨污分流,提升废污水进厂浓度;另一方面,提高污水处理标准,尽早实现污水处理达到Ⅳ类、准Ⅳ类标准,拓展废污水回用范围。  
以优化南水北调后续工程布局为核心,完善水网格局  
加快研究论证,推进国家水网建设。 黄淮海流域是我国水网主骨架的集中分布区,需以黄淮海流域为核心加快建立健全“南北调配、东西互济、多元保障”的国家水资源优化配置体系。“十四五”时期,以推进南水北调后续工程建设为抓手,加强顶层设计,积极构建国家水网工程。南水北调东线工程继续北延;中线继续扩源、挖潜,适当增加输水量、扩大受水范围;加强研究论证,适时上马南水北调西线工程。通过调整水资源时空布局,提升缺水地区水资源承载能力,为我国人口、经济、社会、城市布局打开新空间。
需高度重视黄淮海流域水资源衰减。 近50年来,黄淮海流域水资源整体处于衰减态势,与第一次水资源评价期(1956—1979年)相比,2001—2018年黄河、海河、淮河地表水资源量分别下降了17.5%、53.8%和5.1%。作为南水北调工程的主要受水区,黄淮海流域后续水网工程规划论证需高度重视水资源衰减影响,在供需双向合理预测分析的基础上,研判受水区需调水量规模和布局,才能实现健康的水平衡,保障流域水资源安全。
增强受水区水资源调蓄能力。 考虑到黄淮海流域对外调水的依赖程度越来越高,需充分利用已有调蓄水库,适当兴建在线调蓄工程,增强受水区调蓄能力,切实保障供水安全。同时要根据水库工程现状、短期和长期降水预报、来水水文特征及预报等信息,面向常态与应急综合管理需求,强化预报调度、错峰调度,建立动态水位科学测算与决策体系,提升受水区水库综合效率与效益。  


   
本文引用格式:  
何国华,杨艳,赵勇,等.打通制约黄淮海流域高质量发展“水堵点”[J].中国水利,2023(13):5-8.     
作者 |  何国华     中国水利水电科学研究院高级工程师   ),   杨艳,赵勇,马乐,谷树忠,何凡  
责编 | 李博远  
校对 | 李卢祎  
审核 |  王慧  
监制 |  轩玮        

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