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淮河水利委员会总工王玉太发言 -- 淮河流域片水资源开发利用对策
  2015-03-13 15:10  

淮委总工王玉太在中国黄淮海流域水问题研讨会上的发言


淮河流域片水资源开发利用对策

 

1 水资源简况及主要特性

1.1水资源简况

    淮河流域多年平均天然地表水资源量621亿m³,浅层地下水资源量353亿m³,水资源总量835亿m³;山东半岛多年平均天然地表水资源量119亿m³,浅层地下水资源量50.9亿m³,水资源总量139亿m³。淮河流域片(简称淮河片)包括淮河流域和山东半岛,水资源总量为974亿m³。

1.2水资源主要特性

1.2.1地区分布极不均匀
    淮河流域地表水资源山区大、平原小,南部大、北部小,沿海大、内地小。占流域80%以上土地、耕地、人口、经济、用水的淮北,仅拥有流域68%的地表水资源。
    山东半岛地表水资源南部大、北部小,东部大、西部小,相差2~6倍。
1.2.2年际年内分配不均
    年际最大与最小降水比、径流比分别是2~6倍和5~30倍;年内降水、径流量中,汛期(6~9月)占60~80%。
1.2.3水文气象不同步性
    淮河与沂沭泗水系水文气象存在明显的不同步性,有利于水资源优化调度与配置。
1.2.4淮北平原地下水较丰富
    淮北平原地下水可开采模数一般10~30万m³/km²,有利于弥补地表水资源的不足。

2 水资源利用现状

2.1 开发利用特点

    淮河流域水资源开发具有以下主要特点:(1)利用率较高。流域地表水50%、75%和95%保证率的利用率分别为49.6%、70.7%和90%以上,高于全国平均20~30个百分点;(2)农业用水占较大比重,1980年为88%,1997年下降到77%,而工业及城镇生活用水比重由1980年7%提高到1997年17%;(3)引江、引黄对流域供水越来越重要。

2.2 现状供水

    淮河流域1997年供水量为575亿m³,其中当地地表水358亿m³;地下水137亿m³;跨流域调水80亿m³。 山东半岛1997年供水量为88亿m³,其中当地地表水28亿m³;地下水48亿m³;跨流域调水12亿m³。

2.3 现状用水

    淮河流域1997年总用水量575亿m³,人均359m³,低于全国人均458m³水平。 山东半岛1997年总用水量81亿m³,人均仅228m³。

2.4可持续利用存在的主要问题

2.4.1缺水严重
     将淮河流域人均和亩均地表水资源量与世界主要国家和我国其它流域比较,淮河流域人均占有水资源量仅为世界平均的1/20,为加拿大的1/237、印度的1/6;是全国的1/5。亩均地表水资源量也仅为世界平均的1/7,是巴西的1/42、印度的1/2.5;是全国的1/5。按联合国综合标准结合我国实际情况,人均水资源不足500m³的淮河流域为极度缺水区。
2.4.2人均水资源占有量逐渐减少
    淮河流域从1980年到1997年,人口增加近4000万,人均地表水资源已由495m³减至385m³,减少了22.2%。
2.4.3水污染严重
    淮河流域中小型企业比重大,生产力水平低、技术落后、污染严重、处理难度大。近几年加大治污力度取得一些成效,但淮河的水污染仍很严重,已严重影响流域经济发展和人民生活。
2.4.4用水浪费严重
    农业用水存在大水漫灌、大排大灌、渠系利用率低等现象;工业用水存在设备陈旧、工艺和管理落后、重复利用率低等现象;生活用水存在吃大锅水、长流水、管网跑冒滴漏严重等现象。
2.4.5水源工程建设滞后
    靠近城市的水源地或已开发或已受到污染。新的水源投资大、工期长。
2.4.6水资源配置能力低
    规划的骨干调水工程,除实施泰州引江河、通榆河、引黄补源、初期东线南水北调(江苏省境内)等工程外,其它均未实施,严重制约水资源的配置能力。
2.4.7管理不善
    水资源管理存在以下问题:(1)管理分散,缺乏协调的管理体制;(2)水权不明确;(3)水价不能反映水的真实价值;(4)对生态、环境、社会效益考虑不足;(5)水管理研究不够重视。

3 21世纪水资源供需形势

    用可持续发展的观点看淮河流域,经济发展与社会、资源、环境的矛盾因素中,社会问题最突出的是人口,资源问题的根本是水资源。必须采取节水措施,发展高产出、低耗水的行业、企业,减轻水资源“瓶颈”对经济发展的制约。按国民经济发展需要,考虑产业结构调整、技术进步及现有节水工程挖潜情况,预测21世纪上半叶淮河流域片的需水趋势和供需形势如下。

3.1国民经济需水态势

3.1.1城镇居民生活用水增长迅速
    淮河是我国人口密度高、增长速度快的流域之一。2050年左右淮河片将达到2.5~2.6亿人,比1997年增加5000~6000万人,城市化率达到50%以上。据此推测淮河片2010年、2030年和2050年的城镇居民生活用水将分别达61亿m³、93亿m³和120亿m³,比1997年分别增长了2~4倍。
3.1.2农村居民生活用水先增后趋稳定
    随着城镇化进程的加快,农村人口将呈减少趋势,但农村居民的生活质量和用水水平将有较大提高,考虑农村居住水平、自来水普及水平等因素对用水定额的影响,推测淮河片2010年、2030年和2050年的农村居民生活用水分别达45亿m³、55亿m³和60亿m³(其中山东半岛7~10亿m³左右),较1997年增加约10~20亿m³。
3.1.3工业用水增长速度由快变慢
    淮河片2050年前后,工业产值可能比1997年增长12~15倍,工业用水也有较大增加。1980年以来工业用水定额大幅度下降,考虑高科技产业的兴起、先进工艺设备的使用,将促进产业结构调整,工业生产向清洁工艺、零排污方向发展,用水定额仍将大幅降低。但由于工业快速增长,2010年前工业用水仍有较大增长,达180亿m³,2030年前后达240亿m³,以后稳定在240~260亿m³左右。
3.1.4农业结构调整,用水趋于稳定
    鉴于下述情况:(1)淮河片已有的农业灌溉条件;(2)黄淮海将是21世纪全国新增4亿人口需要粮食的主要供应区;(3)淮河片将成为支援西部大开发中调整农、林、牧产业结构后的主要送粮区,因而淮河片的粮食生产在全国的地位只能提高,不能下降,灌溉农业只能加强,不能削弱。据此推算21世纪中叶淮河片的粮食产量将达1300亿Kg,较1997年增加300亿Kg,平均亩产约630Kg。实现这样高产,其中约40%的作用要靠发展灌溉农业,增加灌溉面积。
    淮河片灌溉用水受雨情影响显著,50%、75%和95%保证率的定额一般是1:1.2~1.4:1.3~2.0。传统的灌溉方式主要是大水漫灌土地,为实现21世纪的灌溉由浇土地变为浇作物,本流域在推广低压管道输水、水稻控制灌溉、喷灌、微灌等节水技术方面已初见成效。自80年代以来,淮河片同保证率的灌溉定额,已下降20%左右。比照这种下降趋势,淮河片的灌溉定额还将下降20%~30%。据此推算淮河片2010年农业灌溉水量将维持在420~650亿m³;2030年前后开始下降,最后稳定在400~640亿m³,较现状略减。
    林业、畜牧业和水产业将是今后发展的主攻方向,1997年、1998年淮河片的林牧渔用水分别为29.2亿m³和27.9亿m³,占当年国民经济总需水的4.4%和4.9%。至21世纪中叶,林牧渔业用水将进一步增加,约占同期总需水的5%~8%。

3.2环境生态需水态势

    淮河片环境、生态需水主要包括水土保持涵养水量、维持河道湖泊生态需水量、地下水漏斗补水量和冲淤保港需水量等。
3.2.1水土保持涵养水量
    在进行水土保持拦截泥沙时,也有效拦蓄一部分雨水,减少径流量,发挥蓄水保土削峰的作用。根据淮河流域水土保持治理战略目标,推测2010、2030和2050年水土保持涵蓄水量分别为4亿m³、6亿m³和6~8亿m³。这种涵蓄水量有效利用了山区洪峰水量,增加水资源的利用率,也减少了中下游地区调节洪水的库容,有利于增加水资源利用调配的能力。
3.2.2维持河道、湖泊生态需水量
    为了有效遏制河床抬高、湖泊萎缩,保护河道滩地和湖周间湿区的水陆生物群落,保护河道、湖泊正常通航、养殖需要,避免污染物富集导致突发性污染事故,河道必须维持一定的最小流量,湖泊必须保持一定的水位。在丰水期一般都不需要另加水量,但在枯水期有时必须补充一定的水量才能满足上述需要。淮河流域80年代初曾就河道内用水作过研究,认为维持河道生态消耗水量,实际上是满足上述各种生态需水的外包线过程与国民经济各部门实供水和实测径流外包线过程正差值的累积和。
    湖泊生态消耗水量,一般是按维持湖泊死水位时湖面蒸发、渗漏消耗所需补充的水量计算。湖泊进行兴利调节计算时,一般都考虑了湖面蒸发、渗漏水量损失,与湖泊生态消耗水量不同的是:1)兴利调算的死水位与环境、生态需要维持的最低水位不一定一致,应该用可持续发展的要求研究确定;2)兴利调算时,当湖水位降至死水位时,就不考虑其供水能力,把死水位以下时段湖泊消耗的水量仅作缺水破坏而不补水,从生态消耗水量角度看,正是必须补给的水量。
    根据上述估算方法,枯水年淮河入洪泽湖保持50~100m³/s水量时,河道、湖泊环境生态需水约30~40亿m³。
3.2.3地下水环境需水量
    包括两部分:一是地下水超采量的替代水量;二是为恢复地下水位,回灌地下水消除漏斗所需水量。前者仅随水需求变化而变,后者在地下水恢复后即不需要,且年回灌量少,一般忽略不计。目前淮河片地下水漏斗区主要分布在山东半岛、许昌~漯河、单县~济宁~汶上、泰沂山北麓一带城镇集中开采区,多年平均超采量约30~40亿m³(其中山东半岛15~20亿m³)。
3.2.4冲淤保港需水量
    淮河流域有30多条入海河道。这些河道入海水量逐渐减少,引起不少入海河口段严重淤积。在丰平水年,冲淤水量主要是利用汛期排水及灌溉回归水量,但枯水年份必须保留必要的冲淤水量,防止海口淤塞。根据1978年特枯年调查,每年至少要保证50~55亿m³的入海水量才能维持入海口的环境、生态需水。

3.3总需水态势

    淮河片不同水平年75%保证率年份的总需水量,2010、2030、2050年分别为968、1080和1172亿m³。

3.4 21世纪供需形势

    水资源开发利用,不仅与不同保证率天然来水有关,同时受到需水要求、供水工程能力限制。淮河流域片1997年实供水量660亿m³,按1997年来水估算,水资源利用限度740亿m³,可见枯水年本片水资源开发潜力不大,跨流域调水将随经济的发展而扩大、延伸;但按现状情况看,引黄受到水资源量限制,引江受到现有工程能力限制,都很难增加供水量。
    根据现状供水能力和需水趋势分析,淮河片水资源供需形势如下:
(1)若仅靠本流域水,50%平水年将缺水160~260亿m³,以2050年最严重,缺水率20%以上;75%偏旱年缺水330~450亿m³,仍以2050年最严重;95%特旱年缺水690~750亿m³,以2030年最严重,供水量不及需求的一半。可见淮河流域片水资源欲承载全国最密的人口,必须大力节水和发展跨流域调水。
(2)若按现有工程供水,50%平水年将缺水100~200亿m³,以2050年最严重;75%偏旱年缺水300~370亿m³,仍以2050年最严重;95%特旱年缺水570~630亿m³,以2030年最严重。可见仅保持现有供水能力和用水效率、效益,2010年以后淮河片的缺水形势相当严重,要实现流域片社会经济持续发展,水资源配置任务相当艰巨。

4 水资源利用配置目标、原则

4.1水资源利用配置目标

    近期(2010年)目标:建立节水型社会初见成效,农业节水灌溉面积达60%,工业及城市生活污水处理回用率达50%;加大开源力度;基本实现水资源统一规划、调度和管理,水资源供需矛盾初步缓解,地下水超采得到有效控制。
    中期(2030年)目标:基本形成节水型社会,农业节水型灌溉面积达70%以上,工业及城市生活污水处理回用率达70%;进一步开源;水资源调控工程和管理体系得到完善、加强,实现水资源统一规划、调度、管理和初步优化配置,水资源供需矛盾明显缓解,地下水超采漏斗部分得到恢复。
    远期(2050年)目标:建成节水型经济与社会,农业节水型灌溉面积达80%以上,工业及城市生活污水处理回用率达90%;建成完善的流域水资源调控工程体系和管理体系,水资源得到科学、合理、高效利用,供水与需水同经济社会发展基本相适应。

4.2水资源利用配置原则

a、充分考虑现有社会经济布局特点和已形成的经济发展区域、技术、经济优势,以及社会经济发展惯性,在此基础上结合将来地区发展规划、现有产业结构调整、新增产业结构布局和新城镇增长点,协调水资源和社会经济发展的关系。
b、对于已经或即将出现水资源严重缺乏的山东半岛等地区,新增供水难度大、投资高,应促使产业结构布局的调整、合理控制发展规模、严格限制高耗水企业和项目建设,减少缺水损失,以达到社会经济发展与水资源供给增长相适应。
c、开源与节流并重,当地水为主、跨流域调水为辅。以社会、经济、环境、生态为系统,以水资源可持续利用支撑社会经济可持续发展为目标,充分发挥水资源保障作用。
d、水资源的配置体现公平原则。区域、人均相对均衡;统筹长远、兼顾现状;统一规划、效益优先。
e、水资源保障程度是有限的。遇特殊干旱年,要根据需水部门的重要程度,确保城镇和农村居民生活饮用水,适当减少农业、工业、环境、生态用水。

5 水资源开发利用对策

    21世纪淮河片水资源开发利用对策是:近期大力开展节水工程建设,节约用水,抓好本流域水资源开发工程建设,适时建设跨流域调水工程,增加供水;中期重点节水,扩大跨流域调水规模,提高水资源优化调度配置能力;远期实现水资源持续开发利用,建成21世纪淮河片经济、环境、资源协调发展的水资源保障体系。

5.1工程体系建设

5.1.1节流工程建设
(1)、节水灌溉
    节水灌溉措施主要有喷灌、滴灌、渠道衬砌、低压管道输水等。淮河片在山东半岛、沿黄井灌区已发展近5000万亩节水灌溉面积的基础上,到2010年在皖北平原、苏北徐连地区、豫东及鲁西南地区,发展2000~3000万亩节水灌溉面积,年平均节水40~50亿m³。2030年在上述地区再增加节水灌溉面积2000~3000万亩,再节水30~40亿m³;2050年前后,全流域片约1.7亿亩灌溉面积基本实现节水灌溉,节水40~50亿m³。
(2)、工业节水
    火电节水。淮河流域火电厂装机规模小,单位耗水耗能都较高,预计2010年前对单机容量小的机组进行改造。可节水5~10亿m³。
    一般工业节水。一般工业主要依靠改造老设备、采用节水型新工艺开展节水。改造老企业涉及许多复杂因素,针对淮河片工业较落后的状况,设想2050年前后完成改造任务。到2010年完成改造40%,节水20亿m³;2030年完成30%,节水10~15亿m³;2050年完成30%,节水10亿m³。
(3)城镇生活节水。预计2010年、2030年淮河片城镇家庭、公共设施节水设施普及率分别达40%和90%。按综合节水器具节水24升/天计,1998~2010年每年可节水3亿m³;2010~2030年可再节水5亿m³。
    若上述节水工程顺利实施,可望在2010、2030、2050年分别节水70、110和160亿m³,将本流域片中等干旱年份总需水量控制在1000亿m³(含生态)左右,较现状增加280亿m³。
5.1.2开源工程建设
(1)、上游山丘区。根据流域防洪需要,2030年前,将在流域上游山区兴建白莲崖、燕山、出山店等一批大型水库,这些水库都兼有灌溉、供水等综合利用功能。总库容约90亿m³,兴利库容约30亿m³,可为工农业供水30~40亿m³。
(2)、中下游平原区。淮河中下游平原河道,大都已建闸渠化,地表水资源开发利用潜力已不大,如提高调度水平,可增加一些蓄水。淮北平原有较丰富的地下水,一方面城市及井灌区附近严重超采;另一方面大面积资源未充分利用。按多年平均计,淮河片的地下水现状利用量仅50%左右。2030年前后,将全流域地下水利用率提高到70%~80%,增加40~50亿m³的供水量。
    此外,随着水资源供需矛盾日益尖锐,水资源保护越来越重要,流域工业、城镇生活用水处理回用,农业灌溉回归水利用,沿海城市海水利用等开源工程也很有前景。若上述开源工程顺利实施,可望在2010、2030年分别增供水量70、130亿m³,2030年以后本流域片已没有多少潜力。
5.1.3跨流域调水工程建设
(1)、引江工程
    江苏省江水北调东引工程。利用江都抽水站、泰州引江河、新通扬运河,沿京杭运河和徐洪河梯级提水北上徐州,由泰东运河东引沿通榆河北上连云港。三条主干线覆盖整个苏北地区,淮安、刘老涧、泗阳、宿迁、沙集等提水梯级站也相继建成。目前淮河流域江水利用量主要是该工程的效益,规划2010年前后可全面发挥效益。
    东线南水北调工程。这是在江苏省江水北调的基础上进一步扩大规模,北调河北、天津,东调山东半岛。淮河片供水范围覆盖整个苏北、安徽涡东地区、鲁西南及山东半岛。总规模抽江1000m³/s,过黄河400m³/s,到天津180m³/s,东调山东半岛90~85m³/s;多年平均增供水量153亿m³,其中黄河以北67亿m³,山东半岛25亿m³;分步实施,起步工程正在筹备开工。
    中线南水北调工程。这是由丹江口水库引水,经流域西部送水至京津。在淮河流域分孤石滩水库、昭平台与白龟山水库、白沙水库及两个中小型水库等5片供水区,覆盖淮河流域河南省黄河以南平原区。工程总规模引汉800m³/s,多年平均增供水量134亿m³,其中淮河流域15~20亿m³。
    安徽引江济淮工程。从安徽长江北岸裕溪口、凤凰颈等处引水入巢湖,再由巢湖提水向北越江淮分水岭入淮河流域瓦埠湖。淮河流域供水范围覆盖安徽省蚌埠闸以上(含蚌埠闸灌区)大部分平原地区。工程总规模引江300m³/s,入淮250m³/s;近期规模引江200m³/s,入淮100m³/s。多年平均增供水量14亿m³,其中近期约8亿m³。
(2)、引黄工程
    目前引黄规模较大,因受黄河水资源量的限制,淮河流域片多年平均引水量约50亿m³,今后也难增加,并且要加强工程的维修和管理,才能保证实现这个引水目标。
    若上述调水工程顺利实施,可望在2010、2030、2050年分别增加调水50、110和150亿m³。

5.2非工程措施

    水资源利用配置的工程体系建设是淮河片水资源优化配置的必要条件,有了这个基础,才有可能实现优化配置。但由于水资源优化配置的影响因素很多,必须建立包括水资源优化调度系统,水价格、水资源管理体制改革等内容的非工程体系,通过法律、行政、经济、技术手段,进行不同水资源取水,供给不同部门用水和取、用、排三者相结合的优化配置,才能实现水资源优化配置利用。因此,水资源利用配置非工程措施建设是本流域片水资源可持续开发利用的充分条件,也是水资源保障体系建设中艰难、复杂而必须完成的战略任务。
5.2.1水资源优化配置决策支持系统
    淮河流域水系复杂,水资源开发表现为蓄、引、提、井、河、库、调多工程,利用表现为工业、农业、生活,城镇、农村、生态多部门多用户,需求形式表现为多保证程度、多水质要求等级。为满足流域经济可持续发展需要,通过来水、工情、旱情预测,减灾形势分析,结合专家经验,制定合理、可行的水资源调度方案,最大限度地发挥水资源效益,提高流域的富裕度,是流域水资源优化配置决策支持系统建设的主要目标。
    淮河流域水资源优化配置决策支持系统包括:信息接收处理子系统、用水配置子系统和辅助管理子系统。优先开发使用当地水资源,是水资源可持续开发的首要原则。水资源决策支持系统建设,首先要建立适当大小水资源计算单元上的优化配置系统。优化配置、管理、控制好当地水资源的合理开发、利用。当缺水代价超过跨流域调水成本时,即可提出调水要求,调度决策子系统根据缺水单元的区位、工程和流域水资源动态情势,从环境、经济、社会多方面进行优化调度分析,决策从何时何处调多少水的方案,由用水配置子系统和辅助管理子系统执行。并反馈到单元优化配置系统对区域内进行优化分配,形成大小区域相结合的分级优化网络。
5.2.2加强水法规体系和水需求管理能力建设
    加强水资源保护和需求管理体制的改革。水资源的开发利用和管理要适应市场经济体制,建立和完善市场经济体制下的水利法规体系,以此来规范水利事业的发展,确定各地区各部门进行水资源开发、利用、管理和保护中的各种权益、义务和责任。
    水需求管理的一个重要方面是加强污水管理的能力建设。淮河流域人口稠密,各种利害关系错综复杂,没有强有力的污水管理手段,水资源的开发利用、保护、优化配置等都会因水污染而落空。因此,要加强流域水污染和水环境动态监测;加强对重点污染源的控制和治理;加强城市水源建设,建立城市水源保护区;加强水资源保护和水环境改善科学研究。
    其次是加强水资源开发利用、保护、优化配置的管理能力建设。它包括:1)创建一个健全的法律框架、合理的政策和良好的环境,以推进水资源规划和计划的制定与实施;2)高科技含量的水资源优化配置决策支持系统;3)对人力资源进行开发、培训,提高管理能力和水平;4)对社会公众的宣传教育,提高人们对水资源的重要性和紧缺型的认识,使水资源的可持续利用得到社会的支持。
5.2.3推动水价改革,促进水资源合理配置
    1985年,国务院颁布了《水利工程水费核定、计收和管理办法》,淮河流域四省按规定进行水费核定,相继出台了地方计征办法,使水利工程有了有偿供水的依据,之后各省又进行了改革修订,为流域水工程正常运行,提供了一定的保证。但这种水价格未能真实反映水资源的价值,要积极推进水价改革。a)深入研究水的资源特性和商品特性,全面分析水资源的价值,以实现水资源可持续开发利用为前提,把水资源的价值扩展到包含水资源财富代际转移贴现(补偿下一代的损失)、资源的正负价值、水工程的物化劳动总和、水商品消费后价值等内容的完全价值,并以此作为确定水价格基础。b)加强水费征收体制改革。合理界定水价格所反映的各种价值的权属,对分属下一代、国家、投资者、经营者的不同价值,制定合理的分割原则,并对可改税的部分费用进行费改税。c)在国家宏观政策指导下,水管理部门可根据本区域、本部门、本工程的实际,考虑水价值的自然因素、社会因素和经济因素在时间、空间的具体影响,以“水多了,价格低;水少了,价格高”的趋势,制定合理的变动价格,使水的价格与价值趋于协调,以促进水资源的优化配置。d)加强宣传,统一认识。向全社会广泛宣传水利法规和水价格政策,增强人们的水患意识,争取社会、公众的理解、支持和参与。e)基于水的特殊性,当前要依靠法律、财政、行政等各种手段,促进水资源的合理配置,积极推动水价改革。

6.水资源利用配置效果

    完成前述工程体系和非工程措施建设,尤其是跨流域调水工程的建设,如东线南水北调和江苏省江水北调东引工程,在本流域片可解决苏、鲁、皖三省沿京杭运河两侧及苏北东部沿海、山东半岛用水;中线南水北调可解决豫西豫中地区用水;安徽引江济淮可解决淮河中游淮南、蚌埠及皖北平原用水;引黄可解决豫东、鲁西南沿黄地区用水。这样逐步形成以本流域水为主,辅以调水补源,蓄、引、提、井、调综合开发网络,构成淮河片水资源保障体系战略总格局。
    这种配置格局,可达到以下效果:2010年淮河片50%年份可节水60~70亿m³,本流域水开源增供70~80亿m³,在较1997年水平增加跨流域调水50~55亿m³的情况下,2010年仍缺水60~80亿m³,社会、经济、环境还处在较不协调时期;2030年前后,淮河片50%年份再节水50~60亿m³,本流域水开源增供50~60亿m³,再增加跨流域调水50亿m³,仅缺水20~40亿m³,环境、生态用水基本有了保障;到2050年,基本实现社会、经济、环境、生态协调发展。


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