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海河水利委员会主任王志民发言 -- 海河流域水资源可持续利用战略对策
  2015-03-13 15:11  

海委主任王志民在中国黄淮海流域水问题研讨会上的发言

海河流域水资源可持续利用战略对策

1、背景资料

1.1自然地理概况
    海河流域位于东经112°~120°,北纬35°~43°之间,地处中国华北地区。流域面积31.8万km²,其中山地和高原为18.9万km²,占60%;平原面积为12.9万km²,占40%。行政区划包括北京、天津两市全部,河北省绝大部分,山西省东部,河南、山东省北部,以及内蒙古自治区和辽宁省各一小部分。
    海河流域包括海河、滦河、徒骇马颊河三大水系。河道呈扇形分布,具有水系分散、河系复杂、支流众多、过渡带短、源短流急的特点。

1.2水文地质条件
    海河流域山区地下水分为岩溶水、裂隙水、孔隙水三类。主要以大泉、河川基流、地下潜流、潜水蒸发和人工开采等形式排泄。由于地下水过量开采,一些大泉的出水量已明显减少,一些泉在枯水年份断流。
    海河流域平原地下水资源丰富。山前冲积洪积平原区分布在燕山、太行山山前平原地带,赋水性强,补给条件好,水质优,为全淡水区。中东部冲积湖积平原区分布在山前平原与滨海平原之间,赋水性中等,补给条件较好,存在少量咸水区。滨海冲积海积平原区分布在天津市南部、河北省东部、山东省北部等地区,位于冲积平原中下部,该区浅层含水组赋水性弱,地下水赋存条件差,浅层地下水绝大多数为咸水,只有零星浅层淡水分布。

1.3社会经济情况
    海河流域人口密集,大中城市众多,在中国政治经济中的地位重要。流域内有首都北京、直辖市天津,以及石家庄、唐山等25座大中城市。1998年流域总人口1.22亿,占全国的近10%,其中城镇人口3365万,城镇化率28%。流域平均人口密度384P/km²,其中平原地区608P/km²。
    1998年流域国内生产总值(GDP)9578亿元(除注明外,本文经济指标均为1998年价格),占全国的12%,人均GDP7850元,高出全国平均水平的1/4。工业总产值1.37万亿元。
    海河流域是中国三大粮食生产基地之一。河北山前平原、鲁北、豫北地区是主要产粮区,粮食产量占流域总产量的3/4。
    海河流域1998年经济社会情况列于表1。

1.4水资源特点
1.4.1降水量小,但蒸发量大
    海河流域1956~1998年系列多年平均降水量539mm(山区527mm,平原556mm),其中不足30%转化为地表水和地下水资源量,与全国多年平均降水量648mm,降水量中45%转化为地表和地下水资源量相比,降水量偏少而蒸发量偏大,流域内陆地蒸发量470mm、水面蒸发量1100mm。
1.4.2降水时空分布不均
    降水地区差异较大。沿燕山、军都山、太行山迎风坡有一条大于600mm的多雨带,降水依次向弧形山脉两侧减少。
    年降水总量的70%~85%集中于汛期(6~9月),其中北部地区在80%以上,南部地区在70~80%之间。汛期降雨又主要集中在7~8月份的1~2个降雨过程,容易形成洪涝灾害。春季(3~5月)降雨量只占年降雨量的约10%,这使流域内春旱频繁发生。
    流域年降水量变差较大,最大年降雨量与最小降雨量比值为2.2。
1.4.3经常出现连续枯水年
    1949年以来的50年中,出现了1951~1952年、1980~1981年和1992~1993年,以及1997~2000年四个连续枯水年。局部地区出现连续枯水年的机率更多。1999~2000年,海河流域再次出现连续干旱年,其中北部地区为历史上极为罕见的连续特枯水年。连续枯水年导致海河流域水资源危机的影响很大。
1.4.4水资源总量少,人均、单位面积耕地水资源占有量少
    总体上属于资源型缺水地区。1956~1998年水文系列总水资源量372亿m³。人均水资源占有量305m³,比全国同期人均用水量少100m³,仅为全国平均的1/7,世界平均的1/27,远低于人均1000m³的国际水资源紧缺标准;亩均水资源量225m³,为全国的1/8。在全国各大流域中,海河流域的人均、亩均水资源量是最低的。人均、单位面积耕地占有水资源量的不足,是海河流域用水紧缺和生态环境恶化的主要根源。
1.4.5水资源量明显衰减
    八十年代以后,人为影响加剧,引起海河流域水文下垫面的重大变化,与五十、六十年代相比,通过工程措施可以开发利用的水资源量明显减少。地下水位下降,土壤包气带加厚,水量蒸发加剧,是造成产流量减少的主要原因。1956~1998年水文系列与1956~1984系列相比,多年平均降水量减少1.6%,地表水资源量减少17%,地下水资源量减少9.5%,总水资源量减少11%。总水资源量减少最多的地区是海河南系平原,达18%。

2、水资源开发利用现状

2.1五十年来流域水资源开发利用回顾
    第一阶段:五十年代初到六十年代末,流域水利建设以防洪除涝为主,兴建了官厅、密云等18座大型水库,以及中下游河道治理工程。这些工程的建设,减轻了洪涝灾害,同时地表水资源也得到了有效利用。
    第二阶段:七十年代,在地表水资源严重不足的条件下,流域平原地区大规模打井,提取地下水以灌溉农田,地下水的利用量逐步超过地表水。
    第三阶段:八十年代以来,随着经济的发展,城市用水日益紧张,京、津等大中城市相继出现水荒。本阶段水资源工程建设以解决城市用水为主要特征,相继建设了引滦入津入唐、引黄济冀、引青济秦等一批调水工程,缓解了城市水资源的供需矛盾。

2.2供水工程与供水量
    目前全流域已建成大型水库32座,中型水库190座,总库容294亿m³,控制山区流域面积达85%以上。引提水工程1.8万多处,其中包括京密引水、引滦入津入唐、引青济秦、引黄济冀、鲁北引黄、豫北引黄等大型引水工程;机电井总数120万眼。
    1998年全流域实际总供水量432亿m³,其中地下水为265亿m³(占61%),当地地表水为112 亿m³(占26%),引黄水量51亿m³(占12%),其它水源(微咸水、海水、经处理的污水)4亿m³(占1%)。按用水部门分类:城镇生活用水26亿m³(占6%),城市河湖环境用水1.4亿m³(占0.4%),工业用水70.5亿m³(占16.3%),农村用水(含农村生活和林牧渔业)334.1亿m³(占77.3%)。

2.3现状水资源利用程度及存在的问题
    海河流域现状水资源利用以地下水为主体,近十年来每年依靠超采50~70亿m³的地下水和近30亿m³未经处理的污水,才维持了经济社会发展对水的基本需求。现状浅层地下水超采面积达4.4万km²,山前平原区有1万km²的浅层含水层已经疏于。深层地下水超采区面积已达5.6万km²。扣除重复部分,全流域深、浅层地下水超采面积已达8.9万km²,占流域平原面积的69%,与六十年代初相比,地下水累计消耗近900亿m³。在严重超采区,引发了地面沉降等环境问题。例如天津市中心区,自六十年代以来地面累计下沉2.6m,塘沽区下沉量达3m以上。由于地表水资源过度利用,河道常年干涸。由于污染物大量排入河道,河流水质严重恶化。据1998年监测,在9951km的评价河长中,水质劣于V类的河长占了65%。与此相应,入海水量由五十年代的年平均240亿m³,减少到八十年代的27亿m³,九十年代的67亿m³。入海水量的减少引起河口的严重淤积。
    1998年全年降雨量1753亿m³3(合降水深551mm),本流域水资源总量355亿m³,属平水年。水资源利用率为90%,入海水量(含未经处理的污水)43亿m³。

3、21世纪初海河流域水资源供求展望

    水资源问题已成为海河流域经济社会发展的制约因素,为了给经济社会发展提供水资源保障,对21世纪初期(2030年前)流域水资源供求形势及对策作出科学的估计,对指导今后5~10年水资源建设和管理是有益的。

3.1九十年代流域经济社会发展和用水趋势分析
    九十年代以来,海河流域人口自然增长率不断下降,总人口持续增长,城镇化率不断提高,经济持续快速发展,灌溉面积保持缓慢增长,粮食产量稳步增加。
    九十年代以来流域经济社会发展指标列于表2。

表2 九十年代以来海河流域经济社会发展指标(1991~1998)

*:产值折算为1990年不变价。

    海河流域九十年代的总用水量在400~430亿m³之间波动。城镇生活用水一直处于上升趋势。工业用水由迅速增加转为稳中有降,定额不断下降。而农村用水增加量虽呈缓慢趋势,但用水基数大,所占比重高。

表3 海河流域1991~1998年分行业用水统计 单位:亿m³

3.2 2010、2030年水资源供求展望
3.2.1经济社会发展目标预测
    根据经济社会发展规划,参照九十年代趋势,预测未来30年经济社会发展指标,列于表4。
    表4 海河流域经济社会发展预测

3.2.2需水预测原则
●面对本流域水资源紧缺的形势,坚持节约用水的原则。
●工业用水要考虑重复利用率提高,改进工艺,调整产业结构。
●生活用水要考虑生活水平的提高,特别是考虑城市化率提高的影响。
●灌溉用水量基本维持现有水平,农业发展主要靠节水和提高用水效率。
●适当考虑环境用水要求。
    流域需水量预测成果列于表5。

3.2.3本地可供水量
    如前所述,本流域水资源已得到较充分利用,进一步增加可供水量潜力不大。1998年为平水年,实际供水量4440亿m³(不包括使用了未经处理的污水),扣除引黄水和地下水超采量,当地水源实际供水量约320亿m³。2010、2030年的可供水量大体维持在这个水平上,只有污水回用等其它水量可能有较大增加。

3.2.4供需平衡
    表5 海河流域水资源供需平衡(P=50%) 单位:亿m3

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注:1、水土保持、天然河道环境、地下水回灌、入海水量、湿地恢复等生态环境需水量未列出。
2、引黄水量按黄河分水方案计,较现状实际用水量小。2010年后加上万家寨引黄5.6亿m³。
3、其它供水量含污水处理回用、海水、微咸水等。
4、城市用水包括工业、城市生活和城市河湖用水三项。
5、农村需水包括灌溉、林牧渔业和农村生活用水三项。

    供需平衡分析表明,平水年流域现状缺水为61亿m³,到2010年缺水达72亿m³,2030年达96亿m³。对于枯水年,本地可供水量将减少20~25亿m3,相应缺水量将增加20~25亿m³。
    初步估计,本流域需水高峰可能出现在2040年,总需水约560~570亿m³,总缺水量170亿m³左右。

4、21世纪初海河流域水资源可持续利用对策和措施

4.1主要对策
    海河流域总体上属于资源性缺水,必须开源节流并举,努力建设节水型社会。高效利用本流域水资源是基础,因地制宜开发多种水源是必要手段,南水北调是战略性保障措施。
4.1.1节约用水是提高用水效率的重要环节
    目前海河流域工业节水水平已相当高,工业平均万元产值用水定额由九十年代初的160m³降到51m³,用水重复利用率达到79%,京、津高达87%,远高于全国40%的平均水平,未来提高工业用水效率,只有通过产业结构和布局调整、压缩高耗水生产、增加工艺节水、逐步提高高新科技产业的比重去实现。海河流域现状灌溉用水约300亿m³,占总用水量的70%,综合灌溉定额约296m³/亩。据调查,现状节水灌溉面积占总灌溉面积的40%,计划到2010年提高到70%,约可节水30亿m³。随着城市化水平的不断提高,城镇生活用水量将持续增长,同时对水质的要求也愈来愈高,城镇生活节水主要依靠普及节水器具、提高水价、减少自来水管网输水渗漏损失、开展重复利用和提高公众节水意识等。
4.1.2合理配置是提高用水效率的核心手段
    水源是多方面的,包括地表水、地下水、再生水、微咸水以及淡化海水等。用水也是多方面的,包括城乡生活、生产建设和生态环境等。应当实行时空配置、供用协调、量质统一、实时调度、效益优先的优化配置;通过行政的、经济的、技术的和法律的手段,正确处理好经济结构、经济发展与水资源条件的相互关系;水资源管理体制要创新,切实建立水资源统一协调、高效管理体制和机制;加快建设现代化的水资源管理信息系统,依靠掌握实时水资源信息和现代科学决策手段,进一步规范、调整和指导供水、用水、节水、治污和保护水资源的行为,使有限的水资源发挥充分的效益。
4.1.3山区坚定不移地兴办雨水集流工程
    海河流域山区面积占60%,人畜饮水和发展种植业在一些地区仍很困难。即使南水北调实施后,山区缺水也还得靠自身的水资源来解决。从半干旱半湿润的自然条件来看,燕山和太行山区降水500mm左右,相对于西北干旱地区200mm的降雨来说,山区集雨大有前途。依靠集雨工程,结合上游水土保持和流域治理,采取国家扶持、地方匹配、群众自筹的投资形式,建设小水库、小水窖,利用坑塘蓄水,改善山区基本生活用水和维持足够的种植面积,发展节水补灌事业,使人均灌溉面积达到1~1.2亩,可基本满足山区农民生活口粮和蔬菜自给自足。
4.1.4沿海地区要充分利用海水
    海河流域海岸线约900km,海水利用是今后沿海城市缓解淡水短缺的重要途径。目前,只有天津、秦皇岛及山东沿海地区电力、化工等行业使用海水冷却等方面,海水淡化利用严重滞后。随着海水利用技术的不断进步和海水淡化成本的降低,海水利用将有广阔的前景,淡化的海水会触及生活和更广泛的生产领域。
4.1.5南水北调工程势在必行
    南水北调工程是解决海河流域水资源短缺的战略性基础设施。京、津两个特大型城市和华北平原是南水北调东、中线的受水区,关系着该地区生活供水、经济发展和生态环境的改善。海河流域现状和未来的水资源供需分析表明:节水和挖潜不能从根本上改变水资源不足和生态环境恶化的趋势。南水北调东、中线近期小规模、先通后畅,是符合海河流域实际的,通过运行管理积累经验,使后续工程具有更强大的生命力。据初步分析,到2010年向海河流域调水50亿m³,就能基本解决受水区城市缺水问题,并对改善农业用水和生态环境起缓解作用。展望2030年,向海河流域调水100亿m³,不仅基本满足受水区城市和农村需求,而且将大大改善平原区生态环境。

4.2重要措施
    解决海河流域水资源短缺必须采取综合措施,从可持续发展的观点出发,扼制资源破坏性利用。目前,应当优先做好几项工作。
4.2.1当务之急是制定水资源统一管理的政策和法规
    坚持政府宏观调控和市场机制相结合的原则,国家要及早出台一系列节水、投资、水价、治污、用水政策,在水量分配上要打破计划经济模式,鼓励用水城市和用水户参与决策、管理。在如何发挥南水北调工程效益上,应使地方适应承诺水量、水价和投资机制。在建立水权和水市场方面要打破旧框框,比如黄河分配水量从长远看对海河流域的缺水局面是难以为继的,比如城市和农村用水矛盾加剧,使农业利益受到损害,比如使用地下水便宜造成无节制超采地下水,这都需要用全新的观念,制订相应的政策和法规,真正把国家、地方、群众的意志统一起来。
4.2.2把地下水作为战略储备资源严格控制开采
    海河流域地下水超采严重,并引发了一系列环境地质问题。从五十年代至今,已经消耗近900亿m³地下水储量,形成了9万km²超采区和10多个大面积地下水漏斗区,深层地下水超采更为突出,有的地区发生海水入侵和地下水污染。要采取强有力措施,划定可采区、限采区、禁采区,严格限制开采地下水,严格取水许可制度,改进供水计量手段,加大地下水资源水费计收力度和范围,对控制不力的必须采取行政手段,辅之经济处罚,封闭违章水井。
4.2.3治污与保护水环境刻不容缓
    全流域每年废污水排放量已达60亿t,污水处理率只有13%,大部分污水未经处理就排入河流或用于灌溉,造成了河道、湖库、地下水、农作物的污染,危害人体健康,加剧水资源短缺,使生态环境不断恶化。有河皆干、有水皆污的现象不能再发展下去了,必须坚持治污为本。近期城市污水要加大处理力度,城市规划和建设中要推广中水系统。城市污水处理回用是污水资源化的必由之路,不仅用于部分工业和城市河湖环境,还可以安全灌溉和改善生态环境,对水资源合理配置将产生积极影响。
4.2.4合理水价是提高用水效率的重要措施
    海河流域水资源最短缺,因此水的价格应是全国最高的。要明确资源水价、工程水价、环境水价是水价格的基本构成,并尽快实现按其收取和使用。对于调水工程落实容量和计量两部制水价。还应实行区域统一水价,就是说在一个地区不论哪种水源,作为同一种资源—水,其原水价格应大体相当。解决水价问题,对节水、治污和水环境保护将起到至关重要的作用。


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