沈 宏
(中水淮河规划设计研究有限公司 蚌埠 233001)
淮河流域水资源问题与对策
沈 宏
(中水淮河规划设计研究有限公司 蚌埠 233001)
淮河流域地处我国南北过渡带,极易产生极端天气系统,流域洪涝灾害频繁,水资源时空分布极不均匀,人均水资源拥有量不足全国人均的四分之一,属我国水资源相对短缺地区。为更好利用水资源、保护淮河生态健康,支撑流域经济社会可持续发展。在充分认识流域水资源及其特点和存在问题的基础上,合理配置2030年流域水资源、提出了水资源利用红线指标和水资源保障对策。
淮河流域 水资源 问题 对策
淮河流域1956~2000年多年平均水资源总量794亿m3,其中地表水资源量595亿m3,折合年径流深221mm,浅层地下水资源量338亿m3。淮河流域水资源可利用总量445.4亿m3,地表水资源可利用量289.5亿m3,地下水可开采量190.4亿m3。
新中国成立以来淮河流域修建了大量的水利工程,已建成大、中、小型水库5700座,塘坝56.55万座,引提水工程1.35万处,配套机电井约113.6万眼,跨流域调水工程20处,形成了约606亿m3的年现状实际供水能力。
淮河流域现状当地地表水开发利用率为44.4%,中等干旱以上年份,地表水资源供水量已经接近当年地表水资源量,已严重挤占河道、湖泊生态、环境用水。淮河流域现状浅层地下水开发利用率为58.4%。
(1)地处我国南北过渡带,气候复杂多变,水资源时空变化剧烈
淮河流域是我国南北气候、高低纬度和海陆相三种过渡带的重叠地区,气候变化幅度大,灾害性天气频发;流域水资源时序上呈现最大与最小径流量倍比大、年际丰枯变化频繁、年内分配极不均匀,空间上存在山区大于平原、南部大于北部、东部大于西部、沿海大于内陆的特点。
(2)平原广阔,蓄水条件差,开发利用难度大
淮河流域平原面积广阔,占总流域面积的2/3,地形平缓。由于地势低平,蓄水条件差,流域自身水资源调蓄能力不足,大量水资源在汛期下泄,开发利用难度大。
(3)南靠长江、北依黄河,具有跨流域调水优势
淮河流域位于长江和黄河两大流域之间,具有跨流域调水的区位优势。尤其长江水源相对丰富,可为跨流域调水提供稳定的供水水源。
(4)水资源分布与人口、土地、能源分布不匹配,调配难度大
淮河流域80%的人口、耕地和经济总量、煤电能源分布在沿淮及淮河以北广大平原地区,而同区域水资源产生量不足流域总量的40%,这种水资源与区域经济社会分布的不协调性,增加了流域水资源开发利用和调配难度。
淮河流域水资源总量不足,人均亩均水资源拥有量不足全国1/4,且地处我国南北气候过渡带,降雨时空分布不均,年际变化剧烈,水资源开发利用难度大,流域水资源短缺问题突出。流域内水资源分布与土地资源和生产力布局不相匹配,加剧了水资源供需矛盾。近20年来,流域水资源数量呈减少趋势,使原已十分紧张的水资源供需形势更加严峻。水资源短缺将是淮河流域长期面临的形势。
淮河流域水污染问题仍很突出,污染物入河排放量仍然远远超过水功能区纳污能力,近一半河流的水质尚未达到水功能区水质目标要求。水污染使部分水体功能下降甚至丧失,进一步加剧了淮河流域水资源短缺矛盾。
淮河流域水资源供水工程多建于20世纪六七十年代,经过多年的运行,大多工程存在老化失修问题,供水能力已经严重不足;部分地区供水和水源结构不合理,供水保障程度低,区域间水资源开发利用程度差别大,开发过度与开发不足并存,水资源基础设施建设滞后于经济社会发展的需要。
淮河流域用水效率和效益总体较低,与国际先进水平相比,用水方式粗放、用水浪费等问题突出;农业用水比例偏大,用水结构需进一步调整。
由于淮河流域水资源短缺,加上盲目围垦使湖泊容积减少甚至萎缩消失,地下水超采,致使局部地区出现地面沉降和大面积漏斗;入河污染物普遍超过了河湖纳污能力,水生态系统安全受到了威胁。
以流域水资源开发利用为基础,建设南水北调东线、中线和引江济淮、苏北引江工程等跨流域调水工程,完善水库、湖泊、闸坝等调蓄工程和沿黄、沿江引水工程,与淮河干流共同构建淮河流域“四纵一横多点”的水资源配置和开发利用工程格局。“四纵”是南水北调东线、中线和引江济淮、苏北引江工程“,一横”是淮河干流“,多点”是水库、湖泊、闸坝等调蓄工程和沿黄、沿江引水工程等。
(1)水资源配置成果
2030年,淮河流域河道外配置总供水量641.6亿m3,其中地表水517.8亿m(3跨流域调水159.6亿m3,其中引江134.8亿m3,引黄24.8亿m)3,地下水 111.9亿 m3,其他水源 11.9亿m3。
2030年,淮河流域多年平均经济社会系统水资源总耗损量达499.6亿m3,生态系统总用水量为452.8亿m3。通过合理调度、增加跨流域调水量等措施,在满足经济社会系统对水资源的合理需求的同时,生态环境用水也基本得到满足。
2030年,淮河流域配置生活用水量105.6亿m3、工业用水量111.9亿m3、农业用水量416.0亿m3、河道外生态建设用水量8.1亿m3,基本保障居民生活水平提高、经济发展和环境改善的用水要求。
2030年淮河流域各省多年平均出入省境水量见表1。
(2)供水保障
城镇供水。淮河流域城镇供水的总体目标是到2030年实现城镇用水供需平衡、城镇用水需求将得到最大限度的满足。2030年,为适应城镇用水快速增长的需求,淮河流域城镇总供水量增长到195.0亿 m3。
为保障淮河流域城镇供水安全,需采取以下措施:①加强城市生活生产节水管理,减少污废水排放量;②加强城市水污染治理,提高城市的污水处理水平;③加强其他水源的利用,提高水资源承载能力;④加强备用水源地建设,保障城市应急供水能力。
农村供水。淮河流域农村供水的总体目标是农村居民生活用水水平逐步提高,全面解决农村居民饮水供水安全;控制农村生产用水定额,供水量适当增加,到2030年实现农村生产用水多年平均供需基本平衡。到2030年,淮河流域农村生活供水量28.6亿m3,生活用水仍可以得到满足。为保障区域粮食安全,通过优化水源配置,2030年淮河流域农业供水量为416.0亿m3,农业用水安全基本得到保障。
为保障淮河流域农村供水安全,需采取以下措施:①开展农村饮用水源地规划,提高农村饮水安全;②加快农村水源地建设,提高农村生活水平;③推广农业节水,缓解农业缺水;④建立农业抗旱应急调配体系,提高农田抗旱减灾能力。
表12030年淮河流域各省多年平均出入省境水量表
(1)用水总量控制指标
淮河流域用水总量控制指标用国民经济各行业不同保证率供水量表示,淮河流域2030年用水总量控制指标见表2。
(2)用水效率控制指标
用水效率指标为淮河流域主要行业节约用水定额及程度指标,用万元工业增加值用水量、管网漏失率、灌溉水利用系数表示。淮河流域2030年用水效率控制指标见表3。
(3)水功能区水质达标率
淮河流域地表水资源保护以保护区、保留区、缓冲区和饮用水源区水质达标为重点,逐步提高功能区水质达标率。2030年基本实现水功能区COD和NH3-N全面达标。
合理配置就是要在淮河流域范围内,以流域水资源可利用量为基础,遵循高效、公平和可持续利用的原则,通过各种工程和非工程措施,考虑市场经济的规律和资源优化配置原则,通过合理抑制需求、节约用水、有效增加供水、积极保护生态环境等手段和措施,对多种可利用的水源在区域间或各用水部门间进行的时空调配,实现经济社会与水资源的可持续发展。
总量控制就是要对经济社会用水实行总量控制和调控,分区域分行业确定供求关系调控目标,实行节约用水和科学用水,在保障经济社会发展和生态环境保护合理用水需求的前提下,优化用水结构,抑制用水的过快增长,保证用水总量不突破流域及各省用水总量“红线”控制指标。
节约用水就是要提高水的利用效率,减少水的无效损耗,减少浪费,协调水资源与社会、经济、环境关系的行动。在节水方案实施过程中,要从流域的节水现状以及水资源情势出发,深入分析掌握现状节水达到的水平和现行节水措施所产生的节水作用,分析现状节水存在的问题以及产生的原因和工作难点,分析节水潜力,依据国民经济和社会发展的需要以及具体条件,以提高水的利用效率为中心,分地区、分部门、分行业、分类型分析提出不同阶段要达到的节水水平和要采取的工程及非工程节水措施,实现以节水为中心的水资源优化配置和高效利用,保障水资源与社会、经济、环境的可持续发展。
制定水功能区管理条例,加强水功能区管理。核定水功能区水域纳污总量,制定分阶段控制目标,依法提出污染物入河总量控制意见。建立健全排污总量控制制度,严格入河排污总量管理,建立入河排污口登记和审批制度,将水功能区限排总量分解到入河排污口,加强对排污口的监督管理。采取强有力的措施,控制和减少非点源污染物入河量。划定地下水功能区,制定地下水保护规划,完善地下水监督管理制度,提出压缩地下水超采量的方案。
表2 淮河流域2030年用水总量控制指标表 单位:亿m3
完善水功能区监控体系,保障水质安全。要加强水功能区水质监测网络建设,对重要水功能区和重要入河排污口进行实时监控。完善城乡饮用水源地水质监测和安全评价体系,逐步增加常规监测项目和开展有毒有机污染物定期监测;完善突发性饮用水安全事件的预警预报体系和应急预案,逐步健全重大水污染事件应急处置机制;加强省界断面、重点控制断面和重点排污口的水质监测设施和监测网络建设,逐步完善水功能区监控监测体系,全面提高水污染突发事件应急能力。
目前,淮河流域水资源综合规划已编制完成,流域综合规划修编工作也基本完成,规划确定了流域管理目标特别是水资源管理目标。下一步最重要的任务是要根据流域实际,分阶段、分层次、分领域分解细化目标,构建流域水资源管理目标系统,制定实施方案,实施目标管理,按规划实现目标。要以实行最严格的水资源管理制度为指导,遵循有法可依、科学合理、因地制宜、目标具体、责任明确、切实可行的原则,构建淮河流域水资源管理目标体系框架,结合淮河流域水资源管理实际,确定淮河流域不同发展阶段、不同管理层次水资源管理目标,制定水资源管理实施方案、过程控制的保障措施和目标考核机制,编制目标管理方案,为实行最严格水资源管理制度提供支撑。
重大水资源配置工程是形成流域和区域水资源配置总体格局、提高水资源整体承载能力、促进区域经济社会协调发展、支撑经济社会可持续发展的重要保障。近期,淮河流域重点建设的重大水资源配置工程主要包括跨流域调水工程、重大蓄水工程和其他水源利用工程。
表3 淮河流域2030年用水效率控制指标表
南水北调东线工程调水源头为江苏省扬州市三江营的江都抽水站和高港抽水站,利用京杭运河以及其他河道输水,逐级建立泵站提水。规划分三期实施,东线工程实施后,淮河流域的受水区范围包括江苏省的大部地区、安徽省淮北部分地区和下游区的部分地区及山东省的南四湖地区。
南水北调中线工程调水源头为长江中游最大支流汉江上的丹江口水库,输水总渠经南阳盆地北部,于方城哑口进入淮河流域,地势平坦,全程自流,规划分两期实施,中线工程实施后,淮河流域内的受水区为河南省,主要为黄河以南平原区,包括平顶山、漯河、周口、许昌和郑州五个地市的部分地区。
引江济淮工程引水口为长江凤凰颈和枞阳闸,经瓦埠湖入淮河,主要受水区为安徽省沿淮及淮北地区,并具有相机向河南省商丘和周口地区供水的能力。工程主要解决淮北供水保证率不高、尤其是解决沿淮及淮北干旱年及干旱期水资源紧缺问题,未来沿淮城市群快速发展对水资源需求预测不足部分也可通过扩大本工程规模解决。
江苏省引江工程作为淮河流域江苏省重要的水源工程,为江苏省的经济发展起到了重要的推动作用。江苏省从20世纪五六十年代开始引江,70年代江淮水联合北调,80年代北调线省内全线贯通,到90年代初步形成多路引水网络格局。
重大蓄水工程包括在淮河干流和重要支流上拟建的对水资源进行调控的水库工程。淮河流域规划新建大型水库10座,总库容62.22亿m3,兴利库容21.81亿m3。淮河上游区拟建出山店、白雀园、张湾、袁湾、晏河等大型水库;淮河中游区拟建前坪、下汤、江巷等大型水库;沂沭泗河区拟建庄里、双侯等水库。淮河流域规划新建以灌溉、供水为主的中型水库共17座,其中河南4座、安徽2座、江苏2座、山东9座。规划总库容约4亿m3。
其他水源利用工程主要包括临淮岗洪水控制工程综合利用、洪水资源利用工程等。
临淮岗洪水控制工程综合利用。根据国务院国函〔2007〕48号关于淮河防御洪水方案的批复精神,在不影响防洪和排涝的前提下,经科学论证和严格审批后,可根据沿淮地区抗旱和防污的要求,适当发挥临淮岗等拦蓄工程的蓄水和减污作用。
洪水资源利用工程。主要为淮河沿淮湖洼、淮沂洪水互补、沂沭河洪水资源利用等,研究淮河流域采煤塌陷区综合治理,增加雨洪资源利用。
如何利用流域降雨和径流在时、空上分布不均的特点,合理配置利用有限的水资源,以提高流域水资源利用效率,是淮河流域水资源开发利用中面临的主要问题之一。如何利用有限的水资源,保障重点区域和重点城市供水安全,并建立相应的保障和应急供水机制,是目前流域水资源工作的主要任务之一。
要树立水资源安全战略观念,建立应对特枯干旱和连续干旱应急调度制度。制定应急水源规划及应急预案和突发性重大水污染事件防污调度预案,加强常规条件下应急水源特别是饮用水源地及其配套输水设施的涵养、保护、维护和监管,提高旱情监测、预报、预警和指挥决策能力