王生鑫,赵宇翔,张海涛,李淑霞
(1.宁夏回族自治区水文水资源监测预警中心,750000,银川;2.华北水利水电大学,450046,郑州;3.中国水利水电科学研究院,100038,北京)
随着我国国土空间规划和主体功能区划实施力度不断加大、资源环境可持续利用观念不断深化和对水生态安全重视程度不断增加,水资源管理工作需要与国土开发利用保护格局衔接,明确流域区域开发利用上限,量水而行,从而达到水资源开发利用与经济社会发展相协调的目标。而不同流域区域水资源条件、国土空间规划、产业布局等要素的不同造成水资源开发利用程度存在差异,需要对流域区域进行合理分区分类,实施精细化管理。
宁夏地处西北,全境属黄河流域。习近平总书记2020年6月在宁夏视察指导工作时指出,要努力建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区。目前宁夏水资源供需矛盾日益突出、水生态环境不断恶化等问题严重制约了经济社会的进一步发展,给地区生态安全带来隐患,也成为宁夏黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设的不利因素。同时宁夏各地水资源条件差异巨大,不同区位造成的经济社会发展不平衡导致地区间水资源开发利用程度、承载能力差异较大。面对制约宁夏高质量发展的水资源问题,本文基于水资源开发利用分区,对各类型区域提出具有针对性的管理策略,以期加强宁夏水资源开发利用管理能力,助力宁夏黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设。
2020年,宁夏地区生产总值达到3 920.55亿元,第七次人口普查全区共计720.5万人。全区大部分产业、人口聚集在黄河沿岸地区的沿黄经济区。沿黄经济区因其得天独厚的地理条件,成为宁夏的重点开发区,在工业、建筑业、批发零售业、住宿业、餐饮业等方面具有明显区位优势。2020年,沿黄经济区内13个县(区、市)生产总值占全区总量的81.5%,养育了全区70%的人口,是宁夏重要的经济增长极。相较而言,其他区域经济社会发展规模则远远小于沿黄经济区,生产总值占全区总量不到20%,多是在种植业、养殖业等第一产业方面具有一定的规模优势和地域特色。
宁夏平均年降水量289 mm,多年平均水资源总量12.12亿m3,属资源型缺水地区。各行政分区中产水模数的最大值与最小值相差28.3倍,各流域分区最大值与最小值相差13.9倍,水资源空间分布不均特点明显。供水方面,大部分地区对于黄河水十分依赖。2020年全区实际供水总量70.2亿m3,地表水源供水63.6亿m3,其中黄河供水占比达到89.4%。取水方面,农业用水占比“一头沉”,2020年农业取水量占比达到总取水量的83.5%。全区除石嘴山市大武口区以及固原市泾源县农业用水占比稍小,其他各个县区农业用水占比均在50%以上。
3.水资源开发利用面临挑战
宁夏在水资源开发利用过程中面临诸多挑战。一是水资源严重短缺,全区人均水资源量仅有168 m3,同时水资源刚性需求不断增加,造成供需矛盾日益突出;二是水资源利用效率不高,据统计,2020年全区人均用水量是同期全国平均水平的2.37倍,万元国内生产总值用水量179 m3,远超同期全国平均水平57.2 m3;三是用水结构不合理,农业用水占比较大;四是水生态环境脆弱,水土流失面积占自治区面积的30%,不断增加的污水排放量给脆弱的水生态环境带来巨大压力。
面对宁夏水资源开发利用的诸多挑战,开展水资源开发利用分区管控研究、制定差异化的管控对策对宁夏高质量发展具有重要现实意义。
科学合理并具有针对性的管控措施研究依托于合理的水资源开发利用分区。基于宁夏水资源现状及开发利用状况,对宁夏回族自治区进行水资源开发利用分区试划分。分区以县域为计算单元,选取能够反映地区水资源自然条件以及开发利用程度的量化指标,建立宁夏水资源开发利用分区量化指标体系,制定各个分区准入标准,结合《全国主体功能区划》《宁夏回族自治区生态保护红线》《宁夏“十四五”远景规划》等相关文件,分析评价各计算单元的水资源承载能力状况及国土开发利用保护格局,最后将分析评价结果与分区标准对照识别得到分区结果。
量化指标选取方面,以人均水资源占有量作为宁夏地区水资源禀赋的表征指标,按照国际缺水标准,将水资源禀赋根据缺水等级划为三个等级。由于自治区北部地表水源为黄河水,分布湖泊较多,将黄河水取用量作为地表水开发利用程度的评价指标,以湖泊生态补水量保障率作为判断是否出现生态用水被挤占状况的指标,南部以当地河流为水源,选择河流开发利用率、河流生态流量保障率作为评价指标。量化指标体系具体见表1。
分区标准方面,依据国家尺度的开发利用分区标准,因地制宜制定宁夏各分区准入标准:
①主体功能定位主要为优化开发利用区、重点开发区,水资源禀赋条件相对较差(人均水资源占有量低于500 m3),地表水开发利用率大于75%(黄河水取用量超红线指标),地下水开采量超过可开采量指标,出现河流生态流量(湖泊生态流量)得不到满足,新增用水需要外调水源保障的划为超载区。
②主体功能定位主要为重点开发区,水资源禀赋条件相对较差(人均水资源占有量500~1 000 m3),地表水开发利用率在60%~75%(黄河水取用量达到红线指标的80%以上,但不超过控制指标),地下水开采量达到可开采量的80%以上,但不超过可开采量的区域划为临界区。
③水资源禀赋条件适中(人均水资源占有量500~1 000 m3),地表水开发利用率在40%~60%(黄河水取用量低于红线指标的80%),地下水开采量低于可开采量指标的80%,新增用水需求立足自身能够保障且河流生态流量(湖泊生态补水量)能够得到满足的区域划为平衡区。
表1宁夏水资源开发利用分区量化指标体系
④主体功能定位主要为限制开发区、禁止开发区、需要重点保护的重要生态功能区、重要江河源头区、生态保护红线中体现水源涵养的区域以及重要水源节点所在区域划为涵养区。
⑤水资源禀赋条件相对较好存在开发潜力(人均水资源占有量高于1 000 m3),地表水开发利用率低于40%(黄河水取用量不超红线指标),地下水开采量不超可开采量指标,水资源需求保障程度较好且在满足自身发展需要的同时能够作为储备水源的地区为储备区。
表2宁夏水资源开发利用分区基本情况表
通过分析评价,共将宁夏水资源开发利用分为四类地区(见表2),不同类型地区各具特点,据此制定水资源管控策略。
政策矩阵可以清晰反映出各分区政策措施的侧重点,决策者通过观察行、列内容,能够迅速获取各分区、领域所有管控措施的导向、侧重点,判断各分区、领域需要采取哪些重点管控措施(见表3)。其在自然环境管理研究方面的应用为水资源开发利用分区管理策略的制定提供了有效分析工具。将水资源开发利用分区类型作为矩阵的行,水资源管理中的导向性措施作为矩阵的列,建立水资源开发利用分区政策导向矩阵,明确各区域管控策略侧重点,为提出各区域适应性管理对策提供合理依据。
①超载区应采取以约束倒逼、优化预警为导向的管控策略,逐步削减用水量,同时优化内部用水结构、节水效率等,缓解水资源供需矛盾。
②临界区应以监测预警、严格管理为导向,严控总量,并建立承载能力动态预警机制防止超载。
③平衡区以合理利用、系统治理为导向,挖掘工程潜力,优先保障生产生活用水刚性需求。
④涵养区以生态保护、涵养水源为导向,加强水源地生态保护,提升水源涵养能力。
表3基于开发利用分区的宁夏水资源管控政策导向矩阵
(1)超载区
严格落实最严格水资源管理制度,强化水资源刚性约束。超载区各地区必须在优先保障居民生活用水基础上,限制其他行业取水主管控红线内,超红线地区制定用水量削减方案,由上一级主管单位监督实施;严格落实新增用水项目、取水许可“双限批”制度;进一步开展取水工程或设施核查,摸清取用水设施现状,重点从监测、评价、预警、管控体系等方面建立水资源承载能力监测动态预警机制。
鼓励工业、农业新增用水需求通过水权交易获得,同时积极推进水权制度改革,建立水权交易市场,开展水权收储和交易,实现水权动态化管理,盘活水资源存量。建立许可水量动态调整机制,进一步优化用水结构和水资源配置格局,保障用户的基本利益和区域经济社会发展。
统筹调配多种水源,合理提高水资源承载能力。合理配置多种水源,将苦咸水、再生水、雨洪水等非常规水源利用纳入地区水资源统一配置。
加强水土流失治理,维护地区生态稳定。宁夏超载区大部分位于黄土丘壑地区,生态环境十分脆弱。应完善水土保持规划体系,完善水土保持制度与标准体系,不断加强水土保持机构队伍建设。在上述基础支撑完备的条件下,推动高质量小流域综合治理、中尺度流域综合治理、坡耕地水土流失综合治理等水土保持规划项目稳定实施。加快“固沟保塬”项目、淤地坝建设项目、沟头治理项目等一系列典型水土流失治理工程建设。
(2)临界区
建立水资源承载能力预警机制,加强用水计量监测。推进取用水计量统计,完善用水节水计量办法,实施精准农业灌溉,在干渠和排水干沟县区界设立监测断面,同时按照引、用、耗水量进行严格监控,加大退水排水水量监测及水质监测。在基础设施完备的情况下,各地区根据水资源承载能力预警状况评价成果,制定预警阈值、信息发布制度,逐步建立水资源承载能力监测预警动态响应机制。
深度节水,提高水资源利用效率。工程措施方面,推进农业节水领跑,持续推广各项高效节水灌溉技术,推进宁夏引黄灌区打造全国现代化生态灌区建设示范区工程。非工程措施方面,建议因地制宜实施非充分灌溉制度,配合节水工程措施以缓解宁夏农业用水“一头沉”问题;推进工业节水增效,大力实施节水改造,发展清洁生产和循环经济,推进统一供水、分质供水、废水集中处理回用。大力推广高效冷却、高效洗涤、循环用水、废污水再生利用、高耗水生产工艺替代等节水工艺和技术,发挥水资源税税收杠杆调节作用,促进高耗水企业加强废水重复利用;推进城镇节水普及,全面推进节水型城市建设,大力推广使用城镇居民生活节水器具。
调整产业结构,限制高耗水产业发展。临界区沿黄经济带集聚宁夏大部分工业企业,且主要以资源消耗型工业为主,耗水量大,排放污水多,易造成环境污染。应严格限制高耗水、环境污染严重的工业企业,推进产业向绿色经济、智能高端方向发展。同时鼓励发展一批能够实现水生产、供应、销售、回收与再生一体化的现代水工业。调整农作物种植布局,重点解决好“稻水矛盾”,严格控制水稻种植面积,推广旱作水稻。
(3)平衡区
适度提高水源开发,挖掘现有工程供水潜力。为有效提升本地水资源利用率,应充分利用现有库坝工程,挖潜现有工程供水能力,在综合考虑水源条件和经济技术指标等因素的基础上,通过清淤或扩容增效等方式恢复或增加平衡区现有水库供水能力,保障地区生产生活用水刚性需求。
加快推进骨干供水工程建设。按照“补节水短板、建骨干工程、构区域水网”的基本思路,在补齐节水短板的基础上,加快建设一批关系全局的骨干供水工程,重点推动建设清水河流域城乡供水、陕甘宁革命老区供水等跨区域骨干水资源配置工程。
(4)涵养区
提升水源涵养区功能。加快实施固原市涵养区及周边地区水源涵养林、库井灌区防护林、重要支流沿线绿化。加强林业生态防护体系建设,重点加强天然林保护,采取封山育林等封育保护措施,提高林草综合植被覆盖度。以清水河、葫芦河、渝河、茹河、泾河、蒲河、洪河等支流流域综合治理为重点,着力增强“七河”源头区域六盘山天然水塔和生态绿岛功能,增强水源涵养能力,源头区以外河段,系统修复水生态环境,逐步提高河流自我恢复能力。
加强区域水资源保护。建立水源地风险预警体系,保障饮水安全,在地表水源地上游跨河桥梁设置径流收集池,防范道路运输泄漏及初期雨水径流影响取水口水质;从严控制饮用水水源地水面及陆域周边旅游活动,防范旅游活动、景区污水治理设施不健全或运行不稳定影响取水口水质。在地表水源地一、二级保护区内汇流河流入河口设置应急闸坝以防止发生突发水环境事件影响取水口水质。
为适应水资源管理的新形势,应对水资源开发利用过程中的诸多问题,基于开发利用分区结果,研究总结各类型区域特点,建立水资源管控政策导向矩阵。在此基础上,有针对性地制定各类型区域水资源管理策略,旨在加强宁夏水资源管理,助力黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设。 ■