引江补汉工程建设的必要性及重大意义

肖昌虎，李 波，廖小永，张 娜，王 磊，黄会勇

（1.长江勘测规划设计研究有限责任公司，430010，武汉；2.长江水利委员会规划计划局，430010，武汉）

一、提升中线一期工程水源保障能力，保障受水区供水安全

1.提升中线一期工程水源保障能力

在南水北调中线工程规划设计阶段，考虑丹江口水库来水年际变化较大，中线北调水量供水不均、总干渠单线输水存在一定风险，因此将中线一期工程定位为受水区的补充水源。通水以来，受水区各地市在实际调度运用过程中，将水质优良的北调水主要用于主城区或中心城区供水，中线北调水在受水区城市自来水厂的供水比例逐年增加，甚至部分城市主城区全部使用中线北调水。据统计，2019年年底，中线北调水占沿线城市中心城区自来水供水量的比例：北京为73%，天津为86%，河南、郑州为80%，鹤壁、许昌、漯河、平顶山为100%，河北石家庄、邯郸、保定、衡水约为75%。中线北调水极大改善了受水区人民的用水质量，受到人民群众的喜爱，尤其对华北地区长期依靠高氟水、苦咸水等地下水生活的人民群众来说，意义重大。同时，受水区对中线北调水依赖性也逐渐加强。

但丹江口水库来水不均，年际变化较大，中线一期工程采用1956—1998年水文系列规划多年平均北调水量95亿m3，可基本满足受水区2010水平年的需调水要求，但最小年北调水量仅为53亿m3，年调水量达到95亿m3的年份仅占62%。水文系列延长为1956—2018年后，汉江枯水年增多，且出现了明显的连续枯水年，当遭遇汉江连续枯水年或特枯年份，丹江口水库可调水量减少，将对北调水量产生较大影响。因此，新的水文情势下，中线一期工程水源供水保障能力不足与受水区人民群众对优质水源稳定供给需求的矛盾逐渐显现，特别在丹江口水库遭遇连续枯水年时供水矛盾尤为突出。实施引江补汉工程，增加丹江口水库可调水量，在充分利用中线一期总干渠输水能力的条件下，最小年调水量从22.6亿m3增加至64.7亿m3，显著提高中线工程水源供水保障能力，提升向受水区稳定供水能力。

2.应对受水区水资源衰减和地下水压采等变化，保障供水安全

根据全国第三次水资源调查评价成果，海河流域的水资源情势发生了重大变化，发生变化的主要影响因素除降雨等气候因素外，主要是地下水开采、水利工程建设、水土保持措施等人类活动对降雨径流关系的影响。从10年降水量统计均值看，海河流域降水量截至2010年呈下降趋势，其中2001—2010年为最枯的10年。

水资源衰减导致水库入库水量减少、河道干涸以及水环境容量下降等问题。经分析，受水区主要大中型水库天然入库径流水文系列由1956—1998年延长为1956—2018年后，入库径流衰减1%～25%；其中海河流域西部山区大型补偿调节水库天然来水量衰减6%～19%，1999—2018年天然入库径流较1956—1998年衰减20%～62%。受水区地表水资源量减少，导致水库、河道供水量减少，中线工程规划设计阶段提出的当地可供水量也有所减少，如原规划颍河引提水工程向河南许昌市、禹州市供水约5 000万m3，实际由于颖河河道基本干涸，不仅不能向许昌、禹州供水，还需通过中线工程向颍河生态补水。

20世纪70年代以来，华北地区地下水开采量快速增加，由200亿m3增加至2017年的363亿m3，超采量达55.1亿m3，其中京津冀地区超采量34.7亿m3。地下水开采用于农业、工业、生活用水比重分别为61%、16%和23%。目前，华北地区地下水累计亏空量达1 800亿m3左右，超采区面积达18万km2，其中约40%为浅层超采区；约2/3超采区面积存在深层承压水超采问题，形成多个地下水位降落漏斗。长期大量超采地下水，造成部分地区含水层疏干、地面沉降、海水入侵等生态与地质环境问题，对保障区域水安全和可持续发展构成严重威胁。

中线一期工程通水以来，地下水压采初见成效。受水区各地通过限制地下水开采、直接补水、置换挤占的环境用水等措施，有效遏制了华北平原地下水水位快速下降的趋势，平原区地下水水位得到明显回升。截至2019年10月，北京市平原区地下水平均埋深22.81 m，与上年同期相比回升0.63 m，地下水储量增加3.2亿m3。据河北省地下水超采区地下水水位监测情况通报显示，2019年全省深层超采区地下水水位平均埋深与上年同比上升1.85 m，有47个县（市、区）水位回升，衡水、保定、廊坊等地上升明显，地处邢台市七里河下游的狗头泉、百泉在干涸18年后，实现了稳定复涌。

《华北地区地下水超采综合治理行动方案》（水规计〔2019〕33号）明确提出，到2035年，通过进一步采取节水措施、加大非常规水利用、实施南水北调东中线后续工程等措施，力争全面实现地下水采补平衡、超采亏空水量逐步填补。随着地下水超采治理逐步落实，受水区地下水可供水量将进一步削减。

中线工程在维持原规划供水范围不变的情况下，预测其2035年总需水量161.7亿m3（配套工程末端断面），受水区当地水源可供水量为48.0亿m3，如不实施引江补汉工程，中线一期工程多年平均陶岔北调水量将降至90.2亿m3（1956—2018年水文系列），配套工程末端断面供水量约75.8亿m3，受水区多年平均缺水量为37.9亿m3。汉江特枯年份一期陶岔北调水量仅23亿m3左右，供水安全面临较大风险。

3.支撑受水区重大国家战略与高质量发展

中线工程受水区涉及京津冀豫四省（直辖市），涉及长江、黄河、淮河、海河四大流域。目前，我国已先后启动实施京津冀协同发展、中原城市群发展、黄河流域生态保护和高质量发展等国家战略。

京津冀地区是我国北方地区的重要经济增长极，是推动国家经济发展的重要引擎，是高水平参与国际竞争合作的战略区域。中原城市群是促进中部地区崛起、推进新型城镇化建设、拓展我国经济发展新空间的新动力；黄河流域是我国重要的生态屏障和重要的经济地带，在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位。但京津冀、中原城市群等地水资源禀赋条件差，水资源短缺问题严重。京津冀地区多年平均水资源总量为241亿m3（1956—2010年水文系列），人均水资源量218 m3，仅为全国平均的1/9。

为充分发挥水资源的基础支撑与约束引导作用，破解制约性水问题，保障经济社会可持续发展，水利部组织编制的《京津冀协同发展水利专项规划》提出，构建以南水北调中东线干线工程为纽带，以现有骨干供水工程体系为骨架，通过山区骨干水库—南水北调干线—引黄干线—骨干配水渠道—生态修复河道—地下水压采区的连通，形成“三纵六横”的供水网络。因此，南水北调中线工程是京津冀一体化水资源配置体系的重要组成部分，通过建设中线后续水源工程，可充分发挥总干渠输水能力增加北调水量，为京津冀协同发展、黄河流域生态保护和高质量发展提供水资源保障。

2017年4月1日，中共中央、国务院印发通知，决定设立河北雄安新区，这是以习近平同志为核心的党中央深入推进京津冀协同发展作出的一项重大决策部署，是继深圳经济特区和上海浦东新区之后又一具有全国意义的新区，是重大的历史性战略选择，是千年大计、国家大事。新区规划范围包括雄县、容城、安新三县行政辖区（含白洋淀水域），任丘市鄚州镇、苟各庄镇、七间房乡和高阳县龙化乡等地。

雄安新区位于河北省保定市，海河流域中东部。海河流域人均水资源量只有200 m3左右，水资源开发利用超载严重，长期靠超采地下水支撑经济社会发展。随着雄安新区人口和经济社会规模的不断扩大，区域用水压力将日益凸显。根据国务院批复的《河北雄安新区总体规划（2018—2035年）》，2035年雄安新区用水总量控制在6.5亿～7.5亿m3/年，其中城镇生产生活用水量为3亿m3，白洋淀生态用水量为2亿～3亿m3，农业、林业及城镇生态环境用水量为1.5亿m3。雄安新区供水水源依托南水北调、引黄入冀补淀工程等调水工程，合理利用上游水库、当地水和再生水，共同保障新区供水安全。其中，城镇生产生活用水由南水北调中线供给，上游水库和地下水作为应急备用水源，白洋淀生态用水由引黄入冀补淀工程和上游水库等保障，农业农村、城市环境和河流生态用水由当地水、上游水库和再生水保障。此外，《河北雄安新区规划纲要》明确提出了新区供水保证率97%的高要求。

中线一期工程规划给雄安新区建设范围的雄县、容县、安新县的水量仅为3 000万m3，为保障雄安新区的生产生活用水，需要建设中线后续水源工程，增加北调水量。

二、应对汉江流域来水减少，提高流域及区域水资源调配能力

1.应对汉江流域来水量减少

中线一期工程规划设计时采用1956—1998年水文系列，丹江口水库多年平均天然入库径流为388亿m3。系列延长为1956—2018年，多年平均天然入库径流减少至374亿m3，减少14亿m3，延长后的1999—2018年系列年均径流为345亿m3，比1956—1998年系列减少了40多亿m3。经分析，丹江口水库来水近20多年系列主要呈现出偏枯的特征。

汉江流域来水丰枯不均，枯水年来水偏少，且1998年后遭遇了多个连续枯水年，丹江口水库虽为多年调节水库，但防洪为丹江口水库的首要任务，丰水年份蓄水量难以在后续年份发挥作用，连续枯水年对丹江口水库供水能力影响较大，直接影响汉江流域内外用水户的供水安全。而汉江流域作为我国重要的调水水源区，流域内外用水矛盾突出，面临水资源开发和保护协同共生的难题。

2.缓解汉江流域水资源供需矛盾

汉江是我国重要的供水水源地，除本流域用水以外，南水北调中线一期工程、湖北省鄂北地区水资源配置工程已通水运行，陕西省引汉济渭工程也即将正式通水。陕西省引汉济渭工程从汉中市汉江干流黄金峡向渭河流域关中地区调水，缓解关中渭河沿线城市和工业缺水问题。根据《水利部关于陕西省引汉济渭工程初步设计报告的批复》引汉济渭工程2025年多年平均调水量10亿m3，在南水北调后续水源工程建成后，2030年多年平均调水量将达15亿m3。引汉济渭工程于2011年12月8日正式开工，目前正在加紧建设。湖北省鄂北地区水资源配置工程从丹江口水库清泉沟取水，向鄂北城镇及农业供水，加上清泉沟湖北引丹灌区用水量，清泉沟多年平均引水量共计13.98亿m3。

考虑中线一期、引汉济渭和清泉沟分别从汉江多年平均调水95亿m3、10亿m3和13.98亿m3，汉江中上游2035年用 水47亿m3，则 汉江丹江口断面2035年水资源开发利用率将达43%（按1956—1998年水文系列统计），若不实施引江补汉工程增加水量，水资源开发利用率将进一步提高。

中线一期工程采用1956—1998年水文系列设计丹江口水库补偿下泄过程时，拟定丹江口水库下泄最小流量为490 m3/s，并制定了“当库水位低于150 m，来水大于350 m3/s时，下游按需水的80%供水，但下泄流量不小于490 m3/s；当库水位低于150 m，同时水库来水小于350 m3/s时，下泄流量按400 m3/s控制”的调度措施，可使490 m3/s的保证率达95%以上。

丹江口水文系列由1956—1998延长为1956—2018年后，枯水年增多，丹江口水库来水量减少，如不实施引江补汉工程，到2035年，在引汉济渭工程和鄂北水资源配置工程采取避让措施、优先水源区用水并兼顾北方受水区供水需要的前提下，中线一期工程多年平均北调水量将降至90.2亿m3，490 m3/s的 保 证 率 降 至94%；如仍保障中线一期多年平均北调水量93.4亿m3，引汉济渭调水10亿m3，丹江口水库下泄490 m3/s的保证率将会进一步降低。

汉江流域作为我国重要的调水水源区，随着经济社会发展，流域外调水与流域内用水矛盾、流域内上下游间的蓄泄矛盾、河道内用水与河道外用水矛盾、不同区域和部门间竞争性用水矛盾，水资源利用与水生态环境保护矛盾将日益凸显。实施引江补汉工程，从长江向汉江补水，增加汉江丹江口断面的水资源量，特别是增加枯水年和连续枯水年水量，改善丹江口断面水资源丰枯不均的状况，是应对汉江流域来水量减少、缓解汉江流域水资源供需矛盾的需要。

三、连通三峡—丹江口战略水源地，完善国家水网布局

长江三峡水库是治理和开发长江的关键性骨干工程，是我国重要的战略水源地，多年平均入库水量4 287亿m3，总库容450.4亿m3，水量充沛且稳定。丹江口水库是汉江流域控制性大型骨干工程，是我国跨流域调水工程的重要水源地，多年平均天然入库水量达374亿m3，总库容319.5亿m3，是南水北调中线一期工程的唯一水源地。实施引江补汉工程，连通三峡水库和丹江口水库，实质上是连通了长江、汉江流域与华北地区，有力支撑了国家水网建设，将为汉江流域和华北地区提供更好的水源保障。

引江补汉工程是提高汉江水资源调配能力、增加中线工程和引汉济渭工程调水量、提高中线供水保障能力的必要工程，是国家重要战略和发展布局的水资源保障工程，是缓解汉江中下游生态环境压力、改善中线受水区生态环境的重大生态工程。工程实施后，可增加中线工程和引汉济渭工程调水量，提高中线供水保障能力，为输水线路沿线补水创造条件，有效缓解汉江中下游生态环境问题，有力支撑汉江流域和受水区绿色发展，实现南北两利。

四、结 论

夏汛冬枯、北缺南丰，水资源时空分布极不均衡是我国基本水情。为缓解北方地区水资源严重短缺局面，我国规划了南水北调东、中、西线工程，中线一期、东线一期工程已经建成并发挥了巨大综合效益。引江补汉工程是提升中线一期水源保障能力、保障受水区供水安全的重大举措，是应对汉江流域来水减少、缓解汉江流域生态环境与社会压力、提高流域及区域水资源调配能力的重要措施，是支撑国家水网布局的重大基础设施。因此，建设引江补汉工程十分必要，意义重大。