江河流域水量分配方案研究

2024-05-14 14:00曹菊萍周宏伟姚俊
水利水电快报 2024年4期

曹菊萍 周宏伟 姚俊

摘要:为落实最严格水资源管理制度,强化水资源刚性约束,促进江河流域水资源的合理配置,实现水资源可持续利用,提出了制定江河流域水量分配方案的一般方法及需要重点关注的要素。以建溪流域为例,详细分析了建溪流域水量分配的制定过程,以各省区用水总量控制指标为约束,综合考虑流域经济社会发展情况及现状用水关系,通过水资源供需平衡调算,提出了建溪流域各省区河道外水量分配方案。在此基础上,总结提出了制定水量分配方案需要遵循的“公开、公平、公正”原则,以及落实水量分配需要践行的“调度手段、监测手段、制度手段”,为促进流域水资源节约和合理配置、满足新时期流域水资源管理要求提供参考。

关键词:水量分配; 用水总量; 生态流量; 水资源刚性约束; 建溪流域

中图法分类号:TV213.4 文献标志码:A DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2024.04.006

文章编号:1006-0081(2024)04-0035-06

0 引 言

水量分配是指对水资源可利用总量或者可分配的水量向行政区域进行逐级分配,确定行政区域生活、生产可消耗的水量份额或者取用水水量份额。开展江河流域水量分配方案制订工作,明确各行政区域的水量分配份额,是落实最严格水资源管理制度、建立水资源刚性约束制度的基本要求,是实现水资源可持续利用、强化流域管理的迫切需要,对抑制不合理用水需求,促进水资源优化配置,助力区域经济转型升级及高质量发展具有重要意义。

中国历史上就存在水量分配的案例,比较典型的是清代河西走廊的水利纷争与水资源分配制度[1]。由政府出面进行分水,并将相应的分水文件刻碑公示,称为“水例”或“渠坝水利碑文”[2-3],立于县署。真正意义上的水量分配要从黄河“八七”分水开始[4-5]。1987年9月,国务院原则同意了《关于黄河可供水量分配方案的报告》,这是中国首次由中央政府批准的黄河可供水量分配方案;1989年国家发展计划委员会、水利部联合印发黄河水量调度管理办法,将黄河水量管理工作正规化、规范化;2011年以来,水利部先后启动多批跨省江河流域的水量分配,各省市也积极启动水量分配的逐级分解工作,统筹流域内外、河道内外、流域上下游、不同部门间用水需求,对行政区域内水量进行分配,提出用水控制的上限[6-7]。

建溪流域地跨浙江省和福建省,水量分配涉及两省的资源分配,需要采用科学合理的方法制定水量分配方案。因此,本文从相关文件对水量分配的要求出发,提出了制定江河流域水量分配的一般方法及需要重点关注的要素,并以建溪流域为例,详细分析了建溪流域水量分配的制定过程和主要成果,提出了制定水量分配方案需要遵循的“三公”和落实水量分配方案需要践行的“三段”,为促进流域水资源节约和合理配置提供了基础支撑。

1 水量分配方案制定原则及技术方法

《中华人民共和国水法》第四十五条明确规定:“调蓄径流和分配水量,应当依据流域规划和水中长期供求规划,以流域为单元制定水量分配方案。”《中共中央 国务院关于加快水利改革发展的决定》(中发〔2011〕1号)中明确:“建立用水总量控制制度。确立水资源开发利用控制红线,抓紧制定主要江河水量分配方案,建立取用水总量控制指标体系。”《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发〔2012〕3号)中明确:“严格控制流域和区域取用水总量。加快制定主要江河流域水量分配方案,建立覆盖流域和省市县三级行政区域的取用水总量控制指标体系,实施流域和区域取用水总量控制。”

在新时期水利发展的新要求下,2019年习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上发表重要讲话,明确提出“要坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产,把水资源作为最大的刚性约束”[8];李国英部长多次强调要加快江河流域水量分配、地下水管控指标确定,健全区域用水总量管控指标体系,规范明晰区域、取用水户的初始水權,控制水资源开发利用总量。

1.1 制定原则

水量分配确定了行政区域可以利用的水资源量,它是建立国家水权制度的基础性工作,也是落实最严格水资源管理的重要手段[9-10]。制定水量分配方案遵循“三公”原则:① 公开。水量分配方案的制定需要建立在现状分析的基础上,现状分析的大量基础数据资料需要各方公开共享,只有考虑了各方的现状及需求才能制定合理的方案;② 公平。在制定方案过程中对防洪、供水等权利需求公平对待,统筹考虑流域、区域间的平衡,生产、生活、生态用水的平衡,以及上下游左右岸的平衡;③ 公正。针对不同利益方的诉求要公正处理,不能满足了一方利益而牺牲他方利益,分配的水量涉及水权,这就要求在做分析的时候要对多方案进行反复分析论证比较,努力做到对各方主要意见的基本满足[11-12]。

1.2 水量分配技术方法

(1) 明确水量分配的范围。根据汇水或供水特征划定河湖水量分配的范围;统计分析范围内的经济社会情况,包括人口、GDP、工业增加值、耕地等经济指标;计算区域地表、地下水资源总量,地表水资源可利用量等;分析水量分配范围内近年的水资源及其开发利用情况,对用水水平与用水效率进行分析。

(2) 水资源配置情况分析。分析区域用水总量控制指标,对总量指标按照分配范围进行分解;开展规划水平年的需水预测,统计分析区域内,规划条件下不同行业需水量,重点是调入调出分配范围的水量。

(3) 分析确定本区域地表水用水量控制指标,统筹考虑干支流下泄水量要求、流域外调入水量和流域调出水量,以本流域地表水资源可利用量和本流域地表水用水量为控制指标,在保障河道内生态环境用水要求的基础上,确定本流域可供河道外利用的本地地表水供水量,分析计算地表水耗损水量,合理确定地表水可分配水量。

(4) 按照公平公正兼顾效率、照顾现状考虑未来、全面统筹综合平衡的原则,根据水资源配置方案,按照流域内相关市级行政区地表水用水总量控制目标,考虑地下水开采对地表水的影响,分析流域内各市级行政区地表水用水量和耗损量,确定各市级行政水量分配份额;根据流域水资源管理和调度的要求,合理确定江河流域的主要控制断面,根据流域水量平衡及其转化关系,分析计算主要控制断面下泄水量要求。

(5)从区域间用水公平性、地表水耗损量与地表水可利用量之间的协调关系、河道内生态环境用水满足程度等方面分析检验江河流域水量分配方案的合理性[13-14]。

在分析过程中,需要兼顾协调3个方面:① 分配的水源,水量分配是分配的本地地表水源,统筹兼顾地下水资源、外调水等;② 要分清用水总量、水资源可利用量、可分配水量之间的关系,明确各行政区的水量分配份额及耗损水量;③ 在合理性分析中,平衡区域水资源开发利用水平、规划用水趋势以及生态用水等[15-17]。

2 研究区域概况

2.1 区域概况

建溪流域涉及福建省南平市的武夷山市、建阳区、浦城县、松溪县、政和县、建瓯市、顺昌县、延平区和浙江省的龙泉市、庆元县,域内水系除少部分发源于浙江省外,大部分在南平市境内发育。流域总面积为16 453.8 km2,其中福建省境内流域面积15 326 km2,占比93.1%,浙江省境内流域面积1 127.8 km2,占比6.9%。图1为建溪流域水量分配范围。

建溪流域经济发展水平相对滞后,流域水资源丰富,水资源开发利用程度较低,水生态及水环境状况总体较好。通过制定水量分配方案,合理分水,强化监督,处理好水资源开发利用与保护的关系,避免水资源过度开发利用,维护河道生态环境用水安全,对促进流域经济社会高质量发展具有重要意义。

2.2 水资源及其开发利用情况

建溪流域地处南方丰水地区,降水较丰沛,1956~2016年多年平均地表水资源量171.79亿m3,地下水资源量为45.10亿m3,均为山丘区地下水资源,水资源总量为171.79亿m3。流域内的部分县市涉及跨流域,其在建溪流域内的用水量需进行适当分解。为增加分解的合理性,不同行业用水按不同比例进行分解,其中农业用水根据跨流域县市在流域内所属乡镇近3 a农田灌溉面积占比进行分解,工业用水按照近3 a工业增加值占比进行分解,生活用水根据近3 a人口占比分解。2013年以来流域生活、生态用水量呈持续增长,农业用水和工业用水基本稳定,总用水量总体保持稳定。流域人均用水量、万元GDP用水量和万元工业增加值用水量均呈现下降趋势。

流域的水资源禀赋较好,但在水资源开发利用上还存在一些问题,包括流域用水水平需进一步提升,水资源调控能力有待加强,水生态保护需进一步深化,水资源管理水平有待提高等。

3 水量分配方案制定

3.1 水资源配置分析

3.1.1 用水总量控制指标分解

丽水市和南平市下达的2030年用水总量控制指标分解到县区,部分跨流域的县市行政区用水总量控制指标需进行分解。

在综合考虑建溪流域各县区面积、人口、工业增加值、灌溉面积等因素基础上,对现状年水资源开发利用成果进行分解,为确保用水总量控制指标分解的合理性,以现状用水量分解为基础,按照各县区建溪流域范围内近年现状用水量占各行政区现状总用水量比例进行用水总量控制指标分解。

根据浙江省、福建省用水总量控制指标分解成果,建溪流域2030年用水总量控制指标为17.51亿m3,其中浙江省、福建省分别为0.70亿m3和16.81亿m3,见表1。

3.1.2 规划水平年用水需求

3.1.2.1 供需分析

以流域内现状用水为基础,坚持节水优先,根据流域范围内现状用水趋势,以及规划水平年产业布局、人口分布、经济发展趋势、农田灌溉面积等预测成果,采用定额法、趋势法等开展2030水平年需水预测及供需分析。经分析,建溪流域2030年多年平均需水量15.34亿m3,仅在90%来水条件下,农业存在部分缺水,缺水量0.13亿m3(表2)。

3.1.2.2 预留水量

建溪流域发展态势良好,部分产业发展较难准确预测,且该区域水资源丰富、开发利用潜力大。考虑未来储备战略水源的需要,在水资源需求分析的基础上,规划水平年拟预留部分水量。以2030年预测供水量为基础,将2030年用水总量控制指标分配份额作为控制上限,确定浙江省建溪流域预留水量为619万m3,南平市建溪流域预留水量为2.11亿m3。各省的预留水量视本省用水总量控制指标调整而调整,预留水量由省级水行政主管部门统一管理,启用预留水量需要有明确的供水对象,并开展详细的需求分析论证。

3.2 地表水可分配水量

在合理确定主要控制断面生态流量指标及其目标值的基础上,控制建溪流域地表水资源可利用量和地表水用水总量控制指标,统筹考虑上游与下游、干流与支流、河道内与河道外用水、用水与消耗等关系,合理确定建溪流域地表水可分配水量及允许耗损总量。

根据建溪流域水文监测站点、水利工程的分布情况,以及流域水资源开发利用水量控制要求,确定建溪流域水量分配方案的主要控制断面为松溪省界断面(马蹄岙电站泄水口)和流域把口七里街断面。以松溪站控制的区域作为参证流域,考虑降雨和面积修正,采用水文比拟法,推算省界断面径流系列;采用Qp法等计算确定松溪省界断面的生态基流为2.5 m3/s,七里街断面的生态流量控制目标为64.8 m3/s。在此基础上,确定规划2030年建溪流域多年平均地表水可供水量和耗损水量分别为15.37亿m3和7.86亿m3。

3.3 水量分配方案

综合考虑建溪流域现状及未来用水需求、水资源时空分布特点等因素,统筹协调河道内与河道外用水,基于建溪流域地表水可分配水量,提出河道外水量分配方案(表3)。规划到2030年,建溪流域多年平均地表水分配水量为15.30亿m3,其中浙江省、福建省分别为0.64亿m3、14.67亿m3;建溪流域多年平均耗损水量为7.78亿m3,其中浙江省、福建省分别为0.32亿m3、7.46亿m3;预留水量2.17亿m3,其中浙江省、福建省分別为0.06亿m3、2.11亿m3。

根據流域水资源管理和调度的要求,在复核确定的水资源配置成果基础上,按照流域水量平衡关系,确定控制代表站的下泄水量控制指标,其中省界断面的多年平均年下泄水量为8.39亿m3,七里街断面的多年平均年下泄水量为148.32亿m3。

3.4 合理性分析

(1) 从水资源开发利用程度分析,建溪流域2030年地表水开发利用率为8.9%,相应地表水资源利用消耗率约为4.5%。总体来看,规划水平年流域地表水水资源开发利用程度依旧保持在较低水平,当地地表水耗损总量远小于可利用量,水资源开发利用程度能够控制在合理的范围之内。

(2) 从分配指标合理性方面分析,浙江省较现状用水量略有增加,福建省较现状略有降低,考虑到庆元县将建溪流域作为未来经济发展的主要区域,人口、工业将向流域聚集,浙江建溪流域工业、生活用水量适当增长是合理的。南平市用水需求变化趋势与其经济社会稳步发展、人民生活水平逐步提高,并大力促进全面节约用水的措施基本吻合。

(3) 从水资源开发利用水平方面分析,2030年建溪流域人均综合用水量554 m3/人;万元GDP用水量67 m3/万元;万元工业增加值用水量 45 m3/万元;农田灌溉亩均用水量504 m3/亩。对比流域现状用水水平,各项用水指标均有明显的下降,用水水平提升明显。对比《规划和建设项目节水评价技术要求》中东南区现状节水评价指标,万元工业增加值用水量低于东南区近5 a平均水平。

(4) 从生态流量满足程度方面分析,建溪流域河湖水资源丰富,水资源开发利用程度低,基本保持自然状态。流域内绝大部分江河、湖泊和水库承担着农业灌溉、城乡供水和防洪保安的作用,同时还兼具航运、发电、旅游、养殖等诸多功能。根据确定的生态基流成果按日评价1959~2016年系列控制断面生态基流满足程度,其中松溪浙闽省界(马蹄岙电站泄水口)断面生态基流满足程度为96.3%,七里街断面生态基流满足程度为100.0%。

4 结论与建议

(1) 建溪流域水量分配以各省区用水总量控制指标为约束,在考虑流域经济社会发展情况及现状用水情况下,通过水资源供需平衡调算,提出流域内各省区河道外水量分配方案,并探索提出了各省区预留水量及相关管理要求,从合理性分析来看,分配的水量符合区域发展的要求。

(2) 水量分配批复后的重要工作为落实好方案。落实水量分配要突出“三段”:① 调度手段。分配的水量需要通过相关工程的调度控制来实现,工程的调度对流域进出水量、下泄水量等的影响较大,水利部颁布的《水资源调度管理办法》也进一步明确了流域和重大调水工程应当编制年度调度计划,根据需要编制水资源调度方案,这是下一步保障水量分配实施的重要支撑;② 监测手段。水量分配的落实需要实测数据的支撑,实际的用水量是否超过分配的量,生态流量(水位)是否能够满足目标的要求,这都依赖实时监测的数据,需要进一步完善监测手段,提高水资源的数字化、智能化管理水平;③ 制度手段。完善的工作机制对推动工作的开展具有良好的促进作用,探索提出流域区域联动、自上而下的一整套水量分配落实、监督、管理、考核配套制度及相应的工作机制,构建流域水量分配方案落实配套制度体系,将水量分配的落实进一步制度化、规范化。

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(编辑:江 文)

Research on water allocation schemes of river basin:a case of Jianxi Basin

CAO Juping,ZHOU Hongwei,YAO Jun

(Water Conservancy Development Research Center,Taihu Basin Authority,Shanghai 200434,China)

Abstract: In order to implement the strictest water resource management system,strengthen the rigid constraints of water resources,promote the rational allocation of water resources in river basins,and achieve the sustainable utilization of water resources,a general method for formulating water allocation plans in river basins and key elements that need to be focused on were proposed.Using the total water use control targets of each province and region as constraints,the development process of water allocation in the Jianxi Basin was analysed in detail.Taking into account the economic and social development of the basin and the current water use relationship,through water resource supply and demand balance adjustment,a water allocation plan outside the river channel for each province and region in the Jianxi Basin had been proposed,and the reserved water volume and related management requirements for each province and region within the basin had been explored and proposed.On this basis,three principles of open,fair and just should be followed in formulating water allocation plans and three means of dispatching means,monitoring means,institutional means should be practiced in implementing water allocation had been summarized and proposed,providing a reference for promoting water resource conservation and rational allocation in the basin and meeting the requirements of water resource management in the new era.

Key words: water allocation; total water usage; ecological flow; rigid constraints on water resources; Jianxi Basin

收稿日期:2023-10-19

作者簡介:曹菊萍,女,高级工程师,硕士,主要从事水资源管理与保护方面研究工作。E-mail:50370657@qq.com