基于紅線約束的沂河、沭河水量分配方案

詹同濤梅梅楊朝暉劉琦

基于紅線約束的沂河、沭河水量分配方案

詹同濤1梅梅1楊朝暉2劉琦1

一、沂河、沭河水系概況

1.基本情況

沂河、沭河均為淮河流域沂沭泗河水系的重要支流，流經(jīng)山東、江蘇兩省，其中沂河河道全長(zhǎng)333km，流域面積11820km2，多年平均年水資源總量39.10億km2，其中地表水資源量30.92億m3；沭河河道全長(zhǎng)300km，流域面積6400 km2，多年平均年水資源總量22.84億km2，其中地表水資源量18.19億km2。沂河、沭河水系具有水資源總量不足、人均占有水資源量少，降雨時(shí)空分布不均、旱澇頻發(fā)，洪水資源豐富、有一定的開(kāi)發(fā)利用潛力等特點(diǎn)。

2.存在問(wèn)題

（1）水資源時(shí)空分布不均，開(kāi)發(fā)利用難度大

沂沭河地區(qū)年降雨量、徑流量主要集中在汛期，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，沂河、沭河多年平均徑流量的82%左右發(fā)生在汛期6～9月。沂河、沭河水系大中型水庫(kù)興利庫(kù)容約18.67億m3，約占沂河、沭河水系多年平均天然徑流量的38%。徑流時(shí)空分布上的不均，常常造成汛期來(lái)水大于需求，加上現(xiàn)有水資源開(kāi)發(fā)利用工程調(diào)節(jié)能力有限，形成大量棄水，非汛期徑流量偏少，不能滿足用戶的用水需求，為沂河、沭河的開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)較大困難。

（2）缺水與浪費(fèi)現(xiàn)象并存

淮河區(qū)多年平均人均水資源量為457m3，沂沭河區(qū)為413m3，低于國(guó)際公認(rèn)的人均水資源量不足1000m3的嚴(yán)重缺水警戒線。在干旱年份，該地區(qū)供需矛盾尤為突出。同時(shí)，該地區(qū)用水浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，表現(xiàn)在節(jié)水意識(shí)缺乏、供水設(shè)備陳舊、用水效率低；居民生活用水多數(shù)沒(méi)用節(jié)水器具，跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重。提高水資源利用效率，減少水資源浪費(fèi)是目前沂沭河地區(qū)需解決的水資源問(wèn)題之一。

（3）水污染嚴(yán)重

沂河2007～2014年符合Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)的站次占當(dāng)年總監(jiān)測(cè)站次的比例分別為29.6%、59.2%、58.1%、60.5%和61.9%，Ⅴ類及超Ⅴ類水的比例分別為33.7%、26.3%、9.1%、31.6%和7.8%；沭河2007～2014年符合Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)的比例分別為10.5%、57.2%、11.4%、35.1%和37.6%，Ⅴ類及超Ⅴ類水的比例分別為63.3%、34.1%、68.6%、47.3%和46.2%。沂沭河水系水污染主要來(lái)自三個(gè)方面，首要是工業(yè)廢水，約占全流域污染負(fù)荷的半數(shù)以上，其次是生活污水，再次是面源污染。

二、區(qū)域水資源配置方法

依據(jù)水量平衡原理，按照沂沭河水系范圍及水資源分區(qū)、計(jì)算單元，建立水資源配置系統(tǒng)情景共享配置模型，以1956～2000年來(lái)水系列和各規(guī)劃水平年經(jīng)濟(jì)社會(huì)需求、河道內(nèi)生態(tài)需求為基礎(chǔ)，逐月進(jìn)行長(zhǎng)系列調(diào)算。

首先，建立基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容包括水資源量系列，淺層地下水可開(kāi)采量，跨流域調(diào)水工程的調(diào)水量，通過(guò)科學(xué)預(yù)測(cè)流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活、生產(chǎn)及生態(tài)與環(huán)境的需水量，流域現(xiàn)有工程及規(guī)劃工程（蓄水）供水能力，以及水源、工程與用戶需求間的拓?fù)潢P(guān)系等，同時(shí)根據(jù)流域資源與工程條件等分析建立水源—工程—用戶—排水關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖。

其次，利用建立的水資源配置系統(tǒng)模型，將流域不同發(fā)展模式下需水預(yù)測(cè)成果與不同工程措施條件組合，以月為基本調(diào)節(jié)計(jì)算時(shí)段，以主要河流重要控制站點(diǎn)為控制節(jié)點(diǎn)，在水源與用戶之間建立單水源單用戶、單水源多用戶、多水源單用戶供需關(guān)系，進(jìn)行流域不同方案水資源供需分析1956～2000年長(zhǎng)系列調(diào)節(jié)計(jì)算。

第三，按照最嚴(yán)格水資源管理制度要求，結(jié)合淮河流域及山東半島水資源綜合規(guī)劃、淮河流域防洪規(guī)劃和淮河流域水資源開(kāi)發(fā)利用“十三五”規(guī)劃等有關(guān)流域規(guī)劃，以流域水資源承載能力、主要控制節(jié)點(diǎn)下泄水量、區(qū)域缺水狀況為約束，進(jìn)行沂河、沭河水資源配置。

三、紅線條件下的沂河、沭河水量分配方案

1.國(guó)務(wù)院批復(fù)的用水總量控制指標(biāo)

根據(jù)《全國(guó)水資源綜合規(guī)劃（2010～2030年）》，到2030年全國(guó)配置的各類水源供水總量為7113億m3，按照《國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》（國(guó)發(fā)〔2012〕3號(hào)）確定用水總量控制紅線要求，到2030年全國(guó)用水總量要控制到7000億m3，其中山東省301.8億m3，江蘇省527.7億m3。

2.淮河區(qū)用水總量控制指標(biāo)

根據(jù)《淮河流域及山東半島水資源綜合規(guī)劃》，到2030年淮河區(qū)配置的各類水源供水量為753.8億m3，按照全國(guó)確定的用水總量控制目標(biāo)要求，到2030年淮河區(qū)用水總量控制在742.0億m3，其中當(dāng)?shù)氐乇硭┧靠刂圃?79.3億m3。

3.沂河、沭河用水總量控制指標(biāo)

以《淮河流域及山東半島水資源綜合規(guī)劃》成果為基礎(chǔ)，根據(jù)最嚴(yán)格水資源管理制度用水總量控制指標(biāo)制定實(shí)施方案，按照全國(guó)用水總量控制目標(biāo)分解到淮河區(qū)的用水總量控制指標(biāo)及淮河區(qū)分解落實(shí)到各省級(jí)行政區(qū)的用水總量控制指標(biāo)，結(jié)合“淮河流域及山東半島水中長(zhǎng)期供求規(guī)劃”水資源調(diào)配方案成果，制定沂河、沭河用水總量控制指標(biāo)。2030水平年沂河用水總量控制指標(biāo)為23.78億m3，其中地表水控制量19.65億m3，相應(yīng)耗損量16.05億m3；沭河用水總量控制指標(biāo)為13.58億m3，其中地表水控制量11.54億m3，相

應(yīng)耗損量9.34億m3。

4.沂河、沭河水量分配方案

（1）水量分配方案

在紅線約束條件下，確定的沂河、沭河地表水可分配水量分別為19.66億m3、11.54億m3，按照區(qū)域水資源承載能力及水資源配置方案，確定沂河、沭河水量分配方案。沂河、沭河水量分配方案詳見(jiàn)表1。

表1 沂河、沭河水量分配方案表單位：億m3

（2）主要控制斷面下泄水量控制指標(biāo)

按照全國(guó)江河流域水量分配方案制訂技術(shù)大綱，以淮河流域及山東半島水資源綜合規(guī)劃成果為基礎(chǔ)，結(jié)合控制斷面以上天然來(lái)水情況，制訂各主要控制斷面下泄水量控制指標(biāo)。為保障重要河流水資源質(zhì)量，按照水功能區(qū)水質(zhì)和河道內(nèi)最小生態(tài)用水要求，參照《全國(guó)重要江河湖泊水功能區(qū)劃》及《淮河流域綜合規(guī)劃（2012～2030年）》成果，制訂沂河、沭河主要控制斷面最小生態(tài)流量。沂河、沭河主要控制斷面最小生態(tài)流量詳見(jiàn)表2。

表2 沂河、沭河主要斷面下泄水量及最小生態(tài)下泄流量控制指標(biāo)表

四、沂河、沭河水量分配方案合理性分析

1.區(qū)域平衡性分析

（1）人均用水量

山東和江蘇兩省由于現(xiàn)狀用水水平的差異，山東現(xiàn)狀用水缺口較大，江蘇現(xiàn)狀基本不缺水，相應(yīng)的人均用水量的增幅，山東較大，江蘇僅少量增長(zhǎng)，符合兩省的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同的需水情況。因此，從人均用水量的變化來(lái)看，規(guī)劃水平年沂河、沭河水量分配在流域內(nèi)的區(qū)域分布上是合理的。

（2）單位GDP用水量

山東和江蘇兩省的單位GDP用水量的下降幅度的差異不大，江蘇下降幅度大于山東，與兩省的現(xiàn)狀用水水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的差異相符，因此，從單位GDP用水量的變化來(lái)看，規(guī)劃水平年沂河、沭河水量分配在流域內(nèi)的區(qū)域分布上是合理的。

表3 沂河、沭河水量分配區(qū)域平衡性分析表

表4 沂河、沭河水量份額匹配性指標(biāo)表

對(duì)比分析沂河、沭河山東和江蘇兩省及沂沭泗水系和淮河流域規(guī)劃水平年

與水有關(guān)的水資源利用水平指標(biāo)可知，與沂沭泗水系和淮河流域相比，對(duì)本次確定的水量分配方案，沂河、沭河山東和江蘇兩省的水資源利用水平基本能控制在較為合理的范圍內(nèi)。

2.水量份額匹配性分析

從地表水資源量、人口、耕地面積、GDP的分布來(lái)看，山東省所占的比重基本在80%以上，地表水現(xiàn)狀的用水比重相對(duì)較低，但也均在50%以上，主要由于江蘇省位于下游，地表水用水條件較好，當(dāng)?shù)氐乇硭盟壤鄬?duì)偏大，隨著規(guī)劃年山東省的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及地表水用水量的增加，江蘇省的當(dāng)?shù)氐乇硭帽壤龝?huì)有所下降。因此，綜合考慮沂河、沭河山東、江蘇兩省現(xiàn)狀年主要指標(biāo)分布及未來(lái)的發(fā)展，本次確定的水量分配方案水量份額匹配性是較為合理的。

五、結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要介紹了沂河、沭河流域概況，分析了現(xiàn)狀水資源開(kāi)發(fā)利用存在的問(wèn)題，結(jié)合水資源情景配置模型優(yōu)化的區(qū)域水資源配置方案，提出了“三條紅線”約束條件下的沂河、沭河水量分配方案，對(duì)于規(guī)范沂河、沭河水系水事活動(dòng)，促進(jìn)區(qū)域水資源可持續(xù)利用，保護(hù)水生態(tài)環(huán)境，具有重要意義，同時(shí)也可為流域及區(qū)域加強(qiáng)取水許可審批、水量調(diào)度等水資源管理提供基礎(chǔ)性支撐■

（作者單位：1.中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司2300912.水利部淮河水利委員會(huì)233001）