對(duì)石羊河流域水資源可持續(xù)利用的幾點(diǎn)思考

馬雁萍

（甘肅省水利廳石羊河流域管理局，733000，武威）

石羊河流域是我國內(nèi)陸河流域人口密度最大、人均GDP較高、人均水資源占有量最少的地區(qū)之一，水資源十分緊缺。20世紀(jì)70年代后期，隨著流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，流域水資源無序過度開發(fā)利用，區(qū)域生態(tài)環(huán)境一度急劇惡化。2007年國家全面實(shí)施石羊河流域重點(diǎn)治理規(guī)劃，通過石羊河流域治理工程及各種節(jié)水措施的實(shí)施，壓減了水資源利用量，下游民勤盆地綠洲區(qū)的過水量明顯增加，流域生態(tài)環(huán)境惡化趨勢得到有效遏制。

然而在經(jīng)濟(jì)社會(huì)迎來跨越式發(fā)展機(jī)遇期的當(dāng)下，石羊河流域水資源供求狀況也發(fā)生著深刻變化，如何平衡經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)與水資源需求間的矛盾，成為鞏固石羊河流域重點(diǎn)治理成果和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大課題。在分析石羊河流域區(qū)域水資源利用現(xiàn)狀、供需水及存在問題的基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃和生態(tài)安全的要求，對(duì)進(jìn)一步強(qiáng)化流域水資源管理與水資源科學(xué)高效利用提出幾點(diǎn)思考。

一、水資源現(xiàn)狀分析評(píng)價(jià)

1.水資源量

石羊河流域地表水資源量主要由八條主河流、小溝小河、淺山區(qū)水量三部分組成。經(jīng)分析計(jì)算，流域地表水資源量為15.519億m3。其中由水文站控制的八條主河流水資源量為14.455億 m3，占地表水資源量的93.1%；小溝小河無觀測資料，通過調(diào)查計(jì)算，這部分水資源量為0.481億m3，占地表水資源量的3.1%；通過等值線量算法計(jì)算的山前部分產(chǎn)流區(qū)水資源量為0.583億m3，占地表水資源數(shù)量的3.8%。通過對(duì)石羊河流域各盆地補(bǔ)給量、排泄量、蓄水變量逐年進(jìn)行計(jì)算，流域內(nèi)地下水資源量為10.59億m3，除去與地表水重復(fù)計(jì)算的部分，地下水資源量為2.65億m3。

綜合計(jì)算地表水與地下水，石羊河流域水資源總量為18.17億m3。此外，景電二期調(diào)水工程從2001年開始向民勤調(diào)水，多年平均調(diào)水量5 976.66萬m3；引硫濟(jì)金工程從2004年向金昌調(diào)水，多年平均調(diào)水量為2 980.83萬m3，合計(jì)外調(diào)水量8 975.48萬m3。

2.水環(huán)境質(zhì)量

隨著近年國家對(duì)水污染治理力度的加大，在人類活動(dòng)影響小的退耕還林地區(qū)，水質(zhì)基本不受影響或呈趨好態(tài)勢。九條嶺、黃羊河水庫、皇城水庫、西大河水庫等監(jiān)測站點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果表明這一變化過程。流域內(nèi)上游各支流地區(qū)地下水物理性狀良好，化學(xué)成分統(tǒng)一，礦化度不高，水質(zhì)總體良好。

在受人類活動(dòng)影響大且開發(fā)程度高的地方，水環(huán)境受到一定程度的影響，尤其水資源的重復(fù)利用，地表水與地下水的多次轉(zhuǎn)化，造成地下水重復(fù)污染。雜木寺水電站處于山區(qū)與川區(qū)的交界處，水資源開發(fā)利用程度較高，影響了水環(huán)境質(zhì)量，個(gè)別月份氨氮指標(biāo)超標(biāo)。下游的四壩橋一直是劣Ⅴ類水，蔡旗、紅崖山水庫、紅水河變化不大，在Ⅳ類或Ⅴ類水之間擺動(dòng)，圖1為四壩橋COD和氨氮2006—2015年10年的變化，說明了石羊河流域下游污染發(fā)展的過程。這也一定程度上表明，2007年實(shí)施石羊河流域綜合治理后，治理效果顯著，水環(huán)境質(zhì)量明顯改善，2010年后水質(zhì)變化基本趨于穩(wěn)定。

3.水利工程建設(shè)與供水情況

石羊河流域現(xiàn)有水庫21座。按水庫類型分，山丘區(qū)水庫14座，平原水庫7座；按工程任務(wù)分，防洪水庫2座，供水水庫2座，灌溉水庫17座。此外還有引調(diào)水工程2個(gè)，分別為引硫濟(jì)金工程和景電二期調(diào)水工程。2 000人以上及供水量大于200 m3/d的農(nóng)村供水工程共計(jì)100處，設(shè)計(jì)供水人口128.5萬人。規(guī)模以上（取水流量≥l m3/s）河湖取水口43處，取水流量346.3 m3/s。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年石羊河流域總供水量23.677億m3，其中地表水工程供水15.691億m3，占66.3%，地下水工程供水7.671億m3，占32.4%，其他水源供水0.315億m3，占1.3%。

圖1　2006—2015年四壩橋COD和氨氮變化過程

二、供需水預(yù)測分析

1.需水預(yù)測分析

石羊河流域各行業(yè)需水量通過對(duì)工業(yè)需水、農(nóng)村生活需水、農(nóng)業(yè)灌溉需水、城鎮(zhèn)生活需水及農(nóng)村牲畜需水五部分進(jìn)行分析得出。工業(yè)需水根據(jù)萬元產(chǎn)值用水定額指標(biāo)來確定，其需水量隨預(yù)測水平年呈逐年減少趨勢；農(nóng)村/城鎮(zhèn)生活需水由農(nóng)村/城鎮(zhèn)人口與農(nóng)村/城鎮(zhèn)人口生活用水定額確定；農(nóng)村牲畜需水由牲畜頭數(shù)與牲畜用水定額確定；農(nóng)業(yè)灌溉需水由灌溉面積與農(nóng)業(yè)用水定額確定。根據(jù)各縣區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和自然條件，考慮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整因素，確定農(nóng)田灌溉配水面積：永昌縣、民勤縣按人均2.5畝（1 畝=1/15 hm2，下同）配水，金川區(qū)、涼州區(qū)、古浪縣按人均2.0畝配水，山區(qū)灌溉面積按人均≤2.5畝核定引水量，農(nóng)場灌溉配水面積根據(jù)縣區(qū)調(diào)整情況同比例核減。

根據(jù)目標(biāo)決策模型預(yù)測，到2020年、2030年石羊河流域總需水量分別為 23.84 億 m3、23.63 億 m3，農(nóng)業(yè)灌溉用水量分別為 15.13 億 m3、14.80 億 m3，工業(yè)用水量為1.68億m3、1.66億m3，居民生活用水量為0.85億m3、0.95億m3。

2.來水預(yù)測分析

根據(jù)加法預(yù)報(bào)模型預(yù)測，2020年、2030年石羊河流域上游河道來水量分別為 13.95 億 m3、14.08 億 m3；2020年、2030年地下水允許開采量分別為 7.43 億 m3、7.85 億 m3；2020 年、2030年可通過外流域調(diào)水1.31億m3。為此，2020年、2030年石羊河流域可供水量分別為22.69億m3、23.24億m3。

3.供需水平衡分析

依據(jù)流域供水量與需水量分析結(jié)果，預(yù)測2020年流域總?cè)彼?.15億m3，其中武威市缺水1.97億m3，金昌市盈余 0.82 億 m3；2030 年流域總?cè)彼?.39億m3，其中武威市缺水1.18億m3，金昌市盈余0.79億m3。

三、對(duì)石羊河流域水資源管理的思考

伴隨流域經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，用水需求將不斷增加，用水矛盾依然嚴(yán)峻復(fù)雜。目前石羊河流域治理工作進(jìn)入新的階段，如何在流域管理人員少、管理手段落后、水資源有限的現(xiàn)實(shí)條件下，探尋科學(xué)高效合理的水資源管理模式，是石羊河流域面臨的重要課題。對(duì)進(jìn)一步提升管理手段，挖掘節(jié)水潛力，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，促進(jìn)流域人水和諧共生提出幾點(diǎn)思考。

1.當(dāng)前的水資源管理方式尚不能適應(yīng)新形勢下的管理需求

（1）節(jié)水管理能力與水資源保障要求不相適應(yīng)

資源型缺水仍是制約石羊河流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、鞏固生態(tài)治理成果的最大瓶頸，流域重點(diǎn)治理實(shí)施的干支渠改造、田間高效節(jié)水等措施極大地提高了水資源利用效率，但日益增長的用水需求對(duì)水資源保障能力提出了更嚴(yán)更高的要求，在暫不具備外流域調(diào)水條件的情況下，進(jìn)一步加強(qiáng)水資源管理、挖掘節(jié)水潛能是保障流域用水需要的唯一途徑。

（2）水資源監(jiān)控設(shè)施與實(shí)際管理需要不相適應(yīng)

地下水計(jì)量設(shè)施在計(jì)劃用水中發(fā)揮了較好的作用，但大部分為治理之初安裝，采用懸移式水表計(jì)量控水，技術(shù)落后，且由于運(yùn)行時(shí)間較長，受泥沙淤積影響，目前大部分無法正常運(yùn)行。流域遠(yuǎn)程監(jiān)控不足，信息化工程建設(shè)的機(jī)電井遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控僅1 704眼，占流域總量機(jī)井19 793眼的8%。此外水文氣象監(jiān)測站點(diǎn)較少，不能為流域水資源信息分析提供足夠支撐。

（3）監(jiān)測數(shù)據(jù)共享水平與大數(shù)據(jù)平臺(tái)分析要求不相適應(yīng)

流域各級(jí)水務(wù)、水文、國土、氣象、環(huán)保等部門已建成的水量、水位、水質(zhì)、雨情、旱情等監(jiān)測平臺(tái)各自為政，數(shù)據(jù)孤島化問題嚴(yán)重，統(tǒng)計(jì)口徑互不一致，造成信息資源浪費(fèi)，重復(fù)建設(shè)較多，“數(shù)據(jù)采集錄入、信息分析研判、三維監(jiān)控管理、移動(dòng)APP聯(lián)動(dòng)”四位一體信息化智能監(jiān)控平臺(tái)尚未建立。

（4）被動(dòng)的水行政執(zhí)法與最嚴(yán)格管理要求不相適應(yīng)

受人員編制限制，流域水行政執(zhí)法主要靠舉報(bào)、檢查進(jìn)行，手段單一，工作較被動(dòng)。當(dāng)前國內(nèi)成熟先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)技術(shù)沒有應(yīng)用到流域水資源管理中來，GPS定位、傳感技術(shù)、視頻監(jiān)控、無人機(jī)監(jiān)控等水行政執(zhí)法措施亟須實(shí)行，鑿井設(shè)備精準(zhǔn)定位、設(shè)備違法自動(dòng)預(yù)警、設(shè)備現(xiàn)場視頻監(jiān)視的管理系統(tǒng)亟須建立，以實(shí)現(xiàn)執(zhí)法的精細(xì)化、科學(xué)化、規(guī)范化。

（5）信息系統(tǒng)技術(shù)滯后與主流技術(shù)融合不相適應(yīng)

石羊河流域水資源調(diào)度管理信息系統(tǒng)是流域水資源信息化管理的基礎(chǔ)設(shè)施，但由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)較早，目前還存在資源無云化、業(yè)務(wù)零散化、分析不深入、展示不全面、運(yùn)維成本高等問題，亟待建立直觀、多樣、深度、專業(yè)的水資源管理信息平臺(tái)。

2.加強(qiáng)水資源管理的對(duì)策

（1）進(jìn)一步嚴(yán)格水資源統(tǒng)一調(diào)度，持續(xù)推進(jìn)流域生態(tài)文明建設(shè)

立足流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和水利改革實(shí)際，嚴(yán)守水資源水環(huán)境水生態(tài)紅線，以共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)為原則，加強(qiáng)水資源統(tǒng)一調(diào)度，確保蔡旗斷面約束性過水目標(biāo)持續(xù)實(shí)現(xiàn)；加大地下水管控力度，持續(xù)削減地下水開采量；積極開展河道整治，進(jìn)一步恢復(fù)河道生態(tài)健康；開展后續(xù)治理項(xiàng)目前期調(diào)研，推動(dòng)項(xiàng)目早日立項(xiàng)。

（2）實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度，維護(hù)流域良好水事秩序

修訂《石羊河流域水資源管理?xiàng)l例》，實(shí)施《石羊河流域2018—2030年水資源分配方案》，完善流域水法律法規(guī)體系。組織開展地表水量調(diào)度，持續(xù)優(yōu)化水資源配置，提高水資源利用效率。推進(jìn)計(jì)量設(shè)施升級(jí)改造，實(shí)施取水精準(zhǔn)計(jì)量和遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。

（3）創(chuàng)新改進(jìn)水行政執(zhí)法，形成“三監(jiān)控”聯(lián)動(dòng)執(zhí)法模式

建立源頭審批、監(jiān)控跟蹤、結(jié)果考核的執(zhí)法工作體系，拓展水行政執(zhí)法手段，實(shí)行GPS定位監(jiān)督、資源共享視頻監(jiān)視、重點(diǎn)區(qū)域無人機(jī)監(jiān)控的“三監(jiān)控”措施，強(qiáng)化執(zhí)法精準(zhǔn)和實(shí)時(shí)性，提升信息化管控能力，由粗放型執(zhí)法向精細(xì)化執(zhí)法轉(zhuǎn)變，逐步實(shí)現(xiàn)無死角、網(wǎng)格化、高效有序的管理。

（4）積極推進(jìn)智慧流域建設(shè)，提升水資源監(jiān)控能力

充分利用已建信息系統(tǒng)成果，整合各部門監(jiān)測數(shù)據(jù)、深度融合水資源業(yè)務(wù)，重構(gòu)軟件系統(tǒng)，搭建云應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水資源管理的云服務(wù)“同一平臺(tái)”、信息集成“同一數(shù)據(jù)庫”、直觀展示“同一張圖”、結(jié)果分析“同一應(yīng)用”的“四個(gè)同一”資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，全面提升水資源調(diào)配決策水平，以信息化推動(dòng)水資源管理規(guī)范化、調(diào)度精準(zhǔn)化、執(zhí)法高效化。

（5）持續(xù)開展科研攻關(guān)，推進(jìn)流域后續(xù)治理項(xiàng)目落實(shí)

針對(duì)流域水資源總量不足、生態(tài)治理成果鞏固后勁不足的實(shí)際，依托高等院校和科研院所，在后續(xù)治理新思路、水資源管理新模式、信息技術(shù)新應(yīng)用等方面開展課題研究，持續(xù)攻關(guān)地表水聯(lián)合調(diào)度能力薄弱、地下水流動(dòng)水情不明、外調(diào)水技術(shù)路線復(fù)雜等問題，為流域后續(xù)治理項(xiàng)目立項(xiàng)和水資源科學(xué)管理提供理論支持，爭取后續(xù)治理項(xiàng)目實(shí)施。

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