1998—2017年淮河流域水資源變化趨勢分析

劉曉林　洪磊　馮棣

摘要 為改善淮河流域水資源狀況，流域已經(jīng)實(shí)施最嚴(yán)格的水資源管理制度多年。為明確實(shí)施管理制度前后淮河流域用水量、用水結(jié)構(gòu)以及水質(zhì)變化狀況，總結(jié)了近20年淮河流域水資源量、供水量、用水量以及河流水質(zhì)的變化趨勢。結(jié)果表明，該流域年人均水資源量近20年均值僅為581.5 m3，水資源十分匱乏;該區(qū)域洪澇災(zāi)害多發(fā)，嚴(yán)重影響到水資源量的穩(wěn)定性，但得利于跨區(qū)域調(diào)水，供水量得到一定程度保障;用水量表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)>工業(yè)>生活>生態(tài)，其中農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水量較為穩(wěn)定，生活用水量不斷提高，生態(tài)用水量快速增長;2012年開始實(shí)施管理制度后，Ⅰ～Ⅲ類水的占比大幅增加，Ⅴ～劣Ⅴ類水質(zhì)占比大幅降低。綜上，開始實(shí)施最嚴(yán)格的水資源管理制度后，淮河流域農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水量得到控制，生活和生態(tài)用水量有所增加，河流水質(zhì)顯著改善。

關(guān)鍵詞 淮河流域;降雨量;供水量;用水量;水質(zhì)

中圖分類號(hào) TV21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2020）13-0207-04

Abstract To improve the water resources situation， the strictest water resources management system （SWRMS） has been implemented for many years in Huaihe Basin. In order to clarify the changes of water consumption， water use composition and water quality in the Huaihe Basin before and after the implementation of SWRMS， this study summarized the changes of water resources， water supply， water consumption and water quality in the Huaihe Basin in the past 20 years. The results showed that the annual per capita water resource was only 581.5 m3， and water resources were very scarce. Floods and waterlogging were frequent in Huaihe Basin， which had seriously affected the stability of water resources. Fortunately， due to interregional water transferred， the water supply was guaranteed to a certain extent. Water consumption was shown as agriculture > industry >domestic > ecology， of which agricultural and industrial water consumption were relatively stable， domestic water consumption increased continuously， and ecological water consumption increased rapidly. Since the implementation of SWRMS from 2012， the proportion of class I - Ⅲ water has increased significantly and the proportion of class Ⅴ-worse than class Ⅴ water quality has decreased significantly. In a word， after the implementation of SWRMS， the agricultural and industrial water consumption in the Huaihe Basin has been controlled， the domestic and ecological water consumption increased， and water quality has improved significantly.

Key words Huaihe Basin;Precipitation;Water supply;Water consumption;Water quality

中國正面臨嚴(yán)峻的水資源問題，為改善水資源狀況，淮河流域已經(jīng)實(shí)施最嚴(yán)格的水資源管理制度多年，并且在不斷完善制度體系[1-3]。此外，關(guān)于淮河流域水資源狀況的研究也在不斷開展。趙丹等[4]分析了淮河流域1959—2016年的降水特征，發(fā)現(xiàn)流域內(nèi)降水南北差異顯著，由西北向東南遞增，且細(xì)述了不同級(jí)別降水的時(shí)空分布特征。潘扎榮等[5]利用1956—2008年實(shí)測徑流資料分析了淮河流域徑流時(shí)空變化特征，發(fā)現(xiàn)除上游區(qū)徑流表現(xiàn)出不顯著的上升趨勢外，大部分地區(qū)呈現(xiàn)下降趨勢。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果顯示，淮河流域水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)較高，且呈緩慢增長趨勢[6]。用水量方面，陳新穎等[7]認(rèn)為總水量的變化受農(nóng)業(yè)用水比例變化的影響程度較大。水質(zhì)狀況方面，楊琴等[8]研究發(fā)現(xiàn)淮河流域（河南段）2009—2017年水質(zhì)有所改善，但部分地區(qū)水污染問題仍比較嚴(yán)重，污染物主要來源于工業(yè)廢水、市政污水及農(nóng)業(yè)灌溉排水。此外，每年的《淮河片水資源公報(bào)》都對(duì)流域水資源狀況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。綜上可見，關(guān)于淮河流域的水資源量、用水量和水質(zhì)方面的研究和報(bào)道較為豐富，然而關(guān)于執(zhí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度前后淮河流域用水量、用水結(jié)構(gòu)以及水質(zhì)變化的報(bào)道鮮見。為此，筆者擬開展相關(guān)研究，總結(jié)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)趨勢，以期為流域水資源管理提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

淮河流域是我國七大流域之一，包括安徽、湖北、河南、山東、江蘇5省40個(gè)地（市），181個(gè)縣（市），面積為27萬km2，總?cè)丝跒?.65億，平均人口密度高達(dá)611人/km2，是我國大江大河流域人口密度最大的[9-10]。該流域是我國南北氣候過渡帶，人均水資源占有量低，屬水資源短缺地區(qū)，但因介于長江和黃河兩流域之間，有著引外水補(bǔ)源的有利條件。此外，該流域存在著水環(huán)境惡化問題，不僅進(jìn)一步加劇了水資源短缺矛盾，還嚴(yán)重威脅到居民的飲水安全和健康[11]。

1.2 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)主要來源于1998—2017年《淮河片水資源公報(bào)》，包括淮河流域近20年降雨量、地表水資源量、地下水資源量、地下與地表水資源不重復(fù)量、水資源總量、供水量、用水量及河流水質(zhì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 近20年淮河流域水資源量變化

如圖1所示，淮河流域1998—2017年降雨量呈降低趨勢，近20年平均降雨量為855.6 mm，與多年（1959—2016年）均值840 mm[6]相比有所增加，但降雨量較大值（如1998、2000、2003、2005和2007年）均發(fā)生洪水，降雨被急排，利用率很低。該流域年人均水資源量近20年均值僅為581.5 m3，約占同期全國平均水平的28%，可見淮河流域人均水資源量已經(jīng)處于十分匱乏的水平，水資源量不足是該流域發(fā)展的主要制約因素之一。

表1給出了淮河流域1998—2017年的水資源量，可以看出，近20年淮河流域地表水資源量、水資源總量的年際波動(dòng)很大，最大值較最小值分別多420.3%和259.8%;相比之下，地下水資源量和地下與地表水資源不重復(fù)量變動(dòng)較小，最大值較最小值分別多110.2%和57.8%。此外，與地下水資源相比，地表水資源量相對(duì)豐富。結(jié)合表1中的備注可以看出該區(qū)域洪澇災(zāi)害多發(fā)，嚴(yán)重影響到水資源量的穩(wěn)定性。

2.2 1998—2017年淮河流域供用水量變化

淮河流域近20年供水量和用水量情況如表2和圖2所示，可以看出，地表水供水量由地表凈水和跨區(qū)域調(diào)水兩部分組成，其在洪水發(fā)生年份較低，其余年份基本穩(wěn)定，這主要得益于跨區(qū)域調(diào)水對(duì)流域供水提供的保障（圖2a）。地下水供水量在年際間存在小幅波動(dòng)，且從2012年后通過控制地下水開采，其供水量出現(xiàn)下降趨勢。其他水源是指污水處理再利用量和集雨工程供水量，隨著政府對(duì)污水處理再利用和集雨工程的重視和加大投入，這部分水源的供水量迅猛上升，在提高供水保障率方面起到了積極作用。在各項(xiàng)供水量中，地表水占比最大，其次是地下水，其他水源供水量占比很小。

從近20年用水量（表2）來看，農(nóng)業(yè)用水量最大，其余各項(xiàng)用水量表現(xiàn)為工業(yè)>生活>生態(tài)。年際間，農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水量略有波動(dòng)，但整體較為穩(wěn)定;生活用水量在1998—2002年間波動(dòng)較大，從2003年開始逐年小幅增長，與1998年相比，2017年生活用水量增加了43.1%;生態(tài)用水量統(tǒng)計(jì)是從2002年開始的，在2012年之前整體表現(xiàn)為上升趨勢，2013和2014年連續(xù)2年降低后，從2015年開始快速回升，至2017年生態(tài)用水量達(dá)到了22.47億m3，占總用水量的3.6%。各項(xiàng)用水量占比也表現(xiàn)出相似的變化趨勢（圖2b）。此外，由圖2b還可以看出工業(yè)與生活用水量占比已經(jīng)十分接近，生活用水量有追上并超過工業(yè)用水量的趨勢。形成以上趨勢的主要原因是：首先，雖然流域內(nèi)灌溉農(nóng)田面積在增加，但是近年來國家對(duì)流域內(nèi)已老化的中小型灌溉水利工程進(jìn)行改造，并新建一批灌溉基礎(chǔ)設(shè)施，使全流域農(nóng)業(yè)灌溉渠系利用系數(shù)得到了提高，以及實(shí)行種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等措施，從2013年開始，已經(jīng)起到了非常顯著的節(jié)水效果，保證了農(nóng)業(yè)用水量不增加;其次，隨著人生生活水平的不斷提高，生活用水量不斷提高，同時(shí)一批供水保障工程的建成（例如安徽淮水北調(diào)工程），使生活用水量能得到保障;再次，在區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中淘汰了一批落后的“三高”污染企業(yè)，并且在企業(yè)生產(chǎn)工藝升級(jí)、用水效率提高的共同作用下，淮河流域工業(yè)用水量自2013年開始顯著降低;最后，隨著人們對(duì)良好生態(tài)環(huán)境需求的增長，以及對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，一些濕地得以恢復(fù)，森林、公園及綠化帶等構(gòu)成生態(tài)景觀的生態(tài)用水量快速增長。

2.3 1998—2017年淮河流域河流水質(zhì)變化

圖3給出了淮河流域1998—2017年全年期河水質(zhì)情況，可以看出，Ⅰ～Ⅲ類水的占比在1999年達(dá)到了最低值，為21.6%，其占比從2000年開始緩慢波動(dòng)上升，并于2013—2017年出現(xiàn)了大幅增長，至2017年占比已經(jīng)上升到56.4%;Ⅳ類水的占比表現(xiàn)為緩慢波動(dòng)上升趨勢，與1998年13.7%的占比相比，2017年已經(jīng)上升到25.7%;2003年之前淮河水質(zhì)極差，Ⅴ～劣Ⅴ類水質(zhì)占比一直處于較高水平，一度達(dá)到63.5%（1999年），但從2004年開始水質(zhì)向好，其占比逐漸降低，并且從2013年開始水質(zhì)改善加速，至2017年占比已經(jīng)下降到17.9%。綜上，自從2004年國務(wù)院在蚌埠召開淮河流域水污染防治現(xiàn)場會(huì)，并于2012年開始實(shí)施最嚴(yán)格的水資源管理制度后，淮河流域水質(zhì)顯著改善，水環(huán)境保護(hù)工作已取得十分可喜的成就。未來進(jìn)一步減少至徹底消除Ⅴ～劣Ⅴ類水，提升水質(zhì)將是淮河流域水環(huán)境保護(hù)工作的努力方向。

3 結(jié)論

（1）淮河流域水資源十分匱乏且洪澇災(zāi)害多發(fā)，嚴(yán)重影

響到水資源量的穩(wěn)定性，但得利于跨區(qū)域調(diào)水，供水量得到

一定程度保障。自實(shí)施最嚴(yán)格的水資源管理制度起，淮河流域農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水量得到控制，生活和生態(tài)用水量得到保障、有所增加，河流水質(zhì)顯著改善。

（2）為提高淮河流域水資源質(zhì)量，提出4點(diǎn)建議：加強(qiáng)雨、洪資源化利用;優(yōu)化用水結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水效率;合理控制生活用水量增長速度;強(qiáng)化點(diǎn)源和面源污染防控，提升流域水體質(zhì)量。

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