黃河流域水資源供需新態(tài)勢與對(duì)策

彭少明，鄭小康，嚴(yán)登明，尚文繡

（1.黃河勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，450003，鄭州；2.水利部黃河流域水治理與水安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（籌），450003，鄭州；3.鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，450001，鄭州）

2019 年9 月18 日習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上強(qiáng)調(diào)，黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展是重大國家戰(zhàn)略，保護(hù)黃河是事關(guān)中華民族偉大復(fù)興和永續(xù)發(fā)展的千秋大計(jì)，發(fā)出“讓黃河成為造福人民的幸福河”偉大號(hào)召。 黃河流域在我國戰(zhàn)略格局中地位突出，推動(dòng)生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展事關(guān)我國能源安全、生態(tài)安全、國家安全大局，對(duì)實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興具有重要意義。

黃河水資源總量不到長江的7%，人均占有量僅為全國平均水平的27%，屬資源性缺水地區(qū)。黃河又是世界上泥沙最多的河流，有限的水資源還必須承擔(dān)一般清水河流所沒有的輸沙任務(wù)，使可用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的水量進(jìn)一步減少。 近年，受全球氣候、下墊面變化等的影響，黃河流域水資源量持續(xù)減少，不斷擴(kuò)大的供水范圍和持續(xù)增長的供水要求，使水少沙多的黃河難以承受，開發(fā)利用長期超過其承載能力。隨著國家西部大開發(fā)、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展等國家戰(zhàn)略的實(shí)施， 水資源需求還將進(jìn)一步增長， 保障供水安全面臨新的嚴(yán)峻考驗(yàn)， 科學(xué)研判未來黃河流域水資源供需態(tài)勢， 制訂科學(xué)合理的水資源調(diào)配和管理措施，對(duì)支撐新階段流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展具有重大意義。

一、水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

1.流域供用水量變化

自20 世紀(jì)50 年代以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展， 黃河供水量不斷增加。1950 年黃河流域供水量約120 億m3，主要為農(nóng)業(yè)用水；1980 年黃河流域用水達(dá)到446 億m3。 近30 年來黃河年均供水總量500.47 億m3，其中地表水供水量375.54 億m3， 占總供水量的75%， 地下水供水量124.93 億m3，占總供水量的25%。 由于受黃河水資源可供水量“天花板”制約，近20 年來黃河流域用水量基本沒有增加。

近30 年黃河流域農(nóng)業(yè)平均用水量385.46 億m3，占總用水量的77.1%，工業(yè)和生活多年平均用水量為64.88 億m3和50.13 億m3，分別占總用水量的13.0%和9.9%。 從近30 年用水結(jié)構(gòu)演變來看，農(nóng)業(yè)用水占比呈現(xiàn)明顯下降趨勢，從1989 年的84.3%下降至2019 年的70.4%左右；工業(yè)用水占比呈微增加趨勢，從1989 年的10.4%增加至2003 年的最高值15.5%，之后稍有減少；生活用水占比則呈現(xiàn)穩(wěn)步增加趨勢， 從1988年的5.4%穩(wěn)步增加至2019 年的18.7%。

2.水資源開發(fā)利用率持續(xù)上升

隨著黃河流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用水量增加，加上降水偏少等原因引起的資源量減少，黃河入海水量大幅度減少，河流生態(tài)環(huán)境用水被擠占。 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 近20 年來流域地表水資源開發(fā)利用率呈持續(xù)上升趨勢，2001—2019 年黃河流域多年平均地表水供水量376.30 億m3， 年均入海水量159.82 億m3， 流域地表水資源開發(fā)利用率高達(dá)80%，遠(yuǎn)超一般河流40%的生態(tài)警戒線。 2001—2019 年平均地下水供水量127.89 億m3， 其中平原區(qū)淺層地下水開采量約100 億m3，占平原區(qū)地下水可開采量的92%，但地區(qū)分布不平衡；甘肅、寧夏、陜西共有25 個(gè)淺層地下水超采區(qū)，均為中、小型超采區(qū)。

3.水資源利用存在的問題

（1）水資源總量不足且時(shí)空分布不均

黃河流域大部分地區(qū)處于干旱、半干旱地區(qū)， 多年平均降水量446 mm，僅為長江流域的40%，流域水資源總量647 億m3，人均水資源量473m3，僅為全國平均水平的23%；屬極度缺水地區(qū)，還承擔(dān)著向流域外供水的任務(wù)。 同時(shí)黃河水資源具有年際變化大、年內(nèi)分配集中、連續(xù)枯水段長的特征，干流及主要支流汛期7—10 月徑流量占全年的60%以上，且汛期徑流量主要以洪水形式出現(xiàn)，中下游汛期徑流含沙量較大，利用難度大。

（2）水資源供需矛盾突出

黃河水資源無法滿足河道外用水需求，缺水問題嚴(yán)峻，有1 000 多萬畝（1 畝=1/15 hm2，下同）有效灌溉面積得不到灌溉、4 000 多萬畝農(nóng)田得不到充分灌溉， 由于灌溉水源不足，黃河流域糧食產(chǎn)量年均減少約300萬t，約占流域總產(chǎn)量的6.3%。上中游地區(qū)大量能源化工項(xiàng)目由于缺水而難以落地，直接影響國家能源安全。

（3）水資源開發(fā)利用超過承載能力

黃河干流生態(tài)流量偏低， 汾河、沁河、大黑河、大汶河等支流斷流嚴(yán)重、生態(tài)功能受損，淺層地下水年均超采達(dá)9.4 億m3。

二、黃河天然徑流量演變趨勢

1.黃河天然徑流量衰減嚴(yán)重

由于氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)下墊面的影響，黃河天然徑流量在近50年呈現(xiàn)持續(xù)減少趨勢。 第一次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)1919—1975 年黃河天然徑流量580.0 億m3（“八七”分水方案采用的徑流系列）， 第二次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)1956—2000 年黃河天然徑流量減少為534.8 億m3， 第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)1956—2016 年黃河天然徑流量 進(jìn) 一 步 減 少 為490.0 億m3， 與1919—1975 年系列相比減幅達(dá)16%。在空間分布上，黃河中游減少最為顯著。 黃河上游天然徑流量衰減8.9 億m3，占全河衰減量的9.9%；中游天然徑流量衰減68.2 億m3， 占全河衰減量的75.8%， 其中河口鎮(zhèn)—龍門區(qū)間是天然徑流量衰減最嚴(yán)重的區(qū)域，減少了39.0 億m3。黃河下游天然徑流量衰減12.9 億m3，占全河衰減量的14.3%。

2.下墊面變化是徑流量減少的主因

第一次、第二次和第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)黃河流域降水量分別為465.7 mm、445.8 mm 和451.9 mm，三次調(diào)查評(píng)價(jià)面積基本一致，降水量變化不大，黃河天然徑流量減少主要是下墊面變化所致。 20 世紀(jì)80 年代以來， 黃河中游地區(qū)由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)、雨水集蓄利用以及地下水開發(fā)利用等活動(dòng)，改變了下墊面條件，使得降水徑流關(guān)系發(fā)生明顯改變， 在同等降水條件下，河川徑流量比以前有所減少。

3.未來徑流量仍將進(jìn)一步減少

未來30～50 年，黃土高原水土保持工程的建設(shè)、 地下水的開發(fā)利用、能源開發(fā)、雨水利用等將進(jìn)一步改變流域下墊面條件，導(dǎo)致產(chǎn)匯流關(guān)系向產(chǎn)流不利的方向變化，即使在降水量不變的情況下，黃河天然徑流量仍將進(jìn)一步減少。 根據(jù)相關(guān)專家研究成果，未來黃河天然徑流量將進(jìn)一步減少到460 億m3左右甚至更少，黃河可供水量不足的問題更加突出，并成為制約黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國家戰(zhàn)略的關(guān)鍵瓶頸。

三、新發(fā)展戰(zhàn)略下流域水資源供需態(tài)勢

新發(fā)展戰(zhàn)略下，保障河湖健康生態(tài)水量的要求進(jìn)一步提升，流域國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源需求持續(xù)增長，流域水資源供需形勢面臨巨大挑戰(zhàn)。

1.生態(tài)優(yōu)先理念下黃河可供水量

黃河流域橫跨我國東中西部，是連接青藏高原、黃土高原、華北平原的生態(tài)廊道。 當(dāng)前由于河流生態(tài)水量不足、保證程度不高，造成濕地萎縮、水生境破壞，黃河生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性不高。 持續(xù)改善水生態(tài)環(huán)境狀況是當(dāng)前推進(jìn)黃河流域水利高質(zhì)量發(fā)展的基本前提。 按照統(tǒng)籌“生態(tài)優(yōu)先、留足生態(tài)水量”要求，考慮河道輸沙、塑槽以及維持河流生態(tài)流量等，黃河頭道拐斷面和利津斷面多年平均生態(tài)需水量分別為197 億m3和220 億m3，扣除河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水量則為可供水量。 黃河頭道拐斷面多年平均地表水可利用量（耗水量）為110 億m3，利津斷面多年平均地表水可利用量為270 億m3。 按照近10 年平均耗水系數(shù)折算， 地表水可供水量為330億m3，考慮退減地下水超采量與適度加大非常規(guī)水源利用力度，2035 年黃河流域可供水總量為475 億m3。

2.尚有一定節(jié)水潛力但總量不大

現(xiàn)狀年流域灌溉水利用系數(shù)0.56 與全國均值持平，畝均灌溉用水量344 m3低于全國均值，如果考慮有效降雨加上灌溉用水量等因素，黃河流域的畝均用水量僅比北京、天津和河北高，用水水平較為先進(jìn)。 萬元工業(yè)增加值用水量19.9 m3僅為全國均值的1/2、長江流域的1/5，煤電和煤化工項(xiàng)目用水指標(biāo)處于國際先進(jìn)水平。 按照2035 年黃河流域各行業(yè)用水效率均達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平設(shè)定節(jié)水目標(biāo)，同時(shí)考慮生態(tài)安全，維持灌區(qū)地下水水位不低于2.5 m， 以2019年為現(xiàn)狀年，分析黃河流域毛節(jié)水潛力約為25.36 億m3， 其中農(nóng)業(yè)灌溉毛節(jié)水潛力為21.25 億m3，占83.8%。

3.高質(zhì)量發(fā)展對(duì)流域水資源的需求將持續(xù)增長

黃河流域是我國重要經(jīng)濟(jì)地帶，目前黃河流域人均經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低于全國平均水平，新階段經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展將呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢： 一是流域內(nèi)蘭州—西寧地區(qū)、 寧夏沿黃經(jīng)濟(jì)區(qū)、關(guān)中—天水地區(qū)、呼包鄂榆地區(qū)、太原城市群、中原經(jīng)濟(jì)區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)具備較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和發(fā)展?jié)摿Γ欢堑V產(chǎn)、能源資源豐富，在全國占有重要地位，開發(fā)潛力巨大；三是黃河流域土地資源豐富，黃河上中游地區(qū)還有宜農(nóng)荒地約3 000 萬畝， 是我國重要的后備耕地，開發(fā)潛力很大。 預(yù)測2035 年 水 平， 按GDP 增 速2016—2035 年4.8%、 人口年均增長速率5.0‰、 工業(yè)增加值年均增長速率4.9%測算，在充分挖掘流域節(jié)水潛力的前提下，黃河流域內(nèi)多年平均需水量548.2 億m3。 考慮南水北調(diào)東中線通水后，置換黃河供水量20 億m3，流域外用水需求減少為80 億m3， 黃河流域總需水量628.2 億m3。

4.未來水資源供需矛盾加劇

隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，尤其是黃河流域能源化工基地發(fā)展，即使采用強(qiáng)化節(jié)水措施，2035 年水平流域河道外國民經(jīng)濟(jì)缺水153.2 億m3，枯水年份缺水超過200 億m3。 充分考慮“蘭—西”城市群、“幾”字彎都市圈人口聚集及產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，預(yù)測未來上中游省區(qū)缺水量將達(dá)109億m3，占流域總?cè)彼康?0%以上。

四、對(duì)策建議

把水資源作為最大剛性約束，堅(jiān)持節(jié)水優(yōu)先，全面實(shí)施深度節(jié)水控水行動(dòng)。 以維持河湖健康生態(tài)水量、保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的剛性合理用水需求為導(dǎo)向， 構(gòu)建總量控制、集約高效、配置科學(xué)、管控有力的水資源安全保障體系， 加快黃河水網(wǎng)構(gòu)建，強(qiáng)化干支流水量統(tǒng)一調(diào)度，全面提高流域水資源集約安全利用水平。

1.強(qiáng)化水資源作為最大剛性約束的水資源管理

全面落實(shí)以水而定、 量水而行，合理規(guī)劃人口、 城市和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，優(yōu)化土地利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與水資源承載能力相協(xié)調(diào)。 深入落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，強(qiáng)化黃河水資源統(tǒng)一監(jiān)測、監(jiān)控、監(jiān)管，盡快健全完善全覆蓋、全天候、全過程的黃河流域水資源監(jiān)測體系，實(shí)現(xiàn)流域機(jī)構(gòu)對(duì)黃河干支流重要控制斷面、規(guī)模以上地表水取退水口和地下水取水點(diǎn)在線監(jiān)測全覆蓋。

2.推進(jìn)全流域深度節(jié)水控水，提升水資源節(jié)約集約利用能力

以國家節(jié)水行動(dòng)方案為統(tǒng)領(lǐng)，把節(jié)水貫穿于生產(chǎn)生活的全領(lǐng)域、全過程、全方位，充分發(fā)揮用水定額的剛性約束和導(dǎo)向作用，圍繞農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城鎮(zhèn)等重點(diǎn)領(lǐng)域，全面實(shí)施農(nóng)業(yè)節(jié)水增效、工業(yè)節(jié)水減排、城鎮(zhèn)節(jié)水降損，挖掘水資源利用的全過程節(jié)水潛力，加大非常規(guī)水利用力度，推進(jìn)水資源高效利用。 完善節(jié)水制度建設(shè)，推動(dòng)將節(jié)水作為約束性指標(biāo)和目標(biāo)，完善用水價(jià)格形成機(jī)制，推進(jìn)用水權(quán)市場化交易和水資源稅改革。

3.優(yōu)化水資源配置格局，緩解流域水資源空間不均衡問題

按照“生態(tài)優(yōu)先、大穩(wěn)定、小調(diào)整”和應(yīng)分盡分原則，優(yōu)化調(diào)整“八七”分水方案，細(xì)化干支流水量分配，合理分配河道外生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水，把可用水量逐級(jí)分解到不同行政區(qū)域，明晰各區(qū)域用水權(quán)益。 全面落實(shí)以水而定、量水而行，合理規(guī)劃人口、城市和產(chǎn)業(yè)布局，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與水資源承載能力相協(xié)調(diào)，解決上中下游發(fā)展不平衡問題，實(shí)現(xiàn)流域高質(zhì)量發(fā)展。

4.加快構(gòu)建黃河水網(wǎng)，提高供水安全保障能力

加快推進(jìn)南水北調(diào)西線工程前期工作， 加快構(gòu)建黃河水網(wǎng)主骨架，做好“補(bǔ)綱”文章，跨流域調(diào)水自源頭進(jìn)入黃河，從根本上緩解黃河流域水資源短缺問題。 加快區(qū)域水資源配置工程建設(shè)，做好“張目”文章，提高流域水資源配置水平，解決守著黃河喝不上黃河水的問題。 推進(jìn)古賢、黑山峽、磧口等骨干水庫建設(shè)，做好“固結(jié)”文章，提升流域徑流調(diào)蓄能力。

5.強(qiáng)化干支流水量統(tǒng)一調(diào)度，保障河流生態(tài)流量

統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、河道內(nèi)生態(tài)用水需求，實(shí)施黃河干支流水資源統(tǒng)一管理，加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)警，建立流域和區(qū)域水量統(tǒng)一調(diào)度的協(xié)調(diào)機(jī)制。 科學(xué)確定月、旬水量調(diào)度方案和年度黃河干、支流用水量控制指標(biāo)。 依據(jù)河情、水情，“一河一策”實(shí)行差別化管理，推進(jìn)渭河、汾河、湟水、洮河、伊洛河、沁河、 大汶河等主要黃河支流水量調(diào)度，保障河道基本生態(tài)流量，維持河流基本功能。 ■