遼寧省水資源承載能力管控體系設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用

李帥瑩

( 遼寧省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110000)

遼寧水資源總量為341.79億m3，人均水資源量769m3，畝均533m3，都只相當(dāng)于全國人均的1/3，是我國北方嚴(yán)重缺水省份之一。水資源承載力成為水資源緊缺地區(qū)制約社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”因素。開展區(qū)域水資源承載能力管控體系設(shè)計(jì)，有利于因地制宜對水資源進(jìn)行高效保護(hù)和有效利用，協(xié)調(diào)水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的和諧發(fā)展。對區(qū)域不同水資源承載能力的科學(xué)評價(jià)，有利于制定具有可操作以及一定差別化的水資源高效調(diào)控措施。水資源承載能力的長期可持續(xù)發(fā)展需要制定相對應(yīng)的水資源管控措施。近些年來，國內(nèi)對于水資源承載能力評價(jià)已經(jīng)取得一定研究成果，但對于水資源承載能力管控措施以及體系研究還未得到較為深入的探討，為此本文基于遼寧省水資源承載能力的特點(diǎn)，從承載能力和承載負(fù)荷管控為2條主線，以水量、水質(zhì)、生態(tài)環(huán)境、水流4個維度為要素，并從經(jīng)濟(jì)社會和水資源管理方面進(jìn)行綜合分析，提出水資源承載能力管控體系。研究成果對于區(qū)域水資源持續(xù)利用及保護(hù)措施的強(qiáng)化和管理具有重要的指導(dǎo)意義。

1 水資源承載能力管控體系設(shè)計(jì)

1.1 管控主要目標(biāo)框架

提升水資源對區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的承載能力是水資源承載調(diào)控措施的本質(zhì)以及核心所在，保持區(qū)域水資源對社會經(jīng)濟(jì)承載能力的安全度和穩(wěn)定度，降低水資源承載能力安全風(fēng)險(xiǎn)，具體管控的體系如圖1所示。具體到管控當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)抓核心要素發(fā)力，涵蓋量、質(zhì)、生、流4個維度，沿著上述方向?qū)λY源承載的不同維度影響和管理要素進(jìn)行提取。一般而言其管控能力主要分為2類，第一類主要對天然狀態(tài)下的水資源承載容量進(jìn)行合理化分析并確定其對應(yīng)管控目標(biāo)以及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，另一類主要是通過提高其承載能力的途徑出發(fā)進(jìn)行分析。而對于承載負(fù)荷而言也有2個層面，第一層面主要針對如何合理對其承載負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確劃分，另一層面則是分析對水資源負(fù)荷的需求進(jìn)行經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的調(diào)整。

圖1 水資源承載能力管控框架示意圖

1.2 管控方案設(shè)置

遼寧省水資源承載能力超載的原因既包括天然資源稟賦框架下的資源數(shù)量短缺、時空分布不均等可控性比較弱的因素，也包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局、用水效率和用水水平、排污量等可以在一定程度開展調(diào)控的因素。此外，水資源、水環(huán)境、水生態(tài)三位一體的管理中還存在觀念落后、措施單一、適應(yīng)性操作性不夠強(qiáng)等問題。從水量因素來說，少量分散開采深層承壓水是超載的主要因素。其中營口、盤錦由于少量農(nóng)村基本人飲開采深層承壓水導(dǎo)致數(shù)據(jù)判定為超載，主要是農(nóng)村地區(qū)用水比較分散、地表水供水覆蓋范圍不夠、淺層地下水存在海咸水入侵狀況造成，但總量較少，今后可以通過延伸城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)或者建設(shè)專項(xiàng)供水系統(tǒng)等措施，逐步替代深層承壓水開采。盤錦市油田地區(qū)少量開采深層承壓水除基本生活需求以外，還有少量開采工藝用水，今后可通過修建專用供水管網(wǎng)等方式逐步替代深層承壓水開采。

結(jié)合遼寧省現(xiàn)狀承載狀況特點(diǎn)，可以考慮以下幾種方案。

方案一：逐步降低地下水開采量。在3～5年內(nèi)通過修建農(nóng)村相對集中供水管網(wǎng)或延伸距離較近、技術(shù)適宜的村鎮(zhèn)供水管網(wǎng)，逐步用其它水源替代深層承壓水。對于油田地區(qū)，除確系開采油田需要以外，逐步替代深層承壓水。重點(diǎn)減少盤錦地區(qū)深層地下水開采量3500萬m3。其他地區(qū)，除短期內(nèi)無法實(shí)施農(nóng)村飲水工程集中供水的區(qū)域外，逐步禁采地下水。

方案二：加大污水處理，降低污染物入河量。持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提升全社會重點(diǎn)是工業(yè)企業(yè)的污水處理水平，制定和實(shí)施更為嚴(yán)格的企業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制COD、氨氮等按照標(biāo)準(zhǔn)排放，到2025年底，重要污染物排放量減少35%。

方案三：大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)和工業(yè)節(jié)水，加強(qiáng)城市節(jié)水。通過大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水和高效用水，實(shí)施灌區(qū)高效節(jié)水改造工程，提升農(nóng)業(yè)節(jié)水水平，新增灌溉面積一律從節(jié)水指標(biāo)中滿足，且適用更高的節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)，爭取到2025年底，農(nóng)業(yè)用水維持在85億m3水平，力爭在2025年水平上降低10%。與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與污染物限排相結(jié)合，推進(jìn)工業(yè)節(jié)水，逐步淘汰節(jié)水水平較低的工礦企業(yè)，加大循環(huán)利用力度，力爭在2025年底，工業(yè)用水維持在20億m3上下，在現(xiàn)狀用水基礎(chǔ)上下降15%～18%。

1.3 管控方案設(shè)計(jì)

研究3種方案下2025年對應(yīng)評價(jià)單元的承載狀況變化情況，水量以地市套為單元，水質(zhì)以水資源三級區(qū)為單元。

方案一：研究2025—2035年盤錦市承載狀況趨勢變化，盤錦市總用水量在12.7億～13.1億m3之間波動，地下水用水量總體處于下降趨勢，降幅達(dá)40%?？紤]盤錦市目前評為嚴(yán)重超載的原因是因?yàn)樯顚映袎核_采導(dǎo)致直接判定為嚴(yán)重超載，因此考慮近期對盤錦市重點(diǎn)減少深層地下水開采，爭取實(shí)現(xiàn)深層承壓水零開采。方案一下盤錦市水資源承載能力評價(jià)結(jié)果見表1。

表1 方案一下盤錦市水資源承載能力評價(jià)結(jié)果

從分析結(jié)果可知，盤錦市地下水開采量評價(jià)的承載狀況已轉(zhuǎn)變?yōu)椴怀d，但仍因?yàn)橛盟偭窟_(dá)到臨界值而評為臨界狀態(tài)，因此在深層承壓水實(shí)現(xiàn)0開采之后，下一步對盤錦的管控措施，即是針對用水總量進(jìn)行控制。方案模擬是基于理論上對承載狀況進(jìn)行模擬，據(jù)了解，盤錦市深層地下水開采量主要用于油田，是由于工藝需求必須采用深層承壓水，因此未來證實(shí)在此處深層承壓水確實(shí)無法置換的情況。

方案二：水質(zhì)以水資源三級分區(qū)進(jìn)行方案模擬。對目前由于水質(zhì)要素判定為超載的水資源三級區(qū)進(jìn)行模擬，渾江口以上、沿黃渤海東部諸河，污染物入河排放量在現(xiàn)有數(shù)據(jù)上減少35%。方案二下水資源三級分區(qū)水資源承載能力評價(jià)結(jié)果見表2。

從表2中可分析出考慮污染物入河限制排污量在2025年以前未進(jìn)行調(diào)整，在入河量減少40%的情況下，渾江口以上從嚴(yán)重超載狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐话愠d狀態(tài)，沿黃渤海東部諸河COD超排程度從超載轉(zhuǎn)變?yōu)榕R界狀態(tài)。未來考慮在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上進(jìn)一步減排，有望實(shí)現(xiàn)水質(zhì)不超載的目標(biāo)。

表2 方案二下水資源三級分區(qū)水資源承載能力評價(jià)結(jié)果

方案三：主要針對用水總量進(jìn)行控制，在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上對2025年分行業(yè)用水進(jìn)行預(yù)測，方案三下的各市生態(tài)、生活用水進(jìn)行模擬分析，分析結(jié)果見表3所示。

表3 方案三下各市不同行業(yè)用水模擬下的水資源承載能力綜合評價(jià)結(jié)果

通過模擬后進(jìn)行評價(jià)，可以看到，若遼寧省按照方案三對各行業(yè)用水量進(jìn)行管控，可以實(shí)現(xiàn)全省各地市用水總量要素不超載。

2 主要管控原則

首先應(yīng)當(dāng)注重管理理念的轉(zhuǎn)變，從單一調(diào)控水資源，到反向調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展模式，從無節(jié)制增加承載能力到提升能力同時提升穩(wěn)定度與保障性，從單一降低需求與負(fù)荷到合理化負(fù)荷的量值與結(jié)構(gòu)。

注重針對性(針對現(xiàn)狀的超載狀況和水資源管理中比較突出的問題)、聯(lián)動性(強(qiáng)調(diào)量質(zhì)生流4個維度的聯(lián)動管控以及遼寧省各區(qū)域之間的聯(lián)動行為)、效能性(充分結(jié)合現(xiàn)有管理體系，并能有效改變超載狀況)、實(shí)踐性(措施具有較好的可操作性)。

以承載能力和承載負(fù)荷管控為2條主線，以量質(zhì)生流2個維度為要素共同作用，從經(jīng)濟(jì)社會側(cè)和水資源管理側(cè)進(jìn)行雙向調(diào)整，從政府側(cè)和市場側(cè)兩手發(fā)力，強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一管理與協(xié)同發(fā)展。

3 水資源承載力管控措施

3.1 堅(jiān)持節(jié)水優(yōu)先，保障水資源利用的高效和可持續(xù)性

遼寧地區(qū)提升水資源承載力的重要途徑是通過節(jié)水措施進(jìn)行。因此必須加大節(jié)水措施的力度和科學(xué)方式，結(jié)合區(qū)域水資源特點(diǎn)，制定相對應(yīng)的節(jié)水措施，通過對農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及生活用水方式的管理，提升區(qū)域節(jié)水潛力，加快區(qū)域節(jié)水型社會的建設(shè)規(guī)劃。

(1)農(nóng)業(yè)節(jié)水

一是提升大中型灌區(qū)節(jié)水能力。二是積極推廣節(jié)水高效灌溉的方式，因地制宜科學(xué)選取節(jié)水灌溉模式，積極推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)，加強(qiáng)用水計(jì)量。三是調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，在部分地區(qū)兩季改種一季作物，同時大力發(fā)展旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)。四是在地下水嚴(yán)重超采地區(qū)退減灌溉面積減少地下水開采量，或?qū)嵭休啌Q灌溉，甚至直接改為旱作。五是因地制宜在山丘區(qū)及干旱區(qū)進(jìn)行雨水暗蓄工程、土壤增墑、生物節(jié)水、保護(hù)性耕作等措施。

(2)工業(yè)節(jié)水

一是按照以水定產(chǎn)要求，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和合理布，缺水地區(qū)禁止引進(jìn)高耗水、高污染項(xiàng)目，新建項(xiàng)目強(qiáng)制采用先進(jìn)節(jié)水技術(shù)。二是強(qiáng)化工業(yè)用水定額管理，加大現(xiàn)有企業(yè)的節(jié)水力度。加強(qiáng)技術(shù)改造和技術(shù)升級，將耗水量大、工藝性能地的設(shè)備逐步進(jìn)行淘汰。三是對生態(tài)潔能工藝進(jìn)行持續(xù)推進(jìn)，發(fā)展生態(tài)綠色經(jīng)濟(jì)。鼓勵企業(yè)開展污水深度處理，促進(jìn)廢污水處理循環(huán)再利用，提高工業(yè)用水重復(fù)利用率。四是加大沿海地區(qū)工業(yè)項(xiàng)目海水直接利用和淡化利用力度，支持海水利用。五是加強(qiáng)企業(yè)用水計(jì)量與考核。建立完善的計(jì)量體系，支持重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)節(jié)水工藝更新改造，強(qiáng)化用水考核。

(3)服務(wù)業(yè)與生活節(jié)水

一是提升城市供水管網(wǎng)的輸水能力，降低水量損失。二是推行節(jié)水型用水器具的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一節(jié)水器具技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建立市場準(zhǔn)入制度。三是提升城市中水回用的污水處理能力，加大中水對城市綠地以及公共設(shè)施的節(jié)水力度。四是增加城市雨水回蓄能力和設(shè)施，強(qiáng)化雨水資源化利用的程度，增加城市河湖和公共綠地灌溉雨水使用量。五是加強(qiáng)對高爾夫、洗浴、洗車等高用水服務(wù)行業(yè)的節(jié)水管理，限制高耗水服務(wù)業(yè)過快發(fā)展。

3.2 加強(qiáng)河渠聯(lián)通、多源聯(lián)動配置

將現(xiàn)有供水網(wǎng)絡(luò)通過河渠連通工程進(jìn)行有效連通，加強(qiáng)區(qū)域水量調(diào)蓄能力，通過水量供水的穩(wěn)定度和容量提升來強(qiáng)化區(qū)域水資源承載能力，提升遼寧地區(qū)水資源承載能力的管控措施以及供水保障度。

對地下水進(jìn)行水量和生態(tài)環(huán)境的雙向綜合治理，多種措施并舉方式，加大耕地休養(yǎng)保護(hù)方式，降低區(qū)域地下水利用率，結(jié)合河湖生態(tài)修復(fù)措施，提升兩岸區(qū)域地下水埋深，逐步恢復(fù)到生態(tài)適宜水位。

3.3 綜合治理地下水、生態(tài)雙向補(bǔ)償

應(yīng)加快實(shí)施《遼寧省地下水資源保護(hù)條例》《遼寧省禁止提取地下水規(guī)定》，多管齊下，因地制宜實(shí)施耕地休養(yǎng)生息，開展地下水綜合治理，減少地下水開采量，結(jié)合河湖水生態(tài)修復(fù)建設(shè)，在重要河流兩岸及濕地周邊區(qū)域，逐步償還地下水開采量，恢復(fù)地下水位到適宜水平。

具體措施包括：一是置換地下水源。實(shí)施一批從水源到田間的引、提、蓄、灌等水利工程，重點(diǎn)扶持推廣噴灌、微灌等高效節(jié)水技術(shù)，在地下水超采區(qū)實(shí)施“一季休耕、一季雨養(yǎng)”的耕作方式，通過跨區(qū)域供水、平原小型蓄水、河湖坑塘連通及淡化海水、微咸水利用等多水源利用，逐步置換壓減地下水開采量。二是發(fā)展高效節(jié)水。選擇水源有保障、基礎(chǔ)條件好的地區(qū)因地制宜發(fā)展高效節(jié)水灌溉，綜合運(yùn)用工藝和農(nóng)藝方式對地下水灌區(qū)進(jìn)行節(jié)水方式的改造和力度強(qiáng)化。提升城市供水管網(wǎng)輸水能力，提高工業(yè)和城鎮(zhèn)生活用水效率，減少地下水開采量。三是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。調(diào)整現(xiàn)有兩季種植井灌區(qū)中的部分灌溉面積為耐旱農(nóng)作物或與當(dāng)?shù)赜隉嵬谏L的農(nóng)作物，充分利用自然降水，減少農(nóng)業(yè)利用地下水量。調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)，加快退出高耗水企業(yè)。四是壓減灌溉面積。在采取水源置換、高效節(jié)水、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等措施后仍無法解決超采的地區(qū)，壓減部分灌溉面積，發(fā)展旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，或?qū)嵤┬莞?。五是回灌涵養(yǎng)保護(hù)。建設(shè)回灌補(bǔ)源工程，利用河道、蓄滯洪區(qū)攔蓄的洪水、澇水以及跨區(qū)域供水等相機(jī)回補(bǔ)地下水，增加地下水戰(zhàn)略儲備，加強(qiáng)地下水功能區(qū)和山區(qū)重要泉域保護(hù)。

逐步對遼寧經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生態(tài)保護(hù)區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和補(bǔ)償措施。重點(diǎn)對遼渾太及大凌河等典型河流進(jìn)行生態(tài)綜合治理以及補(bǔ)償工作，建立流域內(nèi)從上到下一體化的生態(tài)綜合治理和補(bǔ)償體系以及機(jī)制。對補(bǔ)償范圍、覆蓋區(qū)域以及生態(tài)功能進(jìn)行綜合確定，對生態(tài)補(bǔ)償進(jìn)行區(qū)域雙向推動，引導(dǎo)鼓勵上游加大對流域以及涵養(yǎng)水源的生態(tài)保護(hù)力度；強(qiáng)化水質(zhì)水量監(jiān)測，健全評價(jià)與考核制度，研究探索實(shí)行雙向補(bǔ)償政策，促進(jìn)流域上下游不同區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。對實(shí)施高效用節(jié)水灌溉和退減灌溉面積給予政策補(bǔ)償。完善跨地市應(yīng)急備用水源長效合作機(jī)制；推進(jìn)區(qū)域水污染防治及水環(huán)境保護(hù)聯(lián)動機(jī)制建設(shè)。

3.4 推動水權(quán)的市場化改革和水權(quán)流轉(zhuǎn)的力度

水權(quán)市場的核心在于其價(jià)格，水資源對于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展影響程度加大，通過價(jià)格可以對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展模型進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，從而提升區(qū)域水資源承載程度和能力。價(jià)格改革應(yīng)當(dāng)基于現(xiàn)有市場供求關(guān)系、資源稀缺程度以及現(xiàn)有水資源配置格局，并應(yīng)當(dāng)能夠充分體現(xiàn)管理需求，進(jìn)一步促進(jìn)水資源可持續(xù)利用，并能形成良性的運(yùn)行機(jī)制。從措施上來說，應(yīng)當(dāng)對區(qū)域水資源供水價(jià)格以及征費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理化制定，采用超定額累進(jìn)制度實(shí)現(xiàn)城市居民供水的階梯化水價(jià)，加大農(nóng)業(yè)用水價(jià)格的綜合改革力度。此外，通過水權(quán)市場對水、排污等資源進(jìn)行合理化交易，實(shí)現(xiàn)資源和合理優(yōu)化配置和流轉(zhuǎn)，調(diào)整和優(yōu)化區(qū)域水資源開發(fā)利用的結(jié)構(gòu)，從而可降低區(qū)域水資源承載負(fù)荷和提升水資源承載能力。

4 結(jié)論

(1)遼寧省地下水承載能力較低，建議實(shí)施一批從水源到田間的引、提、蓄、灌等水利工程，重點(diǎn)扶持推廣噴灌、微灌等高效節(jié)水技術(shù)，在地下水超采區(qū)實(shí)施“一季休耕、一季雨養(yǎng)”的耕作方式，通過跨區(qū)域供水、平原小型蓄水、河湖坑塘連通及淡化海水、微咸水利用等多水源利用，逐步置換壓減地下水開采量。

(2)對于水流的研究，國內(nèi)正在開展水流產(chǎn)權(quán)確權(quán)與整個生態(tài)空間確權(quán)劃界工作。但如何將4個維度與水資源承載管控措施進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以及如何將水流管控措施作用于社會經(jīng)濟(jì)各層面是今后需要深入研究的基礎(chǔ)課題。