南水北調(diào)統(tǒng)籌時間和空間關(guān)系的思路探討

何奇峰，李 慧，李云玲

(水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院，北京 100120)

南水北調(diào)工程對水資源進(jìn)行優(yōu)化配置，可充分利用長江流域水資源優(yōu)勢，支撐黃淮海流域缺水地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，是中國發(fā)展的必然選擇。經(jīng)過50多年的研究論證，規(guī)劃通過東、中、西線與長江、黃河、淮河和海河四大江河相互聯(lián)接，構(gòu)成“四橫三縱”的南水北調(diào)總體布局。南水北調(diào)東、中線一期工程通水以來調(diào)水量超400億m3，逾1.2億人直接受益。為進(jìn)一步發(fā)揮南水北調(diào)工程的效益，更好應(yīng)對新階段水資源安全保障面臨的風(fēng)險與挑戰(zhàn)，需要加強(qiáng)頂層設(shè)計推進(jìn)南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展。

1 研究背景

近年來，隨著京津冀協(xié)同發(fā)展、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展等重大戰(zhàn)略和生態(tài)文明建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，受水區(qū)水資源利用與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)系發(fā)生變化，亟待提高供水安全保障滿足不斷增加的生活用水等需求，對南水北調(diào)工程提出新的更高要求。2021年5月14日，習(xí)近平總書記在河南省南陽市主持召開推進(jìn)南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展座談會并發(fā)表重要講話，指出：要堅持系統(tǒng)觀念，用系統(tǒng)論的思想方法分析問題，處理好開源和節(jié)流、存量和增量、時間和空間的關(guān)系，做到工程綜合效益最大化。李國英部長發(fā)布署名文章，指出：科學(xué)統(tǒng)籌指導(dǎo)和推進(jìn)后續(xù)工程建設(shè)，深入分析南水北調(diào)工程面臨的新形勢新任務(wù)，準(zhǔn)確把握東線、中線、西線三條線路的各自特點(diǎn)。

立足新發(fā)展階段，必須要堅持系統(tǒng)觀念，統(tǒng)籌時間和空間的關(guān)系，把握調(diào)水區(qū)和受水區(qū)供求關(guān)系變化規(guī)律，促進(jìn)水資源與經(jīng)濟(jì)社會布局相適應(yīng)。本文針對南水北調(diào)后續(xù)工程面臨的新形勢，探討如何科學(xué)統(tǒng)籌時間和空間關(guān)系的思路與對策。

2 水資源時空分布新形勢

南水北調(diào)工程與經(jīng)濟(jì)社會的空間布局和發(fā)展階段關(guān)系緊密，要科學(xué)分析和研判水資源時空分布特征及演變形勢，準(zhǔn)確評判水資源與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展布局的匹配狀況，為構(gòu)建南水北調(diào)水資源時空調(diào)配體系奠定基礎(chǔ)。

2.1 水資源時空分布特點(diǎn)

我國大部分區(qū)域受季風(fēng)氣候和大陸性氣候影響，降水時空分布不均，夏汛冬枯、北缺南豐是我國的基本水情。在空間分布上，降水總體從東南向西北方向遞減，北方地區(qū)多年平均降水深僅為南方地區(qū)的四分之一左右，長江、淮河、黃河和海河四大流域多年平均降水深分別為1080mm、840mm、450mm和530mm。在時間分布上，降水和徑流年際變化大，年內(nèi)多集中在6～9月，年際年內(nèi)變化幅度南北方差異較大，南方地區(qū)河川徑流量極值比一般在5.0以下， 連續(xù)最大4個月的河川徑流量占全年的比例一般在50%～70%，而黃淮海地區(qū)的河川徑流量極值比普遍大于10.0，海河和淮河流域連續(xù)最大4個月的河川徑流量占全年的比例介于60%～90%，黃河流域介于50%～80%。

2.2 水資源與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展布局匹配狀況

我國水資源總量大，但人均水資源量、耕地畝均水資源量僅為世界平均水平的27%和65%，水資源稟賦條件與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展布局不相匹配，水土資源空間失衡問題尤為突出。黃淮海流域是我國水資源承載能力與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展最不相適應(yīng)的地區(qū)，國土面積約占全國15%，人口約占35%，耕地約占32%，GDP約占34%，但水資源總量僅占7%，人均和耕地畝均水資源量約為全國平均水平的五分之一，水土資源空間嚴(yán)重失衡。長江流域水資源總量豐沛，約占全國水資源總量的35%，國土面積約占全國19%，人口約占33%，耕地約占24%，GDP約占34%，人均和耕地畝均水資源量均高于全國平均水平，水資源承載能力相對較優(yōu)。

2.3 新時期水資源演變形勢

本世紀(jì)以來，我國水資源南多北少格局未發(fā)生大的改變，但受氣候變化和下墊面條件變化的影響，部分區(qū)域水資源變化顯著，總體上朝對經(jīng)濟(jì)社會和水資源可持續(xù)發(fā)展更不利方向演變。2000年以來，海河和黃河流域水資源衰減顯著，水資源總量分別偏少22%和10%，進(jìn)一步加劇了區(qū)域水資源短缺形勢。淮河流域水資源基本穩(wěn)定，水資源總量偏多2%，長江流域水資源略有減少，水資源總量偏少4%。南水北調(diào)工程通水后，受水區(qū)水資源緊缺狀況有所緩解，但是要解決長期以來地下水累積超采和擠占河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水問題，實(shí)現(xiàn)河湖生態(tài)復(fù)蘇，在當(dāng)?shù)厮Y源衰減形勢下，水資源承載壓力仍然較大。

3 統(tǒng)籌時間和空間關(guān)系的總體思路

為改善水資源時間與空間失衡狀況，可通過蓄水工程調(diào)節(jié)水資源時程分布，通過引調(diào)水工程改變水資源地域分布。要堅持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)，根據(jù)不同階段國土空間格局和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展形勢，優(yōu)化配置促進(jìn)空間均衡，統(tǒng)籌供需促進(jìn)時間匹配，系統(tǒng)調(diào)配促進(jìn)時空協(xié)調(diào)，有效改善黃河、海河流域水資源供給能力不足和淮河流域水資源供給保證率不高的問題。

3.1 優(yōu)化配置促進(jìn)空間均衡

水資源配置要以空間均衡為指引，對于水資源空間不均衡的區(qū)域，一方面要把水資源承載力作為剛性約束，健全總量控制、定額管理和準(zhǔn)入清單的管控機(jī)制，約束粗放低效的生產(chǎn)生活方式，提升水資源利用效率和效益；另一方面要優(yōu)化南水北調(diào)東中西線布局，完善水資源配置工程體系，科學(xué)調(diào)度管理和合理使用水資源，提高水資源承載能力，促進(jìn)區(qū)域水資源與人口、經(jīng)濟(jì)、耕地和生態(tài)環(huán)境更加均衡，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展、人水和諧。

3.2 統(tǒng)籌供需促進(jìn)時間匹配

水資源天然來水過程與經(jīng)濟(jì)社會需水過程往往差異較大，汛期棄水而非汛期缺水、豐水年澇而枯水年旱的情況十分普遍。為充分利用水資源，要讓水資源供給和需求在時間過程上相協(xié)調(diào)，一方面通過調(diào)蓄工程對天然來水過程進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得汛期和非汛期、豐水年和枯水年的可供水量與用水過程更加匹配，南水北調(diào)可利用長江豐水期相機(jī)向北方加大輸水；另一方面針對不同對象用水過程和要求的差異，合理分配供水水源，生活用水和工業(yè)用水等保障要求較高、需水過程較穩(wěn)定，可優(yōu)先考慮從供水保障程度較高的水源取水。

3.3 系統(tǒng)調(diào)配促進(jìn)時空協(xié)調(diào)

要兼顧水資源配置空間均衡和供需時間匹配，才能全面提高供水保障能力和防范風(fēng)險能力。在進(jìn)行調(diào)水工程體系謀劃時，要綜合考慮供水區(qū)的可供水量與供水過程、受水區(qū)的需水量和需水過程，全局性謀劃工程總體布局和規(guī)模，整體性推進(jìn)調(diào)水工程和配套調(diào)蓄工程。針對不同發(fā)展階段的用水需求，南水北調(diào)工程要在統(tǒng)一規(guī)劃的前提下，分期實(shí)施，實(shí)現(xiàn)水資源與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展階段的經(jīng)濟(jì)需求、生態(tài)環(huán)境需求和安全需求相協(xié)調(diào)。

4 推進(jìn)南水北調(diào)后續(xù)工程的有關(guān)對策

按照南水北調(diào)“四橫三縱、南北調(diào)配、東西互濟(jì)”水資源配置總體格局，在南水北調(diào)后續(xù)工程規(guī)劃中，一方面必須協(xié)調(diào)考慮東中西三條線路與江淮黃海四大江河的關(guān)系，另一方面必須處理好東中西線工程之間及與其他調(diào)水工程的關(guān)系，形成統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的時空調(diào)配體系，提高黃淮海流域水資源安全保障能力。

4.1 完善南水北調(diào)東中西線布局

東中西三條線路應(yīng)在總體規(guī)劃的總框架下，統(tǒng)籌考慮一期工程實(shí)施效果，進(jìn)一步優(yōu)化功能定位、受水區(qū)范圍、供水線路等，通過后續(xù)工程協(xié)同實(shí)施緩解我國北方水資源嚴(yán)重短缺局面，主要解決城市生活和工業(yè)用水，同時兼顧農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水。

東中線后續(xù)工程在京津冀地區(qū)形成東中互濟(jì)的供水格局，在中線工程供水不足時，由東線后續(xù)工程相機(jī)增加補(bǔ)水，提高供水保證率，保障京津冀超大城市群的水資源安全，最大限度發(fā)揮工程效益。西線工程為東線、中線供水不能覆蓋的黃河上中游地區(qū)供水，結(jié)合“八七”分水方案調(diào)整，合理確定工程規(guī)模，構(gòu)建東西互濟(jì)的水資源配置格局。

東線工程水源水量豐富且多利用現(xiàn)有河道輸水，對沿線生態(tài)環(huán)境提升作用明顯；中線工程水源水質(zhì)條件較優(yōu)，可自流向黃淮海平原大部分地區(qū)供水；西線工程地勢較高，供水覆蓋面廣，具備向黃河上中下游補(bǔ)水的條件，應(yīng)結(jié)合東中西三條線路各自特點(diǎn)，充分發(fā)揮工程優(yōu)勢，統(tǒng)籌工程布局及規(guī)模，實(shí)現(xiàn)工程綜合效益最大化。

輸水線路布局要與調(diào)蓄工程統(tǒng)籌考慮，一方面利用沿線湖泊、水庫等進(jìn)行調(diào)蓄，另一方面結(jié)合受水區(qū)配套調(diào)蓄工程統(tǒng)一進(jìn)行供水調(diào)度，實(shí)現(xiàn)調(diào)水過程與需水過程更加匹配。東中西三條線路結(jié)合黃河自西向東貫穿我國北方的天然優(yōu)勢，通過優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度，實(shí)現(xiàn)南水北調(diào)工程與黃河之間的水量合理調(diào)配。

4.2 處理好南水北調(diào)與其他調(diào)水工程的關(guān)系

在南水北調(diào)后續(xù)工程需統(tǒng)籌考慮其與引黃、引江等相關(guān)已建、在建、規(guī)劃引調(diào)水工程的關(guān)系，對受水區(qū)有所重疊、水源區(qū)相互影響、調(diào)水規(guī)模較大的工程要重點(diǎn)考慮。

南水北調(diào)東線工程要重點(diǎn)考慮引江濟(jì)淮工程，按照“范圍可重疊、水量不重復(fù)”的原則，確定引江濟(jì)淮工程和南水北調(diào)東線工程聯(lián)合供水范圍。南水北調(diào)東線后續(xù)工程要協(xié)調(diào)引江濟(jì)淮二期、引灤入津等規(guī)劃、在建及已建工程，統(tǒng)籌考慮水量分配、線路投資等因素，對受水重疊地區(qū)供水水源進(jìn)行綜合比選。同時，要研究提出聯(lián)合調(diào)度機(jī)制促進(jìn)引江濟(jì)淮與南水北調(diào)東線雙網(wǎng)聯(lián)動。

南水北調(diào)中線工程要重點(diǎn)考慮引漢濟(jì)渭、鄂北地區(qū)水資源配置工程，這些調(diào)水工程均以漢江為水源地，從丹江口水庫庫區(qū)及上游取水，枯水年時，外調(diào)水和本地用水、生產(chǎn)生活和生態(tài)環(huán)境用水、上游和中下游用水等矛盾突出。南水北調(diào)中線后續(xù)工程要統(tǒng)籌提高漢江水資源調(diào)配能力，兼顧引漢濟(jì)渭遠(yuǎn)期調(diào)水需求，保障漢江生態(tài)安全。

南水北調(diào)西線工程要考慮引漢濟(jì)渭遠(yuǎn)期規(guī)模增加、白龍江引水等規(guī)劃工程對黃河流域缺水形勢的影響以及滇中引水、引大濟(jì)岷等在建和規(guī)劃工程對西線水源區(qū)可調(diào)水量的影響。

5 結(jié)論

南水北調(diào)是全國水資源配置的戰(zhàn)略性工程，也是一項十分復(fù)雜和龐大的系統(tǒng)工程，必須堅持系統(tǒng)觀念做好頂層規(guī)劃，特別是要處理好時間和空間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)工程綜合效益最大化。在科學(xué)把握水資源時空分布特征，準(zhǔn)確評判水資源與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展布局匹配狀況的基礎(chǔ)上，南水北調(diào)可通過優(yōu)化水資源調(diào)配，改善水資源時間與空間失衡狀況，保障不同發(fā)展階段、不同區(qū)域、不同領(lǐng)域的合理用水需求，有效增強(qiáng)黃河、海河流域水資源供給能力和提升淮河流域水資源供給保證率。南水北調(diào)后續(xù)工程規(guī)劃要重點(diǎn)統(tǒng)籌東中西三條線路與江淮黃海四大江河的關(guān)系、南水北調(diào)與其他調(diào)水工程的關(guān)系，優(yōu)化完善東中西線布局，進(jìn)一步優(yōu)化功能定位、受水區(qū)范圍、供水線路等，為我國南北方協(xié)調(diào)發(fā)展提供水資源支撐。