河北省基于“以水定產(chǎn)”的水資源供需分析

閆凌璐，李 軍，趙 安

（1.河北省石家莊水文勘測研究中心，河北 石家莊 050031；2.河北省水文勘測研究中心，河北 石家莊 050031）

1963 年，毛澤東主席發(fā)出了“一定要根治海河”的號召。自1963 年開始，海河流域按照統(tǒng)一規(guī)劃、綜合治理的方針，從上游到下游，從支流到干流，對海河水系進(jìn)行了全面治理。而河北省作為治理海河流域的重要力量，60 a 間一直在用實(shí)際行動(dòng)積極響應(yīng)著毛主席“一定要根治海河”的號召［1］。黨的十八大以來，習(xí)近平總書記多次就保障國家水安全發(fā)表重要講話，明確提出“堅(jiān)持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”?！耙运óa(chǎn)”作為“四定”的重要組成部分，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展布局的根本遵循原則，推進(jìn)落實(shí)“以水定產(chǎn)”，就是要堅(jiān)持量水而行、適水發(fā)展［2-4］。本文圍繞“以水定產(chǎn)”的發(fā)展理念和實(shí)踐探索，通過水資源供需平衡分析，對河北省水資源配置利用進(jìn)行合理性分析和預(yù)測。

1 河北省水資源狀況分析

1.1 自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)概況

1.1.1 地形地貌

河北省位于華北平原北部、內(nèi)蒙古高原東南部，總面積18.88 萬km2，地貌類型齊全，從西北向東南依次為壩上高原、燕山和太行山山地、河北平原，高原、山地和平原面積分別占全省總面積的13%、54%、33%，總的地勢為西北高、東南低，太行山、燕山環(huán)抱河北平原，對全省降水和河流分布影響顯著。

1.1.2 氣象水文

河北省屬半濕潤半干旱大陸性季風(fēng)氣候，多年平均降雨量521 mm，降雨量呈現(xiàn)年際變化大、年內(nèi)分布不均、空間分布差別大等特點(diǎn)。

1.1.3 河流水系

河北省分屬海河、遼河和內(nèi)陸河流域。其中，海河流域面積17.27 萬km2，占全省面積的91.5%，遍布全省大部分地區(qū)，從北向南主要分為灤河、北三河、永定河、大清河、子牙河、黑龍港及運(yùn)東諸河、漳衛(wèi)河七大水系；遼河流域面積0.44 萬km2，占2.3%，位于承德市東北部，包括東遼河、西遼河兩大水系；內(nèi)陸河流域面積1.17萬km2，占6.2%，位于張家口壩上地區(qū)。

1.1.4 經(jīng)濟(jì)社會(huì)

2022 年，全省常住總?cè)丝? 420 萬人，人口自然增長率為-1.71 ‰，其中城鎮(zhèn)常住人口4 575 萬人，常住人口城鎮(zhèn)化率61.65 %；地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）4.2 萬億元，比上年增長3.8%，三類產(chǎn)業(yè)比重為10.4∶40.2∶49.4，人均地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到5.7萬元。全省土地資源豐富，耕作歷史悠久，是我國糧食主產(chǎn)省之一。全省糧食播種面積644.38 萬hm2，蔬菜播種面積0.083 8 萬hm2，糧食總產(chǎn)量3 865.06 萬t，蔬菜總產(chǎn)量5 406.8萬t，詳見表1。

表1 河北省2022年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展情況

1.2 水資源量

根據(jù)《2022 年河北省水資源公報(bào)》，2022 年全省地表水資源量88.47 億m3，比上年減少139.17 億m3，比多年平均值少1.80億m3；地下水資源量152.77億m3，比上年減少67.48億m3，比多年平均值多38.55億m3，其中山區(qū)地下水資源量64.81億m3、平原區(qū)地下水資源量103.25億m3（山區(qū)平原區(qū)重復(fù)計(jì)算量15.29億m3）；水資源總量187.97 億m3，比上年減少188.64 億m3，比多年平均值多11.50 億m3。全省平均產(chǎn)水系數(shù)0.20，產(chǎn)水模數(shù)10.01 萬m3/km2。2022 年河北省行政分區(qū)水資源總量，詳見表2。

表2 2022年河北省行政分區(qū)水資源總量

1.3 供用水狀況

根據(jù)《2022 年河北省水資源公報(bào)》，2022 年全省總供水量182.43 億m3，比上年增加0.56 億m3。在供水量中，地表水工程供水量95.82 億m3，比上年減少0.38 億m3；地下水開采量72.19 億m3，比上年減少1.72億m3；其他水源14.42億m3，比上年增加2.66 億m3。地表水源供水量中，蓄水工程供水量16.18 億m3，引水工程供水量31.75 億m3，提水工程供水量6.60 億m3，跨流域調(diào)水41.28 億m3。地下水源供水量中，淺層水供水量64.40 億m3，深層水供水量7.79 億m3。2022 年河北省供水量構(gòu)成，如圖1所示。

圖1 2022年河北省供水量構(gòu)成

2022 年，全省總用水量182.43 億m3，比上年增加0.56 億m3。其中，農(nóng)業(yè)用水量100.40 億m3，比上年增加3.26 億m3；工業(yè)用水量16.34 億m3，比上年減少1.34 億m3；生活用水量27.83 億m3，比上年增加0.04 億m3；生態(tài)環(huán)境用水量37.86 億m3，比上年減少1.40 億m3。2022年河北省用水量構(gòu)成，如圖2所示。

圖2 2022年河北省用水量構(gòu)成

2 需水預(yù)測

2.1 經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展預(yù)測

根據(jù)《河北省人口發(fā)展規(guī)劃（2018—2035 年）》，結(jié)合雄安新區(qū)相關(guān)規(guī)劃，以2022 年為現(xiàn)狀年，到2025 年全省人口總量增加到7 751 萬人，常住人口城鎮(zhèn)化率年均增長1.2 %，累計(jì)達(dá)到65 %，其中地下水超采區(qū)人口總量達(dá)到6 119 萬人，城鎮(zhèn)化率達(dá)到68 %。2025 年，全省地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到50 000 億元，其中地下水超采區(qū)37 000 億元。在3類產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，第一產(chǎn)業(yè)比重呈下降趨勢，第二產(chǎn)業(yè)比重略有增長，第三產(chǎn)業(yè)比重上升較快。為保障糧食安全，結(jié)合水資源條件，全省有效灌溉面積基本保持不變。預(yù)測工業(yè)將保持較高增速，到2025年工業(yè)增加值達(dá)到17 000 億元，其中地下水超采區(qū)13 000億元。

河北省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展預(yù)測，詳見表3。

表3 河北省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展預(yù)測

2.2 用水行業(yè)需水預(yù)測

以2022 年為現(xiàn)狀年，根據(jù)《河北省地表水配置利用規(guī)劃》，按照經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相關(guān)規(guī)劃，在節(jié)水優(yōu)先、強(qiáng)化節(jié)水措施的前提下，分別對生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)等行業(yè)需水進(jìn)行預(yù)測［5］。

2.2.1 生活需水預(yù)測

生活需水包括城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民需水兩部分［6］。在充分考慮節(jié)水技術(shù)、管理水平以及生活水平提高、用水條件改善的前提下，預(yù)測到2025年，城鎮(zhèn)綜合生活用水量（含居民生活用水和公共建筑用水）為136 L/d，農(nóng)村人均生活用水量為101 L/d。2025年河北省生活需水量預(yù)測公式如下：

式中：ET1為生活需水量（m3）；x1為人口數(shù)量；y1為生活用水定額[L/(人·d）]；t為天數(shù)（d）。

經(jīng)計(jì)算，得2025年全省生活需水量為35.2億m3，其中城鎮(zhèn)生活需水量25.1 億m3、農(nóng)村生活需水量10.1 億m3；地下水超采區(qū)生活需水量28.1 億m3。具體情況，詳見表4。

表4 河北省需水量預(yù)測 億m3

2.2.2 工業(yè)需水預(yù)測

通過工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、提高工業(yè)用水重復(fù)利用水平以及推廣先進(jìn)的用水工藝與節(jié)水技術(shù)等措施，到2025 年，全省萬元工業(yè)增加值用水量為15.0 m3。2025 年河北省工業(yè)需水量預(yù)測公式如下：

式中：ET2為工業(yè)需水量（m3）；x2為工業(yè)增加值（億元）；y2為工業(yè)用水定額（m3/萬元）。

經(jīng)計(jì)算，得2025 年工業(yè)需水量為25.1 億m3，其中地下水超采區(qū)17.4 億m3。從預(yù)測成果看，全省工業(yè)用水增長趨勢變緩，雄安新區(qū)、曹妃甸區(qū)、渤海新區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域和開發(fā)區(qū)隨著工業(yè)企業(yè)的集聚，需水量增長較快。具體情況，詳見表4。

2.2.3 農(nóng)業(yè)需水預(yù)測

農(nóng)業(yè)需水包括農(nóng)田灌溉、林牧漁業(yè)需水兩部分［7］。農(nóng)田灌溉需水量根據(jù)有效灌溉面積和灌溉定額計(jì)算，林牧漁業(yè)需水量根據(jù)林牧漁業(yè)占地面積和用水定額計(jì)算。2025年河北省農(nóng)業(yè)需水量預(yù)測公式如下：

式中：ET3為農(nóng)業(yè)需水量（m3）；E1為農(nóng)田灌溉需水量（m3）；x3為有效灌溉面積（萬hm2）；y3為農(nóng)田灌溉定額（m3/hm2）；E2為林牧漁業(yè)需水量（m3）；x4為林牧漁業(yè)占地面積（萬hm2）；y4為林牧漁業(yè)用水定額（m3/hm2）。

在保障糧食安全的前提下，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉，推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)和節(jié)水品種，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，增加地表水灌溉面積，農(nóng)業(yè)灌溉和林牧漁業(yè)用水定額達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，到2025 年，全省農(nóng)業(yè)需水量為122.8 億m3，其中地下水超采區(qū)101.0億m3。具體情況，詳見表4。

2.2.4 生態(tài)需水預(yù)測

生態(tài)需水包括城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境、重要湖泊濕地、主要河道河段的需水。2025 年河北省生態(tài)需水量預(yù)測公式如下：

式中：ET4為生態(tài)需水量（m3）；E3為城鎮(zhèn)生態(tài)需水量（m3），根據(jù)城鎮(zhèn)綠地灌溉、城鎮(zhèn)河湖補(bǔ)水和環(huán)境衛(wèi)生用水分別進(jìn)行計(jì)算；E4為重要湖泊濕地需水量（m3），根據(jù)白洋淀、衡水湖、南大港、海興濕地等重要湖泊濕地面積和單位面積蒸發(fā)滲漏損失量計(jì)算；E5為主要河道河段需水量（m3），根據(jù)京津、雄安新區(qū)、石家莊等重要城市周邊河道以及重要交通干線兩側(cè)河段的水面面積和單位面積蒸發(fā)滲漏損失量計(jì)算。

經(jīng)計(jì)算，得2025年全省生態(tài)需水量為36.8億m3，其中城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境需水量12億m3、重要湖泊濕地需水量6.8億m3、主要河道河段需水量18億m3；地下水超采區(qū)生態(tài)需水量32億m3。具體情況，詳見表4。

2.2.5 總需水量預(yù)測

2025年河北省總需水量預(yù)測公式如下：

經(jīng)計(jì)算，得2025年全省總需水量為219.9億m3，其中生活需水量35.2 億m3、工業(yè)需水量25.1 億m3、農(nóng)業(yè)需水量122.8 億m3、生態(tài)需水量36.8 億m3，較2019 年用水量增長37.5 億m3。地下水超采區(qū)，2025年需水量為178.5 億m3，較2019 年用水量增長27.3億m3。具體情況，詳見表4。

3 供水預(yù)測

3.1 增供當(dāng)?shù)氐乇硭?/h3>

在具有開發(fā)潛力的地區(qū)，謀劃建設(shè)蓄水工程和引水調(diào)水工程，優(yōu)化水庫等攔蓄工程調(diào)度，最大程度開發(fā)挖潛當(dāng)?shù)氐乇硭?，減少入海水量。到2025 年，全省當(dāng)?shù)氐乇硭晒┧窟_(dá)到54.4 億m3，其中地下水超采區(qū)39.0 億m3?？傮w上，全省當(dāng)?shù)氐乇硭呀?jīng)達(dá)到開發(fā)利用上限。

3.2 增引外調(diào)水

完善河北省南水北調(diào)中線一期配套工程，積極配合國家開展中線引江補(bǔ)漢工程、東線二期工程規(guī)劃，優(yōu)化調(diào)度引黃工程。到2025 年，外調(diào)水利用量新增10 億m3，達(dá)到40.8 億m3。其中，地下水超采區(qū)消納河北省全部的引江水、引黃水。

3.3 增加非常規(guī)水

通過建設(shè)再生水回用、微咸水開發(fā)、海水淡化、空中水利用工程，到2025 年全省非常規(guī)水可供水量達(dá)到16.8億m3，其中地下水超采區(qū)14.4億m3。

綜上，2025 年全省可供水總量達(dá)到207.5 億m3，其中當(dāng)?shù)氐乇硭?4.4 億m3、外調(diào)水40.8 億m3、非常規(guī)水16.8億m3、地下水95.5億m3。2025年地下水超采區(qū)可供水總量達(dá)到166.6 億m3，其中當(dāng)?shù)氐乇硭?9億m3、外調(diào)水40.8億m3、非常規(guī)水14.4億m3、地下水72.4億m3。具體情況，詳見表5。

表5 河北省可供水量預(yù)測 億m3

4 供需分析

4.1 供需平衡分析

以2022年為現(xiàn)狀年，預(yù)測全省2025年需水量為219.9億m3，可供水量為207.5億m3，缺水12.24億m3。以“以水定產(chǎn)”作為供需分析原則，從各行業(yè)角度分析，缺水主要集中在農(nóng)業(yè)灌溉和生態(tài)用水［8］，詳見表6。

表6 河北省2025年水資源供需分析 億m3

在生活用水方面，2025 年全省城鄉(xiāng)生活配置水量由現(xiàn)狀的27.83 億m3增加到35.2 億m3，占全省配置總量的比例提高至17.9%，進(jìn)一步滿足全省人口增長和城市化發(fā)展的需要。

在工業(yè)用水方面，2025 年全省工業(yè)配置水量由現(xiàn)狀的16.3億m3增加到25.1億m3，占全省配置總量的比例提高至12.7%。在建設(shè)節(jié)水型工業(yè)體系的基礎(chǔ)上，能夠滿足全省實(shí)現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。

在農(nóng)業(yè)用水方面，2025年全省農(nóng)業(yè)配置水量由現(xiàn)狀的100.4億m3增加到122.8億m3，占全省配置總量的比例降低至57.6%，基本滿足保障糧食安全的需要。

在生態(tài)用水方面，2025 年全省生態(tài)配置水量為36.8億m3，較近5 a平均增加25.5億m3，比近20 a 生態(tài)用水最多的2019年增加14.7億m3，可以保障重點(diǎn)河道和湖泊生態(tài)用水。

4.2 產(chǎn)業(yè)布局

根據(jù)上述對2025 年河北省供水量和需水量的分析，基于“以水定產(chǎn)”的發(fā)展理念，對2025 年河北省的產(chǎn)業(yè)布局進(jìn)行初步規(guī)劃。

（1）堅(jiān)持發(fā)展制造業(yè)，鞏固提升制造業(yè)優(yōu)勢，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)綠色化，研究培育新技術(shù)，打造具有全球影響力的先進(jìn)制造業(yè)基地。

（2）推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”發(fā)展，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè)，提高用水效率。同時(shí)，發(fā)展品牌農(nóng)業(yè)，形成河北品牌農(nóng)產(chǎn)品集群效應(yīng)。

（3）推動(dòng)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)同先進(jìn)制造業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)深度融合，加快服務(wù)業(yè)數(shù)字化，深化服務(wù)業(yè)綜合改革，提升服務(wù)業(yè)對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率，加快向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)強(qiáng)省邁進(jìn)。

（4）構(gòu)建綠色清潔能源生產(chǎn)供應(yīng)體系，推動(dòng)煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推廣煤炭綠色開采新模式，加快提升煤炭清潔高效利用水平，培育能源領(lǐng)域新動(dòng)能。

5 結(jié)論

通過上述對河北省2025 年需水量以及供水量預(yù)測，經(jīng)過供需平衡分析后，發(fā)現(xiàn)生活、生產(chǎn)、生態(tài)行業(yè)用水工程仍存在一些短板，為了實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置和集約高效利用，筆者認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步優(yōu)化河北省水資源開發(fā)利用體系［9］。

（1）深化全省節(jié)水行動(dòng)。全面貫徹落實(shí)“節(jié)水優(yōu)先”的要求，嚴(yán)格用水全過程管理，落實(shí)水資源剛性約束措施，加快推進(jìn)生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)等行業(yè)節(jié)水，提高生活節(jié)水器具普及率和工業(yè)循環(huán)用水、再生水利用、農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)等，健全節(jié)水機(jī)制，推動(dòng)水資源利用方式由粗放向節(jié)約集約轉(zhuǎn)變。

（2）完善城鎮(zhèn)生活和工業(yè)供水體系。建設(shè)南水北調(diào)受水區(qū)城鎮(zhèn)供水工程、企業(yè)直供工程，城鎮(zhèn)生活和工業(yè)用水全部置換為引江水；建設(shè)南水北調(diào)非受水區(qū)城鎮(zhèn)供水工程，承德、張家口、秦皇島、唐山4市主城區(qū)生產(chǎn)生活用水全部置換為地表水。

（3）完善農(nóng)村生活供水體系。依據(jù)河北省委省政府辦公廳印發(fā)的《農(nóng)村供水保障體系建設(shè)實(shí)施方案》，按照南水北調(diào)受水區(qū)農(nóng)村居民生活實(shí)現(xiàn)江水全覆蓋的目標(biāo)，大力實(shí)施農(nóng)村生活水源置換工程。

（4）完善農(nóng)業(yè)灌溉供水體系。完善當(dāng)?shù)氐乇硭喔裙こ?、引黃水灌溉工程、引江水灌溉工程，增加農(nóng)業(yè)灌溉地表水利用量。

（5）深入推進(jìn)地下水壓采。繼續(xù)統(tǒng)籌規(guī)劃全省地下水超采治理方案，持續(xù)壓減地下水超采量。

（6）完善河湖生態(tài)補(bǔ)水體系。以石家莊、雄安新區(qū)等區(qū)域和高鐵高速沿線主要河流為重點(diǎn)，按照“清出河道、把水補(bǔ)上、滲到地下”的原則，持續(xù)實(shí)施生態(tài)補(bǔ)水。