開封市引黃水資源高效利用研究

陳 楠，黃 凱

（1.河南省豫東水利工程管理局 趙口分局，河南 開封 475001；2.河南省豫東水利工程管理局三義寨分局，河南 開封 475001）

0 引言

開封市位于黃河中下游平原東部，地處河南省中東部，太行山脈東南方，是河南省中原城市群的核心城市、中原經(jīng)濟(jì)區(qū)中心城市，也是河南省重要的農(nóng)業(yè)種植區(qū)，是全國著名的小麥、棉花、花生、大蒜、西瓜及泡桐生產(chǎn)和出口基地。開封市多年平均水資源總量約為12.20億m3，其中地表水資源量約為4.58億m3，地下水多年平均可開采量為9.33億m3，人均水資源量約為273.0 m3，不及全國人均水資源量的1/9，屬水資源嚴(yán)重短缺地區(qū)。近年來，開封市的年需水總量大致在12.0～17.0億m3，水資源利用已接近其開發(fā)容量，當(dāng)?shù)厮Y源進(jìn)一步開發(fā)的潛力不大，近期和遠(yuǎn)期都存在水資源緊缺的問題[1]。因此，為了滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展的用水需求，開封市每年都引用一定量的黃河水。

在實施最嚴(yán)格的水資源管理制度的條件下，根據(jù)河南省黃河取水許可總量控制指標(biāo)，開封每年可以引約6億m3的水[2]。在水資源短缺、引黃用水指標(biāo)有限的情況下，科學(xué)配置和高效利用黃河水資源，對于保障區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步和環(huán)境改善具有重要的意義。

1 開封市引黃用水分析

開封市行政區(qū)域內(nèi)的黃河河岸線達(dá)88 km，“地上懸河”的地形使其引用黃河水具有良好的優(yōu)勢。目前，開封已建成黑崗口、柳園口、三義寨和趙口4座引黃涵閘，總設(shè)計流量為270 m3/s，為其工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活和生態(tài)提供水源，特別是作為重要的灌溉水源，擔(dān)負(fù)著境內(nèi)及下游多個引黃灌區(qū)的灌溉任務(wù)。經(jīng)過多年建設(shè)，開封市已形成了比較完整的引黃工程體系，掌握了引黃規(guī)律，積累了一定的引黃用水管理經(jīng)驗。

1.1 引黃用水量

開封市境內(nèi)的地表水資源主要來自降水，受時空分布及工程條件限制，境內(nèi)地表水資源難以有效利用。區(qū)域內(nèi)的供水主要靠采取地下水和引用過境的黃河水。據(jù)統(tǒng)計，自1999年黃河水資源實行統(tǒng)一調(diào)配至2012年，開封市引用黃河水量已經(jīng)超過60億m3，具體如圖1所示。

圖1 2001-2012開封市年用水量及引黃水量示意圖（單位：億 m3）Fig.1 Annual water consumption and diverting water volumes from the Yellow River（2001-2012）of Kaifeng city(Unit:hundred million cubic meters)

從圖1可以看出，近幾年來，隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展及生態(tài)環(huán)境建設(shè)，開封市的總用水量和引黃河水量不斷增長，引黃河水量在區(qū)域年供水總量的比重也不斷增加。隨著最嚴(yán)格水資源管理制度的實施，今后開封市的引黃用水指標(biāo)將受到限制。

1.2 引黃用水結(jié)構(gòu)及趨勢分析

開封市引用的黃河水用于工業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)生活、農(nóng)田灌溉、生態(tài)環(huán)境補(bǔ)水、地下水補(bǔ)源、發(fā)展旅游業(yè)等。表1為1999～2012年開封市部分主要行業(yè)年用水量及引黃水量數(shù)據(jù)。由表1可以看出，開封市的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和生活用水始終占重要地位。近年來，為發(fā)展旅游和改善環(huán)境，生態(tài)環(huán)境用水的比例在逐步提高。2012年，開封市農(nóng)業(yè)、工業(yè)、居民生活及生態(tài)用水占總用水量的比例分別為54.30%、11.5%、6.5%和26.0%。其中，工業(yè)用水和生活用水仍以地下水為主，90%以上的引黃量是用于農(nóng)業(yè)灌溉及生態(tài)用水。

作為重要的用水行業(yè)，開封市農(nóng)業(yè)用水總量相對平穩(wěn)。隨著國家和地方加大對農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施的投入，以及農(nóng)業(yè)灌溉制度的科學(xué)化，農(nóng)業(yè)用水會降低，節(jié)省出來的灌溉用水可以補(bǔ)充地下水。

表1 2001-2012年開封市各行業(yè)年用水量及引黃水量（單位：億m3）Table 1 Industry annual water consumption and diverting water volumes from the Yellow River（2001-2012）of Kaifeng city(Unit:hundred million cubic meters)

在生態(tài)用水方面，開封市2008開始引黃河水補(bǔ)充市內(nèi)的湖泊和主要河道。隨后，境內(nèi)多個區(qū)域的水利工程逐步在汛期引蓄黃河水，改善了區(qū)域環(huán)境，促進(jìn)了當(dāng)?shù)芈糜问聵I(yè)的發(fā)展。2012年，生態(tài)環(huán)境用水4.4882億m3，占當(dāng)年總用水量的26%。

從開封市行業(yè)年用水量、引黃用水量狀況及趨勢中可以看出，開封市工業(yè)用水總量及引黃用水量均呈現(xiàn)增長趨勢。根據(jù)開封區(qū)位及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的布局，今后一段時期，開封市工業(yè)經(jīng)濟(jì)將進(jìn)一步發(fā)展，這對水資源的保障程度要求也將提高。在地下水限制開采的形勢下，引黃供水將是開封區(qū)域工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。開封市的生活用水主要取自地下水，受地下水污染、水位下降等因素的影響，黃河水在生活用水中的比例逐步提高。

1.3 引黃用水特征

從用水結(jié)構(gòu)來看，開封市引黃用水結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。近年來，我國農(nóng)業(yè)用水比例在降低，工業(yè)用水比例逐步增加，生態(tài)用水日益得到重視。用水結(jié)構(gòu)的長期演變具有階段性特點(diǎn)，并與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)。根據(jù)開封市當(dāng)前總體用水需求及引黃用水狀況，未來一段時期，其用水結(jié)構(gòu)將發(fā)生一定的變化，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活及生態(tài)用水比例趨于平衡。

從水資源利用效率來看，開封市引黃用水效率相對偏低。引黃灌區(qū)是開封市引黃用水大戶。灌區(qū)絕大多數(shù)灌溉面積的田間灌水技術(shù)相對落后，田間工程不配套，灌水利用率低。由于體制、機(jī)制、工程等方面的原因，灌區(qū)對水資源的利用率非常低。目前，引黃灌溉存在諸多問題，如因灌區(qū)工程老化、控制性建筑物缺乏、計量設(shè)施缺乏不完善，使得難以實現(xiàn)水量優(yōu)化配置；因灌溉方式粗放，使得引水量遠(yuǎn)超實際需水量。這些問題造成了灌區(qū)對黃河水資源無法充分開發(fā)利用，引黃效益面積遠(yuǎn)低于設(shè)計面積。

從用水管理來看，開封市的引黃水資源管理模式也在不斷發(fā)展。區(qū)域引黃供水系統(tǒng)在合理的供水體制和高效的用水模式下，通過提高供水價格，促進(jìn)節(jié)約用水，合理灌溉，發(fā)揮了水資源的最大效能。新形勢下，經(jīng)濟(jì)社會的用水需求在不斷變化，水資源管理的理念也在不斷更新和發(fā)展。針對開封市及周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求，引黃經(jīng)濟(jì)用水與引黃農(nóng)業(yè)灌溉和引黃補(bǔ)源用水等需要緊密結(jié)合，綜合考慮、統(tǒng)一協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展等，進(jìn)一步構(gòu)建新型的水資源億管理模式。

2 引黃水資源高效利用途徑

2.1 加強(qiáng)需水管理

需水管理是在水資源管理中，通過配置、節(jié)約和保護(hù)，達(dá)到提高用水效率和效益的目的[3]。在科學(xué)不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)上，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，從而使得用水結(jié)構(gòu)合理和用水效率提高。為提高引黃水資源的高效利用，可以積極探索水資源的管理模式，深化水權(quán)管理并發(fā)展水市場，提高水價對節(jié)水效率的影響程度。另外，針對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)保護(hù)用水需求矛盾凸顯的問題，可以通過開展水資源的功能調(diào)度，來實現(xiàn)水污染防治、生態(tài)保護(hù)修復(fù)等。

2.2 構(gòu)建高效供水體系

科學(xué)合理的工程布局是水資源高效利用的基本要求。（1）要加強(qiáng)引黃工程體系建設(shè)，合理規(guī)劃和建設(shè)一批供水功能完善的調(diào)蓄工程。（2）充分利用國家水利及農(nóng)業(yè)發(fā)展建設(shè)機(jī)遇，做好引黃灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項目，因地制宜布置井渠等基礎(chǔ)設(shè)施。（3）研究和運(yùn)用先進(jìn)的工程管理措施、途徑和方法，優(yōu)化水資源的分配。（4）針對大量黃河水用于灌溉的現(xiàn)狀，研究和推行科學(xué)的灌溉制度與灌水方法，提高水資源的利用效率。

2.3 加強(qiáng)供水配水管理

隨著最嚴(yán)格水資源管理制度的實施，對水資源管理提出了更高要求[4]。引黃水量分配是基于整個黃河流域的用水需求，應(yīng)全面貫徹水資源利用和保護(hù)的相關(guān)法律法規(guī)，依法治水，嚴(yán)格黃河水量取水許可制度，水質(zhì)水量統(tǒng)一管理，地表水和地下水聯(lián)合調(diào)度。結(jié)合開封市實際，對地下水超采區(qū)需要嚴(yán)格控制，有條件的地區(qū)，通過發(fā)展引黃補(bǔ)源措施，充分利用引黃水源。同時，要建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的工作機(jī)制，全面依法實施水污染總量控制及排污許可管理制度，把排污限制在水環(huán)境的承載能力之內(nèi)，遏止水環(huán)境惡化。

3 結(jié)語

黃河水是開封市經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。在區(qū)域水資源條件有限的條件下，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展布局，按照流域水資源統(tǒng)一管理的要求，加強(qiáng)需水管理，建設(shè)高效供水工程體系，創(chuàng)新水資源管理方式，以促進(jìn)黃河水資源的高效利用，進(jìn)而推動最嚴(yán)格水資源管理制度的實施和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的和諧發(fā)展。

［1］韓鵬飛，劉超，楊芳，等．開封市水資源承載能力的模糊綜合評價［J］．人民黃河，2008，30（2）：45－48．

［2］楊文志，周寶龍，白文君，等．開封市引黃供水與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系分析 ［J］．黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013，24（4）：20－22．

［3］錢正英，陳家琦，馮杰．從供水管理到需水管理［J］．中國水利，2009，（5）：20－23．

［4］王浩．實行最嚴(yán)格水資源管理制度關(guān)鍵技術(shù)支撐探析［J］．中國水利，2011，（6）：28－29．