河南省黃河供水區(qū)水資源節(jié)約集約利用初探

杜青輝, 劉曉琴, 郝陽(yáng)玲

(河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司,河南 鄭州 450016)

2019年9月18日,習(xí)近平總書(shū)記在河南鄭州主持召開(kāi)的黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上關(guān)于黃河水資源高效節(jié)約集約利用指出:“要堅(jiān)持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn),把水資源作為最大的剛性約束,合理規(guī)劃人口、城市和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,堅(jiān)決抑制不合理用水需求,大力發(fā)展節(jié)水產(chǎn)業(yè)和技術(shù),大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水,實(shí)施全社會(huì)節(jié)水行動(dòng),推動(dòng)用水方式由粗放向節(jié)約集約轉(zhuǎn)變?！盵1]了解節(jié)約集約利用理念至關(guān)重要。向往等[2]認(rèn)為水資源節(jié)約集約利用包括節(jié)約用水和集約用水,節(jié)約用水的內(nèi)涵是維持水資源的總量穩(wěn)定、提高水資源的利用效率、保障水資源的公平使用;集約用水的內(nèi)涵為集中利用有限的水資源來(lái)實(shí)現(xiàn)效益最大化,水資源應(yīng)當(dāng)作為一種整體而非分散式的投入利用。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,黃河流域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活及生態(tài)用水的需求旺盛,對(duì)黃河水資源的開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)超出了其承載能力[3]。黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展被確定為重大國(guó)家戰(zhàn)略后,如何科學(xué)利用黃河水引起了專家、學(xué)者的廣泛關(guān)注,形成了一系列成果[4-6]。同時(shí),這一重大國(guó)家戰(zhàn)略的提出也為河南省黃河供水區(qū)高效、科學(xué)利用黃河水,實(shí)現(xiàn)黃河供水安全提供了重大歷史性機(jī)遇。有關(guān)研究表明[7-9], 2001—2016年黃河多年平均天然徑流量與“87分水方案”時(shí)的相比減少了23.2%。黃河多年平均天然徑流量顯著減少,再加上河南省黃河供水區(qū)自然資源稟賦不足,水網(wǎng)工程體系不完善,造成水資源供需矛盾日益嚴(yán)峻。

本文在分析研究河南省黃河水利用情況和有關(guān)成果[10]的基礎(chǔ)上,深入貫徹習(xí)近平總書(shū)記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)、中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第六次會(huì)議上的重要講話精神,從落實(shí)重大國(guó)家戰(zhàn)略的高度,總結(jié)、提出實(shí)現(xiàn)黃河水資源高效節(jié)約集約利用、保障河南省黃河供水區(qū)供水安全和水資源優(yōu)化利用的建議,對(duì)進(jìn)一步做好黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展工作具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1 研究區(qū)概況

黃河出陜西潼關(guān)后進(jìn)入河南省,西起靈寶市,東至臺(tái)前縣,在河南省境內(nèi)的干流總長(zhǎng)為711 km,是河南省最重要的過(guò)境水源,在河南省內(nèi)的流域面積為3.62 萬(wàn)km2,承載著境內(nèi)沿黃13個(gè)省轄市及濟(jì)源示范區(qū)的供水任務(wù)(表1)。供水區(qū)位于河南省中北部,呈“蝶形”分布于黃河兩岸,地理坐標(biāo)介于北緯33°85′～36°10′,東經(jīng)110°21′～116°39′，總面積為10.23 萬(wàn)km2。截止到2018年,河南省黃河供水區(qū)內(nèi)的總?cè)丝跒? 987萬(wàn)人,其中,城鎮(zhèn)人口3 782 萬(wàn)人,農(nóng)村人口3 205 萬(wàn)人,城鎮(zhèn)化率為54%;供水區(qū)內(nèi)有效灌溉面積5 360 萬(wàn)畝,實(shí)際灌溉面積4 780 萬(wàn)畝,分別占全省有效灌溉面積和實(shí)際灌溉面積的65.5%、70.1%,糧食總產(chǎn)量4 705 萬(wàn)t,占全省糧食總產(chǎn)量的72.0%;GDP合計(jì)38 497 億元,占全省的80%。同時(shí),國(guó)家中心城市、鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)、中國(guó)(河南)自貿(mào)區(qū)、鄭洛新國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)及正在實(shí)施的大運(yùn)河文化保護(hù)利用傳承河南段等國(guó)家戰(zhàn)略均布局其中。近年來(lái),河南省積極挖掘本地水利用潛力,先后在黃河供水區(qū)建成水庫(kù)1 120座、總庫(kù)容329.25 億m3,建設(shè)引黃調(diào)蓄工程37處、調(diào)蓄庫(kù)容1.63 億m3,建成黃河干支流取水口門88處、大中型引黃灌區(qū)52處,供水區(qū)內(nèi)年均供水總量達(dá)173.25 億m3,有力地促進(jìn)了沿黃地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善。

表1 河南省黃河流域及其供水區(qū)范圍

續(xù)表

2 面臨的形勢(shì)與問(wèn)題

2.1 水資源短缺,節(jié)約集約利用程度低

河南省黃河供水區(qū)1956—2000年的多年平均水資源總量為191.98 億m3,人均水資源占有量?jī)H有275 m3,耕地畝均水資源占有量為279 m3,僅為全國(guó)平均水平的13.7%,水資源總量不足問(wèn)題突出。這些問(wèn)題主要表現(xiàn)為:供用水結(jié)構(gòu)不優(yōu)、效率不高；缺水形勢(shì)加?。稽S河供水區(qū)的農(nóng)業(yè)用水仍然是黃河水資源的耗用大戶,占比為55%,農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)約為0.624,優(yōu)于全國(guó)平均水平,但與0.7～0.8的國(guó)際先進(jìn)水平仍有一定的差距；52處大中型引黃灌區(qū)還未全部實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化配套改造,效益得不到充分發(fā)揮,節(jié)水改造工作還任重道遠(yuǎn);高效節(jié)水灌溉面積為1 574 萬(wàn)畝,僅占有效灌溉面積的29.4%,占比偏低;規(guī)模以上工業(yè)用水重復(fù)利用率為85%,萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量為20 m3,效率低于同地區(qū)平均水平(15.5 m3)和先進(jìn)水平(8 m3);再生水利用少,僅占供水量的3.2%,遠(yuǎn)低于華北地區(qū)的先進(jìn)水平(27.5%),城市再生水回用率為24.4%,低于華北地區(qū)的平均水平(31.7%);公共供水管網(wǎng)漏損率為11.0%,高于全國(guó)的先進(jìn)水平(9.2%),尚有節(jié)水潛力；水資源利用效率與效益偏低,萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量等主要用水指標(biāo)與華北地區(qū)的相比有一定差距,供用水結(jié)構(gòu)不夠合理進(jìn)一步加劇了水資源短缺的形勢(shì)。

2.2 工程體系不完善,水源工程不足

納入到國(guó)務(wù)院部署的172項(xiàng)節(jié)水供水重大水利工程項(xiàng)目的四大灌區(qū)工程(小浪底北岸灌區(qū)工程、小浪底南岸灌區(qū)工程、趙口引黃灌區(qū)二期工程、西霞院水利輸水及灌區(qū)工程)尚未建成,工程連通性差,引黃骨干水網(wǎng)尚未形成,黃河水資源綜合效益發(fā)揮受限;受黃河河床下切,閘前水位下降等因素的影響,河南段引黃涵閘的實(shí)際引水能力只有206 m3/s,僅為原設(shè)計(jì)引黃能力的15.2%[11],現(xiàn)狀引黃口門的引水能力嚴(yán)重降低;重大水源工程不足,2009年河南省啟動(dòng)了引黃調(diào)蓄工程建設(shè),規(guī)劃至2020年建設(shè)167處引黃調(diào)蓄工程,但截至目前僅建成引黃調(diào)蓄工程37處,引黃調(diào)蓄能力不足,供水保障程度低。

2.3 水治理機(jī)制體制尚不健全,節(jié)水體系不完善

最嚴(yán)格水資源管理能力有待進(jìn)一步提高,跨行政區(qū)域引黃工程管理體制尚不健全,黃河水權(quán)轉(zhuǎn)換等市場(chǎng)水管理機(jī)制有待提升,水資源統(tǒng)籌調(diào)度機(jī)制不完善,與中央簡(jiǎn)政放權(quán)、放管結(jié)合、優(yōu)化服務(wù)的要求仍存在差距,距離構(gòu)建系統(tǒng)完備、科學(xué)規(guī)范、運(yùn)行有效的智慧水利管理仍有一定的空間；供水區(qū)內(nèi)節(jié)水設(shè)施有待完善,節(jié)水法規(guī)制度有待健全,節(jié)水宣傳還有待加強(qiáng)。

3 總體布局

針對(duì)上述問(wèn)題,結(jié)合黃河兩岸供水區(qū)地形地貌和水資源節(jié)約集約利用工程的布局特點(diǎn),按照節(jié)水優(yōu)先、空間均衡的要求,統(tǒng)籌黃河安瀾和水資源保障,以黃河干流為主軸,以伊洛河、衛(wèi)河、賈魯河等骨干工程為脈絡(luò),通過(guò)建設(shè)小浪底南北岸灌區(qū)渠系、西霞院輸水干渠和西水東引等跨區(qū)域工程,打造“一軸兩翼三水”的現(xiàn)代水網(wǎng)體系[12-13],實(shí)現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。河南省黃河供水區(qū)的總體布局如圖1所示。“一軸”指以黃河干流為主軸,以小浪底、西霞院、桃花峪等水庫(kù)為戰(zhàn)略水源,以各引黃口門為重要節(jié)點(diǎn),打造貫穿河南省東西、潤(rùn)澤中原大地的黃河水資源保障軸和生態(tài)軸?！皟梢怼敝敢晕飨荚狠斔こ?、衛(wèi)河共產(chǎn)主義渠、金堤河、文然文巖渠、京杭大運(yùn)河會(huì)通河段為骨干,以小浪底北岸、引沁、廣利、人民勝利渠、韓董莊、祥符朱、大功、渠村、南小堤等灌區(qū)渠系為脈絡(luò),以引黃調(diào)蓄工程為有力補(bǔ)充,嵌接南水北調(diào)中線工程供水網(wǎng)絡(luò),形成“北翼”;以伊洛河、賈魯河、渦河、惠濟(jì)河、明清黃河故道、周商永運(yùn)河、引江濟(jì)淮工程為骨干,以陸渾、小浪底南岸、楊橋、趙口、柳園口、三義寨等灌區(qū)渠系為脈絡(luò),以引黃調(diào)蓄工程為有力補(bǔ)充,嵌接南水北調(diào)中線工程和引江濟(jì)淮工程供水網(wǎng)絡(luò),形成“南翼”,構(gòu)建“多源互補(bǔ)、區(qū)域互調(diào)、豐枯相濟(jì)、調(diào)控自如”的現(xiàn)代供水網(wǎng)絡(luò)?！氨币怼苯趶男±说?、西霞院水庫(kù)引水,遠(yuǎn)期新增桃花峪水庫(kù)引水,自西向東依次連通小浪底北岸灌區(qū)、西霞院輸水總干渠、人民勝利渠灌區(qū)、衛(wèi)河共產(chǎn)主義渠、金堤河、天然文巖渠、韓董莊、祥符朱、大功灌區(qū)、引黃入冀總干渠、馬頰河及渠村、南小堤灌區(qū)等,形成黃河北岸水網(wǎng);“南翼”近期從小浪底、陸渾等水庫(kù)引水,遠(yuǎn)期從桃花峪等水庫(kù)引水,自西向東依次連通陸渾灌區(qū)、小浪底南岸灌區(qū)、伊洛河、西水東引、賈魯河、鄭汴運(yùn)河、楊橋灌區(qū)、趙口灌區(qū)、渦河、惠濟(jì)河、明清黃河故道、三義寨灌區(qū)、周商永運(yùn)河及引江濟(jì)淮工程,形成黃河南岸水網(wǎng)?！叭敝府?dāng)?shù)厮?、引黃水、南水北調(diào)水?！耙惠S兩翼三水”的現(xiàn)代水網(wǎng)格局打通了河南省黃河南北兩岸供水通道的“任督二脈”。其中,“北翼”構(gòu)建了豫北水網(wǎng),實(shí)現(xiàn)黃河水、海河水、長(zhǎng)江水三水聯(lián)動(dòng);“南翼”構(gòu)建了豫中、豫東水網(wǎng),實(shí)現(xiàn)黃河水、淮河水、長(zhǎng)江水三水匯流。“一軸兩翼三水”的總體布局逐步形成了能統(tǒng)籌左右岸、干支流、豐枯水、城鄉(xiāng)供水、地表水和地下水的黃河流域水資源節(jié)約集約利用體系,對(duì)改善區(qū)域水生態(tài)環(huán)境,支撐黃河兩岸供水區(qū)高質(zhì)量發(fā)展和中原更加出彩提供堅(jiān)實(shí)的水安全保障。

圖1 河南省黃河供水區(qū)總體布局圖

4 措施建議

一是推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水增效。加快四大灌區(qū)建設(shè),切實(shí)提高用水效率;大力發(fā)展節(jié)水產(chǎn)業(yè)和先進(jìn)節(jié)水技術(shù),嚴(yán)控和壓縮水資源短缺地區(qū)高耗水作物的種植面積,推廣耐旱、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)作物品種,優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu);繼續(xù)推進(jìn)大功、三義寨等大中型灌區(qū)續(xù)建配套設(shè)施和現(xiàn)代化改造,推廣應(yīng)用噴灌、微灌、滴灌高效灌溉技術(shù),在對(duì)許昌高效節(jié)水灌溉示范區(qū)進(jìn)行升級(jí)改造的基礎(chǔ)上,再建設(shè)一批規(guī)?；?jié)水灌溉增效示范區(qū)。

二是促進(jìn)工業(yè)節(jié)水減排。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局和結(jié)構(gòu),壓減煤炭、鋼鐵等行業(yè)過(guò)剩產(chǎn)能,加快高耗水工業(yè)節(jié)水改造,推進(jìn)工業(yè)綠色發(fā)展;推動(dòng)焦作、鶴壁等城市由資源城市向山水城市、旅游城市轉(zhuǎn)型,加快開(kāi)封、洛陽(yáng)等城市旅游升級(jí),將“綠水青山”變?yōu)椤敖鹕姐y山”;鼓勵(lì)對(duì)水質(zhì)要求不高的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和河湖生態(tài)補(bǔ)水積極使用再生水等非常規(guī)水源,促進(jìn)重點(diǎn)工業(yè)園區(qū)基本實(shí)現(xiàn)“近零排放”,以促進(jìn)節(jié)水減污。

三是強(qiáng)化生活節(jié)水降損。加強(qiáng)鄭州、洛陽(yáng)等城市老舊小區(qū)供水管網(wǎng)改造,全面推廣節(jié)水型器具;加強(qiáng)生活廢水收集處理和回收利用,城市生態(tài)景觀綠化、道路清掃等優(yōu)先使用再生水;強(qiáng)化公共用水節(jié)水管理,城市園林綠化宜選用適合本地區(qū)的節(jié)水耐旱型植被,采用噴灌、微灌等節(jié)水灌溉方式進(jìn)行灌溉;結(jié)合海綿城市建設(shè)和百城提質(zhì)工程建設(shè),提高雨水資源利用水平。

四是建設(shè)水資源節(jié)約集約利用工程。按照“尊重歷史、防洪安全、因地制宜、自流優(yōu)先”的原則,對(duì)焦作、鄭州、新鄉(xiāng)、開(kāi)封、濮陽(yáng)5個(gè)沿黃省轄市和長(zhǎng)垣、蘭考2個(gè)直管縣內(nèi)29處引黃灌區(qū)中因黃河主槽下切引起的引黃能力不足的39個(gè)引黃涵閘、20個(gè)渠首防沙閘進(jìn)行改造,從源頭上解決用水浪費(fèi)問(wèn)題;按照“上中下全面調(diào)蓄、大中小長(zhǎng)藤結(jié)瓜”的原則,分別在黃河灘區(qū)、引黃干渠沿線及灌區(qū)末端新建大、中、小、微相結(jié)合的調(diào)蓄工程,提高黃河水資源的承載能力,實(shí)現(xiàn)引黃調(diào)蓄系統(tǒng)化,推進(jìn)黃河水資源節(jié)約集約利用;加快推進(jìn)九渡、西坪等一批中型水源工程建設(shè),因地制宜地加強(qiáng)山丘區(qū)“五小水利”工程建設(shè),大中小微并舉、蓄引提調(diào)結(jié)合,提高本地水資源集約利用及供水保障能力;建設(shè)西水東引、引黃入焦、引伊入汝、周商永運(yùn)河連通工程等水系連通工程,提高黃河水資源集約利用調(diào)配能力;實(shí)施桃花峪水庫(kù)工程,提高下游水資源調(diào)配能力,統(tǒng)籌調(diào)配黃河干流水量。桃花峪水庫(kù)是納入到2013 年國(guó)務(wù)院批復(fù)的《黃河流域綜合規(guī)劃(2012—2030年)》的重大水利項(xiàng)目,是黃河流域防洪減淤體系建設(shè)和保障黃河長(zhǎng)治久安的重要控制性工程。桃花峪水庫(kù)的興建,一方面能夠有效防控下游洪水,減輕下游的防洪壓力;另一方面從桃花峪水庫(kù)集中引水,通過(guò)連通延伸趙口等引黃灌區(qū)干渠,統(tǒng)籌調(diào)配黃河干流水量,為下游沿黃城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供水資源支撐和保障。

五是加強(qiáng)節(jié)水管控。建立取水許可水量動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制,鼓勵(lì)節(jié)余水指標(biāo)有償轉(zhuǎn)讓與市場(chǎng)交易,優(yōu)化存量用水指標(biāo)[4],探索“農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水-水權(quán)有償轉(zhuǎn)換-工業(yè)高效用水”的水利用新模式,促進(jìn)有限水資源向高效益產(chǎn)業(yè)流動(dòng);提升黃河調(diào)度系統(tǒng)、水量水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等信息化管理水平,加強(qiáng)引黃水量統(tǒng)一調(diào)度,落實(shí)水資源最大剛性約束,依靠智慧管理、科學(xué)調(diào)度實(shí)現(xiàn)節(jié)水;合理落實(shí)用水計(jì)劃,抑制不合理的用水需求,嚴(yán)格用水定額管理,切實(shí)提高用水效率;做好流域管理和行政區(qū)域管理統(tǒng)籌協(xié)調(diào),理順大功、趙口、三義寨等跨行政區(qū)域引黃工程管理體制,統(tǒng)籌上下游、左右岸用水,協(xié)同推進(jìn)保護(hù)治理,實(shí)現(xiàn)蓄水、引水、供水、用水、節(jié)水、排水一體化管理;組織全方位、多視角等節(jié)水宣傳活動(dòng),深入開(kāi)展節(jié)水宣傳教育,大力宣傳節(jié)水政策法規(guī),充分調(diào)動(dòng)廣大用水戶的節(jié)水積極性,實(shí)施全社會(huì)節(jié)水行動(dòng)。

5 結(jié)語(yǔ)

1)糧食生產(chǎn)是河南省的政治責(zé)任,尤其是河南省夏糧產(chǎn)量在全國(guó)的占比高達(dá)29%,黃河供水區(qū)是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)核心區(qū)，未來(lái)保持并提升糧食產(chǎn)量,必須要有水利基礎(chǔ)作為保障。繼續(xù)開(kāi)展灌區(qū)節(jié)水改造,不斷提高灌溉水利用系數(shù),以水資源的可持續(xù)利用支撐供水區(qū)的高質(zhì)量發(fā)展,確保國(guó)家糧食安全。

2)黃河供水區(qū)是河南省人口最稠密、經(jīng)濟(jì)最活躍、要素最集中的重要區(qū)域,供水區(qū)的高質(zhì)量發(fā)展離不開(kāi)黃河供水安全的保障。供水區(qū)內(nèi)水資源總量不足,人多水少,生產(chǎn)力布局與水資源分布不匹配,水資源供需矛盾突出,在水資源配置工程方面,重大水源工程不足,引黃口門和渠系引水能力下降,水網(wǎng)工程體系尚不完善,水資源的互連互通、豐枯調(diào)劑尚未實(shí)現(xiàn)。在黃河流域水資源量總體減少的趨勢(shì)下,實(shí)施全社會(huì)節(jié)水行動(dòng)和水資源消耗總量和強(qiáng)度雙控行動(dòng),強(qiáng)化水資源作為最大的剛性約束,全面推進(jìn)水資源節(jié)約集約利用,優(yōu)化水資源調(diào)配格局,對(duì)維護(hù)供水區(qū)生態(tài)安全、保障高質(zhì)量發(fā)展具有十分重要的全局性、戰(zhàn)略性和穩(wěn)定性作用。

3)立足河南省黃河兩岸宏觀發(fā)展戰(zhàn)略,結(jié)合黃河兩岸供水區(qū)地形地貌和水資源節(jié)約集約利用特點(diǎn),以用好用足黃河水,保障區(qū)域生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水安全,保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量永續(xù)發(fā)展為目標(biāo),打造 “一軸兩翼三水”的現(xiàn)代水網(wǎng)體系,形成“多源互補(bǔ)、區(qū)域互調(diào)、豐枯相濟(jì)、調(diào)控自如”的水資源供水格局,為決勝全面小康、建設(shè)美麗河南、譜寫(xiě)中原更加出彩作出新貢獻(xiàn)。