鑒江流域水資源分配10周年效益評估

李深林，邱 靜，胡 培

(1.廣東省水利水電科學研究院，廣東 廣州 510635；2.河口水利技術(shù)國家地方聯(lián)合實驗室，廣東 廣州 510635)

流域水資源分配是解決流域內(nèi)水資源需求增長和水資源短缺問題的有效管理手段之一[1-2]，相關(guān)領(lǐng)域研究和實踐均取得了豐富的成果：分配模型和方法方面，唐德善研究提出了流域多目標優(yōu)化配水模型[3]，王靜峰等研究了區(qū)際調(diào)水時空優(yōu)化配置理論模型[4]、王煜等研究了水量調(diào)配分解協(xié)調(diào)組合模型[5]，實例研究方面，黃河、長江、珠江、瀾滄江、塔里木河、淮河等眾多流域均有開展流域水量分配的研究或管理實踐[6-12]。

廣東省鑒江流域水資源分配是南方濕潤地區(qū)實施較早的流域水資源分配案例之一。2006年流域內(nèi)用水量已達27.4億m3，占流域多年平均水資源總量的30.65%。按國際上濕潤地區(qū)河流生態(tài)需水的通用評估原則，河道外用水不宜超過多年平均水資源總量的30%～40%，廣東省鑒江流域水資源開發(fā)利用程度接近適宜可利用量上限，供水安全及流域內(nèi)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展受到威脅。因此，廣東省于2010年頒布《廣東省鑒江流域水資源分配方案》，劃定水資源開發(fā)利用的紅線，實施取水總量控制。

本文對鑒江流域分水方案頒布后10 a內(nèi)的執(zhí)行效果和產(chǎn)生的效益進行分析評價，總結(jié)有益經(jīng)驗，分析新形勢下的新問題，為鑒江流域高質(zhì)量發(fā)展提供更有力的水利支持，為其他流域?qū)嵭兴糠峙涮峁┛蓮椭?、可借鑒的經(jīng)驗，具有重大意義。

1 鑒江流域和分水方案簡介

鑒江流域發(fā)源于信宜縣的虎豹坑，流經(jīng)茂名市高州、化州、電白、市區(qū)，在湛江市吳川沙角旋出海，流域總面積為9 464 km2(茂名市境內(nèi)為7 949 km2、湛江市境內(nèi)為770 km2，廣西境內(nèi)為745 km2)。全流域多年平均年徑流量為89.4億m3(其中廣東境內(nèi)為84.77億m3)，是茂名、湛江市的主要供水水源[13-17]。

2010年《廣東省鑒江流域水資源分配方案》頒布[18]，確定廣東省鑒江流域正常來水年可供河道外分配使用的年最大取水量為31.29億m3，其中，茂名市鑒江流域分水量為22.88億m3，茂名市博賀新港區(qū)分水量為1.02億m3，湛江市鑒江流域分水量為4.94億m3，湛江市東海島分水量為2.45億m3。

2 方案執(zhí)行情況

2.1 用水總量控制

2011—2019年茂湛地區(qū)年降雨量均在1 500 mm以上，高于95%降雨頻率對應的1 245 mm，判斷茂湛地區(qū)2011—2019年均屬于正常來水年。根據(jù)《廣東省鑒江流域水資源分配方案》確立的正常來水年分配指標，平水年茂名市鑒江流域分水為22.88億m3，湛江市鑒江流域分水為4.94億m3。2011—2019年茂湛兩市鑒江取用水總量與分水量對比如圖1所示，兩市在鑒江流域取用水量均未超過分配水量。

圖1 鑒江流域水資源分配方案執(zhí)行情況示意

2.2 流量控制執(zhí)行情況

選擇化州站流量枯水期(10月—次年3月)月平均流量過程，分析鑒江流域流量控制情況。鑒江干流化州站控制全流域65%以上集水面積，枯水期化州站徑流量是鑒江中下游地區(qū)主要水源，分析化州站流量達標情況具有較強的代表性。化州站最小下泄流量控制目標為25 m3/s，2011—2019年枯水期逐月平均流量過程如圖1(c)所示，均滿足最小控制流量目標要求?；緦崿F(xiàn)了鑒江流域水資源在湛茂兩市中合理分配，保障了下游湛江市的用水需求。

2.3 水質(zhì)控制執(zhí)行情況

根據(jù)2013—2019年度枯水期內(nèi)各斷面逐月水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷逐月水質(zhì)控制斷面達標率情況如圖1(d)所示。通過斷面連續(xù)7年枯水期內(nèi)水質(zhì)達標情況的分析，鑒江流域水質(zhì)控制斷面的水質(zhì)達標率基本在60%以上，年際波動較大，整體保持上升趨勢，2019年度枯水期內(nèi)，達標率基本保持在100%。

3 效益分析

3.1 保障區(qū)域用水安全

在水資源分配方案的管控下，茂名市和湛江市用水量的增長得到了有效控制，10 a內(nèi)茂名市用水總量從28.22億m3降至26.23億m3，湛江吳川市用水總量從4.18億m3降至3.30億m3，保證了流域內(nèi)用水安全。尤其是在各年枯水期內(nèi)，水資源分配方案為滿足茂湛地區(qū)城市生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)等用水需求提供了堅實基礎(chǔ)，為保障流域用水安全發(fā)揮了重大的作用。

3.2 優(yōu)化水資源管理

以《廣東省鑒江流域水資源分配方案》為基礎(chǔ)，鑒江流域水資源管理體制逐步建立，管理機制不斷優(yōu)化，水量水質(zhì)監(jiān)測計量體系趨于完善，水資源管理水平得到有效提升?！稄V東省鑒江流域水資源分配方案》也為最嚴格水資源管理制度、河長制和水污染防治計劃等制度法規(guī)的落地提供了重要支撐。

3.3 促進經(jīng)濟社會發(fā)展

根據(jù)統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，2010—2019年，茂名市常住人口從583萬人增長到641萬人，增長率為10%；湛江市常住人口從700萬人增長到736萬人，增長率為5%。茂名市地區(qū)生產(chǎn)總值從2010年1 478億元，增長到2019年3 254億元，增長率為120%；湛江市從1 400億元增長到3 065億元，增長率119%(見圖2)。10 a時間內(nèi)，茂湛地區(qū)常住人口凈增長將近100萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值翻了一倍多。此外，鑒江分水方案的有效實施，滿足了茂湛地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，保障了茂名灌區(qū)每年140萬t以上的糧食產(chǎn)量，保證了下游東海島每年2.45億m3的用水需求，支撐東海島成為拉動茂湛地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的新的重要引擎。水資源分配方案的實施，有效支撐了流域內(nèi)經(jīng)濟社會的發(fā)展，抑制了地區(qū)水資源需求的無節(jié)制增長，有效控制了城市生活、工業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)灌溉之間的爭水矛盾。

圖2 茂名市和湛江市歷年常住人口及地區(qū)生產(chǎn)總值

3.4 維護流域生態(tài)健康

茂湛地區(qū)水資源量相對貧乏，用水情勢十分緊張，早在2006年，廣東省鑒江流域取供水量已達27.4億m3，占流域多年平均水資源總量的30.65%，接近適宜可利用量上限。流域水資源開發(fā)利用率過高，將嚴重加劇河水斷流、湖泊干涸、地下水位下降和水環(huán)境惡化的風險，同時可能導致植被退化、草地和森林生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。此外，鑒江流域受季風氣候影響，降雨時間分布極不均勻，流域水資源開發(fā)利用強度過高，將進一步加劇枯水期水資源緊張局勢，威脅地區(qū)用水安全。在《廣東省鑒江流域水資源分配方案》約束下，2011—2019年間，湛茂兩市在鑒江流域內(nèi)的取水得到有效管控，維持在24～26億m3(見圖3所示)，而且呈現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的下降趨勢。取供水量占流域多年平均水資源量(84.77億m3)的比例從2011年的30.66%，下降到2019年的27.98%，下降了2.68%，降至30%開發(fā)警戒線以下。水資源分配方案的頒布和實施，有效控制了鑒江流域水資源開發(fā)利用率水平，對于維持河道生態(tài)流量，提升河道水體自凈能力，涵養(yǎng)地下水和供養(yǎng)流域綠植系統(tǒng)都發(fā)揮了重要的作用。

圖3 鑒江流域水資源開發(fā)利用率示意

4 未來發(fā)展趨勢

1) 考慮下游地區(qū)發(fā)展需要，多舉措提高湛江市可使用水量

近幾年，隨著湛江鋼鐵基地項目、中科合資廣東煉化一體化項目落戶湛江東海島，島內(nèi)需水量迅速增加。而且，由于生產(chǎn)需要，湛江鋼鐵基地對鑒江樞紐的供水水質(zhì)具有嚴格的要求(如含氯度要在60 mg/L以下)。有必要開展多方面研究論證，調(diào)整流域水量分配方案，或者推廣實施湛江和茂名的水權(quán)交易，多舉措提高化州站下泄流量，以滿足下游湛江市不斷增加的用水需求，同時提高下游水位，降低鑒江樞紐處咸潮上溯風險，保證鑒江樞紐水質(zhì)。

2) 嚴格執(zhí)行區(qū)域用水總量控制，加強取水管控力度

鑒江流域是廣東省重要的糧食產(chǎn)地之一，流域內(nèi)農(nóng)業(yè)灌區(qū)眾多。經(jīng)過多年管理，各渠道超計劃取水情況有了明顯改善，超計劃現(xiàn)象和超計劃取水量都顯著減少。然而，超取現(xiàn)象并未得到根本解決。例如茂名市工業(yè)引水渠，2019年枯水期內(nèi)超計劃率達到20.4%。為嚴格落實分水方案對地區(qū)用水總量的管控要求，需加強渠道引水計量，合理制定渠道管理方案，既滿足局部地區(qū)的用水需求，又確保流域整體供水安全。

3) 進一步提高監(jiān)控斷面覆蓋率，加強信息化監(jiān)控能力

滿足水量水質(zhì)控制斷面的管理要求是有效執(zhí)行分水方案的重要工作?；?、石碧等水量水質(zhì)主要控制站因監(jiān)測技術(shù)和手段相對滯后，導致調(diào)度期水情信息精確度相對偏低，已不能適應鑒江水資源科學、精細化管理的需求。另外，目前處于鑒江流域最下游的水質(zhì)監(jiān)測斷面分別是位于干流的江口門斷面、位于小東江的石碧斷面和位于袂花江的塘口斷面，對下游鑒江供水樞紐工程的水質(zhì)缺乏監(jiān)控。建議在鑒江水利樞紐船閘、鑒江供水樞紐抽水泵站取水口等設(shè)置水質(zhì)監(jiān)控斷面，同時普及在線監(jiān)測技術(shù)，實時掌握水量水質(zhì)狀況。

5 結(jié)語

鑒江流域作為廣東省五大跨地市流域中面積最小、涉及地市最少的流域，在2010年即制定頒布了流域水資源分配方案，既反映出流域面臨較嚴峻的水資源供給安全保障問題，也說明了管理部門具有深遠的戰(zhàn)略眼光，較早地預見了茂湛地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展可能帶來的爭水矛盾加劇的潛在風險。執(zhí)行10 a間，用水總量、重要斷面流量和水質(zhì)保障要求均被較好執(zhí)行，有效保證了流域供水安全、優(yōu)化了流域水資源管理體系，支撐了流域經(jīng)濟社會發(fā)展，維護了流域生態(tài)環(huán)境健康，產(chǎn)生了巨大的效益，為其他流域開展水量分配工作提供了重要經(jīng)驗。