西遼河“量水而行”方案下通遼市用水思考

謝艾楠，關 雪，苗添升

（水利部松遼水利委員會，吉林長春130021）

1 概 況

通遼市地處干旱半干旱氣候區(qū)，年均降水量在半濕潤和半干旱分界線400 mm 降水量線以下，蒸發(fā)量是降水量的3～4 倍。降水量年際變化較大，年內分配極為不均，6-8月降水量占全年降水量的65%～80%。西遼河流域通遼市多年平均地表水資源量4.74 億m3，水資源總量31.53 億m3。受氣候和上游產流區(qū)攔蓄工程的雙重影響，西遼河干流2000年以來基本全年全河段斷流，省界斷面鄭家屯水文站實測徑流量由1956-2000年的年均8.5 億m3減少為2001-2016年的年均0.45 億m3，減少了95%，水資源短期問題日益嚴峻。

由于通遼市地表供水難以滿足發(fā)展需求，因此轉為大量開采地下水，如今地下水已成為通遼市主要供水水源。2018年，西遼河流域通遼市供水量為27.5 億m3，通遼市供水量組成見圖1。

圖1 通遼市供水水量組成圖Fig.1 Composition of water supply in Tongliao City

從近十年西遼河流域通遼市供水組成看，地下水供水量占比高達92.93%～98.86%，其中80%以上為農業(yè)用水。平原區(qū)的地下水實際開采量超可開采量7.1 億m3，超采率為37.97%［2］。據松遼流域縣域水資源承載能力綜合評價結果顯示，通遼市科爾沁區(qū)、開魯縣、霍林郭勒市、科爾沁左翼中旗因地下水開采量遠超地下水可開采量，評價為水資源承載能力嚴重超載區(qū)。通遼市超用水量見表1。

表1 西遼河流域通遼市超用水量表 億m3Tab.1 Excess water consumption in Tongliao City of Xiliaohe River Basin

2 通遼市地下水超采區(qū)變化分析

為合理規(guī)劃地表水資源的使用，保護和涵養(yǎng)地下水水源地，實施“量水而行”對策意義重大。在提出問題之前，首先要對研究區(qū)地下水資源的利用現狀和超采區(qū)時空分布進行分析［3，4］。

通遼市共有2 個地下水超采區(qū)，其中科爾沁區(qū)大型孔隙淺層地下水超采區(qū)（后文簡稱科爾沁超采區(qū)）規(guī)模較大，面積達3 056.40 km2，含水層類型為孔隙含水層［5］。

科爾沁超采區(qū)位于西遼河平原中部，超采區(qū)68.71%的面積位于通遼市主城區(qū)科爾沁區(qū)。區(qū)內地形起伏不明顯，地勢開闊平坦，不易形成大面積的地面徑流，有利于降水的入滲和地下水的形成與運動，地下水的形成與運動，具有平原區(qū)特有的水文地質特點。超采區(qū)的地下水補給來源主要有大氣降水入滲補給、地表徑流入滲補給、灌溉水回歸入滲補給。主要的排泄方式是人工開采［6］。

城市用地的多少受多種因素綜合影響．其中，人口因素影響著城市用地擴展的數量，經濟發(fā)展水平制約著城市發(fā)展的速度，交通因素奠定了城市發(fā)展的格局，而政策因素則是德州城市發(fā)展的決定性因素．

松遼流域第三次水資源調查科爾沁超采區(qū)部分指標統(tǒng)計見表2。

表2 通遼市科爾沁區(qū)大型孔隙淺層地下水超采區(qū)統(tǒng)計表Tab.2 Overexploitation area of large pore shallow groundwater in Horqin district，Tongliao City

由表可知，該超采區(qū)2015年開采量5.85 億m3，超采量為2.57 億m3。根據超采系數確定，科爾沁超采區(qū)屬于嚴重超采區(qū)。此外，通過1984-2019年的地下水水位長序列觀測，繪制超采區(qū)地下水埋深等值線圖如圖2～圖4。通過圖中等值線分布的變化，可簡略分析該超采區(qū)的變化過程。1984-1999年，在西遼河持續(xù)徑流的條件下，超采區(qū)范圍內的地下水水位穩(wěn)定，超采區(qū)中心點地下水的埋深為6～7 m，年均水位變幅在-0.05～0.1 m之間。1999-2019年，由于西遼河的斷流，致使超采區(qū)的地下水補給量驟減，加之用水需求的不斷增加，地下水水位持續(xù)下降，超采區(qū)中心點埋深降至17 m，超采區(qū)范圍內的地下水水位年均下降0.35～0.5 m。

圖2 科爾沁區(qū)大型孔隙淺層地下水超采區(qū)1984年12月埋深等值線圖Fig.2 Contour map of depth in large pore shallow groundwater overexploitation area of Horqin district in December 1984

圖4 科爾沁區(qū)大型孔隙淺層地下水超采區(qū)2019年12月埋深等值線圖Fig.4 Contour map of depth in large pore shallow groundwater overexploitation area of Horqin district in December 2019

為詳細分析影響該超采區(qū)埋深變化的主要原因，本文選取超采區(qū)內典型觀測井（編號：20167420），對觀測井中地下水的埋深與降水量、地表徑流量、地下水開采量間相互關系繪制如圖5。由圖5 可知，觀測井中的地下水水位埋深在1999年前穩(wěn)定于4.5 m 附近，說明在西遼河持續(xù)徑流的情況下，該區(qū)域的地下水補給于排泄處于平衡狀態(tài)。1999年后受西遼河斷流的影響，地下水水位下降十分明顯，表明西遼河是該區(qū)域地下水的重要補給來源。此外，2001-2019年降水量為389.13 mm，持續(xù)偏枯，較1980-2000年減少了10.32%。受上述多方面因素影響，區(qū)內地下水水位持續(xù)下降。為改善上述問題，相關部門在2003年開始限制地下水的開采，由圖可知，地下水開采量在2003年達到峰值后維持較為穩(wěn)定的趨勢。由于區(qū)域的含水層厚度和水力坡度較小，地下水的持續(xù)開采形成了明顯的降落漏斗，且影響半徑較大。

圖3 科爾沁區(qū)大型孔隙淺層地下水超采區(qū)2000年12月埋深等值線圖Fig.3 Contour map of depth in large pore shallow groundwater overexploitation area of Horqin district in December 2000

圖5 典型觀測井地下水埋深與西遼河徑流、地下水開采量、降水量關系示意圖Fig.5 Relationship of groundwater depth with runoff，groundwater exploitation and precipitation in XiLiaohe River

3 通遼市水資源開發(fā)利用超載原因

3.1 水資源稟賦條件不足

西遼河流域通遼市水資源稟賦條件有其特殊性［7］，它屬于資源型缺水嚴重地區(qū)，年平均降水量在400 mm 以下，而蒸發(fā)能力是降水的3～4倍，全市人均水資源量為1 100 m3/人，畝均水資源量為303 m3/畝，遠低于全國平均值1 677 m3/人和1 850 m3/畝。

此外，西遼河流域通遼市2001-2016年近16年降雨量為289.13 mm，持續(xù)偏枯，較1956-2000年減少了19.32%；西遼河流域通遼市多為過境水，加之斷流影響，2001-2016年地表水資源量較1956-2000年減少了45.02%。上述水資源稟賦條件表明，通遼市的水資源短缺問題有其先天的不足。

1956-2016年長系列降水量、地表水資源量變化如表3所示。

表3 1956-2016年不同階段水資源量對比Tab.3 Comparison of water resources in different stages from 1956 to 2016

3.2 農業(yè)過度開發(fā)

自20世紀70年代以來，通遼市在“以糧為綱”方針指導下被定位為糧食主產區(qū)，承擔著國家百億斤糧食生產任務。為增加糧食產量，通遼市大規(guī)模引洪淤灌、引水灌溉，糧食產量大幅增長。2000年后，通遼在國家商品糧基地中的作用越來越突出，加之地處黃金玉米帶，各部門的政策導向激發(fā)了農戶農業(yè)種植的積極性，灌溉面積快速增加，地方政府給予各種政策支持鼓勵發(fā)展井灌。全市農用灌溉井逐年增加，過量的開采地下水造成了該地區(qū)的地下水嚴重超載，形成了大面積的超采區(qū)。盡管短期看贏，農業(yè)發(fā)展促進了地區(qū)經濟增長，但農業(yè)用水占比過高。為實現區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展，產業(yè)結構調整勢在必行［8］。

3.3 供水用水結構不合理

通遼市主要作物為玉米等，高附加值作物種植面積較少，萬元GDP 用水量為122 m3，遠低于國內及華北用水水平。GDP產出與用水量不匹配，農業(yè)用水占比較高，用水結構不盡合理。農業(yè)的過量用水導致其他行業(yè)用水受到制約，同時河道外用水擠占河道內生態(tài)環(huán)境用水，導致河流湖泊斷流等生態(tài)問題。

除此，通遼市的現狀非常規(guī)水源尚未得到有效利用，占總供水量的比例僅為2.5%，再生水利用量較少。由于科爾沁區(qū)地表水都是過境水，常年斷流等因素，地表水利用偏少，因此農田灌溉、工業(yè)、綠化開采了大量地下水，浪費了優(yōu)質水源，未能實現水資源優(yōu)質優(yōu)用。

3.4 用水水平有待進一步提高

近年來，通遼市大力發(fā)展農業(yè)節(jié)水灌溉技術和節(jié)水措施，取得了一定成效。2018年通遼市用水水平評價見表4。

表4 2018年西遼河流域通遼市用水水平評價表Tab.4 Evaluation on water use level in Tongliao City of Xiliaohe River Basin in 2018

盡管其畝均灌溉用水量、節(jié)水灌溉面積占比、農田灌溉水利用系數均優(yōu)于全國平均水平，但與國內外領先水平還有很大差距。尚有一定的問題有待提高：部分井灌區(qū)沿用傳統(tǒng)灌溉模式，無渠道襯砌；工業(yè)、生活節(jié)水卻顯遜色，只有部分工業(yè)企業(yè)開展水平衡測試推進新技術的應用、推廣節(jié)水器具，使得萬元工業(yè)增加值、萬元GDP 用水量、工業(yè)用水重復利用率遠低于國內先進水平，造成水量浪費嚴重，需進一步提高用水效率，實現水資源高效利用。

3.5 水資源監(jiān)管不到位

在水資源監(jiān)管方面，通遼市仍有一定的不足。從近年來通遼市最嚴格水資源管理制度考核結果看，西遼河流域通遼市所屬的8 個旗（縣）用水量均未超過用水總量控制指標紅線，但地下水開采量已超過地下水可開采量。因此，西遼河流域通遼市的用水規(guī)模已嚴重超過水資源承載能力，最嚴格水資源管理制度未發(fā)揮約束作用。

截至2016年，通遼市共有地下開采井691 367 眼，與2000年相比大幅增長。部分企業(yè)或個人未經上報私自開采地下水，取用地下水的許可和審批亟待加強，用水監(jiān)管體系仍有待健全。

此外，西遼河流域尚缺乏統(tǒng)一調度。長期以來，赤峰市、通遼市一直為西遼河的分水問題爭執(zhí)不下。赤峰市林西東臺子水庫的建設使這一矛盾更加激化。內蒙古自治區(qū)人民政府為此曾出臺了六四分水協議，限制上游赤峰市有西遼河60%的年用水量作為上限，但并未對下泄水量提出要求及進行監(jiān)管，因此分水協議未能得到有效落實。西遼河大中型水庫及樞紐眾多，老哈河的紅山水庫、西拉木倫河支流的大石門水庫和在建中的東臺子水庫、烏力吉木仁河的白音花水庫、西遼河干流的臺河口樞紐等，科學地水量調度，能使干支流水庫聯合運用，蓄豐補枯，保證下游通遼市河道生態(tài)用水量需求，改善西遼河斷流的現狀。

4 通遼市“量水而行”方案調控措施及建議

4.1 通遼市“量水而行”方案調控措施

通遼市水資源短缺加劇、水生態(tài)損害嚴重的窘狀，已嚴重影響城市生態(tài)文明建設、脫貧攻堅、決戰(zhàn)決勝全面建成小康社會的步伐。若此時不從生態(tài)建設這一根本性問題入手，攻堅克難，為解決資源環(huán)境尖銳矛盾、突破經濟發(fā)展瓶頸掃除障礙、鋪平道路，那么高質量發(fā)展將無從談起。

“量水而行”方案提出“管、節(jié)、控、調、保”五項綜合治理措施［9］，為改善通遼市水資源超載、西遼河斷流、上下游用水矛盾、生態(tài)惡化等問題，實現地區(qū)水資源的供需平衡，提供了有力支撐。西遼河流域“量水而行”方案的出臺，體現了國家對治理西遼河的決心和態(tài)度。方案明確通遼市至2030年用水總量、西遼河河道下泄水量、地下水水位管控目標［11］。提出“一減”“一增”措施?！耙粶p”主要通過：實施節(jié)水、調整種植結構、減少配水面積等措施，壓減通遼市農業(yè)用水量?！耙辉觥奔矗簩嵤┩獠空{水補給、增加再生水利用等措施。西遼河流域通遼市“一減”“一增”綜合措施見表5。

表5 西遼河流域通遼市“一減、一增”綜合措施表Tab.5 Comprehensive measures of“one reduction and one increase”in Tongliao City of Xiliaohe River Basin

通過以上措施，多效并舉，預計共退減通遼市用水量8.1 億m3。在實施“量水而行”方案的過程中，如何衡量水資源開發(fā)利用與經濟發(fā)展的關系成為通遼市需突破的難題。積極謀劃改革發(fā)展之路，促進產業(yè)結構轉型升級，大力推廣節(jié)水，強化水資源監(jiān)管成為通遼市水資源開發(fā)利用重中之重。

4.2 通遼市“量水而行”實施建議

方案的落實需要管理者的決心，方案的成果需要全社會的維護。對于方案的實施，有如下四條建議。

（1）落實和強化用水總量控制指標。水行政主管部門應做好水資源承載能力與最嚴格水資源管理制度用水總量指標對接［12］，根據通遼市人口、耕地、牲畜以及其他產業(yè)發(fā)展狀況，結合近期資源量的變化進行及時核定用水總量指標，將用水量各項控制指標分解到各旗（縣）；根據西遼河水量分配方案、年度來水情況、年度用水需求和生態(tài)保護目標要求，制定并實行年度水量調度計劃。

（2）發(fā)展多渠道供水方式。打破地下水供水的單一供水模式，推進跨流域、跨區(qū)域調水工程及非常規(guī)水源的建設，通過水源置換，壓減地下水開采量［13，14］。到2030年，“引綽濟遼”工程建成通水后，通遼市年調水量2.87 億m3，其中0.95 億m3用于置換地下水開采，1.92 億m3用于城市建設和工業(yè)發(fā)展；2030年配套工程建成前，可利用骨干工程輸水能力，利用通遼水量指標和興安盟富余水量指標（設計輸水能力3.62 億m3），依托莫力廟水庫調蓄，對西遼河干流實施生態(tài)補水，2025年預計可補水量2.8 億m3；LXB 供水工程預計2030年通水，可滿足通遼市1.05億m3新增用水需求。

（3）限制地下水超采區(qū)開采。首先，在增加供水渠道的同時，著力限制地下水的開采量，加大地下水取用的監(jiān)測力度。①要進一步增加地下水監(jiān)測基礎設施的建設，在超采區(qū)布設地下水水位監(jiān)測設備。②對工業(yè)項目的自備井安裝計量設施，對各用水大戶、偏遠地區(qū)用水戶進行遠程監(jiān)測設備的安裝，實現地下水用水量實時傳輸和遠程監(jiān)控。③嚴禁在超采區(qū)范圍內審批新增地下水取水井。④將超采區(qū)劃為禁采區(qū)和限采區(qū)，因地制宜管理地下水的開采。對于禁采區(qū)，將原有的開采井采取封井處理。對于限采區(qū)，區(qū)內的綠化用水開采井全部關閉，除醫(yī)療、食品等特殊用水行業(yè)外，其他工業(yè)用水戶也進行地下水開采量的壓減。⑤建立地下水水位預警管理機制。超采區(qū)內各片區(qū)安裝地下水水位預警裝置，根據區(qū)域地質條件、地層狀況、現狀地下水水位分布等情況，分區(qū)分片設置地下水臨界水位、上限水位等，與管理部門聯網，實現對超采區(qū)地下水位的動態(tài)監(jiān)控。

（4）推進農業(yè)綜合水價改革。積極試點推進農業(yè)綜合水價改革，完善獎懲機制，對配額內的用水執(zhí)行基本水價，超配額用水加價收費。推進水權交易，建立水權交易平臺培育水權交易市場，積極探索多種形式的水權交易流轉方式，鼓勵用水戶之間轉讓節(jié)水量，增加市場力量在水資源配置中的作用［15］。

5 結 語

習近平總書記在“3·14”講話中強調，面對水安全的嚴峻形勢，必須樹立人口經濟與資源環(huán)境相均衡的原則，要加強需求管理，把水資源、水生態(tài)、水環(huán)境承載能力作為剛性約束，貫徹落實到改革發(fā)展穩(wěn)定各項工作中。以水定城、以水定地、以水定人、以水定產，水資源承載能力是新時期城市發(fā)展用水的紅線。不能為一時經濟增長所動，不為眼前利益所惑，保持戰(zhàn)略定力，堅決摒棄以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價，換取一時經濟增長的老路，走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展為導向的高質量發(fā)展之路。

“量水而行”方案正是在以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，堅持“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水方針，圍繞“水利工程補短板、水利行業(yè)強監(jiān)管”的工作總基調，以水資源承載能力為剛性約束，系統(tǒng)治理水資源開發(fā)利用過度和水生態(tài)損害問題，以嚴格水資源管控為抓手，切實管住用水，以落實責任考核建立配額制度等改革為突破口，確保治理措施落地見效的有效措施。方案預計未來10年實現水資源承載能力不超載，河道生態(tài)環(huán)境狀況持續(xù)向好，地下水水位止跌回升的目標；未來50年地下水埋深回到上世紀80年代水平，初步預計一次性總投資超百億元。為“探索以生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展為導向的高質量發(fā)展新路子”“構筑我國北方重要生態(tài)安全屏障，把祖國北疆這道風景線建設得更加亮麗”，提供水安全保障。

對于方案實施造成的農業(yè)退減配水面積、實施種植結構調整等措施，可能對糧食產量產生一定影響。經估算，通遼市預計減少玉米產量115 萬t，占內蒙古西遼河流域2017年玉米產量的比例約為9.8%。后續(xù)通過發(fā)展旱作雨養(yǎng)農業(yè)等措施，降低方案實施對糧食減產的影響，通過合理分配用水配額和配水面積、完善政策和補償機制等措施，基本可以實現減產不減收。為全面打贏脫貧攻堅戰(zhàn)，實現產業(yè)結構轉型提供有力支撐。

保衛(wèi)西遼河這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭才剛剛開始，只要通遼人民充分認識到水資源的緊缺性、生態(tài)破壞的嚴峻性，顧大局，瞻高遠，綠水青山就是金山銀山的明天將會越來越近?！?/p>