天津市水資源開(kāi)發(fā)利用潛力與管理建議

運(yùn)劍葦，楊春鵬，李建國(guó)

（1.天津市中水科技咨詢有限責(zé)任公司，天津 300170；2.華北水利水電工程集團(tuán)有限公司，天津 300170）

在“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水思路指導(dǎo)和扎實(shí)推動(dòng)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的新征程下，天津市政府積極響應(yīng)國(guó)家和水利部安排，近些年在水資源管理工作（包括節(jié)水、調(diào)水、壓采等工作以及水文監(jiān)測(cè)、巡視巡察、宣傳引導(dǎo)等方面）取得了一定的成果[1]。但水資源狀況和開(kāi)發(fā)利用情況是動(dòng)態(tài)變化的，水資源亦是“?？闯Ｐ隆保逅Y源狀況是開(kāi)展一切水資源管理工作的基礎(chǔ)。據(jù)此，本文從水量層面，對(duì)天津市現(xiàn)狀水資源狀況及開(kāi)發(fā)利用情況進(jìn)行分析，并剖析水資源開(kāi)發(fā)利用潛力，為天津市水資源管理工作提供參考。

1 研究區(qū)概況

1.1 自然地理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)

天津市地處太平洋西岸、華北平原東北部，東臨渤海，北依燕山，地跨海河干流兩岸，介于東經(jīng)116°42′~118°04′、北緯38°34′~40°15′，土地總面積1.19萬(wàn)km2，其中平原區(qū)占93.9%、山丘區(qū)占6.1%。全市地勢(shì)西北高、東南低，地貌類型可劃分為山地、丘陵、平原、洼地、海岸帶和灘涂等，大部分地區(qū)地勢(shì)平坦，海拔為2～10 m。

天津市是全國(guó)先進(jìn)制造研發(fā)基地、北方國(guó)際航運(yùn)核心區(qū)、金融創(chuàng)新運(yùn)營(yíng)示范區(qū)、改革開(kāi)放先行區(qū)[2]，也是環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心。2021 年，全市常住人口1 373.00 萬(wàn)人，生產(chǎn)總值1.57 萬(wàn)億元，工業(yè)增加值0.59萬(wàn)億元，人均GDP 11.37萬(wàn)元。

1.2 氣象水文

天津市屬于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸季風(fēng)型氣候，四季分明，春秋短促；春季多風(fēng)，干旱少雨；夏季炎熱，雨水集中；秋季天高氣爽；冬季寒冷干燥。多年平均降水量由北向南遞減，年內(nèi)分配不均勻，汛期降水量約占全年降水量的80%；年際變化懸殊，且存在著連豐、連枯現(xiàn)象，一般為2～3 a，最長(zhǎng)可達(dá)6～9 a。

1.3 河流水系與水利工程

天津市歷史上素有“九河下梢”之稱，承擔(dān)著海河水系75%的洪水宣泄任務(wù)[3]。流經(jīng)天津市的一級(jí)河道有19 條，總長(zhǎng)度1 095.1 km；人工河道6 條，總長(zhǎng)度284.1 km。

全市水庫(kù)23座，總庫(kù)容25.66億m3，其中大型水庫(kù)3 座，總庫(kù)容22.39 億m3；中型水庫(kù)9 座，總庫(kù)容3.00億m3；小型水庫(kù)11座，總庫(kù)容0.27億m3。

1.4 研究?jī)?nèi)容

依據(jù)天津市1956—2016 年水資源量和2010—2021 年供用水量數(shù)據(jù)，從時(shí)間上分析兩者的變化規(guī)律，結(jié)合地表水和地下水取用水量控制指標(biāo)，從水量層面剖析水資源開(kāi)發(fā)利用潛力。

1.5 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究所涉及的水資源量、取用水量等數(shù)據(jù)來(lái)源于《天津市第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)》《天津市水務(wù)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》《天津市水資源公報(bào)》等相關(guān)資料。

2 水資源狀況

根據(jù)天津市第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)成果，天津市1956—2016多年平均年降水量為567.1 mm，多年平均水資源總量為14.79億m3，地表水資源量10.17億m3，地下水資源與地表水資源不重復(fù)量[4]4.62 億m3；礦化度大于2 g/L的地下水總補(bǔ)給量7.10億m3，其中礦化度在2～3 g/L的地下水總補(bǔ)給量2.22億m3。

天津市引灤、引江南北兩大供水的雙水源保障體系，提高了天津城市的供水保證率，緩解了天津市水資源短缺局面[5]。根據(jù)水利部海河水利委員會(huì)引灤工程管理局公布的引灤樞紐工程年度供水統(tǒng)計(jì)表可知，2019—2021 年度，引灤樞紐工程向天津市供水量分別為6.97 億、6.89 億、2.15 億m3。根據(jù)《天津市水務(wù)局關(guān)于報(bào)送南水北調(diào)中線一期工程2020—2021 年度水量調(diào)度工作總結(jié)的報(bào)告》（津水報(bào)〔2021〕6 號(hào)）可知，2020—2021 年度，水利部批復(fù)天津市南水北調(diào)中線調(diào)水指標(biāo)11.03 億m3，天津市累計(jì)調(diào)水11.35億m3；2021年6—7月，水利部組織實(shí)施的滹沱河和大清河（白洋淀）生態(tài)補(bǔ)水進(jìn)入天津市的水量為0.23億m3。

3 水資源開(kāi)發(fā)利用情況

3.1 供水情況

根據(jù)水資源公報(bào)數(shù)據(jù)，天津市2021 年總供水量32.3億m3，其中地表水為主要供水水源，供水量23.8億m3（含跨流域調(diào)水量11.5 億m3、本地地表水供水量12.3 億m3），占比74%；地下水供水量2.7 億m3，占比8%；其他水源供水量5.8 億m3，占比18%。2021年天津市分水源供水量占比，如圖1所示。

圖1 2021年天津市分水源供水量占比

天津市近11 a總用水量整體上呈波動(dòng)增加的趨勢(shì)，只有2020 年稍有減少。這主要是因?yàn)?020 年地下水壓采工作的有序推進(jìn)，地下水供水量減少了0.9億m3。其中，地表水供水量和其他水源供水量呈波動(dòng)增加的趨勢(shì)，地下水供水量呈波動(dòng)減小趨勢(shì)。2018 年，天津市主要供水結(jié)構(gòu)由“地表水-地下水-其他水源”調(diào)整為“地表水-其他水源-地下水”。2010—2021年天津市供水情況，如圖2所示。

圖2 2010—2021年天津市供水情況

3.2 用水情況

根據(jù)水資源公報(bào)數(shù)據(jù)，天津市2021 年用水量中，人工生態(tài)環(huán)境補(bǔ)水量11.3 億m3，占比最大，為35%；其次是農(nóng)業(yè)用水量9.3億m3，占比29%；生活用水量7.0 億m3，占比21%；工業(yè)用水量4.8 億m3，占比最少，為15%。2021 年天津市分行業(yè)用水量占比，如圖3所示。

圖3 2021年天津市分行業(yè)用水量占比

天津市近11a 農(nóng)業(yè)用水量整體上呈波動(dòng)減少趨勢(shì)；人工生態(tài)環(huán)境用水量整體上呈波動(dòng)增加趨勢(shì)；工業(yè)用水量約為5.2 億m3，近2 a 略有減??；生活用水量整體上呈波動(dòng)增加趨勢(shì)，在2016 年之前維持在5.6 億m3以下，2016 年之后約為7.0 億m3。2010—2021年天津市用水情況，如圖4所示。

圖4 2010—2021年天津市用水情況

天津市近11a用水結(jié)構(gòu)的變化經(jīng)歷了3個(gè)階段：2017 年之前為“農(nóng)業(yè)-生活/工業(yè)-生態(tài)”，2017—2020 年為“農(nóng)業(yè)-生活-生態(tài)-工業(yè)”，2021 年為“生態(tài)-農(nóng)業(yè)-生活-工業(yè)”。天津市用水結(jié)構(gòu)的變化與國(guó)家近些年對(duì)華北地區(qū)實(shí)施復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境相關(guān)政策息息相關(guān)。

3.3 超載狀況

根據(jù)天津市新一輪地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)成果，天津市地下水超采類型為深層承壓水超采，超采面積0.6萬(wàn)km2，超采量1.45萬(wàn)m3。

3.4 用水水平

2021年，天津市人均綜合用水量234 m3，為全國(guó)平均水平的55.8%；萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量20.6 m3，為全國(guó)平均水平的39.8%；萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量9.1 m3，為全國(guó)平均水平的32.3%；耕地實(shí)際灌溉畝均用水量227 m3，為全國(guó)平均水平的63.9%；農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)0.721，較全國(guó)平均水平0.568 高出27%。

4 取用水控制指標(biāo)情況

平原區(qū)淺層地下水的控制指標(biāo)采用平原區(qū)淺層地下水可開(kāi)采量，天津市平原區(qū)淺層地下水的控制指標(biāo)為3.95億m3；深層承壓水的控制指標(biāo)為0；山丘區(qū)地下水的控制指標(biāo)以山丘區(qū)地下水資源量0.66 億m3為判定標(biāo)準(zhǔn)。

2021年，天津市用水總量控制指標(biāo)為29.73億m3①（不含地下水超采量和未生效的外調(diào)水量）。引江水調(diào)水指標(biāo)為11.03億m3②；地下水控制指標(biāo)為3.95億m3②；未確定的分項(xiàng)指標(biāo)按照2021 年實(shí)際供水量考慮，引灤水供水量為2.15 億m3②，非常規(guī)水供水量為5.82 億m3②。天津市本地地表水控制指標(biāo)可參照上述①項(xiàng)與②項(xiàng)之和的差值確定，為9.68億m3。

5 水資源開(kāi)發(fā)利用潛力分析

天津市2021 年地下水供水量2.7 億m3，占地下水控制指標(biāo)的68%，說(shuō)明淺層地下水整體上仍有一定的開(kāi)發(fā)利用潛力；但深層承壓水存在超采面積和超采量，已不具備開(kāi)發(fā)利用潛力。

天津市2021年本地地表水實(shí)際供水量12.3億m3，超出本地地表水控制指標(biāo)的27%。從整體上看，已不具備開(kāi)發(fā)利用潛力。

6 結(jié)論與建議

6.1 主要結(jié)論

本文依據(jù)天津市1956—2016 年水資源量和2010—2021 年供用水量數(shù)據(jù)，研究探討天津市水資源狀況及開(kāi)發(fā)利用情況，剖析水資源開(kāi)發(fā)利用潛力，主要結(jié)論如下。

（1）天津市屬于資源缺水地區(qū)，水資源稟賦條件很差，人均水資源量107.7 m3，僅為全國(guó)人均水資源量的5.1%、世界人均水資源量的1.4%。

（2）2010—2021 年，天津市供用水格局均產(chǎn)生了很大的變化。供水結(jié)構(gòu)的變化經(jīng)歷了2 個(gè)階段：2018年之前為“地表水-地下水-其他水源”，2018年之后為“地表水-其他水源-地下水”；用水結(jié)構(gòu)的變化經(jīng)歷了3 個(gè)階段：2017 年之前為“農(nóng)業(yè)-生活/工業(yè)-生態(tài)”，2017—2020 年為“農(nóng)業(yè)-生活-生態(tài)-工業(yè)”，2021年為“生態(tài)-農(nóng)業(yè)-生活-工業(yè)”。

（3）2010—2021 年，天津市地表水供水量和其他水源供水量呈波動(dòng)增加的趨勢(shì)，地下水供水量呈波動(dòng)減小趨勢(shì)；農(nóng)業(yè)用水量整體上呈波動(dòng)減少趨勢(shì)；生活用水量和人工生態(tài)環(huán)境用水量整體上呈波動(dòng)增加趨勢(shì)；工業(yè)用水量近2 a略有減小。

（4）從整體上看，天津市地表水已不具備開(kāi)發(fā)利用潛力；深層承壓水仍存在超采狀況，淺層地下水有一定的開(kāi)發(fā)利用空間。

6.2 主要工作建議

（1）堅(jiān)持“節(jié)水優(yōu)先”，加強(qiáng)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，綜合采取行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理等措施建立健全深度節(jié)水控水機(jī)制。無(wú)論是從萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量、萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量還是農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)來(lái)看，天津均已達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平，但與更為先進(jìn)的城市（如北京）相比，還存在一定的差距。主要提升措施包括推進(jìn)用水權(quán)市場(chǎng)化交易，完善水權(quán)交易平臺(tái)；強(qiáng)化重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)水和主要用水行業(yè)用水效率監(jiān)督管理；持續(xù)推進(jìn)水資源稅改革，健全節(jié)水激勵(lì)機(jī)制等。

（2）加強(qiáng)外調(diào)水工作，用足用好引灤水和引江水，最大程度置換深層承壓水取用量。增加城鎮(zhèn)和工業(yè)江水消納量，加快推進(jìn)公共供水管網(wǎng)改造。在江水覆蓋的區(qū)域強(qiáng)制性關(guān)閉自備井，整體推進(jìn)城鄉(xiāng)水源置換工程，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活江水全覆蓋，解決現(xiàn)存的農(nóng)村飲水不安全、不保障問(wèn)題，全面置換農(nóng)村生活飲用深層承壓水，壓減深層承壓水開(kāi)采量[6]。持續(xù)開(kāi)展河湖生態(tài)補(bǔ)水，多水源聯(lián)合調(diào)度，建立區(qū)域生態(tài)水網(wǎng)[7]。

（3）科學(xué)利用淺層地下水、微咸水和海水淡化水。天津市淺層地下水仍有開(kāi)采潛力，以淺層地下水可開(kāi)采量為控制指標(biāo)，科學(xué)合理增加淺層地下水開(kāi)采量；在引江水、引灤水灌溉范圍，實(shí)施微咸水與地表水混灌，適當(dāng)增加微咸水開(kāi)采量[6]，置換深層承壓水開(kāi)采量的同時(shí)也改良了土地鹽堿化；以海水淡化水作為景觀生態(tài)用水補(bǔ)給[8]。

（4）完善監(jiān)測(cè)計(jì)量體系，加強(qiáng)水利信息化建設(shè)。通過(guò)完善水文站網(wǎng)與地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，提高用水計(jì)量率等，完善天津市水資源信息綜合管理系統(tǒng)，提高水資源管理基礎(chǔ)能力。

（5）后續(xù)工作需要對(duì)天津市水資源狀況及開(kāi)發(fā)利用情況進(jìn)行分區(qū)細(xì)化[9，10]，進(jìn)一步摸清其空間變化，挖掘水資源開(kāi)發(fā)利用潛力。將超載地區(qū)納入水資源管理的重點(diǎn)名錄，該類地區(qū)必須編制水資源統(tǒng)一配置方案，并將非常規(guī)水源納入其中。