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水资源管理

科学调控长江水资源的思考

2016年10月18日  来源: 人民长江报

长江的水资源不仅是流域内数亿人生存和发展的基本资源,也影响到众多北方群众的用水问题,保护和管理好长江的水资源对于我国经济社会可持续发展具有十分重要的意义。

笔者认为,长江流域水资源未来面临的主要问题是污染导致的水质性缺水问题,而且过度依赖过境的地表水,长江沿线城市供水的安全性存在诸多隐患。所以,需要在严格水污染防治和管理基础上,充分发挥水利工程作用,重要河流或重要地区应该建设调节性能好、覆盖范围大的控制性水利工程,重要城市或经济区应建立以本地水为主的备用水源地,各地应制定好应急供水和城乡用水需求管理方案,还需要全社会共同参与到水资源保护和水生态修复上来。

长江流域水资源面临的主要问题

长江全长6300公里,流域面积180万平方公里,干流流经11个省(自治区、直辖市),于上海流入东海,其支流伸展到8省(自治区)。长江流域总体上降水丰富,年降水量的分布趋势是江南大于江北,中下游大于上游,从东南向西北呈递减态势。

长江流域水资源与北方流域、西北地区比较,降雨量和径流量比较丰富,但年内分布也不均匀,汛期占70%左右。虽然水资源总量大,但主要是地表水,地表水与地下水重复量大,真正的地下水比例低。长江流域基本上不存在资源性缺水,但存在工程性缺水问题和水质性缺水问题。虽然长江流域已建和在建水库有51643座,但水库总库容仅3606.89亿立方米,中下游干流和多数支流水库调节和控制能力不足。

尽管近十年来长江流域沿线大中城市污水处理率明显提高,但处理排放标准低,且废污水排放总量大,一些非常规监测的重金属、有机污染和营养物质指标时常超标。由于大量耗水产业和化工企业聚集在长江干支流两岸,突发水污染事故的风险大,各城市水源地不安全因素大。

同时,长江沿线用水过分依赖地表水和过境水,沿线城市用水安全和保证率不高。长江沿线城市附近的本地水(城市附近湖泊)污染严重,各城市基本都是通过引、调、抽等方式取用长江水,城市备用水源地普遍缺乏,抵御江河湖突发水污染事件的能力下降,一旦过境水(也称客水)被污染,就会引起供水中断,甚至会引起巨大社会影响。目前沿江城市都在不同程度地开展引江济湖工程的规划或者实施,更加重了江水污染负荷。

由于水利工程缺乏,特别是调蓄水库少,占长江流域70%面积的山丘区存在工程性缺水。长江流域相对大地区也存在季节性缺水问题,即使水资源丰富的洞庭湖和鄱阳湖也常出现春旱或者伏旱等问题。

随着长江经济带发展,给长江流域带来的水资源保护的压力日益增加。高标准的黄金水道建设和维护与长江泥沙冲淤、河道演变、防洪安全、河道采砂和江湖演变协调问题,传统产业转移的需求与严格的环保准入门槛如何匹配等问题广泛存在。

中西部地区城市化建设的需求与山丘区稀缺的土地资源、脆弱的生态系统和有限的环境容量还不相适应。东部发展现代服务业和高新技术不仅需要带动中西部的发展,而且需要优化本地的土地资源,改善三角洲地区河网和湖泊的水环境,并需要为上中游生态环境保护、水源涵养提供必要的生态补偿等方面的支持。

水资源调控必须采取有效方法

水资源调控方法分为工程措施和非工程措施两大类,工程措施主要通过建设新的水利工程增加供水能力,满足城乡缺水问题。水污染治理和水资源保护问题主要是通过非工程措施,即严格的水资源管理和水利工程的科学调度。

水资源管理的技术依据是水资源综合规划及水量分配等,目前开展的严格水资源管理是基于加强节水前提下的总量控制管理。水量分配不仅可以为总量控制提供技术依据,也可以为初始水权分配提供基础。

长江流域地处湿润地区,水量分配方法应该有别于北方干旱地区,分配的要求更细,要确定流域或者行政区域水资源可利用总量或者可分配水量;确定各行政区域的用水份额及其相应的河段、水库、湖泊和地下水开采区域控制指标;确定不同来水频率或保证率的各行政区域年度用水量及相应的调度计划;确定预留的水量份额及其相应的河段、水库、湖泊和地下水开采区域要求;确定跨行政区域河流、湖泊的边界断面流量、生态流量、最小流量、预警流量、最小控制水位、水质指标等及跨行政区域地下水水位和水质等控制指标。

长江流域用水总量分配可以根据流域和区域特点、水资源量开发利用情况,以及用水矛盾焦点、水资源管理需求等,对水量分配或者总量控制指标内容进行取舍、扩充,应该本着突出重点,便于管理的原则,不仅分配总量,还要分配过程(空间和时间);分配的重点在枯水年和枯水季;应该考虑大中型水库的蓄水和放水方案;要考虑水利工程布局及水网调控能力等条件;要考虑取水、输水、用水和排水成本。

用“三条红线”科学管理水资源

从我国实施最严格水资源管理制度以来,“三条红线”管理制度逐步推开,这是科学有序利用长江流域水资源的重要手段。用水总量、用水效率、水功能区限制纳污三条红线是从不同角度对水资源的利用和保护进行管理,三者之间即有区别,也有密切关系。例如,水功能区管理目标达标了,可以增加可供水量,水质性缺水问题就可以很好地解决;用水效率提高,可以有效帮助总量控制和减少入河排污量,反之,用水总量控制好了,也可以促进用水效率提高和减少排污量。

针对特定地区的水资源问题,“三条红线”可以一起应用,也可以先后应用,或者单独应用。如对于一个已经取得用水许可的用水户,用水总量和入河排污口的设置在获得取水许可时必须先行解决,剩下的问题主要是取水和排污口需要进行监督检查,管理的重点是用水户的用水效率的提高。对于一个资源性缺水的地区,用水总量控制是最基本的控制性红线,而对于水域污染严重的河网和三角洲地区,主要问题是水污染,入河污染物排放控制是主要控制因素。我国的用水效率与先进国家比较,还有很大差距,减少排污量,提高用水效率是各地区、各部门和全社会都要进行的一项长期工作。

从目前来看,长江流域总量控制管理面临的主要问题,一是水库控制能力比较低或者缺乏水利工程,总量分了也没有办法实施;二是山区河流,往往水面高程低,提水成本高,控制难度大;三是中下游江湖关系和水网复杂,计量困难,进出水量核算难;四是跨流域引调水工程的运行,流域内外用水矛盾日益增加,河流跨省、跨行政区多,协调、监督和管理复杂。

笔者认为,要使长江流域用水总量控制取得成效,必须做到四个结合:总量控制管理与水功能区管理结合;总量控制要与用水定额和效率结合;总量控制与水利工程调度能力的提高相结合;总量控制与跨流域调水管理相结合。总量控制首先要确定河流控制断面或者水域控制线(点),包括:控制性水文站点、跨行政区河流断面、水功能区区界缓冲区、曾有水事纠纷和目前仍有水事纠纷的河流、控制性水库入库断面和大坝下游断面、跨流域引调水工程引调水口、江湖湖口、重要控制闸、重要生态与环境敏感区断面等。

充分发挥水资源工程的调控作用

目前,我国的水利工程普遍存在重建设、轻管理,工程利用效率低,调度管理协调难等问题。水利工程调度利益相关方多,协调各方利益难度大;水利工程流域整体的公益调度(防洪、抗旱和生态等)与单个水库兴利(发电、航运、旅游和养殖)等调度存在矛盾;公益调度效果难评估,利益相关者协调、利益补偿机制没有建立。

洪水、干旱及江河枯水过程和咸潮入侵等都是自然现象,这些自然现象严重时,会影响人类安全和用水安全,解决这些问题不能完全靠水利工程调度,而是应该在严格的洪水管理或者水资源管理(包括应急管理)基础上,科学合理地调度水利工程,发挥两者的综合优势。

长江流域水利工程布局不均匀,而能力是有限的,靠有限的能力消除自然现象不可能。例如长江三峡水库的抗旱能力有限,其兴利库容仅165亿立方米,在12月至次年5月中旬最多增加长江干流泄量1000-3000立方米每秒,5月底到6月10日,最多增加泄量2000-4000立方米每秒,靠三峡水库不可以解决干流过低枯水位、两湖的干旱和河口咸水倒灌等问题,而长江中下游沿江闸口和泵站取水能力超过20000立方米每秒,所以,严格的取用排水管理才是解决长江中下游枯水过程的主要措施。

长江水系目前已经建成5万多座水库,多数水库都在汛后开始蓄水,集中蓄水问题如不统一协调,不仅会将中下游河道枯季提前,而且由于竞争性蓄水会导致许多水库蓄不满水。如长江下游大通水文站9月和10月多年平均合计径流量为1940亿立方米,如果长江上游大型水库966亿立方米的兴利库容都集中在这两个月蓄水,将占该时段长江干流多年平均值的50%,使河道水流比正常情况减少一半,如遇枯水年,情况会更加严重。

笔者认为,大型水库的蓄水应遵从如下原则:没有防洪库容,或者防洪库容小的水库可以先蓄;多年调节和年调节水库可以先蓄,季调节水库后蓄;在同一条河上,上游水库先蓄水,下游水库后蓄水;在干支流之间,支流上的水库先蓄,干流上的水库后蓄。水利工程调度应遵守如下原则:流域或者水库群联合调度优先;安全调度(防洪和供水)优先,兴利调度其次;公益调度优先,但需要建立科学的调度效果评价和公益调度受损补偿机制。   (作者单位:长江科学院)

作者: 陈进
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