南水北调东线通水后海河流域水资源配置分析

2010-07-09杨朝翰史福全

海河水利 2010年3期

周涛，杨朝翰，史福全

（水利部海河水利委员会，天津 300170）

海河流域属于资源性严重缺水地区，经济社会发展对水资源的需求大大超过了流域水资源承载能力，造成水资源供需矛盾突出。南水北调工程的实施，可大大改善水资源条件，从根本上缓解海河流域长期资源性缺水的问题。

1 海河流域水资源现状

海河流域地跨8个省、直辖市和自治区，总面积31.8万 km2，占全国总面积的 3.3%。海河流域是我国政治文化中心和经济发达地区，2006年总人口1.36亿，占全国的 10.3%；GDP2.54万亿元，占全国的12.1%，人均 GDP1.87万元、超过全国平均水平 18%。

新中国成立以来，经过50多年的治理和建设，海河流域已形成较为完善的水利工程体系，在防洪、供水等方面发挥了重要作用，有力地支撑了流域经济社会发展。但随着经济社会的不断发展，流域水资源开发利用程度已超过了水资源承载能力。海河流域现状地表水开发利用程度为67%，其中海河北系达到88%，大大超过了国际公认40%的合理上限；海河平原地下水开发利用率达187%，总体上处于严重超采状态，其中海河北系和南系超过200%。海河流域水资源开发利用率达106%，其中海河北系和南系超过110%。

海河流域属于资源性严重缺水地区，多年平均年水资源量370亿m3，人均占有水资源量272 m3，仅为全国平均水平的1/8、世界平均水平的1/24。海河流域以不足全国1.3%的水资源量，承担着11%的耕地面积和10.3%的人口用水任务。流域现状多年平均年缺水量达到101亿m3，缺水率达22%。到2020年，海河流域多年平均年缺水量36亿m3，缺水率 7.5%；2030年，多年平均年缺水量 20亿 m3，缺水率 3.9%。

水资源的过度开发利用，使水生态状况严重恶化。流域全年水质为Ⅰ～Ⅲ类的河长仅占总评价河长的28%；而水质劣于Ⅲ类河长占72%；水质劣于Ⅴ类河长占50%。河流干涸长度占调查河长的60%，平均断流天数达268 d。

经济社会发展对水资源的需求大大超过了流域水资源承载能力，造成水资源供需矛盾突出、水生态恶化、水污染严重等一系列问题，对水资源安全保障提出了更高要求，水资源短缺已经成为社会经济可持续发展的制约因素。如何以有限的水资源支持流域经济社会可持续发展，改善环境，维持生态平衡，成为海河流域面临的迫切任务。南水北调工程的实施，可大大改善水资源条件，从根本上缓解海河流域长期资源性缺水的问题。

2 南水北调东线通水后水资源配置分析

2.1 受水区

海河流域南水北调东线受水区面积123 626 km2，包括北四河平原、大清河淀西平原、大清河淀东平原、子牙河平原、黑龙港运东平原、漳卫河平原、徒骇马颊河平原7个平原三级区。

南水北调东线穿黄工程受水区位于海河东部平原，自黄河干流向北至天津，东至渤海海滨，西至海河流域平原中部的献县、衡水一带，面积5.70万km2，占海河流域平原面积的38%。该区域为环渤海经济区的重要组成部分，区内人口密集，经济发展迅速，交通发达。

2.2 水量分配方案

南水北调东线工程分三期实施。第一期工程规划于2010年完成，过黄河毛水量4.8亿m3；二期工程规划于2020年完成，过黄河毛水量20.8亿m3，扣除总干渠输水损失后的分水口水量16.8亿m3；三期工程规划于2030年完成，过黄河毛水量37.7亿m3，扣除总干渠输水损失后的分水口水量31.3亿m3。即2010年可供海河流域配置的南水北调东线水量为4.8亿 m3，2020年为 16.8 亿 m3，2030年为 31.3 亿 m3。

第一期工程以向黄河以南和山东半岛供水为主，同时建成穿黄隧洞，向鲁北供水并具备向天津和河北东部应急输水的条件；第二期工程向北延伸，向天津和河北东部供水，同时视需要向农业和生态补水；第三期工程进一步扩大规模，基本满足供水区2030年水平年的水资源配置要求。见表1。

表1 南水北调东线分配水量亿m3

2.3 供水格局

南水北调工程的实施将从根本上改变海河流域的供水格局，在海河平原区将形成以南水北调输水工程为中心的供水网络体系。南水北调工程中线、东线及其配套工程,与现有的引黄工程、当地水资源配置工程、新建的引黄入晋北干线以及非常规水源工程,组成了海河流域未来的供水工程格局。

南水北调东线工程的主要供水范围是黄淮海平原东部和胶东地区，主要供水目标是解决津浦铁路沿线和胶东地区的城市缺水以及苏北地区的农业缺水，补充鲁西南、鲁北和河北东南部部分农业用水以及天津市的部分城市用水。

2030年南水北调东线三期建成后，东线干渠穿越徒骇马颊河平原、黑龙港平原以及淀东平原，供水范围为山东徒骇马颊河平原、衡水、沧州、黑龙港平原以及天津市区。南水北调东线及中线工程通过联合向天津市区及河北省部分地区的联合供水也可实现联合调度。

2.4 配置原则

到2020年南水北调中线一期、东线二期通水条件下，南水北调工程中、东线受水区城市要优先使用长江水，多年平均长江水利用量要达到71亿m3；通过合理配置，海河流域现状多年平均年缺水率由现状的22%下降到7%。2030年，南水北调中线二期、东线三期通水条件下，南水北调工程中、东线受水区城市要优先使用长江水，多年平均长江水利用量要达到113亿m3；通过合理配置，海河流域现状多年平均年缺水率由现状的22%下降到2%以下。

南水北调作为未来海河流域主要供水水源，由于其属长距离调水工程，供水成本较高，在水资源配置时需优先向城镇生活、生产供水，并置换出城镇占用的生态及农业用水。在长江丰水年份，利用南水北调加大调水能力，相机向海河流域多调水，补充河道内生态用水、回补地下水，并间接向农业供水。

2.5 流域规划水资源总体配置方案

由于水资源严重缺乏，即使在南水北调工程通水后,海河流域规划水平年还不能在总体上达到供需平衡，主要采取增加措施来加大配置水量，包括在一定时期内适当超采地下水和加大调水量，以达到供需平衡。其中，加大外调水量措施是利用长江丰水年份南水北调中线加大调水能力，补充河道内生态用水、回补地下水，并间接向农业供水；东线则加大向海河平原农业供水。

2020年，海河流域多年平均总配置水量495亿m3，缺水量36亿m3，缺水率7.3%。采取的措施是超采地下水量36亿m3，实现水资源多年平均供需平衡。

2030年，海河流域多年平均总配置水量505亿m3，缺水量20亿m3，缺水率3.9%。采取的措施是增加以南水北调为主的流域外调水量。一是充分利用南水北调东线三期工程调水能力，向海河流域增加农业及生态供水量。二是利用南水北调中线总干渠加大过水能力，向海河流域生态和农业补水。通过采取以上措施，多年平均可增加外调水量10.2亿m3，使缺水率降低到2%，基本实现水资源供需平衡。