引滦水量分配方案适用性及其优化方案探讨

王　冰，宋秋波

（天津市中水科技咨询有限责任公司，天津　300170）



引滦水量分配方案适用性及其优化方案探讨

王冰，宋秋波

（天津市中水科技咨询有限责任公司，天津300170）

摘 要：阐述引滦工程修建的背景、引滦水量分配方案产生的过程及具体内容，总结引滦水量分配组织实施给天津市和河北省带来的综合效益；分析引滦水量分配方案组织实施过程中面临的新问题，总结现状方案的适用性；针对现状水量调度中存在的问题，提出全流域层面的滦河水量分配优化思路；对优化后的水量分配方案提出组织实施的保障措施。

关键词：滦河流域；引滦工程；水量分配；适用性

滦河发源于河北省丰宁县西北大滩镇，自上游至下游分别流经内蒙古自治区、辽宁省和河北省，流域总面积为55 522 km2。流域多年平均年降水量549 mm，降雨量主要集中在汛期，是海河流域水资源量相对较丰富的水系。20世纪七八十年代，为了缓解京、津、唐地区水资源短缺的局面，滦河干流修建了潘家口和大黑汀2座大型水库，并通过引滦入津和引滦入唐输水工程［1］向天津市和唐山市供水。引滦工程通水以来，两市分水量一直根据引滦水量分配方案制定。然而，随着天然水资源来水条件和区域用水需求的变化，天津市5次动用潘家口水库死库容，5次引黄河水，河北省下游地下水严重超采，均表明引滦工程目前已无法满足两市用水需求。为了充分发挥引滦工程的作用，探讨引滦水量分配方案的适用性并提出改善方案是十分必要的。

1　引滦水量分配方案产生背景

20世纪60年代，京津冀地区降水量减少，水库蓄水量不足，水资源严重紧缺，影响了区域社会经济发展。1972年，为缓解京、津、唐城市供水紧张局面，国务院批准了水利电力部提出在滦河修建潘家口水库的意见，下达了修建引滦工程的计划；明确潘家口水库建成后，密云水库不再向天津供水。

1981年，《国务院批转京津用水紧急会议纪要

2　引滦水量分配方案内容

1973年，针对华北地区水资源日益紧缺的现状，水利电力部首次提出“从滦河向南调水10亿m3，供天津和唐山地区使用”。

1981年5月15日，天津市召开解决天津城市用水问题的会议。会议研究了天津用水的问题，分析了华北水资源的情况，统筹安排了京、津、唐城市用水、工农业用水，并形成“滦河水量的分配和引滦路线”等4项主要问题纪要。

1981年，国务院批转《关于解决天津城市用水问题的会议纪要的通知》（国发〔1981〕102号）。该文件明确在潘家口水库可分配水量为19.5亿m3的条件下，全年分配给天津城市毛水量10亿m3、唐山城市毛水量3亿m3，其余部分供唐山地区的农业用水。

1983年6月22日，《国务院办公厅转发水利电力部关于引滦工程管理问题的报告的通知》（以下简称国办发〔1983〕44号文）正式确定引滦水量分配结果，并沿用至今。具体分水方案，见表1。

表1　引滦水量分配方案（桃林口水库建成后）　亿m3

3　引滦水量分配方案产生的效益

截至2013年底，引滦工程累计供水量341.83 亿m3。其中，向天津市供水166.82亿m3，向河北省供水175.02亿m3。引滦工程通水30多年来，给天津、唐山地区带来了显著的社会效益、经济效益和生态效益。

3.1引滦入津

引滦入津减轻了密云水库的供水压力，相对增加了北京市的供水量，间接改善了首都北京的供水情况；结束了天津市人民喝苦咸水、高氟水的历史，改善了饮用水质量；供水量的增加促进了城市供水事业发展；提高了天津城市日供水能力，保证了稳定的城市用水。

引滦入津通水前，区域水量水质危机限制了天津市对外开放和招商引资的进程。引滦入津通水改善了天津市供水水质、保证了城市供水量，进而改善了天津市的投资环境，加快了天津市工农业发展速度，提高了天津市的城市地位。

引滦入津通水前，天津市超采地下水导致区域大面积地面沉降。引滦入津通水不仅增加了地表水资源量，有效控制了地面沉降，还能保证城市一定的生态环境用水，有效改善了区域生态环境，提高了人民生活质量。

3.2引滦入唐

引滦入唐极大地缓解了唐山市用水的紧张局面，保证了唐山城市及工农业用水。引滦入唐供水后，河北省先后建成南观、姚庄2座电站开发水能资源；随后实施的引滦入唐市区供水工程建设（陡河水库向市区引水），提高了唐山市区日供水能力；引滦入曹妃甸管线为唐山钢铁公司、唐山发电厂等一批大型企业以及曹妃甸规划园区建设发展提供了可靠的供水水源，保证了滦下灌区农业用水，扩大了灌区面积，促进了水稻和渔业养殖业的发展。

4　引滦水量分配方案组织实施面临的新问题

引滦供水为区域发展提供了源源不断的动力，已成为相关区域经济社会发展的重要支撑，工程运行实践证明了其发挥的综合效益。然而，随着流域人口不断增长和用水需求的增加，引滦水量分配方案在组织实施过程中出现了新的问题。

4.1流域天然径流量衰减

近年来，受气候变化及人类活动的影响［2］，滦河流域内水循环状况和水量平衡均发生了不容忽视的变化，上游经济发展用水量增大、城市化水平提高、水利工程建设等人类活动改变了流域天然状态下的下垫面条件及产流机制，导致潘家口水库入库水量明显减少［3］。潘家口水库是滦河的主要控制性工程，是引滦入津、引滦入唐工程的源头。潘家口和大黑汀水库75%保证率可供水量已远低于国办发〔1983〕44号文中规定的19.5亿m3，引滦供水量从设计值10亿m3/a减少到平均值6亿m3/a，致使天津被迫实施引黄入津。

4.2流域涉及分水区域增加

滦河流域地跨河北、内蒙古和辽宁三省（自治区）。由于历史原因，引滦工程在缓解天津市和河北省水资源短缺的背景下建设运行，国办发〔1983〕44号文针对两省市分水比例和分水量制定了详细方案。引滦工程作为滦河流域重要的调水工程，极大地改善了天津市和唐山市的水资源条件，一直得到社会各界的关注，然而流域上游内蒙古自治区和辽宁省分水的问题却鲜有关注，国办发〔1983〕44号文中也未考虑在列。随着人口的增长、工农业生产的发展及城镇化进程的加快，内蒙古自治区和辽宁省上游也面临经济社会发展用水需求增加的问题，流域水资源供需矛盾日益凸显。因此，内蒙古自治区和辽宁省的分水量需要在滦河流域水量分配中统筹安排。

4.3流域未来发展用水需求增加

上游内蒙古锡林郭勒盟能源、原材料资源富集，已被列入全国六大煤电基地规划。锡林郭勒盟依托与京津地区直线距离较近的区位优势，提出建设京津能源新基地的战略构想，大力发展煤、电、油三大工业支柱产业。在政策、自然资源、区位、产业等几大优势条件下，锡林郭勒盟电力及煤化工基地发展潜力巨大，用水需求势必增加。

辽宁省目前用水量较少，未来仍有一定发展潜力。下游河北省唐山市曹妃甸循环经济示范区的不断发展，未来用水需求仍会增加。

目前，滦河下游地区地下水处于超采状态，未来规划水平年有地下水压采指标控制和河道生态环境用水控制，下游河道和灌区对地表水尚有一定的需求。

4.4潘家口、大黑汀水库下游河道生态环境恶化［4］

潘家口、大黑汀水库建成蓄水后，一直采用滴水不漏的运行方式，除水库放水和集中降雨期间外，下游河道基本无径流。引滦工程在分配水量时未考虑下游河道生态用水，在实际运行中也未分配生态用水指标，滦河中下游径流量的锐减和运用条件的变化导致河道长时间干涸、地下水位大幅度下降，给沿河各县的经济社会和生态环境带来了严重的负面影响，波及唐山和秦皇岛2市的6个县、169个乡镇、近300万人口。2000年，大黑汀水库至入海口段河道干涸天数达307 d，滦河出现多年未见的断流现象。因此，在水量分配中要考虑一定的河流生态基流。

多年来，引滦水量分配方案未考虑上游内蒙古自治区、辽宁省分水量及河道生态环境用水量的缺点已充分暴露。从流域地表水资源总量、上下游用水公平和生态环境等多方面考虑，现有的水量分配方案已不能完全满足现状流域用水需求，面对流域天然来水量衰减、经济社会用水量增加的事实，流域新的供用水矛盾已逐渐突显。

5　滦河流域水量分配优化思路

针对引滦水量分配组织实施面临的4个问题，根据滦河流域经济社会发展实际情况、水资源开发利用特点以及有关水量分配的理论方法，按照总量控制统筹平衡、节水优先空间均衡、生态文明环境友好、尊重历史考虑未来的四大分配原则，对引滦水量分配方案进行优化，以实现方案适应现状水资源情势、覆盖全流域、维护修复生态环境等目标，达到避免流域省市用水矛盾、促进经济社会稳定发展的目的。

5.1开展流域天然径流系列非一致性修正［5］

受气候和下垫面变化的影响，流域天然径流量产生了一定程度的变化，天然径流系列已不能满足一致性要求。为了符合滦河流域现状下垫面产汇流特征，以现状年2010年流域下垫面为基准，将流域1956—2000年天然径流系列进行还现，同时修正地下水开采量对地表径流的影响。在此基础上，采用还现后的径流系列进行频率分析，确定流域内各省市地表水资源量。

5.2编制统筹多水源、面向多目标、涵盖河道内外、效益最优化的流域水资源配置方案

综合考虑流域现状水资源情势、用水水平、耗损水平及水平年节水水平，预测河道外生活、工业、农业和生态环境需水量；省界断面、主要控制性工程、河口等均需要一定的下泄水量来修复维护河道和河口的生态环境［6］，预测流域河道内生态环境需水量［7］；以地表水、地下水和外调水为水源，适度利用再生水，按生活、工业、农业用水顺序供水，进行水资源供需分析；根据区域未来经济社会发展水平，充分考虑上下游用水需求，尊重现状用水结构，制定流域未来规划水平年水资源配置方案。

5.3确定全流域地表水可分配水量

制定流域水量分配方案、分配流域水量，首先应确定流域内有多少地表水量可分。根据流域天然径流量一致性修正后的结果，扣除流域河道内生态环境需水量、入海水量，即可得到全流域地表水可分配水量。

5.4确定潘家口水库地表水可供水量

引滦工程分水主要是对不同保证率下潘家口水库水量进行分配。因此，为确定引滦工程向天津市和河北省分水量，首先应确定潘家口水库有多少水量可分。潘家口水库供水目标为天津市和唐山市两市城市用水、河北省农业灌溉用水（滦下灌区及陡河灌区）。大黑汀水库供水目标主要为河北省农业灌溉用水，当唐山市城市用水不足时优先满足城市用水需求。由于滦河下游灌区及陡河灌区由潘家口、大黑汀、桃林口、陡河等多个水库供水，因此根据水库入库水量、蓄水量、供水户的需水量以及水库调度规则，对潘家口、大黑汀、双峰寺、桃林口、陡河和洋河6座水库进行联合调节计算，确定出潘家口和大黑汀2座水库的可供水量。

5.5优化水量分配方案

本着尊重历史的原则，引滦工程分水比例沿用国办发〔1983〕44号文不变，根据现状不同供水保证率下潘家口水库可供水量，得到引滦工程天津市和河北省分水量；由流域水资源配置方案得到流域内河北省、内蒙古自治区和辽宁省的地表水耗水量。在此基础上，根据流域地表水水资源量、耗损量、用水量、河道内生态环境需水量和引滦工程分水量等结果，采用流域水量平衡方法，最终可得到优化后的滦河流域河北省、内蒙古自治区、辽宁省及外流域调水区天津市的分配水量。

6　对策与措施

按新的滦河水量分配思路，考虑上游内蒙古自治区和辽宁省用水，并安排一定的河道内生态环境用水，引滦工程中天津市和河北省分水量势必较原方案有所减少，如何保证天津市和唐山市区域用水安全是落实新水量分配方案的关键。

6.1提高用水效率，加大节水力度

针对天津市和唐山市城市用水，可通过优化水资源配置体系保障区域供水。同时，要有效落实最严格水资源管理制度，有效控制区域用水总量，进一步提高区域用水效率，加快节水型社会建设；鼓励高耗水工业行业采用节水工艺、节水技术和节水设备；继续加强节约用水的公共宣传，增强公众节水意识。

6.2完善水资源与水环境监测系统

水量分配工作的落实，需要完善的省界断面监测水文站网，特别是加强与引滦工程有关的内蒙古自治区入河北省、辽宁省入河北省省界断面的水量水质监控。建议在内蒙古自治区入河北省的省界断面上新建前九号水文站。加强省界断面的监控，有助于省界断面水量下泄目标的完成，确保潘家口水库来水量，保证潘家口、大黑汀水库上下游河道内生态环境用水量。

6.3实施多水源供水，开拓水权交易

天津市目前的供水水源有本地地表水、地下水、引滦入津水、引黄水、南水北调水、海水淡化水、非常规水，已形成多水源供水格局，在引滦单一外调水不能满足区域用水需求时，可增加其他流域外调水量，开发非常规水源。在潘家口、大黑汀水库来水量较大时，天津市和河北省可通过协商，采取有偿补偿的方式进行水量交易。

6.4加强流域水资源管理“三条红线”考核

严格执行流域用水总量、用水效率和水功能区限制纳污“三条红线”管理制度，完善最严格的水资源管理制度考核办法和奖惩机制，加大监督和考核力度，将水资源开发、利用、节约和保护的主要指标纳入流域省市经济社会发展综合评价体系。实行区域水资源管理行政首长负责制，政府主要负责人需对本行政区内水资源管理和保护工作负总责。对各区域水资源开发利用、节约保护主要指标的落实情况进行考核，考核结果作为区域相关领导干部综合考核评价的重要依据。

7　问题与展望

现有滦河流域水量分配方案制定过程中较多地考虑水量的分配，考虑水质的情况较少。当分水水质未能达到用水要求时，滦河流域水量分配方案将失去分水的意义。由于管理权限问题，滦河流域重要水源地潘家口、大黑汀水库工程调度与水面管理分属不同行政部门，水源地水质保护工作的开展易受到制约。因此，加强流域水量调度与水资源保护协调统一是今后流域管理有待解决的问题之一。

2014年底南水北调中线通水，天津市供水量可增加10.2亿m3。南水北调东线通水至天津市，会进一步增加其供水水源和水量。南水北调东线水量较丰沛，可以水权交易、水量置换等方式增加河北省唐山市供水量。此外，论证南水北调东线向北延伸至河北省唐山市、滦下灌区等地区的可行性，也是增加唐山区域水源、水量和保证区域用水的一种方式。

参考文献

［1］王葳.引滦入津工程简介［J］.土木工程学报.1984，17（1）：9-11.

［2］张利平，曾思栋，王任超，等.气候变化对滦河流域水文循环的影响及模拟［J］.资源科学，2011，33（5）：966-974.

［3］张利平，李凌程，夏军，等.气候波动和人类活动对滦河流域径流变化的定量影响分析［J］.自然资源学报，2015，30 （4）：664-672.

［4］李国正，李照星.建立滦河流域跨津冀水生态补偿机制的对策建议［J］.水利发展研究，2015，15（8）：71-74.

［5］胡义明，梁忠民，杨好周，等.基于趋势分析的非一致性水文频率分析方法研究［J］.水力发电学报，2013，32（5）：21-25.

［6］杨志峰，崔保山，刘静玲.生态环境需水量评估方法与例证［J］.中国科学，2004，34（11）：1072-1082.

［7］张帆，徐建新，郭文献.河流生态环境需水量计算及优化分析模型应用［J］.人民黄河，2011，33（5）：72-73.

中图分类号：TV213.4；TV213.2

文献标识码：A

文章编号：1004-7328（2016）03-0004-04

DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2016.03.002

收稿日期：2016—03—09

作者简介：王冰（1985—），女，博士，工程师，主要从事流域水利规划与研究工作。的通知》（国发〔1981〕138号）指出：华北地区持续少雨，北京和天津用水出现严重危机；密云和官厅水库遭遇连枯水年，蓄水量较少，不能兼顾京津地区供水；综合权衡，决定在两库蓄水情况根本好转之前，仅向北京市供水，不再向天津市供水；为了尽快解决京津的供水问题，全面加快引滦工程包括潘家口水库、大黑汀水库和相关输水工程的建设，并争取提前完成。