把脉长江水资源——二谈长江水资源利用和保护

主讲人：陈 进

把脉长江水资源
——二谈长江水资源利用和保护

主讲人：陈 进

长江流域水资源分布及特点

长江地处欧亚大陆副热带东部边缘，东临太平洋，西接“世界屋脊”青藏高原，在海洋与陆地之间，高原与四周丘陵和平原之间巨大的温度差异形成冬夏相反的盛行风向，造就了长江流域典型的季风气候特征。长江流域年降水量分布是江南大于江北，中下游大于上游，从东南向西北呈递减态势，其中上游地区平均降水量为940mm，中下游地区平均为1 440mm。长江流域多年平均径流深553 mm，径流系数为0.5。长江干流上、中和下游代表性水文站宜昌、汉口、大通多年平均年径流量分别为4 340亿m3、7 060亿m3、8 910亿m3，多年平均入海径流量9 190亿m3。

长江流域水资源的主要特点是：①与黄淮海等北方流域和西北地区比较，降雨量和径流量比较丰富，但年内分布不均匀，汛期占70%左右，扣除洪峰流量和生态基流，人均可利用的水资源量不算丰富。②长江虽然水资源总量大，但主要是地表水，真正的深层地下水仅占水资源总量的1%。③长江流域基本上不存在资源性缺水地区，但由于高原、山地和丘陵占流域面积比例达到85%，相当多的山丘区存在工程性缺水问题。长江中下游及长江三角洲平原地区，湖泊和河网密集，水域面积大，客水丰富，不缺水量，缺的是好水。目前除长江干流、主要支流和大型水库外，大多数天然湖泊、中小水库及平原水网污染较重，水质性缺水日益严重。④虽然长江流域已建和在建水库有51 643座，但总的兴利库容仅1 799.91亿m3，占多年平均地表水资源量的18.3%，其中大型水库仅282座，中型水库1 543座，其他都是小型水库。长江干流和主要支流径流量较大，流域防洪和水库防洪任务重，所以大型水库多为径流式、季调节，而年调节及多年调节水库多建在二、三级支流上，这样就使得长江干流和多数支流控制性水库的径流调控能力不足，水库向下游抗旱和补水能力有限，而且汛后蓄水任务重。

长江流域用水情况，以2014年（平水年）为例，用水总量为2 012.7亿m3，水资源利用率为20%，其中生活用水占14%，工业用水占35.2%，农业用水占49.8%。用水总量和农业用水量近10年来基本稳定，工业和生活用水比例增加，农业用水占比相应降低，目前农业用水比例比全国平均水平低13.7%，工业用水比例比全国高13%。长江流域主要用水指标为：人均综合用水量446m3，万元GDP用水量88m3，农田灌溉亩均用水量457m3，万元工业增加值用水量73m3，用水指标都比全国高，节水潜力大。

长江水环境及水质现状

长江天然水质

长江的天然水质主要受河流流经地区地球物理化学特性、降水及侵蚀强度和沿江采矿情况影响。长江水系由于径流总量大，水体稀释能力强，总体矿化度不算高，但离子总量（TDS）比全球河流平均值大3倍，说明流域降雨侵蚀力仍然比较强。长江水中TDS浓度从上游向下游随着水量逐渐加大有明显降低的趋势，最高浓度值出现在上游的青藏高原边缘地区，主要原因是江源和金沙江等上游地区地质活动（地震、滑坡和泥石流等）频繁，土壤和岩石侵蚀强烈，而河道径流量相对较少。云贵高原和嘉陵江上游山区河水的TDS值大于250mg/L；武汉以下长江干流和支流的TDS值一般小于150mg/L，中游支流赣江的TDS值最低，小于100 mg/L；到河口段，受海潮及海水倒灌影响，氯离子含量增加，遇枯季和大潮影响，氯离子在短时间内会超过1 000mg/L，对上海及河口地区用水产生影响。总之，长江水体总硬度小于250mg/L，属于软水地区，pH值、矿化度、总硬度适中，水质总体较好。

废污水排放

2014年《长江流域水资源公报》公布的废污水排放总量为338.8亿t，统计公布的废污水排放量近年来增幅减小，但根据耗水情况反向推算，实际废污水排放量要大很多。长江流域综合耗水率为42%，其中农田灌溉耗水率56.1%，工业耗水率20.1%，城镇生活耗水率30.6%，说明58%的用水会以污染水状态回归天然水域。另外，由于大气污染和有毒有害污染物堆放不规范，目前城镇初期雨水也含有大量污染物质，而公报中没有反映初期雨水的污染，所以，实际排入天然水域的废污水量是个更大的数值，这也解释了近10年来虽然城镇废污水处理率大幅度提高，但长江水质改善程度不大的原因。

河流水质状况

2014年长江河流Ⅰ～Ⅲ类水河长占比达到77.4%，劣于Ⅲ类的为22.6%，水质总体良好，这得益于长江干流和主要支流径流量大，水体自净能力强，以及近10年来城市废污水处理率大幅度提高。目前长江干流、嘉陵江水系、乌江水系和汉江水系的省界水体水质相对较好，污染较严重的断面主要分布在金沙江支流水系、上游支流水系、洞庭湖水系以及下游支流水系等，超标断面数占其水系评价断面总数的60%以上。少数省界水体水质污染较重，水质劣于Ⅴ类的河段是：云南与四川交界—宁蒗河包都镇段、贵州与湖南交界—清水江翁洞段、湖北与湖南交界—黄盖湖黄盖湖农场与藕池河藕池口段、河南与湖北交界—白河新甸铺与黄渠河黄渠河镇段、安徽与江苏交界—滁河104国道桥与清流河来安段。大中城市附近的江河沿岸水质较差，特别是岸边饮用水水源地及其他取水水域水质时常受到污染威胁，一些指标常常超标，加上长江水系航运发达，船舶或者沿江公路突发水污染事故频繁，城市水源地时常受到影响。

湖泊水库水质

2014年长江流域天然湖泊水质为Ⅰ～Ⅲ类的仅占评价总数的23.3%，80%的湖泊呈现中、轻度富营养化，如滇池水质为Ⅳ～劣Ⅴ类，巢湖东半部为Ⅳ～Ⅴ类、西半部为Ⅴ～劣Ⅴ类，太湖Ⅲ类水仅占18.8%，Ⅳ类水占72.9%，Ⅴ～劣Ⅴ类水占8.2%。长江流域湖泊水质比干支流差很多，大量规模以下排污口未被监控和长期的农业面源污染是目前湖泊污染的主要原因。

长江流域水库水质为Ⅰ～Ⅲ类的占74.2%，比天然湖泊水质好，但仍有43%的水库呈现中、轻度富营养化，其中三峡水库虽然全年期水质均符合Ⅲ类水标准，但香溪河、大宁河等部分支流库湾水体氮、磷等营养物质含量较高，已发生不同程度的水华。丹江口库区虽然年度评价水质一直稳定在Ⅱ类，能满足南水北调供水的需要，但水库附近的神定河和老灌河等少数入库支流污染较重，水质为V类。

上述评价主要针对大型水库和湖泊，中小湖库水质状况一般比大型湖库差，城市附近的湖泊大多数处于严重污染或者富营养化状态。湖库水域由于自净能力差，再加上长期受废污水累积影响，治理难度大，目前大多数湖泊和相对多的中小水库水质仍然呈下降趋势。

流域地下水问题

虽然长江流域深层地下水占比小，但与地表水交换频繁的潜层地下水仍然普遍使用。根据2014年监测结果，水质为Ⅱ类的监测井占5.1%，水质为Ⅲ类的占23.7%，水质为Ⅳ类的占50.87%，水质为Ⅴ类的占20.3%，主要污染项目为氨氮、总铁、锰和硝酸盐氮，安全可饮用的地下水比例很低，浅层地下水污染比长江干支流地表水严重。

长江水资源管理关键技术问题

长江流域虽然水质性缺水和工程性缺水问题并存，但主要问题仍然是水质性缺水，根源是污染总量大，污染源多，监控能力不足，水资源利用效率不高，节水意识淡薄，废污水收集和处理能力不够等。解决这些问题的方式无非是工程措施和非工程措施，工程措施主要是通过新建水利工程增加供水能力，加强城镇废污水收集管网及污水处理厂能力建设等，但山丘区水利工程建设和管理成本较高，主要还得依靠严格水资源管理等非工程措施。严格水资源管理的主要技术依据是水资源综合规划、水量分配及总量控制指标，这些规划和技术文件对于南方水系来说，应该有不同的内涵和实施方法。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奠定基础，但目前长江流域刚起步，十分紧迫。

长江流域水量分配原则和特点

水量分配（或者总量控制指标分配）的关键是确定分配原则。水量分配的基本原则其实很简单，就是公平、高效和可持续。“公平”包含三层含义：第一，每个人和每个地区都有用水的权力，特别是人畜饮用水必须得到满足；第二，有水权（或者获得取水许可）者优先；第三，水源地优先。“高效”是在“公平”的前提下，用水效益高的部门、地区和用水户优先。“可持续”就是平衡当代人与后代人用水、人类用水与生态环境用水的关系，必须保留足够多而好的水给我们的后代，同时需要维持河湖生态系统的健康。

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，主要应该包括：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、湖泊和地下水开发或者开采区域控制指标，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、湖泊边界断面的流量、生态流量、最小流量、预警流量、最小控制水位、水质指标及跨行政区域地下水水位和水质控制指标。

长江流域用水总量分配可以根据流域和区域特点、水资源量开发利用程度以及用水矛盾焦点问题和水资源管理需求等，本着突出重点、便于管理的原则推进。主要特点是：①绝大多数河流和地区不缺总量，所以，用水总量控制不仅分配总量，还要分配过程（空间和时间）；②水量分配的重点在枯水年和枯水季；③应该考虑大中型水库的蓄水和放水方案，包括启动时间、过程、结束、风险分担；④要考虑水利工程布局及水网调控能力等条件；⑤要考虑取水、输水、用水和排水成本。

长江流域各地区和城市需要建立干旱缺水应急水量分配预案，注意以下几条原则：①建设和确定备用水源地（本地水资源保护），县级以上的城市都应该有备用水源地，重要城市还需要建立多水源保障体系，而且备用水源应该以当地水为主；②建立应急需求管理方案及调度方案；③根据用水重要性建立不同保证率的应急水量调度方案及调度措施；④建立应急抢险和抗旱基金，建立利益补偿机制，解决保证率相对低的农业用水和农民基本利益问题。

长江流域用水总量分配方法

用水总量控制红线是水资源管理的宏观控制指标，通过核算河流水资源开发利用率来控制河道外总的取水和用水规模。用水效率控制红线是一个综合性指标，包含万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、灌溉水利用系数和人均综合用水量等指标，也包括各行业用水定额；可以作为宏观控制指标考核一个流域或者区域的用水效率，也可以作为一个微观指标考核一个行业、一个企业甚至一个用水户的用水效率。该红线不仅可以直接控制用水量，也可以间接考虑到水质，用水效率高意味重复利用率高和废污水排放量相对少。水功能区限制纳污红线可以作为宏观指标，通过水功能区一级区管理考核跨行政区之间水资源保护效果，也可以作为微观指标，通过水功能区二级区的管理考核同一水域水质状况，考核同一地区水域水质达标情况。“三条红线”是从不同角度对水资源的利用和保护进行管理，三者之间既有区别也有关系。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；用水效率提高了，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排污量减少。

针对特定地区的水资源问题，长江流域“三条红线”管理最好一起推动，但重点应有所侧重，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监督检查，管理重点是用水户用水效率的提高。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，入河污染物排放则应该作为主要控制指标进行考核。长江流域各地区的用水效率与先进国家和我国北方地区比较还有很大差距，减少排污量、提高用水效率是流域内各地区和全社会都要进行的一项长期工作。

长江流域用水总量控制管理面临的主要问题：①水库控制能力比较低或者缺少必要的水利工程，总量分配了也没有办法实施；②山区河流往往水面高程低，提水成本高，控制和管理难度大，如云贵等省；③中下游江湖关系和水网复杂，许多水闸既进水也排水，计量设施安装和应用困难，进出水量核算难；④由于流域内外用水存在矛盾，跨流域引调水工程跨行政区多，协调、监督和管理复杂。

要使长江流域用水总量控制取得成效，必须做到四个结合：①总量控制管理与水功能区管理结合，长江流域各地区水功能区达标比总量控制更难；②总量控制与用水定额和效率结合，只有考核用水指标才能保证用水总量指标的分配和管理；③总量控制与水利工程调度能力的提高相结合，水利工程布局和能力匹配才能保证总量控制管理到位；④总量控制与跨流域调水管理相结合。

长江流域用水总量控制需要落实到具体河道断面，需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控制断面等。

长江水资源保护建议

①发展绿色产业和循环经济，减少污染总负荷。这不仅是未来产业发展的必然途径，也是长江经济带保护的新要求；②推动水权制度、排污权交易制度和生态补偿机制的建立，利用经济杠杆，提高水资源使用效率，鼓励水权拥有者或者使用者保护水资源，并给予保护者必要的经济补偿；③加强监测、评价能力建设，建立主要污染源和排污口信息系统，明确污染主体责任，建立跨行政区水资源保护考核制度，违法必究；④建立严格的水环境技术标准体系和市场准入门槛；⑤建立突发水污染事故排除、水利工程调控和备用水源启动应急预案，及时排除突发水污染事故影响，保障供水安全；⑥建立各部门和利益相关者参与水资源保护和水污染治理的机制，发挥政府和市场两方面的积极性；⑦建立全社会广泛参与水资源保护的机制，建设节水型社会。

（陈进：水利部长江水利委员会长江科学院副院长，教授级高级工程师）