漳卫南运河流域取水总量控制与计划用水管理研究工作的若干思考

丁志宏，韩鹏，张雪

（1.天津市中水科技咨询有限责任公司，天津300170；2.水利部海河水利委员会，天津300170）

漳卫南运河流域取水总量控制与计划用水管理研究工作的若干思考

丁志宏1，韩鹏2，张雪2

（1.天津市中水科技咨询有限责任公司，天津300170；2.水利部海河水利委员会，天津300170）

结合漳卫南运河流域开展取水总量控制与计划用水管理研究工作的现实需求，总结了在流域层面上开展研究工作的目的和意义，提出了研究工作的技术路线，概括了实施“三条红线”管理的主要流程，剖析了研究工作的技术要点，以期为有关方面开展取水总量控制与计划用水管理研究、贯彻落实“三条红线”工作提供技术参考。

漳卫南运河；总量控制；计划用水；“三条红线”；管理流程；研究内容；技术要点

漳卫南运河是海河流域五大水系之一，地处海河流域南部，位于东经112°～118°、北纬35°～39°，西依太岳山，南接黄河、徒骇河、马颊河，北界滏阳河，东至渤海，流经山西、河南、河北、山东、天津4省1市，流域面积37 700 km2。

漳卫南运河由漳河、卫河、卫运河、南运河及漳卫新河等组成。上游河系发达，为流域主要产流区；下游卫运河、漳卫新河的绝大部分河段为河北省和山东省的界河。流域的西部山区与东部平原近乎直接相接，山前丘陵过渡区很短。流域多年平均年降水量为608.4 mm，主要集中在夏季。

1 工作目的和研究意义

开展漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理研究工作旨在根据流域和区域取水总量控制要求，分析各河段取水许可总量与用水计划的时空变化规律，制定和实施《漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理方案》，完善取用水管理制度，强化取水和用水计划执行监管，规范用水单位取用水行为，落实取水总量控制指标，促进最严格水资源管理制度在流域层面上的贯彻实施。

最严格水资源管理制度的实施具体包括“三条红线”、四项制度。“三条红线”分别为水资源开发利用控制红线、用水效率控制红线和水功能区限制纳污红线；四项制度分别为用水总量控制制度、用水效率控制制度、水功能区限制纳污制度和水资源管理责任和考核制度。

开展漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理研究工作有利于加快落实最严格水资源管理制度，具体表现在实施取水总量控制有利于在管理理念上加快从供水管理向需水管理转变，在水资源规划、配置、节约和保护等各个环节体现需水管理理念，实施以水定产、以供定需，遏制不合理用水需求，提高用水效率和效益，实现内涵式发展；实施计划用水管理有利于在管理思路上把有序用水、有度用水作为水资源管理工作的重要着力点，统筹安排生活、生产和生态用水，形成新型的、现代的、高效的、有序的用水格局，加快水政水资源管理工作从事后治理向事前预防转变。

开展漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理研究工作有利于正确处理好保护与开发的关系，总量控制与计划用水管理制度相结合的取用水管理模式内在地包含着提高用水效率和用水效益的管理要求，总量控制要合理分配生产、生活和生态用水，计划用水要按定额、时序和规章用水，开展此项研究工作有利于科学确定流域水资源开发目标和开发规模，优化功能布局，统筹协调调度，充分发挥水资源的综合效益，将水资源供应端的来水量、开发端的水利工程设施和利用端的各类用水户在维系良好生态环境的基础上予以统筹和协调，实现以漳卫南运河流域水资源的可持续利用支撑流域经济社会生态系统的协调与可持续发展。

开展漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理研究工作有利于漳卫南运河管理局在管理手段上加快从注重行政管理向综合管理转变，有利于把水资源管理目标与经济社会发展和生态环境保护的目标有机结合起来，综合运用法律、行政、经济、科技和宣传教育等途径、手段、方式推进水权制度建设，有利于贯彻落实流域管理与行政区域管理相结合的水资源管理制度、加快推进流域水生态文明建设。

综上所述，开展漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理研究工作，按照区域和流域取水总量控制要求，分析各河段所涉及的各级行政区域范围内的既有取水许可总量与用水计划的时空变化规律，制定和实施《漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理实施方案》，完善取用水管理制度，强化取水和用水计划的执行监管，规范用水单位的取用水行为，落实取水总量的控制指标，是贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路的重要基础工作，是漳卫南运河管理局切实推进实施2013年1月国务院印发的《实行最严格水资源管理制度考核办法》（国办发〔2013〕2号）以及水利部2014年11月印发的《计划用水管理办法》（水利部水资源〔2014〕360号）的必要技术工作，是流域机构在流域管理与行政区域管理相结合的水资源管理制度框架下履行水资源管理工作职责的重要抓手之一，是合理开发、高效利用、有效保护漳卫南运河流域水资源的主要手段之一，是漳卫南运河管理局开展水资源精细化管理工作的主要依据之一，是非常必要和现实亟需的技术工作。

2 技术路线和研究要点

2.1 技术路线

漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理研究项目，旨在围绕如何在漳卫南运河流域贯彻落实最严格水资源管理制度中提出的总量控制及计划用水工作这一中心目的，开展相关分析和研究。

根据研究目的和流域特点，本研究可分别采用资料收集法、文献调研法、实地调查法、专家咨询法、前后对比法、因果分析法、相关分析法、指标统计法、定额指标法、系统协调法以及综合评价法等多种研究方法开展研究，具体的研究技术路线如图1所示。

图1 漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理研究技术路线

2.2 研究要点

取水总量控制与计划用水管理工作是实施最严格水资源管理制度的主要工作之一，是“三条红线”的重要组成部分，是与用水效率控制和纳污能力控制工作相辅相成、紧密联系的。为了更好地开展本研究工作，基于水资源管理的工作流程和系统结构，经认真分析和深入研究，提出了漳卫南运河流域“三条红线”管理工作流程简图，如图2所示。

本研究的主要工作内容及其技术要点可概括如下：

2.2.1 基础资料收集与整理

主要采用资料收集法、实地调查法、专家咨询法和文献调研法来开展进行研究所需的法律、法规、规范性文件、技术标准、技术规范、规划成果、技术报告以及有关资料的收集、整理和分析工作。在上述基础资料的收集、整理和分析工作中，要注意复核文件的时效性、资料的权威性、数据的准确性，确保资料数据的质量。

2.2.2 流域水资源及其开发利用现状与变化情势分析

开展漳卫南运河流域水资源及其开发利用现状与变化情势分析工作是进行漳卫南运河计划用水管理和取水总量控制研究工作的基础，其目的旨在充分掌握、全面分析和综合评价漳卫南运河流域的水资源状况及其开发利用现状、变化趋势，对流域降水量、蒸发量、地表水资源量、地下水资源量和水资源总量以及质量的时空分布特征进行定量描述和客观评价，宏观判断和定量分析现状和过去一段时期以来的经济社会发展对水资源需求数量在时间、空间、行业、用户等用水结构要素方面的分布情况，深入研究和综合分析流域产汇流系统所能提供的水资源数量与质量与社会经济生态系统对水资源的需求之间的时空匹配程度。结合水利改革发展新形势，以契合新时期国家对水利工作提出的新要求为目标，分析现状水资源开发利用中存在的亟需解决的各类问题，尤其是在用水量和用水计划管理方面存在的亟待解决的问题，为开展漳卫南运河计划用水管理和取水总量控制研究工作提供基本面分析和数据层支撑。

图2 漳卫南运河流域“三条红线”管理工作流程

在参考有关省、市的第2次水资源调查评价报告成果的基础上，结合2001—2014年的降水量、蒸发量、地表水资源量、地下水资源量和水资源总量等数据和资料成果，分别采用省、市、县等行政分区和地级市套水资源三级区等作为评价单元，分析漳卫南运河流域水资源数量与质量时空分布特征。分别从地表水、地下水、非常规水等供水水源类型以及农田灌溉、林牧渔业、城镇生活、农村生活、城镇生态、工业、高耗水工业等用水户类型，分析流域水资源开发利用现状及其近年来的变化趋势。从系统的角度将流域社会经济生态复合系统对水资源的生产、供给和消耗加以明确区分，以此形成清晰的分析思路和研究结构。结合最严格水资源管理制度的实施要求，进行对比分析，提出流域现状水资源开发利用与管理工作存在的问题。

2.2.3 构建主要控制断面来水量预测模型

构建主要控制断面来水量预测模型是实施计划用水管理和取水总量控制的基础性工作，目的是为漳卫南运河管理局在所管理河段内的计划用水管理和取水总量控制工作提供各控制断面和取水口门处的可供分配和取用的水资源量，为冀鲁省际边界河道取水总量控制与用水计划制定提供可分配水量的数据支撑。在选择控制断面的基础上，根据所选定的影响因素，开展相关性和敏感性分析，识别主要影响因子，进而根据已往观测的降水量、径流量数据序列，全面分析各个控制断面来水量的变化规律以及各影响因素的影响程度，选择控制性雨量站、气象站与水文站，采用降水—径流法、径流变化趋势法等构建各控制断面来水量预测数学模型，以预测得到的来水量时空分布为控制因子，在扣除相应的生态基流后，将其作为各取水口门的用水计划和取水总量控制的复核与控制上限值，明确基本控制断面水量，为闸门和水库等水利工程的水量调度提供水量操作基础和调度目标指引。

在收集、整理和复核马家庄、桥上、古郊、西石门、琵琶河、玄坛庙、西村、吴村、白草岗、黄水口、南街、要街、临淇、东姚、新乡、安阳、内黄等雨量站或气象站以及修武、合河、汲县、卫辉、淇门、新村、五陵、安阳、元村、蔡小庄、候壁、刘家庄、匡门口、天桥断、观台、南陶、临清等水文站数据资料的基础上，结合数据分析结果，酌情分别运用降水—径流相关关系法和径流系列变化趋势法构建主要控制断面来水量预测模型。在应用降水-径流相关关系法的过程中，首先应识别各控制性水文站的年、月、旬来水量与其上游各雨量站和气象站的相应时段（要考虑时段滞后特性）与不同强度（如日降水量20 mm以上、50 mm以上等）降水量之间的时间相关性。在此基础上，再运用ArcGIS等地理信息处理工具，开展空间相关性分析，识别因变量对各影响因子和自变量变化的敏感性。可酌情使用因子分析法，抓住主要矛盾，减少数据维数，简化数据结构，实现以最少的数据输入获得最大精度的来水量预测值输出。再根据分析得到的各控制站点来水量与其影响因子之间的定量关系，判断水文年型，运用频率区间法、回归分析法、神经网络法等方法提出各控制断面来水量预测模型并进行相应的率定工作。在应用径流系列变化趋势法的过程中，可首先应用滑动平均等趋势分析方法识别各控制断面径流量在不同时段、不同时间尺度上的变化趋势，再运用EMD等多时间尺度分析方法，将复杂的原始径流量序列分解为若干相对简单的波动分量，进而分别针对各波动分量的变化特征，采用适合的分析方法进行趋势拟合与展期预测工作。两种分析方法可视具体数据分析结果酌情采用并互相结合。

2.2.4 制订漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理实施方案

漳卫南运河取水总量控制与计划用水管理实施方案的制订，是在深入分析流域水资源及其开发利用现状与变化情势的基础上，继续分析漳卫南运河管理局所管理河段内的已批复的取水许可总量与已申报的用水计划在灌溉季节和非灌溉季节、汛期和非汛期等年内时程上的分布情况，在省、市、县等行政区域上的分布情况，以及在不同河系、不同河段、不同控制闸门之间的空间分布情况，以充分了解和切实掌握需水量的时空分布规律。在收集、整理和分析漳卫南运河管理局管辖范围内的省、市、县等各级行政区域的取水总量控制指标分解成果的基础上，运用流域与区域相叠加的方法，将相关取水总量控制指标成果，由行政区域层面上的划分体系转化为流域层次上的划分体系，在转化的过程中要注意开展必要的复查与核实工作，积极与各级行政区域有关地方政府进行沟通和协调，取得必要的行政支持，以有利于指标成果的取得和实施。调查确定漳卫南运河主要供水目标和范围，确定漳卫南运河水量调度的基本控制断面，主要包括水系节点、重要工程和省界。在上述工作的基础上，结合来水量预测模型给出的来水量值、工程控制条件，将预测来水量值、总量控制指标、用水计划相结合，相互核实与匹配，在确保总量不超标、用水有计划的基础上实现用水效率最高、用水效益最大、用水保障程度最高的管理目标，在综合分析和协调平衡的基础上，提出落实取水总量与用水计划的原则、步骤、程序、内容和保障措施，编制漳卫南运河取水总量控制与计划用水实施方案，明确工作目标，协调工作过程，落实工作职责，实施监控措施，体现管理效果，实现管理目的，实行规范化和程序化管理。

目前，漳卫南运河管理局管辖范围内现有120个取水口已经取得取水许可证，其中，重要的取水口34处，累计年许可取水量44 004万m3，占年总许可取水量的97.4%。将该34处取水口做为重点取水口进行监督管理，可有效保障漳卫南运河管理局取水许可监督工作做到全面监督、突出重点、有效管控。本研究应复核分析2001—2014年漳卫南运河管理局管辖范围内各省、市的取水许可总量与已申报过的用水计划的时间（如汛期、非汛期、灌溉期等）空间（如省、市、县、各河系等）分布特征，在此基础上，参考流域各省、市的总量控制指标分解结果以及《海河流域综合规划（2012—2030年）》、相关水量分配方案等研究成果，按各省市在漳卫南运河流域内的面积、人口、经济等影响因素，将现状按各省市行政区划所得的取水总量控制指标体系转化为流域层次上的取水总量控制指标体系，开展总量控制指标的流域化工作，确定该34处重要取水口规划水平年2020和2030年不同来水频率下的取水总量控制指标，以此作为漳卫南运河水资源开发利用主要控制指标。

在所确定的控制断面和来水量预测值的基础上，结合用水计划申报情况和各河段总量控制指标的分解情况（包括总量控制指标按地表水、地下水等水源类型的分解情况以及按工业、城镇、农业等用水行业的分解情况），在流域管理与行政区域管理相结合的水资源管理制度框架下，结合闸门、引水口门的管理现状，开展用水计划管理与取水总量控制的断面、水量、原则、程序、内容、监督和保障措施研究工作，编制漳卫南运河计划用水和取水总量控制管理的实施方案。

2.2.5 漳卫南运河2016年度计划用水管理和取水总量控制工作评估

在收集、调研漳卫南运河2016年度计划用水管理和取水总量控制管理工作实施情况资料的基础上，与《漳卫南运河计划用水管理与取水总量控制实施方案》进行对比分析，评价2016年度计划用水管理和取水总量控制工作的程序性，分析计划用水和取水总量所对应的各项用水指标的合理性，综合分析和系统评价用水计划和取水总量对水资源的取水和用水在计划和执行这两个阶段之间的差异性（主要包括总量、时间、过程、用途、指标、断面、措施、效果等方面的差异性），并分析产生这些差异性的原因，发现计划用水管理和取水总量控制工作在计划和执行方面的薄弱环节，总结计划用水管理和取水总量控制工作在执行过程中的有益经验，提出对计划用水和总量控制在计划、实施和监督方面的建议。

2.2.6 制订漳卫南运河计划用水与取水总量控制管理办法

采用文献调研法、专家咨询法、实地调查法和资料收集法等，开展漳卫南运河计划用水与取水总量控制管理办法的背景研究报告编制。在背景分析的基础上，开展管理办法条文拟定工作，提出管理办法。

3 结语

本研究旨在严格取水总量控制，完善取用水管理制度，加强计划用水管理，以计划用水管理与取水总量控制相结合为主要手段，促进漳卫南运河流域涉及各级行政分区的水资源开发利用总量控制指标在漳卫南运河流域层面上的贯彻落实，努力实现管理指标可监测、可监控、可评价、可考核，进一步规范、有效地调度与管理水资源。按照本文提出的漳卫南运河“三条红线”管理工作流程简图所示的工作程序，结合流域水资源管理现状，与最严格水资源管理制度实施要求进行对比分析，发现薄弱环节，提出改进对策，制定管理办法，全面提升水利部海河水利委员会漳卫南运河管理局贯彻落实最严格水资源管理制度的指标控制和责任考核工作的能力和水平。

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：1004-7328（2017）01-0007-05

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.01.002

2016—10—21

水利部公益性行业科研专项经费项目（201101016）

丁志宏（1979—），男，博士，高级工程师，主要从事水文水资源研究与咨询工作。