基于节水优先的引江补汉工程受益区需水预测

吕灿翔 常景坤 万 伟

(湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北 武汉 430064)

1 引江补汉太平溪线路基本情况

2002年国务院批复的《南水北调工程总体规划》，明确中线工程分期建设，第一期工程多年平均年调水量95亿m3，第二期工程在第一期工程的基础上扩大输水能力35亿m3，多年平均年调水规模达到130亿m3。届时根据调水区生态环境实际状况和受水区经济社会发展的需水要求，在汉江中下游兴建其他必要的水利枢纽或确定从长江补水的方案和时间[1]。按照五大发展理念的要求，根据湖北省自身情况及需求，湖北省经过认真研究和比选，推荐引江补汉太平溪线路。太平溪线路具有运行成本低、技术难度小、受益范围大、无环境制约因素等优点。湖北省建议引江补汉工程重点研究太平溪方案[2]。

太平溪方案全程采用自流引水，除能满足南水北调中线工程、引汉济渭工程近、远期调水目标外，还可兼顾解决汉江中下游、线路沿线和鄂北地区的缺水问题。湖北省受益范围可划分为清泉沟供水区、引江沿线直供区和汉江中下游干流供水区，涉及11个地市46个县(市、区)，受益面积5.49万km2，受益人口2630万人，灌溉面积2210万亩，是湖北省人口最集中、生产最活跃的核心区域。

2 需水预测成果

需水预测的口径和全国水资源综合规划的口径一致，按生活、生产和生态环境需水3类进行预测。按照最严格水资源管理制度要求进行控制，深入贯彻高质量发展理念，统筹兼顾各个社会、经济各部门发展用水需求。

受益区总常住人口增长率2016—2030年为6.2‰，2030年城镇化率为75%，GDP增长率2016—2030年为7.0%。受益区内土地资源利用率已经较高，考虑范围内各个灌区续建配套及节水改造情况，2030年灌溉面积为2420万亩。额外适当考虑一些重点区域改善河湖生态环境的生态用水。

规划年一方面考虑普及节水器具、减小管网漏损率等节水措施，同时还要考虑生活水平提高等综合拟定各地居民生活需水定额，并依据《省人民政府办公厅关于印发湖北省工业与生活用水定额(修订)的通知》(鄂政办发[2017]3号)进行预测。工业用水定额依据《国家节水行动方案》要求：2022年万元工业增加值较2015年降低28%，农业规划年采用“薄浅湿晒”节水等措施。在农业、工业、生活等均采取节水措施的前提下，受益区基准年、2030年河道外总需水量分别为162亿m3、186亿m3。需水预测详见表1，需水结构详见图1。

表1 受益区需水预测

图1 基准年和规划水平年需水结构

3 节水方案

3.1 节水指标及目标

依据《引江补汉太平溪自流引水方案节水专题报告》成果，按最严格水资源管理制度及国家节水行动方案最新要求，控制受益区各地市规划年(2030年)用水量在控制指标范围以内，在节水优先的前提下合理确定工程规模。主要节水指标及目标如下。

3.1.1 综合节水指标

受益区所涉及各地市用水量在用水总量控制指标范围之内，万元GDP用水量为15～75m3/万元。

3.1.2 工业节水指标

万元工业增加值用水量为30～50m3/万元。

3.1.3 农业节水指标

农田灌溉水有效利用系数为0.58～0.62，亩均灌溉用水量(净)为200～260m3/亩。

3.1.4 生活节水指标

城镇居民生活用水定额为150～165L/(人·d)，农村居民生活用水定额为90～105L/(人·d)。

3.1.5 节水管理指标

城市供水管网漏损率为10%，节水器具普及率为95%。

3.2 节水方案布局

根据需水预测已采用的节水方案，生活用水量占总需水量的比例较小，进一步对生活用水采取节水措施对控制总需水量增长的效果不明显，生活用水方面节水潜力较小。对于生态环境的重视越来越高，生态环境用水十分必要，需要充分考虑。故本次节水主要从以下3个方面进行布局。

3.2.1 农业节水布局

农业节水方案主要是对受益区范围内的17处大型灌区(纳入国家大型灌区续建配套及节水改造规划)和41处重点中型灌区进行续建配套与节水改造，对于鄂北丘陵区推行小型灌区，采取高效节水措施，提高水资源的利用效率和效益。

开展高效节水示范工程的建设，受益区内2030年高效节水灌溉面积达到600万亩，主要分布在丘陵山区或水资源紧缺的宜昌、襄阳、仙桃等地区。

根据各地水资源承载能力，合优化农业种植结构和布局，限制和压缩高用水、低产出作物种植面积，因地制宜地发展旱作节水农业。大力推广节水农业技术，包括选择地膜覆盖、节水增产栽培，以及喷、滴灌、膜上灌、膜下灌等措施。

推广节水灌溉制度，根据用水定额确定各主要农作物的灌溉水量，进行总量控制。通过灌区续建配套、改变灌溉方式等节水方式，可节水16.55亿m3。

3.2.2 工业节水布局

加强工业节水技术改造。重点加大对大、中型企业的节水技术改造，大力推广节水新技术、新工艺和新设备；对高耗水企业提高工业水重复利用率；切实做好项目节水“三同时”，加强取用水的监督管理。

规范工业用水计量与管理。建立和完善企业三级计量体系，对受益区内省管大中型企业的取用水全部进行设施计量。制定和完善工业节水法规和政策。对新建、改扩建的建设项目，需根据当地水资源承载能力合理控制、优化布局，强制采用先进合理的设备和工艺。

加强计划用水与用水定额管理，提倡一水多用、优水优用，适时适度地提高水价、水资源费和污水处理费。

3.2.3 城镇节水布局

加快城镇供水管网改造，减少供水系统的漏损。完善管网检漏制度，推广预定位、精确定位等先进检漏技术，提高检测手段，降低供水管网漏损率。全面推广应用节水器具。在新建、改扩建的公共和民用建筑，要100%采用节水器具，引导居民尽快淘汰现有不符合节水标准的用水器具。全面推行用水计量设施，实现抄表到户；加强公共用水管理，落实政府机构节约用水的责任制和有效监督制度。

3.3 节水方案效果分析

3.3.1 生活、工业节水方案效果分析

将本次受益区实施节水方案后的规划水平年需水定额与湖北省人民政府批复用水定额及水利部下发的《规划和建设项目节水评价技术要求(试行)》中的华中地区定额进行对比，详见表2。

表2 实施节水方案后2030年需水定额比较

表2中湖北省用水定额和华中地区用水定额中的城镇居民生活用水定额均为净定额。考虑供水管网渗漏损失、水厂自用水量及水源地供水至水厂的渗漏损失后，发布的城市生活用水定额2017年的毛定额应为149～166L/(人·d)。可看出实施节水后生活用水定额是满足湖北省人民政府批复的用水定额要求的。华中地区平均用水水平为152L/(人·d)，先进用水水平为121L/(人·d)，换算成毛定额后，受益区节水后的成果接近华中地区先进水平。

实施节水后的农村生活用水定额为90～100L/(人·d)，符合湖北省人民政府批复的用水定额要求和华中地区平均用水水平，略大于华中地区先进用水水平。

实施节水后的万元工业增加值用水定额规划水平年与基准年相比，降低幅度为28%～44.0%，满足湖北省用水效率控制指标的相关规划和《国家节水行动方案》的相关要求。另外，本次预测的万元工业增加值定额在30～50m3/万元，节水水平已达到华中地区的平均水平74m3/万元和先进水平55m3/万元。

3.3.2 农业节水方案效果分析

受益区规划水平年全部采用“薄浅湿晒”的节水灌溉方式，结合作物种植结构变化(经济作物种植比例提高)，农业灌溉净定额接近且局部超过先进水平(296m3/亩)，符合节水要求。灌溉水利用系数随着灌区续建配套及节水改造的完成，规划年提高到0.56～0.64，满足湖北省水资源管理三条红线的要求。

4 节水后需水成果合理性分析

4.1 社会经济指标合理性分析

从指标增长率来看，平均人口增长率6.2‰，与《湖北省水资源综合规划》预测的2010—2020年、2020—2030年湖北省总人口年均增长率6.47‰和5.83‰基本接近。GDP增长率7.0%，略高于《长江流域及西南诸河水资源综合规划》预测成果，但受益区以28%的省域面积贡献全省50%以上的工业增加值，是湖北省经济社会的核心区域，与湖北省工业发展布局及发展趋势是相符合的，预测成果是合理的。城镇化率及城镇人口预测以《湖北省城镇化与城镇发展战略规划》为依据，并与产业规划相协调，符合湖北省及区域发展战略。受水区基准年城镇化率为65.6%，2030年城镇化率75.0%，年均增长7.3‰。与《长江流域及西南诸河水资源综合规划》成果相比，年均增长速度略高于长江流域的平均增长速度7‰，这与受水区所在的区域是县城或地级行政区中心城区所在地，城镇相对集中是相符的。

4.2 与湖北省需水量协调

从土地面积、常住人口、工业增加值、农田灌溉面积4项指标来看，受水区占全省各项指标的比重介于42.4%～52.1%。基准年主要指标与湖北省指标对比见表3。

表3 基准年受水区主要指标与湖北省指标对比

根据湖北省人民政府印发的《省人民政府关于实行最严格水资源管理制度的意见》，2020年，全省用水总量控制在365.91亿m3；到2030年，全省用水总量控制在368.91亿m3以内。受水区基准年总需水占2020年用水控制总量的43.99%，占2030年用水控制总量的43.63%。规划水平年总需水占2020年用水控制总量的50.79%，占2030年用水控制总量的50.37%。从占比上看，处于43.63%～50.97%的区间，受水区需水量与湖北省用水总量较协调。

4.3 与各地市“三条红线”协调

受益区2030年需水量186.0亿m3，依据《湖北省人民政府关于实行最严格水资源管理制度的意见》所分配各个地市水量，所涉及46个县级行政区2030年全县域用水红线合计247.1亿m3，所涉及11个地市级行政区2030年全市域用水红线为280.2亿m3。从涉及到的县域行政区用水红线考虑，考虑到扣除超保证率需水外，其各县域供用水量均未超过红线水量。综上所述，规划水平年受水区需水总量较为合理。

5 结论与建议

a.引江补汉工程受益区是湖北省人口最集中、生产最活跃的核心区域，随着经济社会的快速发展，用水需求不断增加，解决好用水需求与最严格水资源管理制度之间的矛盾至关重要。本文提出了进一步强化节水的布局方案，在考虑节水优先的情况下对引江补汉工程受益区规划年需水进行预测，预测成果较合理且在“三条红线”控制范围内，需水成果为下一步论证引江补汉工程的规模提供了依据。

b.受益区必须在严格落实“三先三后”原则、国家节水行动方案和水资源管理三条红线规定的前提下，充分挖潜后才能提出外引水工程。建议受益区所涉及的各个地市水行政主管部门加大节水力度，严格控制需水和用水管理，将用水总量控制在要求的范围之内。鉴于节水工作涉及全社会、各行业，为更好推进受水区节水型社会建设，建议在各领域、各层面、各环节，加强顶层设计，凝聚社会共识，动员全社会参与行动；各级政府管理部门应紧密配合、加强协作、共同监管，以水资源的高效利用支撑区域经济社会健康持续发展。