黄河流域宁夏健康河湖保护与修复探索

金泰植 吕红波 付震 冯亚耐

1 研究背景及需求分析

宁夏是我国生态安全战略格局的重要组成部分，保障着黄河上中游及华北、西北地区的生态安全。由于特殊的地理位置及资源性缺水等客观因素，区内河湖湿地以引黄补水为主要水源，仅够基本维持现状水面。一方面，随着生活水平提高，生态用水量需求不断加大；另一方面，有限的黄河水资源须优先保障生活、工业、农业等用水需求。因此，在区域范围尺度下，如何提高水资源再生与循环利用率，节约并替代宝贵的黄河水资源，为河湖生态补水寻找可能途径，成为亟需解决的问题。

2 区域概况

宁夏是唯一全境属于黄河流域的省区，因黄河而生、因黄河而兴。全区近90%的水资源来自黄河，近60%的耕地灌溉用黄河水、78%的人口饮用黄河水。宁夏生态环境脆弱，86%的地域年降水量在300 mm 以下，西、北、东三面被沙漠或沙地包围，生态环境敏感复杂。南部水土流失、中部土地沙化和草地退化、沿黄湿地水体污染、引黄灌区土壤污染和次生盐渍化、地下水位下降等生态问题，都是制约全区经济社会可持续发展的重要因素。多年来，按照“节水优先、生态立区”的发展思路，宁夏以不到40 亿m3的黄河水资源量，保障了全区近700 万人民、近60 万hm2（900 万亩）灌区、宁东能源基地、湖泊湿地等城乡生活、工农业生产和生态的用水，为自治区经济社会持续发展提供了基础支撑。

3 河湖湿地变化及问题

宁夏河湖湿地以北部区域为主，主要分布在黄河干流两岸的黄河冲洪积平原，包括河流湿地和湖泊湿地两大类。20 世纪50 年代银川平原湖泊湿地面积约530 km2，随着人类活动范围的扩大，围湖造田等现象时有发生，同时生产与生活用水成倍增加，随着经济社会发展，各行业用水严重挤占了河湖生态用水，宁夏引黄灌区天然生态环境用水大量减少，加之各湖泊独立分散缺乏水源等因素，宁夏湖泊湿地面积也随之锐减，至20 世纪80—90年代，银川平原区湖泊湿地面积约为240 km2，10 年间大约减少了51%。多地引水淤灌将湿地开发成农田，导致灵武东湖、青铜峡连湖等大批湖泊逐渐萎缩和消亡，2000 年锐减至117 km2。2000 年后随着河湖保护以及恢复工程的实施，逐渐恢复了部分湖泊湿地的生态补水，宁夏湖泊湿地面积减少的趋势逐步得到抑制，但同时，这部分补给生态的水量，挤占了农业用水，又带来新的问题。目前宁夏水面面积1 km2及以上的湖泊有25 个，总水面面积205 km2。面积在1 km2以上的典型湿地有14 个，湿地面积656 km2。

宁夏主要河流有黄河干流及其支流，境内黄河及其各级支流中，流域面积大于1 000 km2的有10条，大于10 000 km2的只有黄河与清水河2 条。黄河干流是宁夏主要的供水水源，流程397 km，占黄河全长的7%，多年平均入境水量297 亿m3（1956—2016 年）。支流有清水河、苦水河等一级支流，葫芦河、泾河等二级支流，另外还有黄河流域内流区和内陆河区。宁夏本地水资源总量为12.115 亿 m3，平均产水模数 2.34 万 m3/ km2，其中地表水资源9.056 亿m3，地下水资源量计27.746 亿m3，重复计算量24.687 亿m3。水资源的分布极不均匀，境内流域最大最小相差13.9 倍。其中泾河为产水最多的流域，地表水资源量2.12 亿m3，其次为清水河流域 1.74 亿 m3。

这些河流的主要特点是水少沙多，水质差，年径流变化大，水沙主要集中在7—9 月份，分别占全年水、沙量的60%和90%以上，枯水季节水量很少，矿化度较高，不易灌溉和人畜饮用。河流多属季节性山洪性沟道，平时干涸，汛期则有山洪水下泄，但历时甚短，难以利用。在平水和枯水年份，小洪水补给湖泊、湿地等，消耗于蒸发；在丰水年份，大洪水汇入排水沟，难以蓄用。随着人口、经济建设的快速发展，生活污水、工业废水排放量急剧增加，处理厂排放标准偏低，且现有城市排水系统未实现雨污分离，导致部分水域未达到功能水体的要求，水污染形势依旧严峻。

4 生态需水及缺水形势分析

宁夏是我国生态安全战略格局“两屏三带一区多点”中“黄土高原-川滇生态屏障”、“北方防沙带”和“其它点块状分布重点生态区域”的重要组成部分，是我国西部重要的生态屏障，在祖国生态安全战略格局中具有特殊地位，生态区位十分重要，保障着黄河上中游及华北、西北地区的生态安全。

2018 年宁夏黄河流域内各行业总用水量70.11亿m3，总耗水量41.86 亿m3，其中生态用水量为2.57 亿m3，占总用水量的3.7%，生态耗水量为2.41亿m3，占总耗水量的5.8%。农业耗水最多，用水量59.65 亿m3，耗水量34.31 亿m3，分别占比85.1%和78.2%。如图1 所示。

图1 2001—2018年宁夏生态用、耗水变化趋势图

水资源短缺，掣肘生态环境建设。据宁夏相关研究，湖泊目标生态需水量合理区间为湖泊基本需水量的20%～70%，即湖泊目标生态需水量超过基本需水量20%～70%以上，才能维持基本的湖泊水体自净能力。按40%计，现状年湖泊基本补水量为2.2 亿m3，则宁夏湖泊目标生态自净缺水量0.88 亿 m3。

宁夏湖泊主要由渠道补水以及农田排水补给，其中排水沟道水质较差，为Ⅳ类以下，湖泊水质难以达到功能要求。银川平原年平均降水量仅180～210 mm，蒸发量达1 000 mm 以上，目前湖泊现状补水量约2.2 亿m3，仅够维持湖泊的蒸发量，使湖泊水面面积基本维持现状。由于缺乏水体交换且蒸发作用强烈，各类污染物集聚在湖泊湿地之中，加重了湖泊水质的恶化。如沙湖、阅海、星海湖等相继出现了水质不达标的情况。

近年来，自治区生态空间格局逐步形成，生态保护与建设总体形势良好。但目前的生态保护形势与黄河生态保护和高质量发展要求相比，差距依然很大，区域环境承载能力低，生态依然脆弱。自2005 年宁夏实施节水型社会建设和落实最严格水资源管理制度以来，北部引黄灌区引黄河水量由1998 年的89.94 亿m3的历史最大值减少到2018年的59.08 亿m3，减少了30.86 亿m3。同时，引黄灌溉地下水埋深发生了较大变化。其中，青铜峡河西灌区地下水埋深由1998 年的1.52 m 下降到2.25 m，埋深增加了0.73 m；其他灌区地下水埋深也成下降趋势，下降深度0.36～0.62 m。为维持宁夏引黄灌区生态绿洲安全，保障现有灌丛、草甸、沼泽湿地等生物多样性，避免重蹈华北和民勤的老路，灌区地下水位埋深不能低于2.5 m。

因此，在不增加引黄分水指标的前提下，优化现有水资源配置，成为宁夏地区经济社会发展，建设黄河流域生态保护先行先试区的唯一途径。

5 应对策略

5.1 强化水资源刚性约束，促进经济发展与承载力相适应

黄河水资源量相对固定，无法无限供给。需要在水资源可承载的基础上，保障经济持续平稳增长。强化水资源刚性约束，深入推进水资源消耗总量和强度双控行动，对达到或超过取用水总量指标的地区，严格实施取水许可限批，将取水量控制在73.27 亿m3以内。制定取用水总量管控措施，强化计划用水管理，加强用水过程控制。统筹协调生活、生产、生态各业用水，重点保障贫困地区水资源供给，维持重点河湖基本生态用水需求。强化多水源联合配置能力，以黄河水为主，统筹配置当地地表水、地下水和再生水、矿井水等水源。

5.2 以生态可持续发展为约束，推进水资源高效集约利用

今后一段时期，统筹山水林田湖草自然生态各要素，把握生态、生产、城镇空间水资源动态平衡基础上，充分挖掘社会水资源利用过程全链条、各环节节水潜力。

深化转变农业节水模式。发展农业灌溉和田间工程技术，优化灌溉制度，实施灌区信息化管理，配套自动控制系统，加大输配水管控，实现精准灌溉。在满足灌区水生态系统稳定，植被覆盖不退化、湖泊湿地不萎缩的条件下，促进传统节水农业向现代高效节水农业转变。

持续推进社会系统节水。坚持“全程、全面、全民”节水，深入实施“四大节水”行动，促进大型企业实施节水改造，提高工业用水效率。加快城乡居民生活供水管网系统改造，强化节水器具使用。建立覆盖主要农作物、工业产品、城乡生活及各地各行业用水定额体系和节水评价体系。加强节水型灌区、节水型企业、节水型社区等各类载体建设。持续深化水资源税改革、农业水价综合改革，用好水资源税、阶梯水价的经济杠杆约束作用，遏制不合理用水需求，促进水资源向集约高效转化。

5.3 稳步推进非常规水利用，适度缓解用水矛盾

根据调查，现状宁夏55 个污水处理厂处理水量3.7 亿m3，21 个煤矿矿井疏干水0.5 亿m3，而中水及矿井水利用量仅为0.4 亿m3，利用率较低，还有较大的利用潜力。探索实行非常规水配额制管理，并纳入最严格水资源管理考核，将非常规水资源作为传统水资源的有效补充，在有条件的区域和行业，加大矿井疏干水和中水利用力度，弥补用水不足。

推广中水综合利用，减少新鲜水用量。加强城市中水回用，对于城市道路清扫、市政绿化、车辆冲洗等优先使用中水。配套完善非常规水利用设施，配套建设再生水处理设施，在现有污水处理厂基础上提升处理标准，将再生水纳入供水管网体系。制定非常规水利用相关条例、办法，对用水总量已超过红线指标县区内新建工业项目，采用取水许可、计划用水作为制约手段，促进企业积极使用中水。

5.4 建设低成本水质净化工程，提升水资源重复利用率

在不打破原有水网体系、不新增引黄水量、不改变现有一二三产业供水格局的前提下，从区域已有水资源出发，内部挖潜，以人工湿地及其他合理、低成本的技术手段，在沿黄重要退水节点或其他集中性退水渠道，建设生态净化工程。在成本合理、运行安全、管理可靠的前提下，以集中型净化工程为载体，全面提升重要排水沟末端退水水质，整体削减区域水污染物总量，重点是削减总磷、总氮等营养物质，及全盐量、矿化度等盐渍化指标。

利用现有渠道或新建生态引调水工程，将净化后水体补充至宁北引黄灌区原有引水渠道，增加区域生态水量，提高区域水资源重复利用率。遵循节约水资源、适度控制湖泊面积、保障湖泊生态需水的调配原则，以深度净化后的农田退水、城镇污水处理厂中水为水源补充河湖生态需水，减少和替代黄河水直接补给河湖，节约黄河优质水资源。最终形成以人工湿地为源头，以引调水渠道为脉络，以重要河湖为受纳水体的水循环体系。

6 结 语

按照黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略要求和部署，在南水北调西线等国家重大引调水工程尚未实施以前，立足宁夏现有水资源，在宁夏北部、黄河以西、贺兰山东麓范围内，提高水资源重复利用率，提高生态用水保障率，修复及改善重要河湖的生态功能，改善重要河湖和入黄退水水质是十分必要的。提高水资源重复利用率的重点是稳步推进非常规水利用，建设低成本水质净化工程，将有限的水源多次利用，适度缓解生态用水矛盾。同时，加强对宁夏重要河湖的生态修复，提升自净能力，形成生态健康河湖体系，打造黄河流域上中游地区生态修复与协同发展先行先试的范例。