基于GIS的降水量年际变率和月际分配分析与水资源开发应用

梁书民，庞 华

(1.中国农业科学院农业经济与发展研究所，北京 100081；2.中国测绘科学研究院，北京 100036)

1 概述

全球粮食主产区旱灾和洪灾造成的粮食减产是粮食危机的主要诱导因素。21世纪以来人类经历了3次粮食危机，2007—2008年粮食危机缘起于灾害天气造成的2005—2006年全球粮食减产；2009—2010年全球粮食减产对应2010—2012年粮食危机；2018—2019年的粮食减产和低幅增长造成了2020—2022年粮食危机。2022年3月美国干旱监测机构报道美国西部遭遇了1200年一遇旱灾，8月份欧洲干旱观测站称欧洲或将遭遇约500年来最严重干旱，同月中国水利部宣布长江流域发生了1961年以来最严重的气象干旱；春夏两季是北半球粮食生长的关键季节，且大涝和大旱经常伴生，旱涝灾害造成全球粮食减产已成定局。2022年7月FAO预测世界谷物产量2022年同比下降0.6%；2022年8月美国农业部预测全球谷物2022/23年度同比减产3587万吨，减产1.28%，较7月份调减了对玉米和大米产量的预测，2023年或将延续全球粮食危机。

水资源开发利用是世界各国经济发展的必要条件，包括水力发电、农业灌溉、内河航运、工矿业用水、商业和城乡居民用水、休闲娱乐用水、防洪库容调节、生态用水调度等关系国计民生的重要用途。研究表明，世界总库容最多的国家有加拿大、俄罗斯、美国、中国、巴西、印度和澳大利亚，农田灌溉面积最大的国家有中国、印度、美国、土耳其、俄罗斯、巴西、乌兹别克斯坦和西班牙，两组数据均同世界主要农业大国高度重合。依据全球水库大坝数据库(GRanD)的研究表明，世界库容调节系数较高的地区主要有北美洲干旱半干旱地区；非洲的尼罗河、赞比西河、奥兰治河和尼日尔河；南美洲的巴拉那河、圣弗朗西斯科河和内格罗河；欧洲的西班牙南部诸河、巴尔干半岛河流、乌拉尔河-伏尔加河-顿河-第聂伯河、挪威南部和瑞典诸河；亚洲的叶尼塞河、鄂毕河、中亚各国、土耳其、伊朗、两河流域、印度河、印度的德干高原、泰国的昭披耶河、中国的黄河和海河流域；以及澳大利亚的墨累河和达令河，库容调节系数高值区同灌溉农业的分布高度重合[1]。2020年我国农业用水占比为62.1%，其中农业大省黑龙江、新疆、西藏、宁夏在80%以上，甘肃、海南、青海、内蒙古在72%以上。

毛泽东早在1934年就作出了“水利是农业的命脉”的论断，发展农田灌溉是抗御旱灾增产粮食的主要措施，水肥一体化高效节水灌溉既可以提高农作物单产，又可以在干旱区节水垦荒增加耕地面积，是我国目前农业生产的关键增产技术。中国政府历来重视水利建设和水电开发，2020年水库总库容已经达到9306亿m3，较2000年的5183.5亿立方米增加85.3%。1979年电力部提出《十大水电基地开发设想》，包括黄河上游、红水河、金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、长江上游、澜沧江中游、湘西和闽浙赣水电基地；1989年有关部门又编印了《十二大水电基地》规划性文件，增加了东北和黄河中游北干流两个水电基地；2003年增加怒江为第十三大水电基地。2020年新疆的总库容增加到215亿m3，较2010年的135.7亿m3增加58.4%，是2000年68.1亿m3的3.16倍；2014年藏木水电站建成，2020年西藏十四五规划提出建设雅鲁藏布江下游水电站，新疆和西藏正在发展成为新的水电基地，我国在向各流域水利全面开发迈进。库容调节系数是衡量流域水资源开发利用程度的关键指标，赵希涛等通过研究青藏高原东部6条江河的洪水特征指出发电为目的当前水电站建设兴利库容量太小，对“红旗河”调水工程设计的调水量可行性提出质疑[2]；郎永媛等研究了我国8条主要江河的径流调节能力，发现随着梯级水库的建设，水库群的调节能力自上游河段而下逐渐增强[3]。

中国和美国同为粮食生产大国，中国水资源总量同美国相当，虽然库容调节系数低于美国[4- 5]，但是得益于农田灌溉面积远大于美国，和以滴灌为主的高效节水灌溉的快速发展，中国的单位耕地面积的粮食产量和粮食总产量均高于美国，凸显了灌溉对粮食生产的重要作用。2022年超强高温伏旱使四川盆地和长江中下游地区遭遇旱灾，需要三峡水库向下游补水，但是由于三峡水库缺乏灵活的库容调度，按原计划释放了221.5亿m3的防洪库容，遇到下游旱情严重时只能向下游少量补水，抗旱灌溉功能得不到应有的发挥。由于降水量年际变化和月际变化以及相应的水库库容系数是决定水资源供给可靠性的主要因素，本文利用地理信息系统(GIS)和全球降水量月度统计数据计算干旱频率，年际降水量变率和多年库容系数，降水量年内分配完全调节系数，以及总库容系数的全球分布，可用于计算世界各地的理论兴利库容；利用中国大型水库的库容特征数据计算和比较分省和分流域的理论完全调节总库容系数和2020年实际库容系数，评价水资源开发程度，进一步结合我国跨流域调水对水资源的需求探讨各地区未来水资源开发利用的发展目标。

2 数据与方法

2.1 数据

本文主要数据来源有：全球1990—1998年月度降水量空间数据[6]，可用于计算干旱频率、降水量年际变率和相对变率、理论多年库容系数、降水量月际相对变率(年库容调节系数)，从而求算出总库容系数；《2007年大型水库一览表》列举的2007年中国分地区大型水库库容数据，包括总库容，兴利库容和防洪库容，可以计算兴利库容和防洪库容占总库容比重；《中国水利年鉴2021》统计的2020年分地区分流域总库容数据，可根据2007年分地区的兴利库容和防洪库容占比估算2020年的兴利库容和防洪库容。本文全国分流域数据采用《中国水资源公报》通用的10大一级区，计算结果可用于指导各地区各流域的水库兴利库容建设。

2.2 干旱频率

旱灾是农业减产的最重要因素，本节用干旱频率定义旱灾发生程度。气象干旱定义和年干旱频率的计算是基于国家标准综合气象干旱指数CI[7]，综述性文献都列举有许多旱灾定义和计算方法[8- 10]。本文采用简便方法计算干旱频率，按月降水量距平百分率计算，用小于多年平均值30%的月份出现频率计算月度的旱灾频率。通过计算干旱频率分布，特别是主要农业区的干旱频率分布可以判断当地的农业生产稳定性。如2022年春夏两季北半球主要农业区经历的旱灾，使低频率旱灾区现有的灌溉设施不能满足抗旱需求，势必造成农作物不同程度的减产。

世界集中连片农业区主要有北美洲中部的大平原和密西西比河流域，美国东南部沿海平原，加利福尼亚中央谷地，墨西哥南部和加勒比海岛屿；南美洲的巴西高原，拉普拉塔平原；非洲的上几内亚高原，苏丹草原(撒哈拉沙漠南缘)，东非大裂谷地区(东非高原)，南非高原东南部；欧洲的西欧平原、波德平原、东欧平原，地中海-黑海沿岸(地中海式气候区)，多瑙河-第聂伯河-顿河沿岸平原；亚洲的中国东南部(东亚季风气候区)，中亚-新疆绿洲，南亚次大陆(南亚季风气候区)，中南半岛和东南亚岛屿，西西伯利亚平原南部-哈萨克丘陵北部，伊朗高原；大洋洲的澳大利亚东南部和西南部。

1月为南半球夏季，即农作物生长旺季，干旱频率较高地区不适宜发展雨养农业生产，但是发展灌溉农业的增产效益十分明显。南美洲中南部农业区干旱频率较低，有利于巴西、阿根廷和巴拉圭的大豆生产和出口贸易发展；非洲东南部的农业区干旱频率较低，但马达加斯加岛西北部为高值区；澳大利亚东南部和西南部农业区干旱频率较高，但新西兰干旱频率较低。北半球1月干旱频率低有利于土壤冬季保墒和春季播种，如中国的青藏高原东缘，地中海东部沿岸国家和北美洲大平原北部，如图1所示。

图1 全球1月干旱频率

4月为北半球春播期，干旱对农业生产影响较大，如南亚次大陆，哈萨克丘陵，北美大平原和西南部荒漠区，中国华北北部；干旱频率高的地区灌溉农业发达，如印度和巴基斯坦，美国西南部和墨西哥。南半球为收获期，干旱对农业生产也有一定影响，大洋洲、非洲、南美洲干旱频率递减，如图2所示。

图2 全球4月干旱频率

7月为北半球夏季，即农作物生长旺季，美国西部和地中海式气候区干旱频率较高，需要发展灌溉保障农业生产；西欧-中欧-东欧农业区，南亚、东亚、东南亚季风区多为雨热同季，大多数地区不需灌溉；伊朗高原干旱频率高，农业生产需要灌溉。图中显示鄱阳湖附近干旱频率为0.292～0.358，远高于四川盆地干旱频率(低于0.116)，今年是中国长江中下游地区伏旱严重的年份，需要提水灌溉农田抗旱，而四川局地发生洪灾，同图中显示夏季旱灾频率分布相吻合。图中显示地中海式气候区旱灾频率在0.5左右，北部较低而南部可高达0.6以上，今年欧洲意大利、法国、西班牙和德国出现夏季旱灾，也可解释为地中海式气候影响范围扩大造成的。南半球7月干旱频率低的地区，有利于冬季土壤保墒和春季农作物播种，如澳大利亚南部、新西兰和马达加斯加岛北部，如图3所示。

图3 全球7月干旱频率

10月为南半球春播期，图中显示南半球主要农业区旱灾频率非洲高于大洋洲，大洋洲高于南美洲，符合旱灾频率越低，农业生产越稳定的自然规律。巴西高原10月份旱灾频率较低，且近二十年灌溉面积迅速增加，促使其成为世界粮食出口第一大国。北半球秋季为农作物收获期，由于夏季稳定降水使土壤含水量较高，秋季干旱对农作物产量影响较小。中国青藏高原东缘秋季干旱频率很低，是华西秋雨气候条件造成的结果，也给这一地区秋季覆膜保墒创造了稳定的气候条件。如受华西秋雨影响，中国的宁夏南部、甘肃东南部、青海东部在秋季和初冬降水稳定，由于增温保湿效果好，秋季地膜覆盖正在当地农田普及。如图4所示。

图4 全球10月干旱频率

2.3 年际降水量变率与多年库容系数

比较研究表明，用变差系数Cv表现的降水量年际波动有夸大作用，不能直观准确反映气候波动现象。本文采用《中华人民共和国气候图集》使用的降水量年际相对变率Dv替代Cv，来衡量降水量的年际波动[11]。

降水量年际绝对变率d:

(1)

降水量年际相对变率dv:

dv=d/X

(2)

式中，X—多年平均降水量，mm；Xi—第i年降水量,mm；n—统计年数。

相关文献研究表明，流域的降水量和径流量呈高度相关单调线性关系，两者的相对变率相等或相近[12- 14]。本文用降水量相对变率替代径流量相对变率，用来计算多年完全调节库容系数，根据普列什柯夫α-β多年-Cv线解图中保证率P=90%，年用水量调节系数α=0.90，偏态系数Cs=2Cv情形[15]，以降水量相对变率dv替代径流量变差系数Cv，通过回归计算得出了β多年同dv的关系公式，R2=0.9996。

β多年=3.8162dv2+0.8461dv-0.0752

(3)

计算结果表明，由于多年库容系数同年际降水量相对变率成单调线性关系，两者的空间分布格局相同，只是数值不同，如图5—6所示。理论上推论多年库容系数低的地区水库单位建设成本带来的兴利库容量大，水库投入产出效益好；多年库容系数高的地区水库单位建设成本带来的兴利库容量小，水库效益差。多年库容系数高值区为年降水量少的干旱地区，特别是亚洲、非洲、南北美洲和大洋洲沙漠地区，虽然多年库容系数高，但是由于流域径流量少，多年调节库容量并不高。极端干旱区水库水面蒸发量大，需采取防止水面蒸发措施，提高水库的投入产出效益，如水面覆盖塑料球，在水库水面上安装固定或浮动太阳能电池板等。实际上多年库容系数中等偏高地区多为人口稠密的半干旱地区，水资源短缺最严重，建水库增加兴利库容产生的经济、社会和生态效益最佳，如中国的华北、东北、西北地区，美国的加利福尼亚中央谷地和科罗拉多河流域；多年库容系数较低区多为水资源丰富地区，对兴利库容需求并不大，对防洪库容的需求则较大，这些地区的防洪库容实际上是广义的兴利库容。

图5 全球年际降水量相对变率

图6 全球河川径流完全调节多年库容系数

2.4 降水量月际变化与年内分配完全调节系数

本文的年内分配完全调节系数Cr计算公式采用标准公式的等价简化公式，引入绝对值运算，取消了条件项[16]。

年内分配完全调节系数Cr：

(4)

式中，R—月多年平均降水量,mm；Rk—第k月多年平均降水量,mm。

由于将各月降水量调配均匀可以使年内降水量得到稳定供给，所以用各月的多年降水量平均值计算出的降水量月际相对变率就是降水量年内分配完全调节系数，经验测算表明降水量年内分配完全调节系数和径流量年内分配完全调节系数相等或相近，可以互换使用。按月计算的年内分配完全调节系数Cr值理论最小值为0，降水量或径流量均匀分配于各年内月；理论最大值为0.9167，降水量或径流量集中于某一个月。

世界年内分配完全调节系数低值区分布在欧洲，北美洲中北部，南美洲北部和中南部，非洲几内亚湾沿岸和刚果河流域、南端沿海和西北部山地，澳大利亚中南部和新西兰，亚洲的中亚北部和西伯利亚、中国南方、日本和东南亚岛屿。中国高值区分布在东北、华北、中北(甘宁蒙)、南疆、青藏高原、川西高原和云南高原，大大提高了当地的总库容系数，相应增加了南水北调西线工程的投资额，如图7所示。

图7 全球降水量年内分配完全调节系数

2.5 总库容系数

总库容系数是径流年完全调节和多年完全调节状态下的总库容系数，是多年调节库容系数同年调节库容系数之和。在GIS运算中，使用ARCINFO中Grid模块Combine命令。

β总=β多年+β年

(5)

由于多年调节库容系数β多年在干旱区最大值大于1，而年调节库容系数β年最大值小于1，所以总库容系数β总在世界主要农业区分布基本类同最大值小于1的年调节库容系数的分布趋势，低值区分布在欧洲，北美洲中北部(大平原升为中值区)，南美洲北部和中南部；非洲几内亚湾沿岸、刚果河流域和南端沿海(西北部山地升为高值区)，新西兰和澳大利亚南部(中部升为高值区)，亚洲的中亚北部、西伯利亚、中国南方、日本和东南亚岛屿。中国总库容系数高值区在东北、华北、中北(甘宁蒙)、南疆、青藏高原。云南高原、川西高原和黄河上游降为中值区有利于西线南水北调近期水源区的库容调节和兴利库容建设；但是雅鲁藏布江流域中上游地区为高值区，不利于西线南水北调中远期水源区的库容调节和兴利库容建设，同样的调水量需要规划较大的兴利库容和总库容。南水北调中线、东线水源区总库容系数低，有利于二期扩大调水的库容调节和兴利库容建设，如图8所示。

图8 全球河川径流完全调节总库容系数

3 结果应用

3.1 分地区和流域水库调节

水利发展的最终目标是实现水利水电均衡开发，大力提高水资源的利用率和利用效率，满足各地区的经济发展需求，争取实现水资源全面开发利用，而实现这一目标需要流域水资源进行年调节和多年调节。本节通过比较理论完全调节总库容系数(年调节和多年调节系数之和)与当前已建成水库库容的库容系数，评价中国分地区水利开发程度，定义水利开发程度是当前库容系数同理论完全调节总库容系数之比值。

水利开发程度大于1.0的地区和流域为过度开发区，如黄河流域和河南、天津、吉林、湖北、河北、辽宁，未来需优化调度，优化发展；水利开发程度为0.6～1.0的地区为高度开发区，如辽河、海河流域和贵州、浙江、北京、湖南、海南、山东，未来需低速发展，优化调度；水利开发程度为0.3～0.6的地区为中度开发区，如东南诸河、淮河、黑龙江、珠江、长江流域和青海、重庆、云南、内蒙古、安徽、甘肃、广西、江西、陕西、四川、广东，未来需优化设计，中速发展；水利开发程度为0.2～0.3的地区为低度开发区，如新疆、上海、宁夏、福建、山西、黑龙江，未来需优化设计，高速发展；水利开发程度为0.0～0.2的地区为初始开发区，如西南诸河、西北诸河流域，以及西藏和江苏，未来需优化设计，优先高速发展，见表1—2。

表1 分地区库容系数和水资源开发程度

表2 分流域库容系数和水资源开发程度

3.2 分地区分流域兴利库容余缺

本节进一步根据各地区各流域多年平均径流量和总库容系数(P=90%，α=0.9，Cs=2Cv)同当前兴利库容系数的差值计算兴利库容余缺值，计算得到的兴利库容量的余缺值可以用来指导各地区各流域的水库建设和水利发展。从分地区兴利库容余缺值来看，西藏是南水北调西线工程的主要水源地，兴利库容欠缺最大，高达3239.4亿m3，其次是四川和新疆，分别为759.7和572.0亿m3；欠缺200～500亿m3兴利库容的地区有广东、云南、广西、福建、黑龙江、江西和青海。兴利库容系数欠缺0.25以上的地区主要分布在北方，有宁夏、山西、甘肃、江苏、内蒙古和陕西；欠缺0.10～0.25的地区有上海、安徽、重庆、山东、海南、北京。天津、河南的兴利库容系数比理论完全调节总库容系数分别高0.2160和0.1688；其他地区两系数差值接近于0，在正负0.06之间，见表3。

表3 分地区河川径流完全调节兴利库容余缺表 单位：亿m3

(续表)

从分流域兴利库容余缺值来看，南水北调西线工程的水源地西南诸河和长江流域最大分别为2840.5和2250.8亿m3，其次是西北诸河731.2亿m3和黑龙江329.9亿m3，这些干旱半干旱区或毗邻地区的兴利库容欠缺总计6152.4亿m3。其中长江上游、西北诸河和黑龙江的兴利库容是我国近期开发干旱半干旱地区宜农荒地资源和建设南水北调西线调水工程急需增加的兴利库容；西南诸河上游是南水北调西线中远期水源地，其兴利库容欠缺是中远期需要建设的兴利库容，见表4。

表4 分流域河川径流完全调节兴利库容余缺表 单位：亿m3

3.3 分地区分流域防洪库容开发潜力

充分利用防洪库容具有重大意义，首先可以通过科学调度增加兴利库容，使更多防洪库容兴利化；第二可以稳定增加跨流域调水数量，如三峡水库补水中线南水北调；第三可以节省建设投资，降低单方兴利库容的费用，如溢洪道升级改造；第四可以指导优化未来水库大坝设计，实现防洪库容全部兴利化，提高水库兴利库容占总库容的比重。按2007年各流域大型水库防洪库容占总库容比重28.82%估算，2020年全国防洪库容总计约2703.3亿m3，其中黄河防洪库容占总库容比重最高为36.80%，有323.5亿m3，局部地区的防洪库容开发潜力仍然很大；淮河防洪库容占比36.06%，有267.2亿m3可以转为兴利库容；长江防洪库容占比34.03%，有1244.8亿m3可以转为兴利库容；辽河和海河可利用防洪库容分别为163.2和95.2亿m3，见表5。

表5 分流域可利用防洪库容 单位：亿m3

黄河、淮河、辽河、海河、西北诸河和黑龙江地处或毗邻干旱半干旱区，其防洪库容转变为兴利库容可直接用于本地的农田灌溉和跨流域调水，在总库容不增加的情况下提高水资源利用率；长江防洪库容转为兴利库容可以用于南水北调东线中线增加供水，保障长江中下游航运，在干旱季节增加向下游供水灌溉沿岸农田；珠江、东南诸河、西南诸河的防洪库容可用于应对旱灾年份农田灌溉供水和保障旱季内河航运畅通。

3.4 南水北调西线分流域理论总库容

前苏联中亚绿洲干旱缺水催生东水西调计划；美国大平原和西南部水资源短缺造成农业生产增长停滞，粮食出口大国地位正在被水资源丰富的巴西取代，北美水电联盟(NAWAPA)被提上日程。中国华北西北缺水影响农业发展，近20多年来粮食自给率每年下降1个百分点，南水北调工程正在规划和实施中，目前东中线一期工程已经完工，二期工程开始建设，西线选线倾向于中低海拔叶巴滩-两河口-双江口-洮河线，具有自流调水和西延澜沧江、怒江、雅鲁藏布江流域的条件。南水北调西线高海拔线、中高海拔线和中低海拔线自流最大可调水量为1777.4亿m3[17]，本文测算的理论总库容需求为1068.8亿m3，其中7条主要江河的调水量为1503.9亿m3，理论总库容为930.4亿m3，规划总库容可达到1013.5亿m3，是理论总库容的1.0893倍。

在南水北调西线水源区，大渡河有规划总库容70.9亿m3，主要是规划建设的双江口、下尔呷水库和西线中高海拔线建设的大渡河总库容；雅砻江有规划总库容162.6亿m3，主要是规划建设的两河口、仁青岭水库和西线中高海拔线建设的雅砻江总库容；金沙江有规划总库容178.2亿m3，主要是规划建设的拉哇高坝、叶巴滩、岗托、若钦、牙哥水库和西线中高海拔线建设的通天河总库容；澜沧江有规划总库容178.2亿m3，主要是规划建设的如美、西线中高海拔线建设的东滩、日埃内拉水库，和冻中水库高坝的总库容37.1亿m3[18，19，20]；怒江有规划总库容181.0亿m3，主要是规划建设的同卡、热玉和西线中高海拔线建设的东巴水库的总库容[21]；尼洋河有规划总库容68.8亿m3，主要是规划建设的渡口高坝、农被高坝和巴松措天然库容[22]；雅鲁藏布江有规划总库容226.7亿m3，需规划建设桑白、洞嘎、藏木高坝、涌德、岗科等大型水库。澜沧江和怒江的相对规划总库容最低，分别占各自流域理论完全调节总库容的90.74%和94.56%，其他5条主要江河的规划总库容均多于理论完全调节总库容，见表6—7。

表6 南水北调西线主要水源区理论总库容同规划总库容比较 单位：亿m3

表7 南水北调西线主要水源区河流水库规划总库容 单位：亿m3

4 结论与对策建议

4.1 主要结论

(1)我国水资源开发利用程度地区差异很大，人口稠密的缺水区水资源开发程度接近或超过100%，需要通过跨流域调水增加水资源供给量，如黄、淮、海和辽河流域。

(2)我国跨流域调水水资源开发潜力大，特别是南水北调水源地长江和西南诸河，西线调水近期以长江上游为水源地，总库容系数低，特别是多年库容系数最低，可保障稳定供水。

(3)关键地区防洪库容开发利用潜力大，同跨流域调水相关的黄淮海流域、辽河流域和长江流域的大型水库防洪库容占比多高于全国平均值，有利于防洪库容开发利用和兴利库容在短期内快速增加，提高当地的水资源利用率。

(4)黑龙江流域水资源开发程度居中等，仍有开发潜力，当前有防洪库容76.2亿m3可利用，高于规划的松辽运河年调水量68.4亿m3，若在嫩江上游修建四站水库和五站水库作为大小兴安岭山麓调水首库，可充分保障东北的北水南调和松辽运河用水需求。

(5)西北诸河为干旱半干旱缺水区，虽然西北诸河水资源开发程度低，但是由于径流深度低，开发潜力居中等，且总库容系数高，开发难度大，本地水资源同丰富的土地资源不匹配，需要跨流域调水才能进行大规模农业开发，应当确定为南水北调西线工程的主要受水区。

(6)珠江流域和东南诸河为丰水区，总库容系数低，防洪库容占比居中等，水资源开发比较容易，航道跨流域连通是当地的水利开发重点，但是由于当地多台风，秋季和冬季旱灾频率较高，应注重现有水库升级改造，优化水库调度管理，增加防洪库容利用率。

4.2 对策建议

(1)黑龙江和辽河流域邻近北方缺水区，防洪库容转为兴利库容投资小见效快。建议利用现有的松花湖、哈达山水库、尼尔基水库、嫩江下游河滩地滞洪区、大赉(通其尔)水库、月亮泡、查干湖联合调度，调蓄洪水，尽早开凿松辽运河实施东北北水南调。

(2)建议黄淮海流域通过扩大南水北调中线工程调水量，建设华北内河航道网，推广水肥一体化高效节水灌溉，挖掘黄淮海平原农业增产潜力，同时尽快开建规划的黄河中上游古贤、碛口、大柳树(黑山峡)水库，利用当前兴利和防洪库容联合调度，增加兴利库容和提高用水保障水平。

(3)西北诸河多为内流区是南水北调西线主要受水区，建议大力推广普及水肥一体化高效节水灌溉，先节水后调水，挖掘水资源潜力，提高水资源利用率和利用效率。具体措施如加大引黄灌溉力度，优化库容布局和库容调度，增加防洪兴利共有库容。

(4)南水北调西线调水工程受水区分4个梯次自南向北扩展依次为甘肃、宁夏、陕北、晋中北、冀西北，内蒙古阴山以南，内蒙古阴山以北，和新疆。目前应加强引黄和引洮工程的调度和管理，以发展高效节水灌溉为目标，建设田间蓄水池，大力发展水肥一体化大田滴灌，鼓励节水开荒，扩大灌溉面积。

(5)南水北调西线调水水源地自北向南延伸依次为长江流域、澜沧江和怒江、雅鲁藏布江流域。近期规划建设的南水北调西线叶巴滩-洮河线路可以利用已建和在建的叶巴滩、两河口、双江口水库总库容，建议尽早开始建设引水隧洞工程，开凿迭山、岷山、邛崃山、大折多山、沙鲁里山隧洞群，以实现南水北调西线首期通水。