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沿黄城市水资源利用现状及对策研究
——以开封市为例

2022-12-08于晓婧梁童昕

统计理论与实践 2022年1期
关键词:开封市用水量用水

于晓婧 梁童昕

(1.开封市统计局,河南 开封 475001;2.河南信息统计职业学院,河南 郑州 450008)

水资源是基础性的自然资源、战略性的经济资源和生态环境的控制性要素,水安全事关经济社会高质量发展和人民群众的福祉。党的十八大以来,习近平总书记多次就水资源保护和节约集约利用作出重要指示,强调“水安全是涉及国家长治久安的大事”。2019年9月18日,习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上强调“要坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产,把水资源作为最大的刚性约束”。2021年5月14日,在推进南水北调后续工程高质量发展座谈会上,习近平总书记明确提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路。党的十九届五中全会从加强水利基础设施建设、建立水资源刚性约束制度、提升生态系统质量和稳定性、提高水资源集约安全利用水平等多个方面,对治水管水作出重大战略部署,彰显了水资源在新发展阶段的重要地位和关键作用,为新时代做好水资源集约安全利用明确了任务、指明了方向。

沿黄城市中,开封市属于典型的资源型缺水城市要从根本上破解水资源短缺难题,必须把新发展理念贯穿节水工作的方方面面,以水资源可持续利用支撑全市经济社会可持续发展。

一、开封市水资源概况

开封市地处豫东平原,区域主要分布于黄河下游南岸,东西长约125公里,南北宽约87.5公里,国土总面积6444平方公里。全市辖6区(龙亭区、顺河回族区、鼓楼区、禹王台区、祥符区、城乡一体化示范区)、4县(杞县、通许县、尉氏县、兰考县)。开封市属暖温带半干旱大陆性季风型气候,多年降水量由东南向西北递减,降水多集中在7月份、8月份,约占年降水量的65%以上,冬季降水量最少,约占年降水量的10%左右。开封市年平均蒸发量由东南向西北递增,5月和6月蒸发量最大,占全年蒸发量的25%—30%,12月和1月蒸发量占全年蒸发量的5%—10%。

(一)水系概况

总体上,北方气候较为干旱,缺河少湖。然而,开封是北方城市中的例外。长期以来,因水而兴、伴水而生的开封被誉为北方水城,享有“一城宋韵半城水”的美誉。开封市境内大小河流共计125条,其中,流域面积3000平方公里以上的骨干河流4条,分别为黄河、贾鲁河、涡河、惠济河,流域面积200平方公里以上的河流16条,流域面积100平方公里以上河流34条,其余较小河流91条。开封全域河流分属黄河、淮河两大流域,其中黄河大堤临水侧滩地属黄河流域,占开封市全域总面积的4.5%;其余属淮河流域,占总面积的95.5%。

开封市域内水系流向多为西北至东南,因此开封城区处于上风上水的空间位置,上游的水系治理情况对下游的水系影响极大。

(二)灌区概况

开封市主要位于黄河下游南岸,黄河流经开封市88公里,引黄具有得天独厚的优势。由于历史原因,开封市形成了众多的引黄灌区,相继建设了黑岗口、三义寨、柳园口和赵口4个引黄自流灌区和东方红提灌区,与河流水系交错分布,担负着灌溉任务。

开封市目前已建成引黄调蓄工程1座,即黑岗口引黄调蓄水库,总库容980万立方米;在建引黄调蓄工程5座,分别为黄龙湖、运粮河朱仙镇、通许县邢岗和枣林沟兰考二坝寨引黄调蓄工程,规划总库容2232万立方米。开封市已取得取水许可证的引黄取水口有赵口引黄闸、黑岗口引黄闸、柳园口引黄闸、三义寨引黄闸,其中,赵口引黄闸位于郑州市中牟县境内,通过灌渠向开封供水。

(三)水资源概况

开封市(不含兰考县,下同)多年平均降水量662.7毫米,多年水资源总量平均值为90220万立方米,全市人均水资源占有量约为230立方米,低于河南省平均水平,仅为全国平均水平的1/8。

2019年全市平均降水量为474.2毫米,比2018年的575.5毫米减少17.6%,比多年均值的662.7毫米少28.4%,属枯水年。2019年全市地表水资源量24130万立方米,地下水资源量58082万立方米,扣除地表水与地下水之间的重复计算量17455万立方米,全市水资源总量为64758万立方米。水资源总量比2018年的68338万立方米减少3580万立方米,减幅5.2%;比多年水资源总量均值(90220万立方米)少25462万立方米,减少28.2%。近年来,开封市水资源偏枯的特征越来越明显。

缺水已成为制约开封市经济社会发展、生活水平提高、生态环境改善的重要因素。针对不断变化的水资源形势,对开封市水资源开发利用状况进行系统分析,为水资源的科学管理提供基础依据十分必要。

二、开封市水资源利用情况

(一)从供水情况看

2019年开封市总供水量141261万立方米,其中地表水源供水54927万立方米,占总供水量的38.9%;地下水源供水86334万立方米,占总供水量的61.9%。在地下水源供水中,浅层地下水和中、深层地下水分别占89.8%、10.2%。与2018年比较,总供水量增加7864万立方米,增幅为5.9%。其中,地表水源比上年增加3566万立方米,增幅为6.9%;地下水源比上年增加4298万立方米,增幅为5.2%。

根据水资源量和供用水计算结果,并考虑到引入黄河水、地下水补给量、地下水蓄变量等因素的影响,对水资源利用程度分析如下:地表水利用主要是引黄水,而90%以上的引黄量是农业及生态用水。降水所产生的地表径流往往发生在汛期,开封市蓄水能力较差,地表水资源利用率较低。因此,开封市水资源利用主要以地下水资源为主。

目前维持开封市国民经济与社会发展的供水水源中,引黄工程供水对开封市工业、农业及居民生活用水发挥了重要作用,已成为不可缺少的水资源,在很大程度上缓解了开封市水资源的不足。

(二)从用水情况看

2019年开封市总用水量141261万立方米,其中农业用水量75396万立方米(农田灌溉占86.2%),占总用水量的53.4%;工业用水14270万立方米,占总用水量的10.1%;生活用水14211万立方米(城镇生活占56.6%),占总用水量的10.1%;城镇公共用水3288万立方米,占总用水量的2.3%;生态环境用水34096万立方米,占总用水量的24.1%。按城乡划分,农村用水83823万立方米,城镇用水57438万立方米,分别占总用水量的59.3%和40.7%。

2019年开封市人均年综合用水量为340立方米,万元GDP(当年价)用水量47.1立方米,农田灌溉每亩均用水量190立方米,万元工业增加值(当年价)取水量22.6立方米;开封市区人均生活用水每人每日121升,县城每人每日101升,农村每人每日89升。

(三)从用水消耗量看

用水消耗量是指在输水、用水过程中,通过蒸腾蒸发、土壤吸收、产品带走、居民和牲畜饮用等各种形式消耗掉,而不能回归到地表水体或地下含水层的水量。工业和生活用水消耗量为取水量与废污水排放量之差。2019年开封市用水消耗量64533万立方米,占总用水量的45.7%。其中农业用水消耗量占用水消耗总量的73.7%;工业用水消耗量占用水消耗总量的6.4%;生活用水消耗量占用水消耗总量的12.3%;城镇公共用水消耗量占用水消耗总量的2.3%;生态环境用水消耗量占用水消耗总量的5.3%。按城乡划分,农村耗水54373万立方米,城镇耗水10610万立方米,占耗水总量的比例分别为84.3%和15.7%。

由于各类用户的需水特性和用水方式差异,其耗水量占用水量的百分比(以下简称耗水率)差别较大。全市平均农业、工业、生活耗水率分别为63.1%、29.1%、55.9%。

三、开封市水资源利用中存在的问题

(一)水资源禀赋相对薄弱,本地水开发利用难度大

开封市水资源总量不多,人均偏少,水资源基础条件不优越。此外,开封市地处平原地区,河流多为雨源型季节性河流,丰水期和枯水期水量差异极大,地表水资源开发利用难度大、利用率低。浅层地下水虽然开采条件较好,但长期的无序粗放开采破坏了采补平衡,机电井出水量持续减少,近年来虽采取了一些控采措施,但地下水位回升缓慢,可持续开采利用受到威胁。

(二)水源结构不合理,可供水量难以满足需求

开封市水源结构单一,主要为引黄水和地下水,非常规水利用非常有限。市区和兰考主要依赖引黄河水,其余地区均以地下水为主,整体水源结构脆弱,抗风险能力低。近几年黄河水位下切导致引水困难,引黄水量波动性较大,引黄供水保证率低。地下水超采严重,如不控制开采,将面临地下水含水层疏干的危险。地热水开发利用应慎重,以保护地下水含水层的弹性储量。非常规水源利用滞后,供水量少,供应范围较为局限,缺乏雨洪水、再生水等利用工程,不能有效弥补常规水源的匮乏,不能缓解水资源供需矛盾。

(三)水资源配置工程不足,综合利用格局尚未形成

开封市现在主要依赖黄河水和地下水,多水源联合调配格局尚未形成,一水多用的工程体系也未建立,这是造成供水短缺状况的重要因素。开封市虽然河网密布、渠系众多,但多是“直肠子”工程,缺乏有效调蓄和连通,难以将本地水、引黄水、非常规水等水源联合配置,水资源循环利用率不高,大量宝贵的水资源只发挥了单一功用就流向下游。目前除黄河水外没有其他外调水源,对非常规水源重视不够,城市杂用、景观用水和工业用水仍然从公共供水管网中取水。水资源综合利用体系的不健全,与开封水资源紧缺的现状形成尖锐矛盾。

(四)水资源节水水平不高,农业节约用水任务艰巨

开封市水资源利用效率不高,主要用水指标落后于全省平均水平,与省内、国内节水先进地区有较大差距,尤其是农业节水潜力巨大。开封是农业大市,承担着国家粮食生产的重任,农业用水量占全市总用水量的60%—70%。由于现有灌区工程配套不完善、骨干工程建设标准低、灌排设施简陋老化,加上田间节水灌溉方式相对落后,开封市灌溉水利用系数偏低,水资源利用效率与先进地区差距较大。城市供水管网建设年代跨度较大,质量参差不齐,供水管道锈蚀、老化,存在跑、冒、滴、漏等现象。高耗水工业结构调整不够深入,产业转型降耗任重道远。

四、对策建议

(一)科学配置水资源

1.优化水资源配置格局。以南水北调引水工程、引黄灌区干渠、自然河流水系为线,湖泊、水库、调蓄工程为点,推动水系互联互通,构建“长藤结瓜式”的供水配置空间格局。“以水而定、量水而行”,优化产业结构,实现工业用水、农业用水、城乡生活用水、生态用水之间平衡发展。推进工业园区配套水源改造提升工程,打造以再生水为主,引黄水、地下水为辅的工业用水格局。推进灌区改造及配套续建工程,打造以引黄水为主、地下水为辅的农业用水格局。推进自来水厂水源置换及新建工程,打造以南水北调水为主,引黄水、地下水为辅的生活用水格局。科学推进再生水源及水系连通工程,打造以引黄水为主、再生水为辅的生态用水格局,构建“总量可控、多源共济、空间均衡、安全可靠”的水资源配置体系。

2.提升供配水能力。增强地表水源配水保障能力,加快推进南水北调入汴工程建设,有序实施黑岗口、柳园口、三义寨引黄口门提升改造工程和引黄入杞工程。在坚决遏制脱离实际的“挖湖造景”、严控引黄调蓄项目前提下,秉持“丰蓄枯用、常蓄应急”调配理念,科学建设大南湖、大北湖、开港经济区调蓄水库及运粮河、王庵等引黄调蓄工程,积极推进“十河十湖十湿地”工程,充分利用湖泊、湿地及引黄调蓄设施,提升引黄供水调蓄能力和生态配水能力。

3.加强饮用水安全保障体系建设。依托南水北调入汴工程,构建以南水北调水为常规水源,以引黄水为备用水源的双水源城市供水系统。加强饮用水水源地保护,加快保护区内居民迁建及违规建筑拆除,大力建设规模化集中供水工程,推动城镇供水管网向乡村延伸覆盖,加快实施农村饮水安全巩固提升工程,切实提升城乡饮用水安全保障能力。

4.实施地下水超采综合治理。开展地下水超采综合治理行动,针对赵口灌区、杞县城区等主要地下水超采区,实施以水源置换为主要措施的综合治理,进一步压采地下水,实现采补平衡。实施赵口灌区二期新建及三义寨灌区续建配套设施工程,增大引黄水有效灌溉面积,逐步压减农业地下水用水总量。工业生产用水优先配置非常规水源,逐步置换工业取用地下水。推进公共供水管网范围内自备井封闭,科学论证实施引黄入尉、引黄入杞等引水补源项目,实现地下水采补平衡,恢复地下水储备能力。

(二)强力推进节约集约用水

1.强化供给侧水资源约束。在规划编制、政策制定、生产力布局中,细化实化以水定城、以水定地、以水定人、以水定产举措。落实最严格的水资源管理制度,以用水总量控制指标为硬约束,实行水资源消耗总量和强度双控制。开展黄河流域水资源承载力综合评估,建立水资源承载力分类分区管控体系,合理划定水资源超载区、临界超载区和未超载区,实行差别化管控。在保证粮食生产基本稳定的前提下适度压减农业用水,有效控制工业用水,保障基本生活用水,结余水量主要用于河道生态恢复。建立监测预警机制,对水资源超载区暂停新增取水许可,将水资源严重短缺地区用水需求增长速度和规模控制在合理范围。

2.大力发展高效节水农业。坚持先建机制、后建工程,发挥典型引领作用,促进农业节水和农田水利工程良性运行。加快赵口、三义寨等大型灌区节水改造和灌区现代化建设,建设节水高效、生态友好的高标准农田。推广渠道防渗及水肥一体化技术等节水技术,有效控制漫灌区规模;在井灌区大力推广地埋管道和田间软管输水技术;在尉氏、杞县等缺水地区因地制宜地推广喷滴渗灌等先进节水技术。调整优化农业种植结构,扩大大豆、花生等特色低耗水作物种植比例。开展农业用水精细化管理,健全用水监测计量体系,建立健全农业用水精准补贴和节水奖励机制,加大农业水价综合改革力度,全面提高农业节水水平。

3.提高工业用水集约节约利用水平。大力推进已有工业园区节水工艺和技术,实施重点企业节水和再生水回用改造,加强节水、水循环利用基础设施建设,实现一水多用和循环利用,提高工业用水重复利用率。黄龙产业园区等新增工业园区要科学规划企业和园区建设,统筹给排水、水处理及循环利用设施建设,推动企业和园区用水系统集约化,完善供用水计量体系和在线监测,强化生产用水全过程管理。工业用水要严格执行总量控制和定额管理制度,落实工业节水评价制度,推动闲置取用水指标认定和处置,实现工业用水动态管理。在生态脆弱、严重缺水和地下水超采地区,严格控制新建、改建、扩建高耗水项目。

4.加强城乡节水降损。建立健全城镇供水管网精细化管理平台和漏损管控体系,加快实施城镇供水管网改造升级,确保供水管网漏损率低于5%,提升城镇供水效率。完善农村集中供水和节水配套设施建设,推动农村“厕所革命”,推广采用节水型器具。深入实施水效领跑者行动,进一步落实水效标识建设、节水认证和合同节水管理。加强节水宣传教育,建立健全节水奖惩机制,积极推广节水新产品,提高公共机构、居民家庭等节水器具使用率,逐步推行计量收费。严格控制服务业行业用水定额,不断提高全民节水意识,带动全社会爱水、护水、惜水、节水。

5.统筹推进非常规水资源利用。加大非常规水利用力度,推动非常规水纳入水资源统一配置。深度挖掘工业节水潜力和城镇再生水需求目标,提高工业和城乡水资源重复利用水平,促进再生水利用。建设马家河、运粮河等再生水厂及配套管网,鼓励工业及园林绿化使用再生水。大力推广海绵城市建设,实施开封老城区雨污分流改造,促进雨水资源化利用。通过综合水价改革及非常规水资源补贴政策,提高非常规水资源利用率,构建城镇良性水循环系统。

(三)全面提升水资源综合管理水平

1.完善水资源高效利用管理制度。建立严格的水资源管理考核制度,以规划水资源论证为抓手,以水资源的刚性约束倒逼产业结构调整和经济转型,促进经济社会发展与区域水资源和水环境承载能力相适应。积极开展水价综合改革,通过价格杠杆优化用水结构。推行合同节水管理,培育一批专业化节水管理服务企业,促进节水减排。

2.建立健全水资源监测预警预报体系。推进河流湖库水资源信息采集和传输系统建设,在重点地区和重点水源地建立水质自动化监测站,逐步完善实时监控体系,监测重点区域水资源承载能力动态,定期开展全市和特定水域资源承载能力监测预警评价,建立水资源承载状况常态化发布机制。

3.构建水资源智慧管理平台。以大数据、云计算技术为支撑,汇集水资源基础监测数据、预警预报信息及气象、国土、市政、生态环境等相关部门信息,建立集数据存储、分析、挖掘、发布与应用服务等功能为一体的智慧管理平台,提升智慧用水监控和管理能力,实现各部门、全流域信息共享。

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