河北省水资源开发利用存在的问题及建议

张子元 张博雄 周普松

(河北省水土保持工作总站,河北 石家庄 050011)

河北省属于严重的资源型缺水地区，人均水资源量不足全国人均的1/8，水资源供需矛盾极为突出[1]。过去10年是河北省水资源开发利用变化最剧烈的时期，一方面南水北调工程东、中线相继通水，供给侧区域水资源可利用量发生变化；另一方面华北地区地下水超采综合治理行动方案全面启动，需水侧通过调整农业种植面积和结构、淘汰高耗水产业、提升各行业用水效率，减少了区域用水需求[2-3]。针对河北省水资源开发利用供需侧变化的新情况，有必要系统梳理过去10年在水资源条件、水资源开发利用以及水资源供需结构等方面的演变规律，分析水资源开发利用中存在的问题，并给出合理可行的措施建议。

1 研究区概况及水资源情势

1.1 研究区概况

河北省东临渤海，西靠太行山与山西省为邻，南及东南与河南、山东省相连，北与内蒙古自治区接壤，东北与辽宁省相邻，中嵌北京、天津两市。由于地理气候特点，天然降水时空分布极为不均。全年降水量的80%集中在汛期，地区分布由太行山、燕山迎风坡多雨区分别向西北和东南两侧减少。20世纪80年代以后，受气候变化和人类活动影响，本地水资源量及入境水资源量急剧衰减，区域水资源紧缺情势极为严峻[4]。

1.2 水资源情势

根据全国第三次水资源调查评价，河北省多年平均水资源量为176.3亿m3，按第七次全国人口普查数据计算，人均水资源量仅为237m3，不足全国人均水平2003m3的12%，属于极度缺水地区。河北省作为全国十三个粮食主产区之一，以占全国0.62%的水资源、4.70%的耕地面积，贡献了5.67%的粮食，在维持粮食高产的同时，因水资源的过度开发利用也造成了地下水超采、河湖干涸等严重的生态问题。破解水资源供需矛盾，保障经济社会与生态环境的用水协调，是贯彻新发展理念，实现新时期高质量发展的必要条件。

2 水资源开发利用情况及供需分析

2010—2021年河北省水资源量及供用水结构变化见图1。

从水资源量上看，见图1(a)，2010—2021年河北省多年平均地表水资源量和地下水资源量分别为84亿m3和131亿m3，仅2021年为罕见丰水年份，降水量达790mm，比多年平均值多269.5mm，其余年份地表水、地下水资源量均呈现减少趋势,下降速率分别为1.37亿m3/a和1.34亿m3/a。2010—2020年河北省多年平均降雨量较2000—2009年增加了57mm，水资源总量增加25亿m3(扣除2021年)，其中地表水、地下水资源量分别增加了21亿m3和8亿m3，对缓解水资源不足起到一定作用，但较多年平均水资源量仍然偏少，水资源总量较多年平均水平少48亿m3。

从供水量上看，见图1(b)，2010—2021年河北省多年平均供水量为188亿m3，其中本地地表水、地下水供给量为182亿m3，多年平均本地水资源量为157亿m3，水资源开发利用率为116%。在时段内，河北省供水量呈现稳定递减趋势，从2010年的194亿m3减少到2021年的182亿m3，年均减少约1亿m3。供水量逐年下降说明河北省在水资源消耗总量和强度双控过程中，各项节水措施逐步发挥效果，节水型社会建设成效显著，有效应对了区域水资源供给矛盾。

从供水结构上看，见图1(c)，2010—2021年河北省地表水源供给量增加，从2010年的36亿m3增加到2021年的96亿m3，年均增长约5.0亿m3，地下水源供给量减少，从2010年的156亿m3减少到2021年的74亿m3，年均减少约6.8亿m3；同时再生水及海水淡化水等非常规水源供给量由2亿m3增加到12亿m3，年均增长约0.8亿m3。供给水源的变化一方面说明河北省水源替代工作稳步推进，尤其是2014年地下水超采综合治理项目实施后，地表水源逐步替代地下水源供给，减轻了地下水开采压力；另一方面再生水、海水淡化水等非常规水源供给持续发力，供给水量不断增加，供水结构不断优化[5]。

从用水结构上看，见图1(d)，不同行业用水量也在发生变化，2021年与2010年相比，农业用水量由147亿m3减至97亿m3，工业用水量由23亿m3减至18亿m3，生活用水量由21亿m3增至28亿m3，生态环境用水量由3亿m3增至39亿m3。农业和工业用水量持续减少，尤其是农业用水量压减50亿m3，减少了1/3，说明河北省通过采取控制种植面积、调整种植结构、提高灌溉水利用率等措施后，节水效果明显，说明以上措施是实现地下水采补平衡目标的关键路径。生活和生态环境用水量不断增加，人居生活品质和自然生态环境均明显提升，河北省历史上挤占生态用水情况严重，近几年通过生态补水，有效地修复了水生态环境、补充了地下水，滹沱河、大清河627km河道实现全线贯通。

图1 2010—2021年河北省水资源量及供用水结构变化

综合以上分析，尽管近10年来河北省供水结构不断优化，用水结构不断调整，地下水超采趋势得到遏制，河湖生态环境开始复苏，但河北省资源型缺水的整体态势未发生根本改变，供需水矛盾依然存在，未来仍需结合社会经济发展需求及水资源的分布情况制定科学合理的分配和利用策略，实现水资源的最优利用。

3 水资源开发利用存在问题

3.1 水资源供给紧平衡的态势仍将长期持续

河北省属于典型的资源型缺水地区，人口、经济发展与水资源的矛盾由来已久，各行业用水需求竞争激烈，长期供给紧平衡态势短期内难以扭转[6]。南水北调工程东、中线通水后，河北省人均水资源量仍仅为277m3/人，为全国平均水平的1/7，仍处在联合国公认的500m3/人的严重缺水线以下。2020年全国31个省(区、市)用水效率对比见图2。一方面河北省整体的用水效率在全国处于较为先进的水平，2020年河北省人均用水量为245m3，优于412m3的全国平均水平，在全国31个省(区、市)中排名第9；万元国内生产总值用水量为50.5m3，在全国排名第13，领先57.2m3的全国平均水平；农业灌溉水有效利用系数为0.676，在全国排名第4，领先全国平均水平0.565。用水效率领先来源于河北省全力调整农业灌溉面积、压缩高耗水产业用水需求、建设节水型社会等措施，但未来若没有创新的技术突破，现有各项节水措施的边际效应将呈递减趋势，节水潜力面临“天花板”的问题。另一方面，未来随着城市化发展、雄安新区的人口聚集效应、居民生活水平提高、生态环境的改善等因素，预计河北省的生活用水量和生态环境用水量还会持续增长，对供水侧的压力也将增大[7]。因此，在现有外调水规模条件下，未来河北省水资源供给紧平衡的态势仍将持续一段时间。

图2 2020年全国31个省(区、市)用水效率对比

3.2 粮食生产与水资源禀赋不匹配

河北省既是全国的粮食主产区之一，承担粮食生产任务，同时又是地下水严重超采区，水资源极度紧缺，粮食生产与水资源禀赋不匹配是当前面临的突出矛盾[8]。作为粮食大省，虽然近年来大力实施大中型灌区现代化改造，农田灌溉水有效利用系数达到0.676，保持全国领先水平，但是耗水量高的小麦主要分布在冀中南地下水超采区，传统的种植结构和灌溉方式与水资源承载能力严重不匹配[9]。河北省粮食生产与灌溉水量变化规律见图3。由图3(a)可知，河北省灌溉水量由2010年的135亿m3减少到2020年的97亿m3，在总用水量中的占比由70%下降到53%；粮食播种面积在2016年以前呈增长趋势，2016年以后为治理地下水超采问题，粮食播种面积不断下降，但粮食总产量不断增加，从2010年的3121万t，增长到2020年的3796万t。截至2021年，全省无地表水可利用的纯井灌区有效灌溉面积为4363万亩，占全省有效灌溉面积的65%，其中位于超采区的有效灌溉面积为3582万亩，灌溉用水量为35亿m3，占总灌溉水量的36%，超采区粮食生产与地下水超采之间的矛盾仍是当前重点需要解决的问题。

图3 河北省粮食生产与灌溉水量变化规律

3.3 生态环境需水保障问题依旧突出

河北省生态环境用水历史欠账较多，虽然通过地下水超采综合治理、河湖生态补水等措施取得了显著效果，但地下水位回升、河湖生态复苏的目标尚未实现，未来水资源供给需求仍有较大的缺口[10]。2018年以来，在保障城乡生活和农业灌溉用水的同时，河北省统筹外调水和本地水146亿m3，向74条河道和白洋淀、衡水湖等重点河湖持续实施生态补水，一些多年干涸的河道实现复流[11]。但值得注意的是，除白洋淀、衡水湖等大型湖泊实施生态补水外，众多小型湖泊仍存在全年或季节性萎缩干涸问题。近些年地下水位回升，截至2021年底，超采区深、浅层地下水位同比回升5.12m和1.87m，但全省浅层地下水平均埋深超过15.00m，距离5.00～6.00m的健康地下水位标准仍有相当大的差距。

4 水资源开发利用建议

a.坚持节水优先，持续加强节水型社会建设。坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产方针，根据水资源承载能力，严控水资源开发利用强度，合理确定开发布局规模。提高农业用水效率，在保障粮食安全的前提下，适度压减高耗水作物，特别在冀中南地区增加旱作雨养作物种植，在超采区扩大苜蓿、高粱、谷子、花生等优质高耐旱作物种植比例，加强高标准农田建设，推广管灌、微喷灌、浅埋滴灌等节水技术。通过优化产业结构和工业布局，推进工业节水，逐步依法依规淘汰低水效、高污染落后产能，推广重复利用、高效冷却等通用节水技术和生产工艺。推广节水型城市建设，改造城市老旧供水管网，普及节水器具。

b.统筹水源调度，提高外调水利用效率。引足用好外调水、充分发挥引江引黄工程效益，优化区域和供水时段结构，进一步扩大调水量，加大冀中南地区农业和生态用水量。提高南水北调受水区城乡生活用水、工业用水水源置换，完善地表水厂和供水管网体系。持续开展河湖生态补水，多水源联合调度，建立区域生态水网，利用无人机、卫星、遥感、智能视频监控和日常巡查管护，对河湖进行全方位监控。

c.积极拓展水源，提升非常规水利用规模。大力拦蓄雨洪水，通过空地一体化人工影响天气作业，在冀中南地区人工增雨。科学规划城市内排水防涝、雨水存蓄等设施，建设海绵城市，促进雨水资源化利用。充分利用大中型水库洪水调度和供水调度，动态调整汛限水位，增加调蓄库容。加强再生水开发利用，新建、改建、扩建污水处理设施，提升再生水水质，扩大生态景观、城市绿化、城市环卫、工业生产、居民生活等领域再生水利用比例。

d.严格监督考核，优化激励和惩罚机制。加强最严格的水资源管理和绩效考核管理制度。在“三条红线”的考核目标下，进一步完善水资源管理体制，建设“天地一体化”监测系统，通过高分影像、遥感技术和地面水土监测技术，不断提升水行政部门的执法效能。优化绩效考核机制，将水资源的利用及保护情况与政府年度考核挂钩，充分发挥考核“指挥棒”作用，进一步提高各地区对水资源的重视和优化配置，确保水资源可持续发展。

5 结 语

河北省水资源短缺问题由来已久，尤其是长期超采地下水引发了一系列生态环境和地质灾害，为实现绿色生态和经济社会的协调发展，河北省在水资源供需两侧持续发力，供水结构不断优化、用水结构持续调整，用水效率在全国处于领先位置，但受限于区域内水资源条件不足，即使有外调水输入，水资源供需仍将长期处于紧平衡状态。为破解水资源开发利用中存在的突出矛盾，实现水资源可持续利用，必须严格水资源管理，加大节水社会建设，做好地下水超采综合治理工作，实行地下水压采和考核制度，利用水利工程设施加大引调水和水库蓄水，同时利用好非常规水、调整产业结构等措施以缓解水量饥荒，使生态环境和社会经济实现可持续和谐发展。