河北省基于“以水定产”的水资源供需分析

闫凌璐，李 军，赵 安

（1.河北省石家庄水文勘测研究中心，河北 石家庄 050031；2.河北省水文勘测研究中心，河北 石家庄 050031）

1963 年，毛泽东主席发出了“一定要根治海河”的号召。自1963 年开始，海河流域按照统一规划、综合治理的方针，从上游到下游，从支流到干流，对海河水系进行了全面治理。而河北省作为治理海河流域的重要力量，60 a 间一直在用实际行动积极响应着毛主席“一定要根治海河”的号召［1］。党的十八大以来，习近平总书记多次就保障国家水安全发表重要讲话，明确提出“坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”。“以水定产”作为“四定”的重要组成部分，是经济社会发展布局的根本遵循原则，推进落实“以水定产”，就是要坚持量水而行、适水发展［2-4］。本文围绕“以水定产”的发展理念和实践探索，通过水资源供需平衡分析，对河北省水资源配置利用进行合理性分析和预测。

1 河北省水资源状况分析

1.1 自然环境和经济社会概况

1.1.1 地形地貌

河北省位于华北平原北部、内蒙古高原东南部，总面积18.88 万km2，地貌类型齐全，从西北向东南依次为坝上高原、燕山和太行山山地、河北平原，高原、山地和平原面积分别占全省总面积的13%、54%、33%，总的地势为西北高、东南低，太行山、燕山环抱河北平原，对全省降水和河流分布影响显著。

1.1.2 气象水文

河北省属半湿润半干旱大陆性季风气候，多年平均降雨量521 mm，降雨量呈现年际变化大、年内分布不均、空间分布差别大等特点。

1.1.3 河流水系

河北省分属海河、辽河和内陆河流域。其中，海河流域面积17.27 万km2，占全省面积的91.5%，遍布全省大部分地区，从北向南主要分为滦河、北三河、永定河、大清河、子牙河、黑龙港及运东诸河、漳卫河七大水系；辽河流域面积0.44 万km2，占2.3%，位于承德市东北部，包括东辽河、西辽河两大水系；内陆河流域面积1.17万km2，占6.2%，位于张家口坝上地区。

1.1.4 经济社会

2022 年，全省常住总人口7 420 万人，人口自然增长率为-1.71 ‰，其中城镇常住人口4 575 万人，常住人口城镇化率61.65 %；地区生产总值（GDP）4.2 万亿元，比上年增长3.8%，三类产业比重为10.4∶40.2∶49.4，人均地区生产总值达到5.7万元。全省土地资源丰富，耕作历史悠久，是我国粮食主产省之一。全省粮食播种面积644.38 万hm2，蔬菜播种面积0.083 8 万hm2，粮食总产量3 865.06 万t，蔬菜总产量5 406.8万t，详见表1。

表1 河北省2022年国民经济和社会发展情况

1.2 水资源量

根据《2022 年河北省水资源公报》，2022 年全省地表水资源量88.47 亿m3，比上年减少139.17 亿m3，比多年平均值少1.80亿m3；地下水资源量152.77亿m3，比上年减少67.48亿m3，比多年平均值多38.55亿m3，其中山区地下水资源量64.81亿m3、平原区地下水资源量103.25亿m3（山区平原区重复计算量15.29亿m3）；水资源总量187.97 亿m3，比上年减少188.64 亿m3，比多年平均值多11.50 亿m3。全省平均产水系数0.20，产水模数10.01 万m3/km2。2022 年河北省行政分区水资源总量，详见表2。

表2 2022年河北省行政分区水资源总量

1.3 供用水状况

根据《2022 年河北省水资源公报》，2022 年全省总供水量182.43 亿m3，比上年增加0.56 亿m3。在供水量中，地表水工程供水量95.82 亿m3，比上年减少0.38 亿m3；地下水开采量72.19 亿m3，比上年减少1.72亿m3；其他水源14.42亿m3，比上年增加2.66 亿m3。地表水源供水量中，蓄水工程供水量16.18 亿m3，引水工程供水量31.75 亿m3，提水工程供水量6.60 亿m3，跨流域调水41.28 亿m3。地下水源供水量中，浅层水供水量64.40 亿m3，深层水供水量7.79 亿m3。2022 年河北省供水量构成，如图1所示。

图1 2022年河北省供水量构成

2022 年，全省总用水量182.43 亿m3，比上年增加0.56 亿m3。其中，农业用水量100.40 亿m3，比上年增加3.26 亿m3；工业用水量16.34 亿m3，比上年减少1.34 亿m3；生活用水量27.83 亿m3，比上年增加0.04 亿m3；生态环境用水量37.86 亿m3，比上年减少1.40 亿m3。2022年河北省用水量构成，如图2所示。

图2 2022年河北省用水量构成

2 需水预测

2.1 经济社会发展预测

根据《河北省人口发展规划（2018—2035 年）》，结合雄安新区相关规划，以2022 年为现状年，到2025 年全省人口总量增加到7 751 万人，常住人口城镇化率年均增长1.2 %，累计达到65 %，其中地下水超采区人口总量达到6 119 万人，城镇化率达到68 %。2025 年，全省地区生产总值达到50 000 亿元，其中地下水超采区37 000 亿元。在3类产业结构中，第一产业比重呈下降趋势，第二产业比重略有增长，第三产业比重上升较快。为保障粮食安全，结合水资源条件，全省有效灌溉面积基本保持不变。预测工业将保持较高增速，到2025年工业增加值达到17 000 亿元，其中地下水超采区13 000亿元。

河北省经济社会发展预测，详见表3。

表3 河北省经济社会发展预测

2.2 用水行业需水预测

以2022 年为现状年，根据《河北省地表水配置利用规划》，按照经济社会发展相关规划，在节水优先、强化节水措施的前提下，分别对生活、工业、农业、生态等行业需水进行预测［5］。

2.2.1 生活需水预测

生活需水包括城镇居民和农村居民需水两部分［6］。在充分考虑节水技术、管理水平以及生活水平提高、用水条件改善的前提下，预测到2025年，城镇综合生活用水量（含居民生活用水和公共建筑用水）为136 L/d，农村人均生活用水量为101 L/d。2025年河北省生活需水量预测公式如下：

式中：ET1为生活需水量（m3）；x1为人口数量；y1为生活用水定额[L/(人·d）]；t为天数（d）。

经计算，得2025年全省生活需水量为35.2亿m3，其中城镇生活需水量25.1 亿m3、农村生活需水量10.1 亿m3；地下水超采区生活需水量28.1 亿m3。具体情况，详见表4。

表4 河北省需水量预测 亿m3

2.2.2 工业需水预测

通过工业结构调整、产业优化升级、提高工业用水重复利用水平以及推广先进的用水工艺与节水技术等措施，到2025 年，全省万元工业增加值用水量为15.0 m3。2025 年河北省工业需水量预测公式如下：

式中：ET2为工业需水量（m3）；x2为工业增加值（亿元）；y2为工业用水定额（m3/万元）。

经计算，得2025 年工业需水量为25.1 亿m3，其中地下水超采区17.4 亿m3。从预测成果看，全省工业用水增长趋势变缓，雄安新区、曹妃甸区、渤海新区等重点区域和开发区随着工业企业的集聚，需水量增长较快。具体情况，详见表4。

2.2.3 农业需水预测

农业需水包括农田灌溉、林牧渔业需水两部分［7］。农田灌溉需水量根据有效灌溉面积和灌溉定额计算，林牧渔业需水量根据林牧渔业占地面积和用水定额计算。2025年河北省农业需水量预测公式如下：

式中：ET3为农业需水量（m3）；E1为农田灌溉需水量（m3）；x3为有效灌溉面积（万hm2）；y3为农田灌溉定额（m3/hm2）；E2为林牧渔业需水量（m3）；x4为林牧渔业占地面积（万hm2）；y4为林牧渔业用水定额（m3/hm2）。

在保障粮食安全的前提下，大力发展农业高效节水灌溉，推广农业节水灌溉技术和节水品种，调整农业种植结构，增加地表水灌溉面积，农业灌溉和林牧渔业用水定额达到国内先进水平，到2025 年，全省农业需水量为122.8 亿m3，其中地下水超采区101.0亿m3。具体情况，详见表4。

2.2.4 生态需水预测

生态需水包括城镇生态环境、重要湖泊湿地、主要河道河段的需水。2025 年河北省生态需水量预测公式如下：

式中：ET4为生态需水量（m3）；E3为城镇生态需水量（m3），根据城镇绿地灌溉、城镇河湖补水和环境卫生用水分别进行计算；E4为重要湖泊湿地需水量（m3），根据白洋淀、衡水湖、南大港、海兴湿地等重要湖泊湿地面积和单位面积蒸发渗漏损失量计算；E5为主要河道河段需水量（m3），根据京津、雄安新区、石家庄等重要城市周边河道以及重要交通干线两侧河段的水面面积和单位面积蒸发渗漏损失量计算。

经计算，得2025年全省生态需水量为36.8亿m3，其中城镇生态环境需水量12亿m3、重要湖泊湿地需水量6.8亿m3、主要河道河段需水量18亿m3；地下水超采区生态需水量32亿m3。具体情况，详见表4。

2.2.5 总需水量预测

2025年河北省总需水量预测公式如下：

经计算，得2025年全省总需水量为219.9亿m3，其中生活需水量35.2 亿m3、工业需水量25.1 亿m3、农业需水量122.8 亿m3、生态需水量36.8 亿m3，较2019 年用水量增长37.5 亿m3。地下水超采区，2025年需水量为178.5 亿m3，较2019 年用水量增长27.3亿m3。具体情况，详见表4。

3 供水预测

3.1 增供当地地表水

在具有开发潜力的地区，谋划建设蓄水工程和引水调水工程，优化水库等拦蓄工程调度，最大程度开发挖潜当地地表水，减少入海水量。到2025 年，全省当地地表水可供水量达到54.4 亿m3，其中地下水超采区39.0 亿m3。总体上，全省当地地表水已经达到开发利用上限。

3.2 增引外调水

完善河北省南水北调中线一期配套工程，积极配合国家开展中线引江补汉工程、东线二期工程规划，优化调度引黄工程。到2025 年，外调水利用量新增10 亿m3，达到40.8 亿m3。其中，地下水超采区消纳河北省全部的引江水、引黄水。

3.3 增加非常规水

通过建设再生水回用、微咸水开发、海水淡化、空中水利用工程，到2025 年全省非常规水可供水量达到16.8亿m3，其中地下水超采区14.4亿m3。

综上，2025 年全省可供水总量达到207.5 亿m3，其中当地地表水54.4 亿m3、外调水40.8 亿m3、非常规水16.8亿m3、地下水95.5亿m3。2025年地下水超采区可供水总量达到166.6 亿m3，其中当地地表水39亿m3、外调水40.8亿m3、非常规水14.4亿m3、地下水72.4亿m3。具体情况，详见表5。

表5 河北省可供水量预测 亿m3

4 供需分析

4.1 供需平衡分析

以2022年为现状年，预测全省2025年需水量为219.9亿m3，可供水量为207.5亿m3，缺水12.24亿m3。以“以水定产”作为供需分析原则，从各行业角度分析，缺水主要集中在农业灌溉和生态用水［8］，详见表6。

表6 河北省2025年水资源供需分析 亿m3

在生活用水方面，2025 年全省城乡生活配置水量由现状的27.83 亿m3增加到35.2 亿m3，占全省配置总量的比例提高至17.9%，进一步满足全省人口增长和城市化发展的需要。

在工业用水方面，2025 年全省工业配置水量由现状的16.3亿m3增加到25.1亿m3，占全省配置总量的比例提高至12.7%。在建设节水型工业体系的基础上，能够满足全省实现工业转型升级、战略性新兴产业发展的需要。

在农业用水方面，2025年全省农业配置水量由现状的100.4亿m3增加到122.8亿m3，占全省配置总量的比例降低至57.6%，基本满足保障粮食安全的需要。

在生态用水方面，2025 年全省生态配置水量为36.8亿m3，较近5 a平均增加25.5亿m3，比近20 a 生态用水最多的2019年增加14.7亿m3，可以保障重点河道和湖泊生态用水。

4.2 产业布局

根据上述对2025 年河北省供水量和需水量的分析，基于“以水定产”的发展理念，对2025 年河北省的产业布局进行初步规划。

（1）坚持发展制造业，巩固提升制造业优势，促进传统产业绿色化，研究培育新技术，打造具有全球影响力的先进制造业基地。

（2）推进“互联网+农业”发展，发展绿色农业、节水农业，提高用水效率。同时，发展品牌农业，形成河北品牌农产品集群效应。

（3）推动现代服务业同先进制造业、现代农业深度融合，加快服务业数字化，深化服务业综合改革，提升服务业对经济增长的贡献率，加快向现代服务业强省迈进。

（4）构建绿色清洁能源生产供应体系，推动煤炭行业转型升级，推广煤炭绿色开采新模式，加快提升煤炭清洁高效利用水平，培育能源领域新动能。

5 结论

通过上述对河北省2025 年需水量以及供水量预测，经过供需平衡分析后，发现生活、生产、生态行业用水工程仍存在一些短板，为了实现水资源优化配置和集约高效利用，笔者认为可以从以下几个方面进一步优化河北省水资源开发利用体系［9］。

（1）深化全省节水行动。全面贯彻落实“节水优先”的要求，严格用水全过程管理，落实水资源刚性约束措施，加快推进生活、工业和农业等行业节水，提高生活节水器具普及率和工业循环用水、再生水利用、农业灌溉水利用系数等，健全节水机制，推动水资源利用方式由粗放向节约集约转变。

（2）完善城镇生活和工业供水体系。建设南水北调受水区城镇供水工程、企业直供工程，城镇生活和工业用水全部置换为引江水；建设南水北调非受水区城镇供水工程，承德、张家口、秦皇岛、唐山4市主城区生产生活用水全部置换为地表水。

（3）完善农村生活供水体系。依据河北省委省政府办公厅印发的《农村供水保障体系建设实施方案》，按照南水北调受水区农村居民生活实现江水全覆盖的目标，大力实施农村生活水源置换工程。

（4）完善农业灌溉供水体系。完善当地地表水灌溉工程、引黄水灌溉工程、引江水灌溉工程，增加农业灌溉地表水利用量。

（5）深入推进地下水压采。继续统筹规划全省地下水超采治理方案，持续压减地下水超采量。

（6）完善河湖生态补水体系。以石家庄、雄安新区等区域和高铁高速沿线主要河流为重点，按照“清出河道、把水补上、渗到地下”的原则，持续实施生态补水。