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河南省合理利用黄河水资源分析

2023-01-04赵鑫张璐

河南水利与南水北调 2022年3期
关键词:供水用水节水

赵鑫,张璐

(1.河南水利与环境学院职业学院,河南 郑州 450008;2.原民革郑州市委会秘书长,河南 郑州 450008)

0 前言

河南地跨长江、淮河、黄河、海河四大流域,地处南北气候与山丘和平原两个过渡带,特殊的地理气候环境决定了河南省水资源时空分布不均,水资源先天赋不足。黄河水资源丰富,是河南省重要的过境水源,目前承载着全省13个省辖市和济源示范区的供水任务,为全省经济社会发展和粮食连年稳产增产提供了坚实的水源保障。

1 基本情况

黄河干流自西向东横贯河南省中北部,自三门峡灵宝市入境,经洛阳、济源、焦作、郑州、新乡、开封,在濮阳台前县出境进入山东省,在河南省境内全长711 km,是河南省最大的过境河流,其水资源量占全省入境水资源总量的近90%。根据国务院“八七分水”方案,河南省黄河用水指标55.40亿m3,其中干流35.67亿m3、支流19.73m3。近年来引黄灌区年均引水34.08亿m3,2019年引水46.30亿m3,其中于流36.39亿m3、支流9.91亿m3。

河南省黄河供水区包括郑州市、开封市、洛阳市、安阳市、鹤壁市、新乡市、焦作市、濮阳市、三门峡市、商丘市、周口市、平顶山市、许昌市13个省辖市和济源示范区,总面积为10.23万km2,占全省面积的61.80%。截止2018年,供水区总人口6 987万人,有效灌溉面积357.20万hm2,粮食总产量4 705万t,分别占全省的73.10%、65.50%和70.10%。

2 存在的问题

2.1 部分区域用水方式粗放,节水意识有待加强

在刚性用水需求短时期内难以降低的局面下,推进节水工作,提高用水效率是缓解资源型缺水约束的重要途径,目前省辖黄河流域内部分区域用水效率仍未达到全省或全国平均水平。2018年省辖黄河流域内开封、焦作、濮阳、济源等省辖市人均用水量均大于300 m3,高于全省平均水平(244 m3);新乡、焦作、濮阳等省辖市万元GDP用水量高于全省平均水平(36.70 m3),其中濮阳万元用水量达68.40 m3,高于全国平均水平(66.80 m3);焦作、新乡、濮阳等省辖市的农田亩均用水量明显大于全省平均水平(155 m3),济源示范区农田亩均用水量达到324 m3。省辖黄河流域相当一部分区域用水效率低下,究其原因,主要在于节水意识不到位,在发展理念、规划建设与项目审批、用水节水管理等方面没有很好的将节水放在重要位置。

2.2 农业用水效率低下,灌区引、调、蓄设施配套差

全省38个大型灌区中有黄河灌区17处,灌溉面积占比56.04%。灌区受资金、物质、管理等因素影响,引水、调水、蓄水能力不足,进而导致灌溉水利用率低。黄河河床受汛期冲刷下切,引水条件持续下降,导致部分灌区引水能力不足,甚至脱流,无法引水;引黄供水工程体系连通性差,不能实现区域间、灌区间、丰枯水期间的合理调配;引黄灌区的调蓄能力不足,缺少调蓄水库,引黄调蓄工程总库容不足4亿m3,远远不能满足需求。灌区引、调、蓄设施配套差,进而导致农业用水效率低下,黄河流域农田灌溉水利用系数为0.55,较世界先进水平0.70~0.80有较大差距。在黄河引水灌溉不足的情况下,大部分地区不得不依赖开采浅层地下水来满足农业用水。河南省引黄灌区存在的问题主要在于应建工程滞后,已建工程老化,管理维护不到位等,灌区的续建配套、节水改造亟需尽快完善。

2.3 非常规水源利用不足,区域差异化要求不明显

推进非常规水源利用是缓解河南省水资源短缺和供需矛盾的有效途径,同时,非常规水源中再生水的回用也是有效减少废水排放的重要措施。但省辖黄河流域的非常规水源利用还未受到普遍重视,雨洪水利用方面几乎空白,再生水利用水平参差不齐,2018年省辖黄河流域非常规水源利用量仅1.15亿m3,开封、新乡、濮阳三个省辖市的非常规水源利用量为0,与其极度缺水和水环境污染严重的现状不相适应。总体来看,黄河流域除郑州以外的其他省辖市非常规水源利用量普遍较低,未起到缓解水资源供需矛盾的作用。此外,非常规水源利用涉及水利、住建、发改、农业农村、自然资源等多个部门,需要明确职责关系,协同推进非常规水利用。

2.4 节水经济政策激励效果欠缺,供求调节作用不强

阶梯水价、优惠补贴等节水经济政策未能起到良好的节水激励效果,对居民用水、工业用水、农业用水的供求调节作用不强,“节水成本高,不节水成本低”,助长了浪费水的行为。以郑州市阶梯水价为例,居民用水量阶梯为180 m3和260 m3,三档水价分别为4.40、5.95、10.60元/m3,而国外三档水价的比例大致为1∶2∶5。居民用水阶梯水价的问题在于第一阶梯分档水量偏高,一、二档水价比例不足以刺激居民的节水行为;工业用水价格仅为1.90元/m3,较天津、上海便宜2倍以上,工业水资源获取成本过低。农业用水方面,各灌区农业供水水价差异较大,且各地政府对农业用水补贴力度不同,但农业用水水价总体都比较低。

3 措施及建议

3.1 加强雨洪水利用的基本思路

因地制宜,通过拦、蓄、引、提等多项措施,有效留住天上水和汛期洪水。合理规划建设坑、塘、堰、坝拦蓄多种水资源保障缺水时期用水;在山区以植树造林涵养水源、建设水库、淤地坝等截蓄工程为主;在平原区以修建河渠拦水堰、人工湖、水塘为主;在沿黄城镇积极贯彻海绵城市理念,建设海绵型城市、乡镇。同时加强引黄调蓄工程建设力度,加强黄河汛期洪水利用,形成能拦则拦、能蓄则蓄的全域利用雨洪水格局。

因地制宜在山丘区建设蓄水工程。已经列入规划的要积极推进工程建设,争取早日发挥效益。同时,要利用山区有利条件,在强化植树造林涵养水源的基础上,利用冲沟等地形,大力采取淤地坝等截蓄方式,达到缓解山区洪水下泄,补充地下水的目的。

利用坑、塘、堰、坝拦蓄雨水、黄河水保障农业灌溉及生态用水(加强平原区雨洪水截蓄工作)。对于平原区河道,在满足防洪要求的同时,建设河渠拦水堰,形成梯级截蓄效果。具备条件的可建设河道生态治理工程,建设生态梯岸,在截蓄雨水同时,增加生态景观效果。同时,对农村现有坑塘进行改造治理,有效拦蓄降雨形成的坡面径流。

大力推进海绵城市和乡镇建设。通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,实现城市良性循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用。同时以海绵城市理念为指导,积极推进海绵乡镇和村庄建设,扩大建设范围,实现缓解内涝、增加地下水补给、改善环境的目的。

加强引黄调蓄工程建设。这是增加河南省黄河水资源利用的关键措施。在黄河取水指标有限的情况下,利用汛期洪水不占用取水指标。通过建设引黄调蓄工程,利用小浪底水库等干支流水库汛前下泄水量腾空防洪库容的时机以及其它有利时机,相机从黄河干支流取水,达到增加过境水利用量的目的。

3.2 适当增加河南省引黄水量指标

黄河干流从河南省灵宝市境,自西向东流经三门峡、洛阳、济源、焦作、郑州、新乡、开封、濮阳等8个市26县(市、区),在台前县出境,境内河长711 km,流域面积约3.62万km2。作为国家粮食核心区和主产区,河南省担负着每年超千亿斤粮食生产的重任,尤其是小麦产量占全国产量29%,区内还有郑州市国家级中心城市建设,水生态修复和治理任务艰巨,用水需求刚性增加,水资源短缺问题已经成为制约河南省生态保护和高质量发展的瓶颈。

同时,河南省引黄供水工程体系连通性差,且缺乏调蓄工程,不能实现区域之间、灌区之间、丰枯水期间调配。小浪底水库建成蓄水后,年增加可供水量约26亿m3,下游灌溉、城市及工业供水保证提高。但小浪底调水调沙以来,黄河河床下切,闸前水位下降,河南引水条件持续下降,造成引黄渠首工程引水困难。据调查,人民胜利渠引水口处黄河河床下切约3 m,三义寨引水口处黄河河床下切约2.50 m,渠村引水口处黄河河床下切约2 m。省内黄河干流自流引黄涵闸44处,因河床下切导致引黄能力不足的39处。在相同流量条件下,部分引黄灌区口门引水能力大幅下降,甚至脱流,无法引水。

3.3 工程蓄水,提升地表供水能力

3.3.1 引(浇)水补源,提升地下应急供水能力

引黄供水区已形成了大面积的地下水漏斗区,地下水沉降不均,不但造成地面、房屋等出现大时裂缝,毁坏农田与村庄、城市,而且在旱季,不能作为农作物需水的有效补充。另外,大量废水污水也会填充灌入,污染地下水水质。近年来河南省生态用水增加,对地下水恢复起到了一定的作用,但因其分布一般呈点、线状,补源面积小,收效不大。耕地区域广、面积大,丰水期应适当增加地表水灌溉量,既能提高农作物产出,也可对地下水进行有效补充;干旱时,适量抽取的地下水,确保农作物生长急需,实现粮食稳产高产。

3.3.2 设施集雨,缓解供水压力

在地下水超采区或丘陵坡地,以蓄集和高效用自然降水为核心,配置新型集雨窖(池),蓄集自然降水,减少地表径流;在城镇以及农村居民区实施雨水、污水分离,并将收集的雨水应用于农业灌溉,缓解农作物供水压力。

3.3.3 适应种植,降低早区用水需求

针对黄河流域及黄河受水区不同区域的水资源状况,统筹规划,因水布局,合理安排农作物种植结构。尤其在豫西丘山区,立足水资源紧缺的现实情况,变对抗性种植为适应性种植,积极引导农户种植谷子、红薯等节水耐旱作物,实现节水增效。

3.3.4 技术节水,提高水资源利用效率

一是重点推广节水保墒技术。大力推广免耕少耕、深耕深松、秸秆覆盖、地膜覆盖、增施有机肥、使用抗旱保水剂等旱作节水保墒技术,增加土壤蓄水率,提高降水利用率与水分生产效率。二是大力推广水肥一体化技术。因地制宜,围优势作物,推广喷灌、滴灌等水肥一体化技术,配置高效节水灌溉、精准注肥、水分养分自动监测等设备,配套施用水溶肥、液体肥等,实现水肥资源高效利用。三是全面实施测墒灌溉技术。根据农田土壤墒情与农作物需水规律,建立小麦、玉米等农作物灌溉技术指标体系,推进测墒节灌,减少灌溉用水,减少抽取地下水,促进水资源利用节约高效。

3.4 加快建成黄河流域现代水网

统筹河南省黄河供水区发展需求,基于黄河供水区内实际情况、黄河水资源开发利用现状、河湖水系开发格局、水利工程布局、管理基础和技术水平,以南水北调总干渠和黄河、沙颍河、淮河“一纵三横”宏观水系格局为基础,加快建成“一轴两翼三水”黄河流域现代水网。一轴是以黄河为主轴,两翼是黄河南、北两条河渠输水大通道,其中以西霞院输水工程、卫河共产主义渠、金堤河、京杭大运河会通河段为北翼,以伊洛河、贾鲁河、涡河、惠济河、周商永运河、引江济淮工程为南翼,实现本地水、黄河水、外来水三水汇流。

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