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解决甘肃水资源短缺的有效途径

2016-03-30甘肃省水利学会兰州730000

中国农村水利水电 2016年12期
关键词:缺水黄河流域用水量

翟 自 宏(甘肃省水利学会,兰州 730000)

甘肃地处黄土高原、青藏高原、内蒙古高原交汇地带,国土面积狭长而广阔,是中原联系新疆、青海、宁夏、内蒙古的桥梁和纽带,国家西部大开发、“丝绸之路”经济带和生态屏障建设的核心地区,但甘肃省十年九旱,水资源短缺,有限的水资源始终是制约经济社会发展的主要制约因素。解决甘肃水资源短缺问题,对促进全省经济社会可持续发展和生态保护,对保障“一带一路”建设,国家生态安全,促进西北地区民族团结、繁荣发展和边疆稳固具有重要作用。

1 水资源及开发利用情况

甘肃省分属黄河、长江、内陆河三大流域,全省多年平均降水量277 mm(1956-2000年系列),是全国平均降水量的43%;多年平均自产水资源量289.4 亿m3,居全国第29位,其中地表水282.1 亿m3,与地表水不重复的地下水7.3 亿m3。多年平均人均水资源占有量1 110 m3,为全国的1/2,世界的1/8;耕地亩均水资源量553 m3,约为全国的1/4,世界的1/5。若按流域分析,空间不均衡,水土资源不匹配,黄河、长江流域水低地高,沟壑纵横,开发利用困难,内陆河流域水少地多,生态脆弱,经济社会用水与生态用水矛盾突出。

(1)黄河流域。黄河流域在甘肃省境内总面积14.59 万km2,占国土总面积的32%。自产地表水资源量125.14 亿m3,与地表水不重复的地下水2.63 亿m3,总水资源量127.77 亿m3。入境水资源239.6 亿m3,现状实际用水量约39.65 亿m3。按照“87”黄河分水方案,分配全省地表水耗水量30.4 亿m3,且承担着向金昌市及石羊河流域调水的任务,供需矛盾十分突出。

(2)内陆河流域。包括疏勒河、黑河、石羊河及苏干湖水系,流域总面积27 万km2,自产地表水资源56.6 亿m3,入境水资源14.1 亿m3,与地表水不重复的地下水4.67 亿m3,扣除黑河干流下泄内蒙古和东风场区的8.6 亿m3水量,可利用的水资源只有66.77 亿m3,现状实际用水量已高达77.14 亿m3,水资源开发利用率已达到115%,水资源短缺问题已成为制约经济社会发展和生态环境改善的主要因素。

(3)长江流域。甘肃境内长江流域面积3.85 万km2,自产水资源量100.36 亿m3,入境水资源33.6 亿m3,现状实际用水量2.37 亿m3,水资源相对丰富,是较适宜的水资源调出区。

“十二五”全省经济社会年度总用水量基本保持在120.56~123.08 亿m3,农业、工业、城镇公共、城乡生活、生态环境用水比例为80.7∶9.7∶2.6∶4.4∶2.6;地表水与地下水供水比例接近8:2,黄河流域、长江流域、内陆河流域供水比例基本为0.33∶0.02∶0.65。全省自产地表水资源开发率为43.5%,平原区浅层地下水开采率为46%,水资源利用消耗率为33.9%。水资源开发利用程度以内陆河流域最高,黄河流域次之,长江流域较低。黑河、石羊河及黄河流域的泾河、渭河等河流水资源开发利用程度已超出其承载能力。

2 甘肃水资源需求形势

(1)现状缺水情况。按照2015年全省经济社会发展规模、结构、需水定额分析,全省共缺水10.72 亿m3,缺水程度为8.3%,其中:内陆河流域缺水6.99 亿m3,缺水程度为8.3%,主要为资源型缺水;黄河流域缺水3.50 亿m3,缺水程度为8.1%,指标型、资源型和工程型缺水状况并存;长江流域缺水0.23 亿m3,缺水程度为8.8%,主要属工程型缺水。

按照2012年底水利部和甘肃省人民政府联合批复的《甘肃省水资源综合规划》,到2020年,全省总用水量136.26 亿m3,其中经济社会生活用水121.92 亿m3(生活11.24 亿m3、工业28.06 亿m3、农业80.69 亿m3、生态1.93 亿m3),需退还河道自然生态及地下水超采量14.34 亿m3(河西内陆河13.29 亿m3,黄河流域1.05 亿m3,下同)。到2030年,全省总用水量154.46 亿m3,其中经济社会用水140.12 亿m3(生活13.69 亿m3、工业39.83 亿m3、农业84.03 亿m3、生态环境2.57 亿m3),需退还河道自然生态及地下水超采量14.34 亿m3。

(2)中长期需水预测。甘肃省现状可供水量122.87 亿m3,扣除应当退减的挤占生态用水和超采地下水等不合理利用水资源量14.34 亿m3,全省可供水量仅有108.53 亿m3,可供水量在不考虑新增供水的情况下,2020年、2030年全省水资源供需缺口分别在27.75和45.93 亿m3。

通过新建一批供水工程,利用非常规水源,减少不合理用水,加大农业节水力度,特别是实施农业高效节水项目等措施,可增加一部分供水量,但受国家用水总量红线指标控制,2030年全省可供水量最大维持在125.6 亿m3水平,缺水量28.86 亿m3,其中:内陆河流域经济社会发展需水量66.6 亿m3,需退还挤占的生态用水13.29 亿m3,总需水量达到79.89 亿m3,可供水量仅能维持在64 亿m3以内,缺水量15.89 亿m3;黄河流域由于兰州~白银经济区、天水经济区、平凉~庆阳陇东能源基地等重点区域的快速发展,黄河流域的需水增长迅速,到2030年黄河流域经济社会发展需水量69 亿m3,需退还挤占的生态用水1.05 亿m3,总需水量达到70.05 亿m3,受用水指标和国家红线指标限制,可供水量只能够维持在54 亿m3以内,缺水量达到16.05 亿m3,缺水程度占全省缺水量的85.8%。

(3)远期需水预测。若要开发甘肃丰富的矿产能源资源和土地资源,深入推进并巩固精准扶贫成果,建设河西走廊绿色屏障,保障全省经济社会可持续发展和生态保护,与全国一道共建“一带一路”,重振丝绸之路雄风,就必须从根本上解决水资源短缺、时空不均、水土错位等问题,按新发展100万hm2节水灌溉面积、2 000 km2绿色屏障估算综合用水量,至少还需增加40~50 亿m3供水量。

3 解决甘肃缺水的有效途径

(1)节水是始终要坚持的措施。全省80%的用水量是农业用水,做好农业种植结构调整、改进输水用水方式,是提高用水效率和效益,促进经济社会可持续发展和生态保护的重要措施之一。黑河流域从2000年开始治理,要增加正以峡向下游下泄水量,完成国务院确定的分水目标,在没有外调水量的情况下,中游通过节水型社会建设,建立农业灌溉用水总量控制和定额管理制度;通过节水工程建设,改进田间灌水方式;通过调整农业种植结构,增加农民收入等措施,不仅减少了中游用水量增加了下泄水量,连续16年完成了调水任务,而且避免了过去经常发生的水事纠纷,促进了当地经济社会发展,改善了生态。黑河下游内蒙古东居延海自2004年以来11年不干涸,形成45 km2水域面积,沿河生态恢复到20世纪80年代水平,取得了显著的生态和社会效益。石羊河实行最严格水资源管理制度,按照“压减农业用水、节约生活用水、增加生态用水、保证工业用水”思路,统筹抓好“节水、治沙、造林、防污”4个重点,认真落实流域治理各项措施,通过节水工程和高效设施农业建设,至2015年底,武威市设施农牧业和特色林果业已成为农业增效、农民增收的支柱产业,农村居民人均可支配收入中60%以上来自主体生产模式。农村居民人均可支配收入由2007年的3 302元增加到2015年的9 010元,翻了一番多,其中民勤县和凉州区农村居民人均可支配收入分别由2007年的3 869元、4 035元增加到2015年的10 519元、11 178元,增长1.72倍和1.77倍。而用水总量却由2007年的21.37 亿m3压减到2015年的15.81 亿m3,减少5.56 亿m3,减幅达26%;农业用水量由2007年的18.76 亿m3减少到2015年的11.33 亿m3,减幅达39.6%。2010年以来,蔡旗断面过水量和民勤盆地地下水开采量两大约束性指标、生态治理目标分别提前8年、6年实现,青土湖地下水位埋深小于3 m的旱区湿地约106 km2,局部地方地下水埋深小于1 m,超过了规划确定的北部湖区出现旱区湿地70 km2左右的目标。从石羊河、黑河流域治理的经验和成效看,不断改进提高输水节水措施,因地制宜地调整种植结构,坚持节约用水,走内涵集约式发展方式,既是解决水资源短缺的重要途径,也是提高用水效率和效益的重要措施。

(2) 协调增加甘肃省黄河流域耗水指标。1987年黄河水量分配方案(简称“87分水方案”)(表1)是在干流利津断面来水量580 亿m3的情况下,分配给经济社会发展水资源量370 亿m3,预留了201 亿m3的生态水量,其中分配给甘肃省的可耗用水资源量30.4 亿m3,仅为甘肃黄河流域地表水资源量125.14 亿m3的24%,人均耗指标只有167 m3,仅为全流域人均水平310 立方米的54%,宁夏人均662 立方米的25%,内蒙人均689 m3的24%。

注:1987年370 亿m3分水方案中河北+天津水量20 亿m3。人口数量来源于黄河流域水资源综合规划。

甘肃黄河流域耗水总量及人均指标远低于相邻省区,许多与精准扶贫有关的供水工程由于没有用水指标而难以立项建设,指标性缺水已成为制约精准扶贫、经济社会发展重要因素,社会各界广泛关注。 “87分水方案”是按照当年各省现状、发展需求和流域调蓄工程条件确定的,现在黄河干流已建成龙羊峡、刘家峡、海勃湾、万家寨、三门峡、小浪底等防洪防凌、调水调砂工程,并发挥了很好的安全保障作用。南水北调东中线工程已建成通水,为黄河下游注入了新的水量。黄河水资源量、工程条件极大改善,而黄河用水现状存在分水不合理、用水不公平,上游水价高、中下游水价低,南水北调东中线供水达不到设计效益等问题,调整调剂黄河流域分水方案,增加甘肃用水指标,既是提高黄河和南水北调水量用水效率和效益的重要措施,也是解决甘肃水资源短缺状况的重要途径。一是调整分水方案,可以让河北、河南、天津尽可能利用南水北调的水量,将“87分水方案”中分配给河北、天津和河南的部分水量支援给分水量少的甘肃、陕西和青海,使其人均水量达到流域平均水平。二是调剂分水方案,充分发挥已建工程的调水调砂作用,调剂一部分预留水量支持甘肃、青海开展精准扶贫供水工程建设,以解燃眉之急。

(3)建设白龙江引水工程。白龙江引水工程是继引洮供水工程之后,甘肃省谋划提出的又一项对全省经济社会发展具有重要支撑作用的跨流域水资源配置工程,可缓解甘肃东部地区平凉庆阳天水水资源短缺问题,为黄河流域兰州、白银、定西、临夏、甘南等市州及河西内陆河流域武威、金昌等市增加用水指标。对实现全省水资源优化配置,促进长江、黄河与内陆河等三大流域水系连通具有重要作用。可有效盘活全省水资源开发利用的“一盘棋”,破解水资源区域分布不均、与经济社会发展规划不相匹配的难题,有利于促进全省统筹协调发展。可减少陇东地区地下水开采量和不合理用水量,恢复局部地下水位,有效控制地下水串层污染,防止地下水质进一步恶化;间接增加泾渭河流域河道退水量和冲沙水量,改善河道生态及水环境状况,支撑泾渭河流域加快综合治理,有效防控区域荒漠化,实现改善生态环境和促进国民经济良性发展的双重目标。

白龙江是嘉陵江的一级支流,水利部长江水利委员会编制的《嘉陵江流域水量分配方案》中明确了“白龙江引水工程是从甘肃省嘉陵江引水至泾渭河流域,解决甘肃省泾渭河流域缺水问题。工程规划总调水规模15.0 亿m3,其中近期(2030年)调水量为9.6 亿m3;远期(2050年)调水量为15.0 亿m3;按照汛期多调,枯水期少调的原则调度。”2015年3月水利部在北京召集有关省份对水量分配方案进行了协调确认。四川省也表示理解和支持。工程前期论证工作自2012年启动以来,得到国家相关部委大力支持和省委、省政府高度重视,先后列入《长江流域综合规划》、《黄河流域综合规划》、《西部大开发“十二五”规划》、《陕甘宁革命老区振兴规划》、《六盘山片区区域发展与扶贫攻坚规划》和《陇东能源基地开发规划》等多项国家级规划,并于2014年纳入国务院172项节水供水重大水利工程推进范围,已开展了工程规划报告及对下游影响分析、环境影响评价、重大工程技术研究、水资源配置等7项专题研究报告。工程规模论证要充分利用好已经创造的有利条件,站到保障陇东供水、盘活全省水资源的高度研究。

(4)建设藏水北调工程。南水北调西线工程原规划从长江支流大渡河、雅砻江、通天河联合调水至甘肃玛曲进入黄河。三条河的径流总量约2 541 亿m3,初步规划总调水量170 亿m3。一期工程由“五坝七洞一渠”组成,调水40 亿m3;二期工程从雅砻江干流建阿达引水枢纽,调水50 亿m3;三期工程在通天河干流建侧仿引水枢纽,调水80 亿m3。《全国水资源综合规划》和《黄河流域水资源综合规划》采取将一、二期合并建设的水资源配置方案,2030年总调水量80 亿m3,分配甘肃省水量仅12.4 亿m3,满足不了甘肃的用水需求。调入黄河干流后,甘肃省仍然存在水低地高、输水线路长、工程建设难度大、利用困难等问题。甘肃省土地面积和人均土地面分居全国第7位和第5位,尤其是河西可开发灌溉的土地资源丰富,发展灌溉面积扶贫开发需要大量的水资源;能源资源丰富,矿产资源品种多,开发资源,发展工业,实现转型跨越发展也需要水资源的保障和支撑。同时,作为国家西北重要的生态屏障,保护和恢复黑河、石羊河下游的天然植被及生态环境、回补超采地下水、维持河流水沙平衡及湿地、水域等生态环境的基流用水量将大幅度增加。

从“一带一路”建设、开发西部土地资源保障国家粮食安全、构建西部生态屏障保障国家生态安全等战略高度研究,调水方案应能进一步开发甘肃河西走廊、内蒙古阿拉善和新疆塔里木盆地。雅鲁藏布江干流全长2 057 km,流域面积24 万km2,年径流量1 590 亿m3。在雅鲁藏布江曲泽河段修建多级调蓄水库,沿青藏铁路修建深长隧洞1 100 km,自流引水至青海格尔木,再沿昆仑山北麓穿阿尔金山到新疆南疆地区;穿锡铁山、党金山至甘肃柳园,向西(柳西线)调水到新疆哈密和吐鲁番地区,向东(柳东线)经敦煌-瓜州-玉门-嘉峪关-酒泉-张掖-金昌-武威-民勤到内蒙古阿右旗。先期调水120~200 亿m3,后期总调水量400 亿m3。这样不仅从根本上解决甘肃水资源短缺问题,而且开发了西部丰富的土地资源,更有利于“一带一路”建设和国家经济社会的可持续发展和生态保护。

通过省内、省外引提调水工程建设,甘肃将构建起以白龙江引水、马莲河水利枢纽、崆峒水库等工程为主的陇东供水保障体系,中部将构建起以引大入秦、引洮供水、黄河干流提灌群为主的供水保障体系,西部河西走廊将构建起藏水东调,且与疏勒河、黑河、石羊河工程系统联合调度的供水保障体系,甘肃将不再是十年九旱的甘肃,而会发展成为供水有保障、旱涝都保收、经济可持续、生态又秀美的甘肃。

[1] 黄河水利委员会. 黄河流域水资源综合规划[Z]. 2010.

[2] 长江水利委员会. 嘉陵江流域水量分配方案[Z]. 2015

[3] 甘肃省水利厅. 甘肃省水资源综合规划[Z]. 2012.

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