1998—2017年淮河流域水资源变化趋势分析

2020-07-14刘晓林洪磊冯棣

安徽农业科学 2020年13期

刘晓林　洪磊　冯棣

摘要为改善淮河流域水资源状况，流域已经实施最严格的水资源管理制度多年。为明确实施管理制度前后淮河流域用水量、用水结构以及水质变化状况，总结了近20年淮河流域水资源量、供水量、用水量以及河流水质的变化趋势。结果表明，该流域年人均水资源量近20年均值仅为581.5 m3，水资源十分匮乏;该区域洪涝灾害多发，严重影响到水资源量的稳定性，但得利于跨区域调水，供水量得到一定程度保障;用水量表现为农业>工业>生活>生态，其中农业和工业用水量较为稳定，生活用水量不断提高，生态用水量快速增长;2012年开始实施管理制度后，Ⅰ～Ⅲ类水的占比大幅增加，Ⅴ～劣Ⅴ类水质占比大幅降低。综上，开始实施最严格的水资源管理制度后，淮河流域农业和工业用水量得到控制，生活和生态用水量有所增加，河流水质显著改善。

关键词淮河流域;降雨量;供水量;用水量;水质

中图分类号 TV21文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）13-0207-04

Abstract To improve the water resources situation， the strictest water resources management system （SWRMS） has been implemented for many years in Huaihe Basin. In order to clarify the changes of water consumption， water use composition and water quality in the Huaihe Basin before and after the implementation of SWRMS， this study summarized the changes of water resources， water supply， water consumption and water quality in the Huaihe Basin in the past 20 years. The results showed that the annual per capita water resource was only 581.5 m3， and water resources were very scarce. Floods and waterlogging were frequent in Huaihe Basin， which had seriously affected the stability of water resources. Fortunately， due to interregional water transferred， the water supply was guaranteed to a certain extent. Water consumption was shown as agriculture > industry >domestic > ecology， of which agricultural and industrial water consumption were relatively stable， domestic water consumption increased continuously， and ecological water consumption increased rapidly. Since the implementation of SWRMS from 2012， the proportion of class I - Ⅲ water has increased significantly and the proportion of class Ⅴ-worse than class Ⅴ water quality has decreased significantly. In a word， after the implementation of SWRMS， the agricultural and industrial water consumption in the Huaihe Basin has been controlled， the domestic and ecological water consumption increased， and water quality has improved significantly.

Key words Huaihe Basin;Precipitation;Water supply;Water consumption;Water quality

中國正面临严峻的水资源问题，为改善水资源状况，淮河流域已经实施最严格的水资源管理制度多年，并且在不断完善制度体系[1-3]。此外，关于淮河流域水资源状况的研究也在不断开展。赵丹等[4]分析了淮河流域1959—2016年的降水特征，发现流域内降水南北差异显著，由西北向东南递增，且细述了不同级别降水的时空分布特征。潘扎荣等[5]利用1956—2008年实测径流资料分析了淮河流域径流时空变化特征，发现除上游区径流表现出不显著的上升趋势外，大部分地区呈现下降趋势。风险评估结果显示，淮河流域水资源短缺风险较高，且呈缓慢增长趋势[6]。用水量方面，陈新颖等[7]认为总水量的变化受农业用水比例变化的影响程度较大。水质状况方面，杨琴等[8]研究发现淮河流域（河南段）2009—2017年水质有所改善，但部分地区水污染问题仍比较严重，污染物主要来源于工业废水、市政污水及农业灌溉排水。此外，每年的《淮河片水资源公报》都对流域水资源状况进行了统计。综上可见，关于淮河流域的水资源量、用水量和水质方面的研究和报道较为丰富，然而关于执行最严格的水资源管理制度前后淮河流域用水量、用水结构以及水质变化的报道鲜见。为此，笔者拟开展相关研究，总结规律，发现趋势，以期为流域水资源管理提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

淮河流域是我国七大流域之一，包括安徽、湖北、河南、山东、江苏5省40个地（市），181个县（市），面积为27万km2，总人口为1.65亿，平均人口密度高达611人/km2，是我国大江大河流域人口密度最大的[9-10]。该流域是我国南北气候过渡带，人均水资源占有量低，属水资源短缺地区，但因介于长江和黄河两流域之间，有着引外水补源的有利条件。此外，该流域存在着水环境恶化问题，不仅进一步加剧了水资源短缺矛盾，还严重威胁到居民的饮水安全和健康[11]。

1.2 数据来源

研究数据主要来源于1998—2017年《淮河片水资源公报》，包括淮河流域近20年降雨量、地表水资源量、地下水资源量、地下与地表水资源不重复量、水资源总量、供水量、用水量及河流水质。

2 结果与分析

2.1 近20年淮河流域水资源量变化

如图1所示，淮河流域1998—2017年降雨量呈降低趋势，近20年平均降雨量为855.6 mm，与多年（1959—2016年）均值840 mm[6]相比有所增加，但降雨量较大值（如1998、2000、2003、2005和2007年）均发生洪水，降雨被急排，利用率很低。该流域年人均水资源量近20年均值仅为581.5 m3，约占同期全国平均水平的28%，可见淮河流域人均水资源量已经处于十分匮乏的水平，水资源量不足是该流域发展的主要制约因素之一。

表1给出了淮河流域1998—2017年的水资源量，可以看出，近20年淮河流域地表水资源量、水资源总量的年际波动很大，最大值较最小值分别多420.3%和259.8%;相比之下，地下水资源量和地下与地表水资源不重复量变动较小，最大值较最小值分别多110.2%和57.8%。此外，与地下水资源相比，地表水资源量相对丰富。结合表1中的备注可以看出该区域洪涝灾害多发，严重影响到水资源量的稳定性。

2.2 1998—2017年淮河流域供用水量变化

淮河流域近20年供水量和用水量情况如表2和图2所示，可以看出，地表水供水量由地表净水和跨区域调水两部分组成，其在洪水发生年份较低，其余年份基本稳定，这主要得益于跨区域调水对流域供水提供的保障（图2a）。地下水供水量在年际间存在小幅波动，且从2012年后通过控制地下水开采，其供水量出现下降趋势。其他水源是指污水处理再利用量和集雨工程供水量，随着政府对污水处理再利用和集雨工程的重视和加大投入，这部分水源的供水量迅猛上升，在提高供水保障率方面起到了积极作用。在各项供水量中，地表水占比最大，其次是地下水，其他水源供水量占比很小。

从近20年用水量（表2）来看，农业用水量最大，其余各项用水量表现为工业>生活>生态。年际间，农业和工业用水量略有波动，但整体较为稳定;生活用水量在1998—2002年间波动较大，从2003年开始逐年小幅增长，与1998年相比，2017年生活用水量增加了43.1%;生态用水量统计是从2002年开始的，在2012年之前整体表现为上升趋势，2013和2014年连续2年降低后，从2015年开始快速回升，至2017年生态用水量达到了22.47亿m3，占总用水量的3.6%。各项用水量占比也表现出相似的变化趋势（图2b）。此外，由图2b还可以看出工业与生活用水量占比已经十分接近，生活用水量有追上并超过工业用水量的趋势。形成以上趋势的主要原因是：首先，虽然流域内灌溉农田面积在增加，但是近年来国家对流域内已老化的中小型灌溉水利工程进行改造，并新建一批灌溉基础设施，使全流域农业灌溉渠系利用系数得到了提高，以及实行种植结构调整等措施，从2013年开始，已经起到了非常显著的节水效果，保证了农业用水量不增加;其次，随着人生生活水平的不断提高，生活用水量不断提高，同时一批供水保障工程的建成（例如安徽淮水北调工程），使生活用水量能得到保障;再次，在区域产业结构调整过程中淘汰了一批落后的“三高”污染企业，并且在企业生产工艺升级、用水效率提高的共同作用下，淮河流域工业用水量自2013年開始显著降低;最后，随着人们对良好生态环境需求的增长，以及对生态环境保护意识的不断增强，一些湿地得以恢复，森林、公园及绿化带等构成生态景观的生态用水量快速增长。

2.3 1998—2017年淮河流域河流水质变化

图3给出了淮河流域1998—2017年全年期河水质情况，可以看出，Ⅰ～Ⅲ类水的占比在1999年达到了最低值，为21.6%，其占比从2000年开始缓慢波动上升，并于2013—2017年出现了大幅增长，至2017年占比已经上升到56.4%;Ⅳ类水的占比表现为缓慢波动上升趋势，与1998年13.7%的占比相比，2017年已经上升到25.7%;2003年之前淮河水质极差，Ⅴ～劣Ⅴ类水质占比一直处于较高水平，一度达到63.5%（1999年），但从2004年开始水质向好，其占比逐渐降低，并且从2013年开始水质改善加速，至2017年占比已经下降到17.9%。综上，自从2004年国务院在蚌埠召开淮河流域水污染防治现场会，并于2012年开始实施最严格的水资源管理制度后，淮河流域水质显著改善，水环境保护工作已取得十分可喜的成就。未来进一步减少至彻底消除Ⅴ～劣Ⅴ类水，提升水质将是淮河流域水环境保护工作的努力方向。

3 结论

（1）淮河流域水资源十分匮乏且洪涝灾害多发，严重影

响到水资源量的稳定性，但得利于跨区域调水，供水量得到

一定程度保障。自实施最严格的水资源管理制度起，淮河流域农业和工业用水量得到控制，生活和生态用水量得到保障、有所增加，河流水质显著改善。

（2）为提高淮河流域水资源质量，提出4点建议：加强雨、洪资源化利用;优化用水结构，提高农业和工业用水效率;合理控制生活用水量增长速度;强化点源和面源污染防控，提升流域水体质量。

参考文献

[1] 肖幼.聚焦淮河流域水安全重大问题，引领新时代治淮事业更好发展——在新时代治淮科技问题研讨会暨淮委科学技术委员会会议上的讲话[J].治淮，2018（11）：4-7.

[2] 马天儒，张慧.淮河流域最严格水资源管理制度保障体系研究[J].治淮，2018（4）：51-53.

[3] 王津，张晓玲.关于完善淮河流域突发水污染应急响应机制的框架构想[J].治淮，2018（12）：65-66.

[4] 赵丹，张叶晖，刘俊杰.淮河流域近58年降水特征分析[J].水电能源科学，2018，36（11）：9-13.

[5] 潘扎荣，郭东阳，唐世南.淮河流域径流时空变化特征分析[J].水资源与水工程学报，2017，28（5）：8-14.

[6] 胡惠兰，周亮广.淮河流域水资源短缺风险评估与时空分析[J].南水北调与水利科技，2017，15（6）：59-65.