漳衛南運河流域取水總量控制與計劃用水管理研究工作的若干思考

丁志宏，韓鵬，張雪

（1.天津市中水科技咨詢有限責任公司，天津300170；2.水利部海河水利委員會，天津300170）

漳衛南運河流域取水總量控制與計劃用水管理研究工作的若干思考

丁志宏1，韓鵬2，張雪2

（1.天津市中水科技咨詢有限責任公司，天津300170；2.水利部海河水利委員會，天津300170）

結合漳衛南運河流域開展取水總量控制與計劃用水管理研究工作的現實需求，總結了在流域層面上開展研究工作的目的和意義，提出了研究工作的技術路線，概括了實施“三條紅線”管理的主要流程，剖析了研究工作的技術要點，以期為有關方面開展取水總量控制與計劃用水管理研究、貫徹落實“三條紅線”工作提供技術參考。

漳衛南運河；總量控制；計劃用水；“三條紅線”；管理流程；研究內容；技術要點

漳衛南運河是海河流域五大水系之一，地處海河流域南部，位于東經112°～118°、北緯35°～39°，西依太岳山，南接黃河、徒駭河、馬頰河，北界滏陽河，東至渤海，流經山西、河南、河北、山東、天津4省1市，流域面積37 700 km2。

漳衛南運河由漳河、衛河、衛運河、南運河及漳衛新河等組成。上游河系發達，為流域主要產流區；下游衛運河、漳衛新河的絕大部分河段為河北省和山東省的界河。流域的西部山區與東部平原近乎直接相接，山前丘陵過渡區很短。流域多年平均年降水量為608.4 mm，主要集中在夏季。

1 工作目的和研究意義

開展漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理研究工作旨在根據流域和區域取水總量控制要求，分析各河段取水許可總量與用水計劃的時空變化規律，制定和實施《漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理方案》，完善取用水管理制度，強化取水和用水計劃執行監管，規范用水單位取用水行為，落實取水總量控制指標，促進最嚴格水資源管理制度在流域層面上的貫徹實施。

最嚴格水資源管理制度的實施具體包括“三條紅線”、四項制度。“三條紅線”分別為水資源開發利用控制紅線、用水效率控制紅線和水功能區限制納污紅線；四項制度分別為用水總量控制制度、用水效率控制制度、水功能區限制納污制度和水資源管理責任和考核制度。

開展漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理研究工作有利于加快落實最嚴格水資源管理制度，具體表現在實施取水總量控制有利于在管理理念上加快從供水管理向需水管理轉變，在水資源規劃、配置、節約和保護等各個環節體現需水管理理念，實施以水定產、以供定需，遏制不合理用水需求，提高用水效率和效益，實現內涵式發展；實施計劃用水管理有利于在管理思路上把有序用水、有度用水作為水資源管理工作的重要著力點，統籌安排生活、生產和生態用水，形成新型的、現代的、高效的、有序的用水格局，加快水政水資源管理工作從事后治理向事前預防轉變。

開展漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理研究工作有利于正確處理好保護與開發的關系，總量控制與計劃用水管理制度相結合的取用水管理模式內在地包含著提高用水效率和用水效益的管理要求，總量控制要合理分配生產、生活和生態用水，計劃用水要按定額、時序和規章用水，開展此項研究工作有利于科學確定流域水資源開發目標和開發規模，優化功能布局，統籌協調調度，充分發揮水資源的綜合效益，將水資源供應端的來水量、開發端的水利工程設施和利用端的各類用水戶在維系良好生態環境的基礎上予以統籌和協調，實現以漳衛南運河流域水資源的可持續利用支撐流域經濟社會生態系統的協調與可持續發展。

開展漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理研究工作有利于漳衛南運河管理局在管理手段上加快從注重行政管理向綜合管理轉變，有利于把水資源管理目標與經濟社會發展和生態環境保護的目標有機結合起來，綜合運用法律、行政、經濟、科技和宣傳教育等途徑、手段、方式推進水權制度建設，有利于貫徹落實流域管理與行政區域管理相結合的水資源管理制度、加快推進流域水生態文明建設。

綜上所述，開展漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理研究工作，按照區域和流域取水總量控制要求，分析各河段所涉及的各級行政區域范圍內的既有取水許可總量與用水計劃的時空變化規律，制定和實施《漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理實施方案》，完善取用水管理制度，強化取水和用水計劃的執行監管，規范用水單位的取用水行為，落實取水總量的控制指標，是貫徹落實“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的新時期治水思路的重要基礎工作，是漳衛南運河管理局切實推進實施2013年1月國務院印發的《實行最嚴格水資源管理制度考核辦法》（國辦發〔2013〕2號）以及水利部2014年11月印發的《計劃用水管理辦法》（水利部水資源〔2014〕360號）的必要技術工作，是流域機構在流域管理與行政區域管理相結合的水資源管理制度框架下履行水資源管理工作職責的重要抓手之一，是合理開發、高效利用、有效保護漳衛南運河流域水資源的主要手段之一，是漳衛南運河管理局開展水資源精細化管理工作的主要依據之一，是非常必要和現實亟需的技術工作。

2 技術路線和研究要點

2.1 技術路線

漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理研究項目，旨在圍繞如何在漳衛南運河流域貫徹落實最嚴格水資源管理制度中提出的總量控制及計劃用水工作這一中心目的，開展相關分析和研究。

根據研究目的和流域特點，本研究可分別采用資料收集法、文獻調研法、實地調查法、專家咨詢法、前后對比法、因果分析法、相關分析法、指標統計法、定額指標法、系統協調法以及綜合評價法等多種研究方法開展研究，具體的研究技術路線如圖1所示。

圖1 漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理研究技術路線

2.2 研究要點

取水總量控制與計劃用水管理工作是實施最嚴格水資源管理制度的主要工作之一，是“三條紅線”的重要組成部分，是與用水效率控制和納污能力控制工作相輔相成、緊密聯系的。為了更好地開展本研究工作，基于水資源管理的工作流程和系統結構，經認真分析和深入研究，提出了漳衛南運河流域“三條紅線”管理工作流程簡圖，如圖2所示。

本研究的主要工作內容及其技術要點可概括如下：

2.2.1 基礎資料收集與整理

主要采用資料收集法、實地調查法、專家咨詢法和文獻調研法來開展進行研究所需的法律、法規、規范性文件、技術標準、技術規范、規劃成果、技術報告以及有關資料的收集、整理和分析工作。在上述基礎資料的收集、整理和分析工作中，要注意復核文件的時效性、資料的權威性、數據的準確性，確保資料數據的質量。

2.2.2 流域水資源及其開發利用現狀與變化情勢分析

開展漳衛南運河流域水資源及其開發利用現狀與變化情勢分析工作是進行漳衛南運河計劃用水管理和取水總量控制研究工作的基礎，其目的旨在充分掌握、全面分析和綜合評價漳衛南運河流域的水資源狀況及其開發利用現狀、變化趨勢，對流域降水量、蒸發量、地表水資源量、地下水資源量和水資源總量以及質量的時空分布特征進行定量描述和客觀評價，宏觀判斷和定量分析現狀和過去一段時期以來的經濟社會發展對水資源需求數量在時間、空間、行業、用戶等用水結構要素方面的分布情況，深入研究和綜合分析流域產匯流系統所能提供的水資源數量與質量與社會經濟生態系統對水資源的需求之間的時空匹配程度。結合水利改革發展新形勢，以契合新時期國家對水利工作提出的新要求為目標，分析現狀水資源開發利用中存在的亟需解決的各類問題，尤其是在用水量和用水計劃管理方面存在的亟待解決的問題，為開展漳衛南運河計劃用水管理和取水總量控制研究工作提供基本面分析和數據層支撐。

圖2 漳衛南運河流域“三條紅線”管理工作流程

在參考有關省、市的第2次水資源調查評價報告成果的基礎上，結合2001—2014年的降水量、蒸發量、地表水資源量、地下水資源量和水資源總量等數據和資料成果，分別采用省、市、縣等行政分區和地級市套水資源三級區等作為評價單元，分析漳衛南運河流域水資源數量與質量時空分布特征。分別從地表水、地下水、非常規水等供水水源類型以及農田灌溉、林牧漁業、城鎮生活、農村生活、城鎮生態、工業、高耗水工業等用水戶類型，分析流域水資源開發利用現狀及其近年來的變化趨勢。從系統的角度將流域社會經濟生態復合系統對水資源的生產、供給和消耗加以明確區分，以此形成清晰的分析思路和研究結構。結合最嚴格水資源管理制度的實施要求，進行對比分析，提出流域現狀水資源開發利用與管理工作存在的問題。

2.2.3 構建主要控制斷面來水量預測模型

構建主要控制斷面來水量預測模型是實施計劃用水管理和取水總量控制的基礎性工作，目的是為漳衛南運河管理局在所管理河段內的計劃用水管理和取水總量控制工作提供各控制斷面和取水口門處的可供分配和取用的水資源量，為冀魯省際邊界河道取水總量控制與用水計劃制定提供可分配水量的數據支撐。在選擇控制斷面的基礎上，根據所選定的影響因素，開展相關性和敏感性分析，識別主要影響因子，進而根據已往觀測的降水量、徑流量數據序列，全面分析各個控制斷面來水量的變化規律以及各影響因素的影響程度，選擇控制性雨量站、氣象站與水文站，采用降水—徑流法、徑流變化趨勢法等構建各控制斷面來水量預測數學模型，以預測得到的來水量時空分布為控制因子，在扣除相應的生態基流后，將其作為各取水口門的用水計劃和取水總量控制的復核與控制上限值，明確基本控制斷面水量，為閘門和水庫等水利工程的水量調度提供水量操作基礎和調度目標指引。

在收集、整理和復核馬家莊、橋上、古郊、西石門、琵琶河、玄壇廟、西村、吳村、白草崗、黃水口、南街、要街、臨淇、東姚、新鄉、安陽、內黃等雨量站或氣象站以及修武、合河、汲縣、衛輝、淇門、新村、五陵、安陽、元村、蔡小莊、候壁、劉家莊、匡門口、天橋斷、觀臺、南陶、臨清等水文站數據資料的基礎上，結合數據分析結果，酌情分別運用降水—徑流相關關系法和徑流系列變化趨勢法構建主要控制斷面來水量預測模型。在應用降水-徑流相關關系法的過程中，首先應識別各控制性水文站的年、月、旬來水量與其上游各雨量站和氣象站的相應時段（要考慮時段滯后特性）與不同強度（如日降水量20 mm以上、50 mm以上等）降水量之間的時間相關性。在此基礎上，再運用ArcGIS等地理信息處理工具，開展空間相關性分析，識別因變量對各影響因子和自變量變化的敏感性。可酌情使用因子分析法，抓住主要矛盾，減少數據維數，簡化數據結構，實現以最少的數據輸入獲得最大精度的來水量預測值輸出。再根據分析得到的各控制站點來水量與其影響因子之間的定量關系，判斷水文年型，運用頻率區間法、回歸分析法、神經網絡法等方法提出各控制斷面來水量預測模型并進行相應的率定工作。在應用徑流系列變化趨勢法的過程中，可首先應用滑動平均等趨勢分析方法識別各控制斷面徑流量在不同時段、不同時間尺度上的變化趨勢，再運用EMD等多時間尺度分析方法，將復雜的原始徑流量序列分解為若干相對簡單的波動分量，進而分別針對各波動分量的變化特征，采用適合的分析方法進行趨勢擬合與展期預測工作。兩種分析方法可視具體數據分析結果酌情采用并互相結合。

2.2.4 制訂漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理實施方案

漳衛南運河取水總量控制與計劃用水管理實施方案的制訂，是在深入分析流域水資源及其開發利用現狀與變化情勢的基礎上，繼續分析漳衛南運河管理局所管理河段內的已批復的取水許可總量與已申報的用水計劃在灌溉季節和非灌溉季節、汛期和非汛期等年內時程上的分布情況，在省、市、縣等行政區域上的分布情況，以及在不同河系、不同河段、不同控制閘門之間的空間分布情況，以充分了解和切實掌握需水量的時空分布規律。在收集、整理和分析漳衛南運河管理局管轄范圍內的省、市、縣等各級行政區域的取水總量控制指標分解成果的基礎上，運用流域與區域相疊加的方法，將相關取水總量控制指標成果，由行政區域層面上的劃分體系轉化為流域層次上的劃分體系，在轉化的過程中要注意開展必要的復查與核實工作，積極與各級行政區域有關地方政府進行溝通和協調，取得必要的行政支持，以有利于指標成果的取得和實施。調查確定漳衛南運河主要供水目標和范圍，確定漳衛南運河水量調度的基本控制斷面，主要包括水系節點、重要工程和省界。在上述工作的基礎上，結合來水量預測模型給出的來水量值、工程控制條件，將預測來水量值、總量控制指標、用水計劃相結合，相互核實與匹配，在確保總量不超標、用水有計劃的基礎上實現用水效率最高、用水效益最大、用水保障程度最高的管理目標，在綜合分析和協調平衡的基礎上，提出落實取水總量與用水計劃的原則、步驟、程序、內容和保障措施，編制漳衛南運河取水總量控制與計劃用水實施方案，明確工作目標，協調工作過程，落實工作職責，實施監控措施，體現管理效果，實現管理目的，實行規范化和程序化管理。

目前，漳衛南運河管理局管轄范圍內現有120個取水口已經取得取水許可證，其中，重要的取水口34處，累計年許可取水量44 004萬m3，占年總許可取水量的97.4%。將該34處取水口做為重點取水口進行監督管理，可有效保障漳衛南運河管理局取水許可監督工作做到全面監督、突出重點、有效管控。本研究應復核分析2001—2014年漳衛南運河管理局管轄范圍內各省、市的取水許可總量與已申報過的用水計劃的時間（如汛期、非汛期、灌溉期等）空間（如省、市、縣、各河系等）分布特征，在此基礎上，參考流域各省、市的總量控制指標分解結果以及《海河流域綜合規劃（2012—2030年）》、相關水量分配方案等研究成果，按各省市在漳衛南運河流域內的面積、人口、經濟等影響因素，將現狀按各省市行政區劃所得的取水總量控制指標體系轉化為流域層次上的取水總量控制指標體系，開展總量控制指標的流域化工作，確定該34處重要取水口規劃水平年2020和2030年不同來水頻率下的取水總量控制指標，以此作為漳衛南運河水資源開發利用主要控制指標。

在所確定的控制斷面和來水量預測值的基礎上，結合用水計劃申報情況和各河段總量控制指標的分解情況（包括總量控制指標按地表水、地下水等水源類型的分解情況以及按工業、城鎮、農業等用水行業的分解情況），在流域管理與行政區域管理相結合的水資源管理制度框架下，結合閘門、引水口門的管理現狀，開展用水計劃管理與取水總量控制的斷面、水量、原則、程序、內容、監督和保障措施研究工作，編制漳衛南運河計劃用水和取水總量控制管理的實施方案。

2.2.5 漳衛南運河2016年度計劃用水管理和取水總量控制工作評估

在收集、調研漳衛南運河2016年度計劃用水管理和取水總量控制管理工作實施情況資料的基礎上，與《漳衛南運河計劃用水管理與取水總量控制實施方案》進行對比分析，評價2016年度計劃用水管理和取水總量控制工作的程序性，分析計劃用水和取水總量所對應的各項用水指標的合理性，綜合分析和系統評價用水計劃和取水總量對水資源的取水和用水在計劃和執行這兩個階段之間的差異性（主要包括總量、時間、過程、用途、指標、斷面、措施、效果等方面的差異性），并分析產生這些差異性的原因，發現計劃用水管理和取水總量控制工作在計劃和執行方面的薄弱環節，總結計劃用水管理和取水總量控制工作在執行過程中的有益經驗，提出對計劃用水和總量控制在計劃、實施和監督方面的建議。

2.2.6 制訂漳衛南運河計劃用水與取水總量控制管理辦法

采用文獻調研法、專家咨詢法、實地調查法和資料收集法等，開展漳衛南運河計劃用水與取水總量控制管理辦法的背景研究報告編制。在背景分析的基礎上，開展管理辦法條文擬定工作，提出管理辦法。

3 結語

本研究旨在嚴格取水總量控制，完善取用水管理制度，加強計劃用水管理，以計劃用水管理與取水總量控制相結合為主要手段，促進漳衛南運河流域涉及各級行政分區的水資源開發利用總量控制指標在漳衛南運河流域層面上的貫徹落實，努力實現管理指標可監測、可監控、可評價、可考核，進一步規范、有效地調度與管理水資源。按照本文提出的漳衛南運河“三條紅線”管理工作流程簡圖所示的工作程序，結合流域水資源管理現狀，與最嚴格水資源管理制度實施要求進行對比分析，發現薄弱環節，提出改進對策，制定管理辦法，全面提升水利部海河水利委員會漳衛南運河管理局貫徹落實最嚴格水資源管理制度的指標控制和責任考核工作的能力和水平。

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：A

：1004-7328（2017）01-0007-05

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.01.002

2016—10—21

水利部公益性行業科研專項經費項目（201101016）

丁志宏（1979—），男，博士，高級工程師，主要從事水文水資源研究與咨詢工作。