高媛媛,姚建文,陳桂芳,陳文艷
(水利部南水北調規劃設計管理局,100038,北京)
調水工程是優化水資源配置戰略格局以及提高水利保障能力的重要途徑。水資源短缺及時空分布不均是我國水資源開發利用和管理中面臨的難題和制約,興建調水工程是破解這一難題的有效舉措。中華人民共和國成立以來尤其是改革開放以來,我國一些大型跨流域調水工程應運而生,發揮了顯著的經濟社會和生態環境效益,對促進當地經濟社會發展發揮了重要支撐和保障作用。
作為世界上最早興建調水工程的國家之一,我國古代有著名的都江堰、靈渠、涇惠渠、大運河等調水工程,這些工程在當時發揮了重要作用,有些至今仍在發揮效益。中華人民共和國成立以來,相繼修建了數十座大型跨流域調水工程,已建成并發揮作用的有:引灤入津、引灤入唐、引黃濟青、引黃入晉、引江濟太、東深供水、引大入秦、東北的北水南調、引碧入連、大伙房引水、南水北調東中線一期工程等。還有一批大型調水工程正在建設或開展前期工作,如引漢濟渭、引大濟湟、滇中引水、引江濟淮、南水北調西線工程等。
據不完全統計,中華人民共和國成立以來我國已建或在建的引調水工程137項,其中包括已建工程110項,在建27項(主要是2000年后開工的工程)。根據對這些工程的分析發現,調水工程的取水水源主要有河流、水庫和湖泊三種類型,而以河流作為取水水源的工程占大多數。調水方式主要有自流式和提水式兩種,并以自流式為主。所統計的工程設計引水流量約5 900 m3/s,年引水量約666億m3。部分地區隨著當地水資源開發利用程度的提高和水資源供需矛盾的加劇,調水工程在數量上呈現逐漸增多以及逐漸加快的趨勢,工程規模也呈現逐步增大的趨勢。
工程數量上,從20世紀70年代以來,每10年興建的調水工程數量總體呈現逐步遞增趨勢,其中,2000—2009年,已建或在建的工程更是高達50項。工程規模上,單個調水工程調水規模由20世紀50年代最大約20億m3,增加到80年代的30億 m3以及90年代的 40億 m3,2000年后南水北調東中線一期工程設計年引水量分別達到了87.66億m3和95億m3。供水目標上,調水工程的供水目標一般有生活、工業、灌溉和生態供水,早期的調水工程以工業、灌溉供水為主,隨著城鎮化的加速,城市缺水及生態缺水逐步凸顯,調水工程的供水目標更加多元化,供水任務也開始向生活和生態供水傾斜。
從目前已建成的調水工程來看,調水工程的有利影響主要體現在3個方面:一是極大提高受水區水資源配置能力和供水保障能力,進而促進其經濟社會可持續發展。調水可為受水區注入新的活力,促進經濟發展和人民生活水平提高,為當地經濟社會發展提供重要支撐和保障。二是促進受水區生態環境改善,促進生態文明建設。調水可減少受水區對當地地表水和地下水的超采,促進當地水體的涵養和保護,改善因缺水而對生態環境造成的破壞,提升生態文明水平。三是部分調水工程兼具防洪任務,可發揮一定程度的防洪效益。其不利影響主要表現在:一是調水工程規模一般較大,會造成征地和移民,從而產生一些敏感的社會問題;二是調水工程會減少調出區的水環境容量,對調出區生態環境造成一定的不利影響,調水沿線的生態環境也會隨之發生一些變化。
從已建成運行的調水工程看,調水工程的影響總體來說利大于弊。建成運行的引調水工程極大提高了當地水資源配置能力和供水保障能力,發揮了顯著的經濟社會和生態環境效益,對促進當地經濟社會發展發揮了重要支撐和保障作用。以南水北調東中線一期工程為例,通水以來,工程經濟效益、社會效益以及生態效益正逐步顯現。據統計,自通水以來至2017年8月底,南水北調工程已累計向受水區供水109.10億m3,其中東線(調入山東)19.78 億 m3,中線 89.32 億 m3。南水北調水已成為北京市城區供水主力水源,極大緩解了首都水資源緊缺形勢,提高了中心城區供水安全系數,有效遏制了地下水超采局面,顯著改變了首都水源保障格局和供水格局,直接受益人口超過1100萬人。河南省許昌市以南水北調中線通水為契機,啟動了水生態文明城市建設試點市、許昌水系連通工程和50萬畝(1畝=1/15hm2)高標準糧田高效節水灌溉工程等水利重點項目,取得了良好的生態和社會效益。
已建調水工程在工程達效期、運行體制機制、對生態環境的考慮等方面均存在一些問題,值得在建和后續調水工程思考。
(1)多數工程達效期與設計有偏差
從已建成并投入運營的工程看,大多數工程達效期都超出原本設計,如引黃入晉、引黃濟青、引大入秦等。主要原因有:①配套工程建設比主體工程建設相對滯后;②受水區水資源配置水平與通水后需求有差距;③工程前期論證工作考慮不全面,需水預測與實際情況有偏差或是沒有正確處理好當前需要與留有余地的關系。
(2)機制體制與工程良性運行需求有差距
合理的機制體制是工程良性運行的重要保障。目前很多調水工程的運行機制大多難以適應良性運行的需要。主要原因有:①有些地區在組建調水工程建設管理機構時,未充分統籌考慮將來工程建設管理單位與運行管理單位工作的過渡、銜接,給工程管理帶來風險;②有些工程實行分塊分段、由不同地區和部門進行接力賽式管理的方式,制約了水資源的統一調度和工程效益的發揮。
(3)水質與生態環境已成為調水工程關注的焦點
國內早期建設的東深供水、北溪供水、引黃濟青和引灤入津等調水工程大都采用明渠供水方式。在經濟發展相對緩慢、輸水渠道沿途污染不太嚴重的年代,這是水利供水工程輸水方式的較佳選擇。但隨著各地經濟迅速發展,輸水渠道沿線人口和企業都有較大增長,大量生活、工業污水和農業灌溉回歸水、雨洪水排入輸水渠道,使部分輸水明渠的污染問題日益嚴重,在一些地區已開始影響調水工程效益的發揮。
根據水利部開展的河湖連通戰略有關研究成果,當前和今后一個時期,需規劃建設一批新的引調水工程,以保障重要經濟區、城市群和生態脆弱區用水需求,提高區域水資源水環境承載能力。
目前,引調水工程布局的總體思路是:以重要江河骨干河道為基礎,重要控制性水庫為中樞,依托南水北調等重大跨流域調水工程,逐步形成“干線貫通、水網相連、豐枯調劑、連通聯調”的水系連通總體格局。即通過建設南水北調東、中、西線調水工程,溝通我國腹部地區長江、淮河、黃河、海河四大水系,形成“四橫三縱、南北調配、東西互濟”的總體格局框架。在“四橫三縱”總體框架覆蓋區之外,為合理調配東北、西北、東南、西南的重點地區水資源,通過建設(包括已建和新建)遼西北供水、閩江北水南調及西江調水、滇中引水及黔中調水等跨流域調水工程,形成重點區域內部水系互連互通引調水工程總體格局。
①核心區:主要解決華北平原、黃河流域及河西走廊部分地區的缺水問題,改善華北平原生態環境,遏制地下水超采現狀等,以建設南水北調東、中、西線為重點工程,形成南北調配、東西互濟的引調水工程建設基本格局。目前,南水北調東中線一期工程已分別于2013年和2014年正式建成通水,正開展后續工程的規劃論證等前期工作。
②東北片:以保障哈大齊工業走廊、長吉圖經濟區、遼中南地區等重點開發區域的城市與工業供水安全,保障和改善松嫩平原、三江平原和遼河中下游平原的農業用水,改善三江平原濕地等生態功能區及遼河等水資源開發利用過度地區生態環境用水為重點,通過建設吉林省中部城市群供水、遼西北供水、大伙房輸水等跨流域調水工程,逐步形成東北地區“北水南調、東水西引、邊水濟腹”的水系連通格局。
③西北片:以保障天山北坡地區及重要能源基地、重要城市及工業區和關中—天水重點開發區城市群及工業區的供水安全,保障新疆及渭河平原等地區農產品主產區的供水安全和保護修復生態環境為重點,通過建設引漢濟渭、引黃入河西走廊等工程,增加區域內的可供水量,提高供水保障程度。
④東南片:以保障長江三角洲、珠江三角洲、海峽西岸經濟區等沿海地區重要城市與工業區供水安全,保障區域內農產品主產區供水安全和保護修復生態環境為重點,通過建設引江濟太、浙東浙北引水、閩江北水南調、西江引水等跨流域調水工程,逐步形成區域內互連互通、相互調劑的網絡化水系連通格局。
⑤西南片:以保障成渝、滇中、黔中、北部灣等地區重要城市與工業區供水安全,保障區域內重要農產品主產區供水安全以及改善和保護生態環境為重點,通過建設滇中引水、黔中調水等跨流域和跨區域調水工程,連通長江、珠江、西南諸河等江河水系,為該地區提供水資源保障,并為南水北調西線建設、北方地區發展提供后續水源保障。
合理的機制體制是工程良性運行的重要保障。調水工程一般工程規模大、調水線路長、影響范圍廣,其運行管理涉及水源區與受水區、上下游和左右岸用水關系的平衡,涉及資源管理、資產管理和多目標管理,涉及水利管理部門與其他有關部門的協調,利益關系復雜,協調難度很大。要平衡好這些關系,就要有一套完善的工程運行體制機制作保障,而工程體制機制必須充分體現并能夠很好適應工程特性。調水工程管理體制構建過程中應對工程公益性和經營性進行綜合考量,讓政府宏觀調控和市場對資源的配置作用都能得到有效發揮,并充分反映工程的基礎性、戰略性。同時,工程管理體制應及早謀劃、統籌考慮,進而在工程前期、建設、管理、運行等各階段形成工作合力,力爭實現工程綜合效益最大化。
調水工程一般是作為基礎性、戰略性設施而興建的,且很多調水工程的公益性特征特別明顯,因此調水工程水價應由政府部門根據當地價格水平、用戶承受能力以及工程運行所處的階段等因素綜合確定。尤其在工程運行初期,由于外調水成本可能遠大于當地水成本,為引導用水戶合理使用當地水和外調水,積極培育水市場,發揮調水工程效益,實現受水區水源結構的平穩過渡,工程運行初期水價不易過高,要在地方承受能力和維持工程良性運行間尋找平衡點。同時,要建立合適的水價調整機制,保障實際運行過程中的價格應由低到高逐步調整到位。
隨著全社會對生態環境重視程度的提高,近年生態環境保護被賦予更多關注。調水工程對生態環境正反兩方面的影響都需加以重視。如何協調處理好調出區和受水區的利益,如何統籌好上下游、左右岸、干支流與相關區域間的關系,如何建立生態補償機制對水源區因保護水源而開展的產業調整、征地移民等進行補償,如何解決好經濟社會可持續發展和生態環境保護關系,是工程規劃和設計過程中需要重點考慮的問題。
目前在調水工程的生態環境保護中還存在結構性的政策缺位,特別是有關生態建設的經濟政策嚴重短缺。這種狀況導致了生態效益及相關的經濟效益在保護者與受益者之間的不公平分配,受益者無償占有生態效益,保護者得不到應有的經濟激勵。這種生態保護與經濟利益關系的扭曲,不僅使生態保護面臨很大困難,而且影響了利益相關者之間的和諧。要解決這類問題,必須建立針對調水工程的生態補償機制,以調整利益相關者之間生態及其經濟利益的分配關系,促進生態和環境保護,促進社會公平及協調發展。
人多水少、水資源時空分布不均、水供求矛盾突出是我國的基本國情水情。興建必要的引調水工程,是優化我國水資源配置戰略格局、緩解資源性缺水矛盾、提高水資源安全保障能力的重要舉措,要以全局的、戰略的眼光看待調水工程。調水工程的建設是保障區域經濟社會可持續發展的戰略性舉措,在工程規劃和建設過程中,應全面落實“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的新時代水利工作方針,統籌規劃、科學論證、有序實施,按照“確有需要、生態安全、可以持續”的原則,合理確定工程建設的布局、規模和方案,把強化節水、提效、治污、環保、控需作為引調水工程實施的重要前提,務必做到“先節水后調水,先治污后通水,先環保后用水”,促進水資源可持續利用,保障供水安全和生態安全。
[1]高媛媛,徐子愷,姚建文,等.中國引調水工程及區域分布特點分析[J].南水北調與水利科技,2016,14(1).
[2]馬芳冰,王烜.調水工程對生態環境的影響研究綜述[J].水利科技與經濟,2011(10).
[3]羅昊,周雪欣.跨流域調水工程的生態影響識別及評價指標體系研究[J].環境科學與管理,2017(6).
[4]彭祥.論調水工程的公益性及其管理方式[J].中國軟科學,2015(6).
[5]馬超.我國引調水工程水價改革分析[J].水利發展研究,2014,14(10).
[6]屈詩雨,劉德地.跨流域調水中的生態補償問題及其建議[J].水電與新能源,2017(6).
[7]劉云浪,等.跨流域調水生態補償研究述評[J].長江科學院院報,2015,32(9).