遼寧省水資源承載能力管控體系設計研究與應用

李帥瑩

( 遼寧省水利水電勘測設計研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110000)

遼寧水資源總量為341.79億m3，人均水資源量769m3，畝均533m3，都只相當于全國人均的1/3，是我國北方嚴重缺水省份之一。水資源承載力成為水資源緊缺地區制約社會經濟發展的“瓶頸”因素。開展區域水資源承載能力管控體系設計，有利于因地制宜對水資源進行高效保護和有效利用，協調水資源與區域經濟社會的和諧發展。對區域不同水資源承載能力的科學評價，有利于制定具有可操作以及一定差別化的水資源高效調控措施。水資源承載能力的長期可持續發展需要制定相對應的水資源管控措施。近些年來，國內對于水資源承載能力評價已經取得一定研究成果，但對于水資源承載能力管控措施以及體系研究還未得到較為深入的探討，為此本文基于遼寧省水資源承載能力的特點，從承載能力和承載負荷管控為2條主線，以水量、水質、生態環境、水流4個維度為要素，并從經濟社會和水資源管理方面進行綜合分析，提出水資源承載能力管控體系。研究成果對于區域水資源持續利用及保護措施的強化和管理具有重要的指導意義。

1 水資源承載能力管控體系設計

1.1 管控主要目標框架

提升水資源對區域經濟社會發展的承載能力是水資源承載調控措施的本質以及核心所在，保持區域水資源對社會經濟承載能力的安全度和穩定度，降低水資源承載能力安全風險，具體管控的體系如圖1所示。具體到管控當中，應當抓核心要素發力，涵蓋量、質、生、流4個維度，沿著上述方向對水資源承載的不同維度影響和管理要素進行提取。一般而言其管控能力主要分為2類，第一類主要對天然狀態下的水資源承載容量進行合理化分析并確定其對應管控目標以及相應標準，另一類主要是通過提高其承載能力的途徑出發進行分析。而對于承載負荷而言也有2個層面，第一層面主要針對如何合理對其承載負荷進行準確劃分，另一層面則是分析對水資源負荷的需求進行經濟發展模式的調整。

圖1 水資源承載能力管控框架示意圖

1.2 管控方案設置

遼寧省水資源承載能力超載的原因既包括天然資源稟賦框架下的資源數量短缺、時空分布不均等可控性比較弱的因素，也包括產業結構布局、用水效率和用水水平、排污量等可以在一定程度開展調控的因素。此外，水資源、水環境、水生態三位一體的管理中還存在觀念落后、措施單一、適應性操作性不夠強等問題。從水量因素來說，少量分散開采深層承壓水是超載的主要因素。其中營口、盤錦由于少量農村基本人飲開采深層承壓水導致數據判定為超載，主要是農村地區用水比較分散、地表水供水覆蓋范圍不夠、淺層地下水存在海咸水入侵狀況造成，但總量較少，今后可以通過延伸城鎮供水管網或者建設專項供水系統等措施，逐步替代深層承壓水開采。盤錦市油田地區少量開采深層承壓水除基本生活需求以外，還有少量開采工藝用水，今后可通過修建專用供水管網等方式逐步替代深層承壓水開采。

結合遼寧省現狀承載狀況特點，可以考慮以下幾種方案。

方案一：逐步降低地下水開采量。在3～5年內通過修建農村相對集中供水管網或延伸距離較近、技術適宜的村鎮供水管網，逐步用其它水源替代深層承壓水。對于油田地區，除確系開采油田需要以外，逐步替代深層承壓水。重點減少盤錦地區深層地下水開采量3500萬m3。其他地區，除短期內無法實施農村飲水工程集中供水的區域外，逐步禁采地下水。

方案二：加大污水處理，降低污染物入河量。持續優化產業結構調整，提升全社會重點是工業企業的污水處理水平，制定和實施更為嚴格的企業污染物排放標準，嚴格控制COD、氨氮等按照標準排放，到2025年底，重要污染物排放量減少35%。

方案三：大力推進農業和工業節水，加強城市節水。通過大力推進農業節水和高效用水，實施灌區高效節水改造工程，提升農業節水水平，新增灌溉面積一律從節水指標中滿足，且適用更高的節水標準，爭取到2025年底，農業用水維持在85億m3水平，力爭在2025年水平上降低10%。與產業結構調整與污染物限排相結合，推進工業節水，逐步淘汰節水水平較低的工礦企業，加大循環利用力度，力爭在2025年底，工業用水維持在20億m3上下，在現狀用水基礎上下降15%～18%。

1.3 管控方案設計

研究3種方案下2025年對應評價單元的承載狀況變化情況，水量以地市套為單元，水質以水資源三級區為單元。

方案一：研究2025—2035年盤錦市承載狀況趨勢變化，盤錦市總用水量在12.7億～13.1億m3之間波動，地下水用水量總體處于下降趨勢，降幅達40%。考慮盤錦市目前評為嚴重超載的原因是因為深層承壓水開采導致直接判定為嚴重超載，因此考慮近期對盤錦市重點減少深層地下水開采，爭取實現深層承壓水零開采。方案一下盤錦市水資源承載能力評價結果見表1。

表1 方案一下盤錦市水資源承載能力評價結果

從分析結果可知，盤錦市地下水開采量評價的承載狀況已轉變為不超載，但仍因為用水總量達到臨界值而評為臨界狀態，因此在深層承壓水實現0開采之后，下一步對盤錦的管控措施，即是針對用水總量進行控制。方案模擬是基于理論上對承載狀況進行模擬，據了解，盤錦市深層地下水開采量主要用于油田，是由于工藝需求必須采用深層承壓水，因此未來證實在此處深層承壓水確實無法置換的情況。

方案二：水質以水資源三級分區進行方案模擬。對目前由于水質要素判定為超載的水資源三級區進行模擬，渾江口以上、沿黃渤海東部諸河，污染物入河排放量在現有數據上減少35%。方案二下水資源三級分區水資源承載能力評價結果見表2。

從表2中可分析出考慮污染物入河限制排污量在2025年以前未進行調整，在入河量減少40%的情況下，渾江口以上從嚴重超載狀態轉變為一般超載狀態，沿黃渤海東部諸河COD超排程度從超載轉變為臨界狀態。未來考慮在現狀基礎上進一步減排，有望實現水質不超載的目標。

表2 方案二下水資源三級分區水資源承載能力評價結果

方案三：主要針對用水總量進行控制，在現狀基礎上對2025年分行業用水進行預測，方案三下的各市生態、生活用水進行模擬分析，分析結果見表3所示。

表3 方案三下各市不同行業用水模擬下的水資源承載能力綜合評價結果

通過模擬后進行評價，可以看到，若遼寧省按照方案三對各行業用水量進行管控，可以實現全省各地市用水總量要素不超載。

2 主要管控原則

首先應當注重管理理念的轉變，從單一調控水資源，到反向調節經濟社會發展模式，從無節制增加承載能力到提升能力同時提升穩定度與保障性，從單一降低需求與負荷到合理化負荷的量值與結構。

注重針對性(針對現狀的超載狀況和水資源管理中比較突出的問題)、聯動性(強調量質生流4個維度的聯動管控以及遼寧省各區域之間的聯動行為)、效能性(充分結合現有管理體系，并能有效改變超載狀況)、實踐性(措施具有較好的可操作性)。

以承載能力和承載負荷管控為2條主線，以量質生流2個維度為要素共同作用，從經濟社會側和水資源管理側進行雙向調整，從政府側和市場側兩手發力，強調統一管理與協同發展。

3 水資源承載力管控措施

3.1 堅持節水優先，保障水資源利用的高效和可持續性

遼寧地區提升水資源承載力的重要途徑是通過節水措施進行。因此必須加大節水措施的力度和科學方式，結合區域水資源特點，制定相對應的節水措施，通過對農業、工業以及生活用水方式的管理，提升區域節水潛力，加快區域節水型社會的建設規劃。

(1)農業節水

一是提升大中型灌區節水能力。二是積極推廣節水高效灌溉的方式，因地制宜科學選取節水灌溉模式，積極推廣高效節水灌溉技術，加強用水計量。三是調整種植結構，在部分地區兩季改種一季作物，同時大力發展旱作節水農業。四是在地下水嚴重超采地區退減灌溉面積減少地下水開采量，或實行輪換灌溉，甚至直接改為旱作。五是因地制宜在山丘區及干旱區進行雨水暗蓄工程、土壤增墑、生物節水、保護性耕作等措施。

(2)工業節水

一是按照以水定產要求，促進產業結構調整和合理布，缺水地區禁止引進高耗水、高污染項目，新建項目強制采用先進節水技術。二是強化工業用水定額管理，加大現有企業的節水力度。加強技術改造和技術升級，將耗水量大、工藝性能地的設備逐步進行淘汰。三是對生態潔能工藝進行持續推進，發展生態綠色經濟。鼓勵企業開展污水深度處理，促進廢污水處理循環再利用，提高工業用水重復利用率。四是加大沿海地區工業項目海水直接利用和淡化利用力度，支持海水利用。五是加強企業用水計量與考核。建立完善的計量體系，支持重點工業企業節水工藝更新改造，強化用水考核。

(3)服務業與生活節水

一是提升城市供水管網的輸水能力，降低水量損失。二是推行節水型用水器具的強制性標準，統一節水器具技術標準和建立市場準入制度。三是提升城市中水回用的污水處理能力，加大中水對城市綠地以及公共設施的節水力度。四是增加城市雨水回蓄能力和設施，強化雨水資源化利用的程度，增加城市河湖和公共綠地灌溉雨水使用量。五是加強對高爾夫、洗浴、洗車等高用水服務行業的節水管理，限制高耗水服務業過快發展。

3.2 加強河渠聯通、多源聯動配置

將現有供水網絡通過河渠連通工程進行有效連通，加強區域水量調蓄能力，通過水量供水的穩定度和容量提升來強化區域水資源承載能力，提升遼寧地區水資源承載能力的管控措施以及供水保障度。

對地下水進行水量和生態環境的雙向綜合治理，多種措施并舉方式，加大耕地休養保護方式，降低區域地下水利用率，結合河湖生態修復措施，提升兩岸區域地下水埋深，逐步恢復到生態適宜水位。

3.3 綜合治理地下水、生態雙向補償

應加快實施《遼寧省地下水資源保護條例》《遼寧省禁止提取地下水規定》，多管齊下，因地制宜實施耕地休養生息，開展地下水綜合治理，減少地下水開采量，結合河湖水生態修復建設，在重要河流兩岸及濕地周邊區域，逐步償還地下水開采量，恢復地下水位到適宜水平。

具體措施包括：一是置換地下水源。實施一批從水源到田間的引、提、蓄、灌等水利工程，重點扶持推廣噴灌、微灌等高效節水技術，在地下水超采區實施“一季休耕、一季雨養”的耕作方式，通過跨區域供水、平原小型蓄水、河湖坑塘連通及淡化海水、微咸水利用等多水源利用，逐步置換壓減地下水開采量。二是發展高效節水。選擇水源有保障、基礎條件好的地區因地制宜發展高效節水灌溉，綜合運用工藝和農藝方式對地下水灌區進行節水方式的改造和力度強化。提升城市供水管網輸水能力，提高工業和城鎮生活用水效率，減少地下水開采量。三是調整產業結構。調整現有兩季種植井灌區中的部分灌溉面積為耐旱農作物或與當地雨熱同期生長的農作物，充分利用自然降水，減少農業利用地下水量。調整工業結構，加快退出高耗水企業。四是壓減灌溉面積。在采取水源置換、高效節水、產業結構調整等措施后仍無法解決超采的地區，壓減部分灌溉面積，發展旱作雨養農業，或實施休耕。五是回灌涵養保護。建設回灌補源工程，利用河道、蓄滯洪區攔蓄的洪水、澇水以及跨區域供水等相機回補地下水，增加地下水戰略儲備，加強地下水功能區和山區重要泉域保護。

逐步對遼寧經濟發展及生態保護區進行生態修復和補償措施。重點對遼渾太及大凌河等典型河流進行生態綜合治理以及補償工作，建立流域內從上到下一體化的生態綜合治理和補償體系以及機制。對補償范圍、覆蓋區域以及生態功能進行綜合確定，對生態補償進行區域雙向推動，引導鼓勵上游加大對流域以及涵養水源的生態保護力度；強化水質水量監測，健全評價與考核制度，研究探索實行雙向補償政策，促進流域上下游不同區域協調發展。對實施高效用節水灌溉和退減灌溉面積給予政策補償。完善跨地市應急備用水源長效合作機制；推進區域水污染防治及水環境保護聯動機制建設。

3.4 推動水權的市場化改革和水權流轉的力度

水權市場的核心在于其價格，水資源對于經濟社會發展影響程度加大，通過價格可以對社會經濟發展模型進行調整和優化，從而提升區域水資源承載程度和能力。價格改革應當基于現有市場供求關系、資源稀缺程度以及現有水資源配置格局，并應當能夠充分體現管理需求，進一步促進水資源可持續利用，并能形成良性的運行機制。從措施上來說，應當對區域水資源供水價格以及征費標準進行合理化制定，采用超定額累進制度實現城市居民供水的階梯化水價，加大農業用水價格的綜合改革力度。此外，通過水權市場對水、排污等資源進行合理化交易，實現資源和合理優化配置和流轉，調整和優化區域水資源開發利用的結構，從而可降低區域水資源承載負荷和提升水資源承載能力。

4 結論

(1)遼寧省地下水承載能力較低，建議實施一批從水源到田間的引、提、蓄、灌等水利工程，重點扶持推廣噴灌、微灌等高效節水技術，在地下水超采區實施“一季休耕、一季雨養”的耕作方式，通過跨區域供水、平原小型蓄水、河湖坑塘連通及淡化海水、微咸水利用等多水源利用，逐步置換壓減地下水開采量。

(2)對于水流的研究，國內正在開展水流產權確權與整個生態空間確權劃界工作。但如何將4個維度與水資源承載管控措施進行有機結合，以及如何將水流管控措施作用于社會經濟各層面是今后需要深入研究的基礎課題。