河北省水資源開發利用存在的問題及建議

張子元 張博雄 周普松

(河北省水土保持工作總站,河北 石家莊 050011)

河北省屬于嚴重的資源型缺水地區，人均水資源量不足全國人均的1/8，水資源供需矛盾極為突出[1]。過去10年是河北省水資源開發利用變化最劇烈的時期，一方面南水北調工程東、中線相繼通水，供給側區域水資源可利用量發生變化；另一方面華北地區地下水超采綜合治理行動方案全面啟動，需水側通過調整農業種植面積和結構、淘汰高耗水產業、提升各行業用水效率，減少了區域用水需求[2-3]。針對河北省水資源開發利用供需側變化的新情況，有必要系統梳理過去10年在水資源條件、水資源開發利用以及水資源供需結構等方面的演變規律，分析水資源開發利用中存在的問題，并給出合理可行的措施建議。

1 研究區概況及水資源情勢

1.1 研究區概況

河北省東臨渤海，西靠太行山與山西省為鄰，南及東南與河南、山東省相連，北與內蒙古自治區接壤，東北與遼寧省相鄰，中嵌北京、天津兩市。由于地理氣候特點，天然降水時空分布極為不均。全年降水量的80%集中在汛期，地區分布由太行山、燕山迎風坡多雨區分別向西北和東南兩側減少。20世紀80年代以后，受氣候變化和人類活動影響，本地水資源量及入境水資源量急劇衰減，區域水資源緊缺情勢極為嚴峻[4]。

1.2 水資源情勢

根據全國第三次水資源調查評價，河北省多年平均水資源量為176.3億m3，按第七次全國人口普查數據計算，人均水資源量僅為237m3，不足全國人均水平2003m3的12%，屬于極度缺水地區。河北省作為全國十三個糧食主產區之一，以占全國0.62%的水資源、4.70%的耕地面積，貢獻了5.67%的糧食，在維持糧食高產的同時，因水資源的過度開發利用也造成了地下水超采、河湖干涸等嚴重的生態問題。破解水資源供需矛盾，保障經濟社會與生態環境的用水協調，是貫徹新發展理念，實現新時期高質量發展的必要條件。

2 水資源開發利用情況及供需分析

2010—2021年河北省水資源量及供用水結構變化見圖1。

從水資源量上看，見圖1(a)，2010—2021年河北省多年平均地表水資源量和地下水資源量分別為84億m3和131億m3，僅2021年為罕見豐水年份，降水量達790mm，比多年平均值多269.5mm，其余年份地表水、地下水資源量均呈現減少趨勢,下降速率分別為1.37億m3/a和1.34億m3/a。2010—2020年河北省多年平均降雨量較2000—2009年增加了57mm，水資源總量增加25億m3(扣除2021年)，其中地表水、地下水資源量分別增加了21億m3和8億m3，對緩解水資源不足起到一定作用，但較多年平均水資源量仍然偏少，水資源總量較多年平均水平少48億m3。

從供水量上看，見圖1(b)，2010—2021年河北省多年平均供水量為188億m3，其中本地地表水、地下水供給量為182億m3，多年平均本地水資源量為157億m3，水資源開發利用率為116%。在時段內，河北省供水量呈現穩定遞減趨勢，從2010年的194億m3減少到2021年的182億m3，年均減少約1億m3。供水量逐年下降說明河北省在水資源消耗總量和強度雙控過程中，各項節水措施逐步發揮效果，節水型社會建設成效顯著，有效應對了區域水資源供給矛盾。

從供水結構上看，見圖1(c)，2010—2021年河北省地表水源供給量增加，從2010年的36億m3增加到2021年的96億m3，年均增長約5.0億m3，地下水源供給量減少，從2010年的156億m3減少到2021年的74億m3，年均減少約6.8億m3；同時再生水及海水淡化水等非常規水源供給量由2億m3增加到12億m3，年均增長約0.8億m3。供給水源的變化一方面說明河北省水源替代工作穩步推進，尤其是2014年地下水超采綜合治理項目實施后，地表水源逐步替代地下水源供給，減輕了地下水開采壓力；另一方面再生水、海水淡化水等非常規水源供給持續發力，供給水量不斷增加，供水結構不斷優化[5]。

從用水結構上看，見圖1(d)，不同行業用水量也在發生變化，2021年與2010年相比，農業用水量由147億m3減至97億m3，工業用水量由23億m3減至18億m3，生活用水量由21億m3增至28億m3，生態環境用水量由3億m3增至39億m3。農業和工業用水量持續減少，尤其是農業用水量壓減50億m3，減少了1/3，說明河北省通過采取控制種植面積、調整種植結構、提高灌溉水利用率等措施后，節水效果明顯，說明以上措施是實現地下水采補平衡目標的關鍵路徑。生活和生態環境用水量不斷增加，人居生活品質和自然生態環境均明顯提升，河北省歷史上擠占生態用水情況嚴重，近幾年通過生態補水，有效地修復了水生態環境、補充了地下水，滹沱河、大清河627km河道實現全線貫通。

圖1 2010—2021年河北省水資源量及供用水結構變化

綜合以上分析，盡管近10年來河北省供水結構不斷優化，用水結構不斷調整，地下水超采趨勢得到遏制，河湖生態環境開始復蘇，但河北省資源型缺水的整體態勢未發生根本改變，供需水矛盾依然存在，未來仍需結合社會經濟發展需求及水資源的分布情況制定科學合理的分配和利用策略，實現水資源的最優利用。

3 水資源開發利用存在問題

3.1 水資源供給緊平衡的態勢仍將長期持續

河北省屬于典型的資源型缺水地區，人口、經濟發展與水資源的矛盾由來已久，各行業用水需求競爭激烈，長期供給緊平衡態勢短期內難以扭轉[6]。南水北調工程東、中線通水后，河北省人均水資源量仍僅為277m3/人，為全國平均水平的1/7，仍處在聯合國公認的500m3/人的嚴重缺水線以下。2020年全國31個省(區、市)用水效率對比見圖2。一方面河北省整體的用水效率在全國處于較為先進的水平，2020年河北省人均用水量為245m3，優于412m3的全國平均水平，在全國31個省(區、市)中排名第9；萬元國內生產總值用水量為50.5m3，在全國排名第13，領先57.2m3的全國平均水平；農業灌溉水有效利用系數為0.676，在全國排名第4，領先全國平均水平0.565。用水效率領先來源于河北省全力調整農業灌溉面積、壓縮高耗水產業用水需求、建設節水型社會等措施，但未來若沒有創新的技術突破，現有各項節水措施的邊際效應將呈遞減趨勢，節水潛力面臨“天花板”的問題。另一方面，未來隨著城市化發展、雄安新區的人口聚集效應、居民生活水平提高、生態環境的改善等因素，預計河北省的生活用水量和生態環境用水量還會持續增長，對供水側的壓力也將增大[7]。因此，在現有外調水規模條件下，未來河北省水資源供給緊平衡的態勢仍將持續一段時間。

圖2 2020年全國31個省(區、市)用水效率對比

3.2 糧食生產與水資源稟賦不匹配

河北省既是全國的糧食主產區之一，承擔糧食生產任務，同時又是地下水嚴重超采區，水資源極度緊缺，糧食生產與水資源稟賦不匹配是當前面臨的突出矛盾[8]。作為糧食大省，雖然近年來大力實施大中型灌區現代化改造，農田灌溉水有效利用系數達到0.676，保持全國領先水平，但是耗水量高的小麥主要分布在冀中南地下水超采區，傳統的種植結構和灌溉方式與水資源承載能力嚴重不匹配[9]。河北省糧食生產與灌溉水量變化規律見圖3。由圖3(a)可知，河北省灌溉水量由2010年的135億m3減少到2020年的97億m3，在總用水量中的占比由70%下降到53%；糧食播種面積在2016年以前呈增長趨勢，2016年以后為治理地下水超采問題，糧食播種面積不斷下降，但糧食總產量不斷增加，從2010年的3121萬t，增長到2020年的3796萬t。截至2021年，全省無地表水可利用的純井灌區有效灌溉面積為4363萬畝，占全省有效灌溉面積的65%，其中位于超采區的有效灌溉面積為3582萬畝，灌溉用水量為35億m3，占總灌溉水量的36%，超采區糧食生產與地下水超采之間的矛盾仍是當前重點需要解決的問題。

圖3 河北省糧食生產與灌溉水量變化規律

3.3 生態環境需水保障問題依舊突出

河北省生態環境用水歷史欠賬較多，雖然通過地下水超采綜合治理、河湖生態補水等措施取得了顯著效果，但地下水位回升、河湖生態復蘇的目標尚未實現，未來水資源供給需求仍有較大的缺口[10]。2018年以來，在保障城鄉生活和農業灌溉用水的同時，河北省統籌外調水和本地水146億m3，向74條河道和白洋淀、衡水湖等重點河湖持續實施生態補水，一些多年干涸的河道實現復流[11]。但值得注意的是，除白洋淀、衡水湖等大型湖泊實施生態補水外，眾多小型湖泊仍存在全年或季節性萎縮干涸問題。近些年地下水位回升，截至2021年底，超采區深、淺層地下水位同比回升5.12m和1.87m，但全省淺層地下水平均埋深超過15.00m，距離5.00～6.00m的健康地下水位標準仍有相當大的差距。

4 水資源開發利用建議

a.堅持節水優先，持續加強節水型社會建設。堅持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產方針，根據水資源承載能力，嚴控水資源開發利用強度，合理確定開發布局規模。提高農業用水效率，在保障糧食安全的前提下，適度壓減高耗水作物，特別在冀中南地區增加旱作雨養作物種植，在超采區擴大苜蓿、高粱、谷子、花生等優質高耐旱作物種植比例，加強高標準農田建設，推廣管灌、微噴灌、淺埋滴灌等節水技術。通過優化產業結構和工業布局，推進工業節水，逐步依法依規淘汰低水效、高污染落后產能，推廣重復利用、高效冷卻等通用節水技術和生產工藝。推廣節水型城市建設，改造城市老舊供水管網，普及節水器具。

b.統籌水源調度，提高外調水利用效率。引足用好外調水、充分發揮引江引黃工程效益，優化區域和供水時段結構，進一步擴大調水量，加大冀中南地區農業和生態用水量。提高南水北調受水區城鄉生活用水、工業用水水源置換，完善地表水廠和供水管網體系。持續開展河湖生態補水，多水源聯合調度，建立區域生態水網，利用無人機、衛星、遙感、智能視頻監控和日常巡查管護，對河湖進行全方位監控。

c.積極拓展水源，提升非常規水利用規模。大力攔蓄雨洪水，通過空地一體化人工影響天氣作業，在冀中南地區人工增雨。科學規劃城市內排水防澇、雨水存蓄等設施，建設海綿城市，促進雨水資源化利用。充分利用大中型水庫洪水調度和供水調度，動態調整汛限水位，增加調蓄庫容。加強再生水開發利用，新建、改建、擴建污水處理設施，提升再生水水質，擴大生態景觀、城市綠化、城市環衛、工業生產、居民生活等領域再生水利用比例。

d.嚴格監督考核，優化激勵和懲罰機制。加強最嚴格的水資源管理和績效考核管理制度。在“三條紅線”的考核目標下，進一步完善水資源管理體制，建設“天地一體化”監測系統，通過高分影像、遙感技術和地面水土監測技術，不斷提升水行政部門的執法效能。優化績效考核機制，將水資源的利用及保護情況與政府年度考核掛鉤，充分發揮考核“指揮棒”作用，進一步提高各地區對水資源的重視和優化配置，確保水資源可持續發展。

5 結 語

河北省水資源短缺問題由來已久，尤其是長期超采地下水引發了一系列生態環境和地質災害，為實現綠色生態和經濟社會的協調發展，河北省在水資源供需兩側持續發力，供水結構不斷優化、用水結構持續調整，用水效率在全國處于領先位置，但受限于區域內水資源條件不足，即使有外調水輸入，水資源供需仍將長期處于緊平衡狀態。為破解水資源開發利用中存在的突出矛盾，實現水資源可持續利用，必須嚴格水資源管理，加大節水社會建設，做好地下水超采綜合治理工作，實行地下水壓采和考核制度，利用水利工程設施加大引調水和水庫蓄水，同時利用好非常規水、調整產業結構等措施以緩解水量饑荒，使生態環境和社會經濟實現可持續和諧發展。