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南水北调节水规划要点
2008-03-27

  遵照江泽民总书记“在搞好节水和水污染防治的同时,加紧南水北调的前期工作,尽早开工建设”指示精神,贯彻落实朱镕基总理关于南水北调工程“先节水后调水”的原则,为南水北调工程总体规划提供支撑,特制定本规划。本规划报告是《南水北调工程总体规划》的附件之一。

  本规划以我国严重缺水地区黄河、淮河、海河三个流域片为规划范围,以南水北调东、中线工程受水区为规划重点,对现状水平年、2010年和2030年的农业灌溉、工业(包括农村工业)及城镇生活需水量、缺水量及节水量进行了分析,制定了规划区的节水规划目标与方案,并提出了相应的投资需求及保障措施。

  本规划工作于2001年3月开始,在水利部的领导下及有关部委的指导下,做了认真细致的分析计算工作,广泛听取和征求专家意见,并与其他规划成果进行了协调。提出了《农业节水研究》《工业节水研究》和《城镇生活节水研究》3个专题研究报告,本报告是在3个专题研究报告的基础上进行汇总编写的。

  本规划由水利部南水北调规划设计管理局主持,全国节约用水办公室负责,中国水利水电科学研究院主要承担,并与水利部南京水文水资源研究所、中国灌溉排水发展中心、黄淮海流域机构及有关省、自治区、直辖市相关部门协作共同完成。

  一、节水的必要性和紧迫性

  黄淮海流域在我国经济社会发展中占有重要战略地位,以首都北京和特大城市天津形成了我国政治、经济和文化中心。在占全国1/7的国土面积和2/5的耕地面积上,生产了2/5的粮食、1/3的国民生产总值,抚育着全国1/3的人口,是我国重要的农业和工业基地。但是,水资源量却严重不足,总量仅占全国水资源总量的7.2%。

  随着人口的增长,黄淮海流域人均水资源占有量将会继续下降,预计2010年仅为450立方米,2030年下降到400立方米以下,未来该区域水资源的供需失衡状况将更加严峻。国际上一般认为,当人均水资源量小于500立方米时,将面临严重缺水,500~1000立方米时,出现持续缺水。黄淮海流域为严重资源性缺水地区,必须强化节水,在节水中求发展,以节水促发展。

  根据有关报告预测,黄淮海流域2010年总人口将达到4.7亿~4.9亿人,2030年将超过5.3亿;2010年和2030年城镇化水平分别为34%和46%,新增城镇人口0.55亿和1.4亿。人口的增长和人口大量向城镇迁移以及城市化建设的发展,将较大幅度提高城市工业及生活用水量,从而使黄淮海地区未来水资源面临重大挑战。

  黄淮海流域经济社会的持续、稳定发展,尤其是京津现代化城市建设对全国总体发展目标的实现,具有重大意义。据测算,黄淮海流域2010年前国民经济发展速度将超过7%,2011~2030年可望达到5%~6%。2010年全区人均GDP将超过1400美元(现状1997年约为700美元),2030年则达到3400~4500美元。经济的高速发展,势必对水资源的有效供给提出更多、更高的要求,这将加剧日益紧张的水资源供需矛盾,也对该区域水资源的高效利用和节水工作提出了新的挑战。

  黄淮海流域是我国重要的粮食生产基地。在过去20年间,我国粮食产量从3500亿kg增加到5000亿kg,基本上维持了供需的平衡。其中,约85%~90%新增粮食产量源自于北方地区,而约30%~35%来自黄淮海平原。为了满足我国未来16亿人口的粮食需求,黄淮海流域将需要新增粮食400亿kg以上。这要求在抓好优质专用小麦基地和优质玉米基地建设、优化粮食品质结构的基础上,适度增加灌溉面积,提高灌溉用水的保证率。鉴于黄淮海流域的水资源短缺,农业必须走内涵式发展的道路,粮食安全在很大程度上依赖于节水灌溉的发展。

  根据中国工程院《中国可持续发展水资源利用战略》报告及有关报告分析,预计黄淮海流域2010年需水量将达到1700亿立方米左右,比现状新增220亿立方米以上,2030年需水量将超过1850亿立方米。如果不考虑南水北调工程供水,在充分挖潜当地水资源、扩大再生性水资源(处理后的废污水、海水等)利用、控制超采地下水等条件下,预计2010年和2030年黄淮海流域经济社会发展供需水缺口将达到170亿~220亿立方米和265亿~400亿立方米,缺水形势十分严峻。在“节水治污优先、多渠道开源”的水资源利用战略方针下,应尽快实施南水北调工程。

  20世纪80年代以来,由于经济结构和生产力布局与水的比例关系严重失衡,加剧了水资源供需矛盾,造成了城市、农业灌溉和生态环境之间的用水矛盾,水资源处于不可持续利用状态。据初步估算,黄淮海流域地下水累计超采量超过900亿立方米,近年来每年超采量约为70亿立方米,其中海河流域超过50亿立方米,形成了天津、宁柏隆、冀枣衡武、沧州等10余处大面积地下水漏斗。超采区主要分布在海河南系平原区、河南濮清南地区、山西忻州和大同盆地、山东莘县夏津等地,淮河流域的山东半岛、黄河流域的汾渭河流域等局部地区也存在地下水超采现象。地下水的超采引发了严重的地质环境问题。采取节水措施可以有效抑制用水量的增长,减少对地下水的掠夺性开采。

  由于海河与淮河水资源的相对不足,引黄灌区存在着超量引用黄河水的现象,而黄河流域内的引黄灌区,用水需求增长很快,且用水指标偏大。因而,通过强化节水,特别是农业节水,可以有效减少引黄水量,缓解黄河断流现象的加剧。局部地区,特别是海河流域,存在着直接引用城市和工业废污水进行灌溉现象。通过节水,压低需求,可以减少劣质水的使用,提高农产品质量。

  综上所述,水资源的严重短缺,不利于黄淮海流域的粮食生产和工业化进程,不利于该区域城市化建设,造成黄淮海流域脆弱的生态环境持续恶化。因此,发展经济与提高用水效率、减少用水浪费必须同步进行,大力推行节约用水、提高全民节水意识、建设节水型社会,是黄淮海流域特别是南水北调工程受水区必须实施的战略性措施,是为保障经济社会可持续发展的一项长期而艰巨的历史任务。

  二、指导思想与基本原则

  党的十五届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议》中提出了“加紧南水北调工程前期工作,尽早开工建设”的重大决策。2001年3月江泽民总书记在人口资源环境工作座谈会上讲话时指出:“对北方地区的缺水矛盾,要采取多种方式加以缓解,其中南水北调是具有战略意义的措施。这一点经过多年的调研论证,大家的认识已基本统一。要在搞好节水和水污染防治的同时,加紧南水北调的前期工作,尽早开工建设”。2000年9月朱镕基总理在国务院召开的南水北调工程座谈会上指示要“先节水后调水”。因此,在人口、资源、环境和经济的协调发展中,坚持走内涵式发展道路,才能实现水资源的可持续利用。

  节水是水资源可持续利用的重要组成部分,是缓解水资源短缺的根本途径,其核心是提高用水效率、减少用水浪费。黄淮海流域为资源性缺水地区,其节水规划工作应突出资源性节水,以减少水资源量的消耗为重点,同时应强调节水对减少污水排放量的作用,从而有效保护水环境。节水规划要密切结合区域经济和社会发展的需要和水供需计划的安排,贯彻“资源开发和节约并举,把节约放在首位”的战略方针;以水资源合理配置高效利用为核心,协调开源与节流、经济用水与生态环境用水等关系,实现水资源供需总体平衡。以水资源的可持续利用保障供水安全、粮食安全,保障经济的稳步发展和社会的安定。

  节水规划应以如下基本原则为指导:

  坚持水资源可持续利用的原则  开源与节流并重、节流治污优先、科学开源、优化配置、高效利用、统筹规划,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。

  坚持因地制宜、突出重点、分步实施的原则  节水规划应具有全局性、阶段性、科学性、可行性与指导性,要因地制宜、突出重点、明确目标、统一协调,分步实施、注重实效。

  坚持政府宏观调控与市场经济机制相结合的原则  节水规划应提高各级政府对水资源配置的宏观调控能力,协调开源与节流,生产用水与生态用水,水与经济、社会、环境的关系,实行行业用水定额管理,综合运用经济杠杆,提高用水效率和效益。

  坚持各项措施有机结合的原则  节水规划提出的节水措施应是包括工程措施、技术措施、管理措施等的综合配套措施,充分挖掘各项措施的节水潜力和节水综合效益。

  三、规划分区与水平年

  规划范围包括黄河、淮河、海河3个流域片(以下简称黄淮海流域),其中以南水北调东、中线工程受水区范围(以下简称受水区)为规划重点。黄淮海流域分区基本上采用《中国水资源利用》分区,即海河及滦河流域为海河片,淮河流域及山东半岛为淮河片,黄河流域及鄂尔多斯内流区为黄河片。黄淮海流域规划分区共3个一级流域片、18个二级流域。

  受水区内的分区,农业节水规划以流域分区划分,包括海河片、淮河片二级区或三级区中的部分范围。工业及城镇生活节水规划则以行政分区划分,包括北京市、天津市和河北、河南、山东和江苏4省的38个地级市。

  规划水平年划分为:现状水平年(采用1997~2000年的基础数据),近期2010年,远期2030年。以近期规划水平年为重点,对远期规划水平年提出展望。

  四、规划依据与目标

  规划依据:国家已经颁布实施的有关法律法规和管理政策,以及有关的发展规划、工作要点等文件。

  规划总体目标:建立安全可靠的水资源供给与节水型经济社会发展保障体系,通过节水、治污和跨流域调水基本实现区域水资源供需平衡。2010年初步建立节水型国民经济与社会发展体系,2030年建立节水型国民经济与社会发展体系。

  大力发展节水灌溉,有效利用处理达标后的城市废污水,在力争实现农业灌溉用水总量不增加的前提下,适度发展灌溉面积,提高灌溉供水保证率。在南水北调工程实施后,严格控制地下水超采,逐步实现地下水的采补平衡。未来工业用水增长要以节水为前提,生活用水增长控制在与经济发展水平和生活条件相适应的用水标准内。通过强化管理,建设和推广节水设施,加强节水宣传教育和公众参与意识,使工业及生活总用水增长率逐步降低。在节水的同时,加大污水处理力度,做到清污分流,对城市污水处理后进行有效利用。在南水北调工程实施后,应逐步协调好城市用水与农业灌溉及生态环境用水的关系。

  受水区内节水目标应高于同期的黄淮海流域平均水平,2010年部分地区率先建立节水型农业、节水型工业和节水型社会发展体系。到2020年左右,全面实现具有严格的用水标准、先进的节水设施、健全的节水法律法规和强烈的民众节水意识的全社会节水用水体系,2030年实现节水型社会。

  在上述总体目标下,以农业节水灌溉面积、节水灌溉面积占有效灌溉面积的比例(简称节灌面积比例,下同)、灌溉水利用系数、水分生产率、工业用水重复利用率、工业用水定额及生活用水定额等指标作为2010年节水发展目标,并对2030年节水发展进行展望。

  (一)近期(2001~2010年)

  1.黄淮海流域

  在现状887万hm2节水灌溉面积的基础上,实施高标准综合节水措施配套面积达到1467万hm2,节灌面积比例由现状39%提高到63%,灌溉水利用系数提高到0.5~0.7,主要粮食作物农田水分生产率提高到1.5kg/立方米以上。工业用水重复率由现状的69%提高到76%,城市工业万元产值取水量由现状的61立方米/万元下降到28立方米/万元。生活人均日用水量控制在193L以内。

  2.受水区

  在现状447万hm2节水灌溉面积的基础上,实施高标准综合节水措施配套面积达到733万hm2,节灌面积比例由现状的38%提高到63%,灌溉水利用系数提高到0.55~0.72,主要粮食作物农田水分生产率要高于黄淮海流域平均值。工业用水重复率由现状的78%提高到82%,城市工业万元产值取水量由现状的52立方米/万元下降到23立方米/万元。计划用水和自备水管理率达到95%,城市供水一级管网漏失率下降3个百分点,二、三级管网漏失率下降2个百分点。生活人均日用水量控制在240L以内,卫生节水器具普及率达到70%。在此期间内,对浪费水严重的用水器具(包括民用住宅)基本改造完毕,城市公共设施全部采用节水器具,空调冷却用水的循环率达到96%。

  (二)远期(2011~2030年)

  1.黄淮海流域

  继续发展节水灌溉,实施高标准综合节水措施配套面积达到2167万hm2,节灌面积比例达到91%,灌溉水利用系数在2010年基础上再提高2~4个百分点,主要粮食作物农田水分生产率提高到2.0kg/立方米左右。工业用水重复率提高到77%,城市工业万元产值取水量下降到9立方米/万元。生活用水定额控制在人均200L/d。

  2.受水区

  在2010年的基础上继续发展节水灌溉,实施高标准综合节水措施配套面积达到1113万hm2,节灌面积比例达到91%,灌溉水利用系数在2010年基础上再提高3~5个百分点,主要粮食作物农田水分生产率略高于黄淮海流域平均值。工业用水重复率提高到83%,城市工业万元产值取水量下降到8立方米/万元,计划用水和自备水管理率达到100%,卫生节水器具普及率达到85%。生活用水定额控制在人均285L/d以内。

  五、规划主要结论

  (一)缺水形势严峻,节水势在必行

  黄淮海流域呈整体性区域缺水状态。《北方地区水资源开发利用现状评价》成果表明,目前黄淮海流域缺水量为124亿立方米(平水年)~183亿立方米(中等干旱年)。其中海河缺水量为84亿~99亿立方米,淮河为28亿~55亿立方米,黄河为12亿~29亿立方米。据测算,在黄淮海流域土地总面积中,约有62.7万平方公里面积缺水率超过10%,其中19.4万平方公里面积缺水率超过20%,分别占总面积的43.4%和13.4%。人均年缺水量超过50立方米的人口超过1.3亿,占总人口的30.7%,其中人均缺水量超过100立方米的人口超过3200万,占总人口的7.6%。海河缺水最为严重,缺水面积和人口分别占全流域近70%和73%。重点城市在特殊干旱年份或连续干旱年份,缺水率均超过30%,有的高达50%,已大大超过供水安全的警戒线。

  对受水区,近20年来,城市用水主要靠占用农业用水、超采地下水和牺牲生态环境用水得到发展。随着城市化建设步伐加快,城市供水的任务越来越艰巨,供需矛盾日益突出,在供水分配上也不得不采取“限农、压工、保生活”的方针,以应付严重枯水期城市供水不足的危机,难以顾及环境生态需水要求,同时也造成地区之间、部门之间的供水矛盾。据分析,受水区城市现状年超采地下水量30亿立方米以上。尽管大部分城市供水系统较为完善,供水能力一般大于城市用水量,但由于水资源短缺,实际城市供水保证程度并不高,一遇干旱年或连续干旱年,城市供水不足表现明显,缺乏有效的供水安全保障。

  由于水资源短缺和城市用水的占用,农业灌溉用水保证率较低,在超采地下水量约36亿立方米和利用未处理污水量约13亿立方米的条件下,现状正常年份(50%保证率)仍缺水90亿立方米左右。

  黄淮海流域特别是南水北调东、中线受水区是首都北京及天津市所在地,作为我国政治、经济、文化的中心地区,其缺水严峻形势使得该区域供水保证程度低下、经济社会发展潜力下降,以及由于缺水造成河流枯竭、地下水超采、海水入侵,生态环境不断恶化。自20世纪80年代以来形成的缺水态势,已经成为节水工作的动力。大力开展节水是规划区内水资源不利条件的必然选择,是黄淮海流域实施可持续发展战略的需要。通过节水可以提供一定量的资源保证和部分满足经济发展的需求,有利于缓解生产与生态用水、城市与农村用水的矛盾,有利于促进社会稳定和经济的发展。

  (二)节水成绩显著,尚有一定潜力

  黄淮海流域1997年万美元GDP用水量为5012立方米,虽然低于全国平均的5644立方米水平,但与世界先进水平相比,高出12倍,处于较为落后的节水水平。我国农业用水比重较大,而农业用水的产出率较低,从而导致我国及黄淮海流域用水效率总体上偏低。黄淮海流域万元工业增加值用水量为304立方米,低于全国平均的337立方米,但却是发达国家的5.7倍,说明我国及黄淮海流域工业用水水平与用水效率也明显偏低,工业用水尚有一定的节水潜力。

  从国内区域比较看,黄淮海流域用水定额和人均用水量均低于全国平均水平,其中工业定额为全国平均值的62%,灌溉定额为71%,人均用水量为78%。而单方用水GDP产出率高于全国平均值20%。

  自20世纪80年代以来,我国及黄淮海流域工业和灌溉定额均有较大幅度的下降,这表明用水结构调整及节水措施的加强取得了显著成效。1980~1997年间,黄淮海流域工业万元产值综合取用水量年均递减10%,1997年工业定额仅为1980年的16.7%;实际灌溉定额亩均下降87立方米,下降幅度达19.5%。人均年用水量1997年比1980年下降了30立方米,而全国基本维持在450立方米左右的水平。

  黄淮海流域用水结构调整以及节水措施成效显著,节水水平要高于全国平均水平。正是通过加强节水、发展节水型产业结构,使水资源明显不足的黄淮海流域,支撑了其改革开放以来经济社会持续、高速发展。尽管黄淮海流域仍存在水资源浪费现象,水的利用效率和国际先进水平有较大差距,但黄淮海流域节水所取得的成效已经对经济社会发展作出了贡献。

  在缺水的驱动下,节水工作取得了显著的成绩,使黄淮海流域特别是南水北调东、中线受水区的用水节水状况处于全国先进水平,但用水效率仍然偏低,局部地区还存在用水浪费现象,其存在的主要问题包括:水资源管理体制不健全,节水政策法规不完善;水价偏低,不利于促进节水;节水资金投入不足,节水设施建设标准低,节水设备性能和质量合格率低;节水区域发展不平衡,缺乏节水标准和有效的调控手段;产业布局不合理,高耗水比重大,节水难度大等。

  因此,针对上述问题,必须要大力实施各项节水措施,进一步挖掘节水潜力。根据规划研究分析,黄淮海流域2010年可节水约120亿立方米,其中农业、工业及城镇生活节水量分别约为59亿立方米、51亿立方米和10亿立方米,到2030年可再节水约68亿立方米,其中农业、工业及城镇生活节水量分别约为45亿立方米、16亿立方米和7亿立方米。

  2010年南水北调东、中线受水区可节水约39亿立方米,其中农业、工业及城镇生活节水量分别约为19亿立方米、14亿立方米和6亿立方米,可缓解20%左右的缺水量。在此基础上,到2030年可再节水约37亿立方米,其中农业、工业及城镇生活节水量分别约为25亿立方米、7亿立方米和5亿立方米,可缓解30%左右的缺水量。

  (三)节水需要投资与政策保障

  为实现规划节水量,需要较大的资金投入,且随着节水的深入开展,节水难度和节水的边际投资也日益增大。据测算,受水区2001~2010年需投资418亿元,2011~2030年为472亿元,累计投资约890亿元,其中农业、工业及生活节水累计投资分别为604亿元、239亿元和47亿元。黄淮海流域2001~2010年需投资1037亿元,2011~2030年需投资907亿元,累计投资约1944亿元,其中农业、工业及生活节水累计投资分别为1141亿元、746亿元和57亿元。

  国家应在充分调动全社会节水积极性的基础上,进一步加大节水投资力度,推进实施节水规划提出的各项政策保障措施,使节水规划的各项指标得以顺利实现。建议的各项保障措施为如下十个方面:

  ①做好节水规划,保障节水工作健康有序地进行。

  ②强化节水机构,加强各级政府宏观调控和指导。

  ③制定节水政策,提高用水节水管理水平。

  ④增加投入,建立稳定的投入保障机制。

  ⑤改革水价,建立有利于节水的水价体系。

  ⑥加强节水法制建设,改革水务管理体制。

  ⑦制定合理用水标准,加强节水监督管理。

  ⑧建立节水示范基地,实施节水重点建设。

  ⑨依靠节水科技创新,推进节水事业发展。

  ⑩加强节水宣传教育,促进国际交流与合作。

  (四)单靠节水不能根本解决缺水问题

  根据分析,受水区内现状地下水超采量约69亿立方米,未处理污水利用量13亿立方米,部分地区农业灌溉得不到满足,现状缺水约120亿立方米。据预测,在采取本规划的节水措施后,2010年工业和城镇生活需水量将比现状用水量增加54亿立方米,2030年将增加115亿立方米,而农业灌溉用水量基本不减少。在充分挖潜当地水资源情况下,2010年受水区缺水量将达到170亿立方米左右,2030年将达到210亿立方米左右。通过节水,虽然能够减少一定的资源消耗量和污水处理量,仍很难缓解受水区用水的紧张状况。要从根本上解决受水区严重缺水局面,只有依靠跨流域调水——南水北调工程才能实现。