肖昌虎，李 波，廖小永，張 娜，王 磊，黃會勇

（1.長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司，430010，武漢；2.長江水利委員會規(guī)劃計劃局，430010，武漢）

一、提升中線一期工程水源保障能力，保障受水區(qū)供水安全

1.提升中線一期工程水源保障能力

在南水北調(diào)中線工程規(guī)劃設(shè)計階段，考慮丹江口水庫來水年際變化較大，中線北調(diào)水量供水不均、總干渠單線輸水存在一定風(fēng)險，因此將中線一期工程定位為受水區(qū)的補充水源。通水以來，受水區(qū)各地市在實際調(diào)度運用過程中，將水質(zhì)優(yōu)良的北調(diào)水主要用于主城區(qū)或中心城區(qū)供水，中線北調(diào)水在受水區(qū)城市自來水廠的供水比例逐年增加，甚至部分城市主城區(qū)全部使用中線北調(diào)水。據(jù)統(tǒng)計，2019年年底，中線北調(diào)水占沿線城市中心城區(qū)自來水供水量的比例：北京為73%，天津為86%，河南、鄭州為80%，鶴壁、許昌、漯河、平頂山為100%，河北石家莊、邯鄲、保定、衡水約為75%。中線北調(diào)水極大改善了受水區(qū)人民的用水質(zhì)量，受到人民群眾的喜愛，尤其對華北地區(qū)長期依靠高氟水、苦咸水等地下水生活的人民群眾來說，意義重大。同時，受水區(qū)對中線北調(diào)水依賴性也逐漸加強。

但丹江口水庫來水不均，年際變化較大，中線一期工程采用1956—1998年水文系列規(guī)劃多年平均北調(diào)水量95億m3，可基本滿足受水區(qū)2010水平年的需調(diào)水要求，但最小年北調(diào)水量僅為53億m3，年調(diào)水量達到95億m3的年份僅占62%。水文系列延長為1956—2018年后，漢江枯水年增多，且出現(xiàn)了明顯的連續(xù)枯水年，當(dāng)遭遇漢江連續(xù)枯水年或特枯年份，丹江口水庫可調(diào)水量減少，將對北調(diào)水量產(chǎn)生較大影響。因此，新的水文情勢下，中線一期工程水源供水保障能力不足與受水區(qū)人民群眾對優(yōu)質(zhì)水源穩(wěn)定供給需求的矛盾逐漸顯現(xiàn)，特別在丹江口水庫遭遇連續(xù)枯水年時供水矛盾尤為突出。實施引江補漢工程，增加丹江口水庫可調(diào)水量，在充分利用中線一期總干渠輸水能力的條件下，最小年調(diào)水量從22.6億m3增加至64.7億m3，顯著提高中線工程水源供水保障能力，提升向受水區(qū)穩(wěn)定供水能力。

2.應(yīng)對受水區(qū)水資源衰減和地下水壓采等變化，保障供水安全

根據(jù)全國第三次水資源調(diào)查評價成果，海河流域的水資源情勢發(fā)生了重大變化，發(fā)生變化的主要影響因素除降雨等氣候因素外，主要是地下水開采、水利工程建設(shè)、水土保持措施等人類活動對降雨徑流關(guān)系的影響。從10年降水量統(tǒng)計均值看，海河流域降水量截至2010年呈下降趨勢，其中2001—2010年為最枯的10年。

水資源衰減導(dǎo)致水庫入庫水量減少、河道干涸以及水環(huán)境容量下降等問題。經(jīng)分析，受水區(qū)主要大中型水庫天然入庫徑流水文系列由1956—1998年延長為1956—2018年后，入庫徑流衰減1%～25%；其中海河流域西部山區(qū)大型補償調(diào)節(jié)水庫天然來水量衰減6%～19%，1999—2018年天然入庫徑流較1956—1998年衰減20%～62%。受水區(qū)地表水資源量減少，導(dǎo)致水庫、河道供水量減少，中線工程規(guī)劃設(shè)計階段提出的當(dāng)?shù)乜晒┧恳灿兴鶞p少，如原規(guī)劃潁河引提水工程向河南許昌市、禹州市供水約5 000萬m3，實際由于穎河河道基本干涸，不僅不能向許昌、禹州供水，還需通過中線工程向潁河生態(tài)補水。

20世紀70年代以來，華北地區(qū)地下水開采量快速增加，由200億m3增加至2017年的363億m3，超采量達55.1億m3，其中京津冀地區(qū)超采量34.7億m3。地下水開采用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活用水比重分別為61%、16%和23%。目前，華北地區(qū)地下水累計虧空量達1 800億m3左右，超采區(qū)面積達18萬km2，其中約40%為淺層超采區(qū)；約2/3超采區(qū)面積存在深層承壓水超采問題，形成多個地下水位降落漏斗。長期大量超采地下水，造成部分地區(qū)含水層疏干、地面沉降、海水入侵等生態(tài)與地質(zhì)環(huán)境問題，對保障區(qū)域水安全和可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴重威脅。

中線一期工程通水以來，地下水壓采初見成效。受水區(qū)各地通過限制地下水開采、直接補水、置換擠占的環(huán)境用水等措施，有效遏制了華北平原地下水水位快速下降的趨勢，平原區(qū)地下水水位得到明顯回升。截至2019年10月，北京市平原區(qū)地下水平均埋深22.81 m，與上年同期相比回升0.63 m，地下水儲量增加3.2億m3。據(jù)河北省地下水超采區(qū)地下水水位監(jiān)測情況通報顯示，2019年全省深層超采區(qū)地下水水位平均埋深與上年同比上升1.85 m，有47個縣（市、區(qū)）水位回升，衡水、保定、廊坊等地上升明顯，地處邢臺市七里河下游的狗頭泉、百泉在干涸18年后，實現(xiàn)了穩(wěn)定復(fù)涌。

《華北地區(qū)地下水超采綜合治理行動方案》（水規(guī)計〔2019〕33號）明確提出，到2035年，通過進一步采取節(jié)水措施、加大非常規(guī)水利用、實施南水北調(diào)東中線后續(xù)工程等措施，力爭全面實現(xiàn)地下水采補平衡、超采虧空水量逐步填補。隨著地下水超采治理逐步落實，受水區(qū)地下水可供水量將進一步削減。

中線工程在維持原規(guī)劃供水范圍不變的情況下，預(yù)測其2035年總需水量161.7億m3（配套工程末端斷面），受水區(qū)當(dāng)?shù)厮纯晒┧繛?8.0億m3，如不實施引江補漢工程，中線一期工程多年平均陶岔北調(diào)水量將降至90.2億m3（1956—2018年水文系列），配套工程末端斷面供水量約75.8億m3，受水區(qū)多年平均缺水量為37.9億m3。漢江特枯年份一期陶岔北調(diào)水量僅23億m3左右，供水安全面臨較大風(fēng)險。

3.支撐受水區(qū)重大國家戰(zhàn)略與高質(zhì)量發(fā)展

中線工程受水區(qū)涉及京津冀豫四?。ㄖ陛犑校婕伴L江、黃河、淮河、海河四大流域。目前，我國已先后啟動實施京津冀協(xié)同發(fā)展、中原城市群發(fā)展、黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展等國家戰(zhàn)略。

京津冀地區(qū)是我國北方地區(qū)的重要經(jīng)濟增長極，是推動國家經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎，是高水平參與國際競爭合作的戰(zhàn)略區(qū)域。中原城市群是促進中部地區(qū)崛起、推進新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、拓展我國經(jīng)濟發(fā)展新空間的新動力；黃河流域是我國重要的生態(tài)屏障和重要的經(jīng)濟地帶，在我國經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)安全方面具有十分重要的地位。但京津冀、中原城市群等地水資源稟賦條件差，水資源短缺問題嚴重。京津冀地區(qū)多年平均水資源總量為241億m3（1956—2010年水文系列），人均水資源量218 m3，僅為全國平均的1/9。

為充分發(fā)揮水資源的基礎(chǔ)支撐與約束引導(dǎo)作用，破解制約性水問題，保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，水利部組織編制的《京津冀協(xié)同發(fā)展水利專項規(guī)劃》提出，構(gòu)建以南水北調(diào)中東線干線工程為紐帶，以現(xiàn)有骨干供水工程體系為骨架，通過山區(qū)骨干水庫—南水北調(diào)干線—引黃干線—骨干配水渠道—生態(tài)修復(fù)河道—地下水壓采區(qū)的連通，形成“三縱六橫”的供水網(wǎng)絡(luò)。因此，南水北調(diào)中線工程是京津冀一體化水資源配置體系的重要組成部分，通過建設(shè)中線后續(xù)水源工程，可充分發(fā)揮總干渠輸水能力增加北調(diào)水量，為京津冀協(xié)同發(fā)展、黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供水資源保障。

2017年4月1日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)通知，決定設(shè)立河北雄安新區(qū)，這是以習(xí)近平同志為核心的黨中央深入推進京津冀協(xié)同發(fā)展作出的一項重大決策部署，是繼深圳經(jīng)濟特區(qū)和上海浦東新區(qū)之后又一具有全國意義的新區(qū)，是重大的歷史性戰(zhàn)略選擇，是千年大計、國家大事。新區(qū)規(guī)劃范圍包括雄縣、容城、安新三縣行政轄區(qū)（含白洋淀水域），任丘市鄚州鎮(zhèn)、茍各莊鎮(zhèn)、七間房鄉(xiāng)和高陽縣龍化鄉(xiāng)等地。

雄安新區(qū)位于河北省保定市，海河流域中東部。海河流域人均水資源量只有200 m3左右，水資源開發(fā)利用超載嚴重，長期靠超采地下水支撐經(jīng)濟社會發(fā)展。隨著雄安新區(qū)人口和經(jīng)濟社會規(guī)模的不斷擴大，區(qū)域用水壓力將日益凸顯。根據(jù)國務(wù)院批復(fù)的《河北雄安新區(qū)總體規(guī)劃（2018—2035年）》，2035年雄安新區(qū)用水總量控制在6.5億～7.5億m3/年，其中城鎮(zhèn)生產(chǎn)生活用水量為3億m3，白洋淀生態(tài)用水量為2億～3億m3，農(nóng)業(yè)、林業(yè)及城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境用水量為1.5億m3。雄安新區(qū)供水水源依托南水北調(diào)、引黃入冀補淀工程等調(diào)水工程，合理利用上游水庫、當(dāng)?shù)厮驮偕?，共同保障新區(qū)供水安全。其中，城鎮(zhèn)生產(chǎn)生活用水由南水北調(diào)中線供給，上游水庫和地下水作為應(yīng)急備用水源，白洋淀生態(tài)用水由引黃入冀補淀工程和上游水庫等保障，農(nóng)業(yè)農(nóng)村、城市環(huán)境和河流生態(tài)用水由當(dāng)?shù)厮?、上游水庫和再生水保障。此外，《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》明確提出了新區(qū)供水保證率97%的高要求。

中線一期工程規(guī)劃給雄安新區(qū)建設(shè)范圍的雄縣、容縣、安新縣的水量僅為3 000萬m3，為保障雄安新區(qū)的生產(chǎn)生活用水，需要建設(shè)中線后續(xù)水源工程，增加北調(diào)水量。

二、應(yīng)對漢江流域來水減少，提高流域及區(qū)域水資源調(diào)配能力

1.應(yīng)對漢江流域來水量減少

中線一期工程規(guī)劃設(shè)計時采用1956—1998年水文系列，丹江口水庫多年平均天然入庫徑流為388億m3。系列延長為1956—2018年，多年平均天然入庫徑流減少至374億m3，減少14億m3，延長后的1999—2018年系列年均徑流為345億m3，比1956—1998年系列減少了40多億m3。經(jīng)分析，丹江口水庫來水近20多年系列主要呈現(xiàn)出偏枯的特征。

漢江流域來水豐枯不均，枯水年來水偏少，且1998年后遭遇了多個連續(xù)枯水年，丹江口水庫雖為多年調(diào)節(jié)水庫，但防洪為丹江口水庫的首要任務(wù)，豐水年份蓄水量難以在后續(xù)年份發(fā)揮作用，連續(xù)枯水年對丹江口水庫供水能力影響較大，直接影響漢江流域內(nèi)外用水戶的供水安全。而漢江流域作為我國重要的調(diào)水水源區(qū)，流域內(nèi)外用水矛盾突出，面臨水資源開發(fā)和保護協(xié)同共生的難題。

2.緩解漢江流域水資源供需矛盾

漢江是我國重要的供水水源地，除本流域用水以外，南水北調(diào)中線一期工程、湖北省鄂北地區(qū)水資源配置工程已通水運行，陜西省引漢濟渭工程也即將正式通水。陜西省引漢濟渭工程從漢中市漢江干流黃金峽向渭河流域關(guān)中地區(qū)調(diào)水，緩解關(guān)中渭河沿線城市和工業(yè)缺水問題。根據(jù)《水利部關(guān)于陜西省引漢濟渭工程初步設(shè)計報告的批復(fù)》引漢濟渭工程2025年多年平均調(diào)水量10億m3，在南水北調(diào)后續(xù)水源工程建成后，2030年多年平均調(diào)水量將達15億m3。引漢濟渭工程于2011年12月8日正式開工，目前正在加緊建設(shè)。湖北省鄂北地區(qū)水資源配置工程從丹江口水庫清泉溝取水，向鄂北城鎮(zhèn)及農(nóng)業(yè)供水，加上清泉溝湖北引丹灌區(qū)用水量，清泉溝多年平均引水量共計13.98億m3。

考慮中線一期、引漢濟渭和清泉溝分別從漢江多年平均調(diào)水95億m3、10億m3和13.98億m3，漢江中上游2035年用 水47億m3，則 漢江丹江口斷面2035年水資源開發(fā)利用率將達43%（按1956—1998年水文系列統(tǒng)計），若不實施引江補漢工程增加水量，水資源開發(fā)利用率將進一步提高。

中線一期工程采用1956—1998年水文系列設(shè)計丹江口水庫補償下泄過程時，擬定丹江口水庫下泄最小流量為490 m3/s，并制定了“當(dāng)庫水位低于150 m，來水大于350 m3/s時，下游按需水的80%供水，但下泄流量不小于490 m3/s；當(dāng)庫水位低于150 m，同時水庫來水小于350 m3/s時，下泄流量按400 m3/s控制”的調(diào)度措施，可使490 m3/s的保證率達95%以上。

丹江口水文系列由1956—1998延長為1956—2018年后，枯水年增多，丹江口水庫來水量減少，如不實施引江補漢工程，到2035年，在引漢濟渭工程和鄂北水資源配置工程采取避讓措施、優(yōu)先水源區(qū)用水并兼顧北方受水區(qū)供水需要的前提下，中線一期工程多年平均北調(diào)水量將降至90.2億m3，490 m3/s的 保 證 率 降 至94%；如仍保障中線一期多年平均北調(diào)水量93.4億m3，引漢濟渭調(diào)水10億m3，丹江口水庫下泄490 m3/s的保證率將會進一步降低。

漢江流域作為我國重要的調(diào)水水源區(qū)，隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，流域外調(diào)水與流域內(nèi)用水矛盾、流域內(nèi)上下游間的蓄泄矛盾、河道內(nèi)用水與河道外用水矛盾、不同區(qū)域和部門間競爭性用水矛盾，水資源利用與水生態(tài)環(huán)境保護矛盾將日益凸顯。實施引江補漢工程，從長江向漢江補水，增加漢江丹江口斷面的水資源量，特別是增加枯水年和連續(xù)枯水年水量，改善丹江口斷面水資源豐枯不均的狀況，是應(yīng)對漢江流域來水量減少、緩解漢江流域水資源供需矛盾的需要。

三、連通三峽—丹江口戰(zhàn)略水源地，完善國家水網(wǎng)布局

長江三峽水庫是治理和開發(fā)長江的關(guān)鍵性骨干工程，是我國重要的戰(zhàn)略水源地，多年平均入庫水量4 287億m3，總庫容450.4億m3，水量充沛且穩(wěn)定。丹江口水庫是漢江流域控制性大型骨干工程，是我國跨流域調(diào)水工程的重要水源地，多年平均天然入庫水量達374億m3，總庫容319.5億m3，是南水北調(diào)中線一期工程的唯一水源地。實施引江補漢工程，連通三峽水庫和丹江口水庫，實質(zhì)上是連通了長江、漢江流域與華北地區(qū)，有力支撐了國家水網(wǎng)建設(shè)，將為漢江流域和華北地區(qū)提供更好的水源保障。

引江補漢工程是提高漢江水資源調(diào)配能力、增加中線工程和引漢濟渭工程調(diào)水量、提高中線供水保障能力的必要工程，是國家重要戰(zhàn)略和發(fā)展布局的水資源保障工程，是緩解漢江中下游生態(tài)環(huán)境壓力、改善中線受水區(qū)生態(tài)環(huán)境的重大生態(tài)工程。工程實施后，可增加中線工程和引漢濟渭工程調(diào)水量，提高中線供水保障能力，為輸水線路沿線補水創(chuàng)造條件，有效緩解漢江中下游生態(tài)環(huán)境問題，有力支撐漢江流域和受水區(qū)綠色發(fā)展，實現(xiàn)南北兩利。

四、結(jié) 論

夏汛冬枯、北缺南豐，水資源時空分布極不均衡是我國基本水情。為緩解北方地區(qū)水資源嚴重短缺局面，我國規(guī)劃了南水北調(diào)東、中、西線工程，中線一期、東線一期工程已經(jīng)建成并發(fā)揮了巨大綜合效益。引江補漢工程是提升中線一期水源保障能力、保障受水區(qū)供水安全的重大舉措，是應(yīng)對漢江流域來水減少、緩解漢江流域生態(tài)環(huán)境與社會壓力、提高流域及區(qū)域水資源調(diào)配能力的重要措施，是支撐國家水網(wǎng)布局的重大基礎(chǔ)設(shè)施。因此，建設(shè)引江補漢工程十分必要，意義重大。