加强水资源可持续利用 确保黄河国家战略行稳致远

　　黄河花园口水文站径流变化趋势

　　黄河流域各省（区）城镇化率

　　2019年9月18日，习近平总书记在郑州主持召开黄河流域生态保护和高质量发展座谈会并发表重要讲话，黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略。讲话发表一年来，社会各界特别是黄河流域各级党政机关、高等院校、科研院所十分重视黄河国家战略的贯彻落实，黄河国家战略取得了初步成效。华北水利水电大学作为黄河流域唯一一所以水利水电为特色的高等院校，及时对接黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略，联合流域内外单位成立了黄河流域生态保护和高质量发展研究院，开展了一系列理论研究和智库建设工作，取得了良好的效果。为纪念讲话发表一周年，本期刊发华北水利水电大学黄河流域生态保护和高质量发展研究院的调研成果，以期引起全社会对黄河流域水资源问题的高度重视，激发全社会爱水、护水、节水行为，以水资源的可持续利用支撑黄河流域生态保护和高质量发展。

　　2019年9月18日，习近平总书记在郑州主持召开黄河流域生态保护和高质量发展座谈会并发表重要讲话，将黄河流域生态保护和高质量发展的主要目标任务概括为五个方面：一是加强生态环境保护，二是保障黄河长治久安，三是推进水资源节约集约利用，四是推动黄河流域高质量发展，五是保护、传承、弘扬黄河文化。五个方面的任务构成了黄河国家战略的基本框架和格局，其中水资源节约集约利用是黄河流域生态保护和高质量发展的核心控制要素，只有水资源的可持续利用才可以支撑流域生态保护和高质量发展行稳致远。

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　　水资源是黄河流域生态保护和高质量发展的基础

　　水资源是黄河流域的生态之基。黄河流域是我国最重要的生态屏障之一，从河源到河口，黄河连接了三江源、祁连山、秦岭等水源涵养区，穿过了内蒙古、宁夏荒漠化防治区，陇东、陕北等水土保持区，汾渭河谷河水污染防治区和三角洲河口生态保护区，形成了横亘在我国北方区域的巨型生态廊道。

　　黄河国家战略首先强调加强生态环境保护，水资源则是黄河流域生态环境保护的核心要素。黄河源头地区是高山草甸生态系统，主要依赖于冰川融水进行补给，属于气候变化的敏感区，生态系统相当脆弱。黄河上游地区的河西走廊、宁夏平原、河套平原是荒漠绿洲生态，属于灌溉农业经济，水资源是维护绿洲生存和社会经济发展的控制性因素，没有水就没有生态，没有灌溉就没有农林牧业。由于降水稀少蒸发强烈，造成在黄河上中游地区大量分布着荒漠景观和荒漠化草原景观，腾格里沙漠、毛乌素沙漠横亘其中，生态环境十分脆弱。黄河中游地区分布的黄土高原是世界著名的水土流失区，降水稀少、地表植被稀疏，加上黄土特有的性状极易造成土壤侵蚀，长期以来黄土高原的水资源短缺和水土流失给当地人民的生产生活造成了严重影响，也严重影响到黄河下游地区的防洪安全；黄河中游地区的汾渭平原是陕晋两省的经济社会发展精华所在，高消耗、高排放和资源型“两高一资”的工业体系不仅加大了污染防治难度，还存在与生态用水“争水”的现象，经济社会的迅速发展与水环境承载力不足的矛盾使得汾河、渭河水环境问题不容乐观。黄河下游地区由于河流的水资源短缺造成的供需矛盾，致使上世纪末黄河连年断流，生态流量难以得到保证；由于入海水量的持续减少乃至断流造成黄河三角洲河流生态系统健康状况持续恶化，生物多样性受到严重威胁。由此可见，水资源的开发、利用、治理、配置、节约、保护是黄河流域生态环境保护的核心。

　　水资源是黄河流域高质量发展的生产之要。水资源可持续利用不仅是黄河流域发展的基础，更是流域生存的基本条件。水资源是农业生产的命脉，是工业生产必不可少的生产要素，也是第三产业发展必不可缺的资源。工业用水主要包括冷却用水、热力和工艺用水、洗涤用水。其中工业冷却用水用量占工业用水总量的80%左右。火力发电、钢铁、石油、石化、化工、造纸、纺织、有色金属、食品与发酵等高耗水行业取水量约占全国工业总取水量的60%（含火力发电直流冷却用水）。农业用水是保障国家粮食安全的必要条件，其用水总量在全国用水总量中的占比超过60%。黄河流域是我国重要的粮食主产区，2018年黄河流域9省（区）粮食播种面积占全国粮食播种面积的36.03%，粮食产量占全国粮食总产量的35.37%。农业是沿黄地区的用水大户，2018年黄河流域9省（区）农业用水占总用水量比例为64.20%，高于全国农业用水比例2.80个百分点。黄河流域高质量发展需要大规模的基础设施建设，水利建设则应位居各类基础设施建设的首位。交通、通信和电力等基础设施建设是振兴黄河流域区域经济的动脉，而水利建设则是区域高质量发展的命脉。黄河流域9省（区）总用水量从2005年的1162.1亿立方米增加到2018年的1270.9亿立方米，增加了108.8亿立方米，增长了9.4%。

　　黄河流域经济高质量发展是我国北方经济的重要支撑，具有“平衡南北方，协同东中西”的作用，只有黄河流域的“崛起”才能挺起北方经济的“脊梁”。当前，流域社会经济正处于快速发展阶段，特别是在经济基础较好或具有资源优势的地区发展尤为突出，高速的经济发展对水资源的需求更加旺盛。黄河流域经济高质量发展的关键是产业结构调整，而水资源则是影响黄河流域产业结构布局和产业结构调整的关键要素，通过强化流域水资源统一管理和节约用水，可有效促进产业结构调整方向，从不断挤压资源环境承载能力的传统发展方式向生态经济型的发展模式转变。

　　水资源是黄河建设幸福河的民生之源。黄河流域作为脱贫攻坚的重要区域，是我国全面打赢脱贫攻坚战的主战场。习近平总书记强调，解决好流域人民群众特别是少数民族地区群众的饮水安全问题，对维护社会稳定、促进民族团结具有重要意义。黄河流域9省（区）生活用水量从2005年的143.8亿立方米增加到2018年的187.9亿立方米，增加了44.1亿立方米，增长了30.7%；2018年生活用水量占黄河流域9省（区）用水总量的比例为14.78%，比全国生活用水比例高0.49个百分点。虽然城乡居民生活用水所占黄河水资源比例较小，但是城乡居民生活用水的保障却关系到社会安定团结和人民幸福生活。供水水质直接关系到流域农村饮水安全。随着国家水污染治理和水环境水生态保护力度的不断加大，黄河流域水质整体上呈现出逐步改善的趋势。《2018中国生态环境状况公报》显示，2018年监测的黄河137个水质断面中，优于Ⅲ类的断面占66.4%，然而从流域高质量发展的视角来看，改善供水水质仍然任重道远。近年来，随着农村饮水安全工程的实施，农村饮水安全工程规范化建设水平进一步提高，城镇生活用水条件得到很大程度的改善，人民群众的幸福感、获得感得到空前增强。

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　　黄河流域水资源的最大刚性约束突显

　　黄河流域水资源衰减情势明显。黄河流域处于中纬度地带，受大气环流和季风环流影响的情况比较复杂。在全球气候变暖和人类活动的共同影响下，黄河流域水资源量呈现出显著的衰减趋势，且近十几年衰减趋势尤为明显。相关研究指出，黄河流域降水量总体有所减少，且年内分配呈现出均匀化的趋势；受城市化、农业灌溉、退耕还林、水土保持等人为因素的影响，流域的实际蒸发能力增强，而产流能力下降显著。降水产流过程的变化必然会驱动着河川径流量发生改变。根据黄河流域水资源评价成果，1919—1975年，黄河流域年平均径流量580亿立方米；1956—1975年，黄河流域年平均径流量下降到535亿立方米；进入21世纪，年径流量仅为459亿立方米。1961—2010年，黄河流域唐乃亥、兰州、头道拐、龙门、三门峡、花园口以及利津水文站的天然径流量呈显著减少趋势，其中，2001—2010年相比1961—2000年黄河天然径流量减少了8.8%～20.8%。未来30年，国际上18种气候模式均预测气温将上升1.5℃～2.2℃，18种模式的综合分析结果表明黄河流域降水量将弱增加，但这一预测具有较大的不确定性。随着上游冰川冻土变化、中游水土保持效果的进一步显现，预测黄河下游来水量会进一步减少。

　　黄河流域高质量发展水资源刚性需求旺盛。2018年，黄河流域总消耗水量415.93亿立方米，其中农田灌溉耗水量为262.82亿立方米，工业耗水量为53.38亿立方米，分别占流域总耗水量的63.2%和20.3%。为保障好国家粮食安全，筑牢国家粮食安全防线，黄河流域农业灌溉用水需求将日益旺盛，以能源产业发展为代表的流域工业用水需求将日益旺盛；同时，随着黄河流域城镇化率提高，生活用水需求也将日益增长。

　　黄河流域及相关地区是我国农业经济开发的重点地区。黄河流域现有耕地面积2.44亿亩，农村人均耕地3.45亩，约为全国农村人均耕地的1.4倍。流域内和流域外引黄地区的农田有效灌溉面积分别为7765万亩和3300万亩。由于后备耕地资源充足，黄河流域已经成为我国粮食生产重要增长点。根据大型灌区续建与节水改造等规划，流域最大有效灌溉面积可达9199万亩。水利是农业的命脉，保障粮食安全依赖于水资源的支撑，黄河流域粮食生产的水资源保障需求将日益旺盛。

　　黄河流域蕴藏的煤炭、石油、天然气和有色金属资源丰富,煤炭储量占全国一半以上,是我国重要的能源、化工、原材料和基础工业基地。全国14大煤炭基地中有7个在黄河流域，9大煤电基地中有6个在黄河流域，随着中东部能源资源逐渐枯竭，黄河流域已成为我国能源接替区和战略储备区。以能源产业用水刚性需求为代表的流域工业用水需求将日益旺盛，预测2030年流域能源产业需水量将近30.0亿立方米。

　　2019年黄河流域各省的城镇化率除内蒙古自治区和山东省外，均低于全国平均60.60%的水平，其中甘肃省仅仅达到47.69%。与此同时，黄河流域以城市群发展为特征的增长极正在形成，山东半岛城市群、中原城市群、关中平原城市群、黄河“几”字弯都市圈和兰州—西宁城市群等区域发展迅速，强劲的城市化必将造成水资源刚性需求旺盛。

　　黄河流域水资源开发利用率偏高，其效率仍有较大提升空间。黄河流域水资源量仅占全国的2%，却承担着全国15%耕地面积和12%人口的供水任务，人均水资源量仅有408立方米，为全国的五分之一，低于国际公认人均500立方米的“极度缺水”标准。据《黄河水资源公报》数据，近十年黄河流域年均供水量522.74亿立方米，水资源开发利用率高达79%，远远超过了国际上公认40％的警戒线。黄河流域供水总量和地表水供水量呈现出增加的态势，地下水开采量自2012年起持续逐年下降，但仍高达124.78亿立方米。流域地下水超采量14亿立方米，超采区78个，超采面积2.26万平方公里。

　　黄河流域的水资源利用效率还有较大的提升空间。2019年，黄河流域万元工业增加值用水量为21.6立方米，是当年全国平均值的56%，约为全球高收入国家的1/3；黄河流域亩均灌溉用水量为319立方米，流域内主要省份农田灌溉水有效利用系数平均为0.567，明显好于全国平均值；黄河流域城镇人均生活用水量为162升/天，农村人均居民生活用水量为69升/天，分别是当年全国平均值的72%和77%。总体来看，黄河流域水资源利用效率在全国处于较先进水平，但与世界上先进国家如以色列相比仍有较大差距，以色列万元GDP用水量为15立方米，万元工业增加值用水量为3.4立方米，灌溉水利用系数达到了0.87，所以黄河流域还有较大的节水空间。

　　水资源短缺成为黄河流域生态保护和高质量发展的主要瓶颈。随着全球变化的加剧和流域大规模生态建设的推进，流域的水资源衰减趋势明显，预计未来地表径流量大概率会衰减到460亿立方米。在水资源衰减的同时，流域用水量却刚性增长，从1950年的120亿立方米增加到目前的516亿立方米，黄河支持流域经济社会发展的功能已到极限。与此同时，黄河流域部分支流的水污染问题也比较突出，水质劣变进一步减少了流域有效水资源，使得水资源短缺问题雪上加霜。2018年监测的黄河137个水质断面中，Ⅳ类及以上断面占比高达34.5%。随着流域城市化推进、能源基地建设、工业产业转型发展和国家粮食安全战略的实施，黄河流域的水资源短缺问题愈发严重，并将成为制约黄河流域生态保护和高质量发展的瓶颈，水资源将越来越成为黄河流域生态保护和高质量发展的最大刚性约束。

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　　多措并举实现水资源的可持续利用，支撑黄河流域生态保护和高质量发展

　　通过水源涵养和水质保护，确保黄河有限的水资源不被污染和破坏。黄河源区孕育了多种典型高寒生态系统，以湿地生态系统最为重要，水源涵养能力较强。一直以来，源区水资源的丰缺度都是源区生态价值的基础性支撑，更是事关整个黄河安危的关键所在。恢复和增强黄河源区水源涵养功能，对提升黄河流域生态系统的质量和稳定性意义重大。一是要加强黄河源区的生态保护。必须坚持山水林田湖草综合治理、系统治理、源头治理的原则，在源区加强退牧还草还湿、封山育林、沙化草原治理、沼泽湖泊生态系统保护等综合治理措施，加大扎陵湖、鄂陵湖生态保护力度，持续提升河源区林草植被覆盖率，维护河源区河湖生态空间和水源调节功能，增强水源涵养和地表蓄水能力。二是要科学推进黄河水源涵养区源区的生态修复。加强玛曲、若尔盖等区域草原草甸湿地封禁保护，采用自然修复和工程修复相结合的方式，对黄河青海段、甘肃段和四川段水源涵养区自然湿地进行系统修复；加强草原、森林、荒漠、湿地和河湖生态系统重点保护和建设，建立良性循环的生态系统。三是以祁连山、秦岭、六盘山等支流水源涵养区为重点，继续实施林草植被建设等生态环境保护工程，提升支流源头的水源涵养能力。

　　水质污染对黄河流域有限水资源形成严重威胁，保护水质就是保护水资源。黄河流域劣Ⅴ类断面主要分布在汾河及其支流、涑水河、三川河、清涧河等，陕西、内蒙古和山西是COD的主要排放区域，陕西、山西和甘肃是氨氮的主要排放区域，宁夏、陕西、甘肃、内蒙古为工业污染物的主要排放区域。通过综合采取源头预防、清洁生产、过程阻断和末端综合治理措施，确保黄河流域有限的水资源不被污染和破坏，为黄河流域生态保护和高质量发展提供优质水资源保障。

　　通过水资源节约集约利用，增加水资源利用效率和效益。要以水而定，量水而行，把水资源作为最大的刚性约束，推进水资源节约集约利用，增加水资源利用效率和效益，引导流域经济从高速增长向高质量发展转变。一是把农业节水作为主攻方向。节水主要包括减少地下水潜水蒸发中超过作物吸收能力的无效蒸发损失，减少田间大水漫灌的水面无效蒸发损失，减少平原水库库面的蒸发损失，减少渠系输水的蒸发损失。为此，须继续对流域内大中型灌区实施现代化改造，规模化推进精准高效灌溉技术，提高农业灌溉效率效益；同时，还要控制灌溉面积增长，优化种植结构，减少高耗水作物种植面积，因地制宜发展旱作农业。二是把工业节水作为重点。严格高耗水产业准入机制，倒逼能源、化工等传统产业转型升级，加快产业结构调整与用水工艺提升改造，通过大力提高工业用水的重复利用率提升水资源利用效率和效益；大力发展工业园区水资源集约利用模式，通过循环经济、分质供水、水资源梯级利用进一步提高水资源节约集约利用效率和效益。三是充分重视城乡生活节水。在强化城乡供水管网等基础设施改造的同时，推进节水产品的推广普及；大力推进居民用水阶梯价格，以经济杠杆推动社会节水；通过节水宣传教育引导全民增强节水意识。

　　通过非常规水资源开发利用，增加水资源供应量。非常规水源是区别于传统意义上的地表水、地下水的水资源，主要包括再生水、集蓄雨水、淡化海水、微咸水、矿坑水等，能够可再生利用，可在一定程度上替代常规水资源。长期以来，黄河流域水资源开发一直是以地表水和地下水等常规的水源为主，非常规水源利用量极为有限，流域非常规水资源挖掘潜力较大。以山东省为例，除海水外，非常规水资源总量约132.54亿立方米，现利用率仅12%，非常规水资源开发利用前景十分广阔。因此，加大黄河流域非常规水源的利用，既可增加流域水资源的供应量，有效缓解新时期水资源短缺的问题，也可有效降低流域水环境污染，提高水资源承载能力。

　　通过水资源优化调度和分配，发挥水资源综合利用效益。在气候变化和人类不合理用水的共同影响下，自20世纪80年代以来，黄河流域水资源量持续减少，用水结构和特征、供用水格局也发生了显著的变化，使得流域水资源紧张问题变得愈加严重，水循环过程变得异常复杂。流域水循环不仅构成了社会经济发展的资源基础，是生态环境的控制因素，同时也是诸多水问题和生态问题的共同症结所在。水资源合理配置的本质，就是遵循自然规律和经济规律，综合调控水循环过程各个环节，优化黄河水资源调度与配置，保障合理用水需求。因此，区域发展规划和生产力布局要以水资源的安全供给与可持续利用为基本前提，兼顾除害与兴利、当前与长远、局部与全局，进行社会经济用水与生态环境用水的合理分配；在严格落实“八七”分水方案的基础上，建立引黄水总量刚性控制和水量调度弹性管理机制；在不会对黄河生态环境造成影响和不占用区域用水总量控制指标的前提下，利用汛期黄河来水多、时间集中的特点，实施错时调水，最大限度发挥黄河水资源综合效益，有效解决沿黄缺水地区生态、生活、生产用水困难。

　　通过外流域调水，逐步缓解黄河流域水资源刚性需求。南水北调工程自1952年提出以来，已建成运行了中线和东线（一期）工程，西线工程尚处于规划阶段。预测分析表明，黄河水资源合理配置的全局性措施，是规划中的南水北调西线工程。这不仅有助于当前黄河治理中防洪减淤、缓解断流和生态建设，有助于加快西北地区的发展速度，同时也是保证黄河长治久安的关键措施。因此，应当加快西线工程的前期工作步伐，以减少过渡性工程多处修建所导致的重复性投资。根据2002年国务院批复的《南水北调工程总体规划》，南水北调西线工程分三期每年共调170亿立方米的水进入黄河上游，其供水范围可完全覆盖黄河上中下游缺水区。从支撑地区经济社会发展角度看，工程建成后可供给极度缺水的西北地区，保障黄河上中游省区的生活用水，重要城市群、重点区域工业用水，以及现代农业和河道生态用水；从维护区域生态安全角度看，工程建成后可增加河道生态流量，提高入海水量，维护河口湿地生物多样性，同时对遏制区域土地沙化具有重要作用；从水沙调节角度看，通过黄河干支流梯级骨干工程的联合调节，可建立完善的水沙调控体系，有效改善不协调的水沙关系，减轻河道淤积。因此，加快建设南水北调西线工程，对于促进黄河流域生态保护和高质量发展具有重大意义。

　　（注：文中部分引用前人研究成果，在此郑重致谢）

　　（黄河流域生态保护和高质量发展研究院课题组 执笔人：韩宇平穆文彬）

编辑:贺心群