海河流域水资源管理现状与对策研究
摘要：海河流域是我国水资源紧缺最为紧缺的地区，实现流域水资源综合管理，合理配置水资源，保证地区经济和社会的稳定发展，逐渐成为地区水利工作者的核心工作。本文在对海河流域水资源现状分析的基础上，提出引进遥感ET技术，对水资源宏观配置进行合理分析，建立流域水资源、水环境知识管理（KM）平台，通过政策法规和机构改革、水生态和湿地、节水和高效用水、地下水利用和水权及打井许可管理、废污水再生利用、水污染防治及产业结构调整、南水北调后首都水资源配置等战略研究，提出流域级、省（市）级、县级水资源综合管理规划，并以规划为指导，编制实施计划，为海河流域早日实现水资源可持续发展打下坚实的基础。
关键词：海河流域，水资源综合管理，知识管理，遥感ET
海河流入渤海，流域内包括八个省（市），是中国经济和政治文化中心所在地区，全流域人口数约占全国总人口的10%，而流域的水资源量仅占全国总量的1.3%，人均水资源量仅为305m3，是全国平均值的1/7，世界平均值的1/27[1]，是我国水资源为紧张的地区。中国政府高度重视海河流域水资源短缺问题，已启动实施从长江调水的南水北调工程，制定了流域水资源综合管理规划、流域水污染防治规划、首都水资源可持续利用规划等水资源管理发展框架。同时，要优先解决海河流域的节水、治污等问题，实现良好的经济、社会和生态环境效益。
1 海河流域水资源现状
1.1海河流域水资源总体情况
海河流域以其仅占全国1.3%的有限水资源，承担着全国10%的人口及京、津等几十座大中城市的供水任务，流域经济社会的发展已超出水资源的承载能力，处于供需严重失衡状态。以1956～1998年水文系列统计，海河流域多年平均水资源总量372亿m3, 其中地下水资源量249亿m3，现状可供水量包括当地地表水、地下水、再生水（经处理的废污水）、微咸水、海水以及引黄河水等6种水源。根据海河流域水资源规划初步成果，在不考虑现状生态环境需水量的条件下，流域现状总需水量447亿m3，其中城市需水量98亿m3，农村需水量349亿m3[2]。
1.2海河流域水污染情况
据统计，2000年，全流域工业废水和城镇生活污水排放总量为53.9亿m3，这些废污水大部分未经深度处理就直接排入河道，与地表径流相混合，造成河流的污染，其中受到污染的河长比例（水质劣于Ⅲ类）为66.5%。废污水在陆地的消耗量和入海量受流域来水丰枯影响较大，1998年（接近平水年）入海废污水量约7亿m3，而1997年（特枯年）只有不到4亿m3，1996年（丰水年）入海废污水量则达13亿m3。污灌区主要位于大中城市的下游，大量利用未经处理的废污水，不仅造成河流和海域的污染,而且部分废污水未经任何处理就被再度利用,特别是被广泛用于农业灌溉,造成土壤污染物的富集和农产品的污染。污水处理厂总处理能力257万m3/d，年处理废污水量7.5亿m3，可集中处理全流域近14%的废污水。但现阶段废污水集中处理，在海河流域各省（市、区）的状况非常不均衡，在大中城市才有能力建设废污水处理厂，仍有部分中等城市的废污水集中处理停留在规划阶段。目前除了北京、天津市的近郊区外，在县（市、区）级建设废污水集中处理尚无能力和经济基础[2]。
1.3海河流域水资源管理体制
海河流域水资源管理体制由流域管理机构的流域管理和地方（省（直辖市）、地（市）、县（市、区）三级）人民政府水行政主管部门的行政区域管理两部分组成。管理机构包括海河水利委员会、子流域管理局、省（直辖市、自治区）水利厅（局）、地（市）和县（市、区）水利（水务）局，各级水行政管理机构在水资源管理中发挥了重要作用。
从水平衡方面来讲，农业灌溉需水量约占全流域现状需水量的78%（现状不考虑生态需水量情况下），只有减少作物蒸腾蒸发量（ET），才能改善水供给状况，使海河流域水资源严重短缺和水环境严重恶化问题逐步得到解决。
2 海河流域水资源管理面临的主要问题
2.1 海河流域水生态问题
目前，海河流域水资源短缺非常严重，已经影响到经济社会的发展。由于缺水，一些工业项目不能发展，农业每年因缺水无法灌溉的农灌面积约8.7万hm2。由于水资源过度开发利用，造成了严重的生态环境问题，表现在四个方面：一是河道断流、河口淤积退化、湿地消失；二是地下水严重超采，依据《海河流域水资源规划》，到1998年，扣除补给量后，与五十年代相比，全流域累计超采约896亿m3，其中1998年超采为55亿m3 [1] ，但开采地下水只发生在流域的局部地区，灌溉区和工业区的地下水位下降更严重；三是水污染加剧；四是水土流失严重。
由于政策、资金、管理等因素的影响，现有废污水处理设施建设与管理存在以下问题：⑴部分污水处理厂不能保证全年连续运行，造成出水水质不够稳定。⑵由于经济原因，目前的污水处理厂很少配套回用设施，未形成清污分流，难以进行再利用。废污水排放和不合理利用造成的环境污染，已由局部发展到全流域、由下游蔓延到上游、由城市扩大到农村。充分利用废污水再生资源，改善水生态环境，实现废污水资源化是十分必要和非常迫切的。
2.2 海河流域地下水问题
海河流域平原区地下水供水量约占总供水量的70%，为了保证流域经济和社会的稳定和发展，地下水的开发利用严重超采，地下水水位下降严重。问题主要表现在：⑴地下水资源量和补给量不断减少，这使已经十分紧张的水资源供需矛盾更加日益尖锐；⑵流域浅层地下水资源和深层地下水资源都处于严重的超采状态，使地质环境逐渐恶化，影响海河流域社会经济的可持续发展。⑶地下水管理工作亟需加强，对地下水开采的控制和管理缺乏有效的措施，且管理的技术手段落后，忽视了经济与环境的协调发展[3]。
2.3 海河流域水资源管理的主要问题
海河流域的水资源管理由流域机构管理和区域行政管理两部分构成，在水资源的管理中主要存在以下问题：
（1）水权分配不适应自然规律。现状水权管理，仅仅是对各部门用水量的认可，不能根据自然条件合理分配水资源和控制取水总量；
（2）目前，还没有海河流域级的水权分配和取水总量控制体系、制度，难以从流域的全局出发，综合考虑配置地下水资源；
（3）观测和监测的技术手段落后。现状地下水开采的管理，仍停留在人工统计（少量）观测井水位，缺乏科学的技术方法，在大区域上用观测地下水的开采，控制开采量；
（4）各级水行政主管部门的职责不明确，监管力度不够，对违规行为缺乏行之有效的处罚措施，各省（直辖市）、地（市）、县（市、区）从切身利益出发，超采地下水，难以实现全流域性的取水许可管理和地下水资源的一体化配置[3]。
就海河流域而言，水资源短缺和水环境恶化是最为突出的问题，海河流域治理要把水生态恢复作为工作目标，核心是对水资源与水环境进行综合管理。
3 国外水资源管理经验
3.1美国水资源管理
美国水资源比较丰富，多年平均降雨量为760mm，东部多雨，年降雨量在800～2000mm，西部干旱少雨，多年平均降雨量在500mm以下，部分地区仅50～100mm。1980年全国淡水资源利用量为5250亿m3，农业用水占41.1%，工业用水占49.9%，城市生活用水占9.0%，农业用水主要集中在西部干旱地区[4]。
美国水资源管理机构分为联邦政府机构、州政府机构和地方（县、市）三级机构，在州一级强调流域与区域相结合，突出流域机构对水土资源开发利用和保护的管理与协调职能。1965年，美国根据《水资源规划法》成立了国家水资源理事会，成员由内务部、农业部、陆军部、商业部、国家环保总局、住房与城市发展部和交通部的部长，联邦动力委员会主席组成，理事会主席由内务部部长担任。理事会负责制定统一的水政策、全面协调联邦政府、州政府、地方政权、私人企业和组织的涉水工作，促进水资源和土地资源的保护管理及开发利用。
美国水资源管理的基本特点是50个州建立自己的水法和水权制度，水资源所有权归属各州，其内容各有差别。美国的水权制度大致分为两类，东部有29个州采用“沿河用水法”，即规定凡在河流及湖泊两岸拥有土地者有权使用水，在不妨碍别的水权拥有者用水的情况下，有权利用邻近水体的水，在缺水州，大家都要同等地减少用水量；西部有9个州采用“优先用水法”，即谁占用水的时间越久，并加以有效利用，谁的水权等级就越高，谁不能有效用水，谁将丧失水权，当水资源不足时，优先削减用水权低的用户。同时，美国有12个州同时兼用“沿河用水法”和“优先用水法”[4]。对于过去和现在在水权许可中未被占有的可用水资源，须向州水资源管理委员会申请，经审批后授予相应的水权。美国水资源的分配是以满足优先权需求和实施“有益的”经济活动为原则，水权转让是从较低收益向较高收益的经济活动转让，典型代表就是灌溉农业用水向城市和工业用水的转让。
3.2澳大利亚水资源管理
澳大利亚是一块平坦、干旱却又四面环水的大陆，年平均降雨量约460mm，1/3国土面积的沙漠地区年降雨不足250mm，2/3国土面积的地区属干旱或半干旱地带。水资源总量为3430亿m3，人均水资源量18743m3[4]，但从国土范围平均看，水资源又很不丰富。
澳大利亚对水资源采用联邦政府、州政府和水管局三个层次管理，实行严格的水量定额分配制度和水务管理市场化运作。澳大利亚实行按流域与地方政府相结合统一管理水资源的模式，水量分配执行分水封顶制度，流域委员会根据协议水量分配到各州，州政府负责执行，联邦政府部长理事会执行督察，任何新用户（灌溉开发、工业和城市发展）的用水都必须通过申请购买现有的用水水权来获得。澳大利亚立法明确规定水资源归各州所有，并负责水权的调整和分配，水权一般分灌区和供水机构的水权、个人从河道、地下和管理机构供水工程取水许可、农户用水权3种，水权的获得需申请人提出申请、交纳费用，并经管理机构经过调查、征询意见后批准。水权交易市场已基本形成，相应的制度也逐渐完善，大部分水权转让交易发生在农户之间，也有少部分发生在农户和供水管理机构之间，其中永久性转让只占少部分。水交易市场的运行，使得用水水权更加明晰，用水户的责任感更加强烈；促进了水资源从低价值耗水项目向高价值项目转移；有效地控制了水资源的利用；促进了水管部门的管理效率，建立起高效的管理机制。
3.3日本水资源管理
日本国土面积37.7万km2，人口约1.2亿，1980年全国城市和农业总用水量882亿m3，人均用水749m3，其中农业用水占66%，工业用水占18%，生活用水占16%,用水量呈逐年增加的趋势[4]。
日本水资源管理在强调集中统一规划管理的前提下，实行的是按水功能用途统筹分管的模式，水资源开发利用涉及多个部门，建设省河川局负责全国一级河流和综合利用工程的建设与管理；农林水产省构造改善局负责灌排工程；通商产业省负责工业用水及水电工程建设管理；厚生省环卫局负责城市供水；国土厅水资源部负责制定水资源长期供需计划及有关政策，并负责各部门间的协调。
在日本，水权是一种长期独占的水资源使用的权利，河川及其水流是公共财产，其中一级河流由建设大臣管理，二级河流由河流所在都、道、府、县知事管理。根据日本《水法》规定，任何人要想从河流取水，必须得到河流管理部门的允许，水权转让唯一可能的情况是与水权相关事务随同其财产转让给另一团体。日本没有涉及地下水的使用及水权的法律，私有土地下的地下水所有权属土地所有者。
3.4以色列水资源管理
以色列人均水资源量只有世界平均水平的1/32，水资源供需矛盾非常突出。政府设有专门的职能部门水利委员会[4]，负责制定水利政策、分配水量、制定水资源发展规划与用水计划，防治污染、开发废水、研制海水淡化等。
以色列涉水法律体系健全，先后制定了《水法》、《量水法》、《水井控制法》、《水灌溉控制法》、《排水及雨水控制法》等法律法规，对用水权、用水额度、水费征收、水质控制等做了详细规定。以色列对地表水和地下水实行联合调度、统一使用，地表水和地下水的开发利用均实行取水许可制度，1974年开始实施了全国性的北水南调工程，每年从北部加利列湖引水3～5亿m3，1964年工程建成。以色列对不同用水实行不同水价，农业、工业和生活用水的价格不同，水价由全国水利委员会统一制定，实行超量加价管理。以色列还是世界上废水处理利用率最高的国家，城市的废水回收处理率在40%以上，计划2010年农业用水将有1/3以上使用处理后的废水[4]。
4 海河流域水资源综合管理的对策分析
根据海河流域目前水资源短缺的紧迫形势，如何做好全流域水资源综合管理的规划至关重要，这个规划不能是各用水县（市）自顾自的供需规划，也不是沿河流简单的水量分配，而是要从全流域的角度，在综合评价地区工农业及生活需水量的基础上，结合地区经济、社会发展的总体规划，从生态、社会、经济可持续发展的角度，合理配置地区的水量，明确水权所属，实现总量控制，定额管理。由全球环境基金组织和中国政府共同发起的GEF海河流域水资源与水环境综合管理规划项目，针对流域的具体情况，计划开展以下工作尝试，以探索适合海河流域的水资源综合管理模式，促进流域水资源的可持续发展。
4.1建立流域水资源供需的宏观评估体系
通过引进卫星遥感监测作物蒸腾蒸发量（ET）技术，通过卫星资料和地面土地利用、地形、气象、水文等资料的综合分析，结合GIS技术，客观分析海河流域地区水资源的需求分布，开发流域级、省（市）级、县级ET定额管理工具，为制定流域发展和区域发展相结合的水资源综合规划提供决策支持。建立流域知识管理平台，对流域水资源和水环境的监测控制数据库进行整合，对河流水文信息、入河排污口污染防治信息等水资源与水环境的监测数据进行统一，综合评价河流生态、水污染防治，实现水资源和水环境的一体化管理。只有对流域工农业水资源需求、河流生态需水、河流水污染控制进行综合评价，才能得出地区社会、经济发展对水资源的客观需求量，才能为水权交易市场提供运作的基础。
4.2开展为流域水资源综合管理决策提供支持的战略研究
一个科学的水资源管理决策要综合考虑到社会、经济、自然的多种因素，否则，做出来的水资源综合管理规划缺乏可操作性，难以实行。因此，需要花3～5年的时间做好下列基础研究工作：
（1）根据以色列、美国等国家水资源管理的经验，要想实现流域和区域水管理的有机结合，必须建立完善的政策法规，为机构发展提供法律支持。因此，海河流域首先要进行政策法规和机构改革框架的战略研究，并提出规定时间框架下流域水资源综合管理合理可行的目标。
（2）根据海河流域现状，急需开展水生态系统、河道、湿地保护和管理对策的研究。进行流域生态功能区划，确定生态环境用水的优先顺序；分析流域河道与湿地生态需水量及保护管理目标，提出在流域水资源综合管理规划中需要考虑的生态问题和保护措施。
（3）针对流域资源性缺水的严峻现实，开展流域节水和高效用水战略研究。利用卫星遥感监测ET技术，进行流域ET值分布分析，结合区域经济发展和社会稳定发展需求，提出以需水管理为主的水资源管理方案，提出提高水资源利用效率的措施，强化节水措施，降低作物的无效ET，提出以水资源可利用量和水环境容量为基础的区域ET分配，探索基于ET的水权管理体系，实现水资源总量控制和定额管理。
（4）针对海河流域地下水供水量占总供水量70%，地下水严重超采的现状，开展流域地下水可持续开发利用、水权及取水许可管理的战略研究。通过调查流域水文地质及地下水利用的情况，应用卫星遥感监测ET技术、GIS技术，研究流域内含水层分布、饱和和非饱和带地下水交换过程，研究提出实现“零”超采、恢复地下水均衡的对策与措施，提出中长期的地下水合理开采方案，进行流域水权和打井许可管理的现状评估，提出完善水权和取水总量控制的政策、法规、措施和建议。
（5）据统计，2000年，海河流域低于III类水质受污河长比例达到66.5%，而全流域已建污水处理厂仅能处理14%的废污水[2]。因此，在流域开展废污水再生利用战略研究十分重要。通过分析流域内典型城市废污水的排放规律、废污水质量、现有废污水处理、利用和技术应用情况，提出废污水处理建议，并对废污水处理再生利用进行规划，提高废污水再用技术，在流域内推广中水利用技术和经验，增加城市供水，缓解水资源短缺局面。
（6）开展流域水污染防治规划管理及产业政策调整战略研究。全面评价分析流域污染源、水质现状，进行水功能区水质达标分析，确定流域主要污染河段和污染物；建立污染源污染负荷与水功能区水质间的输入响应关系，提出水系及水功能区污染物总量控制与污染源治理方案；研究区域产业政策和城市排水、污水处理管理政策，提出可行的流域污染防治和产业结构调整实施方案。
（7）已经开始实施的南水北调工程将缓解海河流域水资源供需矛盾，调水将使北京市增加水资源可供水量10亿m3[5]，结合北京特殊的经济、社会、政治地位，开展南水北调后首都水资源可持续利用的战略研究十分必要。通过对北京市用水现状与未来生产、生活和环境生态需水进行预测分析，提出官厅、密云水库地下水与南水北调工程等不同水源的调配方案，研究提出科学的水价体系，探索水权管理与水市场的运行机制，为实现首都水资源的优化配置提供保障。
4.3编制流域、区域水资源综合管理规划及行动计划
水资源综合管理规划是根据现状条件，预测未来，应用动态情景分析工具，制定不同情景方案，以满足社会、经济和环境发展的目标，它的核心内容是实现水量和水质的有效管理。规划以长期的社会经济发展、资源环境可持续发展为目标，更重要的是真正的付诸实施，并达到最终改善水资源与水环境的目标。水资源综合管理规划是为水利和水环境基础设施投入奠定基础，最重要的是改进水资源管理行动，因此，它不仅仅是技术性的，也是行政的、经济的、社会的综合性规划。
水资源综合管理规划分流域级及区域级两类同步协调进行[6]，内容包括：（1）水资源可持续和高效利用规划。要在水资源调查的基础上，进行水资源可利用量分析；要结合地方经济发展进行需水量预测，并进行水资源供需平衡分析；制定水资源可持续利用计划，包括工农业、生活用水计划及水量、水价计划，不同行政区水量和水权分配体系及监督执行计划，需求管理和提高用水产值计划，真实“节水”及产业结构调整计划，污水回用计划等等。（2）水环境保护规划。包括以企业、城镇生活污染、非点源的污染调查；以位置、排污量、排放方式及排污许可的入河排污口调查；制定可持续水环境发展计划，包括污染总量控制体系、监测和强制执行体系、污水处理体系、面源污染控制、污染负荷交易、区域内上下游之间的协调机构及计划执行的成本和融资计划等等。（3）水功能区和水环境功能区的整合。以实现单一河段单一编码和统一功能区为目标，实现水质、水量的同步监测，并以此建立起联合审批取水许可和排污许可的工作机制及相应的法规建设。
要将水资源综合管理规划付诸实施，要进行一些优先行动计划的实施，来获取更多的经验，并推广和全面开展流域内各区域的规划的实行。选择某个子流域，建立一个科学的评价体系，以便能够在子流域众多需要进行的治理工程中，确定优先行动项目[7]。评价体系应包括如下内容：（1）行动的区位分析。根据知识管理（KM）开发中关于水环境功能区和水功能区协调的结果，进行子流域的控制区、控制单元划分，确定影响子流域水环境质量的敏感单元，由此评价行动对水环境影响的优先性。（2）行动的效果评估。分析行动实施后所能带来的污染物削减效益，水质、水量改善效益，对跨界污染的控制效益等，确定行动效益的优先性。（3）行动的技术分析。了解行动所需要的技术是否成熟，技术所需要的建设费用和运行费用是否能为当地所接受，由此评价行动的技术优先性。（4）行动的保障分析。调查当地政府或实施机构对行动的态度，了解行动能否得到强有力的支持，确定行动在保障方面的优先性。
5 结论
海河流域是我国水资源紧缺最为严峻的地区，及时开展流域和区域相结合的水资源综合管理规划，在重点解决流域生态、地下水严重超采问题的前提下，对流域水资源进行综合评价，合理配置水资源，保证地区经济和社会的稳定发展。在海河流域引进遥感ET技术，对水资源宏观配置进行合理分析，建立流域水资源、水环境知识管理（KM）平台，通过政策法规和机构改革、水生态和湿地、节水和高效用水、地下水利用和水权及打井许可管理、废污水再生利用、水污染防治及产业结构调整、南水北调后首都水资源配置等战略研究，提出流域级、省（市）级、县级水资源综合管理规划，并以规划为指导，编制实施计划，为海河流域早日实现水资源可持续发展打下坚实的基础。
参考文献
[1]海河水利委员会GEF项目办.《海河流域节水和高效用水战略研究》工作大纲.天津.2004
[2]海河水利委员会GEF项目办，《海河流域废污水再生利用战略研究》工作大纲.天津.2004
[3]海河水利委员会GEF项目办，《海河流域地下水可持续开发、水权与打井许可管理战略研究》工作大纲.天津.2004
[4]林洪孝.水资源综合管理理论与实践.北京：中国水利水电出版社.2003
[5]北京市GEF项目办，《南水北调中线工程实施后北京市水资源合理配置战略研究》工作大纲.北京.2004
[6]水利部、国家环保总局GEF海河项目办，GEF海河项目水资源与水环境综合管理规划编制指南.北京.2005
[7]漳卫南运河子流域GEF项目办，《漳卫南运河子流域水资源与水环境综合管理战略行动计划》工作大纲.德州.2004
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