张一凡
黄委经济发展管理局 河南 郑州 450000
摘 要：明晰黃河用水演变特征、探究黄河未来水资源情势，对流域有效管理水资源、合理制定规划方案、优化布局重大水利工程具有重要意义。利用多种方法开展了黄河流域用水演变特征分析、用水变化影响因素判别及未来水资源开发利用情势识别研究，结果表明：黄河流域1980—2020年用水增长主要为城镇生活用水，考虑到气候变化和人类活动的影响，黄河河川径流量变化存在较大的不确定性，在南水北调西线工程生效前，流域水资源与水环境对经济社会发展的约束将日益凸显。黄河流域农业灌溉尚有一定的节水潜力，可通过加大灌区节水改造、完善田间工程配套等措施实现流域深度节水。
关键词：用水演变;影响因素;未来情势;黄河
1 研究背景
黄河流域大部分位于我国中西部地区，是承接我国东西地区共同发展和向西、向北对外开放的重要纽带。黄河流域土地、能源、矿产资源丰富，沿黄省（区）为丝绸之路经济带核心区，在我国经济社会发展和对外开放总体布局中具有重要地位。近年来，受全球气候、下垫面等变化的影响，黄河流域水沙情势发生了一定变化;同时，随着国家西部大开发、一带一路、区域协调发展、生态文明建设等战略的实施，以及国家主体功能区规划、新型城镇化规划等全面深入，黄河流域能源与矿产资源开发、商贸文化交流发展面临新机遇，黄河流域水资源供需面临新的形势及考验。2019年9月18日，习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出“有多少汤泡多少馍”“坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产，把水资源作为最大的刚性约束，合理规划人口、城市和产业发展，坚决抑制不合理用水需求”，给黄河流域用水方式提出了更高的要求。明晰黄河流域用水演变特征，识别未来水资源开发利用情势，不仅关系到流域规划方案制定，也影响重大水利工程的布局。
2 黄河流域概况
黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓的约古宗列盆地，流经青、川、甘、宁、内蒙古、陕、晋、豫、鲁等9省（区），全长5 464 km，流域面积79.5万km2（包括内流区4.2万km2）。河口镇（内蒙古自治区托克托县）以上为黄河上游流域，面积42.8万km2，干流河长3 472 km，是黄河径流的主要来源区;河口镇至桃花峪（河南省郑州市）区域为黄河中游流域，面积34.4万km2，干流河长1 206 km，是黄河洪水和泥沙的主要来源区;桃花峪以下区域为黄河下游流域，面积2.3万km2，干流河长786 km。
3 黄河流域用水演变特征及其影响因素分析
3.1 用水量变化分析
对黄河流域1980—2020年城镇生活、工业、农业数据以及2005—2020年生态用水量（河道内外生态环境用水量）数据进行分析。黄河流域用水量演变过程表明：随着城镇居民生活水平提高，生活用水量增长较快，37 a间用水量增加了37.0亿m3，占总用水量的比重从5.1%提高到13.3%，年均增长2.7%，其中2005—2020年生活用水量年均增长4.9%。
流域农业用水量呈先增后减的态势，占总用水量的比重下降了17.1%，分析可知，2000年以前农业用水量增加与灌溉面积持续增大有关，2000—2020年农业用水量减小了36.8亿m3，但流域灌溉面积仍呈增大趋势，说明随着节水措施的实施，流域节水取得了较好的效果，农业节水量满足了新增灌溉面积的用水需求。
从用水结构演变来看，2005—2020年黄河流域农业用水量占比呈明显下降趋势，工业用水量占比呈波浪式微增加趋势，生活用水量占比则呈现稳步增加趋势。由此推断，黄河流域水资源利用结构在朝有利于经济社会发展的方向演变。
3.2 耗水量变化分析
3.2.1 黄河流域内外总耗水量变化分析
根据“八七”分水方案，南水北调西线工程生效前，黄河流域内外可耗用黄河水量370亿m3（遵循丰增枯减原则）。通过分析黄河流域2001—2020年耗水量数据可知，流域多年平均耗水量为392.49亿m3，地表水耗水量为300.46亿m3，地下水耗水量为92.03亿m3。地表水耗水量中，流域内耗水量为203.15亿m3（占流域总耗水量的51.8%），流域外耗水量为97.31亿m3（占流域总耗水量的24.8%）。
黄河流域2001—2020年总耗水量整体呈增加趋势，其中：地表水耗水量呈明显增加趋势，说明地表水是黄河流域的主要水源;地下水耗水量整体较为稳定，仅出现微弱的下降趋势，说明压采地下水措施具有一定的效果，但由于流域地表水量天然禀赋较差，因此现阶段流域生态保护和高质量发展仍无法摆脱对地下水的依赖。M-K突变检验结果显示，黄河流域总耗水量与地表水耗水量的突变点均为2006年（显著性水平为0.05），即黄河流域在2006年开始，耗水量呈持续增加态势。
3.2.2 各省（区）耗水量与控制指标关系分析
黄河自1999年实施水量统一调度，根据“八七”分水方案，2001—2020年甘肃、宁夏、内蒙古和山东4个省（区）地表水耗水量分别超出黄河分水指标3.89亿、3.82亿、9.04亿、14.68亿m3，合计超出分水指标31.43亿m3。四川省、陕西省和山西省耗水较为均衡，说明这3个省用水结构的合理性在黄河流域处于较高水平;青海省和河南省用水结构在黄河流域处于中等水平;宁夏、甘肃省、内蒙古和山东省用水结构的合理性在黃河流域处于较低水平。
黄河流域用水量从1980年的343.0亿m3增加到2020年的411.2亿m3，尤其2000年以来，黄河上中游地区依托煤炭资源优势形成的能源和煤化工产业发展迅速，工业与生活用水增加较快。即使采取强化节水等措施，未来黄河流域经济社会发展和生态环境改善对水资源的需求也将呈刚性增长，加上向流域外引黄灌区及部分城市和地区的远距离供水，在跨流域调水工程生效之前，水资源供需矛盾日益突出，水资源与水环境对经济社会发展的约束将日益凸显。
黄河流域1980—2020年农田实际灌溉定额由8 130 m3/hm2减小到5 520 m3/hm2，低于全国平均水平，高于海河流域与淮河流域。长期以来，流域大中型灌区节水改造投资短缺，渠系工程老化失修严重，田间工程配套不完善，灌溉水利用系数为0.54，个别灌区只有0.40，低于《节水灌溉工程技术规范》规定的节水标准，尚有一定的节水潜力。
4 结 语
受气候变化和人类活动的影响，黄河径流量变化存在较大的不确定性。随着黄河流域经济社会的发展，在南水北调西线工程生效前，流域水资源与水环境对经济社会发展的约束将日益凸显。加快推进南水北调西线工程建设，配合龙羊峡、刘家峡、小浪底等水库联合调度运用，是解决黄河流域缺水最为有效的措施。黄河流域农业灌溉尚有一定的节水潜力，可通过加大灌区节水改造、完善田间工程配套等措施实现流域深度节水。综上可知，现阶段对黄河流域用水演变特征、未来水资源情势等研究较少。在新形势下，利用多种方法开展黄河流域用水演变特征分析、用水变化影响因素判别及未来水资源开发利用情势识别研究，对黄河流域水资源管理与开发利用具有重要意义。
参考文献：
[1] 刘晓燕.关于黄河水沙形势及对策的思考[J].人民黄河，2020，42（9）：34-40.
[2] 左其亭.黄河流域生态保护和高质量发展研究框架[J].人民黄河，2019，41（11）：1-6，16.