1.1 受水區天然生態基本格局與主要問題

1.1.1 研究范圍及基本情況

1.1.1.1 中線一期工程受水區

根據中線一期工程可研總報告，中線一期工程供水目標以北京、天津、河北、河南四?。ㄖ陛犑校┲饕鞘械纳?、工業供水為主，兼顧生態和農業用水。主要供水范圍為北京市、天津市、河北省的6個省轄市及14個縣級市和65個縣城、河南省的11個省轄市及7個縣級市和25個縣城，詳見表1.1?！豆こ炭傮w規劃》確定河北省滄州市由東線工程供水，但位于白洋淀周邊的任丘、獻縣、肅寧、河間，因地理位置可由中線工程就近自流供水，故納入中線工程供水范圍。因此，中線一期工程受水區共涉及地級以上城市20座（含滄州市）、縣級市21座、縣城91座（含滄州4縣和天津1縣）。根據中線一期可研總報告，一期受水區國土面積約15萬km²（本次精確到縣域約11.56萬km²）。

1.1.1.2 東線一期工程受水區

根據東線一期工程可研總報告，東線一期工程首先調水到山東半島和魯北地區，補充沿線地區的城市生活、工業和環境用水，兼顧農業、航運和其他用水，并為向天津、河北應急供水創造條件。供水范圍為江蘇省的5座地級城市及5個縣級市和18個縣城，安徽省的3座地級城市及其轄內的5個縣，山東省的13座地級以上城市及16個縣級市和25個縣城（詳見表1.2），共涉及地級以上城市21座、縣級市21座、縣城48座。根據東線一期工程可研總報告，受水區總面積16.62萬km²（本次精確到縣域約10.88萬km²）。

1.1.1.3 本項目研究范圍及其基本狀況

東、中線一期工程受水區內分布有黃淮海流域41座地級以上城市和其轄內的42座縣級市和142座縣城（圖1.1），這些城市都存在不同程度的缺水，多數以開采深層地下水和擠占農業水源補充城市供水。

跟蹤2007年以來陸續批復的《河北省南水北調配套工程規劃》《河南省南水北調受水區供水配套工程規劃》和《北京市南水北調配套工程總體規劃》等，與《中線一期工程可研總報告》比較發現，一期工程受水區涉及的地級以上城市仍為41座，但中線受水區縣城范圍有所調整，其中，河南省缺少了漯河市的郾城縣，而河北省缺少了邢臺地區的清河和臨西，衡水地區的阜城、武邑、景縣、棗強、故城，共計7個縣城；天津市配套工程僅涉及天津市區和靜?？h。

本次研究范圍采用一期工程可研總報告界定的受水區范圍，并考慮到安徽省受水區在工程建成前后均由洪澤湖供水，所不同的是因洪澤湖水位提高，改善了農業供水條件，故本次研究的受水區范圍共涉及38個地級以上城市、42座縣級市和137座縣城，未包括安徽省的3個地市及其所轄5個縣城。

東、中線一期工程受水區人口密集，大中城市眾多，經濟較發達且發展較快，在我國經濟社會發展中具有十分重要的戰略地位。根據相關行政區統計數據及相關規劃成果，2006年北京、天津、河北、河南、山東、江蘇6省（直轄市）受水區人口達1.79億，占行政區總人口的49%；國內生產總值（GDP）占行政區GDP的54%。受水區經濟社會基本情況（2006年）見表1.3。

根據《中線一期工程可研總報告》，中線受水區多年平均地下水資源量182.13億m³，地表水資源量112億m³，扣去兩者的重復水量42.83億m³，受水區當地水資源總量為251.30億m³；加上入境水量153.53億m³，水資源總量為404.8億m³，現狀人均水資源量為376 m³，屬資源性缺水地區。中線工程受水區城市水資源規劃結果表明，中線工程受水區城市2010水平年缺水約78億m³，其中河南約30億m³，河北約29億m³，北京約7億m³，天津約12億m³。

根據《東線一期工程可研總報告》，東線受水區多年平均地表水資源量290.45億m³，其中江蘇139.28億m³，山東151.17億m³；多年平均地下水資源量192.74億m³，其中江蘇75.12億m³，山東117.62億m³；扣除地表水、地下水之間重復計算量后，東線一期受水區多年平均水資源量420.45億m³，其中江蘇201.41億m³，山東219.11億m³。

根據《山東省南水北調城市水資源規劃報告》，2010水平年50%保證率城市缺水約78億m³，需東線一期工程補充水量13.53億m³，其中城市用水13.20億m³，航運0.33億m³。根據《江蘇省南水北調沿線城市水資源規劃報告》，2010水平年多年平均缺水24.37億m³，需東線一期工程補充，其中生活、工業、城市生態環境用水7.93億m³，航運用水0.69億m³，農業灌溉15.75億m³。2010水平年安徽供水區多年平均缺水3.51億m³，其中生活、工業、城市生態環境用水1.21億m³，農業灌溉2.30億m³，需東線一期工程調水補充。2010水平年東線受水區需調水41.41億m³，其中生活、工業、城市生態環境用水23.36億m³，農業灌溉18.05億m³。

1.1.2 受水區與水有關的基本生態狀況

南水北調東中線受水區處于我國地貌第三階梯范圍內，地勢較低，是大陸向海洋自然延伸的部分，主要地形類型是華北平原和江淮平原。其中，河流，湖沼濕地，河口與近岸域與生態系統有著密切的關系。

1.1.2.1 河流

按照國家1：400萬基礎地理數據河流要素中的河流等級劃分，受水區四級以上河流有18條（見表1.4），大多在其上、中游建有大型山區水庫（均在受水區以外），主要有岳城、崗南、黃壁莊、王快、西大洋水庫，以及官廳、密云、懷柔、于橋水庫。另外，有五級河流近150條，大部分為山區河流。

本區河流多呈西—東或西北—東南流向，以降水補給為主，年徑流量不豐富，徑流變率大，年徑流變差系數達0.4～0.8。山丘區地下有多處巖溶裂隙水分布，富水程度較強，多以泉水形式補給河流，使得大清河、永定河、漳河等部分河流的天然狀態下枯水流量比較豐富。總體上，由于降雨徑流高度集中，不少河流汛期泛濫，而冬春枯水期長達6～8個月，天然情況下河流斷流率達20%。多年來水資源的過度開發利用，一期工程沿線區域地下水超采，河流來水主要靠上游水庫調節，絕大部分斷流。

從生物地理方面來看，南水北調東、中線受水區的生物區系基本上屬于南方種、東北種與北方種的過渡區，生物區系基本一致。由于受水區處于西北、東北、華南的過渡地帶，魚類區系具有南北過渡的特點，既有國內廣布種如草魚、麥穗魚、鯉、鯽、泥鰍、黃鱔和黃黝魚等，又有僅見于長江以北的秦嶺細鱗鮭、東北雅羅魚、洛氏、似銅駒、清徐胡劫、棒花魚、黃河裸裂腹魚、裸重唇魚、北方花鰍和虎魚等；還有長江以南的代表種類，如黃鱔屬和黃黝魚屬的魚類馬口魚、鯮、鳤、亞洲胭脂魚等。

受水區內的淡水魚類在世界魚類區劃中屬全北區的東亞淡水魚類區系，以江河平原魚類為主，山地高原魚類較少。因為地勢平坦、水流緩慢，主要魚類的特殊適應特點是，一般的形狀是身體側扁，頭尾均尖，略呈紡錘形，胸、腹、臀、尾鰭都很發達。淡水魚中以鯉科魚類較多，鰍科次之，為鯉科魚類在亞洲的繁殖中心。在鯉科的各亞科中以雅羅魚亞科、亞科和鳊亞科為主體。

1.1.2.2 湖沼濕地

受水區的黃淮海平原歷史上受黃河多次改道的影響，崗、坡、洼相間分布，加之該區域降雨變率大，河流汛期排泄不暢，湖沼濕地發育。較大的湖泊洼地有南四湖、東平湖、白洋淀、東淀、賈口洼、文安洼、千頃洼、團泊洼、大浪淀、浪洼以及濱海地區的北大港和南大港等。利用1973—1976年枯水季節的MSS影像分析，該區域1km²面積以上的湖泊沼澤有88處，總面積4333km²，分布見附圖A。隨著水土資源的開發，湖沼濕地嚴重萎縮，現狀湖沼濕地的總面積只是20世紀70年代的83%。

受水區湖沼濕地中的水生生物與河流一樣，具有南北過渡特點，濕地的頂級生物是鳥類。濕地是遷徙鳥類必需的停歇地，全球候鳥遷徙一共有8條路線，3條路線經過中國，其中第5條路線東亞—澳大利亞候鳥遷徙路線經過中國東部濕地。

受水區的湖沼濕地是亞太地區候鳥遷徙的重要停歇地、越冬棲息地或繁殖地，每年有數以百萬計的候鳥往返于這些濕地。如鷺科鳥的遷徙活動研究表明，不論在俄羅斯西伯利亞地區繁殖的群體或在我國扎龍地區、三江地區繁殖的群體，均南遷到我國華北或華南沿海地區越冬，其中主要越冬區是受水區濕地?？梢钥闯?，南水北調東、中線濕地在我國及全球候鳥遷徙途中，作為候鳥棲息、繁殖、越冬的重要場所，對于維持鳥類生態系統平衡，保護鳥類生物多樣性具有重要作用。

1.1.2.3 河口與近岸海域

南水北調東、中線受水區占據約1/2的渤海沿岸，以及490km的黃海沿線。其中6條4級以上河流直接入渤海。

河口與近岸海域地區是陸海相互作用的集中地帶，各種過程（物理、化學、生物和地質過程）耦合多變，演變機制復雜，使得河口生態系統獨特，生物多樣性豐富，河口近岸海域的低鹽環境和豐富的物質，是許多海洋生物生長繁殖的場所，是許多咸淡水洄游性魚類的洄游通道，對維持整個海洋生態系統平衡發揮著重要作用。每年由陸地進入海洋的物質約有85%是經河口搬運入海的，因此，河口對整個海洋生態系統物質循環起到決定性作用。

在海洋生物地理區劃中，黃渤海區均屬北太平洋區東亞亞區。由于渤海為內海，沿岸河川徑流較多，各種營養物質遠較黃海豐富，因此渤海是各種魚、蝦、蟹類的產卵繁殖和肥育的優良場所，渤海的萊州灣和黃河口水域、遼東灣和渤海灣的產卵場，渤海、黃海、東海北部的重要漁業資源的40%在這里產生，素有“魚蝦類搖籃”之稱。近30年來，由于入海水量的大幅度減少、近海鹽度升高，營養鹽含量下降了50%以上。

1.1.3 受水區主要環境與生態問題

東、中線一期工程受水區人口、耕地、工農業生產集中，城鎮化進程快，而水資源極度短缺，主要表現為生態水的供需失衡及生活和生產缺水。為了維持經濟社會的發展，自20世紀70年代開始大量打井，開采地下水；80年代以來，持續干旱使北方地區缺水范圍不斷擴大，缺水程度不斷加深。80年代初期，缺水范圍僅限于京津冀局部地區，到2000年缺水率超過10%的面積已占黃淮海流域面積的43%，其中海河流域的缺水面積占黃淮海流域的70%，城市缺水問題更是日趨嚴重（《南水北調工程總體規劃》，2002年）。水循環的深度破壞與嚴重污染，使區域天然生態遭受瀕臨消失的威脅。持續20多年的水資源短缺，對受水區生態環境產生了重大影響。

（1）地下水位下降、部分地區含水層疏干、河道斷流，整體水循環深度破壞。

過度開發利用地表水、大量超采地下水，造成地下水位下降、河道斷流。北京市自20世紀70年代中后期至80年代中期，在東郊地區形成了地下水位降落漏斗，2003年地下水降落漏斗面積已擴大到908km²。河北省太行山山前平原區含水層疏干面積已達2100km²，2003年河北省平原區有淺層地下水水位降落漏斗11個，漏斗總面積3133km²［《地下水壓采規劃總體方案（報批稿）》，2009年］。

華北平原淺層地下水位持續下降，降水入滲路徑增長，導致降水入滲補給滯后和補給量減少；城市化的發展進一步降低了城區降水入滲能力。在山前平原的大部分地區，地下水水位埋深已經由20世紀60年代的2～4m下降到90年代的10m以下、2005年的20m以下，局部地區已達40～60m。在中東部平原地區，地下水埋深由小于5m加深到10m以下，部分地區達到20～30m。水位下降導致降雨入滲補給系數顯著減小，從60年代的0.3～0.4下降到0.2以下。

在河北太行山前，以高邑漏斗為中心，石家莊、邢臺、邯鄲、保定、肅寧6個淺層水漏斗彼此相連形成復合漏斗群；東部平原深層地下水水位下降使含水巖組塑性變形、儲水能力下降。

河道斷流引起水循環的改變，不僅對河流淡水生物乃至近岸海洋生物產生了嚴重影響，而且導致了地下水調蓄功能削弱、河道泥沙淤積、行洪能力衰退，加劇了水循環的破壞程度。

（2）除水源地外的地表水體嚴重污染，部分地區淺層地下水污染。

大量未經處理的廢污水排放，使水體污染嚴重。同時，河流湖泊等地表水體的減少甚至干涸，削弱或喪失了對污染物的稀釋與凈化作用，從而加劇了地表水體、地下水體乃至近岸海域的污染。海河流域受污染程度20世紀70年代末為28%，1990年達到66%，2000年達到72%；平原淺層地下水質劣于Ⅲ類的面積達76%，其中有6.2萬km²為人為污染（海河流域生態環境恢復水資源保障規劃，2005年）。淮河流域水污染嚴重，2000年嚴重污染河長占調查評價河長的比例為74%，2006年為63%（《中國水資源公報》，2006年）。水體污染不僅嚴重破壞了生態環境，而且加劇了水資源短缺，直接威脅著人民的身體健康和用水安全。

（3）部分地區地面沉降，海水入侵。

地下水的過度超采，導致大部分城市出現地面沉降。天津市、河北省、江蘇省和河南省都產生了不同程度的地面沉降，21世紀初天津市最大地面沉降量已達2.46m，天津市最大累計沉降量為3224mm，南部及濱海地區尤為明顯，并與河北省沉降區連成一片。河北省東部平原累計沉降量超過100mm的面積有33900 km²（高太忠等，2002）。由于地面沉降，從任邱到文安的白洋淀千里堤上，發生縱橫裂縫2000m，滹沱河北大堤也出現橫穿大堤的裂縫。山東青島、泰安、淄博、德州、聊城、沂源等地，在地下水下降漏斗范圍內發生地面沉降面積約1300km²，沉降量在200～500mm。山東中南部巖溶區還發生地面塌陷，深度3～10m，長度幾米至幾百米不等。

淺層地下水超采引發海水入侵，主要發生在山東省的東營、濰坊、青島、威海、日照等地區，萊州市局部地區地下水位已下降到海平面以下10m，至2006年海水入侵的累計面積為3076.4 km²，由于海水入侵，萊州市濱海平原80%以上耕地嚴重鹽堿化，60多萬畝耕田喪失耕作價值，糧食每年減產3億kg，嚴重阻礙了當地社會經濟的發展和人們生活水平的提高。

（4）河流的天然生物幾乎不復存在，湖泊沼澤的珍稀物種消失，近岸海域的優勢物種改變、珍稀魚類滅絕。

河道斷流對河流淡水生物乃至近岸海洋生物產生了嚴重影響?，F狀有河皆干和有水皆污的水文水環境狀況，使得河流本底生物不復存在，多數河段的生物為耐污能力較強的底棲生物和浮游生物，加之河流魚類棲息地的破壞，河流中很少能調查到魚類。黃河三角洲為東北亞內陸鳥類遷徙的重要中轉站、越冬棲息地和繁殖地。隨著尾閭擺動，來水、來沙量減少，再加上這幾年三角洲開發力度的加大，造成濕地面積逐年減少，導致生物物種減少，有些甚至已經永遠消失。

海河流域白洋淀等12個主要平原濕地水面面積20世紀50年代為2694km²，70年代降至866km²，2000年降至538km²，較50年代減少了80%，水生生物大量消亡；80年代后多次采取了補水措施，對維持濕地水域面積產生一定作用，但珍稀物種難以恢復。

河口與近岸海域生態從20世紀80年代初開始，發生了質的變化。渤海生態系統的結構和功能即受到一定程度的破壞，渤海海洋生物多樣性受到一定程度的損害，海洋生物種類明顯減少，魚類減少的主要種類是鯛科魚類和鲆鰈類，說明地方性類群衰退比較快；底棲動物和游泳動物食性的種類顯著減少。