本研究選取南水北調中線一期工程河南受水區為研究對象。本區屬于半濕潤季風氣候區，受大氣環流的影響，具有春季干旱多風、夏季炎熱多雨、秋季晴朗涼爽、冬季寒冷干燥的特點。南水北調中線一期工程河南受水區位置如圖4.1所示。
圖4.1 南水北調中線一期工程受水區位置示意圖
Fig.4.1 Position of the water-received areas in the South-to-North Water Diversion Mid-route Phase 1 Project
4.1.1 受水區范圍
根據《南水北調中線一期工程可行性研究總報告》，南水北調中線一期工程從漢江丹江口水庫陶岔渠首閘引水，經長江流域與淮河流域的分水嶺方城埡口，沿黃淮海平原西部邊緣開挖渠道，在鄭州以西孤柏嘴處通過隧洞或渡槽穿過黃河，沿京廣鐵路西側北上，可基本自流到北京、天津。南水北調中線一期工程供水對象主要為北京、天津和石家莊、鄭州等城鎮。由于中線工程總干渠位置高于整個受水區，在華北局部地區出現特別干旱情況時，還可實行緊急供水。
南水北調中線工程河南受水區內有11座省轄市和32座縣城（其中縣級市有7座），其受水區范圍見表4.1。11座省轄市黃河以南有6座（南陽、平頂山、漯河、周口、許昌、鄭州），黃河以北有5座（新鄉、焦作、鶴壁、安陽、濮陽），32座縣城黃河以南有18座，黃河以北有14座。
表4.1 南水北調中線一期工程河南受水區范圍
4.1.2 受水區自然地理概況
南水北調中線工程河南省受水區沿總干渠呈帶狀分布，中線工程河南段長731km。南部南陽盆地屬長江漢水流域，盆地西、北、東三面為桐柏山、伏牛山環繞，向南與江漢平原相接，盆地邊緣為丘陵崗地，盆地內地勢平緩，地面高程在80～150m 之間，地面比降1/500～1/1500；方城以北黃河以南屬淮河流域，為山前丘陵區和淮北平原區，地面向東南傾斜，高程在45～150m 之間，地面比降 1/3000～1/10000；黃河以北屬黃、海河流域太行山前沖積平原，地勢自西南向東北傾斜，高程在 50～110m 之間，地面比降為1/3000～1/4000。受水區大部分地勢平坦開闊，有自西向東的地面坡降，可以自流輸水，局部受水區位于總干渠以西的丘崗地，高程在150～170m 之間。
受水區內與中線總干渠交叉的大小河流有400 余條，南、中、北部的河流流向為南、東南、東北方向，與調水總干渠呈正交。流域面積大于100km2 的主要河流有：唐白河流域內有刁河、湍河、白河、西趙河；淮河流域內有沙河、北汝河、潁河、賈魯河；黃、海河流域內有沁河、大沙河、湯河、安陽河等。
受水區處于亞熱帶向暖溫帶過渡地區，屬大陸季風性氣候，多年平均降雨量 900～550mm，自西向北遞減，唐河流域為900～800mm，淮河流域為850～650mm，海河流域為600～550mm。降水量年際變幅大，年內分配不均勻，豐、枯水年最大和最小降雨量相差2～3倍，汛期6～9月降水量占全年的60%～75%。受水區多年平均氣溫13～15℃，無霜期190～230 天。平原區土質良好，適宜各類作物生長，是農業主產區。
受水區多年平均降水量為721.8mm，呈現南多北少的趨勢。根據《南水北調工程總體規劃》附件4《南水北調城市水資源規劃》，該區地表水資源量為128.9×108 m3，不重復地下水資源量為57.3×108m3，水資源總量186.2×108m3。地表徑流時空不均特性顯著，6～9月徑流量最大，可占全年90%。由于地下水嚴重超采，地下水位持續下降，補給量逐年減少，地下水資源量呈減少趨勢。
4.1.3 受水區社會經濟狀況
南水北調中線一期工程河南受水區大部分位于華北平原，區內自然資源豐富，地理位置優越，是我國的政治、經濟和文化中心地區。受水區內人口密集，經濟總體發展水平較高，工、農業生產基礎設施較好，是我國重要的工業基地、糧棉油的重要產區和經濟重點區域。該受水區涉及的縣（市）在我國經濟社會發展和糧食安全中具有十分重要的戰略地位。其中平頂山、焦作、鶴壁、濮陽是煤炭、電力、石油化工的主要生產基地，鄭州、新鄉、安陽的紡織、冶金、建材、電子、家用電器工業發展迅速，南陽、漯河、許昌、周口以輕紡、冶金、機械、食品、醫藥、工業為主，這些城市的經濟建設在全國的社會經濟發展中具有重要的主導地位。
該研究區內人口密集、大中城市眾多、經濟較發達且發展速度較快。根據統計資料，1999年受水區城市市區行政區劃面積5805km2，其中建成區面積 839km2；城市建成區人口828 萬人，用水人口955 萬人；城市國民生產總值1081 億元，二、三產業產值比例為59%、41%，人均國內生產總值13045元；工業總產值1352億元，其中一般工業1288億元，電力工業 63 億元，分別占工業總產值的 95.3%、4.7%。2005年受水區內總人口5929萬人，GDP7433億元。耕地面積6285 萬畝，糧食產量2889×104 t。受水區內人均GDP為1.25萬元/人，低于全國平均值1.39萬元/人。
4.1.4 受水區水資源條件
河南省地表水年際豐枯變化大，徑流量由南向北遞減。徑流量的70%集中在汛期，且往往集中在幾次暴雨，北部平原區大多數河道非汛期基本斷流，成為季節性河流。沿線受水區規劃范圍內大部分城市和縣鎮缺乏地表水源工程，除少數城市可由西部大中型水庫和引黃及河道提引水供水外，主要靠開采地下水供水。城市地下水開采嚴重，已出現以城市水源地為中心的中深層地下水漏斗區。工業和城市擠占農業用水越來越多，城市水廠的地下水水源地不斷向城市郊區擴展，原規劃為農業供水的水利工程轉向城市供水，使地區之間、工農業之間的供用水矛盾日益加劇，水資源短缺成為影響和制約河南經濟發展的主要因素。
受水區內與中線總干渠交叉的河流有400余條，人均水資源量不足全國平均水平的1/8。城市現狀 1999年開采地下水量達 12.56×108 m3，其中深層地下水 5.36×108 m3，1997～1999年三年平均統計，城市每年超采地下水7.93×108 m3，中深層地下水補給困難。在供水緊缺的情況下，缺乏保持河道水環境的清潔水源，非汛期大部分河道干枯，少量徑流來自城市排放的污水，水質惡化。
南水北調中線一期工程河南受水區水資源的主要特點是水資源總量少，時空分布不均，且經常出現連續干枯年。近年來，由于氣候干旱和人類活動的共同影響，水資源量出現明顯衰減趨勢。這種水資源變化特點是導致受水區嚴重缺水的重要原因。水資源利用中以下問題突出：①受水區水資源缺乏，屬資源型缺水地區，城市供需水矛盾日益突出，是水資源開發利用存在的主要問題。②地表水水源工程供水量有限，向城市供水的大型水庫現狀已達到或超過規劃向城市的供水量；河道引提供水工程保證程度差，河道水質不符合飲用水標準；城市引黃供水量也無保證。③中線工程總干渠沿線受水區內地下水普遍超采，且地下水超采引發一系列環境地質問題。④城市河流多為排污河道，水污染嚴重。⑤節水投入不足，節水效率不高。
4.1.5 受水區生態環境狀況
河南省地處中原，面積16.7×104 km2，占全國國土總面積的1.74%，分屬長江、淮河、黃河、海河四大流域。河南省是典型的人口大省、農業大省、經濟大省、文化大省，在國家和區域經濟社會發展中具有重要戰略地位。但是河南資源既豐又缺，人均水資源僅為全國平均水平的1/5，水資源承載能力與經濟社會發展和生態環境之間的矛盾日趨突出。作為中線工程的主要水源地和受水區，河南省在為項目建設與運營做出重要貢獻的同時，也將分享項目帶來的巨大經濟社會與環境效益。
河南受水區多是礦產資源富集區和工業集聚區，水資源的不足使得資源優勢不能轉化為經濟優勢。中線工程的實施將促使當地資源優勢通過工業化轉化為經濟優勢，促進產業結構優化調整。水資源的充足供應將有利于破除小農經濟的制約，發展現代農業和食品加工業，加快農業產業化和農村地區現代化；有利于產業布局和產業結構的優化調整，提高工業生產力，促進新型加工業和現代高科技產業的發展。
中線工程的實施將促進受水區城市規模的擴大和城鎮化水平的提高。據預測，河南受水區11個省轄市的城市人口將由2004年年底的1010萬人增加到2010年的1220萬人和2020年的1710萬人?？偢汕v貫河南城鎮密集區，將會影響這些城鎮的城市形態和功能結構。供水可靠性的提高將有利于區域城鄉用地結構和空間布局的優化，促進城鎮體系的完善，為河南城鎮化健康發展提供永久的動力?？缧姓䥇^域的地表工程將會促進區域間協調發展，表現為沿線地區經濟往來的頻繁和政策的協同性?？煽康墓┧w系將帶動當地二、三產業的發展和產業鏈的延長，有助于產業結構和城市功能的升級，強化城市的集聚與輻射作用。中線工程受水區覆蓋中原城市群的大部分區域，在區域協調聯動和城市發展擴大的交互作用下，將產生有利于城市群發展的推動因素，加快以鄭州為中心的中原城市群發展，引領中原崛起，促進中部崛起。
該地區的缺水屬于資源性缺水，僅靠節水和污水回用已不能解決水資源過度利用造成的一系列經濟、社會和生態環境問題。水資源繼續衰減和生態環境的持續惡化，將造成無法彌補的嚴重后果。因此，必須實行跨流域調水、實施南水北調中線工程，以補充華北平原的水資源供應量。只有通過南北水資源的合理配置，才能夠緩解華北平原水資源供需矛盾，支撐該地區國民經濟與社會可持續發展。根據南水北調工程“先節水后調水、先治污后通水、先環保后用水”的方針，各地將更加重視生態環境保護和水污染治理。水資源的引入和產業結構調整升級將有利于經濟活動中水資源的優化配置和合理利用，結合節水、水污染治理、再生水回用等措施，提高水資源的利用效率。隨著供水矛盾的緩解，生態用水得以保證，將有效改善區域水系濕地功能和城鄉生態環境。
南水北調中線工程給河南受水區帶來的生態環境影響除以上有利影響外，還不可避免的會產生一些負面影響。丹江口水庫的建設已淹沒淅川縣土地362km2，包括全縣過半耕地，動遷人口 22 萬人，并因移民生活沒有得到妥善安置造成移民回流問題。水庫大壩加高后將新增淹沒土地70km2，新增移民15 萬人。短期內土地大量淹沒及人口的遷移，將進一步加劇人地矛盾和資源環境容量的壓力。中線工程跨四大水系長距離調水，大規模工程建設將在短期內使當地環境產生劇烈變動，在一定程度上改變局部地區地形地貌和氣候環境，減少部分土地和森林資源，并對原有水系及植被生態造成影響，還可能造成水土流失和濕地結構的破壞。并且這種對生態系統的不利影響在短期內是不可逆轉的。
同時，中線工程穿越區域是我國歷史文化底蘊極為深厚的地區，是中華古文明重要發祥地，文物古跡眾多且年代跨度長。工程建設勢必對文物保護帶來巨大沖擊。一方面，工程建設將不可避免地對文物密集區造成破壞，其中對地下文物的破壞更大；另一方面，水庫淹沒大量土地將導致地上文物遺跡的淹沒，給文物保護增加難度，也給文化旅游帶來損失。
該研究區主要生態環境問題有以下幾方面：第一，地表水干枯。中線一期工程河南受水區各河流上游及周邊地區用水量迅速增長，加之我國北方地區持續的干旱，年降水量明顯降低，導致河流干涸，濕地和水域面積極度萎縮，地表水量明顯減少。第二，地下水超采嚴重。受水區地表徑流減少，水資源保證程度低，地下水的過量超采已成為受水區目前面臨的嚴重環境問題。例如，河南省南水北調中線一期工程總干渠沿線的淺層地下水位逐年下降，城市中深層地下水開采量逐年增加。由于城市地下水的過量開采，引發了許多環境地質和工程地質問題，造成地面下沉、地下水漏斗和地面裂縫等問題。第三，水污染程度加劇。近幾年，伴隨著社會經濟的快速發展，城市用水量、排污量也相應增長。大量未經處理的廢污水排入河道和滲井、滲坑，農藥和化肥過量施用，均使得河湖水體和地下水受到嚴重污染。城市飲用水源也受到污染的威脅，近一半平原區淺層地下水受到污染。雖然中線一期工程受水區各城市均加強了城市污水處理的力度，嚴格控制污水排放，但水環境仍面臨巨大的壓力。水污染加劇了本來已十分嚴峻的缺水態勢。