时间:2022-06-30 20:10:06
序论:在您撰写流域管理论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
中国的水利长期以来没有摆脱农业水利的范畴,在改革开放之前国家对水利的投入相对不足,因此水利建设的基本特点是:
(一)防洪工程建设标准低,国家虽然投资兴建了许多骨干防洪工程,但是大部分堤防是靠群众运动在历史残留堤上培高建成,在堤基、堤身上遗留隐患较多,遭遇大洪水时险象环生。同时大量设置蓄滞洪区,在其中生活的2000万人难以实现脱贫致富,蓄滞洪区使用的难度日益增加。
(二)农民自发兴建的低质量水利工程虽然发挥了一定的效益,但是遗留问题日益突出。在合作化运动、、以粮为纲、农业学大寨等政治运动中,全国农民每年冬春自发大兴水利。仅在期间就兴建大中型水库900多座,小型水库更是遍地开花。这些水利工程虽然没有花费国家太多投资,但是没有统一规划、缺少严格地勘测、设计和质量控制,因而病险工程较多。在80年以前,每年溃坝事故都在200座以上,最多年份超过700座,随着时间的推移,问题将更加突出。
(三)我国农田灌溉面积已达8亿亩,但农民自发兴建的农田灌溉系统的水资源浪费十分严重。我国的农业灌溉系统除干渠外缺少量水和控制设备,取水随意性大,跑水或超额引水十分普遍。渠系的渗漏、田间蒸发等造成水资源的极大浪费。特别是由于田间灌溉方式不合理,许多干旱地区灌溉水量远远超过作物需水量,这种农田水利工程是低效工程。
(四)我国有机井372万眼,由于缺乏统一规划和管理,在干旱缺水地区,机井成为地下水严重超采的祸首。由于机井所有者为个人或小集团,只要一合电闸就可以抽出水来,很难进行控制,在干旱季节,互相争水,井越打越深,越大越多,不利于水资源的统一管理。
(五)对于水系和地下水造成严重污染的各类污染源缺少监控手段。面对日益严重的污染流域管理部门无能为力。由于水资源污染加剧了供需矛盾,也对生态环境和人体健康构成极大威胁。
(六)长期以来,水利规划只着重社会效益和经济效益,没有把生态效益列入规划主要内容。因此,由于水利工程建设而造成河道断流、湖泊萎缩、湿地消失、草场沙化、珍稀物种生存环境破坏等各种生态环境问题屡见不鲜。
(七)作为水利部门的职责,以建设水利工程满足社会对水资源需求为主要目标,而对于通过宣传引导合理消费水资源以及通过管理控制水资源的不合理消费方面苍白无力。
总结20世纪的水利建设经验,一是由于我们的观念上落后,水利建设仍停留在农业水利的阶段,对城市化过程中大城市对水利的新要求以及社会可持续发展对水利建设的新要求缺少认识;二是我们技术上落后,水资源的利用仍停留在低效阶段,水资源的浪费与水资源紧张并存;三是管理体制上落后,流域管理停留在水系管理的范围,对流域内各种不利于水系管理的不良人类活动无权管理,21世纪的水利建设要实现现代化必须解决观念、技术、体制三方面的问题。
观念上落后可以通过教育转变,技术落后可以通过科技进步提高,而管理体制的改变必须进行大刀阔斧的彻底改革。
2、水利建设必须以可持续发展理论为指导
可持续发展的理论已被现代人所接受,为谋求全球人类社会实现可持续发展,我们不仅要力求当代的发展,而且要做到不破坏后代人的发展条件。社会的可持续发展是在代际公平、地域公平基础上建立的人口、资源、环境、生态及经济的协调发展。
传统的水利建设理论没有形成可持续发展的观念,因此出现了许多问题,如黄河断流、华北大平原地下水位大幅度下降,淮河、辽河水系的严重污染等都已走入绝路,谈何可持续发展。21世纪的大水利建设必须高举可持续发展的大旗,把可持续发展理论作为水利建设的核心理论,明确水利建设的发展方向。
(一)水利建设不仅要满足当代人对水资源的需求,也要满足后代人对水资源的需求。
水资源是一年一年不断循环的,人类在水的循环过程中如仅对其合理利用并不构成对后代人的影响。但是如果在利用过程中使水中的污染物不断积累,超出水域的自净能力;或者超采地下水,使地下水位逐年降低,以至于使地表水面及湿地面积减少、海水入侵等难以逆转的问题发生,就是损害了后代人对水资源利用的权利。试想,历经千万年留给我们的地下水和秀美山川我们有什么权利把它们用光和毁坏掉呢。从可持续发展的立场来看,我们不仅不能超量使用水资源,而且要尽快把过去超采的地下水资源加以补偿。对污染的河流、破坏的生态环境尽可能加以修复,当代人欠的账当代人来还,这是我们不能推辞的责任。
(二)地域上的公平发展要求水利建设的公平,不能为保障一个地域的发展而牺牲其他地域的发展权利。
“牺牲局部,保全大局”一直是水利规划中所提倡的,这种精神在的样板戏中被升华为“龙江精神”。这从经济角度或许是合理的,但是从人权及可持续发展角度来看,它又是极不合理的。例如把2000万人生活的区域划定为蓄滞洪区,居民非自愿承担洪水风险,是为了保护下游的发展。同样为保护下游大城市而降低上游堤防防洪标准,为保护堤防一侧而降低另一侧堤防的防洪标准。就是说为了保护某些特定地区而损害了其它地区的发展权利,使富者更富,穷者更穷。目前所提出的《蓄滞洪区运用补偿条例》虽然对蓄滞洪区作出部分经济补偿,但远不能补偿该地区在发展潜力方面所受到的损失。
(三)可持续发展必须以流域为单元。
目前许多省、市都在制定地区的可持续发展规划,但大多忽略了一个事实,即可持续发展必须以流域为基本单元。我国的可持续发展是由各大流域的可持续发展来完成,大流域的可持续发展是由各支流域的可持续发展来实现。在这样的前提下才有可能讨论一个地区、一个城市的可持续发展。试想,上海市的可持续发展规划再好,如果太浦河和长江下游水质严重污染,怎么能保障上海市的可持续发展呢?流域的可持续发展要求流域人口、资源、环境、生态、经济协调发展,它要求通过水利工程建设充分发挥水的资源功能、环境功能和生态功能,使流域的安全度、舒适度及富裕度都不断得到提高,这应当是21世纪我国大水利建设的目标。
(四)水利事业不仅仅是实现国家可持续发展的支撑条件,而应当说是首要条件和根本条件。
在谈及水利事业在社会可持续发展中的地位时,流行的说法是:水利是可持续发展的支撑条件,这种说法不确切。因为社会可持续发展的支撑条件极多,如每一种资源都可以说成是支撑条件,但是一种资源不足,可用其它资源代替。水则不成,它是不可替代的。而且水资源的利用方式对流域的土地开发、生态、环境、人口、经济都会产生重大影响。流域中生命四大要素是:阳光、空气、水、土壤,前两者不是稀缺性的,不会成为流域内可持续发展的障碍;而土壤及其分布条件是难以改变的,只有在流域内通过有限水资源的合理分配和利用才能实现水土平衡,不断地创造维持人类生存的最基本条件。可以说在流域内除了人为管理因素之外,对社会可持续发展中的主要方面,即人口、资源、环境、生态、经济都会产生影响的要素只有水和土地。而改变水的时空分布以实现水土平衡并满足人类的各种需要正是我们水利事业的目标。因此,我们应当让全社会都认识到:水利是社会可持续发展的首要条件和根本条件。
3、强化流域管理体制才能实现21世纪的水利发展目标
面对水利事业在社会可持续发展中的重要地位和所面临的巨大挑战,要完成以流域为单位的国土综合整治,实现以流域为单元的社会可持续发展必须强化我国的流域管理机构。应当说,提出以流域为单元的可持续发展,意味着流域时代的来临。必须通过严格的流域管理,使举国上下都意识到流域是一种自然存在,只有实现流域的可持续发展才能保障某一地区的可持续发展。作为流域管理机构应当对流域实施真正的管理,协调流域圈与行政圈、交通圈、经济圈之间的矛盾,把流域作为一个开放的巨系统进行科学管理。作为流域管理机构应当有权对流域内一切对水系造成不良后果的人类活动进行干预和制止,对于可能造成重大后果的建设项目应当有一票否决权。从根本上来说现在的流域管理机构充其量不过是水系管理机构,强化流域管理机构就是要把流域管理机构从目前的水系管理升华为真正的流域管理。其要点是:
(1)对流域的防洪管理应当从目前的防洪工程建设管理扩展为全流域的洪水风险管理
(2)以提高全流域国土安全度为管理目标
(3)对流域的水资源管理应从目前的水资源分配管理扩展到全流域的配水、用水等全方位的水资源统一管理
“湖泊是人类文明之镜”,从湖泊的水质保护状况更可以反映人类文明程度。湖泊作为水系的一部分,自古以来就成为人类文化与文明的摇篮。特别是长江下游平原地区的淡水湖泊一直是我国农业经济发达的鱼米之乡,赞美洞庭、鄱阳、太湖的诗词歌赋大量涌现,成为我国水文化的重要内容。
随着近代工业化的发展,除各种自然有机物及各种水土流失物进入湖泊可能会影响湖泊水质外,各种人工化学物质进入湖泊可能导致湖泊水质的急骤变化。在江河已遭到严重污染的今日,湖泊已成为保护人类水源的最后一个阵地,湖泊水质的恶化将从根本上破坏流域社会经济的可持续发展条件。对湖泊的水质保护,最重要的是处理好流域内人与湖泊的关系,建立人与湖泊长期和谐共处的关系。
二、湖泊的基本特征
湖泊的基本特征随湖盒形状及其容量大小而有所差异,同时流域内人类活动也会影响和改变湖泊的基本特征。容量较大的湖泊其环境容量亦大,相对不易受到污染,可是一旦被污染又较难净化。而较浅的湖泊也较容易被污染,而且受风、热的影响较大。
进入湖泊的污染物或泥沙由于湖泊内的流动而被输送到全湖。因此要掌握湖泊内污染物及泥沙的输移扩散状况,必需掌握湖流特征。湖流的成因可分为:
①吞吐流,由进、出湖河道的水流动引起;
②风生流,由风作用于水面的剪切力引起;
③热成流,由于太阳辐射,而接受辐射的水体深浅不一,热容量不同而引起;
④柯氏力,由地球自转所产生的离心力及线速度差异所引起。在洪水季节,吞吐流影响较大,在枯水季节,风生流影响最大,而热成流只在湖盒地形变化较大,水体深浅不一时才显示其影响。对面积较小的湖泊可以忽略柯氏力的影响。对于北半球湖泊而言,由于南向季风及柯氏力的影响,大多会出现逆时针方向的环流。太湖的主导湖流也是逆时针方向的环流。
在遭遇较大风力时,由于风的吹送,湖泊近风一侧水位下降,远风一侧水位将抬升,湖面倾斜,在太湖这种北高南低的水位差可达0.3~0.4米。如果风力忽强忽弱,或风向不断变化时,湖面会产生像潮汐一样的静阵现象,亦称假潮,其周期与湖盆形状有关。太湖水面振荡周期约1~1.5小时。过去在太湖渔民中曾有“一日十八潮”之说。对于较深的湖泊,在每年春夏之季尚可能出现温度分层现象,影响上、下层之间的物质交换。太湖属浅水湖泊,一般不会出现分层现象。
从湖泊的水质变化过程来看,要由幼年的贪营养型湖泊青年的中营养型(偏贫)壮年的中营养型(偏富)老年的富营养型,这是湖泊由幼年至老年的变化过程。在自然条件下,这一过程发展相当缓慢,但是由于人类活动的刺激,这一过程也可能变得十分迅速。湖泊水质由幼年期进入青年期,或由青年期进入壮年期时,往往会发生淡水赤潮,而进入老年期时则发生“水华”。因此有人把赤潮称为湖泊的“青春痘”,而把水华称之为“老年癍”。湖泊一旦进入富营养化状态即意味着已进入老年期,在伴随水华发生的同时还会出现沼泽化,沿岸湖湾域水深不断变浅,湖泊面积逐渐缩小。湖泊一旦出现富营养化要使其逆转,再返回青春是较难的,但可以采取多种措施,延缓其老化过程。
三、太湖的水质评价
太湖于80年代初,先是在北部湖湾区域出现明显的大面积水华,其后向湖心发展,1990、1994、1995年七月无锡梅园水厂因藻类异常增殖,导致水厂过滤器堵塞,水味异常。目前太湖呈现典型的老年症状。即大面积的水华和东太湖的沼泽化。太湖入湖泥沙量不大,粗估为200万m3/年,相当于每年平均淤积1mm,但由于湖水较浅,一有风浪就被掀起,并随湖流输送到东太湖及其它湖湾地区。在东太湖的一些地方,每年`可淤积0.1m,水深逐渐减小。
太湖水质污染严重,1995年全年平均已无Ⅱ类水,Ⅳ类水以上面积占总面积36%,东太湖与湖心区最好,藻类生物量为3.5~4.5mg/l,而五里湖、梅梁湖最差,全年超Ⅴ类水,藻类生物量为3.5~4.5mg/l。太湖水质如此急骤恶化,主要是由于流域内人类活动不当`,如不采取严格而科学的管理措施,太湖的水质及生态难以向好的方向发展。据最近的调查,每年进入太湖的污染物负荷量为:CODCr282.9万吨,T-N17.79万吨,T-P1.69万吨。CODCr中工业排放占83%;T-N中工业占43.7%,面源占26.1%,生活污水占14.6%,畜产占12.4%;T-P中工业占55.9%,生活污水占23.1%,畜产占15.8%。目前从太湖的水质环境状况来看,有机污染的主要来源是工业排放。从富营养化状态来看,氮过剩,磷为控制条件。而磷的来源,工业污水占一半以上,而生活污水占近四分之一。
四、太湖综合治理措施
太湖作为大型湖泊具有三大功能,即资源功能、环境功能和生态功能。资源功能主要是为周边地区提高丰富的水资源;环境功能包括其自净功能,对周边地区的气候调节功能,与空间景观相关的文化娱乐及休闲功能;生态功能包括保持生物多样性及保护其持有物种的功能,以及渔业生产功能等。作为综合治理的目标应当使太湖的资源、环境、生态三大功能都得到改善,太湖水质改善的目标只是之一。而且三者之间是相互关联的,因此在考虑太湖的综合治理时,应当避免单打一的治理规划,首先要确定一个合理的综合治理目标。太湖的综合治理措施应包括三方面的内容:
(一)污染源控制措施;
(二)湖泊生态修复措施;
(三)流域人类活动管理措施。
污染源控制措施
点源控制措施包括:①工、矿企业及大型旅游设施的污水达标控制;②城镇生活污水处理厂;③河道污染物沉淀设施;④地下卵石槽净化设施;⑤前置库;⑥农村人、畜粪尿沼气化设施。
面源控制措施包括:①土壤净化资源的开发利用;②陆域低洼地区的生物处理措施。国内外研究表明,受到污染的自然水体,在芦苇地区或水草区域滞留时间超过70小时,其脱磷和脱氮率都可达到70%以上;③水土保持措施。坡耕地流失的水土中含有多样营养盐类,应避免其直接入湖。
湖泊生态修复措施
湖泊的有机污染及富营养化是湖泊老化及生态环境恶化的一种表现。生态环境的变化表现在生物种群数减少,水体透明度降低,沉水植物逐渐消失,浮游植物减少,耐污能力强的贝类及鱼类增加,经济价值较高的小型鱼类减少,大型鱼类增加。由于藻类的异常增殖,水中有机质增加,在其死亡和分解过程中产生腥臭味并大量耗氧,使水中溶解氧浓度降低,甚至导致鱼类大批死亡。在污染源逐渐得到控制的同时,湖泊的生态也可能得到某种程度的修复。生态修复措施包括:
在湖滨建设水生带。天然条件下湖与陆是连续的,随着湖泊水位的升降
会形成环湖湿地。这些湿地是保持湖泊生物多样性最重要的地带,由浅至深会形成大面积的芦苇或水草带、水生物带。它是多种鱼、贝类产卵、栖息之地,也是多种昆虫、鸟类的筑巢之所。同时它又是湖泊的天然屏障,对于湖周入湖污染物起到遮挡、沉淀、吸收作用,寄生在水草根部的各种菌类也可以对有机物进行分解。但是,环湖大堤建成后,水陆的连续性遭到破坏,湿地消失,适于在浅水中生长的芦苇水草带消失。对太湖而言,若恢复环湖水生带需修整环湖地形,创造适合于芦苇、水草、挺水植物生长的条件。
对湖内生态进行规划和管理。目前东太湖水草旺盛,形成了较独特的生态系统。由于湖流向东太湖输送了大量土壤和营养盐,湖盆变浅,为挺水生物的生长创造了条件。而挺水生物的大量生长又减少了风浪及流速,为落淤创造了条件。同时水草的生长会吸收水中的营养盐,从而减少了水中磷、氮的浓度,抑制了藻类的生长。因此水体透明度增加,又有利于挺水和沉水植物的生长。东太湖成为太湖的生物净水器。需要研究的是今后能否逐渐扩大湖内水草的生长范围以及如何对湖内水草进行管理。水草吸收磷、氮而生长,因此适时收获水草就等于从水中提出磷和氮。如果不及时收获水草又可能因死亡而分解出磷、氮,成为内污染源。水草收获后的利用以及次年的生长都是需要研究的问题。
另外,湖泊的水位对湖泊生态有一定的影响,同时湖泊水深与风浪,透明度等都密切相关,因此在研究湖泊生态问题时应当注意对湖泊水位的控制与管理。
流域人类活动管理
在研究我国湖泊水质变化过程时,都会发现一个共同的事实。就是大多数湖泊的水质都是在近20~30年内急剧恶化,而在此之前的数千年中,这些湖泊水质基本保持良好状态。而近数十年来湖泊流域在水文、气象等条件并没有发生特别异常的变化。可以断定,湖泊水质的急剧恶化是人类活动方式和内容的变化所引起。因此,要实现湖泊的综合治理目标,必须对流域内人类活动的管理。特别是保持过去的一些好的生活方式,形成“少废生活方式”,这是保护湖泊的长久之计,而人类活动的管理,需要通过立法来实现。
1水源涵养林的管理。对于太湖西、南部入湖河流的水源地要保护原有林地,并根据规划逐步恢复涵养林,以保持水源清洁,减少洪水形成的水土流失。
2对于水土流失的控制管理。除对水土流失严重的沟谷进行整治,控制水土流失外,要对25度以上坡地严格执行退耕还林。
3土地开发利用的管理。太湖流域是雨量较充沛的区域,土地内的各种污染物容易被冲淋入湖。因此,应当尽可能增加雨水在流域内的滞留时间。在有条件的地方多修建水塘、水田,保留一定的洼淀用于培植芦苇和滞留雨水。对土地利用方式进行合理规划。
4对家庭有机垃圾进行管理。提倡使用农家肥,对家庭食物残渣、粪尿等沤制农家肥,减少化肥用量。
5对合理使用化肥进行指导。由于化肥施肥方法不当,约有50%肥料流入湖中。因此需要加强研究与指导,减少化肥的流失量。
6禁止在流域内使用含磷洗衣粉。太湖流域已明令禁止使用含磷洗衣粉,但应加强对生产、销售环节的管理,加强对居民宣传、教育、监督是十分重要的。
加强对湖内渔业生产的管理。湖泊内鱼类种群与数量对湖泊内生态系统影响较大,因此要对渔业捕捞量、禁捕鱼种,捕捞方式进行管理。同时要严格控制引入外来鱼种,以免引起生态失衡。控制或禁止网箱养鱼,大量投放饵种成为湖内污染源。
加强对湖周及湖面旅游活动的管理。太湖位于经济发达地区,旅游业十分发达,景点大量兴建。这些景点紧靠湖滨,对其排污要严格检查和控制,没有污水处理设施的不准营业。对水上船只不准排污和丢弃垃圾入湖,建立垃圾及粪尿的回收处理系统。
加强沿湖垃圾的管理。禁止向湖内及进出河道内丢弃垃圾。因此要在流域内的广大城镇和居民点建立完善的垃圾回收系统。
对流域内从小学开始进行爱湖教育。培养流域内居民的爱湖意识,应当从小学开始,材,广泛宣传,并组织各种爱湖活动,设立宣传周、宣传月,持之以恒方能收效。
5.太湖当前治理目标与对策太湖的水质改善将是一项长期而艰巨的任务,上述各项措施的实施和收效也将是需要大量资金和很长的时间。当前,根据现有的经济实力,应当抓紧进行的工作是什么呢?本人的看法是:
抓紧开展流域调查,尽快制定太湖流域生态、环境、污染控制规划。通过规划确定太湖流域的环境目标,生态目标并与流域内的社会经济发展目标相协调。该规划应当充分考虑我国已签署协议的“可持续发展”、“湿地保护”、“保护生物多样性”等一系列原则,由多方面专家共同完成。同时制定达到这一目标的各种中、长期对策。在流域环境、生态目标规划的前提下制定全流域包括点源、面源在内的污染源控制方案。
通过调查指导农田控制入湖污染物,充分利用土地、卫星湖、洼地的净化能力。面源污染中来自农田的污染占较大比例,结合农田基本建设应大量修建多功能水塘,贮留雨水,减少直接入湖地面雨流。水塘兼有防洪、除涝、抗旱、养殖、净化等功能,希望尽早提出示范样板,及时推广。在有条件的地方扩大水田面积,同时指导科学施肥,减少化肥的流失量。
太湖周围有许多卫星湖和大量洼地。这些湖泊可改建为前置库,利用生物措施将流入太湖的河水净化后再进入太湖。多数低洼地带已被改造为农田,从生态角度和太湖保护角度来看,应当尽量退出一部分洼地,形成自然生态系统,利用芦苇等净化水质。对于地下水位在地面以下较深,而土质为沙壤土的区域,可利用土地作污水净化处理,利用土壤空隙间的微生物对有机物进行分解。估计在太湖西部、南部地势较高区域具有潜力。
在广大农村成立志愿环保组织,指导家庭减少污染物排放。目前在农村地区还一时难以建设集中污水处理装置。但可通过环保志愿者广泛进行宣传,自行减少和处理家庭垃圾,减少进入水系和地下水的污染物。在日本琵琶湖保护初期就曾有家庭妇女组成的志愿组织,用肥皂和无磷洗衣粉逐户换回含磷洗衣粉,同时广泛地进行爱湖宣传。
加强对修复湖泊生态的调研与试点工作。湖泊生态和修复对改善湖泊水质是有效的,但在理论上、技术上必须搞清其可行性及其具体实施步骤。因此,目前应抓紧前期的调研和试点工作。
抓紧点污染源特别是对磷污染源的控制。如前所述,在入湖总磷负荷量中,工业占55.9%,生活污水占23.1%,蓄产15.8%,所以治理的重点是工业污染源治理。生活污水中如能控制含磷洗剂的使用将是有效的。但是无论是工业污水,还是活用水的处理都是很花钱的事情。而且目前污水处理技术的脱磷、脱氮效率都很难超过50%,要进行高度处理,投资是相当大的。据中日合作“太湖水资源保护项目”估算,若使太湖水质在2020年恢复到80年代初期,即基本达到Ⅱ类水水平,用于污染源处理的费用达2000亿元人民币。所以污染源的治理非搞不可,但根据目前的经济实力,难以短期见效,是一项持久努力的工作。
除对污染源进行处理之外,还可以通过技术改造,改进生产工业,减少工业污水排放总量,并尽可能减少磷、氮的排放量。而目前磷的排放主要集中在无锡、常州、苏州三市,应当作为重点治理目标。
一、黄河水权管理中存在的主要问题
运用水权理论指导我国水资源的管理工作起步较晚。1988年《中华人民共和国水法》颁布执行,在《水法》中规定了取水许可制度,1993年国务院颁布了《取水许可制度实施办法》,上述法律法规的颁布执行,标志着我国依法进行水资源权属管理的正式开始。具体到黄河而言,1987年国务院批准了南水北调生效前《黄河可供水量分配方案》,考虑到黄河综合治理和防洪的需要,河道内输沙等生态需水210亿m3,相应可供国民经济用水量只有370亿m3,并具体分配到了沿黄各省(区、直辖市)。1994年根据水利部的授权,黄河流域实施了取水许可制度,将黄河水资源的使用权更进一步分配到用水户。《黄河可供水量分配方案》颁布执行和黄河流域取水许可制度的实施,在一定程度上起到控制用水规模、合理配置水资源和促进黄河水资源可持续利用的作用。但黄河流域水权管理中也存在不少问题,主要是:
(一)使用权的界定不明确,影响了水资源的权属管理
《黄河可供水量分配方案》为多年平均来水情况下取水许可的审批和总量控制提供了基本依据。但该水量分配方案对于黄河在不同来水情况下以及对不同河段、干流与支流不同用水部门的水量分配办法没有界定,使得分水方案的可操作性不强。特别是黄河遇到枯水年份,国民经济用水往往挤占了河道输沙及生态用水,造成下游断流,主槽淤积加重,影响防洪安全。
(二)监督管理措施不完善,总量控制难以有效落实
《黄河可供水量分配方案》是进行流域水权总量控制也是目前实施的取水许可总量控制的依据,即流域机构和省(区)各级水行政主管部门审批的许可总水量扣除回归黄河干支流河道水量不得超过《黄河可供水量分配方案》分配给各省(区)的用水指标。但目前流域机构和省(区)在取水许可管理中的关系尚未理顺,流域机构不能全面掌握流域取水许可审批情况,取水许可总量控制难以有效实施。
(三)没有建立相应的补偿机制,用水户的合法权益难以保障
水资源具有流动性和不易计量等特点,使得水资源的外部效应明显,水资源使用权所有者的合法权益很容易受到外部影响而遭到损害。如部分沿黄省(区)无偿占用其他省(区)的分配水量和河道内输沙等生态用水,使其他省(区)的经济效益和黄河下游防洪安全受到影响。解决上述问题的关键是在建立水权制度时引入补偿机制,对权益受到损害的地区或用水户给予补偿。
(四)水权转让没有法律依据,水市场在水资源配置中的作用难以充分发挥
我国《水法》中没有规定允许水权转让,《取水许可制度实施办法》规定取水许可证不得转让,实际上限制了水权的转让和建立水市场的前提条件。
二、流域水权界定中应把握的几个原则
水权也称水资源的产权,包括所有权、使用权、经营权和处分权,其中水资源的所有权是基础,其它权力依附与水资源的所有权。我国《水法》中明确规定了水资源属于国家所有。水资源是人类生存和发展不可或缺的资源要素,是有限的可再生性资源,国家作为水资源所有权的主体,是水资源优化配置的基础保证。水资源配置的目的是保证水资源使用的公平和效率,因此,对水资源宏观配置原则,以及水权转让的原则、范围、形式和程序的研究,都应该以水资源的使用权为主要对象。
(一)使用权的量化和总量控制
使用权是和一定的物质量即水量相联系,由于水资源量的稀缺性和不确定性,决定了水权的有限性和不确定性,即水权受水资源条件的限制。因此,使用权对应的水量可表示为一定保证率程度下的水量,即流域分水方案分配的水量和取水许可审批的水量是指在正常来水年份下可使用的最大水量。进行水权审批和用水的总量控制,这是保证水资源的可持续利用和各用水户合法权益的有效手段。总量控制的前提是要有可操作的可供水量分配方案,总量控制的关键是授予水权主管部门相应的权力,如当出现枯水年份或枯水季节,来水难以满足用水需求时,流域机构可以按比例核减各省(区)年度分配水量,各级水权主管部门可根据流域年度分水预案有权核减年度或年内某一时段的许可水量,以及对水权拥有者施加相应的约束条件,如节约用水、合理用水和保护水资源的义务。
(二)生态用水的权力
生态问题已越来越引起人们的重视,生态保护的关键是维护生态用水的基本需求。目前在不少国家,生态用水是得到政府承认并给予法律保护的。近年来,我国对生态用水日渐重视,但生态用水作为一种合理的用水需求,并没有在法律上得到认可和置于应有的用水优先地位。我国生态系统比较脆弱,承受的压力很大,生态遭受破坏的现象十分严重,其中无节制地挤占生态用水是其中一个十分重要的原因,如黑河下游和塔里木河干流下游绿色走廊的萎缩、黄河下游输沙用水得不到保证,就是其中十分典型的例子。因此,在规定水权时,应承认生态用水权力,并界定生态用水的范围和研究生态需水量的多少。
三、流域分水的原则及监督管理制度
(一)流域分水的原则
流域分水分两个层次,一是将可供水量或将河流水量按断面分配给有关地区,属初始水权的分配,是实施水权管理的基础;二是通过水权许可将水量具体分配给用水户。由于流域分水涉及到有关地区和部门的切身利益,是一项难度很大的工作,需要认真的、长时间的协调,做到科学合理。确定科学合理的流域分水原则是确保流域分水成功的关键。归纳起来,流域分水应遵循如下原则:
1、可持续利用的原则
水资源是经济社会发展的物质基础和基本条件,水资源的可持续利用是经济社会可持续发展的重要支撑和保障。因此,流域分水一定要坚持可持续利用的原则,水资源使用权的分配要控制在环境可承受的范围之内,防止分水失控和由此带来的资源过度开发、承载能力下降的局面,维护当代人和子孙后代的生存和发展空间。
2、生活和生态基本用水优先保证的原则
人类的生存和发展是第一位的问题,生活用水应首先考虑,我国《水法》中也将保证城乡居民生活用水放在用水优先顺序的首位。生态环境是人类赖以生存和发展的基础,生态用水的基本要求应予满足。在优先满足生活和生态基本用水需求的前提下,再考虑兼顾生产用水。
3、民主协商和公平的原则
分水的过程实际上是利益的调整过程,一定要坚持民主协商和公平的原则。在流域分水的过程中,流域机构应广泛听取有关各方的意见,充分兼顾不同地区和部门的利益,使落后地区和发达地区同样能获得国民经济发展所需要的水资源。
4、合理用水的原则
合理用水就是根据经济技术条件,将用水控制在适当的水平。判定用水是否合理需要一个标准,可采用用水定额的方法,目前水利部已布置有关省(区)开展此项工作。流域分水要根据各地区的经济发展规模和不同行业合理的用水定额核定分水量。
5、兼顾现状用水的原则
现状用水在一定程度上反映了不同地区现状经济发展的水平和需水的规模,但现状用水并不总是合理的,在流域分水过程中,要分析现状用水的合理性,扣除不合理的用水部分,作为流域分水的依据之一。
6、政府最终决策的原则
随着人口的增长、社会经济的发展,用水需求不断增加,水资源在时间、空间上的短缺不断加剧,水资源供需矛盾日趋尖锐和复杂,大大增加了分水的难度。实现流域分水,除了上述5个原则,还必须坚持政府最终决策的原则,以保证水资源分配的公平合理。
(二)流域分水的监督管理制度
有了科学合理的流域分水方案只是实施流域分水的第一步,贯彻落实流域分水方案的关键是要加强监督管理。结合黄河和黑河年度分水和水量调度的实践,流域分水中应建立如下管理制度和措施:
1、年度水量分配和调度制度
一般流域分水方案是指多年平均情况下或不同保证率下的分水方案,但各年来水情况不同,为使分水方案落到实处,便于实际操作,应实施年度水量分配和调度制度,即根据年度来水预测编制流域年度分水预案和具体的实施方案即调度预案,将年度可供水量分配到有关省(区),为控制用水的过程,年度分水和调度预案一般应到月,有关省(区)水行政主管部门--即未来的省(区)水权主管部门,根据批准的流域年度分水和调度预案编制供水计划,将供水指标层层落实到有关地区,并报流域机构审批,各级水权监督管理部门根据本地区的供水计划审批管辖范围内用水户的用水计划。
2、动态调控和年终结算制度
实际的来水和用水与编制的预案总是会有差异的,为使预案能尽可能的符合实际,增加监控的科学合理性,应对方案进行逐时段的修正,并将各时段应分水量和实际用水进行比较,差值计入余留时段中,以此滚动修正,动态调控,年终进行水帐结算,下一年度编制预案时要考虑上一年度分水的完成情况,对超用水的省区要核减下一年度的分水指标。
3、用水总量和断面流量控制制度
分水的完成情况通常以用水量为衡量指标,由于不同地区和部门对水量和流量均有不同的要求,流域分水应以用水总量和断面流量两项指标进行控制,断面要选择省际和重要河段水文监测断面作为控制断面。
4、定额管理制度
定额管理是控制用水需求增长速度,促进节约用水的重要手段。定额管理在流域分水中的作用,一是在编制流域分水方案时,要根据用水定额核算分配水量;二是在审批水权时,水权主管部门核定的审批水量不得超过利用用水定额计算的水量;三是水权监督管理部门要根据用水定额审批用水户的用水计划。用水定额要根据技术经济条件不断调整,以提高用水水平。定额管理具有一定的强制性,管理部门和用水户都要遵守。
5、水资源论证制度
流域分水要根据水资源条件和各地国民经济的发展规模合理分配,但由于水资源的有限性,对经济社会的发展起到一定的制约作用。为促使经济社会的可持续发展和水资源的可持续利用,水利部门作为水资源的主管部门,要从水资源的角度对国民经济的总体规划、城市规划及重大建设项目的布局提出意见和要求,上述规划和重大建设项目布局一定要编制水资源论证报告,通过水资源专项论证,一方面保证规划和建设项目布局与水资源条件相适应,避免决策失误,另一方面也为水资源分配提供科学依据。
6、水资源统计制度
水资源统计包括年度水资源量、水质情况、用水情况、水库蓄水情况等,是实施水资源动态管理的重要手段。通过水资源统计可及时掌握水资源动态和用水动态,监督水资源使用权的所有者是否按照审批水量和用水计划合理使用水资源,也是收取水资源费和水费的依据。
7、有偿使用制度
水资源有偿使用制度包括征收水资源费和水费,其主要作用是利用经济杠杆调剂水资源的供求关系。为发挥征收水资源费和水费的经济杠杆作用,要根据用途和经济发展水平制定合理的征收标准,对于超计划或超定额用水的实行累进加价。
8、有关的处罚制度
处罚不是目的,而是为了更加合理地开发利用水资源和保护不同用水户的合法权益。要根据流域分水管理需要,建立不同的处罚制度,如:对于超过流域取水许可总量控制指标审批许可水量的省(区),可暂停该省(区)取水许可申请;对超分水指标用水的省(区),可核减该省(区)下年度的分水指标或暂停取水许可申请;对于超计划或超定额用水的用水户,在规定期限内仍未改正的,可吊销其取水许可证等。通过上述处罚制度的建立,以保证流域分水的顺利实施。
四、建立我国水权制度需要开展的工作
(一)制定和完善法律法规
水权制度的建立首先要完善我国现阶段的有关法律法规,为水权制度提供法律保障。如尽快修改《水法》,增加水权管理的基本原则和基本管理制度等内容,将目前实施的取水许可制度进一步完善,使之成为我国水权管理的基本制度。
(二)制定和完善江河水量分配方案
1987年批准的黄河可供水量分配方案是多年平均情况的分水方案,只规定了年分水总量,1998年国家计委、水利部批准的《黄河可供水量年度分配及干流水量调度方案》和《黄河水量调度管理办法》进一步明确了黄河不同来水年份水量分配和年度水量调度管理办法,增强了分水方案的可操作性。下一步还要开展南水北调生效后的黄河水量分配方案。其它江河特别是北方跨行政区域的江河应尽快制定江河水量分配方案。
(三)用水监测
流域分水方案的落实、用水管理、水资源有偿使用等都需要掌握用水资料,因此,加强用水监测是实施水权管理的重要手段。目前黄河用水监测设施很不完善,很多用水户没有按规定安装量水设施,已安装的量水设施也存在精度不够,设施老化等问题,直接影响到水资源的监督管理,有必要加速量水设施建设,搞好用水监测管理。
(四)年度水权转让额度的控制
水权转让的目的在于通过水权转让重新配置水资源,使水资源的使用更加合理,抑制用水需求的过度增长,而不是为满足新的用水需求使用水量持续增加。水权转让有时会导致用水量和排污量的大幅度增加,影响其它用水户的合法权益。因此,有必要加强对增加用水量或向本流域之外转让水权的控制,限制年度水权转让的额度。
(五)建立水权转让的管理机构与水市场
水资源属于国家所有,水权转让涉及到申请的提出、审批、水权的登记或对已有水权记录的更改,必须由国家进行宏观调控和制定交易规则。建立专门的机构负责水权和水权转让的管理是十分必要的。为减少水权交易的成本,为水权交易者提供交易信息、提高交易效率和便于管理,应建立专门的水权交易市场。
(六)制定水权转让的规则和水权转让标准
完善的水权交易市场须对水权交易的形式和程序加以规定,因为水权的转让常常会对他人合法利用水资源产生影响。因此,水权交易的规则和交易的过程都必须是透明的。为规范水权转让的市场行为,应借鉴国外水权交易的经验,尽快制定我国水权交易的规则,这是实施水权交易的前提条件。
水权转让一般由转让双方进行协商,在自愿的基础上达成水权交易的协议。但水市场不是完全意义上的市场,可提供的转让水量往往十分有限,同时水权转让还受到供水设施的限制。因此,常常需求大于供给,受让方在水权转让中处于不利地位。为避免水权转让过程形成的价格垄断和谋取暴利的倾向,国家应制定水权转让的指导价和允许浮动的范围。
(七)流域机构在水权转让中的作用和职责
塔里木河流域位于新疆南部,在天山山脉和昆仑山山脉之间,东西长1100km,南北宽600km,面积102万km2(包括境外流域面积2.4万km2),占新疆国土面积的61%。塔里木河流域包括巴音郭楞州、阿克苏地区、喀什地区、克孜勒苏州、和田地区5个地州共42个县市和兵团农一师、农二师、农三师、和田农垦管理局共56个农垦团场。据1998年统计,流域人口826万人,占新疆总人口的47%;其中少数民族681万人,占流域总人口的82.5%;国内生产总值350亿元,耕地136.3万hm2,分别占新疆全区的31%和44%。
塔里木河流域是塔里木盆地内的阿克苏河、喀什噶尔河、叶尔羌河、和田河、开都河—孔雀河、迪那河、渭干河与库车河、克里雅河和车尔臣河等九大水系144条河流的总称,多年平均径流量312.5亿m3(国外入境水量63亿m3),主要以冰川融雪补给,不重复地下水资源量30.7亿m3,流域水资源总量为429亿m3。历史上塔里木河流域的九大水系均有水汇入塔里木河干流,但由于人类活动与气候变化等影响,20世纪40年代以前,车尔臣河、克里雅河、迪那河已相继与干流失去了地表水联系;40年代以后,喀什噶尔河、开都河—孔雀河、渭干河也逐渐脱离干流,目前与塔里木河有天然地表水联系的只有和田河、叶尔羌河和阿克苏河三条源流,以及通过人工干渠向塔里木河输水的孔雀河。
目前,源流区总面积为24.1万km2,其中山区面积17.12万km2,占71%,平原面积6.98万km2,占29%。源流区多年平均降水量252.4mm,主要集中在山区,年降水量可达400mm以上,是主要产流区;平原降水量大多在40~70mm之间,产流很少,属干旱地区。在源流区中,阿克苏河由源自吉尔吉斯斯坦的库玛拉克河和托什干河两大支流组成,河流全长588km,经依玛帕夏闸汇入塔里木河干流。国内流域面积4.28万km2(境外流域面积1.95万km2)。和田河发源于昆仑山和喀拉昆仑山北坡,有玉龙喀什河和喀拉喀什河两条支流,河流全长319km,由南向北穿越塔克拉玛干沙漠后汇入塔里木河干流。流域面积4.93万km2。叶尔羌河发源于喀拉昆仑山北坡,由主流克勒青河和塔什库尔干河、柯克亚河和乌鲁克河等支流组成,河流全长1165km,叶尔羌河出流域灌区流经200km沙漠后到达塔里木河干流。国内流域面积7.70万km2(境外流域面积0.29万km2)。开都河发源于天山中部,全长560km,最终注入博斯腾湖。博斯腾湖是连接开都河和孔雀河的枢纽,它既是开都河的尾闾,又是孔雀河的发源地。随着入湖水量的减少,博斯腾湖的湖水已无法通过自然落差流入孔雀河。1976年以来,借助于所建成的扬水泵站及输水干渠,实现博斯腾湖向孔雀河供水,进而向塔里木河干流供水。
三条源流的水资源总量201.39亿m3,其中地表水196.61亿m3,地下水4.78亿m3。径流量以冰川融雪补给为主,也有少量的地下水和泉水补给,径流的年际变化不大(表1)。阿克苏河是目前惟一的一条常年有水补给塔里木河的河流,是塔里木河最主要的源流;和田河在每年洪水期有水补给塔里木河,是塔里木河的主要季节性源流;1985年以后,叶尔羌河已无水供给塔里木河,仅在1994年发生特大洪水时,有部分余水输向塔里木河。三条源流河流入干流的多年平均径流量为45.87亿m3,其中阿克苏河占73.0%,和田河占23.9%,叶尔羌河占3.1%。此外,从1976年开始,通过博斯腾湖扬水泵站及输水干渠,每年向孔雀河供水约10亿m3,其中约2.5亿m3水量通过库塔干渠输到塔里木河干流的下游灌区,以解决该地区的春季生产生活用水。
2塔里木河流域水资源开发利用
塔里木流域在相对长的历史时期里,人口和经济增长缓慢,水资源开发利用处于相对稳定的阶段。塔里木河流域较大规模的水资源开发与利用,始于20世纪50年代。为了弄清塔里木河水资源开发、利用过程,我们先从历史的角度加以描述,然后从逻辑的角度做一个归纳。
2.1根据水源可利用性建立新的移民点
建国以后,为了国防安全,屯垦戍边的需要,我国一直面临着粮食短缺问题。在当时看来,塔里木河流域地域广袤,是适宜采用外延扩大再生产方式生产粮食的一个好地方,而且认为,这是合理利用塔里木河流域土地资源的重要途径。人力资源和水资源是当时开发塔里木河流域所面临的两个制约因素。第一个问题是通过扩大建设兵团建制和从东中部移民的办法加以解决的,第二个问题则是根据利用水资源的难易程度决定团场配置的做法加以解决的。于是在水资源条件相对较好的地区出现了一批新的居民点和大片新的耕地,塔里木河流域也随之变成了一个粮仓,生产出的粮食为化解当时的粮食短缺问题作出了应有的贡献。
2.2以提高引水率的做法扩大开垦规模进而粮食生产规模
生产建设兵团为了扩大商品粮产量,不断地开垦耕地从而扩大生产规模。1993年与1949年相比,源流区的灌溉面积从35.12万hm2增加到77.66万hm2,净增42.54万hm2。为了满足不断扩大的耕地对水资源的需求,生产建设兵团采取了增加引水量的做法,引水量占河川径流总量的份额逐步上升到80%以上,叶尔羌河灌区的引水率接近100%,从而导致源流汇入干流水量的逐年减少。据统计,1957─l995年源流区多年平均来水量平均每年增加2000万m3,而源流灌区用水量平均每年增加5000万m3,使汇入干流首阿拉尔站的水量平均每年减少3000万m3。经过几十年的累积,阿拉尔站的径流量由50年代的49.35亿m3减少到90年代的42.33亿m3,减少17.5%。
2.3以开辟新水源扩大开垦规模和粮食生产规模
在塔里木河流域,任何一条河的水量都是相当有限的,而且随着引水率的不断提高,引水的边际成本越来越高。所以,随着垦殖规模的继续扩大,先后又采用了打井获取地下水的办法。此外,还在博斯腾湖建起了扬水泵站及输水干渠,实现博斯腾湖向孔雀河供水,其中的库塔干渠则是专门为引孔雀河水济塔里木河下游的恰拉灌区修建的,从1976─1994年平均输水量2.06亿m3,解决了干流下游的一部分用水需求。
2.4减少灌溉系统的输水损失
为了化解下游来水量减少的负面影响,位于干流区的5个团场对干、支、斗渠全部进行了防渗处理,渠系利用系数由原来的50.2%提高到81.2%,提高了31个百分点,在来水量不断减少的情况下,仍能维持1.66万hm2耕地的灌水需求。同时,由于渠道渗漏减少,垦区地下水位有所下降,土壤盐渍化程度也在减轻。
2.5采用节水技术,提高水资源利用效率
具体措施是通过发展膜上灌,棉花改窄膜为宽膜,推广玉米、冬小麦的膜上灌,水稻改浅水淹灌为旱育稀植,有条件地方试行喷灌、滴灌。根据农一师水利规划和塔里木河流域规划,在不增加引水量的情况,发展节水灌溉。
2.6调整种植结构
在开垦初期,种植业结构以粮食作物为主,在粮食作物中又以水稻为主,占粮食总产量的70%。到80年代,流域内粮食作物比重仍然很大,占45%,但随着来水量的减少,水稻种植面积趋于下降。进入90年代以来,来水量进一步减少,1991─1995年平均供水量只有4.64亿m3,其中来水量2.38亿m3,引水量2.26亿m3。扣除水库、渠道及河道的蒸发与渗漏造成的水量损失,可用的水量远不能满足灌溉需要。为了解决水资源供不应求的问题,5个团场的粮食播种面积减少到100hm2,其中以小麦、大豆和棉花为主,占耕地总面积75%。
2.7弃耕
新疆生产建设兵团有3万hm2耕地,因为缺水不得不大面积弃耕,如今耕地已递减到1.2万hm2。2000年,塔里木河下游发生了有水文记载以来最严重的一次水荒,断流时间持续时间长达300多天。兵团被迫再次扔掉0.33万hm2耕地。在被称为“风头水尾”的34团、35团,也由于缺水而放弃了近半耕地,当年开垦的上万亩耕地如今仅剩266.67hm2。
在干流下游,由于垦区内水库蓄水严重不足,1993年被迫弃耕棉田3500hm2。20世纪90年代以来,恰拉和铁干里克灌区60年代开垦耕地约2.67万hm2,由于缺水灌溉,被迫放弃了约1万hm2。现有耕地面积1.67万hm2,实际播种面积1994年只有1.33万hm2。
塔里木河流域现在不仅停止了毁林开荒,而且决定在3年时间内压缩20万公顷棉田。退耕后的棉田大部分用来栽种果树及荒漠植被。塔里木河流域的巴音郭楞州2000年已经退耕还林0.75万hm2,今后5年内将退耕还林4.67万hm2,退耕还草2.2万hm2。阿克苏地区将在塔里木河两岸种植6.67万hm2生态林。
2.8实行宏观调控措施
塔里木河下游恰拉至台特马湖段,历史上因水量充足,沿岸胡杨、芦苇、甘草和红柳等植被生长茂密,形成一条宽约1~5km的纵贯塔里木盆地东部的天然“绿色走廊”。近几十年尤其是最近30年,这条“绿色走廊”因水源断绝,日趋衰败,自然环境急剧恶化,存在着被风沙淹没的极大可能。为了消除绿色走廊面临的生态威胁,政府采取了调水措施。2000年5月和11月,先后两次从博斯腾湖向塔里木河下游总共调水3.27亿m3,调水距离785km,水流通过断流河道长达215km,使断流将近30年的塔里木河下游得到清流的滋润。2000年第二次输水结束后,塔里木河下游河道的地下水位抬升3m以上,地下水影响宽度达到800m,影响范围约200km2,这对以胡杨林为主的“绿色走廊”起到紧急抢救的作用,延缓了生态系统的急剧蜕变,而且增强了搞好塔里木河流域治理的信心。由于塔里木河尾端台特玛湖以上148km的河道仍处于干涸之中,2001年第三次从博斯腾湖调水输入塔里木河,输水将直至台特玛湖。
从逻辑角度看,塔里木河流域的水资源利用相继经历了4个阶段:(1)单一依靠渠系利用地表水阶段。在这个阶段,由于渠道渗漏严重,加上大水淹灌,水资源的损耗率极大。(2)渠、库配合利用地表水阶段,其实质是利用水库拦蓄的一部分夏洪和冬闲水扩大灌溉面积,从而提高水资源利用效率。(3)渠、库、井配合,地表水与地下水并用阶段。地下水的适当开发,既能降低地下水位,从而防治土壤次生盐渍化,同时又能减少无效蒸发,使水资源得到合理利用。(4)提高引水效率与用水效率并举阶段。提高引水效率的措施有渠道衬砌等,提高用水效率的措施包括推广玉米、冬小麦的膜上灌,棉花改窄膜为宽膜,水稻改浅水淹灌为旱育稀植,有条件地方试行喷灌、滴灌,以及通过调整种植结构和产业结构,降低单位国民生产总值的用水量。
3近年来塔里木河流域开发治理方面所做的工作
3.1资源调查、考察与流域规划
1982─1986年,先后进行了阿克苏河、和田河、叶尔羌河和塔里木河干流的资源调查和科学考察。1986─1991年又相继完成了叶尔羌河、和田河和阿克苏河的流域规划和塔里木河的干流规划。1999年12月18─30日由自治区人民政府组织、自治区计委牵头,水利、农业、林业、牧业、气象、中科院新疆分院、巴州、兵团、农二师等方面专家组成的考察组对塔里木河中下游进行了勘察,并完成了《塔里木河干流水利工程建设与流域生态环境建设的项目建议书》。2000年1月12日~28日,2月13─29日,在水利部的具体要求和安排下,新疆水利厅组织了38位专家对塔里木河干流进行全程实地踏勘,历时33天,行程11000km;获得了大量的水样、土样、地形断面、GPS定点资料及相应的音像资料,召开了六次座谈会和一次研讨会。在此基础上编制了勘察报告、塔里木河规划纲要任务书和规划工作大纲,以及塔里木河生态治理抢救工程的可行性研究报告。2000年4月24日,自治区计委和水利厅通过了塔里木河干流生态治理抢救工程可行性研究报告,并报国家计委和水利部,现己列人今年国家的基建计划。2000年5月27─28日,由水利部规划总院组织,水利部有关司局参加,审查并通过了塔里木河流域综合规划纲要任务书。
3.2塔里木河流域水资源开发利用和生态环境保护研究
近年来,中科院新疆生地所、清华大学、新疆农业厅、水利厅和塔里木河管理局等单位相继开展了《塔里木河流域自然环境演变和自然资源的合理利用》、《塔里木河流域资源与环境遥感调查和系列图纸编制》、《塔里木河农业自然资源的合理利用和整治》、《阿克苏河¾¾塔里木河水资源利用优化模式及环境保护对策》、《塔里木河上游三源流向干流输水目标管理系统研究》、《塔里木河流域水资源利用及管理研究》、《塔里木河干流来水平衡研究》、《塔里木河河流形态研究》、《塔里木河流域水资源利用、生态环境整治和经济发展战略研究》、《塔里木河流域整治与生态环境保护研究》等研究项目。上述研究对塔里木河流域水资源开发利用和生态环境保护提供了许多有较高学术价值和实用价值的成果。尤其是1996~1999年,中科院生地所、清华大学和塔里木河管理局承担的“九五”攻关项目《塔里木河流域整治与生态环境保护研究》,其研究的内容、深度和广度经国家鉴定达到国际先进水平。
3.3塔里木河干流的整治工作
1992─1996年利用世界银行贷款实施了《塔里木河治理前期准备项目》,项目总投资3514万元。1994─1996年在水利部的支持下实施了《塔里木河向下游绿色走廊应急输水工程》,项目投资2600万元。1998年开始利用世界银行贷款进行《塔里木盆地灌溉与环境保护二期工程》,总投资1.128亿元,目前正在实施。上述整治工程的完成使塔里木河流域管理机构和生态综合监测站初具规模,并相继建成了十几座阐、涵、桥。
3.4加强水政水资源管理
1992年1月,成立了塔里木河流域管理局,颁布了流域管理委员会章程和管理局职责。1994年4月,颁布了《塔里木河流域水政水资源管理暂行规定》。1994年冬至1995年夏,依据《塔里木河水资源管理暂行规定》,利用《塔里木河前期治理项目》和《塔里木河向下游绿色走廊应急输水工程》中已建成的部分工程,在自治区政府的协调和巴州、农二师的配合下,首次向塔里木河下游大西海子水库以下绿色走廊泄水2800万m3。1997年12月,颁布了《新疆维吾尔族自治区塔里木河流域水资源管理条例》。1998年8月,成立了塔里木流域水利委员会常委会和塔里木流域水利委员会、执委会、管理局,并通过了五年工作计划和水利委员会章程。1999年初,下发了《新疆塔里木河流域各用水单位年度用水总量定额》。2000年2月12日塔里木河流域水利委员会与流域内各地州师局签订了2000年用水协议。2000年4月30日和11月,依靠水利部、自治区政府和兵团的支持和巴州、农二师、塔里木河管理局的共同努力,先后两次从博斯腾湖向塔里木河下游大西海子水库以下绿色走廊泄水3.27亿m3,对于扭转下游植被衰败的趋势起了积极作用。上述工作的开展使塔里本河流域的管理逐步纳入了法治化管理的轨道。
4水资源开发中的主要问题
4.1源流区大量开荒,自用水量急剧增加,导致汇入干流的水量减少
据统计,在1949─1993年期间,尽管源流区的水资源趋于增加,但由于其新增灌溉面积太多,达42.54万hm2,引水率已提高到80%以上,甚至接近100%,导致汇入干流区的水量不断下降。据统计,干流来水量90年代与50年代相比减少了16.8亿m3。干流来水组成也发生了变化,即大部分是回归水和农田排水,由此导致了干流河水矿化度的升高。
4.2干流区上游引水过多,下游来水量急剧下降
干流区除了来水量有所减少、质量有所下降外,还出现了上游引水量增多,用水份额加大,下游来水量和用水份额急剧减少的问题。从表2可以看出,最近几十年,干流各区段的耗水量发生了很大变化。其中,上游耗水量从50年代的14.8亿m3增加到90年代的17.1亿m3,耗水份额由26.4%增加到43.5%;中游耗水量由50年代的25.8亿m3减少至90年代19.2亿m3,但耗水份额相对稳定,维持在46%~50%之间;下游段耗水量减少较多,由50年代的15.6亿m3减少到90年代的3.1亿m3,耗水份额由27.7%下降到7.8%。有关资料表明,上游沙雅县境内和中游尉犁县境内的开荒尤为严重,估计每年在1万hm2以上。为了满足新增耕地的用水需求,上游下段和中游乱扒的引水口多达300余处,致使下游来水量由50年代的15.6亿m3剧减为90年代3.1亿m3,减少了80%。由于下游来水量减少,大西海子水库的蓄水量满足不了当地灌区的用水需求,新疆塔里木河管理局准备实施的向“绿洲走廊”应急输水0.8亿m3的目标未能实现。
由于竞相引水,干流来水量愈往下游递减得越快。在阿拉尔至新满渠180km内,每km减少360万m3;新满渠至大坝284km,每km减少400万m3;大坝至恰拉的203km区段内,每km减少1010万m3。下游的总来水量从50年代的14.8亿m3减少到4.64亿m3,减少了69%,铁干里克的来水量由8.5亿m3减少到0.06亿m3,减少了99.3%。阿拉干和罗布庄则分别断流了25年和27年。
4.3流域内水利基础设施薄弱
无论是源流区还是干流区,所建的都是引水工程,基本上没有控制性水利工程,加上水利工程严重老化,水毁工程修复缓慢,对水资源的宏观调控能力很低;基本上没有采用工程治理措施,河道处于自然状态,洪水来时到处漫流,大量水资源被蒸发、渗漏掉了;枯水季节,水质咸化,又不适于灌溉;渠系衬砌率低,输水过程中的渗漏非常严重,损耗率高达60%~65%,以致每hm2耕地的灌溉用水达到16500~22500m3。
4.4缺乏流域总体规划
流域内各地州、各部门各自为政,水资源缺乏统一管理。源流区和干流中上游随意取水现象比较严重,到达下游的水量越来越少,越来越难以维持农田灌溉和生态需水。
5提高水资源利用效率的措施
5.1实行全流域水资源的统一管理和配置
为了有效地协调源流区与干流区的关系,干流区上中下游的关系,以及生产、生活与生态用水的关系,实现塔里木河流域的可持续发展,必须对塔里木河流域进行统一管理。1)强化管理、监督,实行干流、源流水资源一体化管理,按照大流域的概念对分源流、干流所做的流域规划作必要的补充、修改和调整,提高它们之间的耦合性。2)在源流区实行定额限量引水,确保塔里木河干流来水量不低于47.1亿m3,其中,源流区来水量不低于43.6亿m3,“引孔济塔”水量不低于3.5亿m3。为了拯救下游绿色走廊,近期要确保有2亿m3水量泄往大西海子以下,远期达到2.5亿m3。
5.2借助于水价和水权交易等手段,提高水资源利用效率
从供给角度看,水价必须反映水资源的稀缺程度,从需求角度看,水价要反映水资源可带来的边际效益。有了这样的价格信号,就会诱发源流区和干流区开展旨在提高水资源利用效率的技术创新,实现由增引地表水到转向开发地下水的转变。所谓水权交易,则是为了实现“双赢”。
5.3依靠技术创新和工程建设,提高水资源的可利用性
据业内人士估计,工程措施可挖潜的水资源达7.39亿m3,其中上游段2.46亿m3,中游段4.93亿m3;节水2.79亿m3。其中上游0.82亿m3;中游1.97亿m3。具体措施包括疏通河道,修建控制闸,封堵非法引水口,减少湖区蒸发耗水等。源流区内潜水位在0~2m的面积有7500km2,潜水蒸发量达47.7亿m3。通过开发地下水替代一部分地表水,不仅可利于提高向塔里木河干流输水的保证程度,而且可获得良好的生态效益。开发地下水的投资也不会高,一般都低于修建水库的投资,经济效益也是好的。
塔里木河流域的水资源利用应实行维护生态与发展生产相结合原则。生态用水按维护现有生长较好的植被面积计算约需31.23亿m3,生产用水可达到9.66亿m3,扣除水库、湖泊、湿地、河流水面蒸发损失6.4亿m3,生态与生产用水比例大体为3:1。干流各区段的水量的分配应按地域相对平衡,上、中游各占源流来水份额的42.5%,即18.5亿m3,下游占15%,达到6.5亿m3。下游再加上孔雀河供水3.5亿m3,合计10.0亿m3,就可满足维护下游绿色走廊用水。
6总结性评论
6.1存在的主要问题
(1)源流区大量开荒,导致用水量急剧增加。据统计,1957─l995年源流区多年平均来水量平均年增加2000万m3,而源流灌区用水量也平均年增加5000万m3,使汇入干流首阿拉尔站的水量平均年减少3000万m3,其结果是阿拉尔站的径流量由50年代的49.35亿m3减少到90年代的42.33亿m3,减少17.5%。
(2)干流区上中游大量耗水,致使到达恰拉断面的水量由50年代的l4.6亿m3减少到现在的2.5亿m3,阿拉干地下水位由3~5m下降到11~13m,下游段胡杨林由50年代的5.4万hm2减少到1995年0.733万hm2,减少了86.4%;35年内沙漠化面积增如1.231万hm2,两大沙漠正在靠拢。
导致上述问题的主要原因是无序开发、无序引水、无权威管理机构、无统一治理规划。
6.2治理的基本思路
(1)今后的开发治理中应以生态环境保护为前提,以水资源优化配置为重点,以水资源统一管理作保证,建好管好源流,改造治理干流。
(2)水资源首先满足生态需求,同时兼顾生产需求;源流和干流治理应抓紧干流治理;干流的上中下游治理突出上游下段和中游上段的治理;南岸和北岸应当重在南岸;水量水质重在水量,但不忽视水质。
(3)干流治理控制上游、改造中游、挽救下游,下游治理上段保绿洲、中段保生态、下段保通道。
(4)源流治理实现三个转变,即由粗放型向集约型开发利用水资源转变,由片面开发地表水向科学开发地下水转变。由建平原水库向建山区水库取代部分平原水库转变。干流治理实现三个改造,即通过修闸、筑堤、疏浚、封口改造干流通道;通过排水工程和泄洪区建设改造干流水质,通过退耕还林还草、种植业结构调整改造农业生产系统。
(5)强化流域法治管理,加大监督查处力度,依法治水,依法管理河流。
参考文献:
[1]新疆维吾尔自治区人民政府,中华人民共和国水利部.塔里木河流域近期综合治理规划报告[R].中国水利水电出版社,2002.
[2]宋郁东等.中国塔里木河水资源与生态问题研究[M].新疆:人民出版社,2000.
[3]樊自立.塔里木河流域资源环境及可持续发展[M].科学出版社,1998.
[4]毛德华.塔里木河流域水资源、环境与管理:塔里木河流域水资源、环境与管理学术讨论会论文集[D].中国环境科学出版社,1998.
5.王树基,刘兴文.阿克苏河-塔里木河流域水土资源合理利用与环境保护对策[M].气象出版社,1993.
收稿日期:2003-06-02
作者简介:李周,男,1952年9月出生,中国社会科学院农村发展研究所副所长,研究员;中国社会科学院研究生院教授委员会委员、农村发展系主任,教授,博士生导师;《中国农村经济》杂志社社长,《中国农村经济》和《中国农村观察》杂志副主编。主要从事环境与资源经济和发展理论与政策的研究。至今已在《中国社会科学》、《经济研究》、《改革》、《管理世界》、《香港社会科学学报》、《中国农村经济》、《中国农村观察》、《林业科学》、《林业经济》和《美国经济评论》、《牛津经济政策评论》等中外学术刊物上发表论著近300篇。
StudiesontheWaterResourceUtilizationandManagementinTarimWatershed
LIZhou,BAOXiao-bin
(RuralDevelopmentInstitute,ChineseAcademyofSocialSciences,Beijing100732,China)
梧桐河流域位于黑龙江省东北部汤原县、鹤岗市及所辖萝北县境内,在东经129°40′~130°53′与北纬47°11′~48°04′之间,梧桐河是松花江下游左岸较大支流之一,发源于小兴安岭山脉,邵家店北沟,流域面积4565km2。梧桐河流域地处小兴安岭东麓与三江平原交汇处。西部为小兴安岭东南麓,北部与嘉荫河流域接壤,东部与嘟噜河流域毗邻。上游小兴安岭东南山地为林区,有七个林场。干流两岸有鹤北镇、宝泉岭农垦分局、梧桐河农场场部、三个城镇和许多居民点。流域的西南部鹤岗市为我国重要煤碳生产基地,主要水利工程有中型水库2座,小型水库1座,是鹤岗市社会经济发展和居民生活用水的主要水资源。
1.1地形地貌梧桐河流域地势为西北高,东南低,鹤北林业局以上及西北部为山区,山地起伏较大,坡度较陡,峰巅连绵,河谷纵横,海拔在200~1022m,植被多为森林覆盖,有各种杂树、松树很少,混交林多,有榆树、桦树、黄波力、水曲柳等,山脚下及河流两岸多为柳树、杂草、农作物等。鹤北林业局以下及鹤岗市东南部为平原区,地势平坦开阔,土质肥沃,为开垦的耕地,海拔在70~100m之间。
梧桐河流域上游山坡多为斑状花岗岩及麻岩组成,表层有很薄的腐质土。在河流两平原区多为冲积层,表面是黑壤土,厚度在0.5~0.8m左右,下层完全是细沙及卵石,河流两岸洼地为沼泽土、草甸土。
1.2水系梧桐河水系为羽毛状,上窄下宽,流域平均宽大于35km,最大宽度为50km。右岸支流发达,较大一级支流在梧桐河右岸。有老梧桐河、西梧桐河、嘎拉基河、细鳞河、大石头河和鹤立河,占流域总面积的62%,其中流域面积大于300km2以上的支流有鹤立河、细鳞河。最大支流为鹤立河,其次为细鳞河,占流域总面积的16.8%和14.0%。宝泉岭站上游右岸较大支流流域面积占该站集水面积的63.2%。区域内发生的暴雨产生的洪水对该站有很大的影响,梧桐河水系见图。
1.3气象特征梧桐河流域处于中高纬度地区,属大陆性季风气候,7月上旬至8月下旬,受东亚季风、太平洋付热带高压北进影响,冬季受西伯利亚冷空气入侵控制。四季变化明显,干湿、冷暖差异较大。夏季天气炎热多雨,有暴雨和连续阴雨天气,并受北上台风影响,冬季寒冷干燥,降水偏少;秋季早晚凉爽,降水减少;春季干旱多大风,有沙尘天气。流域内多年平均气温在1.5~3.6℃之间,年内7、8月份最热,最高气温37.7℃;1、2月份最寒冷,最低气温-38.8℃。无霜期145天左右,结冻天数190天左右,冻土层深1.4~2.0m。
2水文特性
2.1降水
2.1.1降水地区分布
梧桐河流域降水量时空分布不均,干支流上游山区为降水量高值区,年降水量一般在600mm以上,并由西向东、由北向南递减,鹤立河下游平原在550mm以下,山区明显大于平原区。
2.1.2降水量的年内分配
梧桐河流域降水量年内分配极不均匀,雨季主要集中在6~9月份,占年降水量的75.5%以上;冬季12月至次年3月降水量较小,不足全年的4.3%。降水量年内分配见表1.1。
表1.1梧桐河流域各站多年平均降水量年内分配表单位:mm
名称
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
王家店
4.5
5.3
10.4
23.5
49.2
97.4
133.9
146.2
68.1
30.8
12.6
7.4
百分比(%)
0.8
0.9
1.8
4.0
8.3
16.5
22.7
24.8
11.6
5.2
2.1
1.3
宝泉岭
4.1
4.8
10.1
26.7
49.9
96.8
121.6
138.2
65.4
34.4
10.1
7.0
百分比(%)
0.7
0.8
1.8
4.7
8.8
17.0
21.4
24.3
11.5
6.0
1.8
1.2
鹤岗
3.6
5.0
9.0
22.4
57.0
97.2
151.5
144.2
81.9
30.7
9.9
7.2
百分比(%)
0.6
0.8
1.4
3.6
9.2
15.7
24.5
23.3
13.2
4.9
1.6
1.2
2.1.3降水量的年际变化
梧桐河流域降水量的年际变化较大,存在着明显的丰枯交替性,有些年份形成春旱秋涝,有些年份降水偏少出现干旱,而有的年份形成多日连绵阴雨天气,大范围的降水,从而造成洪涝灾害。历年最大年降水量为965.0mm(1994年),为历年平均值的1.6倍,历年最小年降水量为320.1mm(1999年),仅为历年平均值的54.3%。年降水量变差系数Cv值在0.27~0.32左右。
2.2蒸发
陆上水面蒸发量年内分布很不均匀,见表2.1。4~8月份蒸发量约占多年平均蒸发量的71%,最大月蒸发量发生在5、6月份,占年蒸发量的32%,最小月蒸发量在12月份及次年1月份,占年蒸发量的2%左右。多年平均年水面蒸发量(20cm)在952.8~1280.2mm之间,最大年蒸发量为1555.3mm(20cm),发生在1979年,根据资料对比分析,地区上的分布趋势是由南向北逐渐递减。
表2.1梧桐河流域各站多年平均蒸发量年内分配表单位:mm
站名
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
王家店
15.6
24.6
55.8
101.6
156.5
148.7
141.6
113.5
88.0
64.0
28.2
14.4
百分比(%)
1.6
2.6
5.9
10.7
16.4
15.6
14.9
11.9
9.2
6.7
3.0
1.5
宝泉岭
4.8
12.0
32.3
67.1
145.5
95.9
92.9
75.4
62.9
38.8
15.0
4.7
百分比(%)
0.7
1.9
5.0
10.4
22.5
14.8
14.4
11.6
9.7
6.0
2.3
0.7
鹤岗
13.0
23.4
66.4
141.0
219.5
199.6
182.8
154.2
129.7
98.5
37.5
14.6
百分比(%)
1.0
1.8
5.2
11.0
17.2
15.6
14.3
12.1
10.1
7.7
2.9
1.1
2.3径流
梧桐河径流量为降水补给、地下水补给和冬季降雪补给。其特点是融雪再分配和消冰水形成的春汛,春汛一般出现在4月上旬,降水补给形成的径流量占多年平均年径流量的80%以上。年最大流量多发生7月至8月中旬,冬季12月至3月为枯水期。
2.3.1径流量年内分配、年际变化
梧桐河径流量年内分配极不均匀,径流量主要集中在夏汛6~9月份,占全年水量的69%。从表2.2可以看出,春季4~5月份径流量占年平均径流量的16.0%;冬季12月份至3月份径流占年平均径流量的2.7%,最大月份径流量占年径流量的24.0%。
年径流量的年际变化大,变差系数Cv值为0.6,从资料分析可知,梧桐河干流宝泉岭站(1972年以后)年平均径流为7.113×108m3,上游梧桐镇站(1979年前)为8.235×108m3。通过上下游站资料分析可以看出,1955~1957年、1959~1961年、1971~1974年、
1983~1985年、1996~1998年为丰水年组。最大年径流量为13.9×108m3,最小年径流量为2.36×108m3,发生在1979年。
2.4暴雨、洪水
梧桐河流域受太平洋付热带高压北上影响,暴雨洪水多发生在7、8月份,最大1日降水量124.3mm,最大3日降水量213.0mm,都发生在1961年,1980年以前洪水涨落平缓,近几年洪水涨急落缓。洪峰持续时间与降水强度,暴雨中心有关,洪峰持续时间最长达到27~48小时,最短为1小时左右。根据资料可知,梧桐河干流最大洪峰流量为1900m3/s,发生在1961年8月份,超过400m3/s洪峰流量有7次。
2.5枯水
每年有一次枯水径流阶段,即本年12月份至次年2月份,河流处在封冻期,这期间为地下水补给,流量逐渐减少,占年径流量的1.8%左右,最小月占年径流量的0.2%。
表2.2梧桐河径流量年内分配表单位:108m3
站名
年限
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
梧桐镇
1995~1971
0.0270
0.0148
0.0386
0.5624
0.6803
0.8580
1.283
2.202
1.514
0.7392
0.2747
0.0680
百分比(%)
0.4
0.2
0.5
6.8
8.2
10.4
15.5
26.7
18.3
8.9
3.3
0.8
宝泉岭
1972~2003
0.0392
0.0221
0.0325
0.5323
0.6468
1.0366
1.0637
1.701
0.9807
0.7258
0.2407
0.0922
百分比(%)
0.6
0.3
0.5
7.5
9.0
14.6
14.9
24.0
13.7
10.2
3.4
1.3
3泥沙
宝泉岭水文站断面以上至鹤北林业局一带平原区为农田,特别是近20多年来山区坡地也开垦农田,原有的植被遭到破坏,表层土壤受风化、降水、径流侵蚀,以及季节变化影响,含沙量也逐年增大,水土流失严重。七十年代最大含沙量仅为1130g/m3,九十年代初最大含沙量达到4910g/m3,是七十年代的4.3倍,相同的年径流量产生输沙量的九十年代明显大于八十年代。从表3.1可知,输沙量主要集中在4~8月份,占年平均输沙量的85%。最大月平均输沙量在8月份,其次在6月份,12月份至次年3月份输沙量最小,占年输沙量的14%。有资料以来,最大年输沙量为16.3万吨,发生在1985年,其次年输沙量为15.9万吨。
表3.1梧桐河干流输沙量年内分配表单位:万吨
站名
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
宝泉岭
0.0275
0.0240
0.0277
0.880
0.776
1.75
1.15
1.91
0.636
0.344
0.0704
0.0277
百分比(%)
0.4
0.3
0.4
11.5
10.2
23.0
15.1
25.1
8.3
4.5
0.9
0.3
4冰情
梧桐河流域处在中高纬度地区,整个冬季寒冷,河水一般在10月末开始结冰,4月中旬终冰,11月中旬封冻,4月初解冻,上半年和下半年平均封冻天数共计145天,最大冰厚1.82m。
5水质
梧桐河上游山区林木茂盛,覆盖良好,梧桐河鹤北林业局河段,鹤立河红旗乡以下河段、细鳞河水库段以及小鹤立河均为地表水Ⅱ类或亚Ⅳ类水质;梧桐河宝泉岭段、鹤立河在鹤大交通公路段为省Ⅴ类水质,主要污染物为高锰酸盐指数,五日生化需氧量、个别时期氨氮超标。
一、流域概况
窟野河流域发源于鄂尔多斯高原东胜梁,流经内蒙古鄂尔多斯市东胜、伊金霍洛旗、准格尔旗和陕西榆林市的府谷、神木等5县(旗、市),于神木县境内入黄河,全长241.5km,流域面积8706km2。
流域地质构造属东胜台凸与陕北台凹过渡区,地貌组成大致以长城为界,东南部为黄土丘陵沟壑区,东北部为砾石、岩屑组成的砾质丘陵区,西北部为风沙土覆盖的砂质丘陵区,各类型区植被稀疏,土地沙漠化和潜在沙漠化非常严重。
二、降雨、径流、泥沙特征
流域气候干旱,多年平均降水量386mm,6~9月降水量占年降水量的78.7%,年际变化大。受地理位置和西风带、西太平洋副热带高压两大系统的影响,窟野河流域为黄河中游最大的暴雨中心之一,出现大于100mm日点暴雨的频次为0.35次/a。
流域多年平均径流量为6.46亿m3,年内变化大,季节性强,每年60%以上时间流量小于10m3/s(甚至断流),多突发性暴雨洪水,温家川站实测最大洪峰流量1400m3/s。
流域为黄河多沙粗沙区,实测平均输沙量1.061亿t,占河龙区间同期来沙量的13.8%,实测平均含沙量为140kg/m3。各区间实测来沙量和实测最大洪水含沙量见表1。
三、水土流失特征
窟野河流域的水土流失面积为8245km2,占总面积的95%。因地质条件迥异,流域内三大类型区水土流失类型及特点不同。黄土丘陵区水蚀为主,沟壑重力侵蚀异常活跃,多年平均侵蚀模数3.43万t/km2·a,局部地区超过4万t/km2·a,为剧烈侵蚀区;砂质丘陵区,流动、半固定沙丘广布,冬、春、秋三季风期,突发性沙尘暴频繁,夏季伴有水力侵蚀,侵蚀模数为1.5万t/km2·a,为剧烈风水两相复合侵蚀区;砾质丘陵区土层薄,砒砂岩出露,易风化,非汛期风蚀严重,汛期水蚀为主,平均侵蚀模数为1.0万t/km2·a,为极强度风水两相复合侵蚀区。
四、沟道特征
窟野河流域的沟壑密度平均为3.3km/km2,其中黄丘区4.5km/km2,砂质区和砾质区均为1.7km/km2。据“三条河”(窟野河、秃尾河、黄甫川)规划调查,全流域有大小沟道595条,其中3~10km2最适宜建骨干坝的小流域占64.5%,流域面积小于2km2易兴建淤地坝的支毛沟更多。这些沟道沟底平缓,纵比降多为0.01~0.04,沟底较宽,中下游(陕西辖区)沟宽多为几米至几十米,中上游(内蒙古辖区)一般为几十米至数百米,在这些沟道建坝库容大,效益显著。
五、工程布局
根据流域地质、地貌及水土流失特点,三大地貌类型区差异较大,按国民经济发展需要和除害兴利的原则,沟道治理的工程设施、布设方法及规模大小各有特点。
1.黄土丘陵区
沟道密度和地面坡度大,侵蚀模数高达2万~4万t/km2;水资源缺乏,支、毛沟多是干沟,面积较大、有常流水的沟道稍遇干旱也断流;沟道两岸阶地少,沟间地虽较平缓,但距沟道水源高差多在100m以上,提灌成本高,建设基本农田的条件极差。建坝蓄洪、拦泥、淤地、控制水土流失,发展基本农田,是促进坡地退耕还林还草的有效途径。
沟道措施布设分三部分:一是围绕支沟,在流域面积小于2km2的支毛沟内建设以拦泥淤地、发展基本农田为主的中小型淤地坝。二是在流域面积大于2km2的沟道,为保证下游水、坝地的安全,兴建集蓄水、拦泥、防洪、淤地于一体的骨干坝。这是治沟工程的主体和核心,数量多、作用大。同时为更有效地控制水土流失,在有条件的、骨干坝难以控制的大支沟的干流兴建大型拦泥坝。三是在有水源的沟道布设一些小水库、小池塘,蓄积长流水,为小块水地灌溉及生活用水提供水源。
2.砂质丘陵区
沟道密度小,多数沟道有长流水,水资源较丰富;地表风沙土覆盖,沟间地面积相对大而平坦,但质地差、利用率低;多为煤田开发区,人口增长快,企业生产和居民生活用水量增长快。如何把现有的水蓄积起来并更加有效地利用,显得非常重要。
这里的沟道治理,主要在流域面积较大的支沟干流中游,修建以蓄水为主的中小型水库或骨干坝,用以防洪蓄水,保护下游工矿生产安全并为工矿和居民生活以及下游灌溉提供水源;同时,在上游,特别是风沙土覆盖较少、水土流失严重的地方,修建骨干坝和淤地坝,用以分拦洪水泥沙、发展坝地、延长下游坝库的利用年限并保障运行安全。
3.砾质丘陵区
降水少,地表多为砾石,质地差,植被少,遇暴雨极易产生径流。沟道宽而平,且多数有少量伏水,有发展水地的条件。
沟道治理应大力推行准格尔旗川掌沟的治理经验。在较大的沟道内,分段建拦洪坝,用以蓄水、防洪、拦泥;在拦洪坝的下游兴建小水库、小池塘,蓄积长流水,即所谓“一坝一塘”;在水库、池塘的下游治河造地发展水地;在拦洪坝上游的支毛沟内,建设以骨干坝为主体的坝群,保证干流拦洪坝和水地的安全生产,淤地坝种植植物或造林。
从以上总体布局可看出,三个类型区都需兴建骨干坝和淤地坝,但重心和目的各异。黄土丘陵区突出拦泥淤地,砂质区突出蓄水,砾质区突出治河造地。当地多年实践证明,这种把减少入黄泥沙与发展当地生产结合起来,“三大效益”共同发挥的布设形式,是合理可行的。
六、工程规模
1.坝址资源
根据工程总体布局框架,与当地技术人员一起,逐条流域逐坝进行分析研究,我们对全流域建坝资源进行了详细摸底。摸底结果:骨干坝可建1000座,其中砾质区300座,砂质区381座,黄丘区319座。布坝密度:砾质区8.2km2/座,砂质区7.3km2/座,黄丘区密度最大为5.7km2/座。同时为更好地控制水土流失,在骨干坝未能控制的下游支沟的干沟,还可修建规模较大、库容超过500万m3的大型拦泥库65座;在支毛沟修建淤地坝4600座。
2.治沟工程设计标准及主要技术指标的确定
各类型区治沟工程的设计标准,按部颁《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范SD175-86》规定,拟定如表2。
坝高和工程量,根据库容大小参照邻近已建坝或原设计坝高与库容关系曲线以及工程量推算,少数无邻近坝资料的,根据选择的典型坝在万分之一地形图上量算后推算;淤地面积根据坝高和拦泥量关系,每公顷坝地面积需泥量0.6万~1.5万m3确定。工程技术指标详见表3、4。
七、建坝次序及效益分析
建坝次序主要依据流域内资金筹措能力、劳力、机械设备状况等,按先易后难的原则和生态建设的总体规划统筹安排。因坡面治理需要时间,措施见效还需要时间,而在坡面措施未见效之前,加强沟道治理不仅可有效拦截泥沙,而且可加速坝地的形成,为坡地退耕还林还草,促进农林牧生产结构改善和经济的全面发展创造条件。
2001~2010年期间,是沟道坝库建设的重点,根据流域内各县技术力量、施工机具等实际情况,拟新建骨干坝685座,其中黄丘区242座,砂质区210座,砾质区233座;新建中小型淤地坝1728座,其中黄丘区450座,砂质区579座,砾质区699座。
二、长江上游水能资源的开发、下游深水航道与太平洋的沟通、三峡水利枢纽和南水北调工程是长期影响全国社会经济发展的重大战略措施。长江流域的治理开发必须打破行业的局限性,全面统筹,综合规划,统一安排战略性工程项目的实施骤,力争实现社会、经济和环境的最优效果。
三、与时俱进,持续深入研究长江流域水情、沙情、水质和河势的变化,正确确定不同时期的江道整治、防洪减灾、水资源开发利用和保护的重点,把握有利时机,及时采取措施。
四、建议重视以下问题的研究和规划:
1.水土保持和水利(水电)工程对长江流域和主要支流中下游水沙变化的影响,修正典型大洪水年洪水过程,制定以三峡水利枢纽为中心,联系上中游重要水利枢纽工程的调度运用,研究制定长江中下游防洪的联合调度运用方案。
2.继续研究三峡工程坝下游分期分段河势变化,分析江湖关系的新发展趋势,及时调整长江中下游防洪方案。三峡工程投入运用后,荆江河段冲刷最为剧烈,对荆江大堤安全产生新的威胁,必须及早研究对策,及时采取措施。洞庭湖防洪形势,值得特别关注,须研究新的对策和措施;三峡工程投入运用后,对鄱阳湖的影响也不可掉以轻心。
3.分蓄洪区对长江防洪是不可缺少的长期非常规工程措施,其调度运用是防汛的焦点和难点。对分蓄洪区的建设和管理,须与大堤同等重视。分蓄洪区的建设和管理必须按照既是防洪设施又是广大居民生存发展基地的双重作用,同时要对分蓄洪区内居民与防洪保护区内居民的安全和发展前途一视同仁,给予生存发展的同等权利。按照这两个基本要求,打破传统观念,采取特殊措施,进行分蓄洪区建设规划和建立新的管理体制。尽快研究解决分蓄洪区存在的问题。
4.进一步制定河道整治和岸线利用规划,从防洪、取水、航运、城市建设、环境保护的全方位出发,联合有关部门,综合研究规划确定控导岸线和治导工程,并制定岸线利用和滩地利用的准则。力求具有法律功能,尽量避免岸线利用的失控和防洪的被动局面。
5.将长江河口段的整治和水土资源开发利用规划放在重要位置,并抓紧进行。
6.对南水北调进行远景全面规划,着重分析研究调水对本流域水资源开发利用和生态环境的影响。