中国水资源与水利现状论文
中国水资源与水利现状论文
我国水资源现状及面临形势的分析报告
壹) 我国水资源现状
我国是一个水资源短缺的国家,水资源时空分布不均。近年来我国连续遭受严重干旱,旱灾发生的频率和影响范围扩大,持续时间和遭受的损失增加。目前全国 600多个城市中,400多个缺水,其中100多个严重缺水,而北京、天津等大城市目前的供水已经到了最严峻时刻。与此同时,由于人口的增长,到2030 年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降至1700至1800立方米,需水量接近水资源可开发利用量,缺水问题将更加突出,因此,节约水资源,强化水资源稀缺意识已刻不容缓,大家得从我做起,从自身做起,节约每一滴水。 此外,我国水资源开发中还存在着其他问题: (1) 洪水灾害对国民经济发展和社会安定存在潜在威胁 (92) 水分利用效率不高 (3) 水资源普遍受到污染 2003年,淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池,其主要水污染物排放总量居高不下。淮河流域仍有一半的支流水质污染严重,海河、辽河生态用水严重缺乏,其中内蒙古的西辽河已连续五年断流。太湖、巢湖、滇池均为劣五类水质,总氮和总磷等有机物污染严重。以黄河为例,工业污染是黄河水污染的主要原因,占废污水排放总量的73%,每年由于水污染造成的经济损失约115亿元至156亿元。同时,令人担忧的是,沿黄地区许多农田被迫用污水灌溉,给区域内居民健康带来危害。据初步测算,区域内每年人体健康损失达22亿至27亿元。黄河水污染同时还带来水资源价值损失、城镇供水损失,并增加了处理污水的市政额外投资,每年总损失近60亿元。地球上的水虽然看上去很多,然而在当今经济技术条件下,可供人类开发利用的水资源并不多。据专家估计,地球上的13.86亿立方公里水资源总量中,其中 96.7%的水集中在海洋里,目前还无法利用。而大陆上所有淡水资源总储量只占地球上的水量的3.3%,这3.3%里的85%集中在南极和格陵兰地区的冰盖和高山渺无人烟的冰川中,在现阶段内也难以利用。地球上实际上能为人类开发利用的水资源主要是河流径流和地下淡水。地下水占地球淡水总量的22.6%,为8600万亿吨,但一半的地下水资源处于800米以下的深度,难以开采,而且过量开采地下水会带来诸多问题。河流和湖泊占地球淡水总量的0.6%,为 230万亿吨,是陆地上的植物、动物和人类获得淡水资源的主要来源,可是由于水体污染,这一部分可以利用的水资源又在急剧减少。大气中水蒸气量为地球淡水总量的0.03%,为13万亿吨,它以降雨的形式为陆地补充淡水。目前能够为人类开采利用的河流径流和地下淡水一般只能达到40%。我国多年平均降水总量为6.2万亿m3,除通过土壤水直接利用于天然生态系统与人工生态系统外,可通过水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量为 2.8万亿m3,水资源总量居世界第六位,仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚。按1997年人口统计,我国人均水资源总量为2200m3, 人均占有量仅有世界平均数的¼,居世界第121位 ,被列为世界上12个贫水国之一。随着工农业生产的发展,从1980年到1999年,我国社会经济总用水量增加了约四分之一,从4437亿立方米增加到 5591亿立方米。其中农业用水占70%,工业用水占20%,生活用水占10.1%。
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贰)我国水资源面临形势
a)新世纪面临的重大水问题
当代人口、资源和环境的协调发展已成为国际社会共同关注的重大战略问题,中国是世界人口大国,但人均淡水资源却是贫国。我国水资源可利用量、以及人均和亩均的水资源数量极为有限,降雨时空分布严重不均,地区分布差异性极大,这是我国水资源短缺的基本特点。目前水资源短缺问题己成为国家经济社会可持续发展的严重制约因素。但我国水资源可利用量是有限的,从目前现状来看,就全国而言,人均占有淡水资源量只有2200 立方米,从地区来看,水资源总量的81%集中分布于长江及其以南地区,其中40%以上又集中于西南五省区,这是先天决定的水情。从人均占有量来看,人均占有淡水资源量南方最高和北方最低可以相差十倍,西部比东部可以高达五、六百倍。这是我国北方属于资源型缺水的根本原因,南方地区水资源虽然比较丰富,但由于水体污染,水质型缺水也相当严重。目前全国性的干旱缺水越来越严重,尤其北方地区发生水危机已不是危言耸听。
(一) 主要灾情
进入90年代,中国水旱灾害和水污染频繁发生,水多、水少、水脏与水环境恶化问题越来越严重。
(1)洪涝灾害:累计的直接经济损失超过了1.1万亿元,约相当于同期财政收入的1/5。直接经济损失超过1000亿元的年份有1994年(1797亿元)、1995年(1653亿元);直接经济损失超过2000亿元的年份有1996年(2208亿元)、1998年(2684亿元)。世界银行曾测算,中国每年洪涝灾害损失100多亿美元。
(2)干旱灾害:由于供水不足每年直接影响工业产值2300亿元,正常年份和较旱年份,粮食减产在100~250亿kg(正常年份,如1996年减产100亿kg,较旱年份,如1994年、1995年减产粮食250亿kg),但遇到严重干旱年份粮食减产曾高达近500亿kg(如1997年,北方一些地区干旱持续时间长达100多天,黄河下游发生了有史以来,断流天数、断流河长均创历史记录。这一年因旱粮食减产476亿kg,对粮食生产造成的损失是新个中国成立以来最严重的年份)。世界银行曾测算,中国每年干旱缺水造成的损失约为350亿美元。
(3)水环境:一是水土流失,区域性、局部性的治理成效较大,但面上的水土流失治理进程缓慢,边治理、边破坏的现象还很严重,特别是开发建设项目人为造成新的水土流失急剧增加。全国平均每年因开发建设活动等人为新增的水土流失面积达1万平方公里,每年堆积的废弃土石约30亿吨,其中20%流入江河,直接影响防洪保安。二是水体污染严重,由于工业废污水排放量的急剧增长,并未经处理直接排放到河道里,导致了以淮河、太湖污染为代表的水环境恶化。世界银行发表的中国环境报告测算,中国仅水和大气造成的污染,年损失为540亿美元,占中国年GDP的8%。这就表明,水环境质量在继续恶化,造成的经济损失也十分巨大。
以上这三大灾害合计年均经济损失达1000亿美元,占全国年GDP的15%左右。从这三大灾害损失来看,进入21世纪这三大灾害,水资源源的短缺和水环境恶化将上升为主要矛盾。
(二)主要矛盾
1. 水资源短缺形势严峻
五十年来,全国水资源开发利用率已达到21%。特别是近20年来,由于供水能力增长缓慢,1978~1998年全国供水能力年增长率约为1%左右,而同期国民经济以8~12%的高速度增长,同期人口又增加了约2.5亿,更加剧了缺水矛盾。值得注意的是,由于人类活动的影响,降雨与径流关系,产流与汇流条件都在发生变化,有些江河的天然来水量己呈现衰减的趋势。黄河下游频频发生断流、海河成为季节性河流,以及内陆河部分河流干枯,2000年发生的旱灾,经济损失严重,充分暴露了我国城市供水系统和农村抗旱能力的脆弱性,是水资源供需矛盾的集中表现。
目前,全国每年缺水量近400亿m3,其中,农业每年缺水300多亿立方米,平均每年因旱受灾的耕地达4亿多亩,年均减产粮食200多亿公斤;城市、工业年缺水60亿立方米,直接影响工业产值2300多亿元;农村还有2400多万人饮水困难;在全国668座城市中,有400多座缺水,其中100多座严重缺水。天津市由于连续四年遭受华北干旱影响,为天津供水的潘家口水库水位已接近死库容,于桥水库已无水可供,直接威胁到天津市的生活和生产用水,尽管采取一系列限制用水措施,但今冬明春用水水源仍难以保证。为此,国务院批准了水利部制定的“引黄济津”应急输水工程的实施方案。
进入21世纪,随着我国人口的增长、生活质量水平提高、城市化进程加快,人均水资源占有量将进一步减少,而用水量却进一步增加,水资源供需矛盾更加突出,缺水已成为影响我国粮食安全、经济发展、社会安定和生态环境改善的首要制约因素。维护生态环境安全的
2.水已成为维护生态环境安全的严重问题
全国现有土壤侵蚀面积367万平方公里,占国土面积的38%,其中水蚀面积179万平方公里,风蚀面积188万平方公里,其中黄河中上游和长江上游地区,以及海河上游地区水土流失最为严重。严重的水土流失使我国每年平均损失耕地100多万亩,流失土壤50多亿吨,导致生态环境恶化,河湖泥沙淤积,加剧了洪、旱和风沙灾害。我国自然生态脆弱,加之不合理的人类活动,进一步加剧了水土流失、土地退化和水体污染。
全国地下水由于长期超采,又不能得到回补,目前年超采量达80多亿立方米,已形成了56个区域性地下水位下降漏斗,导致部分地区地面沉降、海水入侵。部分干旱和半干旱地区由于不合理的水资源开发利用,导致下游河道断流、河湖萎缩,下游有些尾闾与湖泊消亡,生态环境严重恶化,胡杨林大面积枯死;草场退化,荒漠化加剧,沙尘暴发生频率增加;此外,有些灌区和绿洲,由于大水漫灌、排水不畅,导致严重的土壤次生盐渍化,土地质量下降,农业生产能力衰减。
1999年全国年排放废污水总量606亿吨(不包括火电直流冷却水),其中工业废水占67%,生活污水占33%。根据1999年水质监测资料,对全国11.36万公里河长进行评价的结果,Ⅰ、‖类水河长只占30%,Ⅲ类水以上的河长占70%(其中Ⅰ类水河长占 5.5%,‖类水河长占24.5%,Ⅲ类水河长占32.4%,Ⅳ类水河长占12..6%,Ⅴ类水河长占7.8%,劣Ⅴ类水河长占17.2%)。
b)十大挑战
邓小平同志指出:“要善于从战略上看问题,要研究下世纪前五十年的发展战略和规划。采取有力步骤,使我们的发展能够持续、有后劲。”水利发展面临着严峻的挑战,我们要抓住机遇迎接挑战,把水利建设作为保障经济社会持续发展的一项重大战略措施来抓。
(一)人口增长出现峰值,人均水资源量降到低谷。我们面临的是庞大的人口基数,如果2030年人口增长达到峰值总人口就达到16亿,人均占有水资源将下降到1750立方米。人口的增长不仅增加对水的需求,而且增加对资源和生态环境的压力,对水的有效利用会带来负面影响。因此,未来50年中国人口的增长是对水资源和水环境最大的挑战,也是对可持续发展最大的挑战。
(二)水的供需矛盾更加尖锐,开发利用更加艰难。中国水资源总量为2.8万亿立方米,专家们根据国际上评估的标准认为,中国水资源的可利用量大约为 10000-11000亿立方米,1997年,我国年总用水量达到了5623亿立方米。按照21世纪中叶中国达到中等发达国家水平的战略目标,初步估计,我国未来水需求将达到7500-8000亿立方米,在现有基础上再增加1500-2200亿立方米的供水能力。鉴于区域发展的不平衡,可经济开发的水源不仅受到区域性的限制,而且可开发利用的水资源的难度也越来越大,因此,中国未来水资源的开发利用将更加艰难,供需矛盾将会更加尖锐。
(三)经济快速增长相应废污水排放量将急剧增长。未来50年,这种发展趋势对供水基础设施建设提出了挑战。基于目前废污水的处理和回收利用偏低的现状,如果未来50年工业用水成倍增加、城市化水平成倍上升、小城镇快速发展,废污水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加,势必加剧水环境的恶化。因此,中国将面临解决水资源短缺和废污水处理、水环境治理的巨大压力。
(四)全球气候变化的影响,北方地区水资源紧缺矛盾更加尖锐,南方地区洪涝灾害可能更加严重。目前全球气候变暖、臭氧层破坏、土地退化、沙化、海平面升高、资源匮乏等将造成一系列的全球性的环境问题,已引起全世界的关注。全球气候变暖对中国降水、水资源和地区性的分配,以及可利用量势必会带来影响,尤其是北方地区将会带来不利的影响。因此,可以预见未来50年内,水旱灾害防治任务更加繁重,尤其北方地区水资源短缺的矛盾将会更加尖锐。
(五)北方地区缺水形势严峻,黄河及其以北地区河道断流情况加剧。中国北方地区水资源短缺是随着人口、经济社会发展而逐步加剧的。黄河断流、天津城市用水告急就是北方地区水资源供需矛盾的集中表现。黄河断流的原因虽然有许多因素,但主要因素是经济发展导致用水量急剧增加,管理不善和用水浪费造成的,还包括区外引水等因素。专家们分析认为,在未来10-30年内,黄河每年将缺水40-150亿m3,如果未来50年,黄河流域干旱频率增高,黄河中下游泥沙淤积量增加,有可能加重水资源短缺和治黄的难度。黄河以北紧邻的海河流域,尤其是京、津两大城市早在70年代、80年代就出现用水危机。进入21世纪如果北方缺水不能未雨绸缪,我国北方地区缺水问题将直接影响国家经济发展和社会稳定。
(六)粮食增长主要在北方,产粮区与水资源不相匹配的矛盾更加尖锐。在中国历史上水利与经济区的形成和转移密切相关,盛唐时期生主要经济区在北方,当时水利设施的数量的比重占全国41%,到宋朝主要经济区转移南方,北方水利建设被忽视,这时水利设施的数量只占7%,到清朝北方又成为政治经济中心,水利设施的数量又上升到占全国49%。
新中国成立以后,我国的粮食生产主要在南方,曾形成“南粮北运”格局。然而,随着南方经济的发展,粮食生产比较效益下降,水利建设力度减小,粮食增长主要转移到北方,产粮区与水资源不相匹配的矛盾更加尖锐,导致北方旱灾更加严重。在1985年以前,中国长江以以南地区的粮食生产总量占全国粮食生产总量的比重略高于人口占全国人口的比重,南方地区人口占全国总人口的57.1—57.8%,粮食产量占全国粮食总产量的57.2—61.5%,50年代、60年代、70年代前期,南方粮食在低消费水平下,自给有余,余粮调给北方,1953—1959年年均南方净调给北方粮食332.97万吨,1960—1969 年年均净调给北方粮食174.54万吨,1970—1975年均净调给北方粮食192.82万吨,从而形成“南粮北调”的格局。
由于经济发展,南方粮食生产比较效益下降,农田水利建设比北方明显减缓。1998年南方地区有效灌溉面积35978万亩,比1980年只增加1679万亩,仅增加了4.9%,其中,东南沿海地区还减少了912万亩,减少了12.4%。而北方地区有效灌溉面积由30979万亩增加到40554万亩,增加9575万亩,增加了30.9%,其中,东北地区有效灌溉面积由3242万亩增加到6533万亩,增加3291万亩,增加了一倍多。蒙宁新区和华北地区灌溉面积也有很大的增加。
随着南方农田水利建设的减缓,粮食播种面积的减少等因素的影响,导致粮食增产在全国的贡献率大幅度减少。表8—17中列出了南北方1985年前后在我国粮食总产增产中贡献率的变化。1952—1985年我国粮食增产量中,南方占61.4%,北方占38.4%。1985年以后,粮食生产地区格局发生了巨大逆转,北方地区的粮食生产的增量比重已上升到69.4%,其中华北地区占25%,而南方粮食生产增量却下降为30.6%。全国粮食总产量中,北方地区由1985年占40.7%上升到48.4%,南方地区由59.3%下降到51.6%。人均拥有粮食,北方由表1985年的349公斤增加到1998年的484公斤,增加了38.7%;而南方地区由372公斤只增加到377公斤,几乎没有增加。
随着南方粮食生产的减缓,导致了南方粮食总量不足。根据国家计划委员会农村经济司、国家统计局农调总队研究,1978—1990年平均南方粮食自给率100%以上,1991—1994年平均粮食自给率下降至95.2%,1997年南方粮食自给再下降到95.9%,每年需要从北方调运粮食1400万吨以上。粮食产销地区格局逆转为“北粮南运”,这种格局的急剧变化,对未来50年粮食生产总量的增长将产生严重的影响。目前,北方地区水资源短缺的矛盾己十分尖锐,如果未来年粮食生产总量的格局不发生根本性的变化,那么,未来北方,尤其是华北地区水资源短缺的矛盾将更加尖锐。
(七)水利工程将进入百年期,巩固改造任务繁重。我国水利设施目前面临着两大威胁:一是现有水利基础设施面临着萎缩衰老的“危机”,二是工程保安、维修、更新、配套任务大,这是历史遗留下的问题。到21 世纪中叶这些水利基础设施将逐步进入百年期。由于种种历史原因,当时对自然规律认识不足,按经济规律、按照基本建设程序办事不够,设计标准普遍偏低,再加上重骨干、轻配套,重建设、轻管理。因此,许多水利基础设施配套差、尾工大、设备老化失修、管理水平低,运行状态不良,至今没有能充分发挥应有的效益。如果未来50年,现有水利基础设施不能巩固、提高和充分发挥效益,那么现有水利基础设施存在的问题很可能成为经济社会发展最大的制约因素。因此,随着水利基础设施逐步进入百年期,巩固改造任务愈加繁重。
(八)科技含量和管理素质低,提高科技和管理水平任务艰巨。从目前来看,我国科技水平与发达国家相比,存在着很大的差距。因此,未来水利基础设施效益和水资源利用率的提高,缓解水资源短缺矛盾,都取决于科技水平和管理水平的提高。在水利领域,目前水利科技贡献率只有32%左右,水的有效利用和节水技术的应用没有引起高度的重视,在水利建设的指导思想上,重建设、轻管理,管理机构不健全,管理人员素质普遍较低。因此,进入21世纪,依靠科技进步,提高水利科技水平和管理人员素质的任务十分迫切,也十分艰巨。
(九)水价过低,建立水市场经济体制任重道远。目前水价格偏低不利于节水和水资源的有效利用,也不利于各方面资金投入到水资源的开发利用上来。国内外经验表明,提高供水价格,可以促进节约用水和延长工程使用年限。因此,制定有利于水资源可持续利用的经济政策,对缓解水资源的供需矛盾至关重要。 30多年来,国家发布的收取水费和水价改革的文件,至今未能完全到位,很重要的一个原因,就是人们缺乏对水的认识,更缺乏水是商品的意识。加上农业一直是用水大户,它更难靠市场经济来调节。因此,从总体来看,水市场体制的建立任务十分艰巨。
(十)管理体制分割,影响水资源的统一管理。实践表明,水利涉及到农业、工业、水运交通、城镇建设、生态环境、以及人民的健康水平等等;水资源利用涉及到防洪、排涝、灌溉、水电、供水等等;水利是国民经济和社会发展第一位的基础设施。但是长期以来,无论是思想认识上、还是经济体制上,水利只作为农业的一个重要方面,一直没有作为国民经济的基础设施对待。目前水资源分地区、分部门的管理体制,既不利于水资源的有效利用,也不利于生产力的发展。因此,“多龙管水”的时代应当尽快结束,现行的管理体制再不改革,直接影响水资源的可持续利用。
保护水资源论文
水是人类生存必不可少的条件之一,没有水,也就没有生命的存在,可见水资源的重要性。
地球的储水量是很丰富的,共有14.5亿立方千米之多。地球上的水,尽管数量巨大,而能直接被人们生产和生活利用的,却少得可怜。首先,海水又咸又苦,不能饮用,不能浇地,也难以用于工业。其次,地球的淡水资源仅占其总水量的2.5%,而在这极少的淡水资源中,又有70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中,加上难以利用的高山冰川和永冻积雪,有87%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分,约占地球总水量的0.26%。全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。面临这严峻的水资源形势,我们应该做些什么去保护水资源呢?
1、要有惜水意识。长期以来,人们普遍认为水资源是 “取之不尽,用之不竭”的,不知道爱惜水资源,有的甚至将水白白浪费。例如:洗手、洗脸、刷牙时,让水一直流着;设备漏水,不及时修好等等。这使水资源越来越紧缺,自来水更加来之不易。爱惜水资源是节水的基础,只有意识到“节约水光荣,浪费水可耻”,才能时时处处注意节水。
2、不污染水资源。现在生活上总是存在着污染水资源的情况:如农药、重金属、化学物质、油类以及各种垃圾被人为的排入水中;大量的生活污水也被排入河流,造成水域的污染,就连地下水也难逃厄运,而且排放的生活污水还大大超出了水本身的自净能力,于是水污染就越发的严重。因此,为了防止水污染,我们应该从身边的小事做起,比如:使用无磷的洗衣粉、……当我们看见破坏水资源的行为时,还要积极的向有关部门举报。
3、使用节水器具。家庭节水除了注意养成良好的用水习惯以外,采用节水器具很重要,也最有效。可是为了省钱,很多人宁可放任自流,也不肯更换节水器具。其实,据统计:一个使用节水器具的家庭,比不使用节水器具家庭平均一年内所节省的水,足够1亿个成年人喝2~3个月!所以,我们也应该尽可能的把家里都换上节水器具!
4、多宣传。长期以来,大多数人有节约用水的理念,但缺少具体的行动,大手大脚的现象还比较普遍。因此,我们更要大力宣传水资源的保护知识,并树立起好榜样,让广大市民都模仿去做!
保护水资源从我做起,因为保护水资源就是保护人类自己。
关于水资源在利用中的问题的地理论文(3000字)
黄河治理方略
摘要:治黄方略为我国历代安民的决策课题。本文针对“水少沙多”这两点黄河难治的症结,指出减少入黄沙量的治本之策为采用现代工程措施,将黄土高原水土严重流失区整治成错落有致的相对平原,改变其侵蚀地理环境。同时提出了与外流域调水结合的综合治理方略,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海通道,增加黄河过洪能力,小浪底水库也可乘机排沙入海。
关键词:黄河 治理方略 泥沙
1 引言
黄河对于中华民族的意义是包括长江在内的其它河流无法比拟的,她流经中国腹地,诞生了中华民族,炎黄子孙既得益于黄河与黄土的哺育而生息繁荣,又受害于黄河与黄土相伴造成的黄河下游河道“善淤、善决、善徙”而治水不止。在中华民族生存发展史中,有很大的篇幅都与黄河治理有关。在历朝历代,治黄方略如何制订均是我国安民的决策课题。倍受后人推崇的最早的治黄成功事例是传说中的大禹治水。他改进了共工和鲧“ 围堵障水”的作法,采用“疏川导滞”之策,平息了水患。这一传说,实际上是对先民治河的总结[1]。从周以后的文献记载中,可证实防御洪水的黄河大堤的雏形远在春秋战国时期以前即已存在。以后诸侯国家兴起,可以组织更多的人力、物力,从一时一地出发,在大河两侧出现各自为政、甚至以邻为壑的堤防。规模比较大的和比较长的就成为我国早期的长城了。文字记载十分确切的是在西汉汉哀帝即位之初贾让提出的治河三策,是继鲧、禹之后较早提出创见并且见于正史记载的重要治黄方略。贾让当时面对的黄河下游河道“河高出民屋”,已是“地上悬河”,堤防宽窄很不一致,布局更是混乱,所以他最不主张的下策是筑堤治河。三策中的上策主张放弃旧有河道,人工改道北流。他认为“此功一立,河定民安,千载无患,故谓之一策。”中策主张开渠引水,分洪入漳。“此诚富国安民,兴利除害,支数百岁,故谓之中策。”限于当时的社会经济条件,贾让三策均没能认真实现。东汉王景的宽河行洪之策得到了大规模实施。他选定行河路线较优的线路,自荥阳东至千乘海口千余里,修渠筑堤,并利用沿河大泽进行放淤,取得了无重大改道变迁的成就,一直倍受后人赞赏。但是这种安澜毕竟是相对的,大量的泥沙淤积,至少隋唐五代出现了泛滥决口,更不可能有“千年无恙”的史实。值得借鉴的是明朝潘季驯“束水攻沙”的治河理论与实践。他主张南北两岸“坚筑堤防”,努力完善堤防系统,如用缕堤束水攻沙,用遥堤约束洪水泛滥,用格堤阻止滩区行洪并促进滩地落淤;为防御大洪水,又修建滚水坝分泄水。并且在当时黄河南流的条件下,充分利用淮河之水,借助洪泽湖的调节能力“蓄清刷黄”。潘季驯治河实现了由分流到合流,由治水到治沙两个转折,抓住黄河泥沙淤积这个根本问题,显然这一点是很高明的。因此,在他之后的明、清治河举措,多遵循他的治河原则。他的治河思想和方法甚至影响至今。但黄河河床仍继续淤高,泥沙灾害日益积累,以致于1855年发生了铜瓦厢决口改道的剧变。
黄河治理开发真正取得巨大进展是最近50年的事,黄河已开始变成为人们兴利造福的河流。总结治黄成败经验和科学研究成果,认为采用“拦、排、放、调、挖,综合治理”等措施,标本兼治,近远结合,可以妥善解决泥沙问题;采取“上拦下排,两岸分滞”的方针,可以有效地控制洪水。将两者有机地结合起来,即形成一个防洪减淤的工程体系。显而易见,如此治黄已将黄河作为一个整体来考虑治理对策,人们对黄河的研究与治理实践进入了一个崭新的阶段。昔日千疮百孔的黄河大堤,而今变成了宏伟的“水上长城”,成为海河与淮河的分水岭,在人们的努力下,取得了连续52年伏秋大汛不决口的奇迹和综合治理开发的丰硕成果,治黄成就举世公认。然而黄河毕竟是世界上最难治理的河流,4000多年前的大禹治水以来,历经多少前辈的治河实践,一直未能改变黄河这条泥龙恣意游荡的脾气。史书上清晰出现着2600多年里黄河泛滥1500次、改道26次的记载。下游决口泛滥范围,北抵津沽,南达江淮,纵横25万km2。频繁的决口改道,给两岸群众带来了深重的灾害。而今,随着黄河流域人口急剧增长,经济建设迅速发展和人类活动强度大大增加,母亲河的忧患仍在。由于冲沙入海的水量大大削减,下游河床不断淤积抬高,行洪能力大大减弱,高滩滩面漫水机遇已与1855年铜瓦厢决口前的情况接近,河道已趋于预警高度,悬河形势极为严峻;严重威胁着下游两岸人民生命财产的安全。另一方面,却又生发出季节性断流的灾患,自1972年以来的27年中就有21年断流,尤其90年代,年年出现断流。影响到依靠黄河供水的城乡生活和工农业生产用水,不仅直接造成重大经济损失,还带来了诸多的生态环境问题[2,3],如加重了河口地区土地盐碱化,河口湿地生态系统退化,生物多样性减少,使黄河三角洲日渐贫瘠。黄河断流、洪涝灾害的环境恶化相互交
加,黄河安澜中隐伏着危机,治黄事业无比艰巨又任重道远。特别是随着国民经济的发展和黄河的演变,对黄河治理和开发又提出了更高的要求,使治黄面临着许多问题。如何使治黄事业更为符合客观的自然规律和社会经济规律,亟待于我们继续探索和奋斗。本文在前人研究和实践基础上,就黄河的治理方略述一管见。
2 减少入黄沙量的治本之策
众所周知,黄河难治的症结在于沙多,而沙多的原因是黄土高原地区严重的水土流失。该地区西为祁连山余脉,西北为贺兰山,东至管涔山及太行山,北起阴山,南抵秦岭,共有64万km2,海拔1000~1500m,相对高差100~300m,这是世界上黄土覆盖最深厚、黄土地形最典型的地区。特殊的边界条件下,中游暴雨是黄土高原土壤强烈侵蚀以及水土严重流失的动力因素,“愈冲愈陡,愈陡愈冲”[4],使黄土高原被切割得支离破碎,沟壑纵横,每年来自黄土丘陵沟壑区的泥沙达10亿吨左右,土壤侵蚀模数可达20000t/(a·5km2),大量泥沙入黄,致使一些水库湮废失效,下游河道不断淤高,防洪压力日趋加重。不少人认为,黄土高原历史上曾经是植被良好的繁荣富庶之地,希望通过植树种草,改变黄土高原的生态环境,从而达到根治黄河的目的。但是也应认识到,黄河塑造出的华北大平原是中华民族繁衍生息的中心地带,黄河早在远古时期就是一条多沙河流。《左传》引用周诗:“俟河之清,人寿几何!”表明更早的年代黄河已是相当浑浊,因为黄河沙多的自然现象应该比这句周诗要早得多。她所流经的中游地区,特别是现代界定的严重水土流失区中的大部分地区,自古即是自然条件极为严酷、水蚀风蚀最为严重的地区。这可以《诗经·小雅·十月之交》为证:“烨烨震电,不宁不令。百川沸腾,山冢萃崩。高岸为谷,深谷为陵”。该诗生动地描绘了2000多年前大暴雨后山洪暴发时黄土高原土壤强烈侵蚀的自然景观。再如《禹贡》中所称:“禹别九洲, 随山浚川”,表明当时黄土高原地区土壤侵蚀已十分严重,大量泥沙入黄,使黄河下游河道淤积日益严重,人们才会产生“随山浚川”(亦即随着山去导滞,疏浚上游的河道)的设想。原始的或常规的生产方式很难保证植物生长有良好的立地条件,“皮之不存,毛将焉附”,因此,也就难以达到具有一定覆盖度的植被状况[5]。无论如何,对古代黄河中游地区植被状况的估计一定要考虑自然气候的制约影响。《诗经·大雅·云汉》描述了周宣王时大旱多年的情景:“旱既大甚,涤涤山川,旱魃为虐,如�NFDA4�如焚”。也就是说大地旱得好象起火燃烧,山川干枯。显然如此干旱的气候之下,很难存在良好的植被。
我们认为,对于黄土高原地区的水土保持,必须跳出传统框框,采用现代工程措施,如修筑控制性拦沙工程、淤泥坝系及必要的挡土墙,变沟壑为平地;也包括人工定向爆破等措施,使一座座高耸的峁峁梁梁填充沟壑,变坡地为相对平原。同时,辅以必要的生物措施。这些措施把经多年治理如今仅占黄土高原地区总面积约20%、而入黄泥沙却占总入黄沙量80%左右的水土严重流失区,改造成一片片错落有致的相对平原[6]。在这种失去了侵蚀地理环境的“平原”之上,水土流失被遏制,该地貌类型区入黄泥沙可减少70~80%(实际上入黄泥沙不可能也不需要减少100%,否则将会使下游河道遭受较强的冲刷,特别是给河口三角洲地区带来很大麻烦)。
只有从最基本的流域单元入手,通过工程措施改变水土严重流失区的侵蚀地理环境,才是黄河治本之策,而且这决非很久之后才可能实现的事情,只要立即动手,分步实施,10多年足矣。在这些具备涵养水源条件的人造“黄土平原”上,再采取相应的生物措施,不远的将来就不难实现“再造山川秀美的西北地区”的宏伟目标。从现有的技术经济条件来说,这完全是可行的。面向21世纪我国经济发展向西部战略转移,从社会与生态环境协调的角度讲,这也是十分必要的。
3 与外流域调水结合的综合治理方略
相传我国上古之时,“汤汤洪水方割,荡荡怀山襄陵,浩浩滔天”。然而,历经沧桑,黄河近代水资源日趋贫乏,其水量仅占全国河川径流量的2%,大量资料表明,水少是黄河下游河床不断淤积升高的主要动力因素,也是黄河难治的另一症结。模型试验发现,洪水机遇减少是黄河下游近些年河床萎缩、过洪能力很低的主要原因[7]。从水资源角度讲,黄河是惟一流经干旱缺水的西北、华北地区的一条源远流长的大河,流域内地域广阔,环境多样,土地与矿藏丰富,因水资源贫乏而制约着发展,因此黄河治理不仅要考虑防洪,而且还要考虑水资源问题。花园口以上多年平均径流深77mm,相对于全国平均径流深276mm的28%,黄河下游地区水资源严重短缺属长期性、区域性、资源性缺水,因此,缓解黄河下游水资源供需矛盾的根本措施是开源,即从外流域调水济黄,增补黄河有效水资源量,这是适应发展的长期战略措施。为此可利用黄河以南所处的优越地理位置,
基本上沿南水北调中线方案线路,自汉江丹江口水库始,沿途把汉江、淮河上游可引之水经河南南阳、平顶山、许昌等地,在郑州以西桃花峪上游(如孤柏嘴附近)自流引入黄河,并利用东平湖和拟建的桃花峪水利工程加以调节。尔后,通过现有的下游引黄工程,包括引黄济津、引黄入冀(现有的共产主义引黄工程和位山引黄入冀工程供水能力已经很大)、引黄济青工程,向河南、山东、河北相关地区供水,兼顾南水北调中线、东线方案的调水作用。从而减轻黄河水供需压力,达到解决下游断流、保证输沙用水量、改善下游河道淤积状况之目的。如果调水规模有保证,不但能缓解河北有关地区用水紧张局面,还可再通过河北水系的局部调整接济京津,满足原中线南水北调方案对京津的供水要求。在此前提下,黄河流域来水可主要考虑本流域中上游用水,相应缓解了黄河中上游水资源短缺的不利局面。并且小浪底水库可按照“高水高用”的原则,相机调水北上。
从丹江口水库调水入黄,沿途干渠应与淮河流域的河流和集水区域平交,与该流域的防洪体系相结合,形成“串联水库”,除发挥相应的供水作用外,特别是在淮河、汉江流域的暴雨期,还将产生其他巨大的社会经济效益。其一,通过优化调度,将淮河、汉江流域无法承受的洪量调入黄河,把黄河下游河道作为淮河上游各大支流的洪水入海通道,淮河、汉江的防洪压力遂大为减轻。其二,调洪水入黄,可冲刷黄河下游河道,扩大主槽断面面积,提高过洪能力,减少下游河道淤积。赵业安等专家的研究结果[8]及我们开展的模型试验资料[7]表明,黄河下游有“大水带大沙”及“大水出好河”的规律,水少沙多是黄河下游河道淤积的根本原因,且水沙搭配不相适应是造成黄河下游河道淤积抬高的又一主要原因。因此[9],只有调洪水入黄,使流量与含沙量相适应,“大水带大沙”时,才能取得最好的输沙减淤效果。其三,小浪底水库的库容,是发挥综合利用效益的保证[10],小浪底水库可借分洪调水之机集中排沙,利用大水排沙入海,相应增加了水库极为宝贵的库容。加大了水库调节能力,极大地提高水库的综合利用效益。
总之,如此调水对黄河防洪减淤乃至整个黄河治理都能产生巨大效益,同时对改善黄河下游特别是三角洲地区的生态环境具有重要意义。大量泥沙填海造陆,不断扩大河口三角洲国土面积,并有利于当地海上石油变为陆地开采,其意义甚为深远。
为弥补汉江下游枯水期用水,可修建引江济汉工程,即从荆江沙市附近自高而下向汉江下游开渠调水,为节省渠道长度,并便于调蓄,引江济汉工程可经过长湖。初步选在沙洋镇以下作为入汉江江口,入江口位于规划梯级之一的兴隆枢纽上游,以便于调节。荆江年均径流量大且较稳定,汛期长达半年之久,故引水补汉是有保证的,同时洪水期还可减轻荆江防洪压力。
4 结语
治理黄河方略必须针对“水少沙多”这一症结进行科学制订。为使黄土高原地区入黄沙量大大减少,应采用现代工程措施,将水土严重流失区整治成一片片错落有致的相对平原,改变其侵蚀地理环境。这一治本之策无疑是行之有效的。
为缓解黄河流域特别是下游地区水资源供需矛盾,应从汉江、淮河上游调水入黄,冲沙减淤,改善生态环境,兼顾南水北调中线、东线工程的供水作用,并通过黄河以南构成的“串联水库”的调度,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海通道,扩大黄河下游河道过洪断面,同时将小浪底水库乘机所排泥沙输送入海,提高该水库的综合效益。
本文提出的治黄方略,不仅把黄河作为一个整体来研究治理对策,而且还把临近流域作为一个系统加以考虑,防洪与用水问题等统筹兼顾,最大限度实现黄淮海平原的水资源优化调配。
参考文献
[1]谢鉴衡,赵文林。黄河泥沙问题的历史和现状。黄河泥沙。赵文林主编。黄河水利出版社,1996.
[2]张俊华,张红武,陈书奎等。黄河下游断流影响、原因及对策。见:中国水利水电工程技术进展。邵维文主编。北京: 海洋出版社,1999.
[3]姚文艺,赵业安等。黄河下游河道断流初探。水科学进展,1999,(2).
[4]谢家泽。关于黄河下游治理问题。谢家泽文集。北京:中国科学技术出版社,1995.
[5]张红武。黄河问题的对策。科学时报,1999.3.24.
[6]张红武,张俊华,姚文艺。根治黄河不是梦幻。科技日报, 1997.
[7]张红武,江恩惠等。黄河高含沙洪水模型的相似律。郑州:河南科学技术出版社,1994.
[8]赵业安,潘贤娣等。黄河下游河道冲淤情况及基本规律。见:黄河水利研究所科学研究论文集。(第一集,泥沙·水土保持). 河南科学技术出版社,1989.
[9]赵业安,潘贤娣。泥沙研究在黄河治理开发中的战略地位。黄河泥沙。赵文林主编。 黄河水利出版社,1996.
[10]张俊华,张红武。小浪底库区泥沙淤积及下游减淤作用研究。见:中国水利水电工程技术进展。邵维文主编。北京: 海洋出版社,1999.
中国的水资源问题和解决对策
地球上的水资源,从广义来说是指水圈内水量的总体。
海水是咸水,不能直接利用,所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源,如河流水、淡水、湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上水体总量2.53%,其中大部分(近70%)是固体冰川,即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川,还很难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源,主要是河流水、淡水中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后,中国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为11000亿立方米左右,人均可利用水资源量约为900立方米,并且其分布极不均衡。到20世纪末,全国600多座城市中,已有400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米。
据监测,目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。
中国水资源现状
1、中国水资源流域划分
中国按河流水系划分成十大流域:
Ⅰ黑龙江流域 Ⅱ辽河流域 Ⅲ海河流域 Ⅳ黄河流域 Ⅴ淮河流域 Ⅵ长江流域 Ⅶ珠江流域 Ⅷ东南诸河流域 Ⅸ海南诸河流域 Ⅹ内陆河流域。湖泊水,以及浅层地下水,储量约占全球淡水总储量的0.3%,只占全球总储水量的十万分之七。据研究,从水循环的观点来看,全世界真正有效利用的淡水资源每年约有9 000千米3。
一般说来,降水丰富的地区,水资源丰富;降水量少的地区,水资源贫乏。反映一个国家或地区水资源的丰歉程度,通常以多年平均径流总量和人均占有量为主要指标。全世界河川径流总量为47 000千米3,按人平均约为9 000米3。我国河川径流总量约27 000亿米3,按人口平均每人占有量约2 400米3,大大低于世界人均占有量。中国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米,地下水0.83万亿立方米,由于地表水与地下水相互转换、互为补给,扣除两者重复计算量0.73万亿立方米,与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。按照国际公认的标准,人均水资源低于3000立方米为轻度缺水;人均水资源低于2000立方米为中度缺水;人均水资源低于1000立方米为严重缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水。中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米。中国水资源总量并不算多,排在世界第6位,而人均占有量更少,2240立方米,在世界银行统计的153的国家中排在第88位。中国水资源地区分布也很不平衡,长江流域及其以南地区,国土面积只占全国的36.5%,其水资源量占全国的81%;其以北地区,国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国的19%。面临这严峻的水资源形势,我们是该做些什么了:
1、要有惜水意识,长期以来,人们普遍认为水 “取之不尽,用之不竭”,不知道爱惜,有的甚至将水白白浪费。应当知道我国水资源人均量并不丰富,地区分布也不均匀,而且年际差别很大,年内也变化莫测,再加上污染,使水资源紧缺,自来水更加来之不易。爱惜水是节水的基础,只有意识到“节约水光荣,浪费水可耻”,才能时时处处注意节水。
2、养成好习惯,据分析,家庭只要注意改掉不良的习惯,就能节水70%左右。与浪费水有关的习惯很多,比如:用抽水马桶冲掉烟头和碎细废物;为了接一杯热水,而白白放掉许多冷水;先洗土豆、胡萝卜后削皮,或冲洗之后再择蔬菜;用水时的间断(开门接客人,接电话,改变电视机频道时),未关水龙头;停水期间,忘记关水龙头;洗手、洗脸、刷牙时,让水一直流着;睡觉之前、出门之前,不检查水龙头;设备漏水,不及时修好。
3、使用节水器具,家庭节水除了注意养成良好的用水习惯以外,采用节水器具很重要,也最有效。为了省钱,很多人宁可放任自流,也不肯更换节水器具,其实,交这么多水费长期下来是更不合算的。使用节水器具,既省钱,还能保护环境,岂不是一举两得?节水器具种类繁多,有节水型水箱、节水龙头、节水马桶等。随便用上几个就为节水做出了不少贡献啊!
4、查漏塞流,在家中“滴水成河”并非开玩笑。要经常检查家中自来水管路。防微杜渐,不要忽视水龙头和水管节头的漏水。发现漏水,要及时请人或自己动手修理,堵塞流水。一时修不了的漏水,干脆用总开关暂时控制水流也好。管好水龙头,把水龙头的水门拧小一半,漏水流量自然也小了,同样的时间里流失水量也减少一半。
就生产而言,特别对一些高消耗水的行业,我们要围绕如何优化水系统的运行,如何提高循环水的浓缩倍数,如何提高水资源的循环利用等作为节水工作的重点,积极组织技术攻关,提高水的综合利用率;同时制定切实可行的操作制度,对产品水消耗实行定额管理,并作为一项技术经济指标进行考核,减少浪费现象。
长期以来,大多数人有节约用水的理念,但缺少具体的行动,大手大脚的现象还比较普遍。一些人认为家大业大,再加上身处长江边,总认为这源泉取之不尽,用之不竭,缺少节水的紧迫感和忧患意识。如果真正到了“水比油贵”之时,我们再抓节水工作就悔之晚矣地球上水的总量并不小,但与人类关系密切的可利用的淡水资源只有400立方千米左右,占全球总水量的0.3%。主要是河流水,湖泊水和地下水。
全世界有26个国家的2.32亿人口已经面临缺水的威胁,另有4亿人口用水的速度超过水资源更新的速度,世界上有约1/5人口得不到符合卫生标准的淡水。世界银行认为,占世界40%的80多个国家在供应清洁水方面有困难。非洲是一个严重缺水的地区,26个缺水国家中有11个位于非洲。
中国人均水资源量不大,只相当于世界人均水资源占有量的1/4,居世界第110位。我国水资源分布不均,东南多而西北少。其中农业缺水和城市缺水是中国缺水的两大主要表现。河北,山东和河南三省缺水最多,西北地区缺水量也不少,宁夏,内蒙古的沿黄灌区以及汉中盆地,河西走廊一带,则急需扩大灌溉面积。城市是人口密集和工业,商业活动频繁的地区,全国600多个城市中,缺水城市已达300余个。其中严重缺水的城市有114个。使用节水器具,家庭节水除了注意养成良好的用水习惯以外,采用节水器具很重要,也最有效。为了省钱,很多人宁可放任自流,也不肯更换节水器具,其实,交这么多水费长期下来是更不合算的。使用节水器具,既省钱,还能保护环境,岂不是一举两得?节水器具种类繁多,有节水型水箱、节水龙头、节水马桶等。随便用上几个就为节水做出了不少贡献啊!
4、查漏塞流,在家中“滴水成河”并非开玩笑。要经常检查家中自来水管路。防微杜渐,不要忽视水龙头和水管节头的漏水。发现漏水,要及时请人或自己动手修理,堵塞流水。一时修不了的漏水,干脆用总开关暂时控制水流也好。管好水龙头,把水龙头的水门拧小一半,漏水流量自然也小了,同样的时间里流失水量也减少一半。
就生产而言,特别对一些高消耗水的行业,我们要围绕如何优化水系统的运行,如何提高循环水的浓缩倍数,如何提高水资源的循环利用等作为节水工作的重点,积极组织技术攻关,提高水的综合利用率;同时制定切实可行的操作制度,对产品水消耗实行定额管理,并作为一项技术经济指标进行考核,减少浪费现象。
长期以来,大多数人有节约用水的理念,但缺少具体的行动,大手大脚的现象还比较普遍。一些人认为家大业大,再加上身处长江边,总认为这源泉取之不尽,用之不竭,缺少节水的紧迫感和忧患意识。如果真正到了“水比油贵”之时,我们再抓节水工作就悔之晚矣.
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