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黄河断流日益严重研究论文

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黄河断流日益严重研究论文

大家都应该知道,中国是一个水资源贫乏的国家,许多地方的人饮水问题都很难解决,有时喝的水还不达标,患上一些难以治愈的疾病。而我们身为中国人,就应该节约用水。 而有些人却不在乎浪费的这些水,身为小学生应该告诉周围其他邻居节约用水,做到:1不浪费水。2节约用水。3利用水。比如:洗衣服的水,洗米的水……都可以再利用。这样才是一个身为北京人应该提倡的,为了更多的人喝上干净的水,让我们一起为了这个目标努力吧!或我国水资源的状况与利用 水资源是指由当地降水产生的,可以用于人们生产与生活各类用途,存在于河流、湖泊、地下含水层中的逐年可更新的动态水资源,主要包括地表水和地下水。水资源具有循环性和有限性、时空分布不均匀性、不可替代性、经济上的利害两重性等四种特性。 世界水资源总量为410220亿立方米,人均水资源量为7342立方米/人。1995年,全世界水资源利用量38000亿立方米,消耗量21000立方米,其中农业用水量25000亿立方米;工业用水量7500亿立方米;居民生活用水量3500亿立方米;各种损失量2000亿立方米。 在全球范围内面临以下的水资源问题: ◆ 全球供水安全面临严峻挑战。根据世界水理事会发布的《全球水展望》统计,目前世界上有12亿人(占全球人口的1/5)得不到安全饮用水,有30亿人(占全球人口的1/2)缺乏卫生设施,每年有300万到400万人死于水致性疾病。 ◆ 水资源短缺日益成为全球性的问题。从1900年到1995年,全球用水量从6000亿立方米增加到38000亿立方米,增加了5倍,是同期人口增幅的两倍以上。1993年联合国对世界淡水资源的评价表明有1/3的人口居住在水资源中度和高度紧缺的地区。联合国的报告显示,2025年世界用水总量达到44840亿立方米,届时受水资源短缺困绕的世界人口将增加到总数的2/3,人均可利用水资源量将从1990年的7800立方米减少到2025年的4800立方米。 ◆ 世界水环境状况趋于恶化。在大多数发达国家和经济转型国家,许多经济进步都是以严重破坏自然环境为代价的。在20世纪中,世界湿地面积已经减少半数,造成重大的生物多样性损失。在发展中国家,所有大城市的地表水和地下水水质都在迅速恶化,威胁人的健康和自然价值。 一、我国的水资源概况 1、水资源总量 我国水资源总量为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立方米为重度缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水。我国目前有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。 2、我国水资源的主要特点 总量并不丰富,人均占有量更低。我国水资源总量居世界第六位,人均占有量为2240立方米,约为世界人均的1/4,在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。 地区分布不均,水土资源不相匹配。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%;淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国水资源总量的19%。 年内年际分配不匀,旱涝灾害频繁。大部分地区年内连续四个月降水量占全年的70%以上,连续丰水或连续枯水年较为常见。 二、我国水资源开发利用 1、水资源开发利用成就 中华民族5000年文明史也是与水旱灾害斗争的历史,新中国成立后,水利建设取得了举世瞩目的成就。到2000年,建成水库8.5万座,总库容5100亿立方米;发展灌溉面积8.2亿亩;修建堤防27万公里,初步控制了大江大河常遇洪水;治理水土流失面积80万平方公里;水电装机7680万千瓦,653个县实现了农村电气化。 2、水资源开发利用分析 2000年全国用水总量5498亿立方米,其中农业3784亿立方米,占68.8%,工业1139亿立方米,占20.7%,生活用水575亿立方米,占10.5%。从开发利用程度分析,全国水资源开发利用率达到20%,水资源开发利用程度最高的海河流域地表水控制利用率达到94%,平原区浅层地下水开采率为100%,水资源总量消耗率达到96%。从用水指标分析,全国人均用水量430立方米,万元GDP用水量610立方米,万元工业产值用水量78立方米,农田灌溉亩均用水量479立方米,城镇生活人均用水量为每日219升,农村生活人均用水量为每日89升。 3、水资源开发利用中存在的主要问题 (1)供需矛盾日益加剧 首先是农业干旱缺水。随着经济的发展和气候的变化,我国农业,特别是北方地区农业干旱缺水状况加重。目前,全国仅灌区每年就缺水300亿立方米左右。上世纪90年代年均农田受旱面积2667万公顷,干旱缺水成为影响农业发展和粮食安全的主要制约因素;全国农村有2000多万人口和数千万头牲畜饮水困难,1/4人口的饮用水不符合卫生标准。 其次是城市缺水。我国城市缺水现象始于70年代,以后逐年扩大,特别是改革开放以来,城市缺水愈来愈严重。据统计,在全国663个建制市中,有400个城市供水不足,其中110个严重缺水,年缺水约100亿立方米,每年影响工业产值约2000亿元。 (2)用水效率不高 目前,全国农业灌溉年用水量约3800亿立方米,占全国总用水量近70%。全国农业灌溉用水利用系数大多只有0.3-0.4左右。发达国家早在40-50年代就开始采用节水灌溉,现在,很多国家实现了输水渠道防渗化、管道化,大田喷灌、滴灌化,灌溉科学化、自动化,灌溉水的利用系数达到0.7~0.8。 其次,工业用水浪费也十分严重。目前我国工业万元产值用水量约80亿立方米,是发达国家的10~20倍;我国水的重复利用率为40%左右,而发达国家为75~85%。 我国城市生活用水浪费也十分严重。据统计,全国多数城市自来水管网仅跑、冒、滴、漏损失率为15%-20%。 (3)水环境恶化 2000年污水排放总量620亿吨,约80%未经任何处理直接排入江河湖库,90%以上的城市地表水体,97%的城市地下含水层受到污染。由于部分地区地下水开采量超过补给量,全国已出现地下水超采区164片,总面积18万平方公里,并引发了地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。 (4)水资源缺乏合理配置 华北地区水资源开发程度已经很高,缺水对生态环境己造成了影响。目前黄河断流日益严重,却每年调出90亿立方米水量接济淮河与海河,因此,对水资源的合理配置和布局,区域间的水资源的调配要依靠包括调水工程在内的统一规划和合理布局。 (5)经济发展与生产力布局考虑水资源条件不够 在计划经济体制下,过去工业的布局,没有充分考虑水资源条件,不少耗水大的工业却布置在缺水地区;耗水大的水稻却在缺水地区盲目发展,人为加剧了水资源合理配置的矛盾。 综合上述,我国水资源总量并不丰富,地区分布不均,年内分配集中,北方部分地区水资源开发利用已经超过资源环境的承载能力,全国范围内水资源可持续利用问题已经成为国家可持续发展战略的主要制约因素。 三、我国水资源面临的形势与挑战 21世纪初期是我国实现社会主义现代化第三步战略的关键时期,根据国民经济和社会发展预测,以下几个因素成为水资源需求的主要驱动力。 人口增长。2030年我国人口达到高峰,接近16亿,预测2030年城镇生活用水定额为218升/人日,农村生活用水定额114升/人日,则2030年生活用水量为951亿立方米。 城市化发展。2030年城市化水平达到40%左右,城市工业和生活用水比例将进一步提高,农业用水基本维持现状水平。 产业结构调整。2030年国内生产总值达到53.8万亿元,三次产业的结构调整为7.9:48.5:43.6,预测2030年工业产值达到106.8万亿元,工业重心由南向北,由东向中西部转移,加重本已紧张的北方水资源形势,考虑产业结构的调整,2030年工业需水量达到1911亿立方米。 粮食安全。在粮食立足自给的基本国策下,按人均占有粮食450公斤计算,人口高峰时的粮食产量要达到7亿吨,通过节水措施提高农业水有效利用率,农业灌溉用水维持在现状水平,每年3900亿立方米。 综合上述,到2030年,社会经济发展对水资源的需求低限达到7100亿立方米,在现状供水能力的基础上增加1400亿立方米。经专家分析,扣除必须的生态环境需水后,全国实际可能利用的水资源量约为8000-9000亿立方米,上述估计的用水量已经接近合理利用水量的上限,水资源进一步开发的潜力已经不大。国家防洪安全、生态安全、粮食安全,以及人民生活水平的提高和经济社会可持续发展对水资源保障提出了更高的要求。

十几年来,可持续发展已经成为世界各地社会经济发展所关注的主要问题和终极目标。在水资源开发和管理方面,可持续发展定义为在不危害下一代人利益的前提下所采取的水资源利用和管理的措施。目前,水资源管理面临的最大挑战是水资源匮乏、环境退化及其低效开发。毋庸置疑,可持续发展的概念为人与环境和谐共处提供了一种科学的、经济和社会的新理念。近期涌现的很多问题都与水资源管理的可持续性有关。黄河流域的生态十分脆弱,过去几十年占主导地位的社会经济发展模式对黄河流域造成了严重危害。随着生活、工业和农业用水量的增加,日益加剧的水资源过度开采对可利用淡水资源的供给产生了巨大的影响。近几十年来,黄河流域人口增长和经济发展对水资源和生态-环境系统的压力越来越大。尤其是大中城市,形势更为严峻,水资源管理部门面临着增加供水、改革供水体制的巨大挑战。而近年来持续快速的城市化进程又给水污染控制工作带来了巨大的压力。黄河流域的水污染非常严重,已遍及许多城区和乡村。获得足量的水以满足日益增长的生活、农业和工业用水需求以及保护生物多样性已经成为黄河流域面临的主要挑战。随着黄河流域城市人口增加,对饮用水的需求也急剧增加,特别是大中城市的用水需求量占水资源总量的比重越来越大。虽然城市饮用水占生活用水总量的比例相对来说还很小,但从经济方面考虑,调水太多通常会存在一些困难。一、研究区概况黄河是我国的第二大河,流域面积745000平方公里,黄河水资源哺育了1.1亿多中华儿女。黄河流域约一半地区属于干旱、半干旱气候,33%以上地区的年平均降水量不足400毫米,仅有1.8%的地区年平均降水量超过800毫米。可利用的地表和地下水资源远远低于需求量,2002年年平均用水量为389亿立方米,其中农业用水占76.9%,城市用水占9.0%,工业用水占14.1%。到2010年,黄河流域的人口将从2000年的1.14亿上升到1.24亿,用水总需求量也将达520亿立方米。两千多年来,黄河以其破坏性的洪灾和高含沙量使得水文情势和泥沙管理一直倍受世人关注。虽然黄河洪水泛滥的可能性依然存在并且仍然是黄河流域治理工作中的关键问题,但水资源短缺已成为公众和水管理部门关注的首要问题。在半干旱环境中,水资源时空分布极不均匀,黄河流域面临着水资源短缺的严峻挑战。另外,经济和工业化的进一步发展更激化了这一矛盾。在过去的二十年里,黄河流域人口急剧膨胀、工农业活动加剧,使得对水资源质量和数量的需求日益成为人们关注的主要问题。黄河流域正处于一个城市生活用水、工农业用水、污水稀释用水等各方面用水加速增长的时期。因为人口的过快增长,黄河流域城市需水量呈现出明显的增长趋势。据1990年人口普查统计,黄河流域人口总数为1.006亿,其中0.232亿为城市人口,0.774亿为农村人口,而黄河流域人口总数1953年仅0.41亿、1983年0.815亿、1985年0.889亿。在20世纪70年代以前,黄河流域中许多城市的水资源主要是由地下水供给,但随着经济和城市化快速发展,在十年时间里,绝大多数城市在规模上都已成为原来的数倍;另一些正经历着城市特征的变化,成为具有商业、工业或政治功能的大小城市。黄河流域最大的城市西安市,人口276万,国民生产总值为78.9亿人民币;第二大城市太原市,人口196万,国民生产总值77.1亿人民币;第三大城市兰州市,人口151万,国民生产总值为63.5亿人民币。古都西安坐落在中国的中部地区,北临渭河流域,南靠秦岭山脉,是人类文明和中华民族的发祥地之一,先后有13个帝王在这里建都,时间达1120年之久。西安也是一座世界著名的旅游城市,堪称文化遗迹的宝库。同时,西安还是中国西北部地区的纺织品生产和加工中心。另外,西安的其它工业如化学工业、制药业和土木工程等也有一定规模。山西省省会太原,现已发展成为一个工业门类比较齐全的新兴工业基地,主要工业部门有冶金、煤炭、建材、化工、电子和轻纺等。太原位于山西省中部,三面环山,濒临汾河,气候较温和。该地矿产丰富,农作物产量较高。位于中国地理位置中心的甘肃省省会兰州,是西北地区的交通枢纽和旅客集散地,石油化工和机械制造是当地的主要工业,它依靠便利的水利电气条件和丰富的煤炭资源,迅速成为中国工业发展较快的城市之一。兰州拥有中国最大的石油冶炼厂,成为中国原子能工业生产的中心。目前兰州已形成以石油化工、有色冶金、机械电子、医药、纺织、建材为主体,门类齐全,与西部资源开发相配套的工业体系。按照黄河流域各城市人均年国民生产总值的大小划分,宝鸡以4366元居黄河流域第一位,兰州以4217元居第二位,太原以3926元居第三位。西安市人均年国民生产总值远远小于这些城市而位居第七。二、黄河流域主要城市有效水资源量中国水资源评价通常将水资源分为两个主要部分:地表水资源和地下水资源。地表水可依据人类社会消耗量和蓄水量的变化量测。山区和平原的地下水资源测算方法不同,计算过程中会出现重复计算误差,对其结果应进行适当的调整。为了确定黄河流域的有效水资源量,一般将研究区划分为一个次级区域,并通过这些次级区域确定地表水资源量。黄河流域大部分地表水资源来源于区域Ⅰ:从河源到兰州,占黄河流域总水资源量的47.2%。黄河流域水资源的主要来源是降水和地表水,约为735亿立方米。过去二十年里,黄河流域人口增长和分布受一系列社会和经济因素的影响。乡村人口向城镇流动导致了基本的人口变化。城镇人口平均增长率约为4%。2020年的预测人口将超过1990年人口数的两倍(0.2324亿)。换言之,近期经济高速发展和过度城市化带来的社会经济变化已经导致了城市经济活动的高度集中,因此淡水的需求量势必急剧增加。在黄河流域,水资源正成为经济增长和社会发展的制约性因素。水资源季节变化大是影响流域水资源利用的主要因素。区域内所有城市都有绵长而干燥的夏季。在很多城市,超过60%的年降水都发生在6~9月三个月内。相似的需水季节变动更加剧了这种气候特点的影响,导致了对有限地表水资源的过度开采。研究区内的一些城市,如西安和宝鸡,地下水是主要的可利用水资源,可占总供水量的80%以上。黄河流域的水资源时空分布也不均匀。在某些城区,人均水资源量非常有限。除了西安和宝鸡,研究区内大多数城市的人均水资源量都很少。西安为363立方米,而太原市只有250立方米。按照Shiklomanov(2000)的定义,人均每年可利用水量低于2000立方米为缺乏,低于1000立方米为严重缺乏。对比这一标准,黄河流域大多数城市都处在严重缺水状态。降水与径流的不均匀分布需要大力发展水库等蓄水设施;而人口的不均匀分布给河流下游区域带来了巨大的压力,需要调用大量的水资源;而需水量分布的不均匀要求大力建设供水和治水设施。几十年来,黄河流域已经建成了3000多座水库,总库容超过600亿立方米。然而,黄河断流,尤其是近二十年来的干旱化趋势,已经引起了公众和水资源管理部门对水资源可持续发展的高度关注。水资源供需矛盾已经对当地产生了强烈的影响。地下含水层就像天然水库,对季节变化的响应不敏感。近年来,对地下水的过度开采使得地下水的利用量迅速增长,特别是在下游地区,因此地下水的利用引起人们的更多关注。在太原和大同市,地表供水实际上已经很少,而过度开采地下水引起了地面沉降,某些地区的沉降已超过3米。西安发生地面沉降的面积已达162平方公里,累积沉降达1827毫米。随着需水量的增加,黄河流域很多地区观测到的降雨量反而减少了,而且全流域的温度呈上升趋势。用Mann-Kendall方法预测的年降雨量和温度的长期趋势也表明:流域大部分地区的降水量呈下降趋势,而温度呈上升趋势。降水量减少,温度上升,以及由温度升高引起的蒸发加剧是造成黄河流域径流量减少的重要原因。因此,这更降低了黄河流域城市可利用的有效水资源量。三、黄河流域城市可持续供水人们已经认识到黄河流域社会经济发展要依赖于对环境和水资源进行合理、可持续地管理。因为城市生活、工业、灌溉用水量和水力发电量随着人口数量的日益膨胀和社会生活方式的改变而持续增长,所以迫切需要对淡水资源进行合理地保护和有效地管理。本文研究的黄河流域的主要城市,人均城市水资源量约为250~1261立方米,与国际公认的人均2000立方米的基准相差甚远,此基准是在能够确保适当的卫生和公共卫生设施的前提下确立的。目前,黄河流域城市可持续供水面临着巨大挑战,在不危及后代水资源需求的前提下满足当代社会的需求,需要同时借助经济、社会、管理、科学和政治手段,以达到持续发展的目的。目前,市政上很少使用处理后的废水。除了西安和太原市,极少城市使用处理后的废水作为当地的水资源。据统计资料显示,主要城镇的工业用水远远超过生活用水。比较特殊的是西安市的生活用水量与工业用水量接近,呼和浩特市的生活用水量较工业用水量多。研究区在未来20年内的人口和需水量将有明显增长。与此相反,水资源总量保持不变,甚至可能由于污染的恶化而减少。传统的以需定供的水资源管理应由以供定需的管理政策所取代,这是保证研究区经济发展和生态环境的唯一途径。一个更为有效的收费系统会增强公众的水资源所有权意识和责任感,从而保护有限的水资源。应将可持续发展原则作为黄河流域水资源规划和管理的最高原则。解决水资源问题的对策可以分为三类:从常规水源中增加水资源供给的对策,从非常规水源中增加水资源供给的对策,以及提高城市及郊区用水效率和水资源保护的对策。目前,局部地区的水资源管理政策仍然多以需定供为导向。此外,应加强水资源管理和土地利用管理的联合。因为经济、社会和文化的原因,人口通常向大城市地区流动,大城市和农村社区人口数量的变化形成鲜明对比,所以大城市经常面临着严峻的供水问题和废水处理问题。因此,黄河流域未来的土地利用规划应以水资源规划为导向。毋庸置疑,黄河流域水资源的合理分配是水权问题的重大挑战之一。四、结 论黄河流域的许多城市,不仅存在人均年有效水资源量不足的问题,也存在水资源时空分布不均匀的问题。除了寻找其他的水源之外,提高水资源利用效率也是保障黄河流域社会经济可持续发展的重要措施。以供定需的水资源管理应包括水量分配,水价是应该考虑的问题之一,通过经济杠杆达到节约水资源的目的;而且对水污染控制和水资源保护问题也应给予足够的重视。黄河流域的水资源管理应该考虑采取兼具保护水资源和可持续发展的管理模式,包括实施水资源保护和节水工程等措施。

据了解,世上的水只有十分之三的水是淡水,而且,这些淡水大多数分布在南极、北极,水被节成了冰,所以只有很少的水才可以喝,我们却不能节约用水,在这样的浪费水资源。这样,持续不了多久,人类就会灭亡,世上的所有生灵将残遭灭绝,这美丽的地球将有成为一片废墟。就算有水,那也将是人类的一滴眼泪了。 但是,当我来到农村旅游时,却发现了一种可恨的情况。当天,我在洗手间洗手回来,发现那里的水龙头坏了,一滴滴清澈的自来水像瀑布一样往外流,我费劲心思想把它关了,但是总不能如愿以尝,将水龙头给关掉。我马上将一位叔叔叫过来,让他帮我关一下水龙头。他却若无其事地说:“小朋友,不用管了,那是自来水,用也用不完,放在着,没关系的,它天天开着。”听了这句话,我的心颤抖起来:“天那!这山水虽多,但是,也有用尽的时候。海再宽,那它也有尽头。”对这位叔叔说的话,我马上辩解到:“水也是有限的,我们应该节约用水。”他却一边摇着头,一边说:“没关系,没关系……”我实在看不惯他的这种习惯;“也只有默默地低着头,自己来关这水龙头。这水龙头虽没有完全关掉,但总比以前开的水小的多。 看到了这件事以后,我想告诉大家:“我们离不开水,一旦没有了水,就等于没有了生命。

中国的环境问题廿多年来,中国环境保护工作取得了举世瞩目的进展。但是,当前环境问题仍十分严重。中国面临的环境问题复杂多样,是在特定的历史条件和社会背景下产生,长期积累的结果。概括起来,中国的环境问题主要是两个方面:一是以城市为中心的环境污染问题,二是自然生态环境破坏问题,两类环境问题互相交叉,相互影响,交织在一起,使得中国面临的环境问题相当严峻。当前,以城市为中心的环境污染仍在发展,并向农村蔓延,一些经济发达,人口稠密地区的环境污染问题尤为严重;生态破坏的范围和程度也在扩大和加深。环境污染和生态破坏已经成为制约国民经济发展和影响社会稳定的重要因素。一.环境污染问题虽然“八五”期间,我国的环境保护取得了明显的成就,部分地区环境质量有所改善。但是,从整体上看,我国的环境污染仍在加剧,环境质量还在恶化。大气二氧化硫含量居高不下,水环境质量呈恶化趋势,固体废弃物污染量大面广,噪声扰民严重,环境污染事故时有发生。据中国社会科学院最近公布的一项报告表明:中国环境污染的规模居世界前列。1995年环境污染造成的经济损失达到1875亿元,占当年国内生产总值(GDP)的37%。这些损失主要体现在:人体健康损失约占32%,农业损失占32%,工业材料和建筑物损失30%,其它占6% 。1.水污染 我国是世界上缺水严重的国家,虽然水资源总量为世界总量的第六位,但人均淡水资源占有量只有2300立方米,仅为世界平均水平10000立方米的1/4,其排位在世界100—117位之间,是世界贫水国之一。目前,城市和农村均缺水。据统计,全国600多个城市半数以上缺水,其中严重缺水的城市有108个,日缺水量达1600万立方米,几百万人的生活用水紧张,污染性缺水的城市日益增多。因缺水而影响工业产值约达每年2300亿元。随着城市发展和人民生活提高、城市人口增加,缺水势将扩大;农业年缺水约300亿立方米,全国有8000万农村人口,3000多万头牲畜得不到饮水保障,有0.067亿公顷农田由于缺水得不到充足灌溉,造成粮食产量降低一半,据有关部门测算,至2000年,全国总缺水量将达778亿立方米。 从水资源质量看,我国的水环境局部有所改善,但总体上呈恶化趋势。据环境监测,目前中国水环境污染是以化学需氧量(COD)表述的有机型污染。全国七大水系中一半以上河段水质受到污染,35个重点湖泊中有17个被严重污染,全国1/3的水体不适于鱼类生存,1/4水体不适于灌溉,70%以上城市的水域污染严重,50%以上城镇的水源不符合饮用水标准,40%的水源已不能饮用。水污染已成为水资源利用中的一大障碍,成为威胁人民健康和制约社会经济发展的重要因素之一。据专家估算,水体污染造成的损失每年约达400亿元。 全国七大水系(长江、黄河、珠江、松花江、淮河、辽河、海河)均存在不同程度的污染。据1998年监测数据,符合国家地面水环境质量标准一、二类标准的河段只占30.2%,符合三类标准的占6.7%,63.1%的河段水质为四类、五类或劣五类,失去了水的使用功能。在七大水系中,受污染最严重的辽河,61.4%的河段为劣五类水质;海河除引滦专线水质未受污染外,均受到程度不同的污染,劣五类水质占53%;淮河干流水质有机污染程度有所减轻,但总体水质仍较差,劣五类水质为48%。国家已把三河列为重点防治对象。黄河流域因降水量减少和断流,污染明显加重,71%的河段为四类、五类或劣五类水质。 流经大、中城市河段污染严更重。近71%的城市河段呈四类、超四类水质。主要污染物来自化工、石化、造纸、食品、制革、纺织等企业排放的高浓度有机废水和大量未经处理的城市生活污水。正如北京人说,过去的龙须沟不见了,新的龙须沟(通惠河、莲花河、凉水河……大小几十条)又出现了。这些河水通常都呈现棕、褐、灰、黄色、水面上飘浮着大量腐败物、泛着令人作呕的泡沫。 湖泊水库普遍受到污染。总磷、总氮污染严重,有机物污染面广,富营养化普遍且日趋严重。主要大淡水湖泊的污染程度次序为:巢湖(西半湖)、滇池、南四湖、洪泽湖、太湖、洞庭湖、镜泊湖、博斯腾湖、兴凯湖和洱海。其中巢湖、滇池水质恶臭,或重度富营养化。个别湖泊和水库还出现汞、砷污染。 饮用水源污染非常严重。地表水水质符合饮用水标准者约占30%,在以地下水为饮用水源的城市中,50%受到不同程度的污染,主要污染物是总硬度、硝酸盐、硫酸盐、酚、砷、氰、铬等。江南水乡缺清水,南方城市总缺水量的60%~70%是由于水源污染造成的。如安徽省蚌埠市,地处淮河下游,1996年由于淮河流域再次受到污染,当地群众不得不挖深井取水,有的甚至只好靠买矿泉水度日。 水环境污染的后果是严重的,不但使工农业生产备受损失,而且淡水鱼的捕获量也大幅度下降,许多名贵鱼种如长江鲥鱼和黑龙江的大马哈鱼产量急剧下降,有的甚至绝迹。全国性污染导致的死鱼、人畜中毒事件频频发生,全国肝癌、胃癌、食道癌等消化系统癌症发病率逐年上升……我国的水环境污染已经到了非治理不可的地步。2. 大气污染 目前,中国能源结构以煤为主,占一次能源消费总量的75%,中国大气污染主要是由燃煤造成的,属于能源结构性的煤烟型污染。主要污染物是烟尘和二氧化硫。大气污染程度随能源消耗的增加而不断加重。1998年二氧化硫排放总量已达2090万吨,超过美国,成为世界最大的二氧化硫排放国。目前已有62.3%的城市,环境空气二氧化硫年平均浓度超过国家环境空气质量二级标准(保障人群在环境中长期暴露不受危害的基本要求),日平均浓度超过三级标准(人群在环境中短期暴露不受急性健康损害的最低要求)。可见我国城市大气二氧化硫污染程度之严重;城市总悬浮颗粒物超标普遍,1998年,全国城市年平均浓度达到289微克/立方米,超过国家二级标准。目前中国工业发展水平大体上相当于发达国家50年代初的水平,但大气环境污染程度与其60年代末期的公害泛滥时期相近,特别是冬季采暖期更为突出。在全国640个城市中,空气质量符合国家一级标准的不到1%,国内空气污染最为严重的十大城市(太原、北京、乌鲁木齐、兰州、重庆、济南、石家庄、青岛、广州、沈阳)均在世界污染状况最严重的20个城市之列。一些城市二氧硫和悬浮颗粒物浓度已达到伦敦烟雾事件时的水平,如遇到不利于扩散的天气条件,很可能出现重大烟雾事件。近年来,由于城市机动车辆迅速增加,汽车尾气污染也日趋严重。尤其是一些大城市,汽车尾气已成为大气污染的大户,氮氧化物成为空气中的首要污染物,以广州、北京为首,其次是上海、武汉、郑州、沈阳等城市。据调查,北京市三环路以内在非采暖期,汽车排放的污染物占大气污染物的一半以上。北京、广州及我国的中、南部地区,特别是沿海城市均已发生或面临光化学烟雾的威胁。 部分大、中城市出现煤烟-机动车尾气混合型污染。空气污染引起人体呼吸系统疾病,造成人群死亡率增加。重庆市污染严重地区肺癌死亡率逐年上升,超过50人/10万,比相对清洁区高4.7倍。长沙市个别街区的肺癌死亡率高达94.36人/10万。 由于大气污染,我国酸雨呈蔓延之势,成为继欧洲、北美之后世界第三大重酸雨区。近年来,酸雨在我国长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地频频降临。以华中地区酸雨污染最为严重,长沙、怀化、南昌、赣州为中心的区域,酸雨频率高达90%以上,已到了“逢雨必酸”的程度。酸雨年平均pH值低于4.0,西南地区以南充、宜宾、重庆和遵义等城市为中心的酸雨区,其中心地区pH值低于5.0,酸雨出现频率高于80%;华南地区的酸雨主要分布在珠江三角洲和广西的东部地区,广州、韶关、柳州、桂林等重污染城市年均pH值在4.5~5.0之间,酸雨出现频率在60%~90%之间;华东沿海地区的酸雨主要分布在长江下游以南至厦门的沿海地区,覆盖苏南、皖南、浙江大部及福建沿海地区;北方城市年均pH低于5.6的有青岛、图们、太原和石家庄市。1998年,全国一半以上的城市降水年均pH值低于5.6。酸雨在我国几呈燎原之势,覆盖面积已占国土总面积的30%以上。酸雨污染造成我国粮食、蔬菜和水果减产,以至整块农田绝收,广西受害地区,农作物减产幅度达(5—10)%;森林受到危害,材积量锐减,甚至成片的林木死亡。重庆市自80年代以来,受酸雨影响,林区85%的马尾松受不同程度伤害,死亡率达35%;酸雨使鱼类等水生生物生长繁殖能力下降,两广渔业生产主要基地,淡水渔业因酸雨造成的损失达9亿元;酸雨造成金属,建筑材料等严重腐蚀,重庆市嘉陵江大桥因酸雨的腐蚀影响,每年不得不花费相当多资金用于大桥的防锈涂漆,川黔两省酸雨造成钢铁、镀锌和涂漆材料腐蚀的经济损失估计每年达3.7亿元,两广地区由酸雨造成的材料损失约占两省国民生产总值的1.0%。据统计,全国每年因酸雨造成损失达130多亿元。 3. 固体废物污染 近年来,全国工业固体废物的产生量、排放量、累计堆存量一直呈上升趋势“八五”期间,工业废物产生量增加7200万吨,累计堆存量增加1.6亿吨。目前累计堆存量已达66.4亿吨(1996年止),占地5.5万公顷;城市生活垃圾产生量已达1.46亿吨,并以年均10%的速度增长。而全国工业固体废物利用率仅为40%,城市垃圾和粪便的无害化处理率不到50%。大部分处于简单堆放,或任意排放的状态。近年来,随着化学工业的发展,有毒有害固体废物也有所增长。有毒有害固体废弃物大都未经过严格的无害化和科学的安全处置,成为我国亟待解决并具有严重潜在性危害的环境问题。全国城市生活垃圾产生量为每年13756万吨。由于生活垃圾综合利用和无害化处理率低,在全国600多个城市中,有近2/3的城市处在垃圾包围之中。露天简单堆放的垃圾不仅影响城市景观,同时污染了大气、水和土壤,对城镇居民的健康构成很大威胁,垃圾已成为城市发展中棘手的环境问题之一。大量没有处理的各种固体废物堆积在城市郊区或直接排放江、河、湖、海,已成为严重的二次污染源,引起江河水的行水能力和水质及海域水质下降。据报道,长江正面临严重的固体垃圾污染。长江沿江单位和个人置国家法规于不顾,长年累月向江滩、岸、坡违章倾倒建筑垃圾和生活垃圾,小山般的垃圾推积在江边,长江一涨潮,垃圾山即被卷入水中。长江流域的重庆、涪陵、万州、奉节、葛州坝等江面,垃圾污染触目惊心,在洪水期,江面的垃圾厚达1米,人可以站在上面,小车开上去都沉不了。由于垃圾导致水质污染,长江沿线21个城市的居民饮用水受到严重影响。由于垃圾阻塞造成的落差减小和停机清淤,葛洲坝水力发电厂每天要少发电200万度。在三峡,由于垃圾满江,游客只能抬头望山,不愿低头看水,三峡美景只剩一半。由于固体废物堆放,受污染的耕地达1.5亿亩以上,直接影响农业生产。 4. 噪声污染 噪声污染被公认为是当今社会第三大公害。我国噪声污染比较严重,主要出现在城市,包括道路交通噪声、生活噪声、工业和其他方面的噪声。我国城市噪声一般都处于高声级。城市功能区环境噪声普遍超标(昼间),其中居住、文教区超标(50分贝)达63%,特殊住宅区超标(45分贝)达82.2%,居住、商业、工业混杂区超标(60分贝)60.5%,工业区超标(65 分贝)30.4%;近年来,由于城市车辆剧增,城市路网密度增大,交通管理跟不上,城市道路交通噪声绝大部分(90%)超过国家规定的70分贝。全国每年因道路交通噪声导致的经济损失约合人民币216亿元;由于工厂的新建、改建和工商业的迅速发展,使城市高声级的污染范围不断扩大,并有向近郊和乡镇扩展的趋势;社会生活噪声呈明显上升趋势。据统计,目前全国有2/3的城市居民在噪声超标的环境下工作和生活。 噪声污染给居民的生活和健康造成很大影响。据29个环保部门统计,在群众来信来访中,反映噪声问题的约占30%以上。一些工厂工人耳聋、高血压、心脏病,神经衰弱的发病率高达30%~60%。据上海第一医院耳鼻喉科统计,耳病患者中,约有1/3是因噪声引起的。有的地区,噪声已威胁到青有关部门预测,如不采取措施,到本世纪末,我国85%的城市居民将无法正常地工作和生活。 二、自然生态环境破坏问题 我国由开发活动造成的自然生态环境破坏问题十分突出。根据国家环保局和中国科学院所作的一项现状调查表明,我国以水土流失、土地沙漠化、土壤盐渍化、耕地肥力下降为标志的土壤环境破坏日趋严重;以河流断流、湖泊萎缩、湿地面积骤减、地下水位下降、水质恶化、生态功能退化为主的水环境破坏不断加剧;同时,草原退化、森林锐减、生物多样性减少等生物资源破坏问题也非常严重。近几年,因生态环境恶化引起水旱灾害频繁给国民经济和人民生活造成巨大损失,据估计,每年损失在400亿元以上。生态环境的保护和恢复已成为关系到我国经济、社会的可持续发展,关系到国家安全和民族生存的紧迫任务。 1. 土壤环境破坏日趋严重 (1) 水土流失长期以来,由于无休止的滥垦乱伐,陡坡开荒,过度放牧等违背自然规律的掠夺性开发,造成我国严重的水土流失,据中国农业科学院区划所“耕地开发模式”课题组调查,目前,中国水土流失面积超过367万平方公里,占国土面积的1/3。受水土流失危害的耕地已达6.7亿亩,占耕地总面积的44.9%。全国每年流失的表土近50亿吨,相当于在全国现有耕地上刮去一厘米厚的表土。所流失的氮、磷、钾营养元素近1亿吨,同全国每年生产的氮、磷、钾三肥的总产量差不多。大面积的水土流失,造成土地资源的严重破坏,洪水肆虐,恶化了生产、生活环境,动摇了农业基础。例如,黄土高原,总面积为58万km2,水土流失面积就达53万km2,每年流入黄河的泥沙达16亿吨。河水含沙量居世界之最。(平均含沙量为30kg/m3)。如果将这些泥沙堆成高、宽各为1米的土堤坝,可绕地球23.5圈。而这些泥土大多是黄河流域中、上游的肥沃表土。由于水土流失,曾孕育了中华民族灿烂文明的黄河中游地区,现在已到处是荒山秃岭、沟壑纵横。所以《公元2000年地球研究》报告的主编,美国的巴尼博士在访问我国、飞经黄河上空时深有感慨地说:“黄河流的不是泥沙,是中华民族的‘血液’,大量的泥沙流失,不是微血管破裂,而是大动脉出血。这是一个关系到中华民族生死存亡的大问题”。由于流沙量大,黄河河床每年抬高10厘米。为了防止洪水灾害,中下游地区不得不一再加高堤坝,每年用于堤防的费用高达1亿元。长江流域由于长期以来的乱砍滥伐,原始植被丧失了85%,森林大半已不复存在,致使水土流失日趋严重。过去清澈的长江水,如今也变得混浊起来。长江流域1.8亿公顷土地中的30%,即5600万公顷土地发生了水土流失,每年流失的表土达24亿吨,其中有5亿吨被带入东海,长江有变成第二条“黄河”的危险。由于水土流失,长江干流每10年河床抬高1米,一遇汛期,便成悬河。1998年入汛以来,长江一些河段的洪水流量比50年代每秒少1万多立方米,水位却高出几十厘米甚至1~2米,其中原委令人深思。 水土流失造成湖泊、水库泥沙淤积。据统计,我国淤废的重点水库已达22座。黄河干流的七个大型水库,库容淤积已达40%,有的已淤积75%。据报导,我国每年因水土流失造成的经济损失高达300亿以上。 (2) 土地沙漠化、退化、耕地面积逐年减少 土地沙漠化是土地荒废的最终形态。自然的沙漠化现象是一种以数百年到一千年为单位的漫长的地表变化,而现在发生的人为的沙漠化则是以10年为单位,成为看的见的土地荒废。 中国是沙漠化极其严重的国家。土地沙漠化面积的扩展是我国一个突出的环境问题。据统计,我国的沙漠面积为1.308亿公顷,占国土面积的13.6%。仅沙漠的面积就相当于日本国土总面积的3.4倍。有史记载以来,已经有1200万公顷的土地变成了沙漠。特别是近50年形成的“现代沙漠化土地”就有500万公顷。在这期间,仅从内蒙古到华北一带,就有100万公顷土地变成沙漠,而且仍以每年13万公顷的速度在持续扩大,即相当于两个半香港将被永远埋在风沙里。 据分析,造成土地沙漠化的原因:32.4%是由于对森林的过分采伐;29.4%是由于过度放牧;23.3%是由于对土地的过分使用;8.6%是由于水资源不合理利用;5.5%是由于沙丘的移动;0.8%是由于城市和工矿企业的建设。此外,目前受到沙漠化威胁的土地还有1580万公顷。受到沙漠化危害的农田波及我国213个县的660万公顷。有3500万人的日常生活受到风沙袭击,许多农田和房屋被沙丘吞没。生活在荒漠地区和受荒漠化影响的人口近四亿。每年因土地沙漠化危害造成的经济损失高达540亿元以上。 土地退化现象突出。我国的土地退化主要表现在土壤盐渍化和土壤肥力下降。由于不合理灌溉,我国耕地中的次生盐碱化土壤面积迅速增加,每年因次生盐渍化废弃的灌溉土地达20~30万公顷。我国黄、淮、海平原,西北黄土高原、内陆区、东北丘陵区和沿海地带的盐渍地总面积超过0.33亿公顷,其中耕地0,067亿公顷,盐渍化严重的西北内陆区,盐渍化面积占该区耕地面积的15.2%。 我国土壤肥力呈明显下降趋势。第二次全国土壤普查表明,全国耕地有机质含量平均已降到1%,其中有10.6%的耕地低于0.6%。明显低于欧美国家2.5%~4%的水平。在东北黑土地带,有机质含量由刚开垦时的8%~10%已降到目前的1%~5%;全国59%的耕地缺磷,23%的耕地缺钾,14%的耕地二者俱缺。全国有86.7%的耕地土壤有营养障碍。由于土地沙漠化,土壤退化使耕地质量下降,导致农作物减产。我国有耕地1.3亿多公顷,占世界耕地7%。人均占有耕地不足0.085公顷,相当世界平均水平的1/3。东部600多个县(区)人均耕地低于联合国粮食组织确定的0.05公顷的警戒线。目前全国约有1/3的耕地受到水土流失的威胁。由于水土流失,土地沙漠化、盐渍化、对耕地管理不善,加上滥占地建房、建厂,造成耕地逐年减少。每年大约净减耕地46.7万公顷,差不多相当于354个中等县耕地面积的总和。耕地面积的锐减,降低了农业生产的潜在能力,也使现有耕地承受更大的压力,从而出现土壤肥力下降等一系列农业生态问题。3. 水环境破坏不断加剧 近年来,由于水资源分配不适当,引起一些河流断流,不仅严重影响两岸城乡生产和人民生活的正常进行,而且加剧了流域的生态环境恶化。 黄河自1972年出现断流,进入90年代后几乎年年断流,且断流频率越来越高,历时和断流河段越来越长,年内首次断流时间越来越提前。1997年,黄河(利津水文站)累计断流13次,达226天,断流河段距离长达700余公里,首次断流时间为2月7日,皆创黄河历史断流之最。这种情况不仅加剧了各方面用水的紧张状况,导致日益严重的经济、社会问题,而且显著改变了河流泥沙冲淤规律,使河道趋于萎缩,行洪能力降低,极大地增加了黄河洪涝灾害险情。同时,黄河断流加剧了流域生态失调,环境恶化,如导致河流景观及地下水补给的改变、生物多样性降低、湿地生态退化及滩区荒漠化。一些专家预言,黄河有变为季节性河流甚至内陆河的可能性。中华民族的母亲河正面临着生死存亡的危机。 许多湖泊和水库逐渐萎缩。号称“千湖之省”的湖北,1949年有湖泊1066个,到现在只剩下236个。起着长江洪水调节作用的洞庭湖,史称“八百里洞庭”如今却萎缩为“洪水一大片,枯水几条线”的惨景。华北平原的明珠白洋淀,曾连续干涸了五年。我国著名的五大湖(鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖、巢湖)蓄水量都在减少,湖面缩小1/4,甚至一半。地表水资源稀缺,造成对地下水的过量开采,导致生态环境恶化。北方地区和沿海地区各主要城市地下水超采现象十分普遍,比较突出的有北京、天津、上海、太原、济南、杭州、沈阳、大连等。由于长期过量开采地下水,引起大面积地下水位持续下降,导致一些地方出现地面沉降、地裂隙、海咸水入侵、名泉断流和土地沙漠化等生态环境问题。50年代,北京的水井在地表下约5米处就能打出水来,现在北京4万口井平均深达49米,地下水资源已近枯竭。山东莱州等沿海地区,因超采地下水使海水侵入,恶化了地下水质,造成大面积粮食减产,甚至连当地居民饮水也发生困难。杭州发生了多起顷刻之间地塌数米的事故,给人民的生命财产造成损失。 水资源是人类良好生态环境的最根本的基础,遏制和扭转水环境破坏加剧的趋势已迫在眉睫。 3. 生物资源破坏十分严重 生物资源是生态环境中最活跃的因素,对生态环境的影响也是最大的,我国生物资源破坏问题十分严重。 (1) 森林覆盖率低、森林资源破坏严重 中国属于森林资源较少的国家,森林覆盖率约为13.9%,远低于世界平均水平(25%),居世界第121位。按人均计算,每人只有森林面积0.115公顷,相当于世界人均森林面积的1/9。由于一些地方森林资源的过量采伐、滥砍乱伐、集体盗伐,随意侵占、破坏林地资源,加上森林火灾和病虫害等原因,使森林面积大量减少,森林资源尤其是对于保护生态环境至关重要的天然林破坏严重。据统计,我国森林,在近10年间锐减了23%,可伐蓄积量减少了50%。 (2) 野生动植物资源丧失。 令人担扰中国是世界上动植物种类最多的国家之一,生物多样性居世界第八位,北半球第一位。中国有高等植物32800种,占动物种类约10.45万,占世界总数的10%。 世界总种数12%,居世界第三位。但目前中国由于森林减少,荒地开垦、草原退化,农药、杀虫剂的大量使用,尤其是人为对动植物资源的滥捕、滥捞、滥采、滥伐,使大量动、植物的生存环境不断缩小,造成种群减少,甚至消失,中国的生物多样性损失严重。动植物种类中已有总物种数的15%~20%受到威胁,高于世界10%~15%的水平。在《濒危野生动植物国际贸易公约》所列640个种中,中国近50年来,约有10余种动物绝迹,如野马、犀牛、高鼻羚羊、新疆虎、麋鹿、白鹤等。1962年青海的野生麝共有18万只,由于猎麝取香,目前还不到2万只。目前我国濒危脊椎动物近400种,占中国脊椎动物总数的7.2%;有长臂猿、坡鹿、雪豹、白暨豚,黑颈鹤、大熊猫、金丝猴、东北虎等20余种珍稀动物正面临灭绝的危险。 解放后,中国约有200种植物已经灭绝。高等植物中濒危和受威胁的高达4000~5000种,约占总种数的15%~20%。许多贵重药材的药源,由于无计划的采集而枯竭了,如野人参、野天麻等。 生物多样性的减少,是地球资源的巨大损失,因为物种一旦消失,就永不再生。消失的物种不仅会使人类失去一种自然资源,还会通过食物链引起其他物种的消失。人类和所有动植物共处于一个生态系统之内,相互联系的这种密切性,使得每一种物种的损失都会给人类带来损害。

黄河断流等问题及其影响论文研究

一、黄河断流对本地区的影响及对策

1.黄河断流情况回顾

(1)断流情况

自1972年起,黄河开始自然断流,断流主要发生在下游的山东河段。1972~1999年的28年间,除1973、1977、1984、1985、1986、1990年外,有22年发生断流,平均4年有3次断流(表5-14)。

表5-14 黄河历年断流情况统计

注:未出现断流的年份未在表中列出。

进入20世纪90年代后,黄河断流历时不断延长,断流时间不断提前,1997年自2月7日开始断流,累计断流天数(利津)长达226d,断流达13次。

(2)断流特点

根据近年来的情况统计,黄河断流具有以下特点:

1)断流频率不断提高。20世纪70年代黄河断流有6年,80年代有7年,进入90年代,自1991年至1999年连续9年出现断流。断流频率从70年代的0.6提高到90年代的0.9。

2)断流时间不断延长。进入90年代后,黄河下游断流天数(含间歇、全日断流)的时间急速增加。由70年代、80年代的十几天至几十天增加至90年代中后期的100d以上,1997年更达到了创纪录的226d。

3)断流影响范围不断扩大。相对断流天数而言,断流河段长度波动较大。但进入90年代后,从河口开始的断流距离持续增加,1991年不过约100km,1995年便达到夹河滩断面以上,断流长度占花园口以下河长的88%。1997年下游河道断流至开封柳园口附近,断流河段长约703km。

4)年内首次出现断流时间提前、断流密集月份范围扩大现象。90年代以前,断流最早发生在4月份,断流时间主要集中在5~7月,进入90年代以后,断流最早发生时间提前至1月份,甚至出现跨年度断流;断流的密集月份扩展到3~7月。

2.黄河断流的社会经济影响

黄河是沿黄地区的生命线,黄河断流造成的社会经济影响主要体现在经济比较发达的下游地区。黄河下游流域面积虽然不大,但直接以黄河为生活饮用水源的大、中城市如半岛地区的济南、淄博、东营市和胜利油田的生产、生活用水也均以黄河为水源,此外尚有几个大的引黄灌区。黄河断流,致使下游地区,特别是山东沿黄地区工农业和油田生产受到了严重影响。

据有关部门初步调查和分析,黄河下游1972~1996年因断流和供水不足,造成工农业(含油田)累计经济损失约268亿元,年均近14亿元(1995年价)。1997年黄河断流对山东省工农业生产造成的直接经济损失在135亿元以上,其中农业70亿元、工业40亿元、其他25亿元。

(1)对下游农业的影响

黄河下游、山东省沿黄地区原本就有“春旱、夏涝、晚秋又旱”的特点,黄河断流一般发生在灌溉用水高峰期,以黄河为主要水源的下游沿黄地区因连年断流缺水,致使灌区农田不能及时播种、浇灌,农业减产,河口地区部分年份绝产。在断流造成的累计工农业损失中,农业经济损失占45.5%。1997年黄河断流,山东省153×104hm2农田无水灌溉,重旱107×104hm2,50×104hm2农作物绝产,减产粮食27.5×108kg、棉花5×104t;沿黄地区2500个村、130万人饮水困难。

(2)对下游工业及生活的影响

黄河断流给下游沿岸地区的工业生产和人民生活带来了巨大的危害。1995年断流,下游沿黄地区许多工业企业因缺水而停产,直接经济损失超过40亿元,其中胜利油田减产26×104t,损失2亿元。1997年是断流最严重的一年,胜利油田200口油井被迫关闭,当地自来水价格提高到1.8元/m3,部分居民因饮用不洁净水源而染上肠胃病。

3.断流成因分析

一般认为,黄河断流是在黄河流域水资源贫乏的基础上,叠加沿岸地区引水量增加、用水浪费、管理不善导致的,其中也有部分近年来气候变化的影响。其成因具体可分自然因素和人为因素两类。

(1)自然因素

黄河流域基本上属于大陆性气候区,多年平均降水量466mm。多年平均天然径流量仅580×108m3,只占全国径流量的2%;流域内人均水量593m3,仅为全国人均水量的25%;耕地亩均水量324m3,仅为全国平均水平的17%。黄河流域的水资源原来就比较贫乏,20世纪70年代以来,流域降水量有所减少,花园口以上流域70~80年代的平均降水量比50~60年代偏少5%,1990~1995年偏少12%。由于黄河流域普遍存在干旱情况,致使入河径流量减少和引黄水量增加。这些都是黄河断流的客观原因。

(2)人为因素

国内大多数学者认为黄河断流是人为因素起主要作用,其中最主要的就是引黄用水的急剧增加。

随着沿黄地区社会经济的发展,自20世纪50年代以来,黄河流域引黄耗水量呈明显上升趋势,至90年代,已达到天然径流量的65%(1990~1995年利津以上平均天然径流量为458×108m3),引用水量极为惊人。

与此同时,在引黄用水中存在着严重的浪费问题,再加上现有的水利调蓄工程不能满足需要,用水又管理不善,使得黄河断流发生的可能性大为增加。

随着急剧增加的人为活动导致的需水量增加,以及各种水利水保工程的蓄水,黄河下游天然径流量还将呈继续减少的趋势,如果不对人为活动进行积极的干预,黄河断流还将持续下去,并且程度会愈来愈严重。在1995年国家环保局自然保护司的《黄河断流影响及其对策调研报告》中,曾预测利津断面2000年水平的最长断流历时为140d、2010年水平断流时为200d以上,而事实上1997年断流历已达到了226d,1998年上半年断流118d,远远比预测的趋势快得多。

(3)流域生态环境失衡的综合影响

黄河流域生态环境质量与全国其他地区相比是比较差的,其中最明显的表现就是缺乏森林。由于森林覆盖率低,黄河上中游的水土流失十分严重,遇雨特别是大暴雨时涵养不了水分,土壤侵蚀模数可达(2~3)×104t/(km2·a),直接导致了黄河巨大的泥沙量。黄河枯水期能断流几个月,而丰水期又频频出现汛情,也是与这个原因分不开的。

黄河断流主要发生在下游,表现为径流量的季节性变化,但问题的实质却是全流域水文、水资源和生态环境的各种变化,严重干扰和削弱了河流生态系统具有的自我调节、自我组织能力,使其难以恢复有序和稳定。

4.对策分析及评价

黄河断流引起了社会各界的广泛重视,各方面的专家学者为解决黄河断流问题提出了各种各样的方案和对策。这些对策大抵可分为工程类对策和管理类对策两种。前者希望通过增加新的水利工程,引用其他流域的水资源或更大程度上调节年内径流的分配以达到径流不致断绝的目的。后者着眼于在现有的水利工程基础上,制定和改进对水资源的管理措施,通过节约和合理调配,在客观上增加可用水资源量。

(1)工程类对策

工程类对策主要包括:①加紧建设干流调蓄工程,增加中下游干流的径流调节能力;②修建平原水库和地下水库,丰蓄枯用;③适当利用地下水,实行“渠井结合”的灌溉方式;④兴建南水北调工程,增加流域水资源量;⑤削减入黄泥沙,减少冲沙用水。

(2)管理类对策

管理类对策主要基于两方面,一是加强整个流域范围内水资源的合理调配管理,二是采取“节流”措施,达到水资源的可持续利用。因此,完善管理机制,对黄河水资源进行统一管理、统一调度;研制合理的水资源配置方案;提高水价,大力推行节水措施,成为今后加强管理的主要对策。

(3)对已有对策的综合评价

从上述内容可以看出,工程类对策主要集中于“开源”和泥沙的防治,即提高水资源的调节利用程度,或者另辟水源。对策中包括新建一批大型水利枢纽工程;大力推进中小型水利水保工程以及积极进行南水北调工程的前期工作。但是许多这一类的工程目前还在进行论证或前期勘测工作,还有一些尚在规划,正式开工并且发挥作用还有相当长的时间。只有修建淤地坝拦截泥沙,投资少、见效快,除了生态方面的负面影响尚待研究外,在目前还是比较合适的。

管理类对策的着眼点是在现有基础上挖掘潜力,包括改进水资源的管理和分配,提高节水技术以达到“节流”的目的。前者被普遍认为是一项迫切的任务,是近期内缓解断流问题最为有效的手段。

根据目前的情况,结合今后自然环境和人为影响因子的变化,黄河流域的缺水情况在很长一段时间内无法缓解。因此,如果不采取有效对策,黄河断流的现象今后还将频繁发生,而且有可能更趋严重,其产生的社会、经济和生态环境影响都会增大。

值得一提的是,1999年初,山东省制定了《山东黄河引黄调度管理办法》。在法规、方案的保障下,虽然1999年东营市境内黄河来水量较1998年减少40%多,是历史上黄河的第二个枯水年份,但断流只有40d;2000年截至5月20日,黄河下游未发生断流。这说明,在短期内,通过科学的管理手段(有计划的调水)防止黄河下游断流是可行的。

二、南水北调东线(山东段)工程对本地区的影响及对策

1.调水工程的布局及前景

南水北调东线工程以江苏已有的江水北调工程为基础,从长江下游的扬州江都抽引长江水,利用京杭运河及与其平行的河道逐级提水北送,并与起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖相连,出东平湖后分两路输水:一路向北,在位山附近经隧洞穿过黄河;另一路向东,通过胶东地区输水干线输水到烟台、威海。输水主干线全长1156km,其中黄河以南646km,穿黄段17km,黄河以北493km,胶东段701km。

南水北调东线山东段工程,从中运河到台儿庄进入韩庄运河,经南四湖进入梁济运河、柳长河,入东平湖调蓄,分别向黄河北和胶东地区供水。向黄河北供水线路经穿黄隧洞过黄河,在临清市穿卫运河进入河北在临清市辟一支线连接七一河、六五河到大屯水库给德州供水。向胶东地区供水线路由东平湖青龙闸引水,经胶东输水干渠进入济南以东的整个胶东半岛。

南水北调工程在山东省形成了一个“T”形大动脉,南北长487km,东西宽704km,干线全长1191km。供水区范围涉及山东省济南、青岛、烟台、威海、淄博等14个市共107个县市区。

该工程实施后,将形成山东省(包括半岛地区)自南至北、自西向东的供水大动脉,并可与济南市引黄供水工程、引黄济淄工程、引黄入峡工程、引黄济青工程、引黄济烟工程连通,形成全省大的供水网络,实现当地水、黄河水、长江水的联合调度,对全省及半岛地区水资源的优化配置和合理调度将起到极为重要的作用。根据先急后缓和统筹兼顾的原则,分步实施,逐段受益,最终达到设计规模。

1)“十五”期间重点实施二级坝泵站和梁济运河的三级泵站,建成湖西水资源控制工程,实现南四湖与东平湖水资源的联合调度。2015年前建成南水北调工程其他骨干工程,使烟台、威海用上长江水。

2)胶东输水干线工程。该工程是将东平湖水调往胶东的骨干工程,也是南水北调工程的重要组成部分,是实现全省水资源联合调度的关键性工程,应积极筹划,尽早组织实施。“十五”期间恢复扩建济平干渠,建成济南以上段输水工程,开工建设济南以东输水工程,到2010年实现西水东调工程与引黄济青工程贯通。

3)胶东应急调水工程。在南水北调东线工程尚未实施前,为解决烟台、威海市日益严重的供水危机,利用引黄济青工程挖潜,应急将黄河水调往烟台、威海两市。“十五”期间实施完成济烟、济威一期工程,使烟台、威海用上黄河水。2015年前扩大、配套、完善,并与南水北调东线工程连通,从根本上解决两市水资源严重不足的局面,为该区经济的持续发展和人民生活水平的不断提高提供可靠的供水保障。

2.调水工程实施后水资源预测

东线工程主要利用河道输水,并采取逐级建设泵站提水北送,在输水渠道和输水动力两方面都相对比较机动。因此,东线工程合理调水规模可以依据受水区不同时段的用水需求在一定幅度内进行灵活调整。

据张平等对该区域水资源优化配置模型的计算发现,2010年和2030年生活、环境、航道、工业用水都可以满足,只有农业用水尚有短缺,缺水量2010年为9.35×108m3,缺水率为10.74%;2030年缺水量为6.72×108m3,缺水率为7.90%(表5-15,表5-16)。

表5-15 2010水平年水资源优化配置方案

续表

表5-16 2030水平年水资源优化配置方案

关于黄河问题的思考论文

摘要: 黄河的问题十分复杂,蕴含着广泛而深刻的内容。研究黄河应该是一个社会性的课题。本文试图针对黄河相互关联的几个方面的一些问题,由社会层面向技术层面进行审视和思考,着眼于研究视角而不是解决问题。思考的基点是:黄河需要长治久安。长治久安首先是国家意志应得到充分的体现。长治久安是一个过程,只有长治才有可能久安;黄河的稳定有赖于我们采取积极能动的对策与措施,充分体现社会的进步、科技的发展和生产力水平;治理黄河要与时俱进。以往治黄主要体现的是人与自然的斗争,现实黄河问题的解决要从人与自然和谐相处和经济社会的可持续发展出发,更多地表现出人类战胜自己的能力。

关键词: 黄河问题治理稳定

需要说明的是:作者既未从事过治黄专业技术方面的研究,也未从事工程技术实践工作。本文仅为个人的一些不成熟的思考。

黄河的问题由来已久,可以说是与中华民族的历史相终始的。早在大禹治水的时代,以抵御黄河水害为标志,先民们就已经树立了强烈而持久的水患意识,治理黄河成为古代中国人民征服和改造自然的缩影。九曲黄河百折不回,是中华民族英勇无畏精神的象征;数千年治理黄河的历史,又是中华民族不屈不挠、团结奋斗、智慧和能力的真实写照。古代形成的治河思想和大量典籍也是宝贵的文化遗产之一。在漫长的历史进程中,黄河的水患、变迁和水资源的利用等问题,萦怀于历代统治者,影响甚或决定着不同历史时期的地理社会、政治经济和人文环境。治理黄河一向是国家意志的有力体现,黄河的长治久安是各个历史时期人们不懈的追求与期盼。

黄河这个“中国之忧患”,随着时代的发展和社会的进步也在不断地变化发展着。一方面现代人民治黄的伟大成就,使洪水为害得到相当程度的控制和缓和;黄河正在用其有限的径流量,以极大的限度支撑着中国华北和西北广大地区的资源用水防线。另一方面,由于人类对黄河总的自然形态和基本演变规律的不可主导性,洪水问题并未得到根本上的解决。特别是随着区域社会经济结构的日益稳定,水灾害的内涵、特点和意义亦有新的变化。而黄河流域的水资源保护问题、环境问题以及水资源保障供给矛盾的涌现,又已经引起社会的广泛关注。这些都潜在并产生着深远的社会和政治影响。今日黄河之忧患,表现的是它可贵的贡献之后对人类的自然索取和迫切期望。黄河与中华民族的关系问题,决不只是某一领域的问题,蕴含着更为广泛和深层次的课题。

黄河需要长治久安,因为黄河的稳定是区域稳定的前提。翻开中国地图,很容易发现黄河的位置。审视一下黄河灾害和水资源危机可能影响到的区域,大概正是中国的东南部与西北部的交汇地区,即中国经济文化发达与欠发达地区间的过渡区,这种地理位置无疑是至关重要的。黄河在这一区域的兴利,将转化为其经济社会发展的源动力;灾害和水资源危机,又将严重阻碍经济社会的可持续性发展,并产生一种“屏障”效应,这对实现国家西部开发的发展战略是极为不利的。中国特色社会主义现代化建设三步走的战略规划中,到21世纪中期,要实现中等发达国家发展水平的目标。江河治理开发程度是国家发展进步的标志之一。黄河问题的解决,有赖于我们采取积极能动的对策与措施,体现出现代社会的进步、科技的发展和生产力水平。

一、关于黄河防洪问题

防御黄河洪水无论过去或现在,乃至今后相当长时期内都是黄河问题中第一位的问题。黄河洪水灾害主要是在下游。70余万平方公里的流域面积,几乎全部集中于黄河的中上游,而下游是一条上宽下窄、绵延八百公里的“悬河”,这种河流形态恐怕是中国乃至世界大江大河中仅有的。洪水在短时间内大流量、强冲力、长距离由平原地区“悬河”入海,十余万平方公里范围内数千万人口面临可能的灭顶之灾,其防洪难度及任务的艰巨性是不言而喻的。携带大量泥沙的黄河洪水,泛滥造成的毁灭性破坏也是其他河流洪水不可比拟的。1938年花园口扒决形成的黄泛区,至今仍是中国贫困的地区之一。对黄河洪水灾害的评估,要用历史的、发展的和系统的思维方式加以认识,如对人文环境、社会进步、政权建设和国家发展战略影响的研究等。单纯以经济的、区域的观点进行分析和判断是很不够的。

黄河下游防洪存在的问题较多,最现实的问题首先是要对中常洪水进行再认识。所谓中常洪水,是一个从预见期上界定的概念,表现为流量特征上区别于大洪水和中小洪水。中常洪水对黄河有着至关重要的作用:一是输沙入海、冲蚀河道和稳定河槽;二是下游补源,满足环境和生态用水需求。从历史上来看,黄河下游每一个大的河道演变周期,都是一个河道逐渐淤高、河口抬高延伸的过程,也是纵向比降趋缓而横向比降增大的过程。正是这一过程孕育了非常洪水发生河道变迁、中常洪水三年二决泛滥的结果。现行河道维持100多年后,长时期安澜的今天,1996年8月中常洪水情况下出现的下游异常高水位和行洪过程,提醒人们应当对中常洪水进行重新认识。中常不常现象的出现,意味着仅仅以预见期和流量界定、区别和认识黄河可能发生的洪水是不客观的,相对而言水位有了更重要的现实意义。游荡性河道内洪水小流量、高水位漫滩可能无序性演进,河道工程功能大大减弱,进而出现河势急剧变化危及堤防安全。因此,对黄河洪水尤其是中常洪水不能只进行一般意义的水文分析。利用高新技术手段建立起高效、精确的监控体系,对河道形态时空变化、洪水演进等实施即时监测和控制,是一项十分紧迫的任务。

其次是通过对中常洪水的再认识,应当清醒地意识到对黄河下游构成威胁的已经主要不是大洪水而是高水位。因此,对非常洪水和中常洪水概念及其相互关系、小浪底水库防洪效益与运用方式等相关问题,也都需要进行相应的再认识。特别是中常洪水可能出现的问题,使我们对小浪底水库建成后防御非常洪水以往的概念和意义,显然需要有新的理解和评价。

三是分滞洪的问题。分滞洪区的出现,体现了人类在与洪水抗争中的能动性和策略性,并已为防洪实践所证明是成功的。人类与洪水的斗争也是人与自然争夺生存空间的斗争。随着人类社会的进步和科技的发展,黄河分滞洪区(包括滩区)日益稳定的社会经济结构,愈来愈让人不得不思考这一能动的策略性防洪措施的合理性和现实性。小浪底水库建成后防御千年一遇洪水仍将运用分滞洪区。从社会进步的角度来看,牺牲某一区域长远的、整体和根本的利益,与长治久安的概念是越来越不相称的,发展地看不应是首选的策略。因而积极谋求新的策略和措施是十分必要的。

二、关于黄河下游改道问题

河道稳定是实现长治久安的前提,也是实施治黄策略的先决条件。伴随着洪水泛滥下游发生改道的可能性,是谋求长治久安首先必须考虑的问题。比较乐观和一致的看法是现行河道还可以维持几十年时间,如果考虑到中游水库的拦淤调控运用,尤其是进行科学的调水调沙实践,现行河道稳定百年似乎是可能的。人民治黄半个多世纪以来社会进步、政治稳定,生产力水平有了较大的发展。特别是战胜1958年和1982年实测大洪水的成功实践和目前较完备的工程体系,以及可依赖的国家相当长时期的稳定发展,使人们有理由相信下游河道可以维持百年稳定的观点是成立的。考虑到黄河下游河道“悬河”善徙、上宽下窄以及比降和输沙能力不平衡等河道变迁自然因素,短时期内不可能发生根本性的变化,加之滩区人类活动等因素,现行河道维持百年稳定无疑将是一个十分艰巨的工程。而脆弱的百年稳定与长治久安也未必是同一层次的问题。

对黄河下游改道问题有各种不同的观点和看法,但有一点应当是共识:即黄河下游改道指的是下游河道某一基点开始,长时间较为稳定的流路变迁,并对相关区域的地理社会环境产生显著影响。由此我们想到河口三角洲的流路问题,它是针对黄河入海问题而提出的。黄河与其他入海河流不同,多沙特性决定了河道在三角洲地区因淤积抬高周期性地变化频繁。黄河三角洲的面积和河道长度在增加,河道变化的起点也极可能上延。河口抬高是河道变迁的主要诱因之一,河口地区的河道演变是整个下游河道变化的反射,并对下游河道整体稳定有着重要的影响。长时期或历史地看,黄河河口地区存在着极大的不稳定性。这与目前本地区的环境、资源性和经济社会发展形成的矛盾,决定了黄河河口问题已经不是一个流路概念所能容纳了的。对河口的治理,不能只从河口流路这一专业层面去认识。若把河口流路问题上升为下游改道层次加以认识,由此得出黄河下游潜在着较大改道可能性的看法是可以理解的。对黄河下游改道可能性的分析,令我们至少应增强治黄的紧迫感,并表现出更大的能动性。

三、关于黄河泥沙问题

黄河为害的根本症结是泥沙问题。异常的泥沙含量和淤积、冲蚀,不仅给防洪带来极大的困难,大大加重了洪水灾害后果,长期的河道淤积又构成了下游改道的可能性。同时也给黄河水资源的开发利用带来许多问题。目前黄河泥沙的处理主要的还是依靠河水(主要是洪水)携沙入海,这显然是以浪费大量可贵的水资源为代价的。已付诸实施的工程和技术措施,包括水库拦沙、放淤改土、淤筑堤背和挖沙疏浚等,只能是延缓泥沙的河道淤积。泥沙问题得不到有效的解决或控制,长治久安也就无从谈起。

黄河泥沙主要来源于黄土高原。黄土高原的水土保持治理,是一项恢宏而艰巨的国土整治、生态环境工程,因其直接减少泥沙入黄而成为治黄体系中的治本部分,受到现代治黄的高度重视。水土保持的工程、生物和农业等措施是相辅相成的,但工程措施有着更直接现实的、基础性的意义。遍布黄土高原的大小水库和坝系等,不仅直接拦蓄泥沙、改变微观地貌,而且直接改善微观生态环境,保证生物和农业措施的有效性和可持续性;在强烈的重力侵蚀状态下,非工程措施显得更为苍白无力;粗沙多沙来源区因人口和环境因素,水土保持治理更有赖于工程措施。可见无论是从国土整治生态建设出发,还是从水土保持减少入黄泥沙来看,黄土高原的水土保持工程措施都应是第一位的。这并不否认生物等措施的最终根本性的作用和意义。随着社会主义市场经济体制的建立与完善,经济效益对水土保持的反作用会越来越显著。特别是我国进入WTO后农业的变化对水土保持的影响,应进行专题研究。尽管水土保持工作经过数十年的实践取得一定的成效,入黄泥沙也有明显的减少,然而水土保持巨大的经济和科技投入,特别是缓慢的时效性、复杂的历史社会、人文背景因素,不能不令人感受到黄河问题的复杂与深沉。黄河不可能变清,黄土高原的水土流失开始于地质时期,黄河演变的背后是自然的演变过程;黄河不需要变清,通过水土保持配合水沙调节实现有效的控制,对黄河而言也许就是治本的唯一途径。

黄河水少沙多的观点,开始是从输沙减淤的角度分析得出的。进而又提出了外流域调水输沙和调水调沙的设想,目的是控制处理泥沙,消除或延缓泥沙在下游河道的淤积。长远考虑,通过南水北调增加黄河水量,更加有利于调水调沙提高黄河干流输沙能力。目前从外流域调水,显然没有利用黄河自身调节解决输沙问题更为现实和经济。调水调沙应当有广义和狭义的不同内容。广义上讲,人为径流变化形成的河道良性水沙运动过程都属于调水调沙的范畴。即将实施的调水调沙应当是狭义的概念,即为调沙而调水,是对水沙运动规律直接能动的反映。这一是要以牺牲相当量的宝贵的黄河水资源为代价;二是对下游河道整治工程有很大的依赖性。综合分析,调水调沙要做到四个同时:一是调水调沙要同时兼顾到下游及河口生态和社会用水等,为调沙而调水不应是一个孤立的实践过程。二是调水调沙要与河道整治工程规划和调整同时进行。调水调沙河床与水沙演变规律应在一定的河道整治工程作用范围内呈现,否则,调沙只能是简单的输沙尝试过程。三是调水调沙要与下游特别是河口地区的主动疏浚导流同时进行。下游的疏浚特别是河口的疏浚,对调水调沙实践有可能会起到决定性作用。四是远期南水北调参与黄河下游调水调沙实践的方式和有关技术问题,要同时提前进行研究。调水调沙不是解决黄河泥沙问题的唯一的手段。我们需要的应是:宏观上目的性很强、微观上多目标的、综合有效的调水调沙措施,亦即科学化、系统化的调水调沙实践。

四、关于黄河与南水北调的关系问题

前边已经谈到,最早设想从外流域调水解决黄河水少沙多问题,首先考虑的就是从长江上游调水入黄河,即相当于现在的西线南水北调。目前的南水北调已经成为国家调整南北方水资源不平衡,解决北方地区缺水状况的一个长期战略性规划。试想,如果黄河的年径流总量能够增加一倍(相当于长江的十分之一),即由现在的500多亿立方米增加到1000亿立方米以上,那么南水北调规划也许就要变成一个历史名词了。从这一点上来看,现在南水北调的前提,很大程度上是因为黄河水资源的.供应不足,也意味着南水到达黄河也就完成了北调,事实上西线南水北调正是这样一个概念。

承认黄河与南水北调以上的关系,就不能把黄河与南水北调的关系,仅仅局限于一些技术层面上的问题加以理解。南水北调西线工程是直接入黄,而东、中线工程也不是“穿黄”而是“会黄”。首先是南水北调与黄河的互相调节和补位。目前承担黄河下游调洪任务的天然的东平湖,以及与东平湖有联系的其他湖泊和运河水系等,本身就是东线南水北调工程的重要组成部分;黄河干流及其水利枢纽体系,更是在西线南水北调工程中有着不可替代的地位和作用;而中游干支流已建和将建的水利枢纽工程,对南水北调工程的调节能力和调水效率,也应起到巨大的支持和保证作用。其次是黄河下游大规模的调水、供水和灌排系统的潜力,应当承担北调水资源再分配和利用的任务。同时,外流域调水也形成了黄河下游调水调沙实践的有利态势。可见规划中的南水北调工程无论是西线、中线和东线,都与黄河有着直接的甚至是依赖的关系,也可以讲黄河是南水北调工程体系的重要组成部分。

总之,从水资源层面上来看,黄河与南水北调应当是叠加和补位的关系;从黄河的治理层面上来看,南水北调开辟了解决黄河问题的新途径。

五、关于黄河水资源利用问题

水资源短缺和洪水并存,亦即水量时空分布不平衡是黄河流域的重要特点之一。历史地看,黄河流域的水旱灾害无论是数量、频率还是灾害程度,都是等量齐观的,一些旱灾的影响和损失还远大于洪灾。只是由于洪水灾害的直接性和为害的直观性,人们往往不把洪灾与旱灾相提并论。始于上世纪70年代初期的黄河下游断流问题,只是这一特点新的呈现形式。黄河断流意味着泥沙输送海洋的停止,无疑将加大河道的淤积;更为现实的是下游地下水补源中断、湿地减退可能带来的环境问题,而资源性供水还在其次。考虑到黄淮海地区对黄河水资源长期的依赖性,仅仅维持一种不断流的状态(实践证明是可以实现的),不是我们所追求的最终目标,也是与黄河的地位不相称的。之所以黄河断流在各方面产生了不亚于一次罕见洪水的影响,原因也正在于此。黄河水资源的调配利用与解决黄河断流不是一个层次的问题。解决断流的工作目标应是维持生态用水最低径流量;只有在大于生态用水最小径流状态下才能谈水资源的利用问题。黄河水资源问题的解决,有赖于经济、法律和行政等综合手段与措施。黄河的治理开发是一个持续的系统工程,对水资源匮乏带来的问题应有一个正确的认识,解决水资源问题要与黄河治理的其他方面同时考虑。

从地质年代上看黄河曾经是一个内陆河流,流域本身应是一个自给自足的生态环境系统。今天的黄河是历史黄河的发展,维持生态环境系统本身就是黄河稳定的重要标志。黄河造就了华北平原,也造就了华北平原的生态环境,今天黄河河口及下游湿地生态就是这一生态环境的自然表现。而宁蒙河套地区之所以能够与沙漠抗争维持至今日,与黄河的存在和不懈的滋润有着直接的关系。这让人不能不思考宁蒙地区持续了2000余年的引黄灌溉方式,是否有着更为重要的环境生态意义。目前黄河水资源的调配利用过程中,对黄河生态系统的考虑至少是不够的。而生态保护和水资源的合理利用,又必须以可靠的水资源保护为前提。从目前黄河水资源污染状况和发展趋势看,未来水质污染极有可能超过水资源浪费,成为与洪水并存的两大水资源损失之一。如果说防御洪水主要是人与自然的抗争,那么水资源保护和合理利用,主要是体现人类战胜自身的能力。从某种意义上讲,后者可能更难于前者。

现在实施的黄河水资源调配,主要是借助于中上游水利枢纽工程对水资源在时间与空间上进行调节,同时对干流引水进行节制。黄河上最大的水资源损失是丰水入海造成的水资源浪费,即保证下游与河口生态用水前提下,资源性用水以外的入海径流资源。目前只是从排沙和泄洪出发,并未把这部分水资源视为可利用的丰水资源。随着黄淮海地区水资源危机的日益严重和科技的进步,应从经济、技术和实践上积极寻求黄河下游这部分水资源的利用途径,作为上中游水资源开发利用的配合和补充,进一步提高黄河水资源的开发利用程度。联想到黄河历史上经常性的夺海、淮入海,在调水调沙的同时,可否分流、分沙、利用黄河下游的丰水,有必要进行一些可行性的研究。事实上目前黄河下游两岸已建和拟建的大量平原水库,正起着分流、分沙、利用黄河丰水的作用。如果把黄淮海地区持续的水资源需求和地下水补源等因素,与引黄济卫、引黄济津、南水北调等工程和措施相联系,可设想在黄河下游沟通黄淮海水系,并与中、东线南水北调工程体系相结合,实现对黄河下游丰水的分流、分沙与利用。此设想如能实现,长期地看南水北调黄淮海用水截流可能会大大减少;黄、淮、海水系径流丰枯可能会得到一种有效地平衡;黄河下游调水调沙与分水分沙等措施并行,必要时亦可为分沙而分水。使水沙得到长时期稳定有效的调节,进而形成稳定的河道。黄河的泥沙,因上拦(水土保持、水库拦蓄)和下排(调水调沙、分水分沙等)而得到有效控制;黄河丰水资源又较为充分地在黄、淮、海地区加以利用。使黄河形成内陆河向海洋部分输沙和生态供水、非常洪水排泄入海的局面,这既是愿望,也有希望。

黄河的现实问题决定了长治久安有着新的内涵。防御洪水和解决流域水资源与生态危机,是黄河长治久安的两个重要方面,也是长治久安的标志。长治久安是一个可持续的过程,只有做到长治才有可能得到久安。防御洪水、稳定和改良下游河道,以及水资源保护利用和流域生态建设的过程,既是长治久安的过程,也是长治久安的途径。调水调沙实践和“数字黄河”等工程的建设,将体现现代治黄的最新水平。目前调水调沙还只是即将进入实验阶段,由实验到真正意义的实践阶段还需要一个相当长的过程。小浪底工程的建成总体上给我们提供了探索时间,我们有理由相信,新实践成果、经验的积累,将标志着在黄河的长治久安上迈出了重大的一步。

主要参考资料:

1、《黄河水利史述要》水利电力出版社1982年第一版作者:水利部黄河水利委员会《黄河水利史述要》编写组

2、《黄河的治理与开发》上海教育出版社1984年月12月第一版作者:水利电力部黄河水利委员会治黄研究组

3、《当代治黄论坛》科学出版社1990年10月第一版作者:黄河水利委员会《当代治黄论坛》编辑组

4、《黄河河防典》黄河水利出版社1995年11月第一版作者:水利部黄河水利委员会编(主编:岳崇诚)

5、《黄河三百问》黄河水利出版社1998年6月第一版主编:朱兰琴

黄河凌汛研究论文

黄河位于中纬度地区,冬季温度下降到0度一下时河水结冰,不同地区结冰厚度不同。次年温度回升,低纬度的温度先回升,高纬度地区温度后回升(与地球公转影响太阳直射点的位置有关)低纬度的冰先融化成水而高纬度而高纬度地区冰未融化,水流不通淤塞水大量富集,造成有水又有冰的洪流,就是凌汛发生的原因。

黄河并不是整条河流都会出现凌汛现象,只有在河流的流向是从南向北的河段才会出现,也就是黄河的中上游部份以及下游部分春季是上游先融化还是下游先融化,并不是指整条河流的上下游,而是相对而言比如确定某一点后,在这一点之下的就是下游,之上的就是上游,凌汛是因下游的冰未融化(从南向北河段,北部纬度高,气温低)上游先融化(南部纬度低,气温高)只有在这种情况下才会出现凌汛

摘要:黄河凌汛灾害是黄河下游严重的自然灾害之一,历史上曾以频繁决口、难以防治而著名。黄河下游河道上宽下窄,弯曲连绵,险工、控导交错对峙,容易形成冰塞、冰坝的河段较多。人民治黄以来,党和政府十分关心黄河的治理,多次加高加固黄河堤防,兴建河道整治工程,修建水库和南、北展宽区等分滞洪工程,特别是1998年长江大水之后,国家加大了黄河治理力度,按照2000年设防标准,加高、加固两岸堤防,加修、改建了许多河道整治工程和病险涵闸,近期又进行了标准化堤防建设,将黄河堤防建成“防洪保障线、抢险交通线、生态景观线”,防洪工程的抗洪能力大大增强。防洪非工程措施也随着国家法律、法规的逐步健全和科技水平的不断提高而逐步完善。 关键词:黄河 凌汛 成因 防御 措施 1概况 黄河凌汛灾害是黄河下游严重的自然灾害之一,历史上曾以频繁决口、难以防治而著名。黄河下游河道上宽下窄,弯曲连绵,险工、控导交错对峙,容易形成冰塞、冰坝的河段较多。人民治黄以来,党和政府十分关心黄河的治理,多次加高加固黄河堤防,兴建河道整治工程,修建水库和南、北展宽区等分滞洪工程,特别是1998年长江大水之后,国家加大了黄河治理力度,按照2000年设防标准,加高、加固两岸堤防,加修、改建了许多河道整治工程和病险涵闸,近期又进行了标准化堤防建设,将黄河堤防建成“防洪保障线、抢险交通线、生态景观线”,防洪工程的抗洪能力大大增强。防洪非工程措施也随着国家法律、法规的逐步健全和科技水平的不断提高而逐步完善。小浪底与三门峡水库联合运用,可有效调节下游河道流量,减轻黄河下游凌汛灾害,但河道主槽逐年淤积抬高,“二级悬河”的不利局面进一步加剧,局部河段仍不断发生凌汛灾害,应引起各级各部门的高度重视,凌汛期要密切注视凌情变化,采取一切措施,将凌灾的损失降低到最低限度。 2凌汛的成因 黄河下游是一个不稳定的封冻河段,据统计,1950-2004年的55年间,山东河段有48年封冻,8年出现较严重凌情。黄河下游凌汛是由河道所处的地理位置决定的,除上游水库下泄流量控制不当、涵闸引水等人为因素外,主要是气温、水温、流量和河道形态等因素综合作用的结果。 2.1气温 河道冰凌是低气温的产物,气温变化是造成凌汛的重要因素。黄河下游河道呈西南东北流向,上首位于北纬34度50分,黄河入海口位于北纬38度00分,上下相差3度10分。气温的变化使上段河道冷得晚,回暖早,负气温持续时间短;下段河道冷得早,回暖晚,负气温持续时间长。沿程纬度不断变化,造成气温“上暖下寒”,上游河段的气温明显高于下游河段气温,决定了黄河下游河段先封河后解冻的特性。当气温转暖升高时,上段河道先解冻,下段河道还处于固封状态,上段已解冻的冰水流至处于固封状态的下段,卡冰结坝造成凌汛。 2.2水温 气温对凌汛的影响是通过水温的变化体现出来的,冬季气温上暖下寒,温差较大,上段河道封冻晚、开河早、冰层薄、封冻时间短,下段河道封冻早、开河晚、冰层厚、封冻时间长,在上段冰层解冻开河、冰水齐下时,下段冰层仍较坚固,容易导致冰凌阻塞,严重时形成冰坝,致使河道水位迅速上涨,形成严重凌洪。 2.3流量 黄河下游封冻期流量较小,封冻冰盖较低,冰下过流能力小,封冻后,河槽内增加的槽蓄水量大部分积存在宽河道内,当上游河段因气温升高或流量增加时,冰下蓄水量自上而下沿程释放,流量逐渐增大,加上下游河道狭窄,因气温差异开河较晚,在上游来水的动力作用下,迫使冰盖上涨,容易形成水鼓冰开的“武开河”,致使水位陡涨,形成冰坝,壅高水位,漫滩偎堤造成严重的凌汛灾害,对黄河下游防凌十分不利。 2.4河道形态 黄河下游河道上游宽浅散乱,下游狭窄多弯,封河、开河期间极易出现冰凌卡塞,形成冰塞、冰坝,造成凌汛灾害。主要表现在:艾山窄河段,该河段有黄河下游河道最窄的艾山卡口,险工与山体对峙,河宽仅275m,河道窄,弯道多,排冰能力小,易卡冰阻水;河道急转弯或连续转弯处,如河段呈“L”形、“S”形,流冰经过这些河段时,主流顶冲凹岸后,急转90度,或连转数弯下泄,很容易在弯道处卡冰壅水,形成冰坝。 3凌汛的危害及影响因素 3.1凌汛的危害 凌汛成因的复杂性和表现的特殊性决定了黄河凌汛的危害性,河道封冻后,阻拦了部分上游来水,使河槽的蓄水量不断增加,水位上涨,解冻开河时,部分被拦蓄的水量急剧释放出来,向下游推移,沿途冰水增多,形成凌峰。凌峰自上而下传播时往往是一个递增的过程,凌汛期的水位由于冰凌施加水流的阻力作用,相同流量的水位比无冰期高。凌情严重年份,局部河段水位壅高,造成滩区漫滩,堤防出现坍塌、管涌、渗水等险情,甚至发生决口。凌汛洪水虽不如主汛期洪水量大,但在水流的动力作用下,对河道、堤防工程具有极大的破坏作用。 3.2凌汛的影响因素 3.2.1黄河下游从八十年代初至今已连续发生二十多年的暖冬天气,近几年异常天气、极端气候频繁出现,冬季气温可能由暖转冷。 3.2.2小浪底水库能有效控制下泄流量,但黄河下游冬季引水量明显增大,且受天气影响引黄流量变幅较大,易引起大河流量骤变。凌汛期既要确保防凌安全,又要保证引黄水量。如遇强冷空气侵袭,引黄渠道极易发生卡冰,甚至发生渠道决口,一旦停止引水,将导致黄河流量陡增,有可能引发“武开河”,甚至出现局部漫滩,发生凌灾。 3.2.3黄河下游河道狭窄弯曲,易卡冰壅水的边界条件并未改变,近年来黄河下游河道淤积严重,“二级悬河”的不利局面进一步加剧,排洪能力下降,漫滩几率增加,一旦凌水漫滩,不仅滩区群众损失巨大,也将危及堤防安全。 3.2.4黄河凌情复杂。黄河凌汛受气温、流量、引水、河道边界条件等多种因素影响,变化十分复杂。黄河冰凌运动规律尚未完全掌握,凌灾发生的时间、地点等还不能准确预测。防凌信息化建设仍不能满足黄河防凌的需要。 3.2.5防洪工程存在一些薄弱环节。临黄堤存在不少险点、险段,部分新修工程没有经过洪水考验,险工、控导工程易出现根石走失、坦石下蛰等险情。南、北展宽区,东平湖滞洪区分水分凌受各方面条件的限制,实施难度较大。 3.2.6防凌抢险难度大。凌汛期间,天寒地冻,取土困难,对防守和抢险十分不利,特别是冰水偎堤后,一旦出现险情,许多抢险方法、抢险措施难以实施,致使险情不能得到有效控制而造成较大灾害。4防凌措施 凌汛的防治措施是在认识冰凌演变规律的基础上不断提高的,在实践的基础上,人们逐步认识到凌汛危害的主要原因是水不是冰。随着防凌工程的不断增加,防凌措施在理论和实践中逐步得到改进,对保证凌汛安全将起到很大的作用。 4.1明确防凌责任 坚强有力的领导是确保防凌胜利的首要条件,黄河防凌工作实行行政首长负责制,各级政府和有关部门要把防凌当作一项重要工作来抓,统一指挥,分级分部门负责,逐级签订责任书,及时抓好检查落实。当发生重大险情、分滞凌洪或实施冰凌爆破时,各级防指视情派工作组赴现场进行指导,按照各自的责任分工开展工作,从队伍建设、物料储备、工程防护、凌汛观测、迁安救护及凌汛抢险等方面采取措施,做好冰凌测报工作,准确、及时地提供观测数据,搞好防凌准备工作,对确保防凌安全将起到重要作用。 4.2加强防凌队伍建设 黄河防凌队伍由黄河防汛抢险专业队伍、群众队伍、人民解放军和武警支援黄河防凌部队三部分组成,实行专业队伍和群众队伍相结合,军民联防。黄河专业队伍由黄河职工组成,是防凌的技术骨干力量,担负着水情与工情测报、通信联络、冰凌观测、冰凌爆破、工程防守与抢险和群众队伍防凌抢险技术指导等任务。群众防凌队伍是黄河防凌的主力军,主要负责堤线防守、防洪工程查险、抢险、料物运输及滩区、蓄滞洪区群众迁移安置。人民解放军是黄河防凌的突击力量,主要承担重点河段、重大险情抢险,分凌闸闸前围堰、行洪障碍及冰凌爆破、滩区群众紧急迁安救护等任务。凌汛期间,积极组织防凌队伍,加强队伍建设,搞好防凌人员培训,提高防凌人员的业务素质和操作能力,进行必要的爆破演练,使防凌队伍真正担负起防凌责任,提高防凌抢险水平,一旦需要,即可投入防凌抢险。 4.3加强凌情观测和预报 凌情观测是防凌的依据,是防凌工作的耳目,其目的是了解和掌握全部冰凌、气象资料,研究冰凌的发展变化。冰情观测主要是观测结冰地点、面积、冰量、淌凌密度、速度,封冻地点、长度、宽度、封冻形式、冰厚以及冰色、冰质变化、冰堆形成的位置等。凌情严重时,适当增加观测点,增加观测次数,及时分析凌情,预测冰凌的发展趋势,及早采取防凌措施。凌情预报可增加防凌的预见性和主动性,是指挥防凌工作的重要依据,凌汛期间,密切注视天气变化,加强水文、气象观测,提高凌情预报的准确度,争取防守的主动性。加强水文站网建设,改善施测设备和技术,加大观测力度,提高预报水平和预报精度,为防凌决策提供可靠的依据。 4.4利用水库防凌 小浪底水库和三门峡水库联合运用,再辅以东平湖水库,能够有效控制黄河下游河道的流量,消减凌汛期河道的槽蓄水量,控制开河期凌汛流量,减轻对黄河下游的凌汛威胁。利用水库发电泄流水温,使水库下游一定距离的河段不封冻。 4.5分水分凌 把受冰凌阻水而壅蓄在河道中的部分水量,通过沿岸涵闸或分水工程,有计划地分泄出去,有效减少河道内的槽蓄水量,消减凌峰流量,避免冰水泛滥成灾。为此,凌汛期间,要搞好涵闸检修及渠道清淤,封冻前泄空渠道,避免渠道存水结冰后,在开河期分水时造成渠道卡凌。涵闸凌汛期引水要统一调度,实行计划引水,保持适宜的河道流量,促使凌情向有利于防凌的方向发展。在下游狭窄河段,为解决凌洪威胁,可利用南、北展宽工程进行分凌,根据临时卡冰情况,一旦需要,开闸分凌,减轻冰凌威胁。 4.6破冰防凌 破冰对黄河防凌至关重要,在历年的防凌工作中发挥着极大的作用。根据冰凌的发展情况,在开河期,确需破冰时可采用炸药爆破、打冰、炮击、撒土等方式,其中炸药爆破法是较为有效、实用的破冰方法。其作用是扩大断面、增大排冰能力,疏导冰凌的下泄,减少冰凌堵塞。实施爆破前,需准备一定数量的防凌机械和破冰工具,事先详细勘察封冰河段的河势溜向,根据冰凌预报、河道封冻、断面过流等情况,制定爆破计划。爆破队员要熟悉破冰技术和安全操作规程,按照“宽河道不破、窄河道破”的原则,选好破冰河段,预测可能形成冰凌卡塞、产生冰坝的河段,掌握破冰经验和注意事项,严格实行岗位责任制,选择好破冰时机,确保爆破工作的顺利实施。 5建议 黄河防凌是一项非常复杂的工作,冰凌的变化规律还没有完全掌握,凌情预报水平还有待于进一步提高,凌汛期黄河流量小,防凌意识差,加之黄河下游河道宽浅、弯曲、游荡多变的特点,一旦出险,取土、抢险困难,防凌难度会进一步增加。建议,在今后的防凌工作中,加强领导,严格实行地方行政领导负责制,建立健全各项责任制和防凌工作制度,强化防凌意识;在防凌实践中,熟练掌握防凌业务知识,逐步认识和掌握凌汛的演变规律,积极研究防凌抢险方法,提高抢险能力;加大投入力度,逐步修订和完善防凌预案,增强预案的实用性和可操作性;各相关单位相互配合,提高凌情的预报、测报水平,协调好防凌、发电、灌溉三者之间的关系;做好抢险和滩区群众的迁安救护与救灾准备,搞好物资、交通、通信等各种后勤保障工作。结合当年凌情的实际情况,采取灵活的防凌措施,齐心协力,确保黄河下游凌汛安全。

凌汛产生的条件有第一,河流有结冰期第二,黄河的宁夏平原河段和山东河段,符合上述条件,所以在春季河流融冰时,上游的溶解的冰块流动到仍然冰封的下游的时候,形成了河坝,河水拥堵,抬高了水位,所以形成汛期

黄河流域发展中长期规划研究论文

浅议黄河洪水资源化及其保障措施论文

摘要:

洪水给人类带来过巨大灾难,但其本身并不单具有灾害属性,在某种程度上还具有资源属性,即具有水害和水利双重特性。黄河水资源紧迫形势要求我们必须多视角、全方位寻求开源、节流措施,洪水资源化可能会起到意想不到的开源效果。本文根据对洪水资源化的理解,探讨了黄河洪水资源化的几种可能途径,并对洪水资源化的保障措施也略加讨论。

关键词: 洪水资源化防洪调度黄河

1、引言。

洪水给人类带来过巨大灾难,但其本身并不单具有灾害属性,在某种程度上还具有资源属性,即具有水害和水利双重特性。随着水资源短缺的加剧,愈来愈多的水利专家学者开始关注洪水资源化问题,并取得一些初步研究成果[1]。

黄河为中国的第二大河,但河川径流量仅为全国河川径流量的2%,流域内耕地亩均占有河川径流量和人均占有河川径流量分别为全国平均数的16%和25%。如果扣除调往外流域的100多亿m3水量,流域内人均和耕地亩均水量则更少,黄河水资源则更加短缺[2]。近年来,不断扩大的供水范围和持续增长的供水需求,超过了黄河水资源的承载能力,造成供需矛盾尖锐、河道断流频繁,严重制约流域社会经济可持续发展,并威胁本就脆弱的生态环境安全。黄河水资源紧迫形势要求我们必须多视角、全方位寻求开源、节流措施。从洪水的水害和水利的双重属性来看,黄河洪水是可以资源化的,黄河流域历史上就有引洪淤灌的洪水资源化例证。面对科技发达但水资源短缺的今天,我们更应该研究黄河洪水资源化,或许会起到预想不到的开源效果。

黄河流域洪水集中在汛期,中下游洪水尤其集中发生在7、8月份,洪水量级大,三门峡(陕县)站实测最大洪峰流量为22000m3/s(1933年),花园口实测最大洪峰流量22300m3/s(1958年),1982年8月,花园口发生15300m3/s的大洪水,东平湖分滞洪区分洪运用[3]。为了防御大洪水,目前黄河已初步建成“上拦下排、两岸分滞”的防洪工程体系,并有与之相应的防洪调度原则:充分使用水库拦蓄洪水;在确保大堤安全条件下,尽量利用河道排泄洪水;相机运用分滞洪区分滞洪水[4]。这种防洪调度原则是把洪水作为一种自然灾害来对待,是以把洪水灾害减至最小为目标而制定的,没有考虑到洪水的资源特性。黄河的河川径流主要集中在汛期,干流及主要支流7月至10月径流量一般占年径流量的60%以上,这为洪水资源化客观上提供了很好物质基础。目前黄河下游防洪工程体系基本形成,特别是小浪底水库的建成,将为洪水资源化提供必要的调控手段。

本文根据对洪水资源化的理解,探讨了黄河洪水资源化的几种可能途径,并对洪水资源化的保障措施也略加讨论。

2、黄河洪水资源化几种可能途径。

黄河流域洪水集中在汛期发生,各地区的较大洪水多发生在7至9月份,上游地区以7月和9月居多,中游地区则主要集中于7、8两月。花园口以上的大洪水和特大洪水主要来自黄河中游,上游兰州以上洪水仅组成花园口大洪水和特大洪水的基流。黄河中游洪水根据不同的来源区分为“上大洪水”和“下大洪水”,“上大洪水”来源于河口镇至三门峡区间,洪水具有洪峰高、洪量大、含沙量大的特点;“下大洪水”来源于三门峡至花园口区间,洪水涨势猛、洪峰高、洪量集中、含沙量小。[3]

根据黄河洪水特性,洪水的资源化有以下几个途径:

(1)通过水库蓄水,将汛期洪水转化为非汛期供水。

水库是调节水资源分配的重要工程措施,适当抬高水库的汛限水位,多蓄汛期洪水,是确保黄河下游河道不断流的一个有力途径。适当抬高水库的汛限水位包括两种方法:

一是根据近年来黄河来水量偏小的趋势,适当抬高水库汛期的防洪限制水位。

二是由于黄河中下游洪水主要集中于7、8月,9、10月份洪水明显小于7、8月份,根据洪水分期的特点,可以抬高9、10月份(后期)水库的防洪限制水位,使水库多拦蓄汛期的洪水,提高水库非汛期蓄水的保证率,充分发挥水库的综合利用效益。

(2)利用洪水输送水库和河道泥沙,将洪水作为输沙用水。

黄河的关键问题是“水少沙多,水沙不平衡”,造成下游河道的淤积,河床不断淤高[5],利用洪水将水库和河道的泥沙多输送入海、输送入田,减少下游河道淤积,是确保下游河床不抬高的有效措施。

目前,三门峡水库采用“蓄清排浑”的运用方式,拦蓄非汛期的来水、来沙,汛期水库敞泄运用,将非汛期的泥沙集中在汛期排泄[5],这实际上就是把洪水作为输沙用水,汛初三门峡水库排沙时经常出现小水排大沙的情况,致使下游河道淤积严重。“96·8”洪水花园口洪峰流量为7860m3/s,洪水位却高达94。73m,创历史最高,其中的一个主要原因就是汛初三门峡水库排沙,造成“96·8”洪水前期河床集中淤积[6]。

将洪水用于输沙,可以考虑几种方式,一种是蓄小水,放大水。对于1500m3/s—3500m3/s之间的“上大洪水”由于其含沙量大,可将其拦蓄于水库,待蓄水量达到一定数值或发生更大洪水时以5000m3/s——6000m3/s左右的流量排向下游,同时保证流量持续的时间并控制下游的引水量。另一种是发生“下大洪水”时,排泄水库泥沙。用含沙量小的下大洪水稀释水库的高含沙洪水,既排出了水库的泥沙,又减小了下游河道的淤积。还有一种是对泥沙进行多年调节,在平水、枯水年蓄水拦沙,在丰水年进行集中泄空冲刷,形成大流量高含沙洪水输沙[7]。

(3)将汛期洪水用于补源和灌溉用水。

黄河防洪工程和引黄灌溉工程的存在,为洪水安全合理的运用提供了条件,发生一定量级的“下大洪水”或洪水含沙量较小时,利用防洪工程将洪水引于渠系河网,一方面洪水可以用于灌溉,另一方面上游水库控制运用,延长洪水的发生时间,采用深沟远引的方式,将洪水远距离输送到引黄补源灌区,补充当地地下水资源,或利用河口地区平原水库,对其补水。 3洪水资源化对防洪调度的要求

洪水资源化对防洪调度提出了更高的要求,洪水资源化的实现使得防洪调度将要承受更大的风险,洪水资源化和防洪调度恰如兴利与防洪一样是相互矛盾的,如何达到矛盾的统一,并把风险降到最小,是防洪调度要解决的新课题。

首先洪水资源化要求防洪调度应针对不同的来水情况制定不同的防洪调度原则,不是像以往那样,单一的以防御大洪水为原则尽量把洪水排泄入海,而是要有放、有调、有蓄,作到汛期洪水的“综合利用”。

从来水的量级来说,可以把洪水分为大洪水、中等洪水和小洪水。对大洪水,防洪调度应侧重防洪安全,在可能的条件下与输沙用水和补源用水相结合;对中等洪水,防洪调度时应以用洪为重,主要考虑将洪水用于水库输沙和补源灌溉用水;对于小洪水,可将其拦蓄于水库,即减少下游河道淤积又提高水库的蓄水保障。

从不同的来源可以把洪水分为“上大洪水”和“下大洪水”,对“上大洪水”因其含沙量大,防洪调度时可主要考虑洪水与输沙用水相结合,而“下大洪水”因其含沙量小,防洪调度时还要适时考虑防洪与补源灌溉相结合。

其次,根据黄河洪水发生的时间特点,不同的时期可以有不同的防洪调度原则。7、8月份尤其是7月下旬到8月上旬黄河发生大洪水的几率最高,这一时期的防洪调度还应以防御大洪水为主。9、10月份,洪水相对较小,这时要以蓄洪为主防洪为辅,尽量为非汛期多蓄水,缓解下游水资源短缺的局面。

另外,洪水资源化要求在防洪调度中,不仅要考虑水量的调度,还要考虑沙量的调度,对不同的库区淤积、不同的下游河道情况、不同含沙量的洪水应有不同的调度方式。

4、洪水资源化的保障措施。

(1)实现洪水的资源化,要求防洪调度更细化、更灵活。

根据水沙的具体情况实施不同的调度方式,同时,洪水的资源化对预报提出了更高的要求,要把洪水资源化的'风险降到最小,必需要有完善的预报系统与其相适应。适当抬高水库的汛限水位后,水库的防洪调度必然要承受更大的风险,准确及时的洪水预报可以降低水库的防洪调度风险。水库根据大洪水预报可预泄水库蓄水,降低水库蓄水位,腾出更多的库容防洪;若预报来水量级不大,水库可及时进行资源化调度。

为了使防洪调度做到洪水资源化,不仅要做来水预报,还要做来沙预报,实现水沙统一调度;不仅要做短期预报,还要做水沙量的中期、长期预报,使水量、沙量的多年调节成为可能。防洪调度与来水预报紧密结合,实现黄河防洪的预报调度。

(2)实现洪水的资源化,要求汛期不仅要做防洪调度,还要做水量调度,使洪水资源得到充分利用。

对用于下游补源和灌溉的洪水,防洪调度和水量调度要紧密联系、相互兼顾,水量调度视具体情况确定引黄补源、灌溉的地点和水量,防洪调度根据洪水情况和水量调度的要求,调控各水利防洪工程,在确保防洪安全的同时尽量满足下游的水量调度,使黄河洪水安全、合理成为可利用的水资源。

(3)汛期洪水输沙与小浪底水库的调水调沙运用相结合,突破小浪底水库调水调沙运用与防洪调度运用分离的局面。

目前小浪底水库是以调控库容8亿m3(正常运用期的调控库容为10。5亿m3)、调控上限流量2600m3/s作为调水调沙运用的控制条件,汛期用于调水调沙的库容只有8亿m3,洪水大时就转入防洪运用[8],这对水库和下游河道输沙并不是最有利的。洪水用作输沙用水时,则可以综合考虑调水调沙与洪水输沙运用,把调水调沙库容和一定的防洪库容相结合,以最优的流量和方式输送黄河泥沙,提高输沙率、节约输沙用水。

5、结语。

任何事物都有双重特性,洪水能给人类带来灾害,也可以为人类所利用。黄河水资源匮乏的现实,要求我们转变对待洪水的态度,积极研究洪水资源化问题。洪水资源化的实现要求防洪调度突破对洪水以排为主的局面,做到有排、有调、有蓄,这样才能解决防洪调度与洪水资源化的矛盾。洪水的资源化要遵循普遍联系的原理,防洪调度要与水量调度、沙量调度相结合,综合考虑统筹兼顾,最终达到矛盾的统一,既保证黄河的防洪安全,又能充分利用洪水缓解黄河下游的水资源问题和泥沙淤积问题。

参考文献:

[1]向立云,姜付仁,洪水资源与洪水资源化刍议[J],中国水科院学报,2000(1)

[2]席家治,黄河水资源[M],郑州:黄河水利出版社,1996

[3]史辅成等,黄河流域暴雨与洪水[M],郑州:黄河水利出版社,1997

[4]2001年黄河下游洪水处理预案,黄河防汛总指挥部办公室,2001

[5]赵业安等,黄河下游河道演变基本规律[M],郑州:黄河水利出版社,1998

[6]黄河下游“96。8”洪水综合分析报告汇编,黄河防汛总指挥部办公室,1997

[7]齐璞等,黄河小水大灾的形成原因及解决途径,第二界多沙河川整治与管理学术研讨会论文集,1999

[8]小浪底水库初期以防洪减淤运用为中心的综合利用调度方式研究,黄河水利委员会勘测规划设计研究院,2001

关于黄河问题的思考论文

摘要: 黄河的问题十分复杂,蕴含着广泛而深刻的内容。研究黄河应该是一个社会性的课题。本文试图针对黄河相互关联的几个方面的一些问题,由社会层面向技术层面进行审视和思考,着眼于研究视角而不是解决问题。思考的基点是:黄河需要长治久安。长治久安首先是国家意志应得到充分的体现。长治久安是一个过程,只有长治才有可能久安;黄河的稳定有赖于我们采取积极能动的对策与措施,充分体现社会的进步、科技的发展和生产力水平;治理黄河要与时俱进。以往治黄主要体现的是人与自然的斗争,现实黄河问题的解决要从人与自然和谐相处和经济社会的可持续发展出发,更多地表现出人类战胜自己的能力。

关键词: 黄河问题治理稳定

需要说明的是:作者既未从事过治黄专业技术方面的研究,也未从事工程技术实践工作。本文仅为个人的一些不成熟的思考。

黄河的问题由来已久,可以说是与中华民族的历史相终始的。早在大禹治水的时代,以抵御黄河水害为标志,先民们就已经树立了强烈而持久的水患意识,治理黄河成为古代中国人民征服和改造自然的缩影。九曲黄河百折不回,是中华民族英勇无畏精神的象征;数千年治理黄河的历史,又是中华民族不屈不挠、团结奋斗、智慧和能力的真实写照。古代形成的治河思想和大量典籍也是宝贵的文化遗产之一。在漫长的历史进程中,黄河的水患、变迁和水资源的利用等问题,萦怀于历代统治者,影响甚或决定着不同历史时期的地理社会、政治经济和人文环境。治理黄河一向是国家意志的有力体现,黄河的长治久安是各个历史时期人们不懈的追求与期盼。

黄河这个“中国之忧患”,随着时代的发展和社会的进步也在不断地变化发展着。一方面现代人民治黄的伟大成就,使洪水为害得到相当程度的控制和缓和;黄河正在用其有限的径流量,以极大的限度支撑着中国华北和西北广大地区的资源用水防线。另一方面,由于人类对黄河总的自然形态和基本演变规律的不可主导性,洪水问题并未得到根本上的解决。特别是随着区域社会经济结构的日益稳定,水灾害的内涵、特点和意义亦有新的变化。而黄河流域的水资源保护问题、环境问题以及水资源保障供给矛盾的涌现,又已经引起社会的广泛关注。这些都潜在并产生着深远的社会和政治影响。今日黄河之忧患,表现的是它可贵的贡献之后对人类的自然索取和迫切期望。黄河与中华民族的关系问题,决不只是某一领域的问题,蕴含着更为广泛和深层次的课题。

黄河需要长治久安,因为黄河的稳定是区域稳定的前提。翻开中国地图,很容易发现黄河的位置。审视一下黄河灾害和水资源危机可能影响到的区域,大概正是中国的东南部与西北部的交汇地区,即中国经济文化发达与欠发达地区间的过渡区,这种地理位置无疑是至关重要的。黄河在这一区域的兴利,将转化为其经济社会发展的源动力;灾害和水资源危机,又将严重阻碍经济社会的可持续性发展,并产生一种“屏障”效应,这对实现国家西部开发的发展战略是极为不利的。中国特色社会主义现代化建设三步走的战略规划中,到21世纪中期,要实现中等发达国家发展水平的目标。江河治理开发程度是国家发展进步的标志之一。黄河问题的解决,有赖于我们采取积极能动的对策与措施,体现出现代社会的进步、科技的发展和生产力水平。

一、关于黄河防洪问题

防御黄河洪水无论过去或现在,乃至今后相当长时期内都是黄河问题中第一位的问题。黄河洪水灾害主要是在下游。70余万平方公里的流域面积,几乎全部集中于黄河的中上游,而下游是一条上宽下窄、绵延八百公里的“悬河”,这种河流形态恐怕是中国乃至世界大江大河中仅有的。洪水在短时间内大流量、强冲力、长距离由平原地区“悬河”入海,十余万平方公里范围内数千万人口面临可能的灭顶之灾,其防洪难度及任务的艰巨性是不言而喻的。携带大量泥沙的黄河洪水,泛滥造成的毁灭性破坏也是其他河流洪水不可比拟的。1938年花园口扒决形成的黄泛区,至今仍是中国贫困的地区之一。对黄河洪水灾害的评估,要用历史的、发展的和系统的思维方式加以认识,如对人文环境、社会进步、政权建设和国家发展战略影响的研究等。单纯以经济的、区域的观点进行分析和判断是很不够的。

黄河下游防洪存在的问题较多,最现实的问题首先是要对中常洪水进行再认识。所谓中常洪水,是一个从预见期上界定的概念,表现为流量特征上区别于大洪水和中小洪水。中常洪水对黄河有着至关重要的作用:一是输沙入海、冲蚀河道和稳定河槽;二是下游补源,满足环境和生态用水需求。从历史上来看,黄河下游每一个大的河道演变周期,都是一个河道逐渐淤高、河口抬高延伸的过程,也是纵向比降趋缓而横向比降增大的过程。正是这一过程孕育了非常洪水发生河道变迁、中常洪水三年二决泛滥的结果。现行河道维持100多年后,长时期安澜的今天,1996年8月中常洪水情况下出现的下游异常高水位和行洪过程,提醒人们应当对中常洪水进行重新认识。中常不常现象的出现,意味着仅仅以预见期和流量界定、区别和认识黄河可能发生的洪水是不客观的,相对而言水位有了更重要的现实意义。游荡性河道内洪水小流量、高水位漫滩可能无序性演进,河道工程功能大大减弱,进而出现河势急剧变化危及堤防安全。因此,对黄河洪水尤其是中常洪水不能只进行一般意义的水文分析。利用高新技术手段建立起高效、精确的监控体系,对河道形态时空变化、洪水演进等实施即时监测和控制,是一项十分紧迫的任务。

其次是通过对中常洪水的再认识,应当清醒地意识到对黄河下游构成威胁的已经主要不是大洪水而是高水位。因此,对非常洪水和中常洪水概念及其相互关系、小浪底水库防洪效益与运用方式等相关问题,也都需要进行相应的再认识。特别是中常洪水可能出现的问题,使我们对小浪底水库建成后防御非常洪水以往的概念和意义,显然需要有新的理解和评价。

三是分滞洪的问题。分滞洪区的出现,体现了人类在与洪水抗争中的能动性和策略性,并已为防洪实践所证明是成功的。人类与洪水的斗争也是人与自然争夺生存空间的斗争。随着人类社会的进步和科技的发展,黄河分滞洪区(包括滩区)日益稳定的社会经济结构,愈来愈让人不得不思考这一能动的策略性防洪措施的合理性和现实性。小浪底水库建成后防御千年一遇洪水仍将运用分滞洪区。从社会进步的角度来看,牺牲某一区域长远的、整体和根本的利益,与长治久安的概念是越来越不相称的,发展地看不应是首选的策略。因而积极谋求新的策略和措施是十分必要的。

二、关于黄河下游改道问题

河道稳定是实现长治久安的前提,也是实施治黄策略的先决条件。伴随着洪水泛滥下游发生改道的可能性,是谋求长治久安首先必须考虑的问题。比较乐观和一致的看法是现行河道还可以维持几十年时间,如果考虑到中游水库的拦淤调控运用,尤其是进行科学的调水调沙实践,现行河道稳定百年似乎是可能的。人民治黄半个多世纪以来社会进步、政治稳定,生产力水平有了较大的发展。特别是战胜1958年和1982年实测大洪水的成功实践和目前较完备的工程体系,以及可依赖的国家相当长时期的稳定发展,使人们有理由相信下游河道可以维持百年稳定的观点是成立的。考虑到黄河下游河道“悬河”善徙、上宽下窄以及比降和输沙能力不平衡等河道变迁自然因素,短时期内不可能发生根本性的变化,加之滩区人类活动等因素,现行河道维持百年稳定无疑将是一个十分艰巨的工程。而脆弱的百年稳定与长治久安也未必是同一层次的问题。

对黄河下游改道问题有各种不同的观点和看法,但有一点应当是共识:即黄河下游改道指的是下游河道某一基点开始,长时间较为稳定的流路变迁,并对相关区域的地理社会环境产生显著影响。由此我们想到河口三角洲的流路问题,它是针对黄河入海问题而提出的。黄河与其他入海河流不同,多沙特性决定了河道在三角洲地区因淤积抬高周期性地变化频繁。黄河三角洲的面积和河道长度在增加,河道变化的起点也极可能上延。河口抬高是河道变迁的主要诱因之一,河口地区的河道演变是整个下游河道变化的反射,并对下游河道整体稳定有着重要的影响。长时期或历史地看,黄河河口地区存在着极大的不稳定性。这与目前本地区的环境、资源性和经济社会发展形成的矛盾,决定了黄河河口问题已经不是一个流路概念所能容纳了的。对河口的治理,不能只从河口流路这一专业层面去认识。若把河口流路问题上升为下游改道层次加以认识,由此得出黄河下游潜在着较大改道可能性的看法是可以理解的。对黄河下游改道可能性的分析,令我们至少应增强治黄的紧迫感,并表现出更大的能动性。

三、关于黄河泥沙问题

黄河为害的根本症结是泥沙问题。异常的泥沙含量和淤积、冲蚀,不仅给防洪带来极大的困难,大大加重了洪水灾害后果,长期的河道淤积又构成了下游改道的可能性。同时也给黄河水资源的开发利用带来许多问题。目前黄河泥沙的处理主要的还是依靠河水(主要是洪水)携沙入海,这显然是以浪费大量可贵的水资源为代价的。已付诸实施的工程和技术措施,包括水库拦沙、放淤改土、淤筑堤背和挖沙疏浚等,只能是延缓泥沙的河道淤积。泥沙问题得不到有效的解决或控制,长治久安也就无从谈起。

黄河泥沙主要来源于黄土高原。黄土高原的水土保持治理,是一项恢宏而艰巨的国土整治、生态环境工程,因其直接减少泥沙入黄而成为治黄体系中的治本部分,受到现代治黄的高度重视。水土保持的工程、生物和农业等措施是相辅相成的,但工程措施有着更直接现实的、基础性的意义。遍布黄土高原的大小水库和坝系等,不仅直接拦蓄泥沙、改变微观地貌,而且直接改善微观生态环境,保证生物和农业措施的有效性和可持续性;在强烈的重力侵蚀状态下,非工程措施显得更为苍白无力;粗沙多沙来源区因人口和环境因素,水土保持治理更有赖于工程措施。可见无论是从国土整治生态建设出发,还是从水土保持减少入黄泥沙来看,黄土高原的水土保持工程措施都应是第一位的。这并不否认生物等措施的最终根本性的作用和意义。随着社会主义市场经济体制的建立与完善,经济效益对水土保持的反作用会越来越显著。特别是我国进入WTO后农业的变化对水土保持的影响,应进行专题研究。尽管水土保持工作经过数十年的实践取得一定的成效,入黄泥沙也有明显的减少,然而水土保持巨大的经济和科技投入,特别是缓慢的时效性、复杂的历史社会、人文背景因素,不能不令人感受到黄河问题的复杂与深沉。黄河不可能变清,黄土高原的水土流失开始于地质时期,黄河演变的背后是自然的演变过程;黄河不需要变清,通过水土保持配合水沙调节实现有效的控制,对黄河而言也许就是治本的唯一途径。

黄河水少沙多的观点,开始是从输沙减淤的角度分析得出的。进而又提出了外流域调水输沙和调水调沙的设想,目的是控制处理泥沙,消除或延缓泥沙在下游河道的淤积。长远考虑,通过南水北调增加黄河水量,更加有利于调水调沙提高黄河干流输沙能力。目前从外流域调水,显然没有利用黄河自身调节解决输沙问题更为现实和经济。调水调沙应当有广义和狭义的不同内容。广义上讲,人为径流变化形成的河道良性水沙运动过程都属于调水调沙的范畴。即将实施的调水调沙应当是狭义的概念,即为调沙而调水,是对水沙运动规律直接能动的反映。这一是要以牺牲相当量的宝贵的黄河水资源为代价;二是对下游河道整治工程有很大的依赖性。综合分析,调水调沙要做到四个同时:一是调水调沙要同时兼顾到下游及河口生态和社会用水等,为调沙而调水不应是一个孤立的实践过程。二是调水调沙要与河道整治工程规划和调整同时进行。调水调沙河床与水沙演变规律应在一定的河道整治工程作用范围内呈现,否则,调沙只能是简单的输沙尝试过程。三是调水调沙要与下游特别是河口地区的主动疏浚导流同时进行。下游的疏浚特别是河口的疏浚,对调水调沙实践有可能会起到决定性作用。四是远期南水北调参与黄河下游调水调沙实践的方式和有关技术问题,要同时提前进行研究。调水调沙不是解决黄河泥沙问题的唯一的手段。我们需要的应是:宏观上目的性很强、微观上多目标的、综合有效的调水调沙措施,亦即科学化、系统化的调水调沙实践。

四、关于黄河与南水北调的关系问题

前边已经谈到,最早设想从外流域调水解决黄河水少沙多问题,首先考虑的就是从长江上游调水入黄河,即相当于现在的西线南水北调。目前的南水北调已经成为国家调整南北方水资源不平衡,解决北方地区缺水状况的一个长期战略性规划。试想,如果黄河的年径流总量能够增加一倍(相当于长江的十分之一),即由现在的500多亿立方米增加到1000亿立方米以上,那么南水北调规划也许就要变成一个历史名词了。从这一点上来看,现在南水北调的前提,很大程度上是因为黄河水资源的.供应不足,也意味着南水到达黄河也就完成了北调,事实上西线南水北调正是这样一个概念。

承认黄河与南水北调以上的关系,就不能把黄河与南水北调的关系,仅仅局限于一些技术层面上的问题加以理解。南水北调西线工程是直接入黄,而东、中线工程也不是“穿黄”而是“会黄”。首先是南水北调与黄河的互相调节和补位。目前承担黄河下游调洪任务的天然的东平湖,以及与东平湖有联系的其他湖泊和运河水系等,本身就是东线南水北调工程的重要组成部分;黄河干流及其水利枢纽体系,更是在西线南水北调工程中有着不可替代的地位和作用;而中游干支流已建和将建的水利枢纽工程,对南水北调工程的调节能力和调水效率,也应起到巨大的支持和保证作用。其次是黄河下游大规模的调水、供水和灌排系统的潜力,应当承担北调水资源再分配和利用的任务。同时,外流域调水也形成了黄河下游调水调沙实践的有利态势。可见规划中的南水北调工程无论是西线、中线和东线,都与黄河有着直接的甚至是依赖的关系,也可以讲黄河是南水北调工程体系的重要组成部分。

总之,从水资源层面上来看,黄河与南水北调应当是叠加和补位的关系;从黄河的治理层面上来看,南水北调开辟了解决黄河问题的新途径。

五、关于黄河水资源利用问题

水资源短缺和洪水并存,亦即水量时空分布不平衡是黄河流域的重要特点之一。历史地看,黄河流域的水旱灾害无论是数量、频率还是灾害程度,都是等量齐观的,一些旱灾的影响和损失还远大于洪灾。只是由于洪水灾害的直接性和为害的直观性,人们往往不把洪灾与旱灾相提并论。始于上世纪70年代初期的黄河下游断流问题,只是这一特点新的呈现形式。黄河断流意味着泥沙输送海洋的停止,无疑将加大河道的淤积;更为现实的是下游地下水补源中断、湿地减退可能带来的环境问题,而资源性供水还在其次。考虑到黄淮海地区对黄河水资源长期的依赖性,仅仅维持一种不断流的状态(实践证明是可以实现的),不是我们所追求的最终目标,也是与黄河的地位不相称的。之所以黄河断流在各方面产生了不亚于一次罕见洪水的影响,原因也正在于此。黄河水资源的调配利用与解决黄河断流不是一个层次的问题。解决断流的工作目标应是维持生态用水最低径流量;只有在大于生态用水最小径流状态下才能谈水资源的利用问题。黄河水资源问题的解决,有赖于经济、法律和行政等综合手段与措施。黄河的治理开发是一个持续的系统工程,对水资源匮乏带来的问题应有一个正确的认识,解决水资源问题要与黄河治理的其他方面同时考虑。

从地质年代上看黄河曾经是一个内陆河流,流域本身应是一个自给自足的生态环境系统。今天的黄河是历史黄河的发展,维持生态环境系统本身就是黄河稳定的重要标志。黄河造就了华北平原,也造就了华北平原的生态环境,今天黄河河口及下游湿地生态就是这一生态环境的自然表现。而宁蒙河套地区之所以能够与沙漠抗争维持至今日,与黄河的存在和不懈的滋润有着直接的关系。这让人不能不思考宁蒙地区持续了2000余年的引黄灌溉方式,是否有着更为重要的环境生态意义。目前黄河水资源的调配利用过程中,对黄河生态系统的考虑至少是不够的。而生态保护和水资源的合理利用,又必须以可靠的水资源保护为前提。从目前黄河水资源污染状况和发展趋势看,未来水质污染极有可能超过水资源浪费,成为与洪水并存的两大水资源损失之一。如果说防御洪水主要是人与自然的抗争,那么水资源保护和合理利用,主要是体现人类战胜自身的能力。从某种意义上讲,后者可能更难于前者。

现在实施的黄河水资源调配,主要是借助于中上游水利枢纽工程对水资源在时间与空间上进行调节,同时对干流引水进行节制。黄河上最大的水资源损失是丰水入海造成的水资源浪费,即保证下游与河口生态用水前提下,资源性用水以外的入海径流资源。目前只是从排沙和泄洪出发,并未把这部分水资源视为可利用的丰水资源。随着黄淮海地区水资源危机的日益严重和科技的进步,应从经济、技术和实践上积极寻求黄河下游这部分水资源的利用途径,作为上中游水资源开发利用的配合和补充,进一步提高黄河水资源的开发利用程度。联想到黄河历史上经常性的夺海、淮入海,在调水调沙的同时,可否分流、分沙、利用黄河下游的丰水,有必要进行一些可行性的研究。事实上目前黄河下游两岸已建和拟建的大量平原水库,正起着分流、分沙、利用黄河丰水的作用。如果把黄淮海地区持续的水资源需求和地下水补源等因素,与引黄济卫、引黄济津、南水北调等工程和措施相联系,可设想在黄河下游沟通黄淮海水系,并与中、东线南水北调工程体系相结合,实现对黄河下游丰水的分流、分沙与利用。此设想如能实现,长期地看南水北调黄淮海用水截流可能会大大减少;黄、淮、海水系径流丰枯可能会得到一种有效地平衡;黄河下游调水调沙与分水分沙等措施并行,必要时亦可为分沙而分水。使水沙得到长时期稳定有效的调节,进而形成稳定的河道。黄河的泥沙,因上拦(水土保持、水库拦蓄)和下排(调水调沙、分水分沙等)而得到有效控制;黄河丰水资源又较为充分地在黄、淮、海地区加以利用。使黄河形成内陆河向海洋部分输沙和生态供水、非常洪水排泄入海的局面,这既是愿望,也有希望。

黄河的现实问题决定了长治久安有着新的内涵。防御洪水和解决流域水资源与生态危机,是黄河长治久安的两个重要方面,也是长治久安的标志。长治久安是一个可持续的过程,只有做到长治才有可能得到久安。防御洪水、稳定和改良下游河道,以及水资源保护利用和流域生态建设的过程,既是长治久安的过程,也是长治久安的途径。调水调沙实践和“数字黄河”等工程的建设,将体现现代治黄的最新水平。目前调水调沙还只是即将进入实验阶段,由实验到真正意义的实践阶段还需要一个相当长的过程。小浪底工程的建成总体上给我们提供了探索时间,我们有理由相信,新实践成果、经验的积累,将标志着在黄河的长治久安上迈出了重大的一步。

主要参考资料:

1、《黄河水利史述要》水利电力出版社1982年第一版作者:水利部黄河水利委员会《黄河水利史述要》编写组

2、《黄河的治理与开发》上海教育出版社1984年月12月第一版作者:水利电力部黄河水利委员会治黄研究组

3、《当代治黄论坛》科学出版社1990年10月第一版作者:黄河水利委员会《当代治黄论坛》编辑组

4、《黄河河防典》黄河水利出版社1995年11月第一版作者:水利部黄河水利委员会编(主编:岳崇诚)

5、《黄河三百问》黄河水利出版社1998年6月第一版主编:朱兰琴

黄河航运研究开发论文

黄河中游航运开发的有利条件与其他大江大河相比,黄河中游的通航条件有其特殊的困难和局限性,但是也有不少有利条件:(1)通航保证流量并不小。通过对黄河干流各水文站实测资料的分析,按1966—1982年水文系列统计分析:托克托河口镇、龙门等水文站通航保证率90%的最小流量为213立方米/秒。经蓄丰补枯调节运用后,21世纪初可以调节到通航保证率90%的最小流量为258立方米/秒,这与汉江、湘江和闽江等河流的枯水保证通航流量相近。目前我国南水北调西线工程已进入规划阶段,第一期工程推荐从大渡河调水40亿立方米,计划2020年建成生效。届时黄河水量平均将会有较大幅度的增加。(2)禹门口至潼关段,通过整治易于提高航深,主流摆动范围大为减小,主槽趋于稳定。(3)滩险密度小、航行条件好的河段长。黄河中游万家寨以上为库区,万家寨至天桥129km的河段属于山区河流,航道条件差。府谷至禹门口段536km,险滩的长度约占全河段长度的29.7%,水深大于1.2m以上的河段约占70.3%。禹门口至风陵渡河段,在流量为126—140立方米/秒和259—270立方米/秒时,大于1.2m水深的河长约占53.56%,大于1.Om水深的河长约占70.8%。风陵渡至三门峡大坝为库区航道,其中潼关至大禹渡40km的回水变动区有浅滩4处,滩段总长约10km;大禹渡至大坝可满足五级航道的要求,不需要整治的河长占92.5%。(4)建设投资少。内河航运不需要多少投资就可以得到很好的开发利用,即使有些需要整治的河段,航运建设投资也比较低。尤其在晋陕峡谷地区修铁路、公路,造价要比其他地区高出1—3倍,而船舶运输在运价上不足公路的1/3,铁路的1/2,有明显的经济优势。(5)耗能省,运输成本低,占用耕地少。黄河中游航运开发的经济效益分析黄河中游航运开发的效益很多,下文以三(门峡)潼(关)段航运开发为例进行分析。开发黄河三门峡至潼关段航运,近期的一个主要方面是通过水陆联运(在大坝前建设三门岭港,在三门峡西电厂附近建设冯佐港),由平陆县向三门峡西电厂运煤。三门峡西电厂目前用煤主要来自支建矿、英豪矿和义马矿,与电厂的距离分别是90km、1OOkm和117km,与平陆矿通过各种运输方式的费用对比如下(见表2):表2三门峡地区各矿向三门峡西电厂供煤费用对照表矿名 坑口价(元/t) 运输方式 运距(km) 运价(元/t·km) 短途基价(元/t) 装卸费(元/t) 运输(元/t) 总费用(元/t)支建矿 60 陆运 90 0.3 27 87英豪矿 60 陆运 100 0.3 30 90义马矿 70 陆运 117 0.3 35.1 105.1平陆矿 56 陆运 95 0.3 28.5 84.5水陆联运 陆运 21 0.3 1.6 7.9水运 42 0.1 1.5 4 9.7合计 63 3.1 4 17.6 73.6备注 计划外现行价格 陆运均为公路运输 市场价资料来源:转引自河南省交通厅航运管理局港航勘测设计队,《黄河三门峡至潼关段航运开发预可行性研究报告》,1992年,第29页。表2表明,平陆煤炭水陆联运比完全由公路运往电厂每吨节约运费10.9元,较之支建、英豪、义马煤矿分别减少运费9.4元、12.4元和17.5元。若按各矿计划外坑口价格和年运量30万吨计,水陆联运平陆煤炭可为电厂节省燃煤费用300万元以上。

十几年来,可持续发展已经成为世界各地社会经济发展所关注的主要问题和终极目标。在水资源开发和管理方面,可持续发展定义为在不危害下一代人利益的前提下所采取的水资源利用和管理的措施。目前,水资源管理面临的最大挑战是水资源匮乏、环境退化及其低效开发。毋庸置疑,可持续发展的概念为人与环境和谐共处提供了一种科学的、经济和社会的新理念。近期涌现的很多问题都与水资源管理的可持续性有关。黄河流域的生态十分脆弱,过去几十年占主导地位的社会经济发展模式对黄河流域造成了严重危害。随着生活、工业和农业用水量的增加,日益加剧的水资源过度开采对可利用淡水资源的供给产生了巨大的影响。近几十年来,黄河流域人口增长和经济发展对水资源和生态-环境系统的压力越来越大。尤其是大中城市,形势更为严峻,水资源管理部门面临着增加供水、改革供水体制的巨大挑战。而近年来持续快速的城市化进程又给水污染控制工作带来了巨大的压力。黄河流域的水污染非常严重,已遍及许多城区和乡村。获得足量的水以满足日益增长的生活、农业和工业用水需求以及保护生物多样性已经成为黄河流域面临的主要挑战。随着黄河流域城市人口增加,对饮用水的需求也急剧增加,特别是大中城市的用水需求量占水资源总量的比重越来越大。虽然城市饮用水占生活用水总量的比例相对来说还很小,但从经济方面考虑,调水太多通常会存在一些困难。一、研究区概况黄河是我国的第二大河,流域面积745000平方公里,黄河水资源哺育了1.1亿多中华儿女。黄河流域约一半地区属于干旱、半干旱气候,33%以上地区的年平均降水量不足400毫米,仅有1.8%的地区年平均降水量超过800毫米。可利用的地表和地下水资源远远低于需求量,2002年年平均用水量为389亿立方米,其中农业用水占76.9%,城市用水占9.0%,工业用水占14.1%。到2010年,黄河流域的人口将从2000年的1.14亿上升到1.24亿,用水总需求量也将达520亿立方米。两千多年来,黄河以其破坏性的洪灾和高含沙量使得水文情势和泥沙管理一直倍受世人关注。虽然黄河洪水泛滥的可能性依然存在并且仍然是黄河流域治理工作中的关键问题,但水资源短缺已成为公众和水管理部门关注的首要问题。在半干旱环境中,水资源时空分布极不均匀,黄河流域面临着水资源短缺的严峻挑战。另外,经济和工业化的进一步发展更激化了这一矛盾。在过去的二十年里,黄河流域人口急剧膨胀、工农业活动加剧,使得对水资源质量和数量的需求日益成为人们关注的主要问题。黄河流域正处于一个城市生活用水、工农业用水、污水稀释用水等各方面用水加速增长的时期。因为人口的过快增长,黄河流域城市需水量呈现出明显的增长趋势。据1990年人口普查统计,黄河流域人口总数为1.006亿,其中0.232亿为城市人口,0.774亿为农村人口,而黄河流域人口总数1953年仅0.41亿、1983年0.815亿、1985年0.889亿。在20世纪70年代以前,黄河流域中许多城市的水资源主要是由地下水供给,但随着经济和城市化快速发展,在十年时间里,绝大多数城市在规模上都已成为原来的数倍;另一些正经历着城市特征的变化,成为具有商业、工业或政治功能的大小城市。黄河流域最大的城市西安市,人口276万,国民生产总值为78.9亿人民币;第二大城市太原市,人口196万,国民生产总值77.1亿人民币;第三大城市兰州市,人口151万,国民生产总值为63.5亿人民币。古都西安坐落在中国的中部地区,北临渭河流域,南靠秦岭山脉,是人类文明和中华民族的发祥地之一,先后有13个帝王在这里建都,时间达1120年之久。西安也是一座世界著名的旅游城市,堪称文化遗迹的宝库。同时,西安还是中国西北部地区的纺织品生产和加工中心。另外,西安的其它工业如化学工业、制药业和土木工程等也有一定规模。山西省省会太原,现已发展成为一个工业门类比较齐全的新兴工业基地,主要工业部门有冶金、煤炭、建材、化工、电子和轻纺等。太原位于山西省中部,三面环山,濒临汾河,气候较温和。该地矿产丰富,农作物产量较高。位于中国地理位置中心的甘肃省省会兰州,是西北地区的交通枢纽和旅客集散地,石油化工和机械制造是当地的主要工业,它依靠便利的水利电气条件和丰富的煤炭资源,迅速成为中国工业发展较快的城市之一。兰州拥有中国最大的石油冶炼厂,成为中国原子能工业生产的中心。目前兰州已形成以石油化工、有色冶金、机械电子、医药、纺织、建材为主体,门类齐全,与西部资源开发相配套的工业体系。按照黄河流域各城市人均年国民生产总值的大小划分,宝鸡以4366元居黄河流域第一位,兰州以4217元居第二位,太原以3926元居第三位。西安市人均年国民生产总值远远小于这些城市而位居第七。二、黄河流域主要城市有效水资源量中国水资源评价通常将水资源分为两个主要部分:地表水资源和地下水资源。地表水可依据人类社会消耗量和蓄水量的变化量测。山区和平原的地下水资源测算方法不同,计算过程中会出现重复计算误差,对其结果应进行适当的调整。为了确定黄河流域的有效水资源量,一般将研究区划分为一个次级区域,并通过这些次级区域确定地表水资源量。黄河流域大部分地表水资源来源于区域Ⅰ:从河源到兰州,占黄河流域总水资源量的47.2%。黄河流域水资源的主要来源是降水和地表水,约为735亿立方米。过去二十年里,黄河流域人口增长和分布受一系列社会和经济因素的影响。乡村人口向城镇流动导致了基本的人口变化。城镇人口平均增长率约为4%。2020年的预测人口将超过1990年人口数的两倍(0.2324亿)。换言之,近期经济高速发展和过度城市化带来的社会经济变化已经导致了城市经济活动的高度集中,因此淡水的需求量势必急剧增加。在黄河流域,水资源正成为经济增长和社会发展的制约性因素。水资源季节变化大是影响流域水资源利用的主要因素。区域内所有城市都有绵长而干燥的夏季。在很多城市,超过60%的年降水都发生在6~9月三个月内。相似的需水季节变动更加剧了这种气候特点的影响,导致了对有限地表水资源的过度开采。研究区内的一些城市,如西安和宝鸡,地下水是主要的可利用水资源,可占总供水量的80%以上。黄河流域的水资源时空分布也不均匀。在某些城区,人均水资源量非常有限。除了西安和宝鸡,研究区内大多数城市的人均水资源量都很少。西安为363立方米,而太原市只有250立方米。按照Shiklomanov(2000)的定义,人均每年可利用水量低于2000立方米为缺乏,低于1000立方米为严重缺乏。对比这一标准,黄河流域大多数城市都处在严重缺水状态。降水与径流的不均匀分布需要大力发展水库等蓄水设施;而人口的不均匀分布给河流下游区域带来了巨大的压力,需要调用大量的水资源;而需水量分布的不均匀要求大力建设供水和治水设施。几十年来,黄河流域已经建成了3000多座水库,总库容超过600亿立方米。然而,黄河断流,尤其是近二十年来的干旱化趋势,已经引起了公众和水资源管理部门对水资源可持续发展的高度关注。水资源供需矛盾已经对当地产生了强烈的影响。地下含水层就像天然水库,对季节变化的响应不敏感。近年来,对地下水的过度开采使得地下水的利用量迅速增长,特别是在下游地区,因此地下水的利用引起人们的更多关注。在太原和大同市,地表供水实际上已经很少,而过度开采地下水引起了地面沉降,某些地区的沉降已超过3米。西安发生地面沉降的面积已达162平方公里,累积沉降达1827毫米。随着需水量的增加,黄河流域很多地区观测到的降雨量反而减少了,而且全流域的温度呈上升趋势。用Mann-Kendall方法预测的年降雨量和温度的长期趋势也表明:流域大部分地区的降水量呈下降趋势,而温度呈上升趋势。降水量减少,温度上升,以及由温度升高引起的蒸发加剧是造成黄河流域径流量减少的重要原因。因此,这更降低了黄河流域城市可利用的有效水资源量。三、黄河流域城市可持续供水人们已经认识到黄河流域社会经济发展要依赖于对环境和水资源进行合理、可持续地管理。因为城市生活、工业、灌溉用水量和水力发电量随着人口数量的日益膨胀和社会生活方式的改变而持续增长,所以迫切需要对淡水资源进行合理地保护和有效地管理。本文研究的黄河流域的主要城市,人均城市水资源量约为250~1261立方米,与国际公认的人均2000立方米的基准相差甚远,此基准是在能够确保适当的卫生和公共卫生设施的前提下确立的。目前,黄河流域城市可持续供水面临着巨大挑战,在不危及后代水资源需求的前提下满足当代社会的需求,需要同时借助经济、社会、管理、科学和政治手段,以达到持续发展的目的。目前,市政上很少使用处理后的废水。除了西安和太原市,极少城市使用处理后的废水作为当地的水资源。据统计资料显示,主要城镇的工业用水远远超过生活用水。比较特殊的是西安市的生活用水量与工业用水量接近,呼和浩特市的生活用水量较工业用水量多。研究区在未来20年内的人口和需水量将有明显增长。与此相反,水资源总量保持不变,甚至可能由于污染的恶化而减少。传统的以需定供的水资源管理应由以供定需的管理政策所取代,这是保证研究区经济发展和生态环境的唯一途径。一个更为有效的收费系统会增强公众的水资源所有权意识和责任感,从而保护有限的水资源。应将可持续发展原则作为黄河流域水资源规划和管理的最高原则。解决水资源问题的对策可以分为三类:从常规水源中增加水资源供给的对策,从非常规水源中增加水资源供给的对策,以及提高城市及郊区用水效率和水资源保护的对策。目前,局部地区的水资源管理政策仍然多以需定供为导向。此外,应加强水资源管理和土地利用管理的联合。因为经济、社会和文化的原因,人口通常向大城市地区流动,大城市和农村社区人口数量的变化形成鲜明对比,所以大城市经常面临着严峻的供水问题和废水处理问题。因此,黄河流域未来的土地利用规划应以水资源规划为导向。毋庸置疑,黄河流域水资源的合理分配是水权问题的重大挑战之一。四、结 论黄河流域的许多城市,不仅存在人均年有效水资源量不足的问题,也存在水资源时空分布不均匀的问题。除了寻找其他的水源之外,提高水资源利用效率也是保障黄河流域社会经济可持续发展的重要措施。以供定需的水资源管理应包括水量分配,水价是应该考虑的问题之一,通过经济杠杆达到节约水资源的目的;而且对水污染控制和水资源保护问题也应给予足够的重视。黄河流域的水资源管理应该考虑采取兼具保护水资源和可持续发展的管理模式,包括实施水资源保护和节水工程等措施。

  • 索引序列
  • 黄河断流日益严重研究论文
  • 黄河断流等问题及其影响论文研究
  • 黄河凌汛研究论文
  • 黄河流域发展中长期规划研究论文
  • 黄河航运研究开发论文
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