西部开发中水资源的开发利用,本文主要内容关键词为:开发利用论文,中水论文,西部开发论文,资源论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中图分类号:TV213 文献标识码:A
1 西部概况及其水资源分布的主要特征
中国西部地区包括陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、四川、重庆、云南、贵州、西藏、广西、内蒙等12个省、市和自治区。其土地面积685×10[4]km[2],占全国国土面积的71%;目前有人口约3.65亿,占全国人口总数的29%。
西部地区疆域辽阔,人口稀少,是我国经济欠发达、需要加强开发的地区。全国尚未实现温饱的贫困人口大部分分布于该地区。它也是中国少数民族分布最集中的地区,几乎囊括了56个民族,是民族风情、民俗文化资源集中的地区,是开发民俗风情旅游市场得天独厚的地方,也是中国民俗风情旅游的热点区域。西部地区与10多个国家接壤,陆地边境线长达12747km,连接15个贸易口岸,具有沿边区位优势,为发展边境贸易展现了诱人的前景。
西部的水资源和水能资源十分丰富,水资源总量为15000×10[8]m[3],占全国总量的55.65%,可开发水能资源装机达3.4×10[8]kW,占全国总量的90%。但西部水资源地区分布极不均匀,南多北少,占西部总面积57%的西北地区,因干旱少雨,多年平均降雨量235mm左右,而年蒸发量却高达1000~2600mm,水资源量只占18%,水能资源只占24.4%。西南地区湿润多雨,多年平均降雨量在1000~2000mm以上,水资源和水能资源十分丰富,但山多地少,人均耕地仅0.056hm[2],扣除25°以上的坡地只有0.045hm[2],土地承载力低[1]。
西部地区江河水系分属黄河上中游、“西南诸河”、长江上游、内陆河四大流域片。长江与西南诸河流域多年平均径流深都在50mm以上,黄河只有100mm,内陆河流域更小,而且其平原区又是我国降水最少的地区。可见,水资源地区分布不均,形成西南地区水多,西北地区水少的格局。水资源在时间上分布也不均匀,我国降水量与径流量的年际变化西北地区最大,西南地区最小。
总之,西北地区水资源匮乏,尤以柴达木盆地、南疆、河西走廊水资源奇缺,而陕西、陇东南、北疆的伊犁和阿勒泰地区,以及沿黄河流域地带水资源条件较好。西南地区虽然水资源丰富,但山高水深的地形特征与季节性缺水使水资源难以利用。
2 水资源与西部开发
2.1 水资源是西部开发的关键
西部地区是中国主要江河的源头,西部的水土流失、荒漠化、生态环境退化、江河水质恶化以及水资源与水电资源的合理开发利用,不仅关系到西部,而且直接影响到东中部乃至全国经济社会的可持续性发展。解决好西部水资源问题,关系着西部大开发的进程。
西北地区水资源“先天不足”,而且由于人为因素造成“后天失调”。如黄河的引水能力(6000m[3]/s)已超过其供水能力(4000m[3]/s)。根据缺水的原因,可大致将缺水城市(地区)分为4类:(1)水资源短缺型。由于水资源不足,城市和农业需水量超过当地水资源承受能力所造成的缺水;(2)工程缺乏型。当地有一定的水资源条件,由于缺少水资源工程和供水工程而造成的缺水;(3)水质污染(管理)型。由于水资源受到污染,水质达不到城市用水标准而造成的缺水;(4)混合型。由前述两种或两种以上因素而造成的城市缺水。西南地区主要是工程性缺水[2]。根据《全国水中长期供求规划报告》的基准年流域片供需分析得出,西南诸河与黄河流域的缺水率为8.4%、6.2%,高于全国平均4.1%的水平。规划年份的相应缺水率还会有所增加。黄河水荒不仅使下游断流,支流渭河、延河也出现断流。西部地区水资源供需矛盾日益突出,四川盆地、天山北麓、河西走廊较为严重。缺水使得西北地区的土地资源优势不能充分发挥,农作物产量低而不稳,每遇大旱成片土地弃耕。工业与城市用水也得不到保证,在主要缺水城市西安、乌鲁木齐、兰州、银川、宝鸡等,干旱年份夏季用水企业大户不得不被迫停产。另外边远山区人畜饮水困难还未得到解决。
水的问题使得生态环境日益恶化。在“有水则绿洲,无水则荒漠”的内陆河流域,水发挥着防风固沙、保护农田、改善生态的关键作用。而过量取水使得一些河流湖泊水面萎缩,因干旱缺水带来的旱灾、风灾成为西北地区主要自然灾害。在多山和丘陵地区,由于降水没能被拦蓄,造成严重的水土流失。西藏、贵州、陕北、宁南就是最为典型的例子。西藏的“一江两河”地区水土流失面积占该地区总面积的70%以上。水土流失不仅破坏了当地的生态环境,还导致下游河道泥沙淤积。随着经济快速发展,人口特别是城市人口不断增加,污废水排放也迅速增加,水环境遭到破坏,西南地区尤为严重。
综上所述,水的问题涉及到各个领域,它们之间相互影响作用,不仅给经济和环境带来危害,也会导致一系列社会问题,在西部地区是十分严峻的现实。
2.2 西部水资源利用现状
新中国成立以来,西部地区修建了2.35×10[4]座水库,发展灌溉面积1600×10[4]hm[2],治理水土流失面积32×10[4]hm[2],水利建设取得了巨大成绩。但总的来说,西北地区(主要是黄河流域)水资源开发利用程度比西南地区高。黄河水资源的利用率达50%以上,与国内外大江大河相比都是较高的,其利用相对集中于宁蒙河套平原、渭河、湟水河流域,主要用水部门是农业灌溉。内陆河干旱区和西南地区的水资源开发程度都不高,从水利库容与年径流量的比值看,全国平均值为0.099,黄河流域0.613,西南诸河流域0.003,内陆河流域0.066。西南地区水资源调节能力尤其差,如西藏的水资源利用率只有0.38%(注:国家计委宏观经济研究课题组.加强西部水利建设促进地区社会经济与水资源协调发展.2000.)。西南地区水土组合不协调,因此水资源开发利用一直坚持以治水治土为重点,蓄、引、提结合,大中小并举的农田水利基本建设方针。
2.2.1 西北地区水资源利用现状
西北地区包括新疆、青海、宁夏、甘肃、陕西的全部和内蒙古的西部地区。目前该区域85%的人口、90%的城市工业和93%的农业主要集中在黄河上中游和西北陆河地区。黄河上中游西北5省(区)总面积达60×10[4]km[2],占西北地区国土面积1/6以上,人口占78%,粮食产量占74%,国内生产总值占71%,煤炭资源储量占90%,而地表水资源总量仅占西北地区地表水资源总量的17%,水土流失面积占63%。因此黄河上中游地区是整个西北地区人口相对集中、工农业总产值相对较高、矿产资源储量丰富而生态环境极为脆弱、水资源十分紧缺的地区,加快该地区的经济发展在西北地区总体建设中有重要意义(注:陈效国.加快西北地区水利发展的思路和措施.黄河水利委员会,2000.)。西北内陆河地区国土面积为288×10[4]km[2],与多个国家接壤。该地区人类生存的绿洲面积仅10×10[4]km[2]左右,其余多为沙漠、戈壁和荒漠。由于气候极度干旱,年平均降雨量仅235mm,部分地区降雨量仅有几十毫米,降雨极为稀少、水资源时空分布十分不均,致使466.67hm[2]多(700余万亩)的可耕地资源和一些矿产资源没有大规模开发。因此,西北内陆河地区生产水平较低、经济发展相对落后、风沙灾害严重、水资源紧缺,同时该地区的发展又关系到民族的团结和边疆的稳定,加快西北内陆河地区的经济发展在西部大开发中具有特殊的重要性。
根据西北地区资源的地区特点,可分为3片说明其水资源开发利用情况(注:曾肇京,韩亦方.黄河大柳树枢纽及南水北调工程在西北开发中的作用.2000.5.):
(1)西北内陆河地区:由于中游土地过度开发,水资源长期不合理的开发利用,使水量散发严重,土地盐碱化;下游河道断流,绿洲与湖泊萎缩,尾闾湖泊干涸,草场退化,土壤沙化发展,沙漠化面积扩大,加剧了生态环境恶化。缺水主要集中在天山北坡中段、东疆地区等地,尤其是塔里木河下游已断流320km多,石羊河、黑河等流域下游生态环境严重退化。因此,对内陆河水资源整体的严峻形势必须有足够的估计。
该地区当前主要属管理型缺水,首先对土地开发要慎重,要改变种植结构(包括退耕还林、还草);改变耕作制度(主要是由漫灌改为喷灌,再由喷灌逐渐过渡到滴灌)与用水政策(通过改变水价来调节用水量);改善下游及尾闾的生态;通过水资源的合理开发、优化配置和科学管理,初步缓解缺水矛盾。同时应抓紧研究并建设引额、引伊、引大等调水工程。
(2)黄河干支流地区:黄河干流的宁蒙灌区、关中盆地等自流及景泰、固海等场黄灌区,灌水定额高,灌溉技术落后,用水效率低,应重点进行节水灌溉和大中型灌区改造,提高水资源利用率,对水资源开发利用进行合理配置、优化调度、节约高效、统一管理、永续利用;黄河支流重点是大通河、洮河、泾河等河流,其水资源相对较丰富,应加快开发,建设有较大调节功能的水源工程;应对此区的产业结构进行调整,“以水定生产,以水定发展”。此外还应注意对水源林的保护。
(3)黄土高原:这些地区土地资源丰富,降水很少,当地水资源贫乏,黄河水低地高,自然条件恶劣,水土流失严重,生态环境脆弱,人畜饮水困难,也是我国贫困人口集中地区,属水资源严重缺少地区,应大力建设集雨工程,发展雨养农业;并重视水土保持、生态环境建设,开展水源林的建设,实施退耕还林、还草,建设扬黄供水工程,对生态环境特别恶劣的地区,可采取吊庄移民,在解决脱贫问题的同时,初步遏制生态环境严重恶化的趋势。
通过以上的分析,我们可以得出,目前西北存在的主要问题是[1]:
(1)生态环境恶化。50多年来,西北地区人与自然争水严重,社会总用水量增加4倍多,大量挤占了生态环境用水,加上无序开发,气候变化,造成河湖干涸萎缩,地下水位下降,大片林草枯死,全地区土地荒漠化和水土流失面积达448×10[4]hm[2],占总面积的65%。西南地区人与自然争地严重,毁林开荒,陡坡开荒,在现有耕地中,大于25°的坡地就达267×10[4]hm[2],占总耕地面积的20%左右,水土流失严重。
(2)干旱缺水日趋严重。据统计,90年代初以来,西部地区农田每年受旱面积达860×10[4]hm[2],占耕地总面积的1/3,比80年代增加1/3,呈加剧趋势。
(3)投入不足,水利设施薄弱。大江大河的洪涝灾害是中华民族心腹之患,50多年来,国家水利建设的重点放在主要江河的中下游地区,中央对西部的水利投资只占中央水利总投资的15%左右,加上西部地方财力薄弱,水利建设历史欠账较多。
(4)水资源开发利用程度极不均衡。西部地区的长江及西南水系水资源开发利用率仅为6%,但西北的内陆河及黄河的水资源开发利用率却高达63.7%。
(5)体制不顺,管理粗放。由于部门及地区分割,长期以来水资源缺乏统一管理,塔里木河、黑河的上中游过量用水,耕地盐渍化,下游则河湖干涸,大片土地荒漠化。水利工程设施普遍存在标准低、老化失修、技术落后、管理粗放等问题。
(6)用水浪费严重。西部农田灌溉大都采用传统的土渠输水、大水漫灌的方式,水的利用系数只有0.25~0.5,工业万元产值耗水量高出全国平均水平1~3倍,用水浪费很大。
2.2.2 西南地区水资源利用现状
西南地区地处中国青藏高原、云贵高原、华南低山丘陵三大台阶,跨越横断山区、云贵高原、四川盆地和广西山地丘陵4个主要地貌单元,山地多平地少,山丘面积占总面积90%以上,平原、河谷坝地占土地面积不到10%;人多地少,少数民族分布广,经济发展相对滞后,贫困人口数量大。
西南地区水资源丰富,是中国主要河流的源头和主要产流区。西南地区绝大部分地区降雨量在1000mm以上,降雨量最大的地区达到2400mm,雨量充沛,资源丰富,平均年降雨量917.2mm,是我国湿润地区,水资源总量为12735.2×10[8]m[3],占全国水资源总量的45.28%,是中国长江、黄河、珠江等大江大河和南亚国际河流的源头和主要产流区。其中,长江45.2%的水量,珠江流域63.5%的水量来自西南。但其特殊的地形因素导致其丰富的资源得不到合理的利用。西南地区为盆地、河谷平坝经济,四川盆地腹地、西藏一江两河地区、滇中高原地区、黔中高原地区、桂中丘陵地区等地区为各省市区经济发展中心地区,主要分布在盆地腹地及河流分水岭的高原面上,水资源相对较少,需水量多而集中,水资源的分布与用水很不协调,供水水源工程缺乏,供水严重不足。目前,西南地区水资源利用率仅为6%,人均可供水量仅为全国的74%,为东南沿海地区的59%。而且西南地区是中国南方水田耕作区的的主要组成部分,农田灌溉程度很低,农田灌溉率只44.7%,仅为长江中下游地区的58%,东南沿海地区的49%,其中,贵州省农田灌溉率只有26%。水资源中的水电资源,可开发的水电站装机容量2.47×10[8]kW,年发电量1.37×10[12]kWh,占全国的71.2%(注:苏人琼.西南地区水利建设问题.水规总院水利规划与战略研究中心,2000.)。但是,目前大型水电开发利用程度只9%,中小型水电仅13%,影响了地区经济发展。
西南全区石灰岩面积达41.05×10[4]km[2],占总土地面积30%。其中,广西占全自治区总面积的37.8%;贵州占全省总面积的73.6%;云南占全省总面积的28.8%;四川(包括重庆市)占总面积的14.3%。石灰岩山地坡耕地多、地形破碎,耕地非常分散,地块小,有的地块面积不到1m[2],只能种2棵玉米。地面坡度大,遇到暴雨,易造成水土水肥流失。在岩溶发育的地区,漏斗、溶洞、节理、裂隙、地下暗河多,地表渗漏严重,地表水缺乏,广泛发育的地下暗河,多数是在地势较低的盆地边缘或河谷附近出流,而石山区地下水埋藏很深,地表水分布状况很差,旱灾频率高,范围广,影响大。石山区不仅农业用水困难,群众吃水难的问题也十分突出,绝大多数的石山区县都存在人畜饮水困难问题,在峰丛洼地区尤为严重,如广西石山地区缺水的人数约占总人数高达32%以上;目前,贵州省还有450万人,315万头牲畜饮水困难亟待解决。在洪水季节,地下水又排泄不畅,岩溶洼地常被淹没。西南地区是中国南方水田耕作区的的主要组成部分、农田灌溉程度很低,农田灌溉率只44.7%,仅为长江中下游地区的58%,东南沿海地区的49%。其中,贵州省农田灌溉率只有26%,是造成农业生产落后,人民生活贫困的重要因素。可见,西南地区存在的问题主要是水利设施的不完善。
3 思路与对策
3.1 总体思路
针对西部地区水资源的特点、开发利用现状及存在的问题,其开发利用的总体思路可以从以下6个方面来考虑:
(1)节水是目前解决水资源紧缺的根本出路,这不仅是当前也是长期的战略重点,把建立节水型农业、节水型工业、节水型社会作为基本国策。
(2)有计划地适度新建黄河上游、西北内陆河流域、西南河流水利工程。优先安排现有水利工程的挖潜配套及续建水利工程,提高供水能力和工程效益;慎重修建大规模跨流域引水工程,以防对下游或周围地区造成水荒威胁;增强城乡工业、生活供水能力,缓解重点地区与城市水资源短缺问题,基本解决农村居民和牲畜饮水问题。
(3)长江、黄河中上游等水土流失地区要坚持以小流域为单元,山、水、林(草)、田、路综合治理,加大退耕还林还草和坡改梯力度,建设、预防、监测、管理全面推进,基本遏制人为水土流失恶化趋势。
(4)在进一步搞好合理用水节水的同时,采用工程手段增补黄河的有效水资源量十分必要,须尽快开展南水北调西线工程前期可行性研究。
(5)对严重缺水地区要严格限制高耗水工业项目和盲目开荒、发展灌区。首先要挖掘现有耕地里中低产田的增产潜力,西北干旱地区绝不能无视水资源条件,仅据其他资源盲目增加人口和发展经济,使这些生态环境十分脆弱的地区雪上加霜。新增灌区近期主要安排在水资源条件较好的宁蒙平原、关中、陇中、宁南高扬程提水区,远期发展大柳树和渭北灌区。
(6)对污水的开发利用即使污水资源化。
(7)保护水资源,防止和杜绝污染淡水资源。
3.2 分区对策
3.2.1 西北地区
根据以上分析及西部水资源开发利用的总体思路,我们可以从以下几个方面来解决[1]:
(1)重点实施节水工程:节水灌溉是重中之重,据预测,按节水30%计,则可供水资源的承载力就是目前的4倍。节水农业要根据不同地区的自然经济社会条件,采取不同的措施。如通过渠道防渗,适当推广低压管道输水,可以提高渠系水利用率25%~30%。平整土地、改地面大水漫灌为短、窄、小畦灌溉,并结合地膜覆盖技术,减少田间灌溉水的无效蒸发。在地下水丰富、次生盐渍化严重的地区,井渠结合灌溉是一种最为有效的水资源利用模式。在适宜的地区,对适宜的经济作物(如瓜果蔬菜)采用喷滴灌等先进节水技术措施。在丘陵、山区,建设低压管道输水灌区,配以小型喷灌,以及“雨水集流”等措施。而最终建立起节水型社会,要彻底改变资源浪费型发展的传统农业模式,同时要提高工业用水的重复利用率,实行分质利用,集中处理污水等高效节水措施。在进行节水革命的过程中,西部地区将成为节水新技术与新设备推广的前沿区,并可逐渐形成相应产业,作为地方经济发展的新增长点。
(2)适度建设黄河中上游及内陆河流域的水利工程:本着滚动开发的原则适当开源,建设一批大中型水利工程。
黄河干流。黄河干流上的水利工程安排已基本就序,适当补充少数项目便可形成一个完整的水利工程体系。目前中游调控洪水和泥沙的骨干工程有所延误,在小浪底工程建成后应不失时机地兴建碛口水库,以确保下游河道50年不淤积抬高,较好满足禹门口以下渭北及晋南沿黄两岸提水灌区和工业用水要求。此后,于2010年前后相继建设大柳树和古贤水利枢纽。大柳树水利枢纽是黄河上游最后一级控制性工程,可协调上游梯级电站发电与宁蒙地区、中游干流沿黄地区工农业用水矛盾,并为开发大柳树灌区创造自流引水条件。古贤水库可为龙门灌区的开发提供水资源保证,配合碛口水库继续发挥对下游河道减淤的作用。要以解决人畜引水困难和经济急需为目标,搞好现有扬黄、引黄工程续建配套。2010年前,甘肃要集中力量搞好在建的引大入秦灌区配套工程、景泰二期延长向民勤调水工程;宁夏要重点搞好已开工的扶贫扬黄工程,同时要搞好固海同等扬水灌区的配套改造。
黄河支流。相对干流而言,支流水资源开发力度可有所加强,兴建流域内部干支流间的引水、调水工程,重点解决缺水地区和城市的用水问题。洮河可优先建设九甸峡枢纽工程,以向甘肃中部干旱地区供水,在此基础上兴建引洮工程,向定西地区跨流域引水。湟水河缺乏调蓄水量的措施,近期要在其支流北川河上修建黑泉水库,为西宁补水,远期在支流大通河上建设引大入西、引大入湟工程。渭河的重点是兴建支流上的金盆水库,向西安市供水,在支流泾河上兴建东庄水库,以发展新的灌区。
西北内陆河流域。加快建设引额济克、济乌跨流域调水工程,续建635枢纽,加快疏勒河的开发,建设昌马水库及新疆境内的乌鲁瓦提水利枢纽、下板地水利枢纽、布仑口水库,黑河上的正义峡水库等,用以缓解天山北麓和河西走廊等缺水地区和城市的用水紧缺矛盾。
(3)加紧“南水北调”的小西线工程建设的研究:从长江上游干、支流引水在龙羊峡以上入黄河,向黄河河道补水。由于黄河的支流,如大通河、洮河、泾河的开发建设和面上雨养农业、集雨工程的发展、水土保持、植树种草等势必将减少黄河干流的水量;西线除补充这部分水量外,并可补充干流扬黄、自流引黄及黄河冲沙和保持河道生态用水,因此西线应主要是解决黄河流域的缺水。但由于目前将调来的水直接送入黄河,两种水源混在一起,同时,受益范围还包括不直接引用黄河干流地区,而主要效益包括生态、环境、冲沙,对西线工程的水价确定和工程财务评价、国家管理政策等都较复杂,应进行重点认真研究。
(4)抓紧开发和管理国际河流:新疆国际河流中最主要的是额尔齐斯河、伊犁河、阿克苏河,其出境水量占全疆出境水量的91%,对新疆未来发展至关重要。目前,对国际河流的研究远落后于国际形势的发展变化。因此要及时摸清资源情况,做好对这3条主要国际河流规划的修改和审查及重要控制工程的设计工作,为进行国际间水资源分配的谈判做好充分的技术准备。对现已规划的引额济乌济克,及伊犁河15个控制性工程等进行研究筛选工作是当务之急,须尽早提出工程项目的建设排序,建设主要国际河流上的控制性工程。
(5)完善水资源的管理体制:建立水资源统一管理机构,统一管理西北水资源的开发、利用和保护,对水资源实行以水量和水质总量控制为目标的统一规划、统一调配,同时加强监测、依法征收水资源费。对于大江大河的开发,应当成立由国务院领导同志担任组长的流域水资源管理和保护领域小组。水资源管理部门应参加国家与地区经济发展规划的编制,对重大耗水项目可采用一票否决制(注:苏人琼.西南地区水利建设问题.水规总院水利规划与战略研究中心,2000.)。
3.2.2 西南地区
鉴于西南的特殊地域环境,我们可以从以下几个方面来考虑(注:水利部规划计划司.西部大开发水利建设总体思路.2000;何大明,苟俊华.西部大开发中水资源的公平合理利用.2000.):
(1)按照流域规划防洪布局要求,结合水电资源开发,积极兴建紫坪铺水利枢纽、亭子口、百色水库、龙滩水利枢纽等大江大河上游干支流控制性综合利用水利枢纽工程,减轻下游洪水威胁,促进西部地区经济社会发展。
(2)重视区域性重点地区防洪工程建设,确保成都、重庆、南宁、柳州等大中城市和重要基础设施的防洪安全。
(3)加强中小型供水水库工程和灌区建设,解决中小城镇及灌溉用水要求,加强水利扶贫工程建设,并因地制宜地积极修建水窖、旱井、蓄水池、水柜等小型微型水利工程,改善西部贫困地区人民的生产生活条件,解决人畜饮水困难,促进贫困地区尽快脱贫。如在西南岩溶地区及山区就应该加强山区林业建设,形成保护水源的“绿色水库”,为半山区和小块坝区提供水源。
(4)根据西南地区特点,配合“西电东送”大力兴建中小水电工程。
(5)做好长江上游和南、北盘江重点水土流失区的水土保持生态建设,加强滑坡治理,在保证基本口粮田的同时,实现陡坡地退耕还林、还草,大力营造水土保持林草,发展薪炭林,加强坡面水系为主的小型水利水保工程建设。
另外还要合理的利用好西南的国际河流水资源,当然还要注意节水与管理。