黄河水资源矛盾及其出路探讨，本文主要内容关键词为：黄河论文,水资源论文,出路论文,矛盾论文，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。
[文摘] 针对黄河水资源日益紧张的状况，分析了龙羊峡和刘家峡水库蓄水对黄河下游的影响，提出了解决缺水问题的几条出路：①黄河上游水库群应从整体利益出发，尽可能满足水资源综合利用的要求，龙羊峡水库远在上游，其运行应重点考虑发电，而刘家峡水库应减少冬季泄量，更多地考虑宁蒙河段防凌、灌溉和防洪要求；②应促使大柳树反调节水库尽快兴建；③小浪底水库建成后，应以保证下游防洪、供水和减淤为主，而三门峡水库则应以防止库尾淤积为主，达到水库联合调水调沙的目的；④早日开工建设西线南水北调工程；⑤为了使黄河水资源得到更合理的利用，必须对全流域水沙进行统一管理。
[关键词] 水资源 断流 水库群调度 南水北调 黄河
黄河是我国水利界的一个古老难题。不仅是由于泥沙淤积尚未找出正确彻底处理方案和洪水仍是心腹大患，还由于水资源愈来愈紧张，上下游各省、水利与水电、工农业供水与防洪冲沙之间的矛盾长期得不到解决。笔者不揣冒昧，以局外人的身份对此加以探讨，以供有关方面参考。
水资源矛盾的探讨
1.1 龙羊峡水库蓄水对下游的一次性影响
龙羊峡水库蓄水后，有关部门间缺少共同探讨，对此曾有些不同意见。当然，247亿立方米的水库要蓄满，相当于一年多的径流不再下泄，免不了对中下游有相当大的影响，这是任何水库都无法避免的一次性暂时影响。不能因噎废食而不蓄水。所幸蓄水时间相当长，1986年下闸后，一直低水位运行。直到1989年遇到1956年以来最大的特丰水年，水库净蓄水77.5亿立方米，才在较高水位下运行，对下游并无重大不利影响。据统计，1989年龙羊峡入库径流量较多年平均值增加115亿立方米，扣除净蓄水量后，仍有37.5亿立方米多余水量下泄。由于中下游偏干旱，当年三门峡径流较多年平均减少3.2%，利津较多年平均减少42%，年输沙量分别比多年平均值减少35%与43%。由于水沙减少主要是汛期，故1989年下游引黄水量达155亿立方米，是1966年以来最高年份，抗旱灌溉面积达209万hm[2]，工业与城市供水达10亿立方米。上游宁蒙灌区1989年共引水139亿立方米，实灌面积达77.5万平方百米。由于中游来水来沙偏少，潼关1989年汛末淤积高程较汛初低0.64m；下游河道淤积按断面法计算只增淤0.111亿t，远低于多年平均增淤值。
由此可见，相机利用上游丰水年汛期水量，对中下游偏枯年份是有利的；对中下游同期也是丰水多沙年份（这种全流域丰水年是很罕见的）则无影响；只对中下游同期是少水多沙时才有影响，但这时无论上游蓄水多少，下游淤积也会增加，只是增加了调水调沙的难度。1986～1989年龙羊峡净蓄水量累计166亿立方米，至今距正常蓄水位还低20多米，尚有近100亿立方米库容未曾蓄水，希望能在未来两次特丰水年相机蓄满，以减少对中下游的影响。1981和1989年来水特丰，下两次特丰水年可能就是2000年前后。希望水电与水利部门及时互相联系，作好安排。
1.2 正常运行期汛期蓄水对下游影响
近年来龙、刘两库每年汛期蓄水50～60亿立方米，在非汛期下泄，这种调度规则对具有多年调节能力的两个水库来说是正确的。每年封河前和三、四月间加大泄量，五、六月份为宁蒙灌区贮备8～12亿立方米水量以补不足，并保证90%以上年份的河口镇流量不小于250立方米／s，这种运行规则是80年代制订的，大体与国家计委规定的各省水量分配是相应的。
但由于80年代后半期以来，国民经济发展速度大大加快，工农业与城市用水要求也随之剧增，出现了不少矛盾。其突出表现是下游出现断流。1992年1～7月下游遇到1931年以来最严重旱情，断流延续到8月2日，历时83天。1995年中下游大面积严重干旱，断流从2月延续到7月25日，历时120天。看来情况愈来愈严重。
对断流要作两方面分析，断流不是好事，但也是水资源充分利用后不易避免的现象，更不能要求在特别干旱年份小浪底水库一定要保证利津流量不少于50立方米／s。因为：首先利津以下用水并不很多，东营市已建引黄蓄水工程百余处，在相当程度上缓解了缺水的困难状况；其次，下游并无航运、水产等要求；再次，与其他大河不同，下游沿黄城市工业污水都不排入黄河，不需要稀释用水，对自然生态环境也没有太大影响。如果一定要保持利津断面的流量不少于50立方米／s，则每年至少应有15.5亿立方米的水白白流入渤海。如果计入小浪底下游的洛、沁河和滩地径流也将白白入海，估计每年无效水量在75亿立方米以上，显然并非好事。
水资源工作者要努力使有限的水资源发挥最大的效益，不能简单地凭主观想象或设计假定来考虑问题。例如，有人认为灌溉规划保证率为50%～75%，1992年下游断流期间农业用水早应该为工业和城市供水让路了，因为后者的设计保证率是远远高于前者的，实际上工业与城市用水不过10亿立方米，农业用水却是几百亿立方米。只要稍稍压低农业用水，工业与城市用水就可满足，不必要农业用水完全让路。一般的做法是：在超出规划保证率时，把农业用水量减少到80%（甚至60%），而不是全部不再供水。工业供水不足只影响某些大用水行业的生产，城市供水不足使居民生活不便和间接影响劳动生产率，它们的影响常常是局部的短暂影响。农业用水如严重不足，则有可能影响一年的产量和大批农民离乡背井，对政治和社会影响不次于城市工业用水不足。
有人认为山东省引黄灌溉面积由1970年的39.1万hm[2]增到1989年的182.54万hm[2]，1980～1991年年均引黄水量78.31亿立方米，超过了国家分配的70亿立方米的指标较多。其实应该认为引黄灌溉大发展是好事，12年平均引黄水量比国家分配水量多了11.87%也是好事而不是坏事。因为山东引黄不影响其他各省用水。在某几省分配指标没用完时，山东增加些引水量并没有错，但是，据报导，1989年下游两省引黄设计能力达4072立方米／s，按当年引黄水量155亿立方米计算，未免有些引水工程建得偏多些，显然注意经济性不够，并且加剧了干旱年份豫鲁两省引水的一些争议，也增加了断流的几率。
1.3 正常运行期上游汛期蓄水对下游影响
上游龙、刘两库汛期蓄水50～60亿立方米对下游减淤有不利影响。有人估算大约每年增淤0.62亿t，并估计上游引黄年增淤1.73亿t，中游引水年增游约0.1～0.15亿t，下游引水年增淤0.05亿t，即上、中、下游引黄年增淤1.88～1.93亿t。如此说属实，则上游龙、刘两库汛期蓄水对下游的增淤量远小于引水的增淤量。既然不能因增淤而不引水，同样也不能因增淤而不使龙、刘两库汛期蓄水，并且上游引水的一半是龙、刘两库汛期蓄水提供的。
上游龙、刘两库汛期蓄水必然会减少三门峡汛期的冲沙水量，其影响是直接的。但对三门峡库尾与下游河道淤积则只是个前提条件，并不直接就是增淤。很大程度上增淤更取决于中游水沙组合和水库运行情况。这种影响只能定性，很难定量，也没有必要细致定量。
但龙、刘两库冬季加大泄量对三门峡确实是个负担，因为调节库容过小，冬季不得不长时间小流量发电，导致枯水期下游河槽大量淤积，汛期水位抬高，出现小洪水大水灾。1991年冬至1992年春发电运行使下游河槽严重淤积。1992年汛期花园口洪峰流量虽然只有6260立方米／s，水位却比1982年15300立方米／s的最高水位还高0.34m（应补充说明：1982年过12000立方米／s的水位在1958年却能过流量22300立方米／s），河道淤积3.62亿t。由于流量不大而洪水位很高，河南省出动2.27万人抢险，淹没耕地7.14万hm[2]，受灾人口达47万人，1993年虽然注意这一枯水季小流量严重淤积现象，花园口洪峰流量仍达4360立方米／s，河南山东两省出动2.16万人抢险，淹地4.6万hm[2]，受灾人口9.35万人，下游河道淤积仍达1.69亿t。可见上游龙、刘两库冬季大量泄水确实是个需深入探讨的问题。
2 解决出路的探讨
根据上节所述一些情况，矛盾是存在的，不能互相埋怨，也不能各持己见，需要深入掌握并分析情况，相互理解，共同研究寻求出路。也就是说，一定要团结治水。下面是笔者个人看法，供有关部门参考。
2.1 水库近期调度规划的改进
龙、刘两库虽然是水电站，但实际运行中刘家峡已在一定程度上考虑了宁蒙河段防凌和灌溉要求。龙羊峡水库建成后，大体上也仍按上述70、80年代要求泄放流量。但是国民经济愈发展，用水矛盾也愈突出。70年代下游三门峡冲沙与刘家峡关系不大，80年代后期龙羊峡水库投入运行后，对三门峡水库运行影响就很大。宁蒙灌区70年代还很不发展，1989年却实灌77.5万hm[2]，用水138.85亿立方米。90年代内蒙河套灌区利用世界银行贷款进一步完善排水系统，灌溉面积很可能由1989年的50.3万hm[2]达到设计规模的86.7万hm[2]。宁夏将贫困山区人口移至新辟的灌区，灌溉面积很可能由1989年的27.3万hm[2]增至设计规模的46.8万hm[2]。即使考虑每公顷耗水量降低30%，引水量还将由1989年的138.85亿立方米增加到167亿立方米，从整体利益出发，上游水库群就不能仅限于原规定运行原则，在没有增加新的反调节水库之前，还应尽可能满足水资源综合利用的要求。
笔者建议，近期是否可对龙、刘两库适当提出不同要求。龙羊峡水库远在上游，其运行应重点考虑发电。刘家峡水库能否减少冬季泄量，更好地考虑宁蒙河段防凌、灌溉和防洪要求？例如，冬季能否考虑蓄水位高于正常蓄水位，封冻前不一定加大流量形成高冰盖，允许较低冰盖下较小的发电流量，以减轻三门峡的负担，开河时冰流量也可相应减少。开河时短期降低泄量以免宁蒙河段凌汛危害。灌溉期加大泄量以满足下游宁蒙区间新增灌区要求。为此需将前述5、6月份贮备水量8～12亿立方米增加到与下游要求相适应。汛期照常调洪，汛末放空冲刷，腾出库容以容纳冬季龙羊峡增大的泄水量。
当然做到上述要求并不容易，水电、水利和电管局都需要协商作出一些安排，以便做到径流调节和电力补偿调节相互结合。
2.2 开工兴建大柳树反调节水库
即使龙、刘两库以及相应的李（家峡）、盐（锅峡）、八（盘峡）、大（峡）、青（铜峡）等能做到上述运行要求，可能还难以满足下游的新增要求。为了改变西北和华北地区面貌，唯一出路就是在下游黑山峡新建以水利为主的反调节水库，同时并可更充分地调节刘家峡以下湟水和干流区间每年约50亿立方米的径流。有了黑山峡，可以彻底地免除了刘、盐、八、大的运行困难。
水资源是不可替代的，而水电则尚可用火电替代，西北地区煤炭资源丰富，有条件代替水电。黑山峡水库无可争辩地应以下游水利要求为主，兼顾发电。其年发电量和装机容量很大，但可能冬季保证出力稍小，可由龙、刘两电站与相应梯级电站加以弥补。对电网的不利影响不会太大，而对宁夏电网调峰则显然有利。
大柳树高坝显然比小观音高坝加大柳树低坝方案好得多，一是库容大，反调节作用大，淤积年限长，长期稳定库容也大；二是地质条件适于建设投资少见效快的面板堆石坝；三是淹没损失少；四是对宁夏西海固扬水工程有利，容易取得地方支持。以前有关设计部门和省区各持己见，长期争议，拖延了20年时光。希望能放弃成见，争取主动，并请国家计委及早决策，以使下游断流、争水问题早日得到解决。
也许国家计委或有关部门会认为，黄河上游已有众多大水库，总库容已达年径流量的0.86倍，西北水电已多，没有必要再建具有大库容的水电站。综观世界各国干旱地区经验，水库总库容常远远大于年径流量。美国科罗拉多河的胡佛坝等三大水库总库容达年径流量的5倍，埃及阿斯旺高坝的总库容为尼罗河年径流量的2倍。我国缺水严重的海河流域和辽河流域，已建水库的总库容分别为年径流的1.07倍和1.10倍。黄河流域不仅缺水，而且还有严重的泥沙问题和水灾问题，并且流域平均粮食单产1989年只有1275kg/hm[2]，远低于海河流域的1687.5kg/hm[2]和辽河流域的1837.5kg/hm[2]。为改变西北地区贫困面貌，国家增加投资建设大柳树水库是极为必要的。投资大柳树，可每年增加下游约100亿立方米用水量，比南水北调好得多。
2.3 中游水库群联合调水调沙与河道整治刷深
由于三门峡调节库容太小，以致造成前述1992与1993年小洪水大灾情。三门峡虽能照顾潼关的冲淤，却无力解决下游河道冲刷用水，并在一定程度上加剧了下游用水矛盾，延长了断流时间。
小浪底水库建成后，由于库尾淤积影响小，库容大，可在较长时期内缓和上述矛盾。三门峡水库应以防止库尾淤积为主，小浪底水库应以保证下游防洪、供水和减淤为主。
笔者在《人民黄河》1995年第1期发表的《治黄的根本措施是下游河道整治》中除指出两库联合调水调沙之外，还提出应乘小浪底工程施工之际对下游786km河道实施以柔性材料滩地护岸为主的河道整治工程，逐步刷深河槽，形成两大堤间可过10000～30000立方米／s的洪水河槽，500～10000立方米／s的中水河槽和小于500立方米／s的枯水河槽。这样组成的三级复式河槽，与西欧两级复式河槽有些区别，这是由于黄河水沙变化特别大的缘故。枯水河槽用以向下游供水并防止河槽淤积，洪水河槽主要用于下大型洪水和上大型特大洪水，中水河槽用以宣泄常遇的洪水和冲沙。每次冲沙之前先用一天宣泄500～2000立方米／s的流量，以冲刷中、枯水河槽中可能的淤积，然后加大到3000～4000立方米／s维持8～9天，含沙量可达100～150kg／立方米。然后再用一天放500～2000立方米／s逐步过渡。每年3、8月各冲一次，这样可将中水河槽冲刷至滩面以下，并远离大堤，以确保安全。
这样安排可使年输沙10亿t用水量降至50～70亿立方米。如果三门峡水库枯水年入库水量可维持在250亿立方米以上，则扣除冲沙70亿立方米和不可避免的坝下径流弃水约30亿立方米以外，枯水年可望有150亿立方米供河南、山东以及河北的少量需要。多年平均供水量可望大于180亿立方米。
如果不实施河道整治，即使有小浪底水库，下游淤积仍难控制，仍会出现三门峡初期下游冲淤失控现象，很难确保大堤安全和避免滩区灾情。
2.4 西线南水北调工程及早兴建
黄河流域缺水问题最终须靠南水北调来解决。西线南水北调已由黄委进行规划研究。目前安排为自通天河、雅砻江、大渡河引水至黄河。洞长50km左右，坝高100～250m。第一期引水约50亿立方米／年，最终可达200亿立方米／年。供水范围大体为晋、陕、甘、宁、蒙、青六省区，与中线和东线并不重复。因沿线高寒缺氧，人烟稀少，技术困难多，虽然国家计委已将其列为重大战略性前期工程，实际上并未得到足够重视。
笔者建议把思路放宽些，利用掘进机长隧洞施工技术，将洞线选在海拔较低，筑坝工程量较少，引水量较多的段落。目前掘进机已能在坚硬的石英砂岩中施工，一般地质条件年进尺8～10km，一台掘进机使用寿命可达15～25km。如果召开国际研讨会，采用先进材料和结构，上述指标还有可能成倍提高，施工难度也就小了，从武警部队打通羊卓雍湖电站隧洞看来，机械化施工是克服高寒缺氧的唯一途径。
供水范围不一定仅限于上述六省区，还可考虑通过白坡送水到河北和天津，必要时还可通过引黄入晋由桑干河送到北京。沿黄河输水并不需要专门工程，上述两项输水工程的工程量远比东线和中线南水北调小，这样东线可只送黄河以南的山东，利用已有的穿黄隧洞为天津和其他城市供水，而中线只送到黄河以南的河南省，丹江口水库有可能只须较少的加高工程量和移民，费用和阻力都小得多。
需强调指出，中线和东线南水北调的社会问题、环境问题和用水纠纷问题很难及时解决，从而使工程必然遥遥无期，并且愈拖则经济愈发展，这些问题愈难解决；中线丹江口加高和沿线移民数十万人，东线移民也不少，形成很大阻力；施工期长达5～10年，其负效益常可在很大程度上抵消其后几十年运行期的正效益；高昂的运行维护费用将成为沉重的包袱。西线南水北调在政治上、社会上可增强民族团结和改变地区贫穷落后面貌，环境方面没有什么问题，技术难题并非不可克服，建设费用不会比中、东两线高出很多，并且一旦通水即可从增加发电得到回收，运行维修费用很少。因此，在几十年的经济计算期内，经济和财务回收率将比东、中两线高。
西线引水是黄河和海河两大流域2亿人口和2267万hm[2]耕地改变面貌的一个根本措施。建议国家计委在目前研究成果基础上，选择其中较易实施而效益较大的雅砻江引水进行预可行性研究工作。建议黄委召开国际技术研讨会，研究设计、施工、运行方面的难题，促进项目早日开工。
3 加强流域水资源管理工作
黄河流域水旱灾害严重，泥沙问题复杂，影响范围包括江、淮、黄、海四大流域。为此，不能仅限于搞基建上项目，还必须加强全流域水沙统一管理。
黄河流域修订规划至今已有七八年了，有必要根据近几年经济发展情况和南水北调规划重新修订流域规划。
流域各省区的用水配额已经国家计委审定，但已满10年，有必要重新研究。根据前几年执行情况和各省区要求，对各省区配额作较详细的修正，既考虑多年平均用水，又考虑枯水年降低配额和削减顺序。
根据修订的配额，由黄委会同各省区重新审订用水大户的用水许可证。
根据上述配额，由黄委为主协调各省区各部门制订年、月、旬用水和供水计划，对黑山峡至小浪底和小浪底以下两段实施计划供水，遇有严重水旱沙情，请中央防汛抗旱总指挥部作出决策。
上游龙、刘、黑三库，中游三、小两库和陆浑、故县两库都应按协调计划和调度曲线做好调水调沙工作。
对各省区用水和各断面调洪、输水与淤积情况以及污染情况统计汇总，并相应结合前9年情况，作滚动的10年总结。在总结中提出存在问题，开展讨论，提出改进措施。这样逐年进行全流域滚动10年总结，就可使水资源管理工作做得更好。