APP下载

长江口水资源开发利用对策措施

2014-01-29毛兴华顾圣华

中国水利 2014年7期
关键词:长江口用水长江

毛兴华,肖 群,顾圣华

(上海市水文总站,200232,上海)

长江口是我国最大的入海河口,丰富的水资源、良好的水质和水深条件,使其成为最大的工业、农业、生活用水水源地和最优良的船舶通道,长三角地区也因而成为我国经济最为发达的地区。但枯水期长江口受外海盐水入侵影响较大,加上长江流域污染物的大量排放,三峡工程、南水北调工程等大型工程等对长江水资源的大量开采利用,使长江口水资源在新形势下面临着诸多新问题,影响着对长江口水资源的可持续利用。如何利用最严格水资源管理制度来科学探索、合理规划对长江口水资源的使用,是目前急须解决的问题。

一、长江口水资源变化特点

长江口处于长江流域的末端,同时也是陆地径流和外海潮流交汇、咸淡水混合作用最为活跃的地区。随着我国改革开放以来经济社会的快速发展,对长江口水资源的开发利用日趋强烈,由此出现了一些新情况。

1.水资源总量略有减少

长江来水在汇入长江口的过程中,水资源量逐渐增大,到长江口达到了最大。但同时众多取水工程从长江抽水,又使进入长江口的水资源量有所减少。

南水北调是对长江口水资源量影响较大的取水工程,其东线从扬州附近取水后输送到天津,年供水总规模186亿m3;中线从丹江口水库引水后输送到北京、天津,年调水规模220亿m3;西线从长江上游调水入黄河,年平均调水量为 145亿~195亿 m3。至2050年,东、中、西线年调水量将达到448亿m3,占长江全部水资源量的4.67%。

随着长江口区两岸特别是上海市的经济发展,从长江口取水的规模会适度增加,如已经建成并投入运行的青草沙水库,正在规划实施的东风西沙水库等都是直接从长江口取水。加上南水北调工程导致长江来水量的减少,使长江口出现水资源相对短缺的情况。

2.水资源质量有所改善

长江口是一个多因素作用的混合系统,其水质主要受上游径流的大小、来水水质和本江段所接纳的排污负荷、长江口特殊的地理地形以及潮汐作用等因素的影响。

根据2000年和2010年长江口代表站的监测成果,可看出近10年来长江口水资源质量总体上有所改善。其中上游区域氨氮、高锰酸盐指数和五日生化需氧量都有相当程度的下降,使水质类别提高了一到两个等级。同时,溶解氧降低,氯化物有所升高,但没有改变水质类别。在下游区域,高锰酸盐指数和氯化物似是略有下降,溶解氧含量有所升高,水质略有改善,但氨氮含量和五日生化需氧量也略有升高,水质略变差。总体来讲下游区域水质没有太大变化。由此可知,近10年来长江口上游区域水质改善明显,下游区域水质变化不显著,总体上表现为水资源质量有所改善。

3.咸潮入侵有所加剧

如果长江口水资源量的减少与长江流域出现的干旱气候相叠加,就可能导致长江口咸潮入侵加剧。近年,长江口咸潮入侵确有加剧趋势,主要表现在:①秋冬季第一次咸潮入侵时间提前。20世纪90年代以前,咸潮入侵主要发生在12月至次年3月,进入21世纪之后,咸潮入侵在10月前后就会出现。②单次咸潮入侵时间延长,入侵次数增多,特别是近几年咸潮入侵次数有增多的趋势。③咸潮入侵程度加重,咸水上溯距离加大。

2006年是长江流域有水文纪录以来较枯的一年,受此影响,长江口9月11日即出现了首次咸潮入侵。三峡工程9月20日蓄水,大通站9月平均流量比多年平均偏低50%以上。进入10月份后,长江中下游旱情加剧,尽管三峡蓄水速度减缓,长江口咸潮入侵趋势仍不减,10月份大通平均流量比多年平均偏小56.1%,蓄水影响8.0%,上海出现了两次连续不宜取水天数超过7天的咸潮入侵。截至当年12月底上海就遭受了6次咸潮侵袭,为历史罕见。

4.海平面上升带来负面影响

由于全球气候变暖、碳排放增加导致的温室效应等作用,近30年来东海海平面总体上升了86 mm,从变化情况看,东海海平面与整个中国海域海平面的变化趋势基本一致,处于波浪式抬升过程中。

上海位于东海之滨,处于上述大背景中的上海海平面变化与长江口水资源的关系更为密切。吴淞站资料表明,其海平面平均上升率为1.0 mm/a,其中在20世纪60年代以前年均海面上升率为0.9 mm/a,而20世纪60年代初至今其上升率已达到2.0 mm/a。监测与分析结果表明,近30年来上海沿海海平面总体呈波动上升趋势,平均上升速率在2.0~2.6 mm/a。

海平面上升最直接的后果,是加剧风暴潮灾害和咸潮入侵、加大洪涝威胁、减弱港口功能等。由于水位的整体性抬升,不但使防汛设施的防御功能减弱,加大了洪涝威胁,还导致咸潮入侵的范围、持续时间、氯化物含量都会有不同程度的增加。据研究,大通站净泄流量在10000m3/s以上时,长江口发生咸潮入侵的概率很小。但是2006—2007年所发生的11次咸潮入侵中,大通流量均超过了10000 m3/s。除了2006年夏秋季节发生持续严重干旱这一因素外,笔者认为与长江口区的海平面上升有很大的关系。

二、最严格水资源管理制度下长江口水资源的开发利用

1.新制度对水资源开发的影响

长江口水资源主要用于生活、工业、通航和生态环境。从水功能区划来讲,长江口可划分为饮用水水源区、工业用水区、排污控制区、景观娱乐用水区和过渡区等五种水功能区。其中饮用水水源区包括崇明、陈行水库水域、陈行和青草沙4个;工业用水区包括石洞口、外高桥和白龙港3个;排污控制区包括石洞口、竹园、白龙港和南汇4个;景观娱乐用水区包括三甲港和南汇东滩;此外还有罗泾过渡区。

作为上海市生活用水最重要的水源地,长江口水源地水质最好,其在未来发展中的战略性地位将更加凸现。在最严格水资源管理制度下,长江口水资源开发利用总量可能受到压缩,而随着上海市人口的增多,生活用水会随之增多,对长江口原水的需求量更大。因此,未来长江口水资源的开发利用将向生活用水倾斜,同时必须压缩工业用水量。

在此情况下,要利用长江口水资源发展河口两岸的工业,又要满足用水效率控制红线的目标和最基本的生态环境用水和通航用水,就必须发展低耗水、高产出、技术密集型的高新技术产业,传统的高耗水产业将逐步被淘汰。

随着最严格水资源管理制度的实施,长江口也存在着水功能区限制纳污红线的问题。从现状来看,一方面石洞口、竹园、白龙港和南汇四个排污控制区都有污水处理厂向长江口排放经处理达标的污水,且排放量有增加趋势;另一方面,要使各水功能区水质达标率达到制度规定的95%以上的目标,就必须减少污染物的排放。经济社会发展需求与治污目标之间的矛盾,对污水净化工艺提出了更高的要求。

2.应对措施

(1)水量应对措施

工程措施对长江口来水水量的影响比较大,尤其以三峡工程和南水北调工程最为明显。为了应对长江口水资源数量的变化带来的影响,应采取以下有效措施:

①提前规划,调整产业发展

随着长江口来水量的减少,用水将显得更加紧张。用水要首先保证生活用水,保障居民的正常生活,其次要保证最基本的生态环境用水,保障长江口区的水环境和水生态不致受到破坏,最后,要用低耗水、高产出的技术密集型产业代替传统的高耗水、高污染、低产出的行业,做好行业发展规划。要推动规划水资源论证工作,开展国民经济和社会发展规划、城市总体规划、重大建设项目的布局等面上的水资源论证,科学论证规划布局与水资源承载能力的适应性。

②标本兼治,加强流域管理

要从长江流域系统管理出发,通过流域管理与区域管理有机结合,统一规划、标本兼治、流域协调、区域负责、依法管理、强化监督,使长江生态环境恶化趋势得到尽快遏制,以推进长江流域经济社会与环境协调发展。

③加强监测,构建共享机制

调整、优化长江口监测站网的布设,加强对长江口水量、水质和生态的监测和分析,掌握第一手资料,确保河口地区的生态安全和经济社会发展的需求。建立信息共享平台,完善行业之间、部门之间的信息共享和联动机制。

(2)水质应对措施

目前长江口水资源质量面临着两个突出问题,一是排污控制区的污染物排放总量控制,二是枯水期经常发生的咸潮入侵。这两个问题都与长江入海水量有很大关系。在应对新制度对长江口水资源质量的制约方面,采取以下措施很有必要。

①强化污水处理厂处理工艺

特别是要强化污水处理的生化处理工艺,进一步减少出厂污水中有机污染含量,提高出厂污水排放标准。此外,排放到长江口的污水,要尽可能地深水、远距离排放,最大限度地减少对长江口水域的污染。

②控制上游污染物的排放量

长江口是长江的入海口,也是长江沿程入河污染物最终的排放口。虽然长江很长,沿程排放的污染物在流向长江口的过程中可以有效降解,但这个降解过程需要时间,并且也不可能无限制地降解所有的污染物。只有全流域通盘考虑,控制沿程各地区污染物排放总量,进入长江口的水资源质量才会彻底改善。

③合理配置长江流域水资源

特别要对长江中下游用水进行统一规划和合理调配,统筹调度三峡和南水北调工程,确保大通站最小流量在10000 m3/s以上。若长江中下游干旱,一方面要降低三峡水库蓄水速度,尽可能减少长江口咸潮入侵,另一方面南水北调工程要采取 “避让”措施,减少抽江水量,尽量消除长江口盐水入侵的影响。目前大通站以下长江沿岸有数百个引水口和抽水站,引水规模超过3000 m3/s,也需要加强水资源的统一管理。

三、结 语

长江口水资源的开发利用,是一个综合性问题,涉及多个领域、多门学科。最严格水资源管理制度的实施,为水资源的持续、循环、有效利用提供了制度上的保障。同时,这一制度要求我们必须加强水资源规划和管理,改善跨流域调水的科学性,稳定长江枯季入海流量,严格控制长江两岸污水排放。同时,要扩大长江口本地水资源的调蓄能力,形成多源供水、多源互补的供水格局,节水型社会发展,保证长江三角洲地区水资源稳定供给。只有这样,长江口水资源才有可能真正做到功在当代、利在千秋。

[1]邱训平,穆宏强,支俊峰.长江河口水环境现状及趋势分析[J].人民长江,2001,32(7).

[2]戴明龙,张明波.长江流域径流时空分布及变化规律研究 [J].人民长江,2013,44(10).

[3]谭培论,汪红英.三峡工程对改善长江口咸潮入侵情势的分析[J].中国三峡建设,2004(5).

[4]张少勇.浅谈最严格水资源管理制度与水资源论证[J].治淮,2012(10).

[5]朱慧峰,阮仁良,陈国光,等.三峡水库运行调度对长江口水源地安全的影响分析[J].中国给水排水,2011,27(8).

猜你喜欢

长江口用水长江
哪些火灾不能用水扑灭?
近三百年来长江口泥质区沉积环境变化及与低氧关系的初步分析
节约洗碗用水
长江之头
长江口横沙北侧岸坡冲刷特征与趋势分析
长江之歌(外二首)
长江图(外二首)
上海建立大用水户用水实时监管制度推进城市节水
长江口及邻近海域浮游桡足类分类多样性研究
春、夏季长江口及邻近海域溶解甲烷的分布与释放通量