水资源与环境

魏宪云

内蒙古自治区第四水文地质工程地质勘查院　通辽　028000

水资源与环境

魏宪云

内蒙古自治区第四水文地质工程地质勘查院通辽028000

水资源是自然环境的组成部分，对自然环境起着重要的控制作用。由于水资源的循环特性，水资源量的有限性，水资源在时空分布上不均匀性，如何使有限的水资源得到最合理的开发和有效利用。在任何一个地区对国民经济进行总体布局时，必须摸清这一地区的水资源情况，搞好水资源的调查和评价；最大限度的利用水资源，做好水资源的综合和重复利用；防治污染，保持水的洁净，应作为有效的开发水资源的一个重要指标；在水资源开发工作中，在充分的科学论证和可行性研究及多种方案比较的基础上进行。水资源工作中解决的两个问题：坚持贯彻水法，尽快成立水资源管理机构；统一整个水资源工作，把水资源评价作得更接近实际一些。

自然环境水资源循环特性科学论证

作为环境的组成部分，水起着重要的作用。各种生物依赖水而生存，因水而繁衍，在良性的生态平衡条件下，水的存在使环境变得优美。优美的环境又对水起着净化和调节作用。人类对水资源不同程度的开发将会对环境产生不同的影响。本文就水资源与环境的关系以及如何合理开发水资源，保护环境作一概略的论述。

一、自然环境与水资源

水是自然界的重要资源，由于水具有三态的变化，在热力和重力作用之下，形成自然界中水的循环，从而有了大气降水，地表水和地下水。陆地上淡水资源，总来源都是大气降水，大气降水受地球上地理位置、地形、大气环流等综合影响而形成了湿润、半干旱、干旱等不同地区，也就形成了不同的植被、动植物的分布，因而构成了不同的环境。

在雨量充沛的地区，如果注重了生态平衡，则植物生长茂盛，动物的种类繁多，容易形成好的环境。在好的环境下植被覆盖率高，土壤含水量高，对地表径流起着良好的调节作用，枯季径流增大，洪峰流量减小，洪水涨落缓慢，使径流年内分配趋于均匀，则更促进植物的生长。同时也由于植物的蒸腾量大，形成较为潮湿的气候。由于雨水多，径流丰富，因而水中的矿物质含量较少，多为高质量的淡水。加上植物的水土保持作用，使河水含沙少。如内蒙古境内大兴安岭的原始森林区，由于植被茂盛，水土保持良好，因而呈现出秀美的风光。

在半干旱地区，降水量相对较少，植被覆盖较低，植物多以灌木、禾草为主。土壤含水率低，地下水位较深。

在干旱地区，降水量少，蒸发量大，因而植物稀少，自然景观多呈戈壁、沙漠或残丘等状态，地下水埋深大，且多为矿化度高的咸水。

一般来说，凡水资源丰富的地方，自然环境都比较好。反之在缺水的地方，不是沙漠戈壁就是荒山秃岭。这些地区一方面缺水，但当其暴雨降临时，又极易产生很大的洪水，洪水夹着泥砂山石呼啸而下，破坏农田、草场，甚而至于危及人畜生命和财产的安全。人类不合理的利用还常常会使，土地沙漠化、草场退化，即使是热带雨林，当被毁以后，降水量虽多，但也会使环境恶化。

水是自然环境的组成部分，它本身又对自然环境起着重要的控制作用。可以说水与环境是相互作用、相互制约的，在良性生态平衡系统中，它们相互反馈，相互促进；相反这种系统就会遭到破坏，并形成恶化循环。

二、水资源的开发利用对环境的影响

人类为了生存，总是向大自然不断的索取，对水资源也是如此。

为了发展农业，兴修了各种水利工程，诸如拦河筑坝，修建水库，打井抽水以及开挖各种灌溉沟渠；人们植树造林，兴修梯田以保持水土；修建各种工程以满足农业，特别是城镇人口的生活用水需要；尤其是现代化工业的发展，需水量与日俱增，为了满足这些用水，人类采取了各种办法，除了拦河筑坝引水、打井抽水之外，还从外流域引水调水等，这一系列的人为活动大大地改变了自然状态下水的转化和循环，也改变了水的质量。由此而引起环境的改变，是不得不要求我们给予足够的重视和认真的研究的。

根据水量平衡的原理，任一地区，在以该地区边界线的垂线所围成的柱体范围内，其时段的水量平衡方程式可以写成：

△V=（P+Q入）-（Q出+E）

式中：P——大气降水

Q入——流入的水量（包括地表与地下）

Q出——流出的水量（同上）

E——蒸发量（包括水面蒸发、土壤蒸发、植物蒸发等）

△V——时段内的蓄水（包括地表、地下）变量。

从多年平均情况看，如果要环境保持不变，应该是让蓄水变量接近为零，在干旱地区和半干旱地区，为改善环境，应该使它略大于零。在平衡式中，降雨量P是一个随机数，它一般不受人的意愿而改变，降水多为丰水年，降水少则为枯水年。此外，诸如入境水量Q入、出境水量Q出以及蒸散发量E都是人类活动可以干预的，人们为了生产生活的需要，采取各种措施，改变平衡式中可以干预的项目而达到预期的目的。

合理开采水资源，改造自然环境，为人类造福。对天然水资源只要开采适度，管理正确，调度恰当，不但会满足我们对水资源的需求，而且还会改善环境。诸如合理的灌溉制度，既不浪费资源，又不至于对土壤产生不良效果，还会提高作物产量；植树造林、拦蓄洪水、引洪淤灌、以坡改梯等手段除了调节径流而外，还会改善环境，增加收益；设计得当的水库，除了防洪灌溉，还可以发电，养殖各种水产以及发展水上娱乐，给人们带来利益；合理的跨流域调水，引丰补欠，也会起到增加灌溉面积，缓和用水矛盾，从而发展工农业生产和改善流域的自然环境；此外适当的开采地下水不但可以满足城乡的用水需要，还会促进三水的转化，对生态环境也是有益的。但是如果盲目开采，就会带来危害。

比如大量引用地表水进行不适当的灌溉，就会造成土壤盐渍化，破坏土壤结构的恶劣后果；要是流域上游过度的开采水资源，结果下游长期缺水，灌溉面积减少、植物成片死亡，生态环境遭到破坏。此外，不恰当的水库坝址，对上游产生的淹没损失以及带来的上游淤积和地下水位抬高等不良后果，有可能大部甚至全部抵消其所产生的效益。尤其是在大城市或有的平原区，过量的开采地下水，造成采补失调、地下水位大幅度下降，形成的降落漏斗，因而使植物的生长受到抑制，林木枯萎，甚至造成地表塌陷等严重后果。再加上对工业及城市污水处理不当，使有限的水资源受到污染，反过来影响植物的生长和人畜的安全，一当形成恶性循环，就会最终影响人类的生存。

现在我们不得不面对这样一个严重的现实：世界上可提供粮食的0.18亿km2的土地，每年损失达1，500万公顷，其中大部分损失的土地是不可逆转的，是加速度发展的，更为严重的是一些损失是发生在对生命支持系统有高度压力的地区和国家。例如在印度的2.66亿公顷可生产的土地中，1.75亿公顷大部分由于土壤侵蚀、渍涝和盐碱化等原因而退化，还有0.4亿公顷土地易受洪水袭击。上述土壤退化过程在很大程度上由于水资源管理不善而引起。至于水质退化则在各国均属普遍现象。

总的来说，水资源由于水的循环特性，使它的数量得到源源不断的补充，质量得到不断地更新，但对一个地区来说，水资源量毕竟是有限的，对这有限的水资源，如何合理利用，就成了我们必须认真对待的课题。

三、合理利用水资源，保护环境，维持生态平衡

由于水资源在时空分布上极不均匀，这就使得可直接使用的水资源数量极少，因而在一些地区，诸如人口集中的城市或工农业发达的地区，水资源就表现出特别紧缺，解决这一问题，就具有相当的紧迫感。如何才能使有限的水资源得到最合理的开发和有效利用呢？这就要求我们要以科学的态度认真做好各方面的工作，才能达到目的。

1.在任何一个地区，要考虑经济发展规模和对国民经济进行总体布局时，必须同时摸清这一地区的水资源情况，也就是先必须正确的搞好水资源的调查和评价。其内容包括：①该地区的降水情况，如降水的多年平均值，降水的地区分布及年际年内变化，再加上典型年降水的过程分配等；②地表径流情况，包括河流、流域情况、多年平均径流量及其分布，地表径流的年际和年内变化和典型年径流的时程分配等；③地下水情况，地下水位的变化特征，含水层的各项参数，动静储量的变化及其补排关系等；④蒸发量的情况，诸如水面、路面蒸发量的大小以及蒸发量的年际年内变化等；⑤各项工农业用水情况以及用水量的发展趋势；⑥对各种水资源的水质做出全面的评价，并根据污水排放情况和工农业的发展，提出预测数据和治理措施等。只有在充分的掌握了这些情况以后，才能弄清水资源的供求关系，在此基础上提出的经济发展规划才是可行的，根据规划采取的补救措施才是有效的。只有在统一规划的基础上，有计划的开采管理水资源，才能充分的利用水资源，不至于过度的开采对环境造成恶果。

2.为了最大限度的利用水资源，必须做好水资源的综合和重复利用。虽然一般人认为用水是一次性的（因为他们将用过的水放掉或者排放在沟渠中流走）。但实际上我们是在一遍又一遍地重复利用水，因为流入河中的废水经过天然和人工的净化又可以再次使用，一种用水的弃水，还可以被另一种方式再使用等。水资源的重复利用是水资源管理的重要组成部分，这样也可以缓解一部分水源的紧缺问题，而使生态环境保持在良好的平衡状态。所以在水资源管理中，多目标用水和流域的综合开发这两种最基本的技术，我们一定要掌握和运用好，以期取得最佳的效果。

3.防治污染，保持水的洁净，应作为是否有效的开发水资源的一个重要指标，资本主义发达国家，以他们走过的道路证明，为了水资源的长期有效的利用环境的保护，应该将防止污染作为水资源开发利用的先决条件，在我们发展中国家，往往对水资源只注重了开发利用，由于财力原因，轻视或者根本不注意污染的防止，而造成水源的污染，使生态环境遭到破坏，水资源日趋枯竭。要扭转这一可悲的局面，一般要以很长的时间和高昂的投资为代价，这样水资源开发无疑是饮鸩止渴，是无论如何要设法避免的。这一点务必要引起决策部门和决策人物的高度重视。绝不可以掉以轻心！

4.最后还要提及一点的是在水资源开发工作中，任何一项水利工程的建立，必须在充分的科学论证和可行性研究及多种方案比较的基础上进行。绝不可以凭想象主观决定，这也是需要决策人物要引起高度重视的一个问题，在这方面，我们的教训实在太多。

四、当前水资源工作中，必须解决的两个问题

1.坚持贯彻水法，尽快成立水资源管理机构。目前，在全区大部门分地区，尤其是大中城市，水资源紧缺的状况日益明显，而各用水单位各自为政，相互封锁资料，相互牵制，盲目开采，上游和下游争水，农业和工业争水，工业用水与生活用水相争等等，状况愈演愈烈，使有限的水资源得不到充分的利用，无政府主义排放污水，加剧水质的恶化。严重的影响国民经济的正常发展，这些现象之形成和继续，原因是没有立法，没有取用水制度，没有一个权威的管理机构。否则就无从对水资源进行统一的评价、规划、开发，也不能调度和运用管理，使无政府主义状态受到制裁，水资源的紧缺状态也就不可能得到缓解，水资源不能真正地得到最有效的利用。

2.从水资源评价这个角度来看，地表水比较好办，因为只有水文系统一家独办。但地下水就不然了，除了水利部门和地质部门而外，其他如煤炭、交通、城建等部门也都在经营，各有一本账，而且相互封锁，使得本来是一体的地下水资源成了支离破碎的东西，谁也不能进行正确的评价。目前在各项参数尚需确定和进一步验证的情况下，各部门如能通力合作，事情是能办得好的，从这个角度讲，也急需一个权威的部门来打破这种僵持的局面，统一整个水资源工作，把水资源评价做得更接近实际一些。

魏宪云，内蒙古第四水文地质工程地质勘查院工程师。