新形势下新疆水资源开发利用应对策略研究
2015-04-07李波
李 波
(新疆水利水电科学研究院,新疆乌鲁木齐830049)
新形势下新疆水资源开发利用应对策略研究
李 波
(新疆水利水电科学研究院,新疆乌鲁木齐830049)
介绍了新疆水资源特点及开发利用现状,分析了目前水资源开发利用中存在的主要问题及面临的挑战,提出今后应调整水资源利用模式,实行最严格水资源管理制度,完善水资源管理体制和机制,加强高效节水和水资源调配工程建设,创新水价形成机制,建立和培育水市场,建立水资源安全预警和应急机制,加大水源监控能力建设。
新疆;水资源;开发利用;应对策略
新疆国土面积166万km2,土地光热资源丰富,是我国重要的优质商品棉和畜牧业基地;矿产资源丰富,能源矿产是新疆的优势矿产,其中石油、天然气远景储量约占全国陆地油气资源总量的1/3,煤炭资源预测储量占全国煤炭预测总资源量的41%,有色金属和稀有金属矿产位居我国前列。新疆位于亚欧大陆腹地,远离海洋,降水稀少,蒸发强烈,生态环境脆弱,水资源匮乏,与新疆的资源及经济发展格局不相匹配。新疆经济发展挤占生态环境用水现象突出,农业用水占经济发展总用水比重过高,且农业用水效率较低,不利于水资源的持续开发利用与经济社会的持续发展,未来气候变化将会进一步加剧新疆水资源的严峻形势。随着全国及自治区最严格水资源管理制度的全面实施,对新疆的用水总量、用水效率及用水水质等都提出了新的要求,必将深刻影响今后新疆水资源的开发利用方式与供用水结构。因此,针对新疆水资源特点、水资源开发利用现状、存在的问题及新形势下面临的挑战,分析研究水资源开发利用应对策略十分重要。
1 水资源概况
1.1 降水、冰川及径流
新疆在远离海洋和高山环抱的综合地理因素影响下,形成典型干旱气候,集中表现在降水稀少,多年年均降水总量2544亿m3,折合降水深154.8m m,为全国平均年降水深的23.8%。新疆冰川资源丰富,发育大小冰川18311条,冰川总储量2623.47km3[1],约占全国冰川总储量的46.8%。共有大小河流570余条,河川总径流量879亿m3,其中年径流量大于10亿m3的河流18条,径流量达526亿m3,约占河川总径流量的60%。
1.2 水资源量
新疆多年平均地表水资源量为789亿m3,地下水资源量503亿m3,地下水与地表水之间不重复量43亿m3,水资源总量为832亿m3(水资源总量占降水总量的32.7%)。其中多年平均入境水量90亿m3,出境水量222亿m3,含入区水资源总量为922亿m3。新疆平原区地下水可开采量153亿m3。
1.3 水资源特征
1.3.1人均水资源量高,地均水资源量少
新疆人均占有水资源量约3970m3,为全国平均值的两倍,居全国第4位。但是,新疆单位面积产水量仅为5万m3/km2,为全国平均的1/6,为全国倒数第3位。与周边同为干旱的国家和地区相比,新疆河流水系完整,水资源禀赋相对较好。但地均水资源少,是导致新疆分布大面积沙漠和土地极易沙化的原因,也是新疆河流一旦过度开发就将导致当地自然生态恶化的主要原因。
1.3.2水资源时空分布极不均,水土资源不匹配
在空间分布上,新疆水资源西多东少,北多南少,山区多平原少,与土地资源及社会经济发展布局不匹配。以天山为界,将新疆分为北疆和南疆两大部分,面积分别占新疆的28%和72%,年径流量则各占约50%。其中天山北坡经济带G D P占全疆的56%,但水资源仅占全疆的7.4%[2]。从和田地区的策勒县经巴州的焉耆县到昌吉州的奇台县划一直线,将新疆分为西北和东南两大部分,其面积大致相当,而地表水资源量分别占新疆的93%和7%。
在时间分布上,由于河川径流的最主要来源为山区降水和冰川融水,新疆河川径流量年际变化幅度较小,但年内分配极不均匀。河流来水量高度集中在夏季,春季(3~5月)水量占年水量的10%~20%,夏季(6~8月)水量占年水量的50%‵70%,秋季(9~11月)水量占年水量的10%~20%,冬季(12~2月)水量占年水量的10%以下。春旱、夏洪、秋缺、冬枯的水资源条件是新疆水资源开发利用中面临的主要问题之一。由于水资源时空分布不均,新疆资源性缺水和工程性缺水并存。
1.3.3干旱少雨,生态脆弱
新疆多年平均年降水总量为2544亿m3,折年降水深为154.8m m,属于地球相同纬度最少地区之一。全疆约48%的地区为沙漠、戈壁、荒原,由于干旱少雨、水资源匮乏,生态环境极为脆弱,人工绿洲与天然绿洲争水现象十分严重。1950年新疆人工绿洲面积仅为3.8万km2,目前已扩大1.8倍。不断扩大的人工绿洲消耗了大量水资源,使天然绿洲获取的水量和面积不断减少,沙化土地面积不断扩大,天然绿洲生态危机的局面十分严峻。
2 水资源开发利用现状
2.1 社会经济概况
2012年新疆总人口2233万人[3],其中城镇人口982万人,城镇化率为44%。实现地区生产总值7505亿元,其中一、二、三产比例为17.6∶46.4∶36.0,人均生产总值33796元。农业总灌溉面积9266万亩,其中农田灌溉面积7264万亩。农作物总播种面积7705万亩,其中粮食面积3155万亩,棉花面积2581万亩。实现粮食总产1260万吨,单产400kg/亩;棉花总产354万吨,单产137kg/亩;牲畜年末存栏4333万头(只)。
2.2 水资源开发利用现状
2.2.1水利工程现状
新中国成立特别是改革开放以来,自治区党委政府始终把水利工作摆在关系全局的战略位置,不断加大水利工程建设力度,水利事业取得了巨大成就。根据2011年水利普查数据,全疆已建大中小型水库655座,总库容198.5亿m3,其中山区水库214座、库容131.5亿m3,平原水库441座、库容67亿m3。建成各类水闸4579座,其中引水闸1251座、引水能力1617亿m3,泵站3258座,总流量866.5m3/s。流量在0.2m3/s以上的灌溉渠道18.8万km,衬砌长度6.97万km,防渗率36.9%。已建机井61.39万眼,其中农用井9.07万眼。
2.2.2供用水现状
2012年,新疆经济社会供用水总量为590.14亿m3[4],其中地表水477.88亿m3,占总供水量的81%;地下水110.89亿m3,占总供水量的18.8%;其他水源1.38亿m3,占总供水量的0.2%。按行业划分,农业用水量559.48亿m3,占总用水量的94.8%;城乡生活用水量14.27亿m3,占总用水量的2.4%;工业用水量12.38亿m3,占总用水量的2.1%;河道外生态用水量4.02亿m3,占总用水量的0.7%。
3 新形势下水资源开发利用的主要问题
长期以来,受自然条件、经济社会发展阶段及水利投入等多种因素的影响,新疆水资源的开发利用存在诸多问题。在国家全面实行最严格水资源管理制度的新形势与新要求下,今后水资源的开发利用将面临新的、更大的考验。
3.1 现状用水量超过用水总量红线控制指标
根据《国务院办公厅关于印发实行最严格水资源管理制度考核办法的通知》(国办发〔2013〕2号),国家下达新疆的用水总量红线控制目标2030年为526.74亿m3,而2012年新疆总用水量已达590.14亿m3,现状用水量超出红线指标63.4亿m3,占现状总用水量的10.7%。按照新疆目前农业平均灌溉水平600m3/亩计算,需要退减1057万亩灌溉面积才能实现新疆的用水总量红线控制目标,这对未来新疆农业产业布局、结构及发展将形成巨大挑战。目前新疆正处在向新型工业化转型的关键时期,也是生态文明建设的重要时期,而新疆工业主要为资源开采与加工工业,属于重化工高耗水型,工业化的快速发展将驱动工业用水的大幅度增长,新疆用水形势将会更加严峻。过度开发利用水资源,尤其是用水总量超过用水总量控制目标,对新型工业化、生态文明建设需求保障构成严重威胁和制约。
3.2 挤占生态环境用水突出
由于干旱少雨、蒸发强烈的自然地理特点,新疆生态极为脆弱,生态环境对水资源的依存度高。新疆现状水资源开发利用程度超过70%,水资源总体上处于过度开发利用状态,人工绿洲挤占天然绿洲用水现象十分严重。生态环境用水被大量挤占,导致生态环境继续恶化。近半个多世纪以来,新疆自然生态演变基本特征呈现出“两扩大、一减少”,即沙漠与绿洲同时扩大,荒漠和绿洲之间的过渡带减少。在绿洲面积中,人工绿洲面积扩张式发展,而天然绿洲面积却呈萎缩态势。尤其是南疆地区由于干旱缺水和生态用水被大量挤占,天然绿洲植被减少,沙漠化加剧,塔里木河流域生态脆弱的局面没有根本改变,扩大垦荒和增加灌溉用水现象没有得到有效控制,遇到干旱年份生态趋于恶化的迹象明显。新疆地下水呈现过度开发状况,目前天山北坡、塔额盆地、吐哈盆地、焉耆盆地等地地下水严重超采,超采区年均超采量达33亿m3。地下水超采引发了地下水位持续下降、坎儿井干枯、土地沙化与荒漠化加剧等生态问题。艾比湖面积上世纪50年代为1300km2,而自2000年以来基本维持在540~900km2,由于入湖水量不断减少,湖面萎缩、湖底裸露是北疆盐尘、沙尘的主要来源,严重危及天山北坡经济带生态安全。由于新疆近十年水资源处于丰水期,生态环境恶化的趋势表现的并不明显,但如果不改变现在的开发格局与用水规模,新疆生态环境脆弱性逐步增加,生态环境进一步恶化的风险也日趋加大。
3.3 跨界河流水资源开发利用率低
新疆拥有与周边国家和地区的跨界河流33条,流出国境的水量占全疆自产地表水资源量的28%。跨界河流是新疆水资源极其重要的战略水源,在新疆水资源配置格局中具有十分重要的意义。目前,伊犁河、额尔齐斯河流域水资源开发利用程度较低,地表水利用率不足30%,远远低于全疆平均水平,影响了当地经济建设与发展。两河水资源开发利用对于新疆内陆干旱地区是一笔十分宝贵的资源与财富,加大两河流域水资源开发力度,对维护我国水权、完善新疆水资源配置格局刻不容缓。
3.4 农业用水比重过高
现状新疆农业用水量占总用水量比例在95%左右,全国平均为64%,以色列为58%,与同处干旱地区的其它国家和地区相比,新疆农业用水比重最高。相比二产和三产,农业单方水产出效益相对较低,农业用水比重过高不利于地区经济的快速发展。而新疆农业灌溉面积规模过大是造成农业用水比重高的重要原因。新疆农业用水量在2000年前基本维持在450亿m3左右,但自2000年后的十余年间,农业用水突飞猛进,至2012年增至560亿m3,增幅达110亿m3,年均增加9亿m3。农业用水量过大是造成新疆现状用水量超过红线控制指标的根本原因。
3.5 用水效率和效益较低
新疆用水方式粗放,缺水与用水浪费并存,水资源利用效率和效益较低。2012年新疆人均用水量为2644m3,为全国平均水平454m3的5.8倍;万元国内生产总值用水量为792m3,为全国平均水平118m3的6.7倍;农业灌溉综合亩均用水量为600m3,约为全国平均水平的2倍,用水浪费比较严重。与之相反,新疆单方水G D P产出为12.6元,同为西北地区的内蒙古为86.1元,以色列为634元,新疆仅为以色列的1%~2%。全国农业单方水增加值为12.7元,内蒙古为9.6元,甘肃武威市为5.4元,而新疆仅为2.55元。
3.6 供水基础设施薄弱
新疆水利建设投入严重不足,水利基础设施薄弱,水资源开发与产业布局不合理。首先,人饮安全供水保证率低,尚有300多万农牧民的饮水安全存在问题;其次,农业灌溉工程老化失修,灌溉用水浪费严重,目前规模以上灌溉渠系防渗率仅为37%,高效节水灌溉面积占总灌溉面积比例仅为36%,农田灌溉水有效利用率不到50%,水资源浪费比较严重;第三,现状水库总库容占河川径流量比例仅为22%,其中山区水库总库容占总库容比例仅为66%,且山区水库主要集中在两条国际河流上,其它地区平原水库占比大于山区水库。蓄水工程调蓄能力有限,控制性山区水库比例低,加剧了因河流来水年内分配不均造成的春旱、夏洪、秋缺、冬枯;第四,水资源区域分布差异大,西多东少,北多南少,水资源分布与经济发展布局不匹配,亟需加大水资源配置工程建设。
4 气候变化对新疆水资源严峻形势的挑战
20世纪80年代中后期以来,随着全球气候变暖,新疆的气候也逐渐变暖增湿。1951~2010年,新疆年平均气温总体上明显升高,60年来的平均气温增加了约1.6℃[5],增温速率达到0.27℃/ 10a,高于全国平均气温增长率0.22℃/10a。与此同时,新疆地区的降水也明显增多,1951~2010年降水增率达到了12.2m m/10a。降水增多,来水偏丰,为提高农业灌溉保证率及扩大灌溉面积提供了一定的水资源条件,但也掩盖了新疆水资源开发利用所存在的问题和矛盾。气温升高引起的冰川消融及径流增加,是以固体水资源的不断消耗为代价的,难以长期持续。
新疆冰川和高山积雪是调节河川径流的“固体水库”,对于调节河川径流具有十分重要的作用。因气候变暖,山区降水量增加,冰川消融加快,短期内河川径流量还会呈现增大的趋势,但随着冰川的衰减与逐渐消失,冰川对河川径流的“固体水库”调节作用将大大减弱。远期新疆的水资源总量将呈现先增后减的趋势,不仅水资源总量逐步衰减,而且年际变化加大,年内季节性分配更加不均。新疆的水资源系统将会变得非常脆弱,严重威胁取用水安全,影响新疆经济社会的可持续发展及生态安全维护。
5 水资源开发利用应对策略
为了保障新疆水资源的可持续开发与利用,今后应未雨绸缪,积极调整水资源利用模式,严格控制农业灌溉面积,切实减少农业用水量,全面统筹生活、生产和生态用水,大力加强高效节水灌溉工程和水资源调配工程建设,调整供用水结构,实行最严格水资源管理制度,加强水资源的综合管理体制建设和机制创新,强化生态环境保护,加快建立水资源安全预警和应急机制,全面建设节水型社会。
5.1 全面落实最严格水资源管理制度,加强最严格水资源管理制度考核
最严格水资源管理制度是针对我国水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等水资源面临的严峻形势提出的,目的是控制水资源开发总量、提高水资源利用效率、限制污水排放总量,确保水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展。新疆现状经济社会用水总量已超出用水总量红线控制指标,挤占生态用水现象突出。今后,必须从水资源的配置、节约和保护三个环节出发,对水资源开发利用的取水、用水、排水全过程进行监管和控制,才能将用水总量控制在红线目标内。而新疆用水结构中农业用水占95%,因此加大农业节水工程建设和退地减水工作是控制和降低用水总量的关键。为了保障最严格水资源管理制度各项目标的实现,中央和自治区已经制定和出台了最严格水资源管理制度的考核办法,对各地实施最严格水资源管理制度的情况进行考核,并将考核结果作为各地主要负责人和领导班子综合考核评价的重要依据,对实施最严格水资源管理情况进行问责和奖惩。
5.2 健全和完善水资源统一管理体制与机制
《水法》及《新疆维吾尔自治区实施〈水法〉办法》明确了国家及自治区对水资源实行统一管理与分级、分部门管理相结合的制度。1992年公布、2005年修订的《新疆维吾尔自治区塔里木流域水资源管理条例》,作为新疆的第一部地方性流域水资源管理法规,则明确了塔里木河流域内水资源实行流域管理与行政区域管理相结合的管理体制,行政区域管理应当服从流域管理,从制度上规定了塔里木河流域水资源的统一管理。但长期以来,新疆的流域管理与区域管理关系并没有很好的理顺,各地对水资源的管理尚未实现真正的统一,源流与干流、上下游、流域内各部门之间、兵地之间、经济发展与生态环境之间、地表水与地下水、城乡用水之间争水矛盾屡见不鲜,水资源管理体制不完善,运行机制不健全,不利于水资源的合理开发与利用,且与新时期新疆跨越式发展的水资源保障需求及实行最严格水资源管理制度的要求存在较大差距。今后必须加强水资源监控和取用水设施体系建设,完善流域和区域水资源的统一管理与调度,促进新疆水资源的合理开发与利用。
5.3 继续加大高效节水灌溉工程和水资源调配工程建设
新疆2012年高效节水灌溉面积为3330万亩,仅占总灌溉面积的35.6%,灌溉水利用系数在0.48左右,这与《自治区党委自治区人民政府关于加快水利改革发展的意见》(新党发[2011]21号)提出的2020年全疆高效节水农田达到5900万亩以上、灌溉水利用系数提高到0.57以上的目标差距还很大。因此,继续加大高效节水灌溉工程建设依然是今后一段时期水利工作的重要目标。同时,为了促进水资源的合理开发与利用,必须加大区域水资源配置工程建设,尤其是加大两河流域水资源的开发力度,从而打破水土资源不匹配、水资源与经济发展不匹配的经济发展瓶颈制约,为新疆经济稳定发展保驾护航。
5.4 完善水价形成机制,推进水价改革
目前全区平均农业水价不到供水成本的40%,南疆三地州不足供水成本的30%,没有充分体现水资源的稀缺性和商品价值,严重影响了供水工程的良性运行和农户节水的积极性。国内外实践证明,水价能够提高水的利用效率,促进水资源优化配置。新疆农业用水量占总用水量的比例高达95%,面对日益严峻的水资源短缺问题,推进农业水价改革已经成为解决新疆农业水问题的必然选择。今后应坚持农业用水的商品属性,利用农业水价的杠杆作用调整农户的用水行为,促进农业节水,逐步实现按供水成本收费。同时,必须考虑农民对水价的承受能力,需要建立和完善农业水价补贴机制,即调动了农民的节水意识,提高水资源的利用效率,又减轻农民负担。实行差异化水价政策,农业、工业及服务业用水实行超定额累进加价制度,城市全面实行居民阶梯水价制度。
5.5 积极探索、建立和培育水市场
建立和培育水市场是水资源的经济管理手段,是实现水权价值、流转水资源的使用权、提高水资源的利用效率、解决水资源紧缺问题及新增用水的有效途径。目前,新疆各地州、县市、团场用水总量控制指标的分解工作正在有序开展与陆续完成,在此基础上可开展初始水权确权登记制度,并进一步探索建立水市场交易机制,尝试新增用水通过水市场交易取得。可建立各个层面的水权交易平台,设立水权交易中心,设定交易保护性指导价,对交易水量挂牌出售。制定相关保护和鼓励政策,让节水者多收益,让高耗水者多付费。鼓励和引导区域间、用水户间的水权交易,探索多种形式的水权流转方式。
5.6 建立健全水资源安全预警和应急机制,保护水资源
随着新疆跨越式经济发展步伐的加快,新型工业化、新型城镇化、农业现代化及生态文明建设对水资源的需求也日益加大,加之气候变化所带来的水资源的更加的不确定性,未来水资源的安全问题不仅体现在水资源量的短缺上,同时水污染造成的水环境安全问题正在不断上升。在追求现代化的进程中,许多地区片面追求高发展、高收益,而忽视了资源和环境的保护,致使水污染日益严重,对区域地下水和生态环境造成不可逆转的危害,目前已在很多地区有所显现。这不仅不利于水资源的可持续开发和利用,而且会严重威胁子孙后代的生存的环境。及早建立水资源安全预警和应急机制,对预防和控制未来水资源的不安全问题就显得极其重要,最严格水资源管理制度的实施正是对水资源安全预警的重要举措。今后必须建立健全水污染应急机制,包括水环境健康及水污染危险程度两方面,从而及时发现问题快速得以解决,将危害降低到最小程度。
5.7 加大水资源监控能力建设,提升水利信息化水平
水资源监控能力是水资源管理工作的技术基础。加强监控能力建设,建立准确、完善的水资源基础数据体系,对水资源开发利用情况进行有效跟踪和及时评价,准确掌握水资源开发利用情况,是实行最严格水资源管理制度的重要手段。水资源监控能力建设具体包括取用水监控体系、水功能区监控体系、主要断面监控体系;完善水文站网体系建设、水文监测技术应用和水文服务能力建设;加强水资源监控制度体系建设,构建水资源管理信息服务平台;加强技术引进和推广应用,建立健全新疆行业节水技术标准;完善水资源公报编制和水情信息发布,强化公共监督;加强人才能力建设,全面提高水利从业人员业务能力,提高水资源管理和决策的透明度。
[1]施雅风.简明中国冰川目录[M].上海:上海科学普及出版社,2005.
[2]邓铭江,等.支撑新疆经济社会跨越式发展的水资源供需结构调控分析[J].干旱区地理,2011,34(03):379-390.
[3]新疆统计局.2013年新疆统计年鉴[M].乌鲁木齐:新疆人民出版社,2014.
[4]新疆水利厅.2012年新疆水资源公报[R].2013.
[5]龙爱华,等.气候变化下新疆及成海流域河川径流演变及适应性对策分析[J].干旱区地理,2012,35(03):377-386.
T V 213.9
:A
:1672-2469(2015)09-0035-05
10.3969/j.i s s n.1672-2469.2015.09.012
科技项目:新疆自治区公益性科研院所基本科研经费项目(K Y 2015097)
李 波(1972年—),女,高级工程师。