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黑河流域中西部水系系统治理对策研究

2018-01-29邓建伟胡想全金彦兆

中国水利 2018年2期
关键词:分水黑河中西部

邓建伟,胡想全,金彦兆

(甘肃省水利科学研究院,730000,兰州)

黑河流域中西部水系是黑河流域的重要组成部分,近年,随着经济社会的快速发展,流域内的经济社会用水持续增长,区域水资源难以满足当地经济社会发展和生态平衡需求,使本来属于缺水地区的黑河流域中西部水系雪上加霜,生态环境不断恶化。黑河流域中西部水系的综合治理必须在全面分析总结流域治理开发成效、经验和存在问题的基础上,立足于当地水资源条件,按照以供定需和节水优先、系统治理的原则,调整产业结构,加强水资源规划与管理,统筹流域上中下游用水关系,协调生活、生产、生态各行业用水关系,为流域生态文明建设提供可持续水资源支撑。

一、流域概况

在水利工程未大规模修建之前,黑河流域内的大小35条支流均汇入黑河干流,随着流域内经济活动增加和各支流的水利工程建设加快,部分支流与黑河干流失去了水力联系。1947年讨赖河下游修建鸳鸯池水库后,西部水系的讨赖河、洪水河、红山河泯灭于金塔盆地;中部水系各河流水库工程、引水工程大规模修建后,马营河、丰乐河、观山河等泯灭于高台盐池—明花盆地;东部子水系包括黑河干流、梨园河及20多条沿山小支流。黑河中西部水系大部分位于甘肃省境内,省内习惯于将西部子水系的红山河、洪水河、讨赖河干流和中部子水系的马营河、丰乐河、观山河、黄草坝、榆林坝、涌泉坝共6河3坝称为中西部子水系。

中西部水系位于甘肃省内陆河流域,流域面积2.7万km2。上游为南部祁连山地,气候寒冷,海拔较高地带长年积雪,有冰川分布,为流域水量的主要来源;流域中下游分别为酒泉盆地和金塔盆地,地势平坦,绿洲发育广阔;绿洲边缘地带为戈壁、沙漠,属大陆性温带干旱气候。根据酒泉市肃州区和金塔县气象站资料,流域多年平均气温为7.3~8.0℃,多年平均年降水量分别为肃州区85.3 mm、金塔县59.9 mm;年平均蒸发量从南部的1 828 mm递增到北部的2 539 mm,干旱指数最高达20以上。

中西部水系讨赖河、洪水河、马营河多年平均径流量超过1.0亿m3,水量来源以冰川融水、降水和地下水为主。流域水资源总量为11.94亿m3,其中地表水资源量为11.10亿m3,地下水资源量为9.89亿m3,与地表水不重复的纯地下水资源量为0.79亿m3。中西部水系水资源先供给中游酒泉市、嘉峪关市的经济社会生活用水,在沿途被各部门按讨赖河分水制度引用后,余水通过河道、渠系汇入下游金塔的鸳鸯池水库,供金塔县使用,并维系流域内的生态用水安全。

流域内包括甘肃省嘉峪关市,酒泉市肃州区、金塔县和张掖市肃南裕固族自治县、高台县。2013年中西部水系总人口为83.26万人,其中城镇人口47.05万人,城镇化率56.51%;流域国内生产总值为500.31亿元,工业增加值为275.41亿元;黑河流域中西部水系粮食总产量为26.97万t,人均粮食产量为324 kg;大(小)牲畜共计188.31万头(只)。

二、流域开发治理中存在的问题

1.流域生态环境仍然十分脆弱

由于特有的内陆干旱气候、自然地理条件,加之近年来人类活动和经济社会高速发展,黑河流域中西部水系本就十分脆弱的生态变得更加脆弱。上游祁连山区的青海省祁连县和甘肃省肃南县是流域主要的水源涵养区,但由于乱砍滥伐、过度放牧、矿产开发,导致草地退化、土地沙化、水源涵养能力下降,生态环境退化加剧;中游嘉峪关市、酒泉市肃州区是流域经济最发达地区,但地处戈壁,北临沙漠,植被稀少,干旱少雨,自然生态十分脆弱,而目前由于工业化程度较高,城市化进程加快,耕地规模不断扩大,对水资源的需求越来越大,严重挤占了生态环境用水,致使生态环境不断恶化,抵御自然灾害的能力急剧下降;下游金塔县是一个农业大县,第一产业增加值占GDP的比例高达45.0%,鸳鸯灌区灌溉面积从1983年的 23.37万亩(1亩=1/15 hm2,下同)发展到2013年的64.67万亩,对水资源的需求不断增加,不得不加大地下水的开采,致使地下水水位降低,大量植被枯死,天然林草萎缩,植被覆盖度降低,沙尘暴频繁发生,沙漠化进程加快。位于金塔县西坝乡境内的北海子既是讨赖河西线水系的尾闾,也是鸳鸯绿洲西北的自然生态保护屏障,由于地表水大量用于农业灌溉,2013年以前有近30年没有地表水流入,加之金塔盆地地下水水位逐年下降,导致荒漠植被死亡和土地沙化,目前已经威胁到了金塔绿洲乃至全流域的安全。

2.水资源配置手段缺乏

中西部水系上游来水年内分配不均,如讨赖河上游每年6—9月来水占全年来水量的55.0%,10月—翌年3月来水占全年来水的33.1%,4—5月来水仅占全年来水的11.9%;洪水河上游来水年内分配更加不均,每年6—9月来水占全年来水的88.1%,10月—翌年3月来水占全年来水的5.3%,4—5月来水仅占全年的6.6%。而就需水过程来说,讨赖灌区、洪水河灌区现状年6—9月需水约占全年需水的36.3%,10月—翌年3月需水约占全年需水的43.4%,4—5月需水约占全年需水的20.3%。由此可见,中西部水系来水过程与用水过程极不协调。

由于缺少骨干调蓄工程,无法对来水过程进行调节,加之目前流域水资源管理仍实行“定时不定量”的分水制度,虽然在一定程度上体现了流域上下游、左右岸的用水公平,也维持了基本的用水秩序,但与目前经济社会发展对水资源的需求相比,现有分水制度难以做到科学、合理和高效配置,水资源利用效率不高,用水矛盾突出。

3.流域内用水矛盾比较突出

一是中下游的用水矛盾比较突出,嘉峪关市和肃州区是甘肃省政府确定的全省重点经济发展区域,近年发展速度比较快,各行业的需水量急剧增加,受现状分水制度的制约,部分行业的个别时段难以满足需水要求,如2010年讨赖河干流各用水户之间相互借水量总计高达1 172.19万m3,虽然在流域机构的协调下,利用这种方式暂时缓解了某些用水需求,但总体来说,中下游之间的用水矛盾仍然比较突出。

二是行业间用水矛盾也比较突出,最典型的就是生产过程严重挤占生态用水。讨赖河干流尾闾北海子从1980年起完全干涸,周边生态环境退化严重。同时由于西部水系中游人工绿洲的不断扩大,用水量由1980年的9.42亿m3增加到2013年的15.36亿m3,造成进入下游金塔盆地的水量日趋减少,下游为维持经济社会发展,增加地下水开采量,使地下水水位持续下降,目前已形成以金塔县城为中心的地下水漏斗区,漏斗面积达到260 km2,并造成了下游金塔绿洲局部地段土地沙化等生态环境问题。

4.渠系配套程度不高,水资源利用效率低

近年,流域内进行了大规模的灌区续建配套与节水改造,灌区渠系配套水平有所提高。但由于历史欠账太多,渠系配套与水资源短缺的现状仍不相适应。根据2013年水利统计年报,流域内输水干渠衬砌完好率为66.0%,配水支渠、斗渠衬砌完好率仅36.7%。渠系配套程度低,水资源利用效率有待提高。

中西部水系中游大部分为平原水库,平均蓄水深度多在2 m以内,蒸发渗漏损失严重,水库蒸发渗漏率达到30%~40%。同时,有相当一部分平原水库建设时期较早,规划设计不到位,施工质量无保证,普遍存在安全隐患,属于病险水库,存在安全隐患。

5.水环境污染问题不容忽视

截至2013年年底,中西部子水系废污水总排放量6 502.2万m3,年入河量5 461.85万m3,约85%以上来自于工业生产。由于污水处理设施不完备,个别企业排放污水未达标直接排入河道,致使部分河段水质在个别时段较差,下游金塔县鸳鸯池水库水质受到一定程度污染。随着流域内经济活动增多,城市污水排放量快速增加,水污染问题已引起社会各界广泛关注和高度重视。目前,虽然通过当地政府和重点排污企业对水环境的综合治理,流域内水环境污染日趋严重的问题得到初步遏制,但水环境污染问题仍不容忽视。

同时,流域水环境监管和水资源保护工作的相对薄弱,进一步加剧了水环境治理的难度。流域内尚未建立水环境承载能力基础上的水资源保护规划和流域排污总量控制方案,入河排污监管职责不清,水功能区管理工作不到位,管理手段缺失,流域内实时监控能力低、信息化水平不高、水质监控体系薄弱,应对水环境问题的快速反应能力弱,无法满足流域水资源保护要求。

6.水资源管理方面缺乏必要的法律、法规和经济手段

目前,流域管理机构主要依据分水制度对水资源进行管理,缺乏必要的法律、法规支撑,造成流域内出现随意扩大灌溉面积、水量调度中不按规则引水等问题,缺乏处罚依据与手段。同时,科技支撑体系薄弱,水利信息化应用及基础科学研究较为落后,远远不能满足水资源统一管理和统一调度的要求。

三、对策措施

1.加强生态文明建设,建设水生态文明体系

黑河流域中西部水系是国家西北生态屏障,生态体系建设不仅关系流域的经济发展,而且关系民族团结、社会安定、国防建设、经济发展,直接影响西北地区的环境质量。因此,必须严格按照“绿水青山就是金山银山”的理念,根据国家生态文明建设的政策措施系统治理。在上游开展草场禁牧、围栏封育、人工种草、鼠害和毒草草地治理、沙化草地治理和舍饲设施建设等生态修复措施,涵养水源;流域中下游开展绿洲外围过渡带保护、农田防护林体系更新、盐碱地改造和北海子及周边生态修复等措施恢复和改善生态,防止沙漠入侵。

2.修建控制性骨干调蓄工程,协调流域生产、生活和生态用水

讨赖河干流和洪水河来水年内分配不均,来水过程和用水过程极不协调。由于缺少控制性骨干调蓄工程,无法合理有效调配中下游生活、生产、生态用水。同时,中游灌区灌溉高峰期用水无法得到保证,“卡脖子旱”现象非常严重,同时下游生态关键用水无法得到保障,上中下游用水矛盾突出,水事纠纷频繁发生。因此,应加快讨赖河干流的讨赖峡水库和洪水河水库等控制性骨干调蓄工程建设,高效利用和科学合理配置有限水资源,逐步恢复流域生态系统,维护河流健康生命。

3.实施最严格水资源管理制度,落实双控行动,提高水资源利用效率

强化流域内“三条红线”管控,健全流域内水资源消耗总量和强度双控指标体系。严格禁止不考虑水资源支撑条件,以过度消耗资源和破坏环境为代价而追求经济数量增长的发展模式。经济社会发展必须统筹考虑生活、生产和生态环境用水,要大力推行农业、工业和生活节水措施,推进节水型社会建设,加大各行业节水力度,实现水资源的可持续利用。

4.建立流域用水新秩序

讨赖河现状分水制度是一个以时段分水为主,辅以水量分配的分水制度,它强调了时间水权,弱化了水量水权。分水制度的总量控制和效率控制概念缺失,导致用水单位在各自的分水时段内尽量将来水量 “吃光喝净”,造成经济行业水资源用水浪费现象严重,严重挤占了生态用水。应积极研究黑河流域中西部水系现行“时间水权”分配方案,通过水权重新规范用水行为,遏制水资源的无序利用和超载;研究讨赖峡水库、洪水河水库等控制性骨干工程建成后的水权分配制度,通过骨干工程以及水权制度建设,最终实现流域的科学、可持续管理。

5.实施最严格水资源管理制度,加强流域水资源统一管理

黑河流域中西部水系必须建立和完善高效权威的流域管理结构,多元化的投入保障机制和相对完善的流域法律法规体系,充分运用法律、行政和经济手段,管理和规范流域内的治理、开发等经济活动。应紧紧抓住水资源统一管理、合理配置和高效利用等关键环节,实施最严格水资源管理制度,建立既兼顾经济社会发展需要,又兼顾生态建设要求的水资源合理配置新格局,彻底改变“定时不定量”的分水制度,保障生态环境用水,协调好中下游内各行业的用水关系,实现流域经济社会和生态环境的协调发展。

四、结论与建议

黑河流域中西部水系综合治理应按照 “绿水青山就是金山银山”的生态文明建设思路,加强流域内的生态文明建设,上游涵养水源,中下游恢复、改善绿洲生态条件,防止沙漠入侵;实施最严格水资源管理制度,加大农业节水力度,提高水资源的利用效率;修建讨赖峡水库、洪水河水库等骨干型控制工程,为流域执行最严格水资源管理政策提供基础条件;建立流域新的用水秩序,改善传统“时间水权”的局限;加强流域水资源的统一管理,完善高效权威的流域管理结构。最终使流域建立起健康的生态体系、高效的节水型社会体系、合理的水资源配置与利用体系、高效的水资源管理体系,实现流域经济、社会、生态的持续健康发展。

[1]甘肃省水利厅.黑河流域综合规划(中西部子水系)[R].2016.

[2]甘肃省统计局.甘肃年鉴(2014年)[M].北京:中国统计出版社,2014.

[3]李奋华.黑河流域中西部水系分水制度解析[J].甘肃水利水电技术,2010(2).

[4]郑航,王忠静,刘强,等.黑河流域中西部水系“时间水权”制度及其水量分配[J].水利水电技术,2011(7).

[5]邓建伟,金彦兆,胡想全.讨赖河流域分水制度辩证分析[J].人民黄河,2015(5).

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