张掖市水安全问题分析与防控对策探讨

王天雄

(甘肃省张掖市水务局，甘肃 张掖 734000)

张掖市是一个传统的农业市，其耕地面积占黑河流域的95%。全市工业基础薄弱，二、三产业发展没有重大项目建设支撑，一产比重过高。自上世纪80年代以来，复垦开荒现象比较普遍，灌溉模式粗放，农业灌溉用水一直居高不下，占全市总用水量的80%以上。由于黑河流域近期治理没有充分考虑生态用水，现行黑河分水方案留给张掖的用水量只有6.3亿 m3，与实际8亿 m3的需水量存在很大差距，致使灌溉用水挤占了生态用水，局部生态问题已经凸显。

1 水安全问题概况

1.1 中游生态林锐减

黑河流域地处西北内陆典型的干旱荒漠区，受气候变化和人类活动影响，自2000年张掖市实施黑河近期治理项目以来，中游生态环境持续恶化，人工林成片死亡0.61万 hm2，濒临死亡1.15万 hm2。这些林木大多数是上世纪七、八十年代中期营建的杨树、沙枣乔木林和柽柳、梭梭、花棒等灌木林，重点分布在川区风沙沿线的国有或村社集体林场。由于用水总量的限制，农田与林木争水，生态林灌溉次数和灌溉水量都大幅度减少，林木长期处于干旱缺水状态，绿洲外围林木及荒漠灌丛生态退化日益明显，严重威胁到绿洲的生态安全。黑河近期治理项目节水量全部分配给了下游，中游生态用水极度紧张。黑河分水前，大部分生态林在汛期和农田灌溉间歇期可灌水1～2次，分水以来，每年集中下泄4～5次，时间长达100多天，致使林地无法灌溉，大面积生态林干枯死亡或濒临死亡。

1.2 荒漠化程度加剧

张掖是全国生态最为脆弱的地区之一，由于水资源短缺，地下水位下降，植被面积不断减小；草场不断退化，荒漠化日益加剧。目前全市尚有沙漠、戈壁600多万 hm2，部分地区仍受流沙威胁，风沙危害面积达0.3万 hm2，农田土壤沙化面积1.7万 hm2，全市草原60%以上是荒漠半荒漠草场。气候极端干旱，土地沙化面积不断扩大，沙尘暴发生频繁，盐渍化程度日趋加重。特别是近年来祁连山冰川退缩、雪线上升，天然林缩减、草场退化，水土流失加剧、水源涵养功能下降等问题较为突出，山区近13.3万 hm2灌木林退化为灌丛草地，草场退化面积达128.6万 hm2。

1.3 湿地面积日趋萎缩

黑河流域湿地是我国西北干旱半干旱地区功能显著而景观独特的区域生态系统，对于维护生物多样性、改善区域生态环境和维系流域绿洲生态安全具有重要的作用。受全球性干旱气候和黑河长时间集中分水的影响，黑河中游湿地不能及时得到水源补充，总体呈现面积萎缩、功能减退、生物多样性减少的变化趋势。据林业部门调查，2000年前，甘州、临泽、高台三县区湿地面积近3.33万 hm2，现在不足2.67万 hm2，现存的湿地也呈退化态势。

1.4 地下水位整体下降，局部超采

据中国水科院研究成果表明：近年来，张掖市局部地区地下水位呈逐年下降趋势，沿山灌区每年降幅在1～1.5 m之间，平原灌区年降幅在0.25～0.84 m之间，沿河灌区年降幅在0.28～0.33 m之间。地下水位快速下降，加剧了人工林枯死、生态湿地退化萎缩、泉水溢出量锐减等一系列生态问题，高台县骆驼城灌区、山丹县清泉灌区地下水已经严重超采，形成了明显的地下水降落漏斗。2016年，《甘肃省人民政府关于公布地下水超采区、禁采区和限采区范围的通知》，全市地下水超采区共7处，其中，浅层中型一般超采区6处，小型一般超采区1处，全市地下水超采区总面积2 418.3 km2，超采水量19 264万 m3。

1.5 城市污水排放严重

工业污水、城市生活污水直接排放问题突出，造成部分河流污染严重。山丹河流域每天有4万吨污水直接排放，水质持续为劣Ⅴ类；甘州区饮马河河道、东环路芦苇池、黄水沟、东泉干渠等城市黑臭水体问题突出。

2 水安全原因分析

2.1 农业灌溉面积大幅度增加

根据水利统计年报和水利普查资料分析，1999年全市灌溉面积22.6万 hm2，到2011年全市灌溉面积发展到35.62万 hm2，增加了13.02万 hm2，除自然亩折合为标准亩增加灌溉面积2.87万 hm2，水利年报未统计的国营、集体农林场灌溉面积0.84万 hm2外，全市共打井垦荒增加灌溉面积6.82万 hm2，比1999年水利统计年报井灌面积2.33万 hm2增加4.49万 hm2，增加了192%。由于农田灌溉面积的过度开发，以及黑河分水导致中游生态用水不足，导致农田与生态林争水矛盾突出，生态林长期得不到灌溉死亡，生态环境局部恶化的问题日益突出。

2.2 大量开采地下水

在增加收入利益的驱使下，群众及部分企业擅自违规打井，致使机井数量逐年增加，且大部分未安装计量设施，机井取水量难以控制。地下水的大量开采，造成全市大部分区域地下水位整体下降，年降幅0.25～1.5 m。1999年全市农用灌溉机井3 450眼，到2011年全市农用灌溉机井达到10 142眼，比1999年增加6 692眼，增加了194%。2011年全市提取地下水7.26亿 m3，占允许开采量7.68亿 m3的95%，接近允许开采量的极限状态。根据有关资料，2000年实施黑河近期综合治理和黑河分水后，张掖盆地的地下水资源补给量减少1.03亿 m3，泉流量从7.74亿 m3/a，减少到7.27亿 m3/a。随着地下水位的下降，中游地区地下水储量同样在减少，共减少7.78亿 m3。由于黑河综合治理实施灌区节水改造项目，提高了渠系水利用率，引起渠系田间入渗补给量减少，以及黑河分水实行“统一闭口，集中下泄”和“限制引水，均衡下泄”等强制性调度方式，为了完成农田灌溉任务，灌区不得不长期开启所有机井，引起地下水过度开采，导致水位下降过多，部分生态林因严重缺水，出现成片衰退或死亡现象。

2.3 农业、生态用水比例严重失调

灌溉面积和机井数量的增加，随之带来灌溉用水量的增加。以1999年水利统计年报数据与2011年水利普查数据进行对比。1999年全市国民经济用水量24.5亿 m3，其中引用地表水21.89亿 m3，提取地下水2.61亿 m3。2011年全市国民经济用水量达到25.86亿 m3，其中地表水18.6亿 m3，地下水7.26亿 m3。12年来，地表水从21.89亿 m3减少到18.6亿 m3，减少了15%；地下水从2.61亿 m3，增加到7.26亿 m3，增加了178%。1999年全市农业用水量20.31亿 m3，工业用水量0.69亿 m3，生活用水量0.52亿 m3，生态用水量2.98亿 m3，农业、工业、生活、生态用水比例82.9：2.8：2.1：12.2；2011年全市农业用水量23.46亿 m3，工业用水量0.61亿 m3，生活用水量0.57亿 m3，生态用水量1.22亿 m3，农业、工业、生活、生态用水比例90.7：2.4：2.2：4.7。与1999年比较，工业、生活用水量没有大的变化，农业用水比重增加了7.8%，生态用水比重减少了7.5%，从2.98亿 m3，减少到1.22亿 m3，减少了59%。农业用水量的增加，挤占了生态用水量，灌溉用水与生态用水矛盾将长期存在。全市4.33 hm2防护林体系需灌水2次，需水2.6亿 m3；0.67万 hm2严重退化湿地每公顷需人工补水9 000 m3，以保持其健康状态，需生态补水0.6亿 m3；绿洲边缘过渡带少量灌水可保障绿洲生态安全，需水1.7亿 m3。全市生态共需水量4.9亿 m3，缺口很大。

2.4 城市污水处理能力不足

工业总体污染防治水平不高，工业园区企业工业废水处理设施建设滞后，废水治理技术落后，废水排放不能长期稳定达标，废水排放导致山丹河等河流污染严重。城市生活污水处理厂污水收集管网建设滞后，污水收集和处理能力不足；生活污水没有经过处理直接排放；没有固定的生活垃圾收集点，居民生活垃圾直接倾倒渠道和河道等原因，造成城市黑臭水体问题，严重影响城市水生态环境。

3 防控对策措施

3.1 落实最严格水资源管理制度，优化配置水资源

严守水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污控制“三条红线”，严格水资源管理。建立水资源消耗总量与强度双控体系，严格按省政府下达的水资源管理控制指标,强化用水管理，有效控制用水量，提高灌溉用水效率。探索县(区)和灌区超计划用水实行额外购买的方式，用经济手段，控制用水量。严格用水效率控制管理，坚持节水优先方针，大力发展高效节水农业，推进工业、生活节水，加快节水型社会建设。修订各行业用水定额标准，强化用水户计划用水管理，推动水资源实现精细化管理。建立县(区)和流域水资源承载能力预警机制，明确水资源开发利用上限，制定有效的管控措施。

建立水权市场，优化配置水资源。牢固树立生态优先，保护第一的发展理念。根据水资源承载能力，统筹考虑流域、区域和各行业对水资源的需求，以水定地，以水定产，以水定发展规模、定发展布局，统筹解决好生活、生产和生态用水。统筹生态用水，逐步提高生态用水比例，有效改变农业用水“一头沉”的局面，实现水资源可持续利用。建立水权市场，充分发挥市场在配置水资源方面的决定性作用，通过水权交易促进水资源高效优化配置。探索县(区)政府通过水权市场水权交易方式获得水量，配置生态林，促进生态林恢复。

3.2 强化地下水超采区管理

严格执行省政府、市政府对地下水超采区和限采区的规定，制定地下水超采区压采实施方案，建立全市开发利用地下水水位、取水总量双控制强制性约束指标体系，严控地下水超采。在全市范围内用3～5 a时间全部安装地下水计量设施，采用IC智能卡水表和“以水定地、以电控水、水电联动”等方式,准确计量,按方收费,有效控制地下水开采总量，逐步实现地下水采补平衡。鼓励用水户多用地表水，探索有条件的地区将井灌区逐步转换为河水灌区。地下水超采区，采取控采限量、置换水源、建设高效节水灌溉工程、封井回填已报废的机井等措施，有效恢复超采区水位。加大低耗水作物种植面积，压减用水量大的作物种植面积，通过作物种植结构调整压缩地下水开采量，以及采取退耕还林、压缩灌溉面积、轮耕、休耕等措施，减少地下水开采量。加大水行政执法检查力度，保障全市地下水超采区治理任务顺利完成。加快公共供水管网覆盖范围内自备井关闭步伐，超采区工业企业用水效率要达到省级行业用水定额标准。严格地下水取水井审批，对在地下水超采区的新增地下水取水项目，不予审批；对用水总量已达到或超过控制指标的地区，暂停审批。

3.3 采取经济手段，提高用水效率

认真贯彻《国务院办公厅关于推进农业水价综合改革的意见》和《甘肃省推进农业水价综合改革实施方案》，严格落实市政府《关于深化水权水价综合改革的意见》和各县(区)政府批复的农业水价综合改革方案，2015年至2019年地表水执行运行成本水价，到2020年执行完全成本水价，同时执行末级渠系水价，实行终端水价；开征地下水水费；实行超定额累进加价和分类水价，用价格杠杆撬动节约用水的内在动力，促进节约用水，形成经济杠杆促进节水型经济结构。建立精准补贴和节水奖励机制，引导广大农户增强节水意识，鼓励农户主动节约用水，积极参与推广工程和农艺节水灌溉技术。

3.4 大力发展现代高效节水农业

以提高水的利用效率和效益为核心，调整用水结构和生产方式。加大农业结构调整力度，重点发展设施葡萄、高原夏菜、玉米制种、中药材、食用菌、马铃薯、小杂粮、肉牛养殖草畜等特色产业。建设国家级、省级和市级现代农业示范区，以示范区建设为主导，带动全市现代农业的快速发展。大力发展河水灌区、井灌区管灌、喷灌、滴灌高效节水灌溉技术，配套水肥一体化高效精准灌溉技术，节约水量全部用于生态林，促进生态环境转变，实现水资源的高效配置，建成与水资源承载能力相适应的经济社会发展格局。

3.5 实施灌区节水改造工程

2000年以来，黑河流域综合治理在黑河沿岸灌区实施骨干工程节水改造项目，取得了显著的节水效益。经过十多年的运行，这些工程已开始老化，效率衰减；末级渠系仍是上世纪八十年代修建的，老化失修严重。沿山灌区，受投资规模限制，大部分农业灌溉设施依然存在老化破损问题，普遍存在标准低，失修严重，效益衰减等问题，农田水利建设“最后一公里”滞后。全市现状灌溉水利用率0.578，灌溉水利用系数较低，仍有潜力可挖。加大灌区节水改造工程建设力度，配套完善水资源信息化管理体系，实现水资源的优化配置和高效利用。

3.6 实施荒漠化治理工程

通过大面积封滩育林、人工促进及自然更新等措施，恢复荒漠区植被，有效控制土地沙漠化；组织实施好国家沙化土地封禁保护试点项目，建立沙化土地封禁保护区，通过围栏保护、沙源地带流动沙丘固沙压沙、人工促进自然修复等措施，提高禁牧区植被覆盖度，有效遏制沙漠化扩展趋势，改善区域及周边地区生态环境。实施山水林田湖重点生态工程和新一轮退耕还林草，提高森林覆盖和水源涵养能力。以中度沙化区域为重点，宜造则造，宜封则封，重点实施生态治理、农田防护林修复、木本油料特色经济林基地建设等工程，减轻风沙侵害危害，提高区域生态经济效益。加快构建草原生态系统。实施天然草原退牧还草工程，大力开展人工饲料、草料基地和舍饲棚圈建设，积极推广舍饲养殖，转变牧区生产发展方式，全面落实草原生态奖励补助政策，落实禁牧休牧、划区轮牧、草畜平衡等措施，使天然草原得以休养生息，保护和改善草原生态系统。不断修复退化草场，维护草原生态安全，全面提升草原生态功能，逐步减少荒漠化面积，提高草场生产能力和草原总覆盖度。

3.7 实施黑河流域湿地保护工程

严格执行湿地保护法律、法规，严守湿地生态保护红线。坚持突出重点、因地制宜、分类施策、分步实施的原则，修复退化的湿地。加快推进张掖黑河湿地国家级自然保护区建设，组织实施黑河流域中游湿地修复与治理三期工程、保护区湿地保护与恢复工程、保护区基地设施等项目，通过实施封护保育、植被恢复、水系疏浚、水源地涵养、水生植物种植、退牧还湿、退耕还湿，人工补水，设立轮牧区、休牧区，开挖泉眼、治污减排、关键物种栖息地修复、生态河道建设等措施，恢复和提升湿地生态功能。

3.8 改善城市水生态环境

全面贯彻落实《国务院水污染防治行动计划》，加强水功能区限制纳污红线管理，严格控制入河湖排污总量，确保主要污染物入河总量控制在水功能区纳污能力范围之内。开展流域生态调查与评估,编制实施流域水环境保护规划，构建流域水环境安全防控管理体系。强化工业园区水污染防治，降低工业排放强度，改造不能稳定达标排放的工业企业废水治理设施，建设污水集中处理设施，淘汰落后产能，实施低污染技术改造。加快城市污水处理厂建设和改造，加大污水收集配套管网建设和改造力度，提高污水收集和处理水平。完善城镇污水管网建设，通过污水截流、收集和处理等措施，提升污水处理效率。加大对饮马河道、东环路芦苇池、黄水沟、东泉干渠黑臭水体整治，采取修建专用排污管道、设置垃圾收集点及时收集清理垃圾、清水补给、河道清淤疏浚等措施治理。加快城市污水处理厂污泥集中处理设施建设，提高污泥集中处置率。

4 结语

2000年黑河流域综合治理以来，在各种因素的共同作用下，黑河中游地区生态环境局部恶化问题日益突出。在气候干旱、黑河分水、节水工程的实施和大量开采地下水等多种因素的叠加作用，致使中游生态环境恶化。张掖市要全面贯彻落实山水林田湖是一个生命共同体理念，按照整体性、系统性原则及其生态系统内在规律。统筹考虑自然生态要素，优化配置水资源，合理确定保护修复措施，因地制宜实施综合治理工程，不断提高黑河流域生态系统的承载能力，实现张掖市水资源的优化配置和高效利用，为生态恢复、保护与经济社会发展提供水资源条件，增强区域水安全保障功能。