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破解黄河流域复杂水问题的基本思路

来源:河南日报2019-12-27 09:58

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  作者:华北水利水电大学黄河科学研究院院长 韩宇平

  水资源是黄河流域生态保护和高质量发展的核心要素,破解黄河流域水资源短缺、水环境污染、水生态系统退化、水沙关系失调导致洪水泛滥、水资源利用效率低下、湖泊湿地萎缩、生物多样性下降等问题,对于流域生态保护、黄河长治久安、水资源节约集约利用和高质量发展具有重要的意义。

  复杂水问题的基本解构

  水问题可以解构成七个方面的维度,即量、质、域、流、热、效、伴。量指的是水量,水量是保障生态系统和经济社会用水安全的基本要求。质指的是水质,水质是保障饮水安全和生产用水的重要方面。域指的是空间,有流域和水域两层意思,流域是河流治理的基本空间,所谓问题在河里,根子在流域就是这个道理;水域空间是生物栖息的重要场所,水域空间的连通是河流健康的重要标志,水域空间也是人类高质量生活的良好诉求。流指的是水流(或水位),适宜的流速、流量和一定的水位是保证生态系统平衡的基本要求。热指的是水的比热与温度,人类利用水的比热进行冷却用水,水库水温分层现象对鱼的产卵造成影响,经济社会系统水排放使得水体温度升高相应会产生生态效应。效指的是水资源利用的效率、效益,单方水粮食生产率、工业用水重复利用率、灌溉水利用系数等是表述水效率的重要指标。伴指的是水的伴生过程,如水沙关系、水盐关系、水污染物等,黄河面临的核心问题就是水沙关系不协调,河套平原的盐碱化问题是水盐关系问题,大量的污染排放超过了水体自净能力也造成了水环境污染问题。

  当前我国新老水问题交织,老问题就是地理气候环境决定的水时空分布不均以及由此带来的水灾害,新问题主要是水资源短缺、水生态损害、水环境污染。新老水问题产生的根本原因就是上述七个方面的失衡,量的失衡导致水资源短缺,地下水超采;质的失衡导致水环境污染;域的失衡导致生物栖息地减少,湖泊湿地萎缩;流(水位)的失衡导致水生态系统被阻断,生物多样性下降;热的失衡导致生物多样性演替和水生态系统退化;效的失衡导致水资源利用效率低下,水资源短缺程度增加;伴的失衡导致水沙关系不平衡,黄河下游形成地上悬河,洪水威胁始终成为中华民族的心腹大患,水盐关系不平衡导致大面积的盐碱化问题,水与污染物的关系不平衡导致水体自净能力下降,水体环境污染,进而导致水生态退化。

  黄河复杂水问题的基本认识

  黄河水量方面的水多问题,即防洪问题难以从根本上彻底解决,任何情况下防洪仍然是黄河治理的头等大事。黄河中游暴雨频繁、强度大、历时短,洪水具有洪峰高、历时短、陡涨陡落的特点。目前黄河流域建成水利工程总库容达900亿立方米,有效库容超过450亿立方米,形成了比较完整的防洪工程体系。但是由于黄河流域独特的自然地理特点和暴雨洪水特征使得洪水问题难以从根本上彻底解决。未来下游城市群发展、滩区治理等都要考虑遭遇超标准洪水的可能性,做好防洪预案,建立洪水预报预警系统,保护好人民群众的生命财产安全。

  黄河水量方面的水少问题是制约黄河流域生态保护和高质量发展的主要瓶颈。黄河流域人均水资源仅408立方米,低于国际公认人均500立方米极度缺水标准。黄河流域多年平均径流量580亿立方米,随着全球变化的加剧和流域大规模生态建设的推进,流域的水资源衰减趋势明显,预计未来地表径流量大概率会衰减到460亿立方米。随着流域城市化推进、能源基地建设、工业产业转型发展和为保障国家粮食安全,黄河流域的水少问题会越来越严重,成为黄河流域生态保护和高质量发展的瓶颈。

  水的伴生问题,特别是水沙关系不协调问题虽然已经得到了较好的缓解,但黄河的泥沙问题不可能得到彻底解决。水少沙多、水沙异源、水沙关系失衡是长期以来黄河问题的根源。沙多是黄河流域自然地理条件和暴雨特征共同作用的结果,是治黄复杂性的主要原因。新时期虽然水沙调控能力得到了长足进展,黄土高原大规模的生态建设减沙效应明显,但是水沙调控能力不足仍然是治黄历史长期面临的问题,黄河的泥沙问题难以从根本上得到解决。中游地区淤地坝、大中型水库拦沙库容消耗严重,如果遭遇超强暴雨也有发生集中输沙的可能。

  水域问题和水流问题是造成黄河生态退化和水环境恶化的重要原因。黄河流域湖泊湿地面积从1980年的2702平方千米下降到2016年的2364平方千米,多种水生生物由于水量生境萎缩面临绝迹。黄河流域生态基流满足程度达到优和良的断面仅占调查总数的四分之一,大部分断面都存在生态水量不足的问题,汾河、延河、无定河、窟野河等先后出现季节性断流。适宜的水域空间、流量、流速和水位是保障河流生物多样性的必要条件,生态流量的不足会造成黄河生态的退化和流域水环境的持续恶化。

  多维调控是破解黄河流域复杂水问题的关键

  调整水效是缓解黄河流域水资源短缺的优先措施。黄河流域用水在全国已经处于先进水平,万元工业增加值用水量为22.9立方米,不足全国平均值的1/2,亩均灌溉用水量明显低于全国平均值。在保障生态系统安全情景下,预计黄河流域节水潜力近20亿立方米,建设节水型社会,落实“节水优先”仍然是黄河流域解决水问题的主要措施。

  补充水量是缓解黄河流域水资源短缺的必要措施。南水北调东中线工程已经发挥效益,预计2035年黄河流域尚缺水67亿—150亿立方米。要解决黄河流域的水少问题,外流域调水是一项重要的措施。要借黄河流域生态保护和高质量发展战略这一千年大计,尽早推动南水北调西线工程上马,根据规划西线一期工程可以补充黄河水量80亿立方米,这将为黄河流域缓解水量问题产生极大的作用。

  调整水质是保障黄河健康持续、保护生态环境的当务之急。黄河以其占全国2%的水资源,承纳了全国约6%的废污水和7%的COD排放量,流域水污染形势严峻。工业废水达标排放率低,城市污水处理率远低于全国平均水平,污染治理欠账严重。加强黄河流域水环境保护,调整水质问题成为当前一项重要的工作,这一工作既体现了黄河流域生态保护又体现了黄河流域的高质量发展要求。

  调整水沙关系是解决黄河问题的核心抓手。水土保持不仅是减少入黄泥沙的根本措施,而且是建设生态文明、促进当地经济社会发展的关键举措。2002年以来,以小浪底水库为核心调水调沙,为下游“河床不抬高”做出了重要贡献,未来要继续扩大参与调水调沙的水库群规模,持续推动下游水沙关系进一步优化。

  调整水域水流(水位)是解决黄河生态退化的重要举措。河流健康评价主要包括河流水体质量、河流水文形态、河流生物栖息地和河流生物等四个方面。其中水域(即栖息地)问题与水文形态(即流量、流速、水位)则为最重要的两个要素。黄河上游的宁蒙河段、中游的三门峡库区、下游的滩区和河口三角洲都是重要的湿地保护区,考虑到水文的连通性和保障全河的生态健康,建议打造黄河生态廊道,保护黄河的水生态水环境,防止黄河生态持续退化。

  调控水量、水域和水的伴生过程是确保黄河安澜和生态环境改善的根本保障。黄河下游滩区既是黄河行洪、滞洪、沉沙的场所,又是群众赖以生存的家园,滩区生活着189.52万人(其中我省有152.69万人)。长期以来,滩区作为行洪河道,制约着滩区内各项经济社会的发展,已经形成典型的沿黄贫困带。下游滩区的提升改造要充分考虑黄河行洪安全,同时也要保障河流湿地的生态健康,要按照“分段治理、因地制宜”的原则,从实际出发,宜水则水、宜农则农,统筹考虑黄河防洪体系建设、滩区改造投入费效比、资金筹措能力、堤外安置能力、群众搬迁意愿等情况综合确定,具备条件的可以进行滩区改造提升,部分滩区继续推进居民迁建工作。

[ 责编:李澍 ]
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