从全国来看,我国水资源总量为28万亿立方米,居世界第六位,但人均占有量仅仅为2300立方米,约为世界人均水平的l/4,是世界上13个贫水国家之一。全国660多个城市,有420多个城市缺水。
我市目前也存在缺水问题。进人八十年代,市政府对松华坝水库进行大规模的改进工程,增大了库容,其防洪标准由20年一遇提高到100年一遇。特别是1988年开始,松华坝水库流域内加大了植树造林力度,迄至目前已完成8万亩人工造林,24万亩退耕还林,形成了100万株的经济果木林,使森林覆盖率提高到56%,有效地减少了水土流失和洪水的发生,使水资源得到了有效的保护,日供水量达到45万立方米,占我市日总供水量75%以上。
近四年来又进行大规模的清淤工程和排污措施,使水质进一步改善。国家水利部水环境评价研究中心传出信息,2000年5月21日至31日,全国19个重点城市的33个主要供水水源地大部分为1级和2级,其中昆明松华坝水库和北京的密云水库等7个城市的主要供水水源地同列为1级水质。
市政府考虑到我市近年来国民经济的迅速发展对水资源数量和质量的迫切要求以及结合21世纪初期的发展前景及时提出了由昆明市北部的掌鸠河流域向市区的引水供水工程,设计日供水能力为60万立方米,并计划在五年内全部完成,可在一定时期内解决我市的用水问题。
考虑到我市今后国民经济迅速发展的前景,同时也考虑到出现干旱气候条件及地质灾害等不利因素可能发生的客观影响,使我市供水能在不利条件下仍然可以提供基本的保证,特提出以下几点初步的建议,供领导及有关部门参考。
1、必须大力作好水库流域内的现有树林的保护以及退耕还林的工作。
关于这方面的工作松华坝水库已取得了宝贵的经验。由于森林覆盖率不断地提高,不仅减少了水土流失,减缓了水库的淤积速度,同时使降雨时的地表迳流得到更多的涵养,使水库的产水量得到提高。松华坝水库以往一些年份到枯水期的11~12月份上流便无来水,现在由于森林覆盖率提高,枯水期基本上不会断流,枯水期平均日产水量达到2万立方米以上。如果流域内的森林覆盖率进一步提高,水库的集水量还可进一步增加,水质也会进一步改善。
根据松华坝水库流域的治理经验,掌鸠河引水工程的多年调节水库流域内的治理工程现在就应加大力度进行。由政府组织流域内的居民出一定数量的劳动力进行现有森林保护,退耕还林,大力发展经济果木林,使森林覆盖率能得到较快地持续提高,使水库的集水量每年有所增加,水质有所改善。
流域内的居民由政府组织发展沼气、太阳能以及采用燃煤等措施,尽量取代常规的烧木材树枝获取能源的老办法。在流域内的农田旱地农作物,尽可能少用农药和化肥,在雨季尽量使进入水库的水少受污染。在条件允许的情况下,尽量多作退耕还林,发展经济果林,使库区居民能增加收益,水库流域区内居民粮食不足部分由国家组织供应。使流域内的森林覆盖率不断提高,水库产水量也相应提高。为昆明市区提供更多的优质用水,其社会效益是巨大的。
2、在昆明市区内应严格控制抽取地下水。
除少量开采深部基岩的热水井外,其余抽取浅层地下水的水井应一律停止开采。因为浅层地下水开采较多,会使土层中的地下水面不断下降,形成大范围的漏斗,使城区地面植被受到影响,七十年代末至八十年代初由于过量开采地下水,使翠湖在枯季干枯。后来政府下令在翠湖周围附近的水井一律停止抽水,翠湖水位逐步得到恢复,还翠湖原来的面貌,这也是建设园林城市一个至关重要的问题。
此外,一旦遇到特别干旱年份或者发生严重的地震或山体滑坡等地质灾害,水库产水量大幅度降低,或因输水线路受到破坏,造成某个时期内我市供水量不足或中断,则可大量抽取地下水应急于解决城市居民的生活用水。
3、应大力研究和实施节约用水的措施。水资源是有限的,开源也是有一定限量的,但节约用水的潜力是很大的,对于这个问题也应得到应有的重视。
首先要大力推行节水农业,我国农业传统的用水方法是很落后的,每生产一斤粮食几乎要用掉1立方米的水。所以我国农业用水量几乎占去总用量70%左右,生产单位粮食的用水量是发达国家的2~2.5倍。应将传统的漫灌方法改进为喷灌或滴灌,便可节省大量的用水,在这方面我省已有成功的经验可以借鉴,今后应大力推广。
对于工业用水也应努力提高重复利用率。我国目前工业用水的重复利用率只有30%左右,而发达国家已达到75%左右,工业用水的节约潜力很大。应加强研究和实施重复用水的力度。
机关、学校及其他一些公共场所,由于管理不严,措施不力,用水浪费现象也很严重,必须加大管理力度,提出有效的措施,努力节约用水。
城市居民用水也不能放任自流,应提出合理的用水额度,超量部分提高收费加以限制。
关于以上诸多方面均有一个管理问题,各方面均应制定合理的用水定额,超过定额者应提高水费,应用经济杠杆来加大节约用水的力度。
4、对滇池的水质进行治理是十分必要的,这方面政府已作了许多的工作,已支出十多亿元费用,今后还要继续投入进一步治理。滇池水治理好了,不仅是建设园林城市的必要条件,也是在特殊情况下,用水最可靠的保证。
虽然目前我市的供水尚未达到十分严重的地步,但应提高人们的节水意识,作到未雨绸缎,以免发生严重缺水时,措手不及,对社会经济发展和人民的生活造成严重影响。必须作到有备无患,对我市国民经济持续发展,提供有力的水源保障。
水是人类生存必不可少的条件之一,没有水,也就没有生命的存在,可见水资源的重要性。 地球的储水量是很丰富的,共有14.5亿立方千米之多。地球上的水,尽管数量巨大,而能直接被人们生产和生活利用的,却少得可怜。首先,海水又咸又苦,不能饮用,不能浇地,也难以用于工业。其次,地球的淡水资源仅占其总水量的2.5%,而在这极少的淡水资源中,又有70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中,加上难以利用的高山冰川和永冻积雪,有87%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分,约占地球总水量的0.26%。全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。面临这严峻的水资源形势,我们应该做些什么去保护水资源呢? 1、要有惜水意识。长期以来,人们普遍认为水资源是 “取之不尽,用之不竭”的,不知道爱惜水资源,有的甚至将水白白浪费。例如:洗手、洗脸、刷牙时,让水一直流着;设备漏水,不及时修好等等。这使水资源越来越紧缺,自来水更加来之不易。爱惜水资源是节水的基础,只有意识到“节约水光荣,浪费水可耻”,才能时时处处注意节水。 2、不污染水资源。现在生活上总是存在着污染水资源的情况:如农药、重金属、化学物质、油类以及各种垃圾被人为的排入水中;大量的生活污水也被排入河流,造成水域的污染,就连地下水也难逃厄运,而且排放的生活污水还大大超出了水本身的自净能力,于是水污染就越发的严重。因此,为了防止水污染,我们应该从身边的小事做起,比如:使用无磷的洗衣粉、……当我们看见破坏水资源的行为时,还要积极的向有关部门举报。 3、使用节水器具。家庭节水除了注意养成良好的用水习惯以外,采用节水器具很重要,也最有效。可是为了省钱,很多人宁可放任自流,也不肯更换节水器具。其实,据统计:一个使用节水器具的家庭,比不使用节水器具家庭平均一年内所节省的水,足够1亿个成年人喝2~3个月!所以,我们也应该尽可能的把家里都换上节水器具! 4、多宣传。长期以来,大多数人有节约用水的理念,但缺少具体的行动,大手大脚的现象还比较普遍。因此,我们更要大力宣传水资源的保护知识,并树立起好榜样,让广大市民都模仿去做! 保护水资源从我做起,因为保护水资源就是保护人类自己。
大自然孕育了人类,人类从自然界中获得生存所需的各种资源。人类与环境相互依存,人类不能盲目地向环境进行掠夺性的索取,人类应该与环境建立亲密和谐的关系。
然而,随着的人口的增加,人类对自然界索取越来越多,越来越放肆,而回报给自然界的却很少。不仅如此,自然还承受着消化人类带来的大量污染物的压力。随着时间的推移,自然开始向我们进行无情的报复——洪灾、旱灾、泥石流、沙尘暴接踵而至;温室效应、臭氧层空洞、酸雨日益严重;水资源、矿产资源、物种资源频频告急`……人类面临着巨大的生态灾难。
水是那样普通,普通得让人须叟不可离开,而又随时可以忘却。人是在饿的时候想到吃饭,渴的时候想到喝水,而对于粮食和水本身,可以说人类关心得很少或者未真正用心去关心过。至今在绝大多数地球人的心目中,水仍然是取之不尽用之不竭的,到处都是对水资源的过量盲目开采,肆意挥霍浪费以及粗暴的践踏与污染。
一、黄金有价水无价——
淡水是世界上最珍贵的资源之一。水的历程造就了生命的历程,相当于全球河流一半的水,流淌在人类和动物的血管里,流淌在植物的根茎、叶脉之中。人和水是分不开的。成年人体内含水量占体重的65%,人体血液中80%是水。如果人体减少水分10%变会引起疾病,减少20%~22%就要死亡。一个健康的成人,每天平均要喝2200毫升水,总共2500毫升,每天排出与此相等数量的水。简言之,每天中稍加间隔就需要而且是必须有水的补充和排出,这是生命的象征,也是生命的内容。对人来讲,水是可敬的也是可畏的。
二、水源有限须重视——
世界上水的总储量约有1472立方平米,地球表面的2/3被水覆盖着,因此有人把地球说成是蓝色星球。但这些水中95%是咸水,在余下的2.5%的淡水中,又有87%是人类难以利用的两极冰盖、冰川、深层地下水。人类可利用的淡水只占全球水总量的0.26%,而这些淡水大部分是地下水。实际上,人类可以从江河湖泊中用的淡水只占总水量的0.04%,有人比喻说,在地球这个大水缸里可用的淡水只有一汤匙,而这一汤匙水又遭到了严重的污染。
中国是一个水资源紧缺的国家,尽管水资源总储量达281万亿立方米,居世界第六位,但中国养着世界1/4的人口,人均水资源占有量不足世界人均水量的1/4,相当于美国的1/5,前苏联的1/7,加拿大的1/48,被列为全球13个人均水资源贫乏国家之一。
在中国600多个城市中,有400多个城市存在供水不足的问题。北京人均水资源不足300立方米,仅为全国人均的1/8,世界人均的1/32。若世界人均一杯水,我国人均只有这杯水的1/4,北京人均只有这杯水的1/32。
由此可见,世界上的淡水资源真的是太少了,而我国的人均淡水资源占有量更是少中见少了。专家预测,中国人口将在2030年达到16亿的高峰,再加上日益严峻的水资源,到那时,中国将成为严重缺水的国家。所以,对此我们必须引起高度重视。
三、水资源污染令人忧——
侧耳倾听,淮河在呐喊,黄河在哭泣,长江在叹息……水体污染像一种持久的顽疾折磨着大大小小的河流、湖泊、水库……
1994年7月,淮河发生特大污染事故,入淮水质的污水团向下推移,近2亿立方米的污水直逼江苏,下游许多城市自来水厂流出的是黑水、臭水,造成数百万群众饮水困难。
2000年1月27日,福建闽江沙溪水域发生有史以来最大的水污染事故,导致上百公里流域上千吨河鱼中毒死亡,死鱼个体最大的达67公万。……
上面这些例子不过是沧海一粟,水利部对全国700余条河流,约10万公里河长的水资源质量进行了评价,结果是:目前以有46.5%的河水受到污染,水质是四类或五类:10.6%的河水严重污染,水质为超五类,水体已丧失使用价值;90%以上的域市污染严重。水污染正从东部向西部发展;从支流向干流延伸;从城市向农村蔓延,从地表向地下渗透;从区域向流域扩散。
水污染对人体健康的危害是严重的,不仅会导致急、慢性中毒,甚至会致癌。水污染已突破最后的防线,它不像瞬间爆发的“非典”疫情那样惊心动魄,让我们如此强烈地震撼于自然预警的声音,但水的叹息却将更加久远的忧患时时重复,诉说着我们可能遭遇的厄运。因此,我们必须——
四、共同携手解危机——
水资源危机使人民意识到制定科学的用水战略,合理分配和利用水资源,是全社会持续发展的条件。对此,做为人类的一份子,我们应该——
重视废水回收利用。有效节约水资源的关键在于利用“中水”,实现水资源的重复使用。如果中水利用能在全社会范围内通行,不仅能带来可观的经济效益和环境效益,又能令社会形成一种珍惜水资源的良好风气。同时,在节约水资源的同时应避免无效浪费。北方的冬季,水管容易冻裂,造成严重的漏水,应特别注意预防和检查。
完善用水制度。由于我国一直实行“福利水”制度,水没有被当作一种经济商品对待,所以,在水资源配置上,市场机制通常被管制方法所取代。当前应当转变观念,认识到水资源的自然属性和商品属性,遵守自然规律和价值规律,确实把水作为一种商品,合理应用市场机制配置水资源,减少资源浪费。
使用节水器具。家庭节水除了注意养成良好的用水习惯以外,采用节水器具很重要,也最有效。为了省钱,很多人宁可放任自流,也不肯更换节水容器。其实,交这么多水费长期下来是更不划算的。使用节水器具,既省钱还能保护环境,无不是一举两得?节水器具种类繁多,有节水型冰箱,节水龙头,节水马桶等。
查漏塞流。在家中“滴水成河”并非开玩笑。要经常检查自来水管。防微杜渐,不要忽视水龙头和水管的漏水,要及时请人或自己进行维修。
水资源是人类共同的财富,因此合理利用水资源和保护水资源是不容忽视的。国家应制定出相应的节水法规,大家应自觉养成节约用水的良好习惯。如果人类继续破坏或者“懒汉法”利用水资源,那么人类看到的最后一滴水将是自己的眼泪。为了我们以及我们的后代能够在水的滋润下健康成长,为了人类能够在这个蔚蓝的星球繁衍生息下去,伸出你的手,伸出我的手,大家共同保护水资源。让我们尽情享受那份失落已久的清澈、甘甜,柔润的良好水质吧!
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黄河治理方略
摘要:治黄方略为我国历代安民的决策课题。本文针对“水少沙多”这两点黄河难治的症结,指出减少入黄沙量的治本之策为采用现代工程措施,将黄土高原水土严重流失区整治成错落有致的相对平原,改变其侵蚀地理环境。同时提出了与外流域调水结合的综合治理方略,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海通道,增加黄河过洪能力,小浪底水库也可乘机排沙入海。
关键词:黄河 治理方略 泥沙
1 引言
黄河对于中华民族的意义是包括长江在内的其它河流无法比拟的,她流经中国腹地,诞生了中华民族,炎黄子孙既得益于黄河与黄土的哺育而生息繁荣,又受害于黄河与黄土相伴造成的黄河下游河道“善淤、善决、善徙”而治水不止。在中华民族生存发展史中,有很大的篇幅都与黄河治理有关。在历朝历代,治黄方略如何制订均是我国安民的决策课题。倍受后人推崇的最早的治黄成功事例是传说中的大禹治水。他改进了共工和鲧“ 围堵障水”的作法,采用“疏川导滞”之策,平息了水患。这一传说,实际上是对先民治河的总结[1]。从周以后的文献记载中,可证实防御洪水的黄河大堤的雏形远在春秋战国时期以前即已存在。以后诸侯国家兴起,可以组织更多的人力、物力,从一时一地出发,在大河两侧出现各自为政、甚至以邻为壑的堤防。规模比较大的和比较长的就成为我国早期的长城了。文字记载十分确切的是在西汉汉哀帝即位之初贾让提出的治河三策,是继鲧、禹之后较早提出创见并且见于正史记载的重要治黄方略。贾让当时面对的黄河下游河道“河高出民屋”,已是“地上悬河”,堤防宽窄很不一致,布局更是混乱,所以他最不主张的下策是筑堤治河。三策中的上策主张放弃旧有河道,人工改道北流。他认为“此功一立,河定民安,千载无患,故谓之一策。”中策主张开渠引水,分洪入漳。“此诚富国安民,兴利除害,支数百岁,故谓之中策。”限于当时的社会经济条件,贾让三策均没能认真实现。东汉王景的宽河行洪之策得到了大规模实施。他选定行河路线较优的线路,自荥阳东至千乘海口千余里,修渠筑堤,并利用沿河大泽进行放淤,取得了无重大改道变迁的成就,一直倍受后人赞赏。但是这种安澜毕竟是相对的,大量的泥沙淤积,至少隋唐五代出现了泛滥决口,更不可能有“千年无恙”的史实。值得借鉴的是明朝潘季驯“束水攻沙”的治河理论与实践。他主张南北两岸“坚筑堤防”,努力完善堤防系统,如用缕堤束水攻沙,用遥堤约束洪水泛滥,用格堤阻止滩区行洪并促进滩地落淤;为防御大洪水,又修建滚水坝分泄水。并且在当时黄河南流的条件下,充分利用淮河之水,借助洪泽湖的调节能力“蓄清刷黄”。潘季驯治河实现了由分流到合流,由治水到治沙两个转折,抓住黄河泥沙淤积这个根本问题,显然这一点是很高明的。因此,在他之后的明、清治河举措,多遵循他的治河原则。他的治河思想和方法甚至影响至今。但黄河河床仍继续淤高,泥沙灾害日益积累,以致于1855年发生了铜瓦厢决口改道的剧变。
黄河治理开发真正取得巨大进展是最近50年的事,黄河已开始变成为人们兴利造福的河流。总结治黄成败经验和科学研究成果,认为采用“拦、排、放、调、挖,综合治理”等措施,标本兼治,近远结合,可以妥善解决泥沙问题;采取“上拦下排,两岸分滞”的方针,可以有效地控制洪水。将两者有机地结合起来,即形成一个防洪减淤的工程体系。显而易见,如此治黄已将黄河作为一个整体来考虑治理对策,人们对黄河的研究与治理实践进入了一个崭新的阶段。昔日千疮百孔的黄河大堤,而今变成了宏伟的“水上长城”,成为海河与淮河的分水岭,在人们的努力下,取得了连续52年伏秋大汛不决口的奇迹和综合治理开发的丰硕成果,治黄成就举世公认。然而黄河毕竟是世界上最难治理的河流,4000多年前的大禹治水以来,历经多少前辈的治河实践,一直未能改变黄河这条泥龙恣意游荡的脾气。史书上清晰出现着2600多年里黄河泛滥1500次、改道26次的记载。下游决口泛滥范围,北抵津沽,南达江淮,纵横25万km2。频繁的决口改道,给两岸群众带来了深重的灾害。而今,随着黄河流域人口急剧增长,经济建设迅速发展和人类活动强度大大增加,母亲河的忧患仍在。由于冲沙入海的水量大大削减,下游河床不断淤积抬高,行洪能力大大减弱,高滩滩面漫水机遇已与1855年铜瓦厢决口前的情况接近,河道已趋于预警高度,悬河形势极为严峻;严重威胁着下游两岸人民生命财产的安全。另一方面,却又生发出季节性断流的灾患,自1972年以来的27年中就有21年断流,尤其90年代,年年出现断流。影响到依靠黄河供水的城乡生活和工农业生产用水,不仅直接造成重大经济损失,还带来了诸多的生态环境问题[2,3],如加重了河口地区土地盐碱化,河口湿地生态系统退化,生物多样性减少,使黄河三角洲日渐贫瘠。黄河断流、洪涝灾害的环境恶化相互交
加,黄河安澜中隐伏着危机,治黄事业无比艰巨又任重道远。特别是随着国民经济的发展和黄河的演变,对黄河治理和开发又提出了更高的要求,使治黄面临着许多问题。如何使治黄事业更为符合客观的自然规律和社会经济规律,亟待于我们继续探索和奋斗。本文在前人研究和实践基础上,就黄河的治理方略述一管见。
2 减少入黄沙量的治本之策
众所周知,黄河难治的症结在于沙多,而沙多的原因是黄土高原地区严重的水土流失。该地区西为祁连山余脉,西北为贺兰山,东至管涔山及太行山,北起阴山,南抵秦岭,共有64万km2,海拔1000~1500m,相对高差100~300m,这是世界上黄土覆盖最深厚、黄土地形最典型的地区。特殊的边界条件下,中游暴雨是黄土高原土壤强烈侵蚀以及水土严重流失的动力因素,“愈冲愈陡,愈陡愈冲”[4],使黄土高原被切割得支离破碎,沟壑纵横,每年来自黄土丘陵沟壑区的泥沙达10亿吨左右,土壤侵蚀模数可达20000t/(a·5km2),大量泥沙入黄,致使一些水库湮废失效,下游河道不断淤高,防洪压力日趋加重。不少人认为,黄土高原历史上曾经是植被良好的繁荣富庶之地,希望通过植树种草,改变黄土高原的生态环境,从而达到根治黄河的目的。但是也应认识到,黄河塑造出的华北大平原是中华民族繁衍生息的中心地带,黄河早在远古时期就是一条多沙河流。《左传》引用周诗:“俟河之清,人寿几何!”表明更早的年代黄河已是相当浑浊,因为黄河沙多的自然现象应该比这句周诗要早得多。她所流经的中游地区,特别是现代界定的严重水土流失区中的大部分地区,自古即是自然条件极为严酷、水蚀风蚀最为严重的地区。这可以《诗经·小雅·十月之交》为证:“烨烨震电,不宁不令。百川沸腾,山冢萃崩。高岸为谷,深谷为陵”。该诗生动地描绘了2000多年前大暴雨后山洪暴发时黄土高原土壤强烈侵蚀的自然景观。再如《禹贡》中所称:“禹别九洲, 随山浚川”,表明当时黄土高原地区土壤侵蚀已十分严重,大量泥沙入黄,使黄河下游河道淤积日益严重,人们才会产生“随山浚川”(亦即随着山去导滞,疏浚上游的河道)的设想。原始的或常规的生产方式很难保证植物生长有良好的立地条件,“皮之不存,毛将焉附”,因此,也就难以达到具有一定覆盖度的植被状况[5]。无论如何,对古代黄河中游地区植被状况的估计一定要考虑自然气候的制约影响。《诗经·大雅·云汉》描述了周宣王时大旱多年的情景:“旱既大甚,涤涤山川,旱魃为虐,如�NFDA4�如焚”。也就是说大地旱得好象起火燃烧,山川干枯。显然如此干旱的气候之下,很难存在良好的植被。
我们认为,对于黄土高原地区的水土保持,必须跳出传统框框,采用现代工程措施,如修筑控制性拦沙工程、淤泥坝系及必要的挡土墙,变沟壑为平地;也包括人工定向爆破等措施,使一座座高耸的峁峁梁梁填充沟壑,变坡地为相对平原。同时,辅以必要的生物措施。这些措施把经多年治理如今仅占黄土高原地区总面积约20%、而入黄泥沙却占总入黄沙量80%左右的水土严重流失区,改造成一片片错落有致的相对平原[6]。在这种失去了侵蚀地理环境的“平原”之上,水土流失被遏制,该地貌类型区入黄泥沙可减少70~80%(实际上入黄泥沙不可能也不需要减少100%,否则将会使下游河道遭受较强的冲刷,特别是给河口三角洲地区带来很大麻烦)。
只有从最基本的流域单元入手,通过工程措施改变水土严重流失区的侵蚀地理环境,才是黄河治本之策,而且这决非很久之后才可能实现的事情,只要立即动手,分步实施,10多年足矣。在这些具备涵养水源条件的人造“黄土平原”上,再采取相应的生物措施,不远的将来就不难实现“再造山川秀美的西北地区”的宏伟目标。从现有的技术经济条件来说,这完全是可行的。面向21世纪我国经济发展向西部战略转移,从社会与生态环境协调的角度讲,这也是十分必要的。
3 与外流域调水结合的综合治理方略
相传我国上古之时,“汤汤洪水方割,荡荡怀山襄陵,浩浩滔天”。然而,历经沧桑,黄河近代水资源日趋贫乏,其水量仅占全国河川径流量的2%,大量资料表明,水少是黄河下游河床不断淤积升高的主要动力因素,也是黄河难治的另一症结。模型试验发现,洪水机遇减少是黄河下游近些年河床萎缩、过洪能力很低的主要原因[7]。从水资源角度讲,黄河是惟一流经干旱缺水的西北、华北地区的一条源远流长的大河,流域内地域广阔,环境多样,土地与矿藏丰富,因水资源贫乏而制约着发展,因此黄河治理不仅要考虑防洪,而且还要考虑水资源问题。花园口以上多年平均径流深77mm,相对于全国平均径流深276mm的28%,黄河下游地区水资源严重短缺属长期性、区域性、资源性缺水,因此,缓解黄河下游水资源供需矛盾的根本措施是开源,即从外流域调水济黄,增补黄河有效水资源量,这是适应发展的长期战略措施。为此可利用黄河以南所处的优越地理位置,
基本上沿南水北调中线方案线路,自汉江丹江口水库始,沿途把汉江、淮河上游可引之水经河南南阳、平顶山、许昌等地,在郑州以西桃花峪上游(如孤柏嘴附近)自流引入黄河,并利用东平湖和拟建的桃花峪水利工程加以调节。尔后,通过现有的下游引黄工程,包括引黄济津、引黄入冀(现有的共产主义引黄工程和位山引黄入冀工程供水能力已经很大)、引黄济青工程,向河南、山东、河北相关地区供水,兼顾南水北调中线、东线方案的调水作用。从而减轻黄河水供需压力,达到解决下游断流、保证输沙用水量、改善下游河道淤积状况之目的。如果调水规模有保证,不但能缓解河北有关地区用水紧张局面,还可再通过河北水系的局部调整接济京津,满足原中线南水北调方案对京津的供水要求。在此前提下,黄河流域来水可主要考虑本流域中上游用水,相应缓解了黄河中上游水资源短缺的不利局面。并且小浪底水库可按照“高水高用”的原则,相机调水北上。
从丹江口水库调水入黄,沿途干渠应与淮河流域的河流和集水区域平交,与该流域的防洪体系相结合,形成“串联水库”,除发挥相应的供水作用外,特别是在淮河、汉江流域的暴雨期,还将产生其他巨大的社会经济效益。其一,通过优化调度,将淮河、汉江流域无法承受的洪量调入黄河,把黄河下游河道作为淮河上游各大支流的洪水入海通道,淮河、汉江的防洪压力遂大为减轻。其二,调洪水入黄,可冲刷黄河下游河道,扩大主槽断面面积,提高过洪能力,减少下游河道淤积。赵业安等专家的研究结果[8]及我们开展的模型试验资料[7]表明,黄河下游有“大水带大沙”及“大水出好河”的规律,水少沙多是黄河下游河道淤积的根本原因,且水沙搭配不相适应是造成黄河下游河道淤积抬高的又一主要原因。因此[9],只有调洪水入黄,使流量与含沙量相适应,“大水带大沙”时,才能取得最好的输沙减淤效果。其三,小浪底水库的库容,是发挥综合利用效益的保证[10],小浪底水库可借分洪调水之机集中排沙,利用大水排沙入海,相应增加了水库极为宝贵的库容。加大了水库调节能力,极大地提高水库的综合利用效益。
总之,如此调水对黄河防洪减淤乃至整个黄河治理都能产生巨大效益,同时对改善黄河下游特别是三角洲地区的生态环境具有重要意义。大量泥沙填海造陆,不断扩大河口三角洲国土面积,并有利于当地海上石油变为陆地开采,其意义甚为深远。
为弥补汉江下游枯水期用水,可修建引江济汉工程,即从荆江沙市附近自高而下向汉江下游开渠调水,为节省渠道长度,并便于调蓄,引江济汉工程可经过长湖。初步选在沙洋镇以下作为入汉江江口,入江口位于规划梯级之一的兴隆枢纽上游,以便于调节。荆江年均径流量大且较稳定,汛期长达半年之久,故引水补汉是有保证的,同时洪水期还可减轻荆江防洪压力。
4 结语
治理黄河方略必须针对“水少沙多”这一症结进行科学制订。为使黄土高原地区入黄沙量大大减少,应采用现代工程措施,将水土严重流失区整治成一片片错落有致的相对平原,改变其侵蚀地理环境。这一治本之策无疑是行之有效的。
为缓解黄河流域特别是下游地区水资源供需矛盾,应从汉江、淮河上游调水入黄,冲沙减淤,改善生态环境,兼顾南水北调中线、东线工程的供水作用,并通过黄河以南构成的“串联水库”的调度,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海通道,扩大黄河下游河道过洪断面,同时将小浪底水库乘机所排泥沙输送入海,提高该水库的综合效益。
本文提出的治黄方略,不仅把黄河作为一个整体来研究治理对策,而且还把临近流域作为一个系统加以考虑,防洪与用水问题等统筹兼顾,最大限度实现黄淮海平原的水资源优化调配。
参考文献
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地球表面约有70%以上被水覆盖,其余约占地球表面30%的陆地也有水存在,地球上总水量为13.8亿立方千米,其中比较容易开发利用的与人类生活生产关系最密切的湖泊,河流和浅层地下淡水资源,只占淡水总量的0.34%,为104.6万亿立方米,还不到全球总储量的万分之一。在这种全球水资源明显不足的情况下,我国已脱不了厄运。由于中国人口众多使得本来水资源丰富的大国人均拥有水量明显不足,人均值约为世界人均水量的四分之一。面对中国严峻的水资源短缺的情况,中国更加令人棘手的是水污染,这更加剧了水资源不足的问题。
1.何谓水体污染
水体污染是指天然水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、生物或放射性等方面特性发生改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或破坏生态环境造成水质恶化的现象。水污染一般是指水中污染物数量超过了水体自净能力;污染物数量达到了破坏水的原有用途的程度;污染物含量已超过水中该物质的本底值,从而影响水的用途。
2.水污染的类型
按照水的存在形式划分,可由地表水污染和地下水污染;按污染物属性划分可有物理水污染、化学水污染;按水域分类则有河流污染、湖泊污染、水库污染和海洋污染等;按污染物分可有金属污染、酸碱污染、有机污染、热污染等。在这里只举几类作讨论。
2.1金属污染
金属污染是指污染水体的重金属,主要是汞、镉、铅及类金属砷等生物毒性显著元素,也包括具有一定毒性的一般重金属。这里简单介绍以下几种重要毒性重金属的危害。
2.1.1汞污染及其危害
汞污染主要来自化工厂、氯碱厂、农药厂、冶炼厂和汞仪表等工厂排出的废水。金属汞形式的汞毒性不是很大,大多数汞能通过消化道而不被吸收。汞及其化合物对植物的叶、芽和花瓣均造成伤害,可是鸟类的繁殖功能下降严重的可导致鸟类死亡,可损害人体内酶的功能和中枢神经系统功能,造成致畸和遗传性危害,可以使人患水俣病、肝炎和血尿等。汞及其化合物也能通过胎盘使胎儿发生先天性汞中毒,亦通过母乳使婴儿中毒,使他们发育不良,智力低下,畸形甚至脑瘫痪。
2.1.2铅及其化合物的危害
铅能影响植物光合作用和蒸腾作用地进行,使农作物产量下降。铅又能损害人和动物肝脏和心脏,使发育变得迟缓,使头部肌肉、关节、脾、骨髓和神经系统患病,严重时可导致动物和人死亡。
2.1.3砷及其化合物的危害
砷能使植物改变颜色,使叶片枯萎,造成农作物产量下降。他又能破坏动物和人体酶功能,引起神经系统和毛细血管发生器性质病变,使动物和人患癌症。
2.2酸碱污染
酸碱污染是指水体中酸碱浓度异常的一种水污染现象。天然水的PH为6.5 ~8.5,当PH值小于6.5或大于8.5时表示水体受到了酸碱类污染。水中酸性物质主要来自制酸厂,化工厂,粘胶纤维厂,酸洗车间等含酸污水以及矿山排水和酸雨等。水中碱性物质主要来自制浆厂,造纸厂,制碱厂,印刷厂,制革厂和炼油厂等碱性物质的废水。当水体PH小于6.5或大于8.5时,水中微生物的生长就会受到抵制。酸碱污染会使水的含盐量增加,对工业,农业,渔业和生活用水都会产生不良影响。严重的酸碱污染还会腐蚀船只,桥梁及其他水上建筑。
2.3有机污染
水中所含有机物种类繁多。
2.3.1耗氧有机物
耗氧有机物可引起水体融氧含量大幅度下降。水中有机物大多数能够被微生物分解和利用,这类有机物在分解过程中需要消耗水中溶解氧,故称为耗氧污染物。溶解氧大幅下降是水体遭受有机物污染后的显著特征。大量需氧有机物进入水体,被好氧微生物分解,使水体溶解氧大幅下降,甚至造成缺氧状态,危害水体生物有时使鱼类大批死亡。溶解氧耗尽时,有机物即转入厌氧分解过程,其中产生甲烷、硫化氢、氨等还原性物质和恶臭使水质变坏。
2.3.2难降解有机物
难降解有机物是指在自然环境条件下难以被降解的有机物,其大多数为人工合成化学品,其特点是在水中能长期稳定存留在食物链之中进行生化积累,其中一部分化合物即使在十分低含量下仍然具有致癌致畸致突变作用,对人类健康威胁极大。
3.水污染的防治对策
3.1提高水资源利用率,不仅可以增加水资源,而且可以减少污染水排放量,减轻水污染。可以从以下几方面提高水的利用率。
3.1.1提高农业灌溉用水利用率
农业灌溉用水利用效率从整体上决定着全国水资源的使用。效率近年来我国农业节水工作有相当大的发展主要表现在两个方面:一是投入增加,二是研究推广新的节水灌溉设备和技术的力度大大增加。
据估算,如果科学发展节水农业,到2030年我国改革水的利用系数可达0.6~0.7,水分生产率可达到1.5千克每立方米,农业灌溉用水利用率提高0.3,按现状4000亿立方米计算,则可节水1200亿立方米,可增产1.2亿吨粮食。
3.1.2提高工业用水利用率
我国工业用水利用率不高,用水严重浪费的现象也普遍存在。我国沿海城市利用海水冷却已有60多年历史,但目前利用量并不大,相对浪费了大量水资源一般来讲,工业用水利用率愈高,节水投资就愈大,几乎呈指数递增。提高工业利用率最重要经济和财力的制约而无潜力可挖。我国已经把到2010年城市工业(不含电力)用水重复利用率达到75%作为我国工业用水利用率远期控制目标之一。
3.2因地制宜发展污水处理技术
鉴于我国水资源紧缺,水资源在时空分布上极不平衡,加之各地在经济发展上的差异,在污水处理技术的选择上应采取不同的对策。
在南方地区,根据水环境容量相对充沛的特点,应科学的利用大江大海的自然净化能力通过论证,在初级处理基础上发展城市污水排海排江工程。可以利用南方小河,小湖纵横交错的优势合理规划科学布局,适当发展一些氧化塘、氧化沟、氧化湖和脱氮除磷技术。
在北方和中部地区,水资源短缺是突出的矛盾,应以污水资源化为重点,发展污水资源的二次利用,多次利用,重复利用。以污水回用为目标,城市排水管网和污水处理厂的设置应作相应调整并发展以二级生物处理为主的处理工艺。
在西部高原,干旱、半干旱地区,主要是发展改善生态的措施发展一些污水资源化技术和土地处理技术。
鉴于世界水资源短缺加上水污染严重的状况,让我们一起努力吧,让这个地球变得更加美丽!!