论张掖绿洲的发展战略

2011-09-05 01:05施坰林王长荣王博欣
水利规划与设计 2011年6期
关键词:分水张掖黑河

施坰林 王长荣 王博欣

(1.甘肃农业大学水利水电工程系 兰州 730070;2.酒泉职业技术学院 甘肃酒泉 735000)

1 引言

张掖黑河是我国西北地区第二大内陆河,发源于祁连山北麓中段,从莺落峡出祁连山入河西走廊的张掖绿洲,由正义峡流经内蒙古额济纳荒漠绿洲后,注入东、西居延海。自2000年黑河实施统一调水以来,下游额济纳旗核心绿洲生态环境恶化状况得到了一定改善。但11年的实践表明,现行《黑河干流分水方案》存在明显弊端,即只顾下游不顾中游,此方案导致中游的张掖市高台县地下水的年均下降速度1.0~1.5m,如此下去张掖 (高台)将是第二个民勤。呼吁决策者调整分水方案,下游分水比<50%。

2 黑河分水历史及现状

2.1 黑河分水的历史考据

黑河分水问题由来已久,明末清初就存在黑河流域水事纠纷的记载,县民 “具诉水利失平”[1]。陕甘总督年羹尧首定黑河 “均水制度”,以军事手段强制定时封渠泄水,此后水事纠纷骤减。建国后,均水制度继续沿用,并结合实际水资源配置进行多次调整。1960年,国务院有关部门会同甘蒙两省区开始研究黑河分水问题,形成了1年2次均水制度 (4月和5月均水),延续至二十世纪末。

历史上,均水制只是针对黑河中游进行调水,均水的主要目的是解决农业灌溉用水纠纷。进入二十世纪60年代以来,水土资源过度开发,进入下游的水量逐渐减少,生态环境问题突出和省际水事矛盾加剧,1961年,西居延海干涸,东居延海也于2000年变成茫茫戈壁[2]。

2.2 现状黑河分水方案

国家有关部门先后两次批准了黑河分水方案[3,4]。1992年12月19日,国家计委批复的黑河分水方案,即在近期当莺落峡多年平均河川径流量为15.8亿m3时,正义峡下泄水量9.5亿m3。该方案是以1955~1986年莺落峡和正义峡水文资料多年平均值确定的,谓之92分水方案。1997年12月12日,在 “92”分水方案的基础上,水利部批复:增加了丰枯年份不同来水情况水量分配方案和年内水量分配方案,可谓之97分水方案,沿用至今。97与92方案采用同样水文系列。

3 黑河调水近况

2000年黑河开始进行调水,截止至2010年11月,共组织实施了49次统一调度,莺落峡断面累计来水192.13亿 m3,正义峡断面累计下泄109.67亿m3,占来水总量的57.1%。自2004年8月以来,25次将黑河水送达东居延海,西居延海累计入湖水量0.32亿m3[5]。沿河周边生态环境已恢复到二十世纪80年代水平,额济纳旗地下水位略有回升,植被逐步恢复[6,7],初步实现了生态恢复的治理目标和显著社会效益。

但应该看到,黑河调水进行了11年,实际只有2001和2004年在遭受特大干旱的特枯水文年条件下,基本达到了调度指标,其余9年均无法完成分水指标 (见表1)。累计少下泄水量12.89亿m3。

表1 2000-2010年黑河水量调度 (亿m3)

3.1 水量调度对张掖绿洲产生的巨大影响

在荒漠绿洲区,水是主导因子,有水为绿洲无水为荒漠。无论是决策者、政府官员,还是科技工作者,都必须用好每一滴水,在分水、用水的问题上必须谨慎从事。不论是谁,只要违背了自然规律,敢与自然界挑战,其代价将是毁灭子孙后代生存的根基。

3.2 地下水位持续下降,地下水储量显著减少

内陆河流域的特点是地表水和地下水之间频繁转化,分水势必导致中游地区地下水位发生显著变化[8]。甘肃省地矿局水勘院多年地下水位监测资料显示,中游的张掖大部分区域地下水位出现整体下降趋势。

魏智等的研究[9]也表明,中游甘州区、临泽县和高台县境内,因地表引水减少而造成的地下水储量减少3.5亿m3以上,高台骆驼城、许三湾、黄河湾一带地下水位年下降1.0~1.5m,地下水位已经超过地下水生态水位(3.5~4.0m)[10],将导致大面积沙生植物死亡。

3.3 张掖绿洲生态、经济状况趋于恶化

由于黑河近期治理规划未充分考虑中游(张掖)生态用水问题,致使部分生态林严重缺水,中游环境逐渐恶化。据张掖市林业部门统计,全市受干旱威胁死亡的防风固沙林面积425km2,天然湿地每年以1%的速度萎缩,荒漠化面积增加了604km2。

截止2007年,由于调水张掖市累计农业经济损失5.89亿元,增加调水费用开支0.26亿元,减少水费收入1.14亿元,拖欠调度经费0.16亿元,总计经济损失高达7.45亿元。

4 产生问题的原因分析

4.1 分水方案有待商榷

在十一年的黑河调水实践中,现行分水方案存在的弊端逐步显现出来,见表1。从表1可以看出上游来水越多,正义峡下泄水量越多,即分水比越大(54.8%~64.0%),而中游用水反向减少,违背了河流管理通行的同比例丰增枯减的原则。

这种丰水年或枯水年的不寻常调度指标造成的累积效果,使调度后期压力增大,在具体调度中难以实现。以2009丰水年为例,莺落峡实际来水21.3亿m3,正义峡实际下泄11.98亿m3,相比指标差值达到了-4.0亿m3。

4.2 支流水资源过度利用,黑河干流独立承担分水任务

现行分水方案是按照1955~1986年平均水文资料制定的,黑河各支流多年平均水资源量为8.95亿m3(占总水资源量的36%),各支流冬季弃水和汛期洪水均可汇入黑河干流。然而近年来,农业发展需求使得支流灌区灌溉面积扩大,到二十世纪90年代末已由5.73×104hm2(86万亩)增至10.87×104hm2(163万亩),目前黑河水资源基础条件已发生根本改变。

4.2.1 地表径流过度利用,支流基本断流

截止1985年[11],黑河中游地区已建蓄水量大于10×104m3水库95座,总蓄水量达3.6亿m3。各支流的来水量被有效拦蓄就地消耗,二十世纪80年代以后,黑河30多条支流相继断流,正义峡以下干流呈季节性河流,年径流量减少了约40%,泉水流量年削减率22.8%;终端湖泊干涸。

4.2.2 地下水处于负均衡状态

支流灌区水资源需求量增大,而河流引水量减少,从二十世纪70年代开始,流域内便开始大量开采地下水。

据统计,2004年中游机井数量比2000年增加了30%以上。分水后张掖绿洲利用地下水量(井、泉水)增加了0.17亿 m3[12],目前的地下水开采量已超过年极限可开采值0.36亿 m3[13],地下水处于负平衡状态,黑河分水加剧了这一趋势的发展[14]。

4.2.3 黑河干流独立承担分水任务

目前,除梨园河外,黑河所有支流与干流已完全失去地表水力联系。原来在干、支流水系24.75亿m3[15]水资源量条件下制定的分水方案,现在仅由黑河干流独立承担,严重偏离实际。

5 下游分水比过高,中游产生负效应

自二十世纪80、90年代中游张掖市农业经济发展速度较快,地处黑梨灌区的甘、临、高三县区特别突出。

到2005年,三县区耕地面积增长了3.74×104hm2,农业用水量增加了2.21亿m3,干流年用水量平均在8.3亿m3左右,而现行方案规定允许用水量为6.3亿m3,指标明显偏低。实施调水过程中,张掖市把实际用水量大力压缩在7.3亿m3,才在维持社会稳定前提下,艰难地满足了中游农业需水和分水要求。

另一方面,张掖大面积种植制种玉米,对农民增收很有益。但玉米是高耗水作物,从水土资源平衡方面看,应严格限制高耗水作物的种植面积。同时严格限制张掖绿洲地下水开采量。

中国水科院近年完成的《黑河流域生态水文演变规律与调控过程研究》(张掖市水务局提供)表明,分配到下游的水量超过9.9亿m3后,就能达到最佳生态需水量,再增加水量对生态的保护作用不大。而按现行分水方案确定的分水指标实施,在最大来水年度(2009年)给下游理论分配指标高达15.98亿m3,而允许中游使用的水资源仅为5.32亿m3,这是极不合理的。充分说明现行的分水方案是有缺陷的。呼吁相关部门主动而积极的修改黑河调水方案,不要再等20年使张掖变成民勤,再来治理。

6 结论与讨论

黑河分水有效地遏制了下游生态恶化状况,但对中游环境和社会产生了极大的负效应:地下水位下降剧烈,沙生植物大量死亡,忽略生态用水,致使中游生态环境日益恶化,制约社会经济良性发展。

现行黑河分水方案存在明显的弊端,在过去调水的11年中只有2年基本达到调水指标,占18%,且这两年的分水比<50%,有82%的年份没有达到分水指标,且这些年份要求的分水比高达54.8%~64.0%。显然,其结果是事与愿违的。强烈建议:不论是任何水文年份正义峡的分水比均小于50%。

为了中游张掖的可持续发展、不至于给中游生态环境带来灭顶之灾,中游用水指标确定在7.3亿m3为宜;同时逐步将目前的单纯指标调度转向以生态调度为主的时段调度,即在每年春季下游生态最需要水的时段,加大调水力度,力争水过狼心山断面,其余时段择机调度。

近11年来,高台地下水位年下降1.0~1.5m,这个下降速度正好和二十世纪70~90年代民勤的情况一样。

二十世纪80年代末曾有人提出“论民勤绿洲的发展战略”[16,17]:地下水的年开采量限制在2亿 m3之内,取缔“商品粮基地”,农林草的种植比例调整到3∶3∶4,即林草比例占70%的“石羊河流域治理”思路。

在此,面对前车之鉴,笔者呼吁有关人士换个思路多想一想。

1 云开文 .甘蒙黑河分水下泄水量指标初探[J].内蒙古水利,2008,(4):7-8

2 郭铌,梁芸,王小平 .黑河调水对下游生态环境恢复效果的卫星遥感监测分析[J].中国沙漠.2004,24(6):740-744

3 计国地[1992]2533号,1992.黑河干流(含梨园河)水量分配方案[S].

4 水政资[1997]496号,1997.黑河干流水量分配方案[S].

5 曹勇 .黑河干流本年度调水结束[N].兰州晨报,2010-11-15(A19)

6 胡兴林,蓝永超.近三十年黑河中下游盆地地下水资源变化特征与演变趋势分析[J].地下水.2009,31(6):1-4

7 蒋晓辉,刘昌明 .黑河下游植被对调水的响应[J].地理学报.2009,64(7):791-797

8 吴洪寿 .黑河流域水资源合理配置模式研究[D].西安:西北农林科技大学,2004

9 魏智,金会军,蓝永超,等 .黑河实施分水后中游灌区地下水资源量的变化分析[J].冰川冻土,2008,30(2):345-349

10 Jiong-lin Shi.Management and Sustainable Development of Water Resources in Shiyang River Basin.49th Annual Conference of Canadian Water Resources Association,Quebec,Canada.1996.6

11 王根绪,程国栋 .近50a来黑河流域水文及生态环境的变化[J].中国沙漠,1998,18(3):233-238

12 刘少玉,卢耀如,陈旭学,等 .黑河中、下游盆地地下水系统与水资源开发的资源环境效应[J].地理学与国土研究.2002,18(4):90-96

13 马国霞,田玉军 .黑河分水后张掖绿洲“生态-经济”系统风险规避研究[J].干旱区资源与环境.2006,20(4):61-66

14 丁宏伟,崔振卿.黑河干流中游地区泉水资源衰减原因及趋势分析[J].甘肃地质学报.2001,10(1):69-74

15 段疆.优化黑河中游水资源配置 保障黑河干流分水方案实施[J].甘肃水利水电技术.2006,42(2):105-109

16 施炯林 .论民勤绿洲的发展战略[J].干旱区资源与环境,1991,5(4):70-75

17 施炯林 .地下水与绿洲可持续发展[J].地下水.2000,22(1):25-29

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