黄河流域生态保护和高质量发展水战略思考

2020-10-12 14:27张金良
人民黄河 2020年4期
关键词:总体布局生态保护黄河流域

张金良

摘 要:黄河流域生态保护和高质量发展已成为重大国家战略,但当前阶段的黄河治理与保护仍存在一些突出困难和问题,需要从战略角度进行思考和逐步推进。通过系统分析当前黄河流域水资源开发利用、泥沙淤积控制、防洪减灾、生态环境保护和经济社会发展等方面存在的突出困难和问题,结合黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略要求,按照“点线面结合”“五水同治”总体思路,提出重点补齐防洪与水沙调控薄弱环节、加强干支流水环境与水生态系统保护、实施流域山水林田湖草沙全面综合治理等举措,形成保护水资源、恢复水生态、改善水环境、治理水灾害、强化水监管的水战略总体布局和战略格局,并制定流域协同管理的体制机制框架,以维持黄河生态健康,支撑流域高质量发展。

关键词:黄河流域;生态保护;高质量发展;保护与治理;总体布局;水沙调控;刚性约束

中图分类号:TV213.4;TV882.1   文献标志码:A

doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2020.04.001

Abstract: Ecological protection and high quality development of the Yellow River basin have become a major national strategy, but there are still some outstanding difficulties and issues in the current stage which need to be considered and gradually promoted from a strategic perspective. This paper systematically analyzed the outstanding difficulties and issues in the current development and utilization of water resources, sediment deposition control, flood control and disaster reduction, ecological environment protection and economic and social development in the Yellow River basin. Combining with the major national strategic requirements of ecological protection and high quality development in the Yellow River basin, according to the general idea of “combining points, lines and areas” and “five water resources with one treatment”, it put forward the key points to supplement the weak links of flood control and water & sand regulation, strengthen the protection of main and branch water environment and water ecosystem, implement comprehensive management of mountains, rivers, forests, fields, lakes and grasses in the basin, form the overall layout and strategic pattern of protecting water resources, restoring water ecology, improving water environment, controlling water disasters, strengthening water supervision, and formulate the system and mechanism framework of basin coordination management, for maintaining the ecological health of the Yellow River and supporting the high quality development of the Yellow River basin.

Key words: Yellow River basin; ecological protection; high quality development; protection and management; general layout; water and sediment regulation; rigid constraints

黃河在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位[1],围绕黄河保护与治理,国内外开展了诸多研究和实践工作[2-10]。特别是自1946年人民治黄以来,取得了举世瞩目的伟大成就[11-14]。然而,黄河流域还存在一些突出的困难和问题[15-18]。2019年9月18日,习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上发表重要讲话,将黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,提出“重在保护,要在治理”,要求“共同抓好大保护、协同推进大治理”,发出了“让黄河成为造福人民的幸福河”的伟大号召。黄河流域横跨我国东、中、西三大不同气候带,自然条件复杂、河情特殊,治理与保护需要统筹考虑、整体布局、综合施策。

1 黄河流域面临的形势与问题

1.1 水资源供需矛盾突出,节水潜力有限

(1)水资源开发利用程度高。黄河流域水资源量仅占全国的2%,却承担着全国15%耕地面积和12%人口的供水任务,人均水资源量仅有408 m3,为全国的1/5。据统计[19],2010—2018年黄河流域年均供水量527.04亿m3,其中地表供水量392.73亿m3,水资源开发利用率为79.8%,一些支流断流严重,生态用水保障程度偏低。平原区浅层地下水开采量94.7亿m3,占可开采量的81.2%,部分地区地下水超采。

(2)径流量显著减少。1919—1975年黄河多年平均天然径流量580亿m3,根据黄河流域水资源调查评价[20],1956—2000年黄河多年平均天然径流量为535亿m3,减幅7.8%。据统计[19],2001—2016年黄河多年平均天然径流量减小为442亿m3,与1919—1975年相比减小23.2%。受人类活动和气候变化的双重影响,未来黄河径流量还将进一步减小。

(3)节水潜力有限。黄河流域大部分区域气候干旱,蒸发强烈,主要为灌溉农业区。农业灌溉定额低于全国平均值,仅比北京、天津和河北略高,灌溉水利用系数0.54,用水效率处于国内较高水平。万元工业增加值用水量23 m3,仅为全国的一半左右,节水水平达到国内甚至国际先进水平。据测算[21],考虑农业可节转潜力,黄河流域实际毛节水潜力20.37亿m3(上中游17.43亿m3),净节水潜力14.23亿m3(上中游11.80亿m3)。预计到2035年,黄河流域生活、工业总缺水量为77亿~92亿m3,2050年生活、工业总缺水量为83亿~114亿m3。

1.2 水沙关系不协调将长期存在

黄河复杂难治,其根本症结在于水少沙多,水沙关系不协调。1919—1960年黄河多年平均来沙量16亿t,2000—2018年黄河潼关站实测年均来沙量仅2.44亿t。为进一步研究水沙关系不协调问题,提出了协调度的概念,计算公式为

Cun(i)=-lnφiφT(1)

式中:Cun(i)為研究河段来水来沙的水沙关系协调度,该值小于或等于0表示水沙关系不协调,大于0表示水沙关系相对协调,值越大协调度越高;i为黄河干支流某一河段;φi为河道实际来沙系数;φT为河道临界来沙系数。

临界来沙系数一般指相对于河道是否淤积而言,如果进入河道的水沙过程刚好使河道处于冲淤平衡的临界状态,则该水沙过程的来沙系数就是临界来沙系数。以黄河下游河道达到冲淤基本平衡的小浪底、黑石关、武陟水文站来沙系数0.01 kg·s/m6作为临界来沙系数,计算水沙关系协调度。

典型来沙区水沙关系协调度变化曲线见图1。由图1可以看出,随着水利水保等治黄措施的作用不断显现,水沙关系向逐渐协调的方向发展,但仍未达到协调的水沙关系,水沙关系不协调特性将长期存在。

水沙调控体系不完善。黄河上游自龙羊峡、刘家峡水库投入运用以来,宁蒙河段汛期水量和大流量过程减少,造成该河段水沙关系恶化、河道淤积加重、主槽严重萎缩,正加快形成新悬河。黄河中游北干流缺乏控制性工程,潼关高程居高不下,小浪底水库调水调沙后续动力不足,不能充分发挥水流的输沙功能。

1.3 洪水风险依然是最大威胁

历史上黄河洪水频发,决口改道频繁,灾难深重。从公元前602年至1938年的2 540 a中,大的改道26次、大的迁徙5次,1950年以来的70 a间黄河发生超过10 000 m3/s的大洪水12次。当前黄河下游发生大洪水的风险依然存在,上游洪水历时长、洪量大,中游三门峡以上的“上大洪水”峰高量大、含沙量高,对下游防洪威胁很大;三门峡—花园口区间的“下大洪水”洪峰高、涨势猛、预见期短,对下游防洪威胁最为严重。

洪水防御调度难、威胁大。小浪底—花园口区间是“下大洪水”的主要来源区,目前尚有1.8万km2属无工程控制区,洪水预见期短,威胁下游及滩区安全。下游“二级悬河”发育严重,299 km游荡型河段尚未得到有效控制,洪水发生时极易引发横河、斜河和顺堤行洪,危及大堤安全。滩区“人水争地”问题严重,影响河道行洪。

1.4 生态环境脆弱

黄河流域是我国生态脆弱区分布面积最大、脆弱生态类型最多、生态脆弱性表现最明显的流域,分布有青藏高原复合侵蚀、西北荒漠绿洲交接、北方农牧交错、沿海水陆交错带等生态脆弱区。

荒漠化、沙化土地集中分布。黄河上中游集中分布了巴丹吉林、腾格里、毛乌素、乌兰布和、库布齐五大沙漠(沙地),区域气候极为干旱,水资源极度匮乏,多年平均降水量不足200 mm,植被稀疏,生态环境十分恶劣。黄河是阻隔五大沙漠(沙地)汇合的天然屏障,当前五大沙漠扩张、汇合的风险依然存在。

水土流失严重。黄河中游流经的黄土高原面积46万km2,土质疏松,地形破碎,降雨集中,水土流失面积广,侵蚀模数大。严重的水土流失不仅造成当地生态环境恶化和人民群众长期生活贫困,而且是下游河道淤积、河床高悬等防洪风险的根源。当前黄土高原仍有23万km2水土流失面积未得到有效治理,尤其是7.86万km2多沙粗沙区和1.88 万km2粗泥沙集中来源区治理难度更大。

2 全面保护的重大布局

充分考虑区域差异性,分类施策,提升上游水源涵养、中游水土保持、下游湿地生态功能,构建黄河流域“三区一廊道”生态功能和水功能空间保护体系,保护水资源,修复水生态,治理水环境,提升生态系统稳定性和质量。

2.1 河源区水源涵养

(1)加强黄河源区保护。黄河源区是黄河最重要的水源补给区,为黄河提供约37%的径流量,水质好、产流过程平稳。在黄河源区加强退牧还草、封山育林、沙化草地治理、湿地保护等综合治理措施,持续提升河源区林草植被覆盖率,维护河源区河湖生态空间和水源调节功能,提高水源涵养能力,加大扎陵湖、鄂陵湖生态保护力度。

(2)实施下游河道及滩区综合提升治理。以高村以上河段为重点,实施控导工程续建,控制游荡型河段河势;高村以下河段实施综合整治,解决局部河段河势上提下挫、塌滩形成新湾、工程脱溜等问题。开展东坝头至陶城铺河段“二级悬河”治理,消除堤河串沟顺堤行洪危害。以宽河固堤、标准化堤防建设为基础,因滩施策、分区治理,实施下游河道及滩区综合提升治理,妥善解决下游滩区防洪保安全和经济发展、生态保护的矛盾,解决滩区群众防洪安全问题。实施东平湖滞洪区综合治理工程和安全建设,解决滞洪区防洪与群众脱贫发展的矛盾。

(3)提升洪水灾害管控能力。建设水雨情预报及调度系统,实现由规则调度向预报调度转变。加快凌情监测和预报,引进先进防汛装备,进一步提升防汛应急保障能力。完善防汛减灾系统,建设黄河流域水工程防灾联合调度平台,开展干支流重要控制性水库防洪统一调度。

3.3 推进水资源节约集约利用

把水资源作为最大的刚性约束,节水优先、空间均衡,优化水资源配置格局,推进水资源节约集约利用,促进社会经济与水资源承载力协调发展。

(1)生态优先,科学确定水资源可利用量。维持黄河健康水生态的水量包括两部分:一是合理的输沙水量,减少河道的泥沙淤积;二是非汛期生态需水量,维持河流生态功能。研究表明[22],利津断面低限生态水量为180亿m3/a,黄河水资源可利用量为310亿m3/a。

(2)强化节水,量化流域用水效率标准。把农业节水作为主攻方向,2035年完成宁蒙灌区、汾渭平原、下游引黄灌区等233.33万hm2大中型灌区现代化改造,建设节水型、生态型灌区,打造国家高效节水示范区,工程节水灌溉率达到100%,高效节水灌溉率从29%提高到50%,农田灌溉水利用系数提高到0.61,灌溉定额从5 520 m3/hm2降低到4 800 m3/hm2。加快工业产业结构调整与用水工艺提升改造,工业用水重复利用率达到95%,万元工业增加值用水量降低到15 m3。城镇管网漏损率控制在9%以内,节水器具普及率达到100%。

(3)以水而定,把水资源作为最大刚性约束。坚持以水定地、以水定产,农业方面控制灌溉面积增长,优化种植结构,减小高耗水作物种植面积,因地制宜发展旱作农业;工业方面严格高耗水产业准入,倒逼能源、化工等传统产业转型升级。引导流域经济从高速增长向高质量发展转变,到2035年GDP年均增长4.5%,人均达到11.26万元,城镇化率70.9%,新增需水55.33亿m3。

(4)兼顾公平与效率,优化流域水资源配置格局。在黄河径流量大幅减少的情况下,坚持生态优先,适度增加生态水量,入海水量从近20 a的年均161亿m3增加到180亿m3。考虑南水北调中东线建成通水的实际情况,将河北、天津分水量从20亿m3压减至6.2亿m3,适度减少河南、山东黄河分水量,腾出水量保障中上游生活用水、能源基地用水以及发展质量提升的用水需求。

(5)严格管理,建立全过程用水监管体系。持续实施最严格水资源管理制度,完善取用水监管措施和手段,对黄河干支流规模以上引退水全面实施在线监测。建立水资源承载能力监测预警机制,划定超载、临界超载和不超载区域,实施差别化管控:对超指标用水的省(区),制定并严格实施用水总量削減方案;对临界超指标用水的省(区),暂停审批高耗水项目取水许可。

(6)建设水源工程,保障流域水资源安全。建设古贤、黑山峡等骨干水利枢纽和引黄济宁等区域水资源配置工程,提高重点城市和经济区供水保障程度;推进陕甘宁革命老区供水等一批水源工程,保障和改善民生、助力脱贫。实施南水北调西线工程等跨流域调水工程,从根本上扭转流域水资源严重超载局面。

3.4 实施水土流失系统治理

以多沙粗沙区为重点,以小流域为单元,因地制宜,分类施策,形成完善的水土流失综合防治体系,改善水土流失状况。

(1)确定合理的治理目标。2035年,黄土高原水土保持率将由目前的63%提高到70%,年均减少入黄泥沙6亿t,宜治理水土流失面积得到全面有效治理,人为水土流失得到全面控制。

(2)因地制宜大力推进旱作梯田、淤地坝建设。在坡耕地面积占比大、人地矛盾突出、群众需求迫切的地方,按照近村、近路的原则,建设旱作梯田;对田面较窄、蓄水保土差的老旧梯田实施改造。在沟壑发育活跃、重力侵蚀严重、拦泥效果显著的沟道建设淤地坝;对已经淤满、拦沙效果差的淤地坝进行改造提升,提高工程建设标准和拦沙能力。

(3)突出重点实施综合治理。在陕北、晋西北、内蒙古鄂尔多斯等多沙粗沙区,以小流域为单元,水土保持工程措施、植物措施、耕作措施有机结合,形成梁峁坡沟水土流失综合治理体系;在水土流失最剧烈、对黄河河床淤积抬高影响最大、危害最严重的粗泥沙集中来源区实施拦沙工程,快速拦减泥沙;在董志塬等高塬沟壑区,建设塬面、沟头、沟坡、沟道“四道防线”,遏制塬面萎缩。

(4)加强水土流失预防、生态保护和监督监测。在植被覆盖度较高、水土流失轻微的黄河源头、祁连山、甘南草原、六盘山、子午岭等区域,采取封育保护措施,减少和避免人为干扰破坏。依法实行最严格的水土保持监管,充分利用高新技术手段,实现黄河流域全覆盖、常态化动态监管,严控人为水土流失。

4 协同管理的体制机制框架

把创新流域管理体制机制作为推进黄河流域生态保护和高质量发展的重要抓手,加强顶层设计,强化流域监管,开创黄河流域保护治理新局面。

(1)制定黄河法律体系。加快出台《黄河法》,将黄河治理、保护与管理上升为法律制度,有针对性地解决黄河特殊矛盾与问题,为规范黄河流域开发、治理、保护和管理明确底线约束,为流域生态保护及高质量发展保驾护航。

(2)建立协同联动管理体制。按照流域管理、区域管理、行业管理相结合的原则,以“河、湖长制”为支撑,建立跨区域、多部门的协同治理机制,完善流域、区域、行业管理的议事协调协商制度。

(3)完善水沙调控管理体制。建立以流域管理为主、区域协同配合的水沙调控运行管理机制,实施黄河水库群防洪、防凌、减淤、供水、发电、生态等统一调度,解决“九龙治水”、分头管理问题。

(4)建立水生态补偿制度。建立黄河流域重要水源涵养区和省级行政区水量纵向补偿、省界断面水质横向补偿相结合的补偿模式,开展黄河源、甘南、祁连山和六盘山等重要水源涵养区及省界水环境等水生态补偿试点,实行分类分级补偿政策。

(5)加强监管执法能力建设。加强流域各级水行政管理机构执法能力建设,增强科学执法理念和超前监督管理意识,实现同步管理和超前管理并重,推进流域上下游水生态环境信息共享,强化流域统一监管。

5 结 语

针对黄河流域当前面临的重大问题,面向黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略,从流域统筹推进、全面保护、系统治理、协同联动等方面提出水战略格局。

(1)黄河流域生态环境脆弱,针对不同地区的生态类型和特征性问题,实施分区分类的保护和修复措施,上游和河源区保护水源涵养、荒漠化和沙化防治、中游支流水环境保护、下游湿地和河口三角洲生态修复和生态补水。

(2)水少沙多、水沙关系不协调是黄河复杂难治的关键症结,破解途径在于紧抓水沙关系调节,完善水沙调控体系,补齐防洪短板,强化水资源最大刚性约束,实施水土流失综合治理,尤其要将从外流域调水作为长期战略措施。

(3)黄河流域保护和治理是一项复杂庞大的系统工程,需要统筹协调流域与区域之间的管理关系,健全政策法规、完善协同联动管理体制、确立生态补偿机制、增强流域监管执法能力。

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【责任编辑 张华兴】

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