完善水沙調(diào)控體系
從河南孟津到濮陽(yáng)高村460多公里長(zhǎng)的黃河河道,被稱為“豆腐腰”,。歷史上,,黃河三分之二的決口和改道發(fā)生在這里?!恫t望》新聞周刊記者沿河尋訪時(shí)發(fā)現(xiàn),,這一帶叫“口”的地名特多,花園口,、柳園口,、趙口……每一個(gè)“口”,都存留著歷史上決口傷痛的記憶,。
在這么短的賽道上,,面對(duì)晉陜峽谷中養(yǎng)精蓄銳、積蓄巨大勢(shì)能的對(duì)手,,簡(jiǎn)單地?cái)r堵,,絕無(wú)勝機(jī)。要想改變這一劣勢(shì),,就得在黃河上建設(shè)完善的水沙調(diào)控體系,,變被動(dòng)短跑為接力長(zhǎng)跑,并最終贏得比賽,。
雖然黃河干流上目前已有水庫(kù)28座,,但大部分都集中在上游,以發(fā)電為主要功能;在黃河中下游,,能進(jìn)行水沙綜合調(diào)節(jié)運(yùn)用的樞紐只有小浪底水庫(kù),。按目前設(shè)計(jì)的水沙條件預(yù)估,攔沙庫(kù)容淤滿后,,小浪底將變身為河道型水庫(kù),,51億立方米長(zhǎng)期庫(kù)容中,僅有10億立方米庫(kù)容可以用來(lái)調(diào)水調(diào)沙,。屆時(shí),,黃河下游河道將重回淤積狀態(tài),“人沙賽跑”經(jīng)過(guò)中場(chǎng)休息后將繼續(xù)開(kāi)啟,,通過(guò)小浪底攔沙和調(diào)水調(diào)沙得到的較好河道形態(tài)又將逐步趨于惡化,。
新世紀(jì)以來(lái),黃土高原生態(tài)建設(shè)取得重大成就,,入黃泥沙銳減。但中國(guó)科學(xué)院院士劉昌明等專家指出,,黃河流域的水熱條件決定了黃土高原植被恢復(fù)不會(huì)無(wú)限制發(fā)展,。目前黃河中游植被狀況與水沙條件基本達(dá)到相對(duì)平衡,植被恢復(fù)效應(yīng)趨于穩(wěn)定,,攔沙效應(yīng)距“天花板”已不遠(yuǎn),。還有一些專家指出,黃土高原強(qiáng)烈的水土流失發(fā)生在距今25萬(wàn)年至30萬(wàn)年前,,進(jìn)一步加劇在距今5萬(wàn)年前,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于人類頻繁活動(dòng)時(shí)期,僅靠水土保持,,無(wú)法根本解決黃河泥沙問(wèn)題,。
專家向《瞭望》新聞周刊記者指出,黃河水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)是流域性的,,并非某一點(diǎn),、某一河段,要將其調(diào)節(jié)到協(xié)調(diào),,單一工程完不成任務(wù),,需要水沙調(diào)控體系來(lái)完成。
在國(guó)務(wù)院通過(guò)的《黃河流域綜合規(guī)劃》中,,黃河水沙調(diào)控體系中主體除了干流已建成的龍羊峽,、劉家峽、三門峽,、小浪底水庫(kù),,還規(guī)劃在上中游修建黑山峽、磧口、古賢三座調(diào)節(jié)性水庫(kù),,再與干流,、支流其他控制性水庫(kù)互為補(bǔ)充,才能共同構(gòu)建完善的黃河水沙調(diào)控體系,。
專家指出,,在小浪底水庫(kù)攔沙庫(kù)容淤滿前,應(yīng)在黃河干流再興建一座控制性水庫(kù),,與小浪底聯(lián)合進(jìn)行水沙調(diào)控,,以便在有限的庫(kù)容和水量條件下發(fā)揮最大的減淤效果。經(jīng)多方論證,,適時(shí)啟動(dòng)古賢水庫(kù)建設(shè)已成為共識(shí),。
古賢水庫(kù)位于山西吉縣和陜西宜川縣交界處,總庫(kù)容可達(dá)134.6億立方米,,其中攔沙庫(kù)容可達(dá)93.6億立方米,,可控制主要淤積在下游河道中的直徑大于0.05毫米粗沙的80%。在設(shè)計(jì)水沙條件下,,與小浪底水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)用60年,,可減少下游河道淤積量79億噸。
本世紀(jì)初,,治黃專家在黃河中游禹門口至潼關(guān)河段,,找到了一個(gè)可淤積泥沙100億噸的“大泥盆”。禹門口至潼關(guān)河段俗稱黃河小北干流,,河道總面積1100平方公里,,其中灘地面積為682平方公里,多為人煙稀少,、荊棘叢生的鹽堿地,,是一個(gè)“天然泥盆”。從2004年起,,黃河水利委員會(huì)連續(xù)三年在小北干流河段進(jìn)行“放淤”試驗(yàn),,成功地將400多萬(wàn)噸粗泥沙淤積在黃河沿岸的鹽堿灘里。
專家最后向本刊記者表示,,如果這一河段沒(méi)有大型控制工程,,僅靠無(wú)壩放淤,吃掉100億噸泥沙目標(biāo)根本無(wú)法實(shí)現(xiàn),。而古賢水庫(kù)建成后,,可人工塑造適合放淤的水沙過(guò)程,從而開(kāi)辟出一個(gè)為下游河道減淤的全新戰(zhàn)場(chǎng),。LW
饑渴的黃河
缺水已是黃河面臨的最大挑戰(zhàn),,宜適時(shí)啟動(dòng)南水北調(diào)西線工程,,以解黃河之渴。
內(nèi)蒙古磴口縣劉拐沙頭,,黃河在烏蘭布和沙漠邊緣平靜緩流(2011 年3 月攝)任軍川
黃河是我國(guó)北方唯一橫貫東西的巨川大河,是西北,、華北的“生命之泉”,。其天然徑流量排在長(zhǎng)江、珠江,、松花江,、淮河之后居第五位,僅為長(zhǎng)江的6%,,卻以占全國(guó)河川徑流量2%的有限水資源,,灌溉了全國(guó)13%的糧食產(chǎn)量,保障了全國(guó)14%的GDP產(chǎn)值,,養(yǎng)育了占全國(guó)12%人口的60多個(gè)大中城市,、340個(gè)縣。
也因此,,黃河日漸“消瘦”,,維持流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的功能已近極限。近日,,《瞭望》新聞周刊記者調(diào)研了解到,按最新統(tǒng)計(jì),,黃河流域地表水開(kāi)發(fā)利用率和消耗率已達(dá)86%和71%,,遠(yuǎn)超黃河水資源承載能力。缺水,,已是黃河面臨的最大挑戰(zhàn),。宜適時(shí)啟動(dòng)南水北調(diào)西線工程,以解黃河之渴,。
水資源量持續(xù)減少
黃河是中國(guó)大江大河中第一個(gè)進(jìn)行流域初始水權(quán)分配的河流,。
早在1987年,國(guó)務(wù)院就批準(zhǔn)了《黃河可供水量分配方案》,。該方案分配基數(shù)采用的黃河天然徑流量為580億立方米,。然而,最新的水資源調(diào)查顯示,,黃河天然徑流量已不足500億立方米,。據(jù)預(yù)測(cè),到2030年,,黃河天然徑流量還將減少20億立方米,。
《瞭望》新聞周刊記者采訪獲悉,,據(jù)對(duì)氣候變化趨勢(shì)研究,多年來(lái)黃河流域降水量變化不大,,但有三個(gè)人為因素成為黃河徑流量減少的重要變量:
一是生態(tài)改善植被大面積恢復(fù),。對(duì)比20世紀(jì)70年代和2012年黃河主要產(chǎn)沙區(qū)林草梯田覆蓋變化遙感圖會(huì)發(fā)現(xiàn),黃河中游廣大地區(qū),,已被大片的綠色覆蓋,。目前黃河中游地區(qū)林草梯田覆蓋率已由上個(gè)世紀(jì)70年代的20%,提高到54%,,林草梯田綜合覆蓋率不到30%的面積已由上個(gè)世紀(jì)70年代的81%減少到3.5%,。
中國(guó)科學(xué)院院士劉昌明等專家指出,植被恢復(fù)是黃河流域徑流減少的重要原因,。對(duì)黃河中游11個(gè)子流域研究發(fā)現(xiàn),,隨著植被增加,蒸騰散發(fā)上升,,大量可利用的呈液態(tài),、固態(tài)的水資源——藍(lán)水被轉(zhuǎn)化成以氣態(tài)或分子態(tài)存在于大氣和土壤中的綠水。與1980年至1999年相比,,2000年至2013年蒸騰散發(fā)的綠水增加8.6%,,徑流減少幅度近20%。
二是水利工程增多加劇了水面蒸發(fā),。目前,,黃河流域共修建蓄水工程1.9萬(wàn)座,其中干流已建,、在建水庫(kù)就達(dá)28座,。水庫(kù)蓄水后水面擴(kuò)大,蒸發(fā)量相應(yīng)增加,,導(dǎo)致徑流量減少,。本刊記者在采訪中還發(fā)現(xiàn),在水資源緊缺的華北,、西北一些城市,,近年來(lái)出現(xiàn)大造城市景觀水之風(fēng)。有的城市“攔河筑壩”,,把河水“圈”在城內(nèi),;有的城市耗巨資“挖地造湖”引水造景。專家指出,,目前這些北方城市年均蒸發(fā)量超過(guò)降雨量一倍,,一些西北城市甚至超十倍?!八娲罅?,蒸發(fā)量必然要大,,造成寶貴水資源的巨大浪費(fèi)?!?/p>
三是黃河流域地下水開(kāi)采量增加,,部分地區(qū)嚴(yán)重超采。從1980年到目前,,黃河流域地下水開(kāi)采量由93億立方米上升到137億立方米,,增幅達(dá)47%。地下水超采面積達(dá)1.59萬(wàn)平方公里,,其中山西就達(dá)1.05萬(wàn)平方公里,。嚴(yán)重超采面積占總面積78%,形成十個(gè)巨大漏斗,。超采地下水,,使產(chǎn)匯流關(guān)系發(fā)生變化。在同等降水條件下,,徑流量減少,。
在黃河水資源減少的同時(shí),黃河流域用水卻呈剛性增長(zhǎng),。1950年黃河流域供水量為120億立方米,,目前已達(dá)510億立方米,黃河支持流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的功能已到極限,。
專家預(yù)測(cè),,到2030年,僅黃河流域需水量就達(dá)550億立方米,,而黃河每年還要向流域外地區(qū)供水100億立方米,。屆時(shí),即使來(lái)水正常年份,,每年也有100億立方米以上的用水缺口。黃河是一條多泥沙河流,,每年必須要保證一定的沖沙水量和生態(tài)基流,。據(jù)1987年國(guó)務(wù)院分水方案,黃河每年應(yīng)有210億立方米的入海水量,。如果計(jì)算生態(tài)水量,,從2000年起,黃河已出現(xiàn)每年50億立方米的用水缺口,,有限的黃河水資源已無(wú)法在農(nóng)業(yè),、工業(yè)、生態(tài)用水中達(dá)到平衡,。
一位水利專家這樣向《瞭望》新聞周刊記者比喻:在河流的開(kāi)發(fā)利用上,,我們總覺(jué)得河流這把“水壺”用之不盡,,把“興河流之利”簡(jiǎn)單理解為添置更多的茶杯、茶碗,,但有可能這些東西還沒(méi)備齊,,壺里就沒(méi)水了。
左圖:黃河支流洛河農(nóng)民在搶種水稻 右圖:游客在黃河濕地自然保護(hù)區(qū)觀賞天鵝
流域節(jié)水空間有限
《瞭望》新聞周刊記者調(diào)研獲悉,,黃河目前總用水量中農(nóng)業(yè)用水占74%,,工業(yè)及三產(chǎn)用水占18%,生活用水占7%,,生態(tài)用水占1%(主要為黃河入??谏鷳B(tài)用水)。
近20多年來(lái),,黃河流域節(jié)水水平大大提高,。與1980年相比,每萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量由877立方米減少到46立方米,,農(nóng)業(yè)實(shí)際灌溉定額由542立方米減少到385立方米,。《黃河流域水資源綜合規(guī)劃》認(rèn)為,,理論上,,黃河流域總體節(jié)水潛力為83.6億立方米,其中農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力為59.3億立方米,,工業(yè)為22.3億立方米,,生活節(jié)水為2億立方米。
農(nóng)業(yè)是黃河上的用水大戶,,目前黃河上中游地區(qū)占全流域農(nóng)業(yè)用水量85%,,節(jié)水潛力最大?!饵S河流域水資源綜合規(guī)劃》認(rèn)為,,中上游農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力在51.6億立方米。但近期的一些研究成果表明,,黃河中上游農(nóng)業(yè)節(jié)水空間并沒(méi)有這么大,。
黃河寧蒙河套灌區(qū)目前已發(fā)展成為灌溉規(guī)模達(dá)1400萬(wàn)畝的大型自流灌區(qū),成為國(guó)家重要的農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū),,但這里長(zhǎng)期采用大水漫灌,,農(nóng)業(yè)實(shí)際灌溉定額分別高達(dá)885立方米和508立方米。
據(jù)黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)公司課題組研究發(fā)現(xiàn),,河套灌區(qū)周邊沙漠環(huán)繞,,土壤中風(fēng)沙土占半數(shù)以上,農(nóng)業(yè)灌溉具有明顯的生態(tài)用水功能,;不僅保證農(nóng)作物生長(zhǎng)需要,,還可以補(bǔ)足地下水,,滿足周邊植被與湖泊濕地用水需要。灌區(qū)一些水利工作者也向本刊記者表示:“如果沒(méi)有幾千年的大水漫灌,,河套地區(qū)早變成沙漠了,。”
內(nèi)蒙古河套灌區(qū)處于庫(kù)布其沙漠和烏蘭布和沙漠夾擊之下,,多年平均地下水總補(bǔ)給量為30.7億立方米,,其中渠系與土壤補(bǔ)給占95%,如此才得以維持灌區(qū)平均地下水埋深為1.5至2米的綠洲存在條件,。如果將農(nóng)田渠系利用系數(shù)由目前的接近0.5提高到0.58,,地下水埋深將接近2.5米紅線,可能引發(fā)生態(tài)系統(tǒng)性變化,。
黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)公司課題組認(rèn)為,,黃河上中游六省區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉工程毛節(jié)水潛力為34.5億立方米,而且每節(jié)約一立方米單方水投資高達(dá)25.5元,。一些專家指出,,黃河目前沒(méi)有發(fā)生供水危機(jī),主要是靠大量擠占河道生態(tài)用水支撐的,,但日積月累后,,會(huì)產(chǎn)生量變到質(zhì)變的河流生態(tài)危機(jī);僅靠節(jié)水,,已難以彌補(bǔ)巨大的用水缺口,,需要跨流域調(diào)水解黃河之渴。
適時(shí)啟動(dòng)南水北調(diào)西線工程
“南方水多,,北方水少,,如果可能,借一點(diǎn)來(lái)也是可以的”,。1952年毛澤東主席視察黃河時(shí),,聽(tīng)到當(dāng)時(shí)的黃委會(huì)主任王化云介紹已派勘探隊(duì)到通天河查勘,希望把通天河水引到黃河里來(lái)時(shí),,風(fēng)趣地說(shuō):“通天河是豬八戒去過(guò)的那個(gè)地方,?!彪S后,,便闡發(fā)了南北水調(diào)的偉大構(gòu)想,。
根據(jù)2002年國(guó)務(wù)院批復(fù)的《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》,南水北調(diào)西線工程通過(guò)在長(zhǎng)江上游通天河,、支流雅礱江和大渡河上游筑壩建庫(kù),開(kāi)鑿輸水隧洞,,穿越黃河長(zhǎng)江分水嶺巴顏喀拉山,,分三路(三期)每年共調(diào)170億立方米的水進(jìn)入黃河上游,。2006年,水利部要求將第一二期工程(第一第二條線路)水源合并,,作為南水北調(diào)西線一期工程,。根據(jù)項(xiàng)目建議書,一期工程將從雅礱江上游,、大渡河上游通過(guò)320公里隧洞直接調(diào)水到黃河干流,,年平均可調(diào)水量約80億立方米。
專家向《瞭望》新聞周刊記者指出,,從大格局上,,南水北調(diào)西線建成,將形成聯(lián)系長(zhǎng)江,、淮河,、黃河、海河的“四橫三縱”巨大水網(wǎng),?;靖采w缺水的黃淮海流域、膠東地區(qū)及西北部分地區(qū),,有利于實(shí)現(xiàn)我國(guó)水資源南北調(diào)配,、東西互濟(jì)的合理配置格局。
對(duì)于黃河流域而言,,由于調(diào)水入黃位置高,,可以完全覆蓋黃河上中下游缺水區(qū)。另外,,由于黃河干流巨大的調(diào)節(jié)庫(kù)容存在,,可以較方便協(xié)調(diào)黃河來(lái)水過(guò)程、西線入黃水量過(guò)程與河道輸沙用水,、生態(tài)用水,、工農(nóng)業(yè)用水過(guò)程不一致問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置,。
據(jù)測(cè)算,,一期工程的80億立方米水可為城鄉(xiāng)生活、工業(yè)增加配置42億立方米水,,確保到2030年重點(diǎn)城市,、重要能源基地用水需求;還可向黃河干流河道內(nèi)補(bǔ)水25億立方米,,進(jìn)一步協(xié)調(diào)水沙關(guān)系,,促進(jìn)寧蒙及黃河下游河道形態(tài)的改善;向黃河黑山峽生態(tài)灌區(qū)和石羊河流域分別供水9億和4億立方米,確保這一重要生態(tài)屏障地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)發(fā)展,。
也有一些專家指出,,跨流域調(diào)水是水資源配置的重要手段,但不是唯一手段,,只有替代方案都用完了,,才應(yīng)采用這個(gè)手段。一些專家認(rèn)為,,只有到了“三個(gè)盡頭”時(shí),,才應(yīng)啟動(dòng)這一方案:
一是技術(shù)盡頭。當(dāng)用盡所有節(jié)水措施和增水技術(shù),,還不能解決缺水問(wèn)題時(shí),;
二是經(jīng)濟(jì)盡頭。當(dāng)解決西北缺水問(wèn)題成本高過(guò)南水北調(diào)西線工程時(shí),;
三是承受力盡頭,。當(dāng)黃河受水區(qū)水資源供應(yīng)達(dá)到極限,受水區(qū)社會(huì)承受力達(dá)到極限時(shí),。
“黃河之水天上來(lái)”,。與此同時(shí),近年來(lái),,中國(guó)科學(xué)院院士王光謙組織相關(guān)課題組,,對(duì)黃河源區(qū)空中水資源進(jìn)行研究,提出了“空中調(diào)水”的設(shè)想,。課題組發(fā)現(xiàn),,黃河源區(qū)每年空中水汽輸入量約8700億立方米,其中3700億立方米為空中水資源,,區(qū)域降水量為680億立方米,,降水轉(zhuǎn)化率為16.3%。
科研人員從1997年就開(kāi)始在龍羊峽以上開(kāi)展人工增雨試驗(yàn),,到2011年15年間共為黃河增加了38億立方米的徑流,,平均每年增加2.53億立方米。而人工增雨技術(shù)存在重大突破的可能,,應(yīng)加速研究并開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn),。