缺水已经是黄河面临的最大挑战,要适时启动南水北调西线工程,缓解黄河的口渴

内蒙古查科县幽谷寺头,黄河在乌兰夫和沙漠边缘平静的幽流(2011年3月)林君川。

黄河是我国北方唯一横贯东西的巨川大河,是西北华北的“生命之泉”。其天然径流量仅占长江、珠江、松花江、淮河之后的第五位,仅占长江的6%,但以占全国河川径流量2%的有限水资源灌溉了全国粮食产量的13%,确保了全国GDP产值的14%,培养了占全国人口12%的60多个大中城市。

结果黄河日渐消瘦,维持流域社会经济发展的功能接近极限。最近《瞭望》《新闻周刊》记者的调查显示,根据最新统计,黄河流域地表水开发利用率和消费率达到86%和71%,远远超过黄河水资源承载能力。缺水已经是黄河面临的最大挑战。要适时启动南水北调西线工程,缓解黄河的口渴。

水资源量持续减少

黄河是中国大江大河中第一条进行流域初始水权分配的河流。

早在1987年,国务院就批准了《黄河可供水量分配方案》。该方案在基数上采用的黄河天然径流量为580亿立方米。但是,最近的水资源调查显示黄河的天然径流量已经不到500亿立方米。预计到2030年黄河天然径流也将减少到20亿立方米。

据《瞭望》《新闻周刊》记者采访时透露,气候变化趋势研究表明,多年来黄河流域降水量变化不大,但三人成为黄河径流减少的重要变量。

第一,生态改善植被大面积恢复。比较20世纪70年代和2012年黄河主要山砂区林超梯田变化的遥感图,可以发现黄河中游广大地区已被大片绿色覆盖。目前,黄河中游地区林草梯田已从20世纪70年代的20%提高到54%,林草梯田的面积不到30%,从20世纪70年代的81%减少到3.5%。

中国科学院院士刘昌明等专家指出,植被恢复是黄河流域径流减少的重要原因。对黄河中游11个子流域的研究表明,随着植物的增加,蒸发上升,液体、固体状态的水资源——清水转变为气体或分子状态存在于大气和土壤中的绿水。与1980年至1999年相比,2000年至2013年蒸发的绿水增加了8.6%,径流减少幅度减少了近20%。

第二,随着维修工程的增加,睡眠蒸发加剧。目前黄河流域共建设1.9万个蓄水工程,其中干流已建成,建水库达28个。水库蓄水后,水面变宽,蒸发量相应增加,径流减少。本报记者在采访中发现,在水资源匮乏的华北西北部分城市,近年来刮起了大都市景观水的风。有些城市“拦河筑坝”,把河水“圆”在城市里。有些城市斥巨资“挖地造湖”引水造景。专家指出,目前这些北方城市年均蒸发量超过降雨量的两倍,一些西北城市甚至超过10倍。“水面大,蒸发量一定会变大,造成宝贵的水资源的巨大浪费。”

第三,黄河流域地下水开采量增加,部分地区严重超采。从1980年到现在,黄河流域地下水开采量从93亿立方米增加到137亿立方米,增加了47%。地下水的超采面积达1.59万平方公里,其中山西达1.5万平方公里。严重的茅草面积占总面积的78%,形成10个巨大的漏斗。过量开采地下水改变了生产和合流关系。同等降水条件下径流减少。

黄河水资源减少的同时,黄河流域的用水却呈现出强劲的增长。1950年黄河流域的供应量为120亿立方米,目前已达510亿立方米,黄河支持流域社会经济发展的功能已经达到极限。

专家预测,到2030年,黄河流域的需求量将达到550亿立方米,黄河每年向流域外地区供应100亿立方米。那时,在水的正常年份每年也有100亿立方米以上的水缺口。黄河是泥沙多的河,每年都要保证一定的虫沙水和生态气流。根据1987年国务院喷泉方案,黄河每年要有210亿立方米的入海量。如果计算生态水,从2000年开始,黄河每年出现50亿立方米的水缺口,有限的黄河水资源已经无法在农业、工业和生态用水上实现平衡。

一位水利专家这样比喻《瞭望》新闻周刊记者。“在河流的开发利用中,我们总是认为河流不能用完这个壶,简单理解为把“河流的利益”加进更多的茶杯和茶杯,但这些东西都没有准备好,壶里可能没有水。

左:黄河支流洛哈岸河南省宜川县城关镇古城村农民种植水稻(2009年6月4日照片)王松照

右图:陕西平陆黄河湿地自然保护区观看天鹅(2016年10月30日照片)刘文礼拍摄。

流域节水空间有限

据《新闻周刊》记者《瞭望》的调查显示,黄河目前在总用水量中农业用水占74%

业及三产用水占18%,生活用水占7%,生态用水占1%(主要为黄河入海口生态用水)。

近20多年来,黄河流域节水水平大大提高。与1980年相比,每万元工业增加值用水量由877立方米减少到46立方米,农业实际灌溉定额由542立方米减少到385立方米。《黄河流域水资源综合规划》认为,理论上,黄河流域总体节水潜力为83.6亿立方米,其中农业节水潜力为59.3亿立方米,工业为22.3亿立方米,生活节水为2亿立方米。

农业是黄河上的用水大户,目前黄河上中游地区占全流域农业用水量85%,节水潜力最大。《黄河流域水资源综合规划》认为,中上游农业节水潜力在51.6亿立方米。但近期的一些研究成果表明,黄河中上游农业节水空间并没有这么大。

黄河宁蒙河套灌区目前已发展成为灌溉规模达1400万亩的大型自流灌区,成为国家重要的农产品主产区,但这里长期采用大水漫灌,农业实际灌溉定额分别高达885立方米和508立方米。

据黄河勘测规划设计公司课题组研究发现,河套灌区周边沙漠环绕,土壤中风沙土占半数以上,农业灌溉具有明显的生态用水功能;不仅保证农作物生长需要,还可以补足地下水,满足周边植被与湖泊湿地用水需要。灌区一些水利工作者也向本刊记者表示:“如果没有几千年的大水漫灌,河套地区早变成沙漠了。”

内蒙古河套灌区处于库布其沙漠和乌兰布和沙漠夹击之下,多年平均地下水总补给量为30.7亿立方米,其中渠系与土壤补给占95%,如此才得以维持灌区平均地下水埋深为1.5至2米的绿洲存在条件。如果将农田渠系利用系数由目前的接近0.5提高到0.58,地下水埋深将接近2.5米红线,可能引发生态系统性变化。

黄河勘测规划设计公司课题组认为,黄河上中游六省区农业灌溉工程毛节水潜力为34.5亿立方米,而且每节约一立方米单方水投资高达25.5元。一些专家指出,黄河目前没有发生供水危机,主要是靠大量挤占河道生态用水支撑的,但日积月累后,会产生量变到质变的河流生态危机;仅靠节水,已难以弥补巨大的用水缺口,需要跨流域调水解黄河之渴。

适时启动南水北调西线工程

“南方水多,北方水少,如果可能,借一点来也是可以的”。1952年毛泽东主席视察黄河时,听到当时的黄委会主任王化云介绍已派勘探队到通天河查勘,希望把通天河水引到黄河里来时,风趣地说:“通天河是猪八戒去过的那个地方。”随后,便阐发了南北水调的伟大构想。

根据2002年国务院批复的《南水北调工程总体规划》,南水北调西线工程通过在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,开凿输水隧洞,穿越黄河长江分水岭巴颜喀拉山,分三路(三期)每年共调170亿立方米的水进入黄河上游。2006年,水利部要求将第一二期工程(第一第二条线路)水源合并,作为南水北调西线一期工程。根据项目建议书,一期工程将从雅砻江上游、大渡河上游通过320公里隧洞直接调水到黄河干流,年平均可调水量约80亿立方米。

专家向《瞭望》新闻周刊记者指出,从大格局上,南水北调西线建成,将形成联系长江、淮河、黄河、海河的“四横三纵”巨大水网。基本覆盖缺水的黄淮海流域、胶东地区及西北部分地区,有利于实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局。

对于黄河流域而言,由于调水入黄位置高,可以完全覆盖黄河上中下游缺水区。另外,由于黄河干流巨大的调节库容存在,可以较方便协调黄河来水过程、西线入黄水量过程与河道输沙用水、生态用水、工农业用水过程不一致问题,实现水资源优化配置。

据测算,一期工程的80亿立方米水可为城乡生活、工业增加配置42亿立方米水,确保到2030年重点城市、重要能源基地用水需求;还可向黄河干流河道内补水25亿立方米,进一步协调水沙关系,促进宁蒙及黄河下游河道形态的改善;向黄河黑山峡生态灌区和石羊河流域分别供水9亿和4亿立方米,确保这一重要生态屏障地区生态系统的恢复发展。

也有一些专家指出,跨流域调水是水资源配置的重要手段,但不是唯一手段,只有替代方案都用完了,才应采用这个手段。一些专家认为,只有到了“三个尽头”时,才应启动这一方案:

一是技术尽头。当用尽所有节水措施和增水技术,还不能解决缺水问题时;二是经济尽头。当解决西北缺水问题成本高过南水北调西线工程时;三是承受力尽头。当黄河受水区水资源供应达到极限,受水区社会承受力达到极限时。

“黄河之水天上来”。与此同时,近年来,中国科学院院士王光谦组织相关课题组,对黄河源区空中水资源进行研究,提出了“空中调水”的设想。课题组发现,黄河源区每年空中水汽输入量约8700亿立方米,其中3700亿立方米为空中水资源,区域降水量为680亿立方米,降水转化率为16.3%。

科研人员从1997年就开始在龙羊峡以上开展人工增雨试验,到2011年15年间共为黄河增加了38亿立方米的径流,平均每年增加2.53亿立方米。而人工增雨技术存在重大突破的可能,应加速研究并开展相关试验。(记者 林嵬)

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