1.西北地区黄河流域片概况

  西北地区包括新疆、宁夏的全部,青海、甘肃两省的黄河流域和内陆河流域,陕西省的黄河流域部分,内蒙古的伊克昭盟、阿拉善盟和乌海市,是我国西部大开发的重要组成部分。

  1.1社会经济概况

  西北地区土地面积315万km2(占全国总面积的33%),其中黄河流域为57万km2占18%;内陆河地区为257万km2占82%。

  西北地区总人口为7438万人,与土地面积的分布不同,黄河流域人口比重较大,有5432万人,占71%;内陆河地区有2206万人,占29%。城市化率28.5%,略低于全国水平,黄河流域仅24%,内陆河地区达39%。

  西北地区耕地面积为1.95亿亩,其中黄河流域有1.15亿亩,占59%,内陆河地区有0.80亿亩占41%。人均耕地2.62亩,其中黄河流域2.12亩,内陆河流域3.63亩。有效灌溉面积8626万亩,其中黄河流域有3384万亩,占38%;内陆河流域有5542万亩,占62%。实际灌溉面积达9132万亩,其中黄河流域有2998万亩,内陆河流域有6134万亩。

  2.2水资源概况

  据现有资料分析,西北地区多年平均地表水资源量约为1463亿m3,其中黄河流域部分544亿m3,内陆河流域919亿m3.人均地表水资源量1915m3,其中黄河流域人均1001m3,内陆河流域人均4166m3,耕地亩均地表水资源量750m3,其中黄河流域亩均473m3,内陆河流域亩均1149m3.

  西北地区地下水资源量998亿m3,其中黄河流域304亿m3,内陆河流域694亿m3.地下水资源与地表水资源重复计算量789亿m3,其中黄河流域217亿m3,内陆河流域572亿m3.

  西北地区水资源总量1672亿m3,其中黄河流域631亿m3,内陆河流域1041亿m3,人均水资源总量2189m3,其中黄河流域人均1162m3,内陆河流域人均4719m3,耕地亩均水资源量857m3,其中黄河流域亩均549m3,内陆河流域亩均1301m3.

  西北地区深居内陆,大部分地区气候干燥,雨雪稀少,水资源贫乏,平均径流深只有47mm,其中黄河流域88mm ,内陆河流域37mm.从表面上看,内陆河流域的人均、亩均水资源量并不算少,但由于水资源与人口、耕地的地区分布极不均衡,有相当大一部分分布在地势高寒、自然条件较差的人烟稀少地区及无人区,而自然条件较好、人口稠密、经济发达的绿洲地区水资源量十分有限。黄河流域河川径流具有地区分布不均、年际变化大及连续枯水等特点,内陆河流域的水资源主要以冰雪融水补给为主,年内分配高度集中,汛期径流量可占全年径流量的80%,部分河流汛期陡涨,枯季断流,开发利用的难度较大。

  2.水资源与生态环境存在的主要问题

  2.1存在的主要问题

  由于自然条件的改变和人类活动的影响,西北地区的自然生态环境发生了重大变化,从而导致水资源与生态环境产生重大问题。突出表现在以下几方面。

  (1)水土流失严重,增加水资源的需求并降低水体质量

  新中国成立以来,黄土高原地区治理水土流失面积16万km2,由于边治理边破坏,水土流失面积有增无减,水土流失程度在加剧。据水利部1990年遥感普查,黄土高原水土流失面积由解决初期的43.3万km2扩大到45.4万km2,其中侵蚀模数大于500t/km2的强度以上侵蚀面积由解放初期的15.6万km2扩大到19.2万km2,增加了22%.

  严重的水土流失降低了土壤肥力,加剧了干旱发展,增加水资源的需求。同时,大量泥沙进入河道,淤塞河道湖库;其携带的大量氮、磷、钾肥进入水体,加剧了湖库的富营养化;大量泥沙进入水体,还对水质造成不良影响,增加了工业、生活取用时的困难,提高了水处理成本。

  (2)河道断流,导致河流下游区水环境条件恶化

  随着河流上中游水资源开发利用量的增加,西北地区大部分中小河流的中下游已成为季节河,仅在洪水期作为行洪河道,一些内陆河的过水河长逐渐缩短,中下游流量减少。由此导致这些河流的中下游地区出现了一系列环境问题,例如绿洲消失、沙化增加、湖泊萎缩等,从而使这些地区水资源条件恶化,给这些地区的社会经济发展造成了严重制约。

  (3)内陆河流域湖泊严重萎缩、矿化度升高,水资源调蓄能力降低,利用困难

  西北内陆河地区的湖泊主要分布在新疆和青海两省,据统计,新疆湖泊总面积5505km2,共计139个,其中面积大于100km2的湖泊有11个,共计面积4814km2,占湖泊总面积的87%。青海省湖泊总面积12335km2,其中位于西北内陆河区的湖泊面积占80%以上,仅柴达木盆地内部就有大小湖泊93个。青海湖

  西北内陆河地区的多数湖泊都是或曾经是河流的尾闾或盆地最低洼的部位,进入这类湖泊的径流,除蒸发以外,再无其他出路。因此,绝大多数内陆河湖泊,都演化成矿化度较高的咸水或矿化度很高的盐湖。例如新疆的139个湖泊中只有3个淡水湖。其中博斯腾湖是西北内陆河地区最大的吞吐型淡水湖。还有一些湖泊,由于农业灌溉加速了湖泊的干涸与萎缩,例如新疆的罗布泊、台特马湖、艾比湖、乌伦古湖、玛纳斯湖、博斯腾湖,青海的哈拉湖,内蒙古额旗的居延海等。其中新疆的博斯腾湖通过加强管理,又逐渐恢复了水位,降低了湖水矿化度。

  内陆河地区湖泊萎缩和咸化,减少了水资源储量,降低水资源调节能力,增加了水资源开发利用的困难。

  (4)湖库淤积严重,减弱水利工程对水资源的调配能力

  由于西北地区水土流失严重,导致湖库大量淤积。据统计,1950~1998年,黄河上中游支流水库淤积泥沙143亿t ,相当于淤积库容1亿m3的大型水库100多座。大量泥沙进入湖库,占据一定库容,降低了已建工程对水资源的调蓄能力,甚至导致水库报废,减小了人类对水资源在年内年际间的调配能力,不利于水资源的合理有效利用。

  (5)森林、草场消失退化,土地沙化严重,水资源涵养能力降低

  西北地区有较多的森林和大量草场,是我国主要牧业基地。由于人类活动的影响,特别是20世纪中叶以来,随着人口的增长,自然资源开发规模失控和利用方式不当等负面效应的加剧,土地沙化,天然草场退化等恶化趋势明显。其中在青海省,20世纪50年代至80年代,土地沙化以平均每年6.7万km2的速度扩展;长期重采轻造和过量樵采,不仅使青藏高原东部山地森林大幅度消减,出现大面积荒山,也使柴达木、青海湖周等地的植被履盖率剧减。

  如柴达木盆地的沙生植被于1954~1982年间平均递减6.4%。20世纪50年代末,青海湖畔、共和盆地的大规模毁草垦荒及接下来又大量弃耕撩荒等消极、破坏性经济行为也使青海、共和盆地更趋荒漠化。仅横断山区干旱河谷范围已扩大至1万km2以上,谷地两坡森林下缘在最近60年间升高了200~400m,许多河川固体径流也相应剧增,如黄河龙羊峡至循化段的河水每年输沙量已达2480万t ,年侵蚀模数为1600t·km-2(1993年)。

  除以上种种人为消极因素外,天然草场较为普遍的鼠、虫危害,也是高原近期生态失调、环境退化中较活跃的因素。森林和草原的存在,对拦蓄大气降水、调节水资源的时空分布具有重要意义,而森林和草原的退化以至消失,可大大降低下垫面对水资源的这种有益作用。

  (6)农灌用水大量浪费,农区土壤发生严重的次生盐碱化,

  西北地区不合理的灌溉制度(如大水漫灌)不仅大量浪费宝贵的水资源,还导致农区土壤发生严重的次生盐碱化。柴达木盆地的盐碱地以平均每年6667km2的速度扩大;湟水流域西宁以东中、下游农区的盐碱地区占水浇地总面积的8.3%,青海全省盐碱化面积已达29.5万亩;内蒙古后套灌区由于灌溉面积的扩大和引黄水量的增加,造成土壤盐碱化并有发展趋势,解放初期占灌溉总面积的10%,1964年达31.4%,1973年便发展至57%,1978年中东部调查达73%,70年代后期至80年代中期加强了排水工程的建设,盐碱化加重的趋势才得以缓和。土壤次生盐碱化的产生和发展,限制了农区经济的发展,降低了水资源的利用效益。

  (7)水质污染严重

  西北地区水资源的缺乏,一方面表现在总量的缺乏,另一方面表现在与人类活动主要区域分布的不完全一致,因而在人类主要活动区域内的水环境容量非常有限。随着人口的增加和人类活动的加剧,大量废污水排入水体,造成水质严重恶化。在80年代以前,水质污染主要存在于大城市和工业区附近,例如黄河兰州河段、包头河段、疏勒河金昌河段、大黑河呼和浩特河段、湟水西宁河段等。80年代后,水污染范围不断扩大,原有污染河段未能得到有效控制,不少清洁水体相继被污染。目前,黄河主要支流渭河已受到严重污染,尤其是渭河陕西河段污染严重,有些河段甚至满足不了农业灌溉的要求。湟水西宁以下河段严重污染,部分菜农反映,用河水浇过的地,青苗竞被致死。黄河支流中流经大中小城市的河段绝大部分受到严重污染或重污染,许多季节河在枯水断流期间河道内积存大量废污水,环境恶劣,而一旦洪水来临,污染物随流而下,是形成洪峰污染的重要原因。一些尚未断流的中小河流,由于一个或几个厂矿(尤其是造纸厂或化工厂)而被严重污染的现象随处可见。黄河干流兰州、包头段水质无重大改善,其它河段水质却持续下降。

  西北地区地下水质局部也受到污染。污染区域主要在重大污染源附近和地表水受到严重污染区域,主要在城市近郊。包头市区的1.29亿m3废污水在通过沟渠进入黄河前,每年有320万m3污水渗入地下,加上污染物堆放的影响,对城郊区地下水水质构成不同程度的污染,潜水优良率仅为428.5km2,占总潜水分布面积的37.3%;呼和浩特市城区段近郊浅层地下水出现不同程度污染,个别地区有酚、氰、砷、六价铬等毒物检出,酚甚至有超标检出,深层水也出现点源性污染;1997年,新疆14个城市地下水中,有14.3%受到轻污染,35.7%受到中度污染,7.1%受到严重污染;黄河岸边兰州市的主要供水水源地马滩、迎门滩和崔家大滩?quot;三滩"地下水源地均已受到污染,主要污染物有酚、油、氰化物、铅、硝酸盐氮等,其检出率均超过50%;渭河咸阳段潜水中矿化度、硬度、NO-、SO2=、NH4-、NO2-、CL以及六价铬均已超标准检出。

  (8)重要城市水源地存在严重问题

  西北地区大部分城市用水存在问题,水量缺乏和水质污染在各个城市表现不尽一致。

  兰州市1964年后先后在黄河滩地建起"三滩"地下水源地,由于补给不足,"三滩"水源地每年超采地下水827万m3,而地下水的连年超采,致使地下水位大面积、大幅度下降。

  据统计,在开采最不利的1988年,"三滩"水源地地下水位降落漏斗的总面积达71.45km2,其下降10m以上的面积为7.8km2,地下水最大累计下降幅度为15.93m,由于多种因素,水质也受到普遍污染。关中地区局部地下水超采,超采区主要集中于大中城市、部分县城及井灌区。西安市由于长时间、高强度开采地下水,造成地下水水位持续下降,其中承压水埋深由70年代的30~50m ,下降到90年代的50~140m ,累计下降达40~60m,最大降深达149.4m.地下水位的下降,导致大面积地面下沉,从而加重了地裂缝的发展,环境地质恶化。其它如银川等城市也存在地下水超采和水质污染问题。西宁市和西安市由于近郊水量不足及水质污染、地下水超采等原因不得不花巨资开辟新水源。

  西北地区以地下水为主要水源的农灌区中地下水位大部分有不同程度下降,矿化度也有所提高。例如武威市地下水位资料,据97、98年观测,永昌灌区年降幅0.98m,金羊灌区1.02m,清源灌区1.07m,金塔、杂木灌区分别达2.00m 和2.01m ;地下水矿化度由0.3~0.6g/l升高到:井泉灌区北部1.4~1.8g/l 、井灌区上、中部地带达0.7~1.4g/l.

  2.1存在主要问题原因分析

  西北地区之所以存在严重的水资源与环境问题,一个是自然原因,一个是人为因素。

  无论从短系列还是长系列的夏温资料证明,自20世纪70年代以来从原苏联天山到我国新疆、青海,升温的趋势比较一致。在最近的30~40年中,原苏联天山区干热气候比较明显,是1974~1978年的持续高温干旱期,对我国西北地区的环境有较大影响。降水量受地形影响比气温更大,区域规律不如气温明显,80年代后期新疆、青海大部分地区均出现较大降水量,但60年代后半期、70年代后半期和80年代前半期的少降水期对环境影响较大,使整个西北地区径流总量在1974~1987年间出现长时间的负距平期。

  20世纪以来器测记录分析表明,北半球近地表面气温呈现上升趋势,北半球中低纬带降水则呈减少的趋势。在全球干暖气候影响下,北半球的内陆湖较普遍的呈现收缩的趋势,与其相应的是我国内蒙古高原(岱海)、青藏高原(青海湖)、新疆盆地(乌伦古湖)的湖泊水位亦以下降为主要变化趋势。同时,气候变化导致季节性积雪减少,冰川后退萎缩、径流量减少。这种水资源的变化是西北地区环境变化的重要因素。

  人口数量的增加和城市化的提高,人类活动的加剧是西北水资源形势严峻、生态环境变差的主要原因。这主要表现在:

  ①过量砍伐林木、超载放牧、垦荒撩荒等造成土地沙化、荒漠化加剧,水资源涵养能力降低,从而造成恶性循环;

  ②上游水资源的开发利用,导致下游河道断流、地下水位下降、湖泊干涸、河道退缩、绿洲消亡,在西北内流区使下游沙化、荒漠化。

  ③人类活动加剧了水土流失,使土壤肥力下降,水质变差,生产能力降低,从而造成人类对自然资源的更大规模索取和破坏;

  ④工业的发展和城市化的提高,使大量废污水进入水体,污染水源,降低水资源的使用价值;

  ⑤水资源不合理的开发利用,导致大片灌区出现次生盐碱化,降低土地的价值;

  ⑥过量开采地下水,使地下水位下降,地面沉降,水质变差。

  3、对策与措施

  西北地区特殊的地理气候条件与水资源总体贫乏的状况,确立了水资源在西北地区开发建设中特殊的重要地位,也确立了水资源保护的重要地位。目前西北地区水资源和生态环境现状,已制约了社会经济的持续发展,客观上要求加强水资源和生态保护。同时,随着国力的增强,已可抽出一定量的财力、物力用于水资源和生态环境的保护和补偿。近年来,西北地区已经开展了这方面工作,并且在小流域治理、次生盐碱化防治等方面取得了一定的经验,在部分地区实现了生态环境和水资源的良性循环。然而,由于西北地区长期处于经济落后、教育欠发达的状态,对自然环境的保护和补偿赶不上破坏的速度,在总体上仍然维持着自然环境质量不断下降的趋势。

  加快西部地区大开发,是中央在世纪之交作出的具有全局意义的重大决策,具有重大的政治、经济和社会意义。对于西北地区来说,这是个历史性机遇。然而,面对西北地区脆弱的生态环境,怎样避免大建设造成大破坏的结局,如何维持生态环境和水资源的良性循环,以促进西北地区的持续发展,成为西北开发要解决的首要问题。为此,江泽民同志和中央主要领导多次强调西北地区开发要注意生态环境问题,要再造一个山川秀美的大西北。今年我国加快西部开发的两个着力点是加快基础设施建设,加强生态建设、环境保护。国家计委主任曾培炎认为,加强生态建设和环境保护是西部大开发的根本点和切入点。毫无疑问,水资源保护和生态建设将是西北地区大开发的重要内容。

  针对目前西北地区的水资源与水环境情势和国家社会发展形势,西北地区水资源保护工作应采取如下对策。

  (1)强化水资源开发利用与保护的规划和监督管理

  西北地区以往有过不少水资源保护方面的规划,但实施效果较差。这除了与本地区社会经济落后的客观现实和行政管理中急功近利等因素有关外,与当地对水资源保护的认识也有密切关系。而从目前情况看,水资源的支持能力将在相当程度上决定中央西部大开发实施的效果,因而必须制定出科学实用的水资源保护规划,以使水资源在尽可能的程度上支持西部开发。从目前情况看,西北地区水资源保护规划还未得到应有的重视,尤其是内陆区的规划更需加强。

  关于水资源与环境的开发利用和保护,我国已有一些管理制度,但明显不足。尤其在流域管理、入河排污口管理、省界水域管理等方面的规定欠缺。同时,管理制度的落实尤成问题。这些问题一方面表现在行政首长的重视程度上,另一方面也严重地存在于管理能力的建设中。因此,加强管理一方面要力争领导真正重视,只有如此才能保证管理能力建设的顺利进行;另一方面,要加强管理人员执法能力、技术能力等能力培养,加强执法必要设备的配置。

  近期,宁夏水利厅专门出台7项管理措施,以水价高速为契机,提高管理水平,促进节约用水,实现少引8亿立方米黄河水的目标,显示了西北地区水资源管理工作加强的明显迹像。

  (2)优先保护和改善饮用水源地

  目前,西北地区黄河流域一些大中城市饮用水源地已出现严重问题,随着西部大开发的实施,不仅这些地区水源地问题有可能加重,内陆区的水源地也可能出现较大问题,应引起足够重视。因此,在制定水资源保护规划、水利基本建设规划和其它有关规划中,应优先考虑保护饮用水源地,特别是大中城市和重要工业基地水源地。

  西北地区还有相当一部分贫困地区存在吃水困难,特别是甘肃西北、宁夏南部山区、陕北部分地区等地,解决吃水问题成为脱贫致富、改善生活的首要任务。因此,这些地区不仅需要维护现有水体质量,更要采取必要措施改善当地水资源,以保证这些地区人畜生活的良好基础,为大开发和生态环境建设创造基本条件。

  (3)加强水利基本建设

  西北地区从总体上讲缺水,但仍然存在水资源富裕地区。应当建设必要的调水工程,将部分水资源从富裕地区调往贫水区,或将优质水调往劣质水区,以改善缺水地区或不良水质地区的生产生活环境,也为生态环境建设提供必要的支持。西北地区过去在这方面做了不少工作,但远不完全适应西北地区现状和今后发展的需要,必须加大政府投入,并力争改变政府单一的投资渠道,通过市场调节,吸引社会和国外资金进入该领域,加速水利工程的建设。

  西北地区土壤盐碱化问题的出现,与水利工程的不合理建设有很大关系。特别是农田盐碱化,大部分由灌区渠系建造不完善有重大关系。近期内,应投入必要的人力物力,加大农田基本建设力度,完善灌区排水渠系,降低灌区地下水位,减少盐碱化面积。

  水利基本建设的另一重要方面,是为管理工作服务的管理制度制定、水质水量监测与科学研究等。这些方面的工作基础在西北地区明显薄弱,需要国家和各级党政部分给以高度重视,尽快予以加强。

  (4)严格实施建设项目审批和管理制度

  建设项目的审批和管理漏洞很多,是目前西北地区水资源和生态环境恶化的重要原因。

  随着西部大开发的展开,大批建设项目将落户西北地区。在西北贫乏的水资源和脆弱的生态环境状态下,不合理的建设项目审批将有可能造成西北水资源与生态环境的毁灭性破坏。各有关部门应当严格按照有关制度,对建设项目进行必要的审查,绝不可以发展经济的名义减化必要的手续,从而造成不良后果。

  (5)坚决实施有计划地退耕还林、还草

  退耕还林还草是改善西北生态环境和水资源涵养能力的重要手段,应予以高度重视。要根据实际情况,制定切实可行的实施方案,安排好退耕区居民的生产生活,制定鼓励退耕政策,保证退耕区居民得到合理的发展,以保证退耕工作的顺利实施。

  (6)加强科学研究和人才培养

  目前西北地区尤其是内陆区的水资源与生态环境问题仍有许多未能得到科学合理的结论,缺乏系统资料,专业人员素质较低,成为解决该问题的严重制约因素。应加大现有从业人员的培训和有关大专院校人才的培养,同时从沿海发达地区招聘急需的高级人才。要投入必须的人力物力,对西北水资源与生态环境问题进行深入全面的调查研究,为政府制定科学合理的方针政策和进行管理提供必要的技术支持。

  作者单位:黄河流域水资源保护局