刘昌明中国科学院院士,中国科学院地理科学与资源研究所、北京师范大学水科学研究院教授,博士生导师
李中锋中国水利水电出版社副社长、北京师范大学博士研究生
石羊河流域处于我国外流与内陆流域接壤地带,在国家生态安全中占有重要地位。流域气候干旱少雨,蒸发力旺盛,水资源缺乏,下游的广大盆地仅靠其上游山区小部分地区的降雨和冰雪提供水源。多年平均地表水资源量15.75亿m3,与地表水不重复的地下水资源量1.1亿m3,水资源总量16.85亿m3。亩均水资源272 m3,人均756 m3,人均水资源仅为国际公认的缺水紧张警戒线1 700 m3的44%。随着经济社会的快速发展,石羊河流域成为我国水资源开发利用程度最高的流域,区域水资源开发利用程度达到170%以上。用水矛盾最为突出,经济社会发展用水严重挤占生态用水,致使民勤绿洲的生态、环境日趋恶化,作为巴丹吉林与腾格里两大沙漠生态屏障之一的青土湖干涸,周边沙生植物萎缩死亡,生态系统濒临崩溃。由于地下水疏干与水质咸化,致使大量居民离乡背井。石羊河流域严重的水危机和生态环境问题引起了中央领导的高度关注,温家宝总理多次批示提出“决不能让民勤成为第二个罗布泊”。
水是生命之源、生产之要、生态之基。水资源的问题涉及自然与经济社会的各相关方面。水资源的高强度超采超用,是导致民勤绿洲生态与环境严重恶化的主要原因,其中也包括石羊河流域水资源利用效率偏低,用水结构不合理,上下游用水不平衡与用水矛盾突出。整个流域的生活、生产与生态用水之间竞争激烈,上游山区水源涵养林萎缩,水土流失严重,水污染严重导致水质恶化,进而加剧流域水资源短缺,致使生态安全缺乏保障。考虑到以上诸多方面,民勤绿洲的生态修复必须强化石羊河全流域水资源综合管理。
水资源综合管理,重点是要处理好六个方面的关系,即上中下游之间、地表水和地下水之间、水量和水质之间、水的多部门管理之间、水的多用途之间以及水资源社会需求与生态需求之间的关系。 2007年以来,联合国教科文组织及其国际水文计划项目,编辑出版了一套《城市水管理丛书》,核心也是运用水资源综合管理的理念与方法,重点阐述城市化进程及城市管理中如何处理好各种水问题。这实际上是将水资源综合管理进一步从流域管理转向了区域管理。
流域水资源综合管理与区域水资源综合管理,既有相同点,也有一定区别。其相同之处是都要求对水资源的开发目标和利用方式进行统筹,保证和促进水资源的可持续利用。区别是管理覆盖的范围、管理的主体以及管理的对象有所不同。流域综合管理覆盖的范围是自然形成的一个流域,而区域水资源综合管理覆盖的范围是一个以人口聚居为特征的行政区。就管理的主体而言,流域综合管理的主体是流域一级的专门机构,而区域水资源综合管理的主体是区域一级的水事部门。就管理的对象来说,流域综合管理所涉及的管理对象,重点是流域水资源与流域经济、流域环境的匹配性、互适性,而区域水资源综合管理所涉及的管理对象主要是区域一级的水资源供给与保障,以及对区域一级的水资源和水生态的保护。
区域水资源综合管理相对于流域水资源综合管理来说,有着自己的特性和内容。在非流域综合管理的情况下,区域水资源管理不从流域角度考虑水资源开发和利用问题,经常带来流域水资源开发利用的严重失衡与矛盾;而在流域水资源综合管理的条件下,区域水资源综合管理就要从流域层面的角度考虑区域水资源开发与利用事宜。对于区域水资源综合管理来说,其最大的特性就是服从和服务于流域一级的水资源综合管理。
“水资源综合管理,重点是要处理好六个方面的关系,即上中下游之间、地表水和地下水之间、水量和水质之间、水的多部门管理之间、水的多用途之间以及水资源社会需求与生态需求之间的关系。”
我国西北内陆河石羊河流域及其民勤绿洲,作为流域水资源综合管理和区域水资源综合管理的结合点,具有比较典型的研究意义和价值,对于其他地区来说,也有一定的实践意义和示范作用。
民勤绿洲处于我国西北内陆河石羊河下游尾闾,当地降水量很小,基本无自产径流,地表水基本上都是客水,而客水的唯一来源就是石羊河,石羊河水源是民勤绿洲赖以存在和发展的基础。与20世纪五六十年代相比,石羊河流域上游地区气候、水文条件并没有发生特别显著的变化,而处于下游地区的民勤绿洲水文条件却发生了显著的变化,造成干旱与生态退化问题加剧。造成民勤绿洲干旱与生态退化问题的主要原因是人为因素,而非自然因素。
石羊河流域过去缺乏统一规划和统一管理,这是造成民勤绿洲生态退化的一个重要因素。近年,中央和地方十分重视石羊河治理,省里成立了石羊河流域管理局,这为民勤绿洲的生态修复和环境改善创造了有利条件。但是,仅有流域水资源综合管理是不够的,同时还需要在民勤绿洲实行区域水资源综合管理。
民勤绿洲区域水资源综合管理,基本内容可确定为六个方面,即生态管理、水源管理、需求管理、工程管理、用水管理和信息管理。
图1 民勤绿洲区域水资源综合管理基本内容示意图
一是生态管理。民勤绿洲最突出的问题就是生态问题,水少、沙多、风大是这个地区生态退化的最重要的自然因素,而中上游地区用水大幅度增加、本地经济社会发展特别是农业灌溉超采地下水则是致使民勤绿洲生态退化的重要社会因素。因此,在无法改变自然因素的情况下,要遏制民勤绿洲生态恶化的趋势、改善当地生态环境,就必须调整经济社会对自然环境的影响,减轻经济社会发展用水对自然生态的压力,退耕还水,退农还牧,将生态管理放在区域水资源综合管理的首位。
二是水源管理。城乡人民生活、社会生产发展以及种草固沙等活动,都需要数量不等、形式不同的水源。民勤绿洲长期以来,地表水严重不足,地下水严重超采,造成土壤及地下水系统紊乱,干旱问题加剧。要改变这种情况,就要突出抓好各种水源的管理与利用。必须要统筹地表水(含流域外调水)、地下水、土壤水及空中水的开发利用,不能再延续深度依赖地下水的水源利用模式。对空中水的利用,在目前缺乏可直接利用的条件下,可重点研究如何减少现有水面无效蒸发的技术措施,如将平原水库改建为山区水库或地下水库,农田灌溉渠道改造及灌溉方式改革等,均可以明显降低水量的渗漏损失及蒸发损失。
“必须调整经济社会对自然环境的影响,减轻经济社会发展用水对自然生态的压力,退耕还水,退农还牧,将生态管理放在区域水资源综合管理的首位。”
三是需求管理。必须要抑制不合理的用水需求,转供水管理为需水管理。过去为了让土地产点粮,让沙地长点树和林,不惜大量抽取地下水。事实证明,这种用水方式无异于饮鸩止渴。对于沙多水少的民勤来说,将水大量翻到地面上,结果是水被蒸散了,而盐碱却留了下来,加重了土地盐碱化和荒漠化。对这样的用水需求,就要严格加以限制。对其他一些高耗水的产业,也要进行严格的论证,采取限制性的发展措施。全社会各方面的用水需求管住了,就能够为改善生态、提高经济发展水平创造有利条件。
四是工程管理。目前,石羊河流域及民勤绿洲已有大量的水利工程,蓄水工程、引水工程、提水工程、输水工程等等,这些工程在水资源的开发、配置、调度和利用等方面,确实起到了重要的作用。但另一方面,这些工程大都属于传统的水利工程,主要是以满足各种用水需求为宗旨修建的,对水资源的高效利用、循环利用以及节约保护等则考虑不够,或者根本就没有考虑。因而,区域水资源综合管理在水资源工程的管理运用方面,要将传统的供水工程与现代节水工程、污水处理工程、再生水利用工程以及不同于传统方式的新水源工程等予以统筹考虑,加大对传统水资源工程的现代改造,兴建一批新的适合现代水资源综合管理复合目标的新型水利工程。
五是用水管理。用水管理不仅要在大的层面上进行控制和管理,如水权分配、总量控制、水资源开发利用程度等,而且在用水类型、用水数量、排水数量、排水质量等微观具体层面上,也要进行管理和控制。农业用水领域,主要是对田间用水进行精细管理,降低用水定额,减少浪费和无效消耗;在工业用水领域,主要是对生产工艺和流程进行改造,降低单位产品的用水定额;在服务业及生活领域,主要是进行节水宣传教育,普及节水知识,同时利用价格杠杆,大力减少生活领域和服务领域中奢侈型、浪费型的用水行为。
六是信息管理。要实现区域水资源综合管理,必须要建立数据全面准确、信息资源共享、社会沟通及时、反馈行动迅速的实时信息管理系统。水资源的存在变化形式、数量质量状态以及影响覆盖范围等,具有很强的动态性、相关性以及不确定性。管理好水资源在社会领域和自然领域的各种属性和特点,需要大量的、及时的、动态的水资源数据和资料进行支撑。这些数据和资料,不仅专业管理部门要及时掌握、要研究分析、要提出对策,而且社会有关方面也需要有所了解。社会公众及各类用水户对水资源实时信息的了解,会促进用水主体决策的自主化和及时化,降低和分散干旱严重时期带来的经济波动和社会风险,将经济损失、社会影响及生态影响控制在最小程度范围内。因此,要做好信息管理,就需要制定水资源综合管理的主要关键指标,建立和加强水资源变化的监测系统,通过实时进行区域水资源综合管理评价来实现动态管理。
“民勤绿洲区域水资源综合管理,不仅对促进石羊河流域生态修复具有积极而重要的作用,而且对我国西北干旱内陆流域水资源综合管理有一定的示范意义。”
图2 民勤绿洲用水顺序示意图
在国家层面上,以实行最严格的水资源管理制度为契机,对石羊河流域及民勤绿州的水资源开发利用控制、用水效率控制和水功能区限制纳污确立相应的“红线”,在流域层面和区域层面上共同实行认真而严格的水资源综合管理,促进全流域实施产业革命以推动流域经济增长方式和用水方式的改变,从根本上提高水资源承载力。结合实施石羊河流域产业结构调整,制定提高石羊河流域水资源承载力综合措施,使之适应区域经济社会的健康发展。
建立石羊河流域节水型生态特区,通过适量调水维护青土湖湿地,逐渐遏制腾格里与巴丹吉林两大沙漠合拢,合理安排生态移民,减少人口压力。
石羊河流域处于资源性缺水地区,流域内部无法实现平衡,要实现流域社会经济系统的可持续发展和生态系统的良性循环,在目前已有跨流域调水的基础上,建议首先在实行水资源高效节约利用与优化配置的基础上,进一步考虑未来南水北调西线工程给甘肃省的配水限额,从大空间尺度上合理解决民勤绿洲生态与环境用水。
流域水资源综合管理涉及人口与社会、资源与经济、流域与区域以及生态与环境等多种因素,是一种识别水资源多维特征的可持续的管理方法,可以聚集在流域层面上,也可以聚集在区域层面上。基于最严格水资源管理制度的建设,要强化民勤绿洲区域水资源综合管理,一方面需要从石羊河流域系统和流域外系统获得水资源方面的支持与帮助,另外一方面也需要民勤绿洲自身建立起严格的区域水资源综合管理的制度及其相应的机制与方式方法。民勤绿洲区域水资源综合管理,不仅对促进石羊河流域生态修复具有积极而重要的作用,而且对我国西北干旱内陆流域水资源综合管理有一定的示范意义。