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西北水资源开发需创新

(作者未知) 2009/7/30

   建国以来,各地兴建了不少水利工程,在发展工农业生产、保障人民生活、促进经济繁荣等方面,起到了巨大的推动作用。但在有的地方也不同程度出现效果不佳、甚至适得其反的情形。而这种情况在西部一些地区表现得更突出。在今天的西部大开发中,如何认识这一历史教训?
   过去最大的失误是忽略了生态环境对水的需求
   中国水利水电研究院水资源研究所所长、博士生导师、王浩教授认为,对于一条河流来说,其基本功能一是满足人类基本生活需要与社会经济发展,其二是满足流域生态环境系统对水的需求。而人们过去最大的失误,是忽略了后者。
   近年对西北地区的水资源所作的专门连续7年的调研表明,这一地区水资源的特点是干旱缺水、生态环境脆弱;水土矛盾突出、水资源地区分布不均衡;径流年内分布不均匀、调节代价高;生态需水刚性大、水资源可利用量相对较少;地表和地下水转换频繁,下游对开发利用方式极为敏感。过去人们忽略了这些自然特性,在西北地区河流中游修水利工程,造成大量的灌溉用水入渗补给,使地下水位抬高,导致无效潜水蒸发的加大。同时,由于上中游用水的加大和蒸发消耗的增加,导致下游地表和地下径流的水平运动减弱,地下水位下降,潜水蒸发减少;有的甚至把一条河的河水多一半给截用光了,从而导致下游河水干涸、河道淤积,地下水水位下降,植被退化、土地干化、土壤沙化、风沙肆虐、生态环境恶化,造成人民群众生活贫困,最终严重制约流域社会经济的发展,其教训不可谓不深刻。
   水具有经济和社会属性更具有突出的自然生态属性
   有效水分不仅是国民经济和社会发展的基础性资源,而且还滋养了对人类生存具有头等意义的生态系统。王浩指出,导致流域生态系统状态发生变化的原因有两个,均由人类活动影响所致。一是由于水资源开发利用改变了水资源的时空分布,径流性水资源消耗在人工生态区的部分增加,导致天然生态区和过渡带所能利用的径流性水资源减少。当径流性水资源与降水性水资源之和小于地表植被正常生长所需的耗水量时,植被的覆盖度就会下降,生态系统退化,直到演变成需要水分更少的植被类型时,生态系统的状态才能保持稳定。因此,径流活动区收缩的结果,形成两个演变趋势:首先是低盖度草因缺水死亡,过渡带的显著消退,被荒漠取代;其次是人工绿洲及其周边地区充足的水分使植被异乎寻常地茂盛,盖度不断提高,在水分过剩的条件下,甚至出现次生盐渍化。两个趋势同时作用,结果使平原生态圈层结构发生系统性演变:人工绿洲的发展最早引起过渡带向后退缩直趋消亡,绿洲在失去过渡带的缓冲作用后,将不得不直接面对荒漠的威胁。
   导致生态系统变化的另一个原因是土地利用格局。土地利用从三个方面影响生态系统的稳定:其一,将天然绿洲改造为人工绿洲,人工生态系统本身就需要额外的物质与能量输入来支撑,其稳定性较天然生态系统明显偏低;其二,人工生态系统需要占用和消耗更多的径流性水资源,导致天然绿洲和过渡带的水资源可利用量减少,过渡带首先退化为荒漠;其三,生态系统的层圈结构比例将发生变化,并使流域产生汇流特性、物质与能量的转化链条等发生一系列相应变化。大量的统计资料表明,绝大多数内陆河流域的水资源利用均已达到临界水平。人工系统面积的扩大,必然要导致过渡带面积的成倍减少,从而使生态系统的整体稳定性受到削弱。
   系统调查表明,一条河流,在满足人类需水后,所余生态需水不足三分之一者,流域生态植被都会出现不同程度的生态系统退化;够三分之一的,能够维持生态需水量;水量在一半以上,则能够比较好地维持生态系统稳定,这一界限很分明。因此,水资源作为西北干旱区生存和发展的基础,其工程开发活动所应遵循的准则,应包括以下的内容:维持流域水资源的可再生循环能力。包括三个层次:对出山口以上的径流形成区实施有效保护,确保进入到绿洲的径流型水资源大体保持稳定;对绿洲水资源实行合理配置和高效利用,保持在开发利用过程中的水土平衡、水量平衡和水盐平衡,使得无效蒸发减少,人工用水循环和天然水循环保持和谐关系;保证进入尾闾地区的径流性水资源的必要数量,以提供对流域下游生态最低限度的水资源支撑条件,防止过渡带的萎缩和荒漠化的蔓延。
   保护山区生态的绝对安全。涵养好山区水源地,防止因过牧和盲目开垦造成的生态退化和水土流失,杜绝一切乱砍滥伐。
   保持绿洲地带的水土平衡和生态层圈结构的稳定。西北地区地多水少,土地资源的开发利用必然意味着对水资源的进一步开发利用。由于水资源在生态系统中是起制约作用的短线资源,在人工生态和自然生态系统之间存在着用水的竞争性,人工生态系统的扩大,挤占了天然生态系统的水资源,导致天然生态系统的萎缩。因此,严格控制开荒是重要的生态环境保护准则。
   保持尾闾地带的最小生态量。通过人工生态区的全面节水和中、下游河道的整治(未完,下一页

  
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