(一)水资源合理配置的层次性分析
针对新疆水资源分布及其特征,应从宏观、中观和微观三个层次系统地研究实现水资源合理配置的目标和对策、措施。详见图8-3。
图8-3 水资源合理配置层次性分析系统结构框图
1.宏观层次的区域水资源合理配置
宏观层次是以区域经济、社会发展及生态环境保护对水资源的需求为前提,以水资源、环境的可承载能力为限度,制定区域水资源总体开发利用规划并实现其合理配置。主要内容包括:首先,应进行区域水资源评价;其次,应在社会经济发展预测的基础上,预测和制定区域水资源长期需求计划和供需平衡关系;最后,研究制定区域间水资源相互调配的可行性,通过区域水资源的重新分配,解决新疆水资源区域分布不平衡和社会经济发展布局与水资源分布不协调的矛盾,实现区域水资源合理配置。
经过二十多年的规划建设,目前,北疆“水网络结构”,南疆“项链式结构”,东疆“串式结构”的水资源配置战略框架已基本形成。
(1)北疆“水网络结构”配置框架。按照北疆社会经济发展格局的要求,并结合地形地貌特点和水资源条件,北疆地区在水资源配置总体规划中采用“水网络结构”配置框架,在天山北坡和准噶尔盆地形成“南北汇集,东西贯通,纵横交错的水网络结构”,见图8-4。
图8-4 北疆“水网络结构” 水资源配置框架图
(2)南疆“项链式结构”配置框架。南疆环塔里木盆地的144条大小河流,呈“向心式”分布,在盆地内自然形成了一个“项链式”水系结构,见图8-5。2001年经国务院批准的《塔里木河流域近期综合治理规划》,进一步确定了塔里木盆地“项链式结构”的水资源配置框架。规划要求,在叶尔羌河、和田河、阿克苏河和开都—孔雀河流域,全面实施节水增效,努力提高水资源的利用效率,走内涵挖潜路子,在解决好各源流自身可持续发展的同时,必须确保向塔里木河干流的下泄水量。规划将维护河流生命健康,恢复下游断流河道,生态修复作为治理的主要目标之一。
图8-5 南疆“项链式结构” 水资源配置框架图
图8-6 东疆“串式结构” 水资源配置框架图
(3)东疆“串式结构”配置框架。东疆的哈密和吐鲁番地区是资源性缺水最为严重的地区,但两个地区的石油、煤炭等矿产资源十分丰富。要实现该区域经济社会可持续发展和资源优势转换战略,仅依靠两个地区当地的水资源条件难以实现“以水资源的可持续利用支撑国民经济的可持续发展”的战略目标。因此,从长远看,必须依托外流域调水来化解水资源供需矛盾,都是通过修建一条调水线路将两个绿洲串联到一起,即所谓的“串式结构”水资源配置框架,见图8-6。
2.中观层次的流域水资源合理配置
中观层次主要是指流域自成单元的地区,以流域规划为主要依据,有效利用工程管理、经济、法律法规等综合手段,逐步实现流域水资源利用结构优化演变控制的目标,这种水资源合理配置的基本模式主要内容包括:一是在水资源系统中,合理分配农业、工业、城镇生活、生态用水量 (参见图8-7);二是山区水库、拦河渠首、防渗渠道、灌区改造、井渠双灌、田间节水、排水控制等工程措施优化组合。三是流域整个水资源—生态环境—社会经济复合系统结构合理,运转动态连续;有效调配地表水、地下水、外流域调水和中水回用,实现水资源的高效利用。通过优化结构和控制演变,使水资源配置朝着有序的良性循环发展。
图8-7 干旱区内陆河流域水资源设计保证率系统及各业用水分配
3.微观层次的水资源合理利用
微观层次是指区域或流域水资源的综合利用,其主要内容包括:城镇工业居民供水、农业供水、防洪、发电、各种节水措施和灌水技术、地下水开发利用、盐碱地改良、防治水土流失、环境保护和治理,以及综合利用枢纽或单项工程规划设计等。宏观和中观层次服务于微观层次,而微观层次在宏观和中观层次的指导下进行,并将其运行管理的情况反馈给宏观和中观层次进行协调,以寻求水资源合理配置的最佳方案。
(二)转变供需观念,缓解供需矛盾
在流域水资源开发利用初期,水资源配置以追求经济效益最大为目标,主要采取“以需定供”的经济增长型配置方式。但随着社会经济发展,特别是灌溉农业规模不断扩大,水资源日趋紧缺,供需矛盾日益突出,并挤占了大量的生态用水,如图8-8所示。在这种情况下,必须及时调整水资源供需关系,以资源、环境和经济、社会协调、持续发展为目标,采取“以供定需”、限额用水的协调发展型配置方式。
图8-8 水资源供需矛盾平衡协调示意图
1.在供水方面
影响供水的主要因素为工程的供水能力和调度策略。供水工程由地表水的蓄、引、提工程,地下水开发,污水处理与田间设施,以及调水工程等组成;调度策略是指在一定的来水情况、蓄水状况下、依据供水优先级别及各种综合利用需求的各种可行的调度方案。在供水方面,应在努力提高供水保证率的同时,通过地表水的蓄、引、提工程,地下水开发,田间设施与污水处理以及跨流域调水等工程,不断开辟新的供水水源,并采取科学的水量调度方案,根据来水情况、蓄水状况、供水优先级别及各种综合利用要求,调配利用好各种水源。针对新疆的具体情况,实现水资源合理配置在供水方面主要应采取以下对策和措施。
(1)实施跨流域调水工程,是解决水资源时空分布不均和区域性水资源合理配置的重要支撑。
(2)控制性水利枢纽工程建设及灌区水利设施配套建设,是实现流域水资源合理配置的基本保证。
(3)节水增效,是实现水资源合理配置的基础。
(4)合理开发利用地下水,是增加供水能力、改良盐碱地、提高水资源利用效率、保护生态环境的关键。
(5)建立科学的管理机制和管理手段,制定有效的政策法规,确定合理的水资源费、水费计收标准和实施办法是实现水资源合理配置的有效手段。
(6)运用科学有效的水量调度策略,是实现水资源合理配置目标的最终环节。
2.在需水方面
影响需水的主要因素为经济总量、经济结构和部门用水效率。经济总量增长的快慢在较大程度上决定着需水总量增长的快慢;经济结构则反映了不同经济部门的单位产值耗水量和需水总量情况,以及对经济总量的贡献;部门用水效率则是反映了技术进步程度,节水水平及节水潜力。在需水方面,应积极研究和实施各种节水措施,特别是要做好大农业节水这篇大文章,建立节水型社会,调整生产力布局和产业结构,积极运用水价的经济杠杆作用,抑制需水增长,逐步恢复和增加生态用水,以适应较为不利的水资源条件。在保证生态用水的前提下,使供需关系逐步协调,相互匹配。针对新疆国民经济、生态环境保护的需求状况及规划,实现水资源合理配置,在需水方面应采取以下对策措施。
(1)研究现状条件下各类用水结构和水的利用效率,以及提到用水效率的技术措施;调整用水结构,重点抓好农业节水工作,为产业结构调整、工业及城镇发展创造条件。
(2)确定合理的天然生态环境保护范围和标准,确保其基本的用水要求。
(3)建立节水型社会,调整生产力布局,积极运用水价经济杠杆作用,抑制需水增长,以适应较为不利的水资源条件。
(三)调整生产力发展区域布局,适应水资源及自然生态环境条件
根据新疆水资源分布西北与东南相差悬殊,水资源的地区分布与国民经济生产力发展布局不协调,以及供需矛盾十分突出的特点,遵照“生态、节水、管理、调水”的水资源开发利用战略指导方针,水资源配置一方面要走内涵挖潜型发展的路子,强化水资源科学管理,大力发展节水型社会,进一步提高水资源利用率,合理调整区域内用水配置结构,使社会经济发展和生态环境保护适应本区域的水资源开发利用条件和承载能力;另一方面走外延型发展的路子,积极开辟新的供水水源,根本解决部分资源性缺水地区水资源合理配置问题,为新疆经济的大发展奠定良好的战略基础条件。(www.xing528.com)
历史的教训告诫我们,生产力布局与资源环境的承载能力相适应,要树立空间均衡的理念和资源利用效率的理念,避免过度地大规模、远距离调动资源,把经济和人口引导到灾害少、环境好、适宜人居住的区域,从迫使自然与满足人的需要相适应,转变为主动使人口和经济的布局与自然相适应。
要在树立节约资源、保护环境、人与自然和谐的科学发展观的同时,建立并发挥资源约束、生态约束、公平约束的政府对社会的管理职能,防止和约束人类活动对资源环境的侵害行为,要坚决制止和纠正只看眼前,不顾长远大局;只重视本区域经济发展,毫无顾忌对生态环境构成威胁和损害的部门主义和利己主义。
(四)节水增效,提高水资源利用效率,保障生态用水
干旱地区水资源配置首先应确保人类生活和生态环境基本用水量,这是可持续发展的前提条件。根据可持续发展的要求,流域水资源开发利用必须在保证生态用水的前提下,优化调配国民经济各业需水。国际上一些发达国家的做法是,一个流域一般要保证40%的生态用水。目前,新疆绝大多数河流都达不到这一要求。当供水量一旦超过生态保障可利用水量后,将会出现“牺牲生态,发展经济”的局面。因此,流域水资源开发利用必须恪守“生态保障可利用水量”这道警戒线。
新疆水资源一方面总量紧缺,另一方面开发利用不充分,农业灌溉耗水量大的问题与用水浪费、水资源不足、时空分布不均的问题并存。目前,灌溉农业用水占总用水量的95%,粮食水分利用当量仅为0.7kg/m3,而世界发达国家一般都达到2kg/m3 左右,由此可见,节水和提高水分利用效率的潜力相当大,再加上实施退耕还林还草、减少高耗水作物种植规模和加强需水管理等措施,可逐步退还被占用的生态用水。通过节水,可以按市场的需求,向工业、城镇生活用水适量调配。正在实施的塔里木河流域近期综合治理规划,正是采取这些措施来调整现状水资源配置模式。但是,由于有些流域占用生态用水较多,单靠内部节水挖潜,一些流域短时期内无法大量退还,如艾比湖流域、天山北坡经济带、塔里木河干流等,近期主要依靠调整产业结构、节约用水使其暂时缓解;从长远来看,还必须通过跨区引水加以解决。
(五)“工程水利” 是实现水资源合理配置的有效手段
新疆水资源“春旱、夏洪、秋缺、冬枯”的特点,极易造成洪旱灾害交替发生,春季抗旱和夏季防洪问题十分突出。570多条河流绝大多数缺乏调蓄控制工程。现有水库中,95%为平原水库,病险水库有203座,调蓄能力低。河道防洪工程设施简陋,老化失修,临时性工程多,建设标准低,配套不完善,降低了抗御洪旱灾害的能力。
因此,在相当长的时期内发展工程水利仍然是实现水资源的合理配置、适时调度、高效利用、环境保护和保证供水的有效手段。特别是通过山区水库的建设,能够替代大量的平原水库,提高水资源的利用率和调控能力,并为地下水的开发提供电力保障。
应不断努力实践山区水库—拦河渠首—防渗渠道—井渠双灌—水盐平衡—高效节水—总量控制—限额用水—合理配置各业用水—确保生态用水的水资源持续利用模式,优化结构,控制演变,使其不断地朝着有序的良性循环发展。但一定要汲取国外一些发达国家的经验教训,处理好“大坝与环境”的关系,要在河道径流还未被高度控制之时,充分研究不影响生态环境的最为必要的控制性工程的建设规模。
另外,建设山区水库,不断配套和完善高效的输水系统,实现适时适量地合理配置灌溉用水,努力改革不合理的灌水方法,如目前普遍采用的“冬灌”和“浇白地”等落后的灌水方法,可极大地节约流域用水,高效利用水资源的整体水平,是农业节水最具潜力的环节。
(六)土地盐碱化问题不容忽视
新疆从20世纪50年代开始,就积极采取在灌区内部建立多种形式的排水系统,大力开展平整土地、渠道防渗、推广应用各种先进灌水技术、降低灌溉定额等综合措施防止土地盐碱化,盐碱地改良工作取得了显著成效,有1062万亩盐碱地得到不同程度的改良。但是,目前全疆耕地面积中仍有1/3的盐碱化土地,且中低产田绝大部分为盐碱地。因此,当前在关注重点建设项目和骨干工程的同时,决不能忽视盐碱地改良问题,在大型灌区续建配套节水改造中,应将其作为一项重要的目标和效益指标,给予高度重视。
造成土壤盐碱化的主要原因,一是过量灌溉,随水带入土壤耕作层的盐分累积增加;二是灌溉水入渗溶解土壤盐分并上移所致。前者是外因,后者是内因,是两个因素共同作用的结果。但是,内因起主导作用。因此,杜绝过量灌溉,灌排结合,合理有效地调控灌区地下水位,是实现水盐平衡和改良现有盐碱地最为基本的技术措施。
对现有盐碱地,应当实施治碱与节水并举,先治碱,后节水的技术路线。盐碱地改良后,节水可有效地减少随水带入土壤耕作层中的盐量,大大延缓积盐过程。
纵观新疆改良利用盐渍土的实践经验,要注意给盐分留出必要的空间和水量。积盐的空间可能是河流的尾闾湖,也可能是灌区外围的积盐洼地,也可能是农田间的夹杂荒地(干排盐地),或者是潜水位以上的深层土壤。在水资源合理配置中,要像在分配水资源时留出生态用水一样,应留出排盐用水和积盐用地,给盐分留有自己存在的空间,实现水盐平衡,达到人与盐和谐共存。
(七)建立和完善流域水资源统一管理的新体制
目前,水资源权属统一管理的格局尚未真正形成,无法实现水资源的优化配置、节约和保护。主要表现在:一是没有建立以流域统一管理为主,流域与区域相协调的水资源管理体制,流域水资源管理薄弱,区域水资源管理粗放,各自为政、各行其是,水资源的利用率不高;流域内地表水与地下水、上游与下游、源流与干流之间的水资源统一规划、统一调度问题至今没有得到很好地解决,造成塔里木河断流、艾比湖生态环境恶化等一系列水问题。二是城市与农村水资源管理分割,有关水资源的保护、开发利用等各个环节难以协调统一,无法科学管理和优化配置各业用水,造成供需矛盾突出。
改革水资源管理体制,变“多龙管水”为“一龙管水”,打破城乡之间、部门之间的水管理界限,建立城市和农村、水源和供水、供水和排水、用水和节水、治污和污水回用一体化的水务管理体制,已迫在眉睫。
要综合运用五种手段,即法律手段、行政手段、工程手段、经济手段、技术手段,树立人与自然和谐相处的理念,不断提高水资源的利用效率和效益,实现水资源的可持续利用,是水资源统一管理的核心内容。针对塔里木河流域的情况,未来新的管理体制的建立应主要包括以下四个方面。一是流域管理体制改革。要建立起政府宏观调控、流域民主协商、用水户参与管理的权威、高效、协调的真正意义上的流域管理委员会。二是水务管理体制改革。实行城乡水务一体化管理,对供水、节水、排水、中水回用、污水处理等涉水事务进行统一管理。三是节水型社会建设。要建立起政府调控、市场引导、公众参与的节水型社会管理体制,为节水型社会建设提供体制和机制保障。四是建立并不断完善水价和水市场机制。建立和完善包括资源水价、工程水价、环境水价在内的水价形成机制,注重经济手段的应用,积极引进市场机制和培育水市场。
(八)重点区域和流域水资源配置格局
新疆地域辽阔,各流域和区域间自然条件与经济发展水平差异较大,资源性缺水的重点在天山北坡和东疆地区,从长远看,南疆地区也是水资源短缺的重点区域。而水资源可开发利用的主要潜力又集中在伊犁河和额尔齐斯河流域。
1.伊犁河、额尔齐斯河流域
特点:自然条件较好;水资源丰富,开发潜力大;生态环境人为干扰较轻;林草资源丰富。
问题:水资源开发利用程度低;经济发展缓慢;水利工程建设严重滞后,水资源控制能力低。
目标:加强生态建设,充分开发利用流域内的水土资源,发展特色种植业、林草业及优质畜牧业,把流域建成集中开发的水利水电基地和供水水源基地。
措施:以重点控制性工程建设为龙头,并注重小流域治理和灌区配套工程建设,为流域内水土、水电资源开发创造条件。加强河谷生态林、河滩湿地的建设与保护,促进流域畜牧业发展及牧民定居,恢复与保护荒漠草原和山地林草生态系统。在充分考虑本流域各方面需水要求的前提下,积极开发建设水源工程,合理预测不同水平年的出境水量。
2.塔里木河流域
特点:降雨稀少,生态环境脆弱,水资源缺乏;土地资源、光热资源、石油天然气资源丰富,属资源性缺水、工程性缺水和管理性缺水并存的地区。
问题:水利设施薄弱,季节性缺水严重,管理水平低,水利用率低;源流用水不断增加,干流及下游来水持续减少,资源性缺水与水资源浪费严重并存,土壤盐碱化严重;能源缺乏制约了流域经济发展与地下水开发利用;生态环境恶化,特别是塔里木河干流下游。
目标:发展经济,解决农牧民脱贫与温饱问题;减少水资源的无效 (低效)蒸发量,提高水资源利用率;保证生态用水量,改善塔里木河流域生态环境,工程措施与非工程措施相结合,逐步实施水资源合理配置。
措施:加强流域管理,通过节水、结构调整、发展精确农业、生态农业,提高水利用率,协调流域经济与环境用水,保证向塔里木河干流的输水目标;建设源流山区水库,实现灌溉、防洪、发电、生态和提高水利用率等综合治理目标,并逐步替代平原水库;合理调控开发利用地下水,解决季节性缺水,改良土壤盐碱化,保护荒漠生态系统;近期以源流和干流综合治理为主,中、远期通过跨流域调水工程,使全流域水资源合理配置得到根本解决,促进流域生态环境良性循环和经济的可持续发展。
3.天山北坡经济发展带
特点:是新疆经济稳定高速发展带,水资源开发利用水平相对较高,绿洲生态系统处于动态调整过程。
问题:以资源性缺水为主,工程性和管理性缺水并存;绿洲内部和边缘地带天然生态系统(如艾比湖)退化(或恶化);地下水超采;骨干水利工程建设滞后。
目标:扶优扶强,加快天山北坡经济带全面发展;实现水资源高效可持续利用;进一步完善绿洲生态系统功能,改善荒漠生态系统。
措施:积极开辟新的供水水源,缓解资源性缺水矛盾;建设中、小河流山区水库,并逐步替代平原水库,进一步提高本流域水资源利用率;有效调控地下水位,合理开发利用地下水;通过节水、产业结构调整和区外调水,全面实现水资源合理配置;加强水资源统一管理。
4.东疆吐哈盆地
特点:旅游资源丰富,瓜果品质优良;水资源严重短缺,开发利用水平比较高;绿洲生态系统脆弱,荒漠生态系统退化。
问题:资源性缺水严重,地下水严重超采;绿洲内部和边缘地带生态系统 (如艾丁湖)退化(或恶化)。
目标:维持盆地经济的可持续发展;实现水资源高效可持续利用;进一步完善绿洲生态系统功能;发展特色瓜果业、旅游业。
措施:全面建设节水型社会,调整产业和种植业结构,以达到水资源高效利用;发展旅游业、石油化工和节水型特色农业经济。积极研究从外流域调水的可行性。
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