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从甘肃民勤生态危机反思石羊河流域水资源利用模式(张晓伟,张永明,沈清林,宋孝玉,

时间:2005-05-08 09:54来源:水信息网 作者: 点击:
  摘 要:民勤生态环境危机主要表现在:土地盐碱化、荒漠化日益严重,灾害性天气频繁发生等方面,这些都直接威胁着绿洲存亡。从绿洲生态危机对石羊河流域水资源利用模式进行了反思,指出了目前流域水资源利用中存在的问题,并提出了建议:实行流域水资源统一管理
 

摘 要:民勤生态环境危机主要表现在:土地盐碱化、荒漠化日益严重,灾害性天气频繁发生等方面,这些都直接威胁着绿洲存亡。从绿洲生态危机对石羊河流域水资源利用模式进行了反思,指出了目前流域水资源利用中存在的问题,并提出了建议:实行流域水资源统一管理;建立合理的水权制度,适当调整水价;控制人口增长;加快外流域调水。

关键词:民勤绿洲;水资源;生态环境;石羊河流域;

1 民勤概况

民勤绿洲地处河西走廊东北部,位于石羊河流域最下游。西邻巴丹吉林沙漠,东北靠腾格里沙漠,民勤绿洲历来是阻止两大沙漠汇合的屏障,被誉为镶在沙漠深处的绿色宝石。全县国土面积1.6万km2 ,其中绿洲面积为0.144万km2,仅占9%,总人口为30.7万。民勤多年平均降水量110mm,蒸发量高达2644mm,光照丰富,热量充足,全年日照时数3208h,温差大,平均相对湿度45%,湿润系数0.66[1],平均气温为7.8℃[2],最高气温38.1℃,无霜期139d,风沙大,盛行西北风,平均风速2.8m/s最大风速31m/s[3]。是我国干旱、荒漠化最严重的地区之一,也是我国沙尘暴四大源区之一。如今,绿洲在水资源短缺和沙害的影响下,生态环境日益恶劣,直接威胁着绿洲的存亡。

2 民勤生态危机

2.1 水危机

民勤绿洲无自产地表径流,地表径流是南部流入的石羊河[4]。随着石羊河上游水库工程建设,上中游农业开发大量用水,使石羊河流入民勤的水量逐年减少。观测数据表明,由20世纪50年代年平均5.42亿m. 3,减少到90年代年平均1.52亿m3,近年入境水量不足1亿m3 。流入民勤地表径流占石羊河流域总径流的比例由上世纪50年代的30%,减少到近三年的不足7%。民勤县历史上灌溉面积曾达到90~120万亩,由于来水减少灌溉面积到1999年萎缩至60万亩。绿洲北部的青土湖,因无水量补给,于1957年干涸,现已演变成盐碱荒漠。县内的苇湖、蔡湖、柳林湖也已被沙丘掩埋。2004年7月份,由于石羊河枯水,上、中游又处于灌溉高峰期,使得下游断流,红崖山水库干涸,库底龟裂,使得民勤人民生活更为艰难。水危机的警钟已经敲响。

由于入境地表水量逐年减少,民勤灌区不得不大量开采地下水以维持农业灌溉。目前民勤灌区已由一个以地表水为主的河水灌区演变为一个以井水灌溉为主,河水灌溉为辅的井水河水混合灌区。大量超采地下水,使地下水位不断下降,全县地下水位平均下降速度达0.4~1.0m/年,地下水埋深由上世纪50年代1~5m,下降到目前12.8~18.8m,最深达40m。绿洲中心形成大漏斗,地表植被大量死亡,绿洲面积也由50年代的1601.60km2 减少到现在的1312.66km2。地下水矿化度不断提高,平均每年升高0.1g/L。水质不断恶化,使许多疾病的发病率增高,大部分区域地下水不能用于农业灌溉,许多地方出现人畜饮水危机。位于绿洲西南部的昌宁灌区,历史上泉眼广布,以泉水灌溉为主,50年代泉眼干枯,开始转向井灌,现已成为纯井灌区。

2.2 盐碱化

由于采用高矿化度水灌溉,加之气候干旱,蒸发量大,使地表盐分不断积累,导致盐碱化。民勤地区50年代以来,盐碱化面积由26万亩扩大到40万亩,占现有耕地的64%。湖区北部TDS由20世纪50~60年代的2g/L左右上升到90年代4~6g/L[5],年均增加0.04~0.05g/L。20世纪70年代之前民勤土壤盐渍化属于蒸发型积盐[6],盐碱化耕地面积由20世纪70年代的1.33万km2增加到90年代2.53万km2[7] 。1998年民勤县盐渍化耕地占总面积的49.1%,1994~1998年新开垦的2万km2荒地,几乎都是潜在盐渍化和沙化土地[8]。2000年民勤湖区有非农盐渍化土地19.5万km2 ;农区还有4.08万km2 由于灌水不当而产生的盐渍化,而在70年代只有1.23万km2。土地盐碱化,加速了荒漠化蔓延的势头。

2.3 荒漠化

荒漠化是当今全球最严重的环境与社会经济问题之一,它给人们带来的损失,波及范围广、危 害重,很难在短时期内减轻或者恢复[9]。在联合国对荒漠化的定义中已经指出荒漠化是在气候变异与人类活动在内的各种因素作用所引起。荒漠化一方面由于环境变化引起的,但更主要的是由于人类向自然过度、无节制的索取超出了自然的承载极限,无序的人类活动加速了荒漠化进程。

民勤地区由于过量开采地下水,造成土壤沙化、盐碱化程度逐年加重,生态环境急剧恶化。20世纪50年代大量湿中生系植被分布于丘间低地、湖畔及沟渠两侧,局部覆盖度达到80%以上。近年来,由于大量开垦荒地,湿中生系植物消失殆尽。据统计1977~1993间新开垦荒地22476.73km2,同时也弃耕28752.46km2,开荒和弃耕地占1993年全县耕地面积的21.7%和27.7%,而这种趋势近年来有进一步增强的趋势[10]。开荒破坏了原有地表植被,也加剧了地下水的开采。1985~1995年,民勤绿洲开垦荒地达45万亩,破坏天然植被1200万亩。

绿洲边缘的大部分防风沙的天然屏障已经退化。天然沙生灌木林,20世纪50年代为1995万亩,目前下降到109.5万亩,其中有54万亩退化,19.5万亩沙化。全县共有天然草场1275万亩,其中荒漠草场面积占2/3以上,半荒漠草场覆盖度由50年代的30%,下降到90年代的不足10%。有85.01万km2荒漠草场处于沙化状态。民勤的梭梭林到2001年死亡面积已达到原来的1/3。西渠等5个乡镇历史上被称为“湖区”,据说30多年前,这里还是湖泊荡漾,林草丰美,而现在却是黄沙遍野。

目前全县各类荒漠化土地面积达2288.3万亩,占全县总面积的94.51%。近年来,全县沿沙漠地区已有10万亩耕地、395万亩草场和58万亩林地沙化。全县有13.5万亩沙枣林衰败,35万亩白茨、红柳等天然植被处于死亡或半死亡状态。原来作为农田保护屏障封育良好的33.3万hm2的柴湾植被,已经退缩枯萎,丧失了防风固沙的作用。

2.4 沙患

灾害性天气频繁发生,年均风沙日数达139d,最大风力11级,8级以上大风日数29d,沙尘暴日数37d。1993年“5.5”和1996年“5.30”风暴,造成直接经济损失达7000多万元。2004年“5.3”冻害和“5.23”风暴使全县82万亩农作物受灾,直接经济损失近2.2亿元。严峻的水资源危机和生态危机,使湖区绿洲末端的贫困化程度日益加剧。许多人不堪忍受恶劣的生存条件,已背井离乡,沦为“生态难民”。人退沙进,如今流沙以平均每年3~4m的速度向绿洲推进,昔日的阻沙天堑,已变成了沙源地。民勤绿洲的存亡,关系着河西走廊的兴衰,民勤一旦失守,两大沙漠将合拢,直接威胁甘肃中部地区,对内蒙古河套平原乃至整个西北地区的生态环境将产生重大影响。

3 对石羊河流域水资源利用现状的思考

3.1 石羊河流域水资源利用现状

石羊河流域位于河西走廊东端,是甘肃省的三大内陆河流之一,流域水系发源于祁连山,自东向西由大靖河、古浪河、黄羊河、杂木河、金塔河、西营河、东大河、西大河8条河流组成。8条河流中除了杂木河外,其它几条上面都修建了水库。石羊河流域经过自解放以来50年的建设[11],全区水利设施已具有一定规模,形成了上游山区水库调蓄,中游平原渠道输水,下游机井井灌或井渠混灌的水资源开发利用格局。流域水利工程建设为经济社会发展发挥了重要的作用。

由于石羊河流域属资源型缺水地区,随着全区人口的增加与经济的发展水资源供需矛盾日益突出。人口的增长带来耕地的扩张,导致农业用水需求增大,上中游挤占下游的水资源,使得进入下游的水量逐年减少,导致下游地下水利用规模逐年扩大,连年超采,引起地下水位持续下降,水质迅速恶化。这些导致了绿洲植被的衰亡,使得生态环境不断的恶化,引发了严重生态和社会问题,反过又来制约了流域社会经济的可持续发展。

3.2 石羊河流域水资源利用中存在的问题

目前流域水资源利用中存在的主要问题有以下几个方面:

(1)上游祁连山产流区植被破坏严重,涵养水源能力降低,保水能力减弱,水土流失面积增大,大量泥沙及漂砾随洪水而下[11],淤积河床、水库及渠道,全流域上游山区的十多座水库淤积程度加快,部分水库的调节能力已不能满足调节河川径流的要求。

(2)中游地区社会经济的发展没有充分考虑水资源承载能力约束,盲目扩大灌溉面积,使中游 地区耗水量过多,挤占了下游的水资源,引起地区间水事纠纷。同时中游地区大量开采地下水,地下水位逐年下降[12],原有的泉水灌区已变为机井灌区。水资源供需矛盾日益突出。

(3)下游水资源严重短缺,生态环境日益恶化。由于地表水逐年减少,地下水连年超采严重,地下水位持续下降,大量植被枯死,土地盐渍化、沙化、荒漠化日趋严重,引发灾害的发生。同时在经济利益的驱动下,大量开荒,超采地下水,当农产品行情低落时,大量的耕地又被撂荒与弃耕,就更加加重了水资源与生态危机。

(4)水质污染严重,直接影响着人们的生产与生活。经济的发展和城镇化趋势的加大,流域中游地区污水排放量逐年增加,到2000年,金昌市废水排放量较1990年增加46.5%,为3364.42万t。武威市排放废水量为2471.47万t。由于石羊河干流流量小,流程短,自净能力弱,环境容量小,纳污量有限,造成进入下游的地表水水质恶化,加重了下游日益严重的水资源危机和生态问题。

(5)缺乏水资源统一管理的体制。目前石羊河流域水库由各灌区管理,运行调度以灌区产出最大为目标。导致中游超计划用水,中下游过量垦荒,过度开采地下水,这些都加重了下游生态环境的恶化。

4 建 议

分析民勤绿洲生态环境危机的现状,针对流域水资源利用状况,提出以下几点建议:

(1)实行流域水资源的统一管理。从流域目前的现状来看,缺乏对水资源进行统一规划,统一配置,统一监督的管理体制,导致各自为政,只顾局部利益,对流域的水资源承载力认识不够,各地区的发展带有一定的盲目性与主观性。石羊河流域管理局于2002年成立,但目前全流域管理还不到位,应实行流域管理与行政区域管理相结合的管理体制,尽快发挥流域管理机构的职能。

(2)建立合理的水权制度,适当调整水价。建立合理的水权制度,是水资源优化配置的重要手段[13],这样才能保障实现水资源高效利用的目标。水权需通过行政性或市场式分配手段[14],将一定数量的水资源使用权按某种方式配置到各用水户,用水户在水权限定的时间和地点进行有限量的取水。水权制度的建立需要政府部门去完成,水市场的监管和合理分配水资源都需要政府部门参与。适当的调整水价,从经济理论上讲,价格的提高可以减少资源的需求量,提高资源配置效率。对于石羊河流域,通过建立合理的水权制度与适当的调整水价可以改变中游发展“以挤占下游水资源牺牲下游环境”为代价的不合理现象,解决上下游间的水事纠纷,使流域水资源得到合理的配置。

(3)控制人口增长,根据各地区水资源承载力与开发状况,适当地调整产业结构,调整农业种植结构,严格控制灌溉面积,禁止盲目的开荒,大力发展干旱节水型农业,提高水资源的利用效率,采取生态移民、退耕还林(草)、种草养蓄等措施,使一部分人从土地中解放出来,发展其他产业,减少耕地面积,从而减少对水资源的需求量。使各地区的发展建立在水资源承载力基础之上,这样才能使社会、经济、生态环境协调发展。

(4)加快流域外调水工程的建设。石羊河流域是一个资源性缺水的地区,要实现流域内经济、社会和生态环境的协调发展与水资源的可持续利用,必须从外流域调水。这是解决民勤水资源问题的根本出路,应尽早开展规划设计,争取尽快实施。

参考文献:

[1] 何亚娟,潘学标.甘肃民勤绿洲种植结构与水资源利用的研究[J].中国生态农业学报,2003,11(4).

[2] 张志强,王盛萍,等.甘肃民勤地区地下水埋深花棒蒸腾耗水研究[J].生态学报,2004,24(4).

[3] 宋冬梅,肖笃宁,等.甘肃民勤景观格局变化及驱动力分析[J].应用生态学报,2004,14(4).

[4] 潘从新.关于石羊河流域生态环境综合治理规划中民勤水资源配置方案的建议[Z].民勤县人民政府,2004.6.3.

[5] 丁宏伟,王贵玲,等.红崖水库径流量减少与民勤绿洲水资源危机分析[J].中国沙漠,2003,23(1).

[6] 杨永春.干旱区流域下游绿洲环境变化及其成因分析-以甘肃省河西地区石羊河流域下游民勤县为例[J].人文地理,2003,18(4).

[7] 孙国夫.改善民勤生态环境环境质量加速民勤生态农业建设[J].甘肃水利水电技术,1999,(1).

[8] 魏怀东,高志海,丁峰.甘肃省民勤县土地荒漠化动态监测研究[J].水土保持学报,2004,18(2).

[9] 高志海,丁峰,魏怀东.甘肃河西地区土地荒漠化的现状、成因及其防治[J].自然灾害学报,2001,10(4).

[10]安富博,丁峰.甘肃省民勤县土地荒漠化发展趋势及其防治[J].干旱区资源与环境,2000,14(2):16-20.

[11]沈清林、张永明等.南水北调西线一期工程-甘肃省石羊河流域受水区规划[Z].甘肃省水利厅石羊何流域管理局,2004.7.

[12]甘肃省石羊河流域水资源开发利用情况及治理对策[Z].甘肃省水利厅石羊河流域管理局,2003.

[13]李英明.用水权理论加强水资源管理的若干思考[J].山西水利,2001,(2).

[14]葛颜祥,胡继连.水权市场与地下水资源配置[J].中国农村经济,2004,(1).

作者简介: 张晓伟(1978-),男,黑龙江安达人,西安理工大学水资源研究所在读硕士。

Re-meditation the Mode of Water use in Shiyang River Basin from the Stand of Ecological Crisis in Minqin,Gansu

ZHANG Xiao-wei1 ,ZAHNG Yong-ming1.2,SHEN Qing-lin2,SONG Xiao-yu1,ZHAO Chang-sen1

(1.Xi an University of Technology,Institute of Water Resources;2.Administration Bureau of the Shiyang River Basin)

Abstract:The ecological environment crisis expressed mainly as:soil alkalization,desertification,and catastrophic weather and so on.These has intimidated the survive of Minqin oasis.From the stand of ecological crisis of the oasis,it should be re-meditated the mode of water resource utilization in Shiyang River basin,which indicate that the shortage of the water resource used in the basin.The suggestions were put forwaed,such as carrying out integrate management of water resource within the whole basin;establishing water right system and regulating water price properly;controling population increase;speedup water diversion from other basins.

Key words:Minqin oasis;water resource;ecological environment;the Shiyang River basin

 
作者:张晓伟,张永明,宋孝玉,赵长森:西安理工大学水资源研究所;张永明,沈清林,甘肃省石羊河流域管理局
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