APP下载

内陆干旱区实施最严格水资源管理技术探讨

2014-01-30孟现勇刘志辉

中国水利 2014年5期
关键词:干旱区水权内陆

孟现勇 ,刘志辉

(1.新疆大学资源与环境科学学院,830046,乌鲁木齐;2.新疆大学教育部绿洲生态重点实验室,830046,乌鲁木齐;3.新疆环境保护科学研究院干旱区生态环境研究所,830046,乌鲁木齐;4.中国科学院新疆生态与地理研究所,830011,乌鲁木齐)

一、内陆干旱区水资源概况

我国内陆干旱区面积约为253万km2,为国土总面积的 1/4,大部分分布于我国西北地区。内陆干旱区在区域气候、土地覆被及水资源的组成等方面均特征明显。我国西北地区的水资源承载力相对较低,由于干旱缺水,降水量年际变化复杂,空间分异也较大,伴随着脆弱的生态环境,加之人工生态系统不断扩张,挤占了自然生态系统,水资源保护的需求也随即凸显出来。内陆干旱区产水区主要分布在高山地区。人类生活生产在平原区,平原区也是水资源的消耗区。内陆干旱区地表水资源来源主要为高山冰雪产流,这是由于平原区年降水量稀少所造成的。因此,平原绿洲地区地下水的天然补给与地表水量之和构成了水资源总量。山区侧渗补给量也很少,平原区由于降水量较小造成地表补给较少,地下水占水资源总量比例也很小,因此造成了平原绿洲单一的水资源结构。

二、内陆干旱区水资源及相关生态问题

1.地表水及地下水超引超采问题严重

在20世纪的后50年,随着经济的快速发展及人口密度的不断增加,内陆干旱区农田灌溉面积在不断增大,由此引发水资源过度开发并一度超过水资源承载力。严格控制灌区面积,有利于合理配置用水结构,同时也减少了生态用水负担,河道饮水量及饮水能力也越来越大。国际认定河道水资源开发率应不超过40%,我国水资源开发率标准设定一般为70%以内,而目前的内陆干旱区河道开发数值已经远大于标准。

不仅地表水超引,内陆干旱区地下水超采同样严重。有些地区为了增产,在开发地表水时,也加大了地下水的开采。统计表明,除了塔里木河流域地下水还有一定开发潜力,其余流域地下水已经呈现地下水超采的现象。在新疆天山北坡经济带呈现地下水水位明显下降的趋势并仍在继续。此外玛纳斯河流域的石河子市区、玛纳斯县城西及天山北坡经济带的其他地区,地下水水位也在不断下降,其中奇台县尤为严重。

2.内陆干旱区自然生态系统极为脆弱

由于内陆干旱区绿洲均被沙漠所包围,降水量少而蒸发量却很大,当地植被生长耗水主要来源于地下水和土壤水,因此地下水水位下降致使植被发生不可逆的变化,导致沙漠化面积不断扩大,天然草场面积不断缩小。目前,新疆人工绿洲面积在过去50年扩大近3.64倍,全疆荒漠化以0.2%左右的速度扩大。疆内湖泊面积在过去的50年里,由9 700 km2减少到 4 784 km2。

水资源的不合理消耗与开发,削弱了水资源的承载力,致使生态环境发生巨大变化,造成了诸如河道断流、河湖干涸等一系列问题。例如,在天山北坡河道水量大量超引,加之兴修水库,导致内陆河下游尾闾的湖泊干枯或萎缩、地下水水位下降的事情时有发生,造成了两岸植被破坏,并逐渐形成土地沙漠化。这种土地退化给生态环境和社会经济带来极大危害。

以玛纳斯河流域为例,由于玛纳斯河流域的人工生态系统不断扩张,挤占了自然生态系统,产生了较大的生态环境问题。这就导致了脆弱的生态环境被破坏。天山北坡经济带部分区域亦同样存在着严重的生态环境问题。如艾比湖的不断干涸退化造成湖底、湖边近1 500 km2变为盐碱荒漠,并且退化面积在逐年增加,已给当地群众生活及生产造成巨大损失。

三、最严格水资源管理制度在内陆干旱区实施亟须解决的部分问题

1.水权制度还未提升到应有的高度

最严格水资源管理制度的实施不仅需要政府单方面管理限制水资源,还需要用水户自身的觉悟。因此,在政府部门实行最严格水资源管理的同时,必须将用水户的个人利益与水资源密切结合,可通过设置水价、水权等市场经济手段来保护水资源,增强用水户自身的节水意识,并尝试将水权机制上升到法律管理层面。目前,我国在水权理论及制度管理方面仍处于初步探索阶段。

在水权制度推进的同时,我们应该通过以往的实践来总结经验,推进水权制度的建设。如在制度设计方面,《中华人民共和国水法》第四十七条规定“国家对用水实行总量控制和定额管理相结合的制度”,2005年水利部发布《水权制度建设框架》,从水资源所有权、使用权和水权流转三个方面建设中国水权制度。《取水许可和水资源费征收管理条例》和《水量分配暂行办法》的出台使水权分配制度基本确立。此外黄河八七分水,浙江东阳、义乌跨区域实施的水权转让,宁夏农业和电厂实施的水权转换机制等,都给水权制度建设探索开了好头。

推进水权制度建设是一项复杂的工程,不仅要在推进水权制度建设的基础工作上下功夫,还要鼓励具备实施条件的地区加大对水权制度建设的实践和探索,把相关经验推广至全国。

2.“三化”发展要跟着水资源分布确定方向

在城镇化、新型工业化、农牧业现代化加速推进过程中,实行最严格水资源管理制度,对新疆实现跨越发展具有重大的战略意义。2007—2009年,新疆社会经济用水平均增幅1.1%。其中城镇生活用水增幅最高,约为7.2%,工业用水为3.1%,农业用水为1.0%,新型农业、工业、城镇化均呈现快速发展态势。对于水资源分布不均的新疆地区,如何规划布局发展方向,应根据水资源现状和承载力来考虑,这不仅可大大提高用水效率,同时可以减少水利投入和基础设施建设成本。

3.用水总量控制目标下的分级分解指标如何确定

国务院印发水资源管理制度考核办法规定新疆全区用水总量控制总体目标为 2015年 515.60亿 m3,2020年515.97 亿 m3,2030 年 526.74 亿 m3,但这些数据只是一个目标,我们需要明确的是,新疆目前到底现有用水量是多少,每个用水户实际用了多少,而不靠自然来水和中央划定的目标分水。2010年、2011年全疆经济社会用水量已经超过 《新疆水资源综合规划》提出的占水资源量60%的适宜标准,地下水超采17亿m3。新疆地区最大的用水户是农业用水,要控制好农业用水,必须压缩农业灌溉用水,以便保证“三化”建设用水量。全疆预计2013年初步建立实施用水总量、用水效率及水功能区限制纳污的“三条红线”考核管理制度,并实行综合管控措施和相应奖励惩罚政策。将“三条红线”控制指标分解落实到各县市、团场。但在同一个流域下,地州—县—团场不同级别区域该如何分解,用什么技术分解,以什么原则分解,在水总量的限定前提下,分到哪一级(取水口)更为合适,都是需要进一步考虑的。

四、内陆干旱区实施最严格水资源管理制度关键技术项目的实施及思考

由刘志辉教授主持的水利部公益性行业科研专项经费项目——内陆干旱区实施最严格水资源管理关键技术(201301103),总体目标就是以干旱区水资源高效利用为基础,把内陆河流域水资源形成、转化、消耗规律与水资源配置有机结合起来,重点研究最严格水资源管理条件下不同的水量分配原则方法、管理方法与考核评价指标体系、水资源优化监测与量化评价等实施最严格水资源管理制度的关键技术方法,为新疆及干旱区贯彻落实最严格水资源管理制度提供科技支撑。

以下为本项目的5个专题需要完成的任务:

1.最严格水资源管理下区域水资源综合模拟研究

主要针对新疆水资源分区,建立区域典型流域的数值模型和概念模型并进行耦合,以干旱区地表水与地下水转化为研究主线,研究各典型流域地表水及地下水资源由流域向行政区分割的原则和方法;研究基于生态安全的各典型流域及流域内各行政区,合理划分经济社会用水和生态环境用水比例的关键技术和方法;研究评价各典型流域及流域内各行政区现状社会生态指标与水资源总量控制下的合理社会生态指标偏移度的方法。

2.最严格水资源管理下的水资源分配关键技术研究

主要基于区域水资源评价总量,以满足各行政区对经济社会、生态环境用水两方面要求的均衡实现为目标,在已建耦合模型基础上研究各典型流域在不同来水频率、用水结构及水利工程布局条件下对经济社会用水和生态环境用水的优化分配方法,结合各行政区划产业结构研究不同来水频率下的流域内各行政区之间的水资源优化配置方法,构建区域水资源分配体系。

3.区域水资源监测体系的关键技术研究

主要针对区域水资源分配与考核指标,利用遥感技术,结合各项地面监测手段,研究典型流域地表水及地下水监测网优化技术、农业用水量监测方法、天然生态系统监测方法与监测网络优化方法,结合遥感监测技术和地理信息系统平台,构建区域天地一体化监测体系。在新疆呼图壁县配合新疆大学建立区域地表水、地下水及灌溉用水的监测系统,结合遥感监测数据建立区域水资源。监测系统的建立有利于政府及相关部门决策部署并进行长期监测。

4.最严格水资源管理制度考核评价体系关键技术研究

在综合分析各项用水指标,如用水总量、万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、农业灌溉用水定额、灌溉水利用系数等,并综合研究各指标的关键性、代表性、地域通用性以及可操作性的基础上,筛选合适的考核指标与评价标准;以落实最严格水资源管理制度为目标,同时考虑流域水资源管理现状和经济发展水平,研究各项考核指标的综合评价模型,构建最严格水资源管理制度下的水资源利用考核评价体系。

5.最严格水资源管理在新疆呼图壁县的典型示范

在新疆示范区呼图壁县建立区域地表水、地下水及灌溉用水的监测系统,结合遥感监测数据建立区域水资源综合信息管理平台,研究典型示范区的自然—社会水资源综合模拟模型,实现区域水资源在多维数据源和数值模型及概念模型支撑下的动态模拟,以此为基础研究干旱区最严格水资源管理制度 (模式)及实施方案。

五、结 语

本项目以呼图壁县作为典型流域和主要研究区,同时计划设立其他典型区以便使研究更具有普适性,研究区优先选择有水权纠纷和生态矛盾极其突出的区域(如:玛纳斯河、奎屯河),水权机制应该放在一个制高点。重点研究在没有水库的自然河流中,由于没有水库限流及控制,如何判断来水及耗水,并因地制宜地研究地表水和地下水的调蓄作用,结合当地特性进行水资源分解分配。

[1]孟现勇,刘志辉.新疆实行最严格水资源管理制度需注意的五个问题[N].中国水利报,2013-05-02.

[2]雷志栋,杨诗秀,王忠静.内陆干旱平原区水资源利用与土地荒漠化[J].水利水电技术,2003(1).

[3]孟现勇,刘志辉,李诚志,等.基于栅格尺度的沙漠化预警模型研究——以塔里木河下游中段区域为例[J].中国沙漠,2013,33(1).

[4]孟现勇,刘志辉,杜晶,等.塔里木河流域沙漠化监测预警系统设计与实现[J].计算机技术与发展,2013,23(5).

猜你喜欢

干旱区水权内陆
全球主要干旱区气候变化研究综述
论建立水权登记制度
干旱区生态修复的实践——以古尔班通古特沙漠为例
Palabras claves de China
解读:70年,重庆从内陆变为中国对外开放的前沿
基于NDVI的干旱区绿洲植被覆盖度动态变化分析——以新疆阿克苏地区为例
内陆移民(外二首)
100吨吸内陆渔政船
试论水权与传统物权的理论比较探析
可交易水权分析与水权交易风险防范