黑河流域水資源開發利用與生態環境保護協調性分析

石岳峰 江 紅 宋世霞

(黃河流域水資源保護局， 河南 鄭州 450004)

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黑河流域水資源開發利用與生態環境保護協調性分析

石岳峰 江 紅 宋世霞

(黃河流域水資源保護局， 河南 鄭州 450004)

黑河流域水資源短缺、生態環境脆弱，在有限的水資源條件下，如何實現流域經濟社會發展與生態環境保護的協調，是當前面臨的重要問題。本文探討通過采取提高流域經濟社會及生態用水效率、增強干流骨干水利樞紐工程保障能力、強化水功能區管理等對策措施，實現流域水資源開發利用與生態環境保護協調發展的可能途徑。

黑河； 水資源開發利用； 生態環境； 協調

黑河地處河西走廊中部，發源于祁連山北麓，位于東經98°～102°、北緯37°50′～42°40′之間，流域面積13萬km2,全長約810km，流經青海、甘肅和內蒙古三省(自治區)，是我國西北地區第二大內陸河，流域水資源總量為28.44億m3。黑河水系由發源于祁連山的35條河流組成,在中游走廊平原匯聚后向北穿越正義峽后進入下游地區,繼續向北至狼心山進入額濟納旗境內,分為東、西兩條主要支流,繼而分叉形成許多支流,呈輻射狀向下游擴散,最終分別注入東、西居延海[1]。其中，黑河干流鶯落峽以上為上游，多年平均徑流量15.8億m3，是干流徑流的主要來源區；鶯落峽至正義峽之間為中游，中游地區綠洲、荒漠、戈壁、沙漠斷續分布，人工綠洲發育，是流域主要耗水區，屬灌溉農業經濟區；正義峽以下為下游，氣候非常干燥，植被稀疏，是戈壁沙漠圍繞天然綠洲的干旱地區。自20世紀中葉以來，由于中游地區人口增加，區域大規模水土資源開發強度增大，中游地區經濟社會發展迅速，導致流域水文狀況發生劇烈變化，進而對流域尤其是下游區域生態環境產生重大影響。而當前的水資源開發利用必須遵循兩個原則：一是水資源的開發和利用應具有可持續性，二是水資源的開發利用應滿足流域經濟和社會發展的需要[2]。本文根據黑河流域自身特點，探討通過采取有效的對策措施，實現黑河流域水資源開發利用與生態環境保護間的協調。

1 流域水資源及開發利用狀況

1.1 黑河干流水資源狀況及水文變化

根據1956—2000年系列水資源調查評價結果，黑河流域出山口地表徑流總量為25.11億m3。其中干流出山口鶯落峽站多年平均徑流量為16.19億m3，梨園河梨園堡站多年平均徑流量為2.32億m3，其他沿山支流多年平均徑流量為6.60億m3。黑河流域地下水資源量為21.76億m3，主要由河川徑流轉化補給，地下水與河川徑流不重復量僅為3.33億m3，扣除地表水和地下水重復計算量，黑河流域水資源總量為28.44億m3。

自正義峽流入下游地區的黑河水量是下游地區水資源的主要補給來源。20世紀60年代以前，正義峽下泄流量基本維持在13億m3/年。此后，由于中游張掖地區工農業及生活用水量不斷增加，正義峽年徑流量逐漸減少，60—80年代，徑流量為10億m3/年左右。90年代以后，平均徑流量銳減到7.74億m3/年。進入下游地區的黑河水量，在沿河道向下游推進過程中，不斷被引用、滲漏、蒸發，剩余水量流入東居延海、西居延海，并全部消耗于尾閭額濟納旗三角洲地區。

從年內分配來看，進入黑河下游的水量明顯受中游用水影響。在中游地區每年春灌的4—6月和冬灌期間的11月，進入下游的水量很少；下游來水主要集中在冬、春季中游非用水期(12月至翌年3月)和汛期(7—9月)，該時段來水量占額濟納旗年來水量的95.4%(見表1)。20世紀90年代以來，5月、6月沒有徑流進入額濟納旗，其中1991年與1992年兩年5—11月連續7個月、1997年4—11月連續8個月狼心山以下斷流，這段時期是20世紀90年代狼心山以下來水量最少的3年。

1.2 水資源開發利用狀況

黑河干流由于水資源短缺，加之缺乏骨干水利樞紐工程，年內來水過程與灌溉用水過程不匹配。截至2012年，流域內共有中小型水庫57座，總庫容2.76億m3。其中，中游灌區有平原水庫20座，有效庫容4382萬m3。平原水庫蓄水深度多數在2m以內，水庫蒸發、滲漏損失較大，水資源浪費嚴重，并引起庫周圍土地次生鹽堿化。同時，灌區還建有從干流直接引水的口門36處，設計引水能力約223m3/s，主要分布在中游地區。

目前，流域內已建各類工程總供水量為31.65億m3，其中地表水供水量為25.77億m3。上游區祁連和肅南縣總供水量為0.27億m3，其中地表水供水量0.25億m3；中游區山前灌區和黑河干流總供水量為22.3億m3，其中地表水供水量17.5億m3，黑河干流區總供水量為17.24億m3，其中地表水供水量13.18億m3；下游區的鼎新灌區、東風場區和額濟納旗總供水量為9.03億m3，其中地表水供水量8.0億m3。

流域各部門總用水量為31.65億m3，其中農田灌溉用水量20.00億m3，生態環境用水量9.91億m3，工業用水量1.29億m3，城鎮生活用水量0.44億m3。從用水地區分布看，用水量主要分布在中游地區，該地區總用水量為22.34億m3，占流域總用水量的70.6%，其中農田灌溉用水量19.18億m3，生態環境用水量1.73億m3，工業用水量1.09億m3，城鎮生活用水量0.35億m3；下游區用水量為9.03億m3，占流域總用水量的28.5%，其中生態用水量6.99億m3；上游區用水量為0.27億m3，其中農田灌溉用水量0.18億m3。

2 水資源開發利用與生態環境問題分析

黑河流域中游地區經濟社會的快速發展，使流域用水量持續增加，在水資源總量缺乏的背景下，中游經濟社會用水占用了下游生態用水，并導致一系列生態環境問題，影響和制約了流域整體的可持續發展。

2.1 水資源過度利用問題突出

黑河中游在甘肅省境內，人口占全流域的88%，耕地占95%，而面積只占22%[3]，作為流域開發的重點區域，中游地區經濟總量大，水資源開發程度高，大量的水資源用于農業灌溉。流域水資源問題主要出在中游地區用水量大，用水效率普遍偏低，過度利用現象較為嚴重，中下游用水矛盾非常突出。無序開發的結果,導致流域水系發生了根本改變,20世紀80年代后,中游所有支流均不再匯水黑河干流,33條支流相繼斷流,各自形成相對獨立的灌溉綠洲。干流水量減少,尤其是通過正義峽的下游泄水量銳減,使干流在正義峽以下呈季節性河流，不可避免地導致下游天然綠洲與中游人工綠洲的此消彼長，流域荒漠化程度不斷加重。

2.2 水環境質量壓力增大

根據黑河干流2009—2013年水質評價結果(見表2)，黑河干流水質均能滿足水功能區目標要求，鶯落峽以上河段為Ⅰ、Ⅱ類水質，水質較好。正義峽以下河段水質為Ⅲ類，上游和下游地區人口稀少、人為活動較少，對河流水質影響不明顯。中游水質為Ⅲ、Ⅳ類，高崖河段為Ⅳ類水質，相對較差。其原因主要是張掖屬于黑河中游經濟較為發達地區，且灌區面源排放對河流水質影響較大。隨著中游地區經濟社會的不斷發展，水環境質量壓力將呈不斷增加趨勢。

表2 2009—2013年黑河干流斷面水質狀況

注 ()中數字表示代表斷面水功能區水質目標。

2.3 天然植被退化，沙漠化過程加重

黑河流域水文狀況的人為改變直接導致流域天然植被的衰退。水資源的大規模開發利用，使原來沿河發育的河岸林帶和灌叢草場退化甚至消失，中游地區廣為分布的濕生或水生植被，被旱生和鹽生草甸取代。黑河下游三角洲內曾廣為分布的河岸林,現大都衰亡，灌叢草甸等大面積退化并逐漸被旱生或超旱生荒漠草甸取代。

水文情勢的改變和植被的退化，使流域內土地的鹽堿化、沙漠化問題更為突出。中游水資源大規模的不合理利用,使干河床內形成了較大的綠洲內部沙源,在沿河植被退化情況下, 沙漠化迅速發展,而且也使原來許多肥沃的良田遭受鹽堿侵害,土地鹽堿化不斷加劇。下游額濟納綠洲區，從20世紀70年代至80年代中期,平均年遞增沙化面積225 km2,年增長率達5.0%。沙化面積與荒漠戈壁總和已達總面積的62.7% ,只有37.3%的范圍分布著維系下游生態環境的天然植被及人工綠洲,生態環境十分脆弱[1]。

3 流域水資源利用與生態保護對策

面對黑河流域不合理的水資源開發利用與生態環境保護間日益突出的矛盾，要堅持生態環境與經濟社會、上中下游的協調發展，以整體性、協調性、可持續性作為流域水資源開發利用的基本原則[4]，逐步提高流域水資源的經濟社會和生態用水效率，增強流域水資源統一調度管理的手段，實現流域水資源的合理利用和生態環境的安全, 具體對策如下：

3.1 提高流域經濟社會用水和生態用水效率

黑河流域可視為一個完整生態系統，把流域經濟社會發展與生態環境的效應及由此產生的生產力后效聯系起來，統籌上中下游水資源的協調高效開發利用，是實現流域可持續發展的重要手段。水資源短缺是黑河流域最基本的特征，在水資源總量有限的條件下，將節水優先作為保障水安全的基本方針，將提高用水效率作為重要手段。黑河流域經濟社會用水中，農業用水占總用水量的60%以上。從水資源的邊際效益上考慮，在中游地區試行退地減水政策，通過適當壓縮高耗水農作物種植面積、積極改種耐旱作物和經濟林、 減少灌溉用水總量等內部挖潛措施實現水資源合理配置。改進灌溉技術和灌溉制度，推廣應用抗旱、節水、高產品種，在灌區尺度上進行產業內部和產業間的結構調整，使用水結構趨于合理。改造和完善灌溉工程體系,改進輸水設施，防治滲漏蒸發，促進灌溉水的有效利用。

根據黑河下游生態需水特性，流域下游地區生態用水對干流上中游來水量和來水時段均有要求。因此，流域水資源的調控應以保障下游生態敏感期用水為重點，在下游生態敏感保護時段對流域水資源進行合理的生態調度，提高下游生態用水保證率，而非不計代價奢侈性補水，確保下游地區在有限水量條件下的生態用水效率。

3.2 依靠干流水利樞紐工程合理調配水資源

黑河治理的核心是合理配置水資源，科學安排生活、生產和生態用水。目前黑河水資源配置采取的措施主要是行政命令，工程保障手段不足。未來通過已開工建設的黑河黃藏寺水利樞紐工程的調度運用，提高黑河水資源綜合管理能力，科學合理地保障黑河水量的統一調度，解決目前流域機構只能采取“全線閉口、集中下泄”帶來的問題，實現下游生態和中游經濟社會用水雙贏。

黑河干流黃藏寺水利樞紐的建設，將使中游現有部分平原水庫的灌溉功能被替代，僅保留生態功能，減少水庫滲流及蒸發損失。通過黃藏寺水利樞紐的調度運用，在4月、7月、8月、9月等下游生態關鍵期進行大流量集中輸水，減少河道輸水損失、滲漏損失，提高下游河道輸水效率，保障進入居延海的水量；其余時段按照中游灌區用水需求下泄水量，保障中游農業、生活等用水。通過工程調控，可提高下游生態用水和中游經濟社會用水的保障程度，增強流域水資源統一調度管理的手段。

3.3 強化水功能區管理，改善流域水環境質量狀況

黑河流域入河污染物主要來自造紙業、化工業、石油加工業和食品工業等行業，主要污染河段為中游的張掖地區，雖然排污量不大，但污染物含量高，達標排放率低。為保障流域水環境質量的持續改善，應以最嚴格水資源管理制度、“水十條”等為依據，嚴格落實水功能區限制納污紅線，通過采取限制中游地區高耗水、重污染企業發展，取締“十小”企業，專項整治重點行業，逐步實現清潔生產等措施，實現水功能區水質目標，持續保障流域水環境質量狀況。對建設項目，應按規定嚴格執行環境影響評價制度。建立污水處理廠和污染物排放控制工程，控制年進入干流的污染物總量，使重點水源區水質逐步得到改善。

4 結 語

以黑河為代表的西北內陸河生態系統脆弱,水資源的開發利用方式和程度對流域生態環境具有決定性的影響。在流域水資源開發過程中,應以水資源和生態環境的可持續性為優先原則,取得生態效益、環境效益與經濟效益的協調統一。應按照“以水定地,以水定人,以水定發展”的原則,進行水資源的合理配置；按照整體性、協調性原則, 統籌協調上中下游用水關系,全面提高經濟社會和生態用水效率；依靠骨干水利樞紐工程的調度運用，提高流域中下游用水保障程度；強化水功能區管理，促進流域水環境質量的持續改善。

[1] 王根緒,程國棟.近50年來黑河流域水文及生態環境的變化[J].中國沙漠,1998,18(3):233-238.

[2] 劉昌明.二十一世紀中國水資源若干問題的討論[J].水利水電技術,2002,33(2):15-19.

[3] 孫雪濤.黑河流域可持續發展水資源若干問題的思考[J].科技導報,2002(6):61-64.

[4] 鮑超,方創琳.干旱區水資源開發利用對生態環境影響的研究進展與展望[J].地理科學進展,2008,27(3):38-46.

Analysis on exploitation and utilization of water resources in Heihe River Basin and ecological environment protection coordination

SHI Yuefeng, JIANG Hong, SONG Shixia

(YellowRiverBasinWaterResourcesProtectionBureau,Zhengzhou450004,China)

Heihe River Basin is characterized by water resources shortage and fragile ecological environment. How to realize coordination between economic social development and ecological environment under the condition of limited water resources is a current important problem. In the paper, possible approach of realizing coordinated development between river basin water resources development utilization and ecological environment protection is discussed through improving river basin economic social and ecological water use efficiency, enhancing the capacity of trunk river bone water resources hub project, strengthening the management of water function area, etc.

Heihe River; development and utilization of water resources; ecological environment; coordination

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.04.007

TV213.4

B

2096-0131(2016)04- 0021- 04