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海河流域水资源和水生态环境问题刍议
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海河流域水资源和水生态环境问题刍议

作者:66WEN收集整理来源:www.66wen.com更新时间:2006年11月08日

海河流域水资源总量372亿m3,1985~1998年平均年供水量301亿m3,水资源开发利用率80%。其中地表水的开发利用率超过70%,远超过国际公认的合理开发程度30%,极限开发程度40%。地下水的开采早已超过了多年平均补给量,至1998年止,累计超采地下水900亿m3(含浅层460亿m3,深层440亿m3)。随着地下水的超采,地下水位持续降落,形成大面积降落漏斗区。平原浅层地下水,以城市为中心的漏斗区达4.1万km2,埋深20~26m;某些地区的含水层已疏干,疏干面积10500km2;深层地下水超采区降落漏斗区面积达5.6万k㎡,漏斗中心水位降至32~95m。深层地下水漏斗区水位降落速度逐步加快,天津、沧州、黑龙港地区年降幅2.0~2.6m,按此推算,2010年地下水位将降至120m以下,目前开采的含水层将在10~15年内疏干。如遇干旱之年,居住在这些地区的3000万人口将面临地下水枯竭的危险。而流域内人口将会有所增加、城市化程度、人均GDP将大幅度提高,这将会给水资源的开发增添巨大压力,如何维护水资源的可持续利用,将是海河流域面临的难题。

由于水资源过度开发和水污染,海河流域水生态环境已严重恶化。一是中下游河道有4000多km断流,其中断流300天以上的占65.3%,有的河道甚至全年断流。这些河道的动植物丧失了生存条件,大量水生物种灭绝;输沙、输盐作用大大降低,大量泥沙淤积在水库、河床和河口;大量盐分在平原区积累,给土地资源以潜在的威胁。二是湿地萎缩,湿地面积由20世纪50年代的9000多km2减至目前的1000km2,大大降低了其储水、补给地下水、净化水体、调节区域气候以及生物多样性“摇篮”的作用。在海河平原,湿地这个“地球之肾”的功能严重萎缩。三是河流水体严重污染,近80%的河段达不到规划水功能的水质标准。1998年全流域排入河道的废污水总量达到43亿吨,入河污染物145万吨,基本未经过处理,使11221.9km2的水质评价河长中有73%受到污染,因而大大降低甚至失去了水生态功能。在上游,污染的河水大多进入水库,使水库的水质不同程度地降低,威胁其作为城市水源的作用,有的(如官厅)已丧失了饮用水源地功能,在中下游,污染的河水部分流入渤海湾,部分消耗于农田灌溉,还有一部分渗入地下或蒸发。进入渤海湾的污水,使近海5~10km海域受到严重污染,污染指数超过规定的三类水标准数倍至10倍,渤海赤潮时有发生,渤海湾著名的大黄鱼等优良鱼种基本绝迹。引用污水灌溉农田,对作物和土壤造成污染,进而影响人体健康。渗漏到地下水的污水(含灌区渗漏),已使近万km2范围的浅层地下水受到污染,位于城区周围的受污染地下水,已不能作为城市水源地。四是地下水超采使地下水位大幅度下降,造成包气带水分严重亏缺或脱水,导致树林枯萎;还破坏地下土体力学的平衡,引起区域性地面沉降和地裂等环境地质问题。从上世纪60年代至1995年,流域中东部平原累计地沉量大于500mm面积达13700km2,沉降最大的地区为天津,其市中心,塘沽、汉沽和海河干流下游分别下沉2740、3040、2610和1360mm;1998年大于2000mm的面积37km2,塘沽已有8.0km2降至海平面以下。由于地面下沉,滨海地区洪、涝、潮威胁更加严重。近几十年来,流域平原区发现地裂近200条,最长达1000m,最宽200cm。此外,秦皇岛沿海地区还发生地下水的海水入侵,衡水、沧州等地区深层水开采出现咸淡水界面下移,淡水咸化。

三、关于修复水资源利用的可持续性和水生态环境目标问题

以上情况充分说明,海河流域的水资源开发利用已大大超过了其承载能力,水生态环境已恶化到十分危险的境地,必须采取强有力的措施,使水资源修复到可持续利用的程度,水生态环境恢复到较正常的20世纪60年代水平,才能保障国民经济的持续发展,实现人口、资源、经济、和环境协调发展。具体要求,建议如下:

(一)适当降低河道径流的开发利用率,维持河道和河口最低生态水量。河道的径流开发利用率宜控制在多年平均径流量的60~70%之间。河道最低生态用水可考虑各河建库之前基流量约21亿M3,此数即各河上游的泉水总流量,建库之前的河道基流,主要来源于各河上游的泉水。需要指出,现在的海河流域的下游河道与20世纪50年代有很大变化。20世纪50年代,只有海河干流、滦河、蓟运河、徒骇马颊河四条入海河道,现在又增加了永定新河、独流减河、子牙新河和漳卫新河四条入海河道,这四条河道属分洪道性质,是否要常年不断流,值得研究。如果也要不断流,则还要另加水量。维持河口生态最低水量,按有关研究资料,为保证天津海区适合鱼类洄游盐度,上半年应保证3~5亿M3的水量入海,加上滦河、漳卫河两海区,共需9~15亿M3。河口水域生态恢复,宜选一标志性鱼类(如黄鱼)作为衡量目标。恢复河道基流量,河水常流,要根据各河水源条件逐步推进,如北运河等排污河道或南水北调的输水河道近期内可先恢复河水常流。

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(二)严格控制地下水开采量,逐步恢复地下水储量。浅层地下水开采量应控制在多年平均补给量以内。为逐步恢复地下水储量,在条件具备时,开采量应适当低于多年平均补给量;深层地下水,在正常情况年份应停止开采,只在特殊干旱年才可作为备用水源,控制开采。深层地下水补给是非常缓慢的,已经开采的440多亿M3的水体,需要上百年的时间,才有可能补给。

(三)防治水污染,分期达到规划目标。近期(2010年)城镇水源地水质达到国家地面水Ⅲ类以上标准,重要河流(或河段)基本达到水体规划功能要求;远期(2020年)城镇地表水水源地达到国家地面水Ⅱ类标准,有水功能要求的河流全面达到规划的功能要求。

(四)保护现有湿地,适当恢复部分湿地。海河流域在20世纪50年代末全面治理之前,各蓄滞洪区在小洪水时就要分洪,因此湿地较多。上游修建控制性水库之后,一般洪水都拦在水库里,中下游的蓄滞洪区运用机会较少,因而逐步萎缩。从现状蓄滞洪区水源情况和居住人口众多的情况看,要全面恢复蓄滞洪区的湿地功能是不太可能的。建议对现有湿地白洋淀、千顷洼、大浪淀、团泊洼、北大港等五处湿地加以保护,适当补充水源。再选择水源条件较好的(包括城镇污水处理后的再生水源)蓄滞洪区的低洼部位作为湿地,如北运河的大黄铺洼,永定河的滞洪水库,大清河的文安洼,子牙河的宁晋泊,漳卫河的恩县洼,蓟运河的青甸洼等六处,逐步恢复其湿地功能。

四、修复水资源利用的可持续性和水生态环境对策

修复海河流域水资源利用的可持续性和水生态环境,必须采取综合措施,即建设节水型社会,加快水污染防治,抓紧南水北调工程建设,适当提高洪涝水资源调度和控制能力,并落实各项管理制度。

(一)建设节水型社会

海河流域处于半湿润半干旱地带,属资源型缺水地区,产业结构和经济布局,必须充分考虑水资源的承载能力,要量水而行,以水定发展。大力发展能耗低、水耗小、排污少的高新技术产业和第三产业,严格控制高耗水产业的发展,必要的重化工业宜布置在沿海地区,少用淡水,多用海水。农业的发展要与水资源相适应,提倡节水高效农业。在地下水超采地区,要控制小麦、水稻等高耗水作物的种植,以利于地下水源的涵养。流域内的水资源利用效率,从总体来看还比较低,流域内人均年用水量450M3与高经济收入国家人均年用水量450~500M3相差不多,但海河流域人均GDP却比人家低得多,说明人家的用水效率比我们高得多,我们的节水潜力还比较大。在工业上,除了产业结构调整外,还要改造生产工艺,实行循环用水,清洁生产等节水措施;农田灌溉要尽可能地减少输水损失,采取先进灌水技术,提高用水效率。城市生活用水,要推行节水器具,杜绝浪费。

(二)加快污水防治

防治水污染是保护水资源和修复水生态环境的关键。只有防治污水,才能解决水中污染物对人体健康和生物生存的危害,污水经过处理后又可以成为再生水资源,作为河、淀、湿地和农灌的水源,对于水资源短缺的海河流域来说也很重要。海河流域枯水期河道基流很小,纳污能力有限,根据规划分析,流域内主要污染物COD需要削减90%以上,才能达到规划的水功能区水质标准。这意谓着城市污水几乎都需要经过二级污水厂进行处理,因此流域内必须完全普及污水集中处理,并加强再生水资源利用。为达到水污染防治分阶段目标,2010年北京、天津、石家庄、唐山等重要城市污水应全部进入污水集中处理,地级市的污水,大部分进入污水集中处理,其它城市2015~2020年普及污水集中处理,从流域内各省实施这些污水集中处理所需的投资,约占各省GDP的0.06~0.22%的情况来看,经济上是可以承受得起的。海河流域列入国家“三河三湖”治污重点以来,取得了一定进展,城市集中污水处理率已有13%,污水排放达标工作也在开展,但进展较慢,效果不太显著。因此必须进一步提高对污水防治的认识,加强组织领导,制定并落实实施计划,加大资金投入,才能达到既定的防治目标。

(三)抓紧南水北调工程建设

正在兴建的南水北调工程是提高海河流域水资源承载能力和修复水生态环境的战略性措施。调水规模:2010年70亿m3,2030年120亿m3。供水对象主要是城市。预计调入水量加再生水资源量:2010年为97亿m3,2020年为173亿m3。南水北调来水供城市,城市将减少地下水和地表水利用量,其再生水资源和多余的地表水可供农灌、河道、湿地,这将有利于这些城市和农灌区地下水位的回升,并改善河道湿地的生态环境,因此,南水北调又是一项生态工程。海河流域现有本流域和黄河两种水源,添加长江水源后,将形成三大水源,三大水源互补,必然会提高流域内的供水保证率。海河流域平原地区地下水漏斗区是一庞大的地下水库,可以作为长江,黄河和本流域河川径流的反调节水库,如能把这一地下水库储量逐步恢复起来,作为后备水源,将使流域的水资源可持续利用多一层保险。一旦遭遇连续干旱年或特大旱年,就能从容应对。总之,要做好外来水与当地水,地表水与地下水、“三水”(生产、生活、生态水)的统一调度和优化配置,充分发挥南水北调的经济效益和生态效益。从海河流域近几年连续干旱,供水局面十分紧张情况来看,南水北调应当加快进程,早日完成,才能扭转被动局面。从海河流域经济、社会发展和生态环境日益恶化的趋势来看,国务院批准南水北调中、东线在近期同时兴建,是完全正确的,应当按既定安排,积极推进。

(四)提高洪涝水调度控制能力

一是充分利用现代水文监测预报手段,在汛期实施实时优化调度,在确保工程安全的前提下,多拦些洪水。二是利用中下游河流之间的联接河渠,实施各河中小洪水的联合调度,相互调剂洪水资源,海河南北系洪水同步发生机率小,有可能调剂。三是部分滞洪区低洼部位恢复湿地功能,主动引洪入洼,常年蓄水。

(五)从行政、法规、经济和技术等方面加强管理

一是按《水法》规定,建立流域管理与区域管理相结合的水资源管理体制,界定各自的职权管理范围,协同完成各项管理任务;二是建立健全管理法规,并加大执法力度;三是政府调控与市场机制相结合,建立水权制度和水市场,推进水费改革和环保税费改革,制订水环境治理投、融资政策;四是加强宣传教育,提高全民节水和环保意识。公众参与管理。五是建立水资源动态监控系统,实现监控现代化。

参考文献:

1、海河流域水资源保护规划(报批稿)海河水利委员会2002年5月

2、海河流域水生态恢复研究(初步报告)海河水利委员会2002年2月

3、陈志恺:人口、经济与水资源的关系《海河水利》2002年第2期

























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