对势在必行的南水北调西线工程调水河流生态问题的思考  谈英武，崔 荃，曹海涛 (黄河水利委员会 南水北调西线工程办公室，河南 郑州 450003) 摘 要：南水北调西线工程是调引长江上游的部分水量入黄河上游河道，为维持黄河健康生命和保护干旱、半干旱西北地区补充水源。以科学发展观和人与自然和谐相处的理念，从统筹兼顾、南北两利出发，科学评价、正确认识调水对调水河流地区的负面影响，从而提出调水河流地区与受水区生态良性循环的思考：①应尽可能避免或减少调水水库对当地土地的淹没和移民安置；②在工程设计中宜重点研究全隧洞输水方案；③统筹安排第一、二期工程调水量；④在引水坝址下游临近河段，有选择地兴建生态保护工程；⑤国家应采取相应的政策，弥补对调水河流地区产生的不利影响等。 关 键 词：生态环境；水资源；南水北调西线工程；西北地区；黄河 我国水资源空间分布不均，南方水多，北方水少。黄河和西北地区严重缺水，水已成为黄河和西北地区的生命线。南水北调西线工程调引长江上游部分水量供给黄河和西北地区，修复和保护生态，改善环境，促进当地经济的可持续发展，意义重大，效果显著。但是，必须重视调水对调水河流地区带来的负面影响，应采取措施，缓解或减免对调水河流地区生态与环境的影响。 1 南水北调西线工程是遏制黄河和西北地区生态和环境恶化的重大举措 1.1 西北地区生态和环境恶化关键在于干旱缺水 黄河上中游的青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西6省区，地处我国内陆，海洋季风影响微弱，气候干燥，降水少，大部分地区年降水量为200～300 mm，有些地区在100 mm以下，属干旱、半干旱地区。近50多年来，由于人口增加和人类活动不断增强，西北地区生态和环境呈逐渐恶化的趋势。据有关资料统计，在干旱的气候背景下，水资源和土地资源利用不合理，已造成有条件可能治理的荒漠化土地面积约60万km2[1]。生态和环境恶化，表现在工农业用水大量挤占生态用水；一些河流，特别是内陆河流断流加剧和尾闾干涸长度逐年递增；牧区草原退化速度加快，绿洲衰退沙化；一些湖泊水位下降、面积缩小、水质矿化度增加；有些地区沙尘暴天气增多。20世纪70年代宁夏未出现过强沙尘暴天气，1982～1997年涉及宁夏的强沙尘暴天气多达24次。2000年鄂尔多斯地区发生沙尘暴达18次。 从大的环境演进过程看，西北地区恶劣的自然地理条件是千万年来自然演变形成的，不是人类可以抗拒的。但是由于人类活动的影响，不断地干预、甚至局部破坏了当地的自然环境。西北地区社会发展史说明，局部改善环境，以适宜于人类生存是有可能的，但关键取决于水资源。因此，必须把解决水资源的问题放在第一位。有水才有绿洲，有绿洲才能谈得上生存和发展，保护绿洲，才能遏制生态和环境的恶化，这是西北地区的地理特征所决定的。 1.2 黄河虽是西北地区的重要水源，但本身缺水严重 黄河是我国第二大河，流域面积79.5万km2，流经我国干旱、半干旱的西北地区，是我国西北地区的重要水源。但黄河严重缺水，并且属资源性缺水。黄河多年平均河川径流量500多亿m3，根据水利部全国水资源综合规划水资源调查评价结果，近20年黄河流域来水量减少15%，减少的幅度相当大。20世纪50年代年均耗水122亿m3，到90年代年均耗水307亿m3，比50年代年均增加了185亿m3。20世纪50年代年均入海水量480亿m3，90年代年均120亿m3，比50年代减少360亿m3。2001年和2002年黄河全年的入海水量不到50亿m3。 严重缺水造成黄河干流和支流河道频繁断流、水污染加重、生态和环境恶化。 据预测，在大力节水的条件下，正常来水年份，黄河上中游地区2010年缺水40亿m3，2030年缺水110亿m3；偏枯年份，缺水量将更大。 1.3 南水北调西线工程势在必行 面对黄河和西北地区严重缺水的形势和不容乐观的前景，解决的办法：一是大力节水，二是从外流域调水,节流与开源同时并举。 从长江上游调引部分水量到黄河上游， 以丰补欠， 调水补源的南水北调西线工程，已走过了53年的历程，这是解决黄河和西北地区缺水的根本措施。 2001年5月水利部审查通过黄委提交的《南水北调西线工程规划纲要和第一期工程规划》，2002年12月国务院批复的《南水北调工程总体规划》，提出南水北调西线工程分三期实施：从雅砻江、大渡河5条支流调水40亿m3为第一期工程；从雅砻江干流调水50亿m3为第二期工程；从金沙江调水80亿m3为第三期工程。三期工程共调水170亿m3，规划2050年前实施完成。 南水北调西线工程是一项从湿润、半湿润区向干旱、半干旱区调水的跨流域调水工程，是向黄河增补水源的工程，是水资源合理配置的工程，也是一项保护、改善生态和环境的工程，为维持黄河的健康生命，保护西北地区的生态和环境，南水北调西线工程势在必行。 2 调水对调水河流生态影响的分析 2.1 调水占河川径流量和引水坝址处径流量比例的分析 西线工程与生态的关系，重点表现在调水量上。第一期工程从雅砻江调水15亿m3，大渡河调水25亿m3；第二期工程从雅砻江干流调水50亿m3，即第一、二期工程从雅砻江调水65亿m3，从大渡河调水25亿m3，分别占雅砻江和大渡河多年平均径流量604亿m3和495亿m3的10.7%和5.0%;第三期工程从金沙江调水80亿m3，占金沙江渡口多年平均径流量570亿m3的14.0%。 对一条河而言，调多少水才算适度，当前还没有通用的标准。由于河流所处国家的国情不同、地区条件不同，很难用一个取水率给予概括。西线调水河流的水量丰沛，人均水资源占有量为2.2万～2.3万m3,农田每公顷平均占有29.7万～35.6万m3,调水河流区人烟稀少，社会经济发展滞后，现状各种用水量不大，用水主要在河流下游，特别是河口地区。预测2030年，三条调水河流域工农牧业、生活用水量，分别占三条河河川径流量的3%～5%。因此，从调水河流调取5%～14%的水量，大渡河、雅砻江、金沙江仍余有足够的河川径流量，能满足下游经济发展和生态对水的需求。 虽然调水占整条河流的径流量比例不大，但占引水坝址处水量的比例为65%～70%。也就是说，调水后引水坝址下游临近河道的水量，只有原水量的30%～35%。对此，有关人士认为调水比例太大。简单地用调水量占引水坝址处河流径流量的比例，作为衡量调水对河道下游生态和环境影响的指标，并不一定适合当地实际。有关资料表明，调水工程引水坝址处调水比例较大的有：希腊雅典调水二期工程为72%～85%，澳大利亚雪山调水工程为85%，莱索托调水工程为74%，我国掌鸠河调水工程为64%。西线调水引水坝址地处于河流上游河段，河谷形态以峡谷型为主，年降水量700 mm，人烟稀少，用水很少。经分析，引水坝址处调水比例65%～70%是适宜的。三条河调水地区河流纵横，水系发育，两岸支流汇入较多，在距离引水坝址10～15 km下游河段，水量增加14亿～20亿m3；在距离引水坝址下游100 km左右，调水占河川径流量的比例为20%～40%。 2.2 引水坝址下游临近河段生态需水量研究 生态需水量，系指能够提供维系一定生态系统与环境功能所必须的基本水资源量。这个概念为引水坝址下游临近河段应维持的生态水量提供了依据。生态需水可理解为维护河道内和河道外生态不会恶化并有所改善的地表水和地下水资源量。河道内生态需水包括维持水生生物生存、防止河流水质污染、防止河流断流等所需的最小径流量。河道外生态需水则主要指维持河道外植被群落稳定所需的水量。 生态系统是一个复杂的、相互制约的平衡体系，因而没有一个统一标准来衡量特定流域的生态需水量究竟是多少。我们请国内著名专家和科研单位配合计算生态需水量，采用了国内外有代表性的10种方法进行比较，根据实地考察的感性认识，探索改进了TEXAS法认为较其他方法更接近于调水地区的条件。根据分布式生态水文模型模拟和调水河流生物用水及居民生存用水分析，提出了河道内生态需水量的下限值，即引水坝址不同季节的下泄流量，应达到或超过调水前最小月平均流量。只有这样，才能维持河道河川径流量在自然生态下可承受的最小水量。 通过采用水文法和同位素水文法水样测定分析，认为调水对河道水量—地下水—植被关系的影响微弱。河道外两岸植被生长所需的水分主要依赖于大气降水，对植被生长起决定作用的局地气候、土壤、地下水量均无显著变化。所以调水对植被区系、植被构成、森林资源的影响微弱[2]。 陆生动物对植被资源有较强的依赖性，因此，调水对陆生动物的区系组成、种群结构及资源不致产生影响。西线工程的建设，不会阻断陆生动物的自然迁徙和觅食路线，对其繁衍栖息环境基本不影响。 对水生生物而言，调水后坝址下游河道水量减少，大坝也拦截了河流中部分营养物质，河道内水生生物栖息环境缩小，水生生物的种群结构会缩小，生物量会降低。调水对坝址下游临近河段的水生生物会有一定的影响，但该区域未发现有珍稀物种。为减少调水对坝址下游水生生物的影响，对下游流量可进行科学调度，适当加大泄量，再者，随着两岸支流的汇入，区间来水得到大量补充，对水生生物的影响程度会逐渐减少。 综合分析认为，调水河流和河流上游河段的水量有足够的水资源承载能力，支撑现有的调水规模。根据生态需水量，在充分利用丰水流量的条件下，计算的调水量与规划的调水量基本一致。 3 统筹兼顾，南北两利，促使受水区和调水河流地区的生态良性循环 早在1959年，水电部和中科院共同提出了南水北调西线工程的32字指导方针：“蓄调兼施，综合利用，统筹兼顾，南北两利，以有济无，以多补少，水尽其用，地尽其利”。其中提到“统筹兼顾，南北两利”，这是40多年前的调水指导方针，也是当今的调水思路。 从总体上看，实施南水北调西线工程，把长江部分水量调入黄河，为维持黄河健康生命，为干旱、半干旱的西北地区注入新的生机，其作用是不言而喻的。很难想像，如果不实施我国古今已建的跨流域调水工程和南水北调工程，以及当代应急向几近干涸的白洋淀、南四湖、塔里木河、黑河等湖泊、湿地、下游河道应急补充生态水，生态和环境又会是什么样子。 从全局看，受水区是调水工程的主要受益者，调水河流地区是主要付出者，调水可能对当地利益造成一定的损失，应当尽量避免、减缓，或给予必要的补偿。从局部看，调水河流河段虽然计算了维持引水坝址下游生态功能不会受到较大影响的生态需水量，但是，河流自然状态下的一部分水量调出了，改变了河流的原有生态状态，其负面影响是客观存在的。从长远看，应着重考虑调水河流地区生态保护和经济发展，以南北两利的思路，指导南水北调西线工程前期工作的整个过程，采取措施，缓解或减免对调水河流地区生态与环境的影响。 (1)调水河流地区高山峡谷密布，居住着以藏族为主的少数民族。其中多为游牧民，属贫困地区，当地建有寺庙和宗教设施，应尽可能避免或减少水库淹没和移民安置。如尽量避免淹没有3 000人居住的班玛县城。 (2)目前研究的调水工程方案，主要有全隧洞方案和隧洞加明渠方案，为减少工程建设对调水河流工程区高原草甸和森林植被造成破坏，工程设计中宜重点研究全隧洞方案。 (3)引水枢纽的溢洪等输水建筑物，应根据地质条件，减少地面大开挖，以隧洞型式输水；即使局部需要开挖，也要重视植被的恢复。 (4)第二期工程调水50亿m3，输水线路与第一期工程平行、紧靠，第二期工程建成后，第一、二期工程共调水90亿m3，可对水量统筹安排，优化配置，各引水河流的调水量可作适当调整。 (5)可在引水坝址下游临近河段，有选择地兴建生态保护工程，以保护河道生态，促进当地经济发展，提高群众生活水平。 (6)南水北调西线工程规模宏大，是国家的重大基础设施，是涉及西南和西北地区水资源配置的战略性工程。调水对调水河流地区的生态和环境以及经济、社会等方面会带来负面影响，原有的利益格局可能随之改变，国家应采取相应的政策，弥补调水河流地区产生的不利影响。协调调水河流地区和受水区之间的利益关系，是一项十分复杂和庞大的系统工程，应加强政府的宏观调控职能，以保证实现水资源的合理配置。 4 结 语 南水北调西线工程补水黄河和西北地区，是保护、改善生态和环境的需要。要用科学发展观和人与自然和谐相处的理念，正确认识调水与调水河流地区的生态关系，科学评价调水对调水河流地区的负面影响，达到统筹兼顾，南北两利，共同可持续发展。 参考文献： [1] 中国工程院“西北水资源”项目组.西北地区水资源配置、生态环境建设和可持续发展战略研究项目综合报告[R].北京：中国工程院，2003. [2] 中科院地理科学与资源研究所.南水北调西线一期工程引水枢纽下游生态环境需水量研究[R].北京：中国科学院地理科学与资源研究所，2005. 作者简介： 谈英武(1935-),男，湖北武汉人，原黄河水利委员会勘测规划设计研究院南水北调西线工程设计总工程师，高级工程师(教授级)。 引用格式： 谈英武,崔荃,曹海涛.对南水北调西线工程调水河流生态问题的思考[J].人民黄河,2005(10):9-11. |
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