黄河什么时候才能恢复呢?黄河的水什么时候才能清?_黄河论文

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今天,黄河上下,滔滔之势已渐渐隐去。

1.今日黄河

1.1 黄河断流了

黄河是我国第二大河,流域面积、河长居全国第二位,水量在全国七大江河中居第五位,径流较贫乏,而今天,黄河干脆枯了。黄河断流自1972年开始,70年代断流历时最长为21天,80年代最长年断流历时36天,至90年代,历时急剧升高,91、92、93、94、95、96、97年分别为16、82、61、75、122、133、226天,1998年上半年断流118天;70年代黄河平均断流河长242km,80年代为256km,90年代已高达392km, 最长的95年为700km;90年代以前,断流一般在河口位置,92~94 年上延至山东济南附近,95年发展到河南夹河滩,97年自河南开封以下黄河一片干涸,占黄河下游段的90%。根据今后来水和用水预测,黄河断流情况还将进一步恶化,预计2000~2010年最长历时断流将高达150~250 天,到2020年甚至会出现全年干枯。

黄河,已经向着季节河、内陆河的方向发展。

黄河是中华民族的摇篮,滔滔不尽的黄河水抚育了一代又一代的炎黄子孙。然而往昔的滚滚黄河如今却连年断流,情况不仅如此,即便是在黄河非断流期,黄河也是不健康的。

1.2 黄河脏了

黄河天然年径流量平均约为580亿m[3],而废污水入河量占7%左右,其污染程度占全国七大江河的第二位,尤其是支流汾河、渭河、湟水河、伊洛河的部分河段污染极为严重,干流也存在有机污染。1995年全流域符合1、2类标准为5%,符合3类标准的占35%,符合4、5标准的高达60%。主要污染指标为COD、BOD[,5]、氨氮、高锰酸钾、挥发酚。

据实际调查,干流年纳污量98.5万吨,其中COD91.5万吨, 氨氮6.02万吨,挥发酚485吨,石油类1663吨,氰化物54.1吨,总铅1373吨,总汞2.97吨。黄河干流的污染物主要来自支流,支流等标污染负荷比占76%,直接来自污染口的污染负荷比占24%。

总的来说,黄河流域由于年径流量较小,水环境容量也较小,支流和干流的污染较为严重,以有机污染为主,污染源主要是点源污染。

2. 生活在黄河两岸的人们……

2.1 黄河断流,给两岸人们带来什么?

黄河下游豫、鲁两省沿黄地区有3000万亩农田靠引黄河水灌溉,而该区域素有“春旱、夏涝、晚秋又旱”的特点,尤其近10年来连续干旱少雨,加之农灌需水量不断增加,黄河断流使得灌区农田不能及时播种、浇灌,农业大幅度减产,河口地区部分年份甚至绝收。据估计,黄河下游年均减产7~8亿kg,经济损失年均10亿元。1992年春旱,利津站断流3次累计82天,造成东营、滨州严重干旱,21万亩耕地不能播种, 减产粮食约10亿kg,直接经济损失13亿元以上;1995年黄河下游严重春旱,利津水文站断流共计122天,下游灌区200~233 万亩小麦灌溉受严重影响,减产约15亿kg,直接损失20亿元。

黄河断流还给下游以黄河为主要水源的城镇工业和油田开发造成很大损失,给人们生活带来煎熬。1992年黄河断流,东营、滨州市和胜利油田生活供水几乎断绝,7月8日东营市停止全部生产用水,全部生活用水仅能维持7天,东营、滨州地市工业处于瘫痪状态,同时200多万人口、50多万头牲畜饮水严重困难;德州市为度过水荒,市区2 次减量供水,日供水量较少到原来的40%,139家工厂因缺水而停产、 减产,损失工业产值6亿元;1995年, 胜利油田由于生产用水减少而减产原油30万吨,直接经济损失2.16亿元。

黄河断流迫使人们将视线转向地下水,造成地下水大量超采,以致形成面积达3000km[2]的巨大漏斗,德州市出现地面沉降, 许多建筑物出现裂缝;山东平原区漏斗面积为12391km[2],占平原面积的60%,漏斗中心地下水埋深淄博——维坊达48m。

2.2 黄河的污染,也给两岸的人们带来深重灾难

黄河流域由于水质变坏,导致某些工业产品质量下降,用污水灌溉造成土地板结和盐碱化,降低农作物质量和数量。陕西省用污水灌溉而造成的农业损失每年约1亿元;1995年6月下旬,山东济南河段发生严重污染事故,污染河道达25km,黄河变成了黑河,河面上飘浮着大量的白沫和死鱼;河南新乡市自来水由于黄河干流的污染不仅有味,而且发黄,常年如此,严重影响城市用水和人民生活。

黄河断流和污染对下游和渤海地区生态环境的影响是多方面、多层次,而且其后患深远,现今阶段很难估量。如断流减少渤海饵料的来源,必然导致生物种群的变迁;断流改变河床断面,不利于防洪。而且断流和污染互相作用,水量减少,使得水稀释能力下降,水环境容量降低,使污染加剧;水污染造成水质型缺水,进一步激化供需水矛盾。

3.问:为什么?

仿佛只打了个盹,黄河就变了,变得不敢让人相信。痛定思痛,人们不禁要问,究竟是为什么?究其原因,可以归结为两方面,一是自然因素,二是人为影响,其中后者更居主要地位。

3.1 水资源贫乏及时空分布不均,加上近年来降水量偏小,是造成黄河断流的自然因素。沿黄工农业用水的迅速增加,同时用水的严重浪费,是造成黄河断流的人为因素

黄河流域地处我国西北、华北干旱半干旱地区,年均降雨量436mm,为全国平均水平的71%;流域内水资源总量仅占全国的2.6%, 人均水资源占有量约716m[3],不到全国人均值的30%。另外, 黄河流域水资源时空分布极为不均,年际变化不大,汛期6 ~9 月来水量占全年的60~70%,且与需水季节不相符,造成汛期大量弃水入海,枯水灌溉高峰期水资源严重短缺。

由于厄尔尼偌现象,近年来黄河流域降水呈减少趋势。根据黄河流域降水资料分析,花园口以上流域1970至今较以前年均降雨量偏小6.5%,需水量最大的3~5月降雨量减少10%,其中1990~1995年偏小15%;花园口以下灌区70年代以后较70年代以前偏小10.6%,需水量最大的3~5月降雨量减少13%,其中1990~1995年偏小8%; 而同时灌溉用水又大幅度增加,这是黄河断流的另一重要因素。

50年代,沿岸工农业年均引黄水量128亿m[3] , 到90 年代增加到290m[3],增加1.3倍,1989年达到334亿m[3], 接近黄河可利用径流量,其中下游比中上游更快,90年代较50年代增加了4倍, 大大超过分水指标,造成入海径流量大幅度减少,60年代黄河平均入海量为509亿m[3],1990~1995年平均为159亿m[3]。 黄河可供水量已经远远不能满足日益增加的需水要求。

黄河水资源一方面严重短缺,同时水资源浪费现象也极其严重,灌溉技术落后是浪费的主要根源, 据估算, 每年浪费引黄水量达100 ~120亿m[3]。

另外,水库调节能力低下,管理调度不统一,也是下游水资源紧缺的重要原因之一。

3.2 工业和城镇生活的排污是黄河变脏的主要原因

根据对1619 个排污口实测资料表明, 每年排入黄河的废污水量为32.72亿立方米,据此推算,全流域每年排入黄河的废污水总量为41.7亿m[3]。在实测的污水中,工业废水占48.3%,生活污水占7.2%, 混合污水占44.5%。全流域的污水排放主要集中在一些大型排污口,年排污量大于500万吨排污口的排放量占总排放量的76%以上, 排污口主要集中于支流汾河、渭河、湟水河、伊洛河和干流的城镇河段,如1993年西宁、兰州、银川、包头、太原、呼和浩特、西安、洛阳、宝鸡、咸阳这10大城市河段污水量占流域总量的58.1%。

黄河水中,不再仅仅有泥沙……。

4.明天,我们向黄河要多少水?

黄河流域面积约为83.44万km[2],流域内总人口约1.3亿, 总耕地面积1800余万hm[2],占全国耕地的18%。黄河流域自然资源丰富, 生产潜力巨大,其中煤、石油、铝土等占有重要地位。

目标是预测的根据。根据我国社会发展趋势,下世纪中叶以前,我国人口将达到高峰值16亿,经济发展要求达到中等发达国家水平,城镇人口可能接近总人口的一半。其中黄河流域人口将达到1.7亿左右, 届时供水将主要满足1.7亿人口吃粮所需的生产用水、 工业现代化用水和城乡居民生活用水。

4.1 农业用水

黄河流域现有耕地面积1200万hm[2],包括滞洪区、 引黄灌区耕地面积可达1800万hm[2]。到新中国成立前夕,全流域灌溉面积仅为65.1万hm[2]。1993年,灌溉面积发展到720万hm[2], 农业灌溉用水量达到305亿m[3]。为满足流域人口粮食自给的要求, 今后必须进一步发展灌溉面积。预计今后30~40年,将新增灌溉面积200~300万hm[2], 灌溉面积将发展到950~1000万hm[2],灌溉率从现在的40%提高到60%左右;如果经过30~40年努力,全国平均达到1m[3]水产1.5kg粮的水平,那么农业供水量就可以大大减少了。假设现有灌溉农田80%的灌溉定额达到上述理论计算值,还有20%维持现有灌溉水平,新扩大的灌溉农田全部实现上述理论值。届时农业需水量仍将维持在300亿m[3]左右。

4.2 工业用水

工业用水取决于国民经济增长和工业用水水平。1993年黄河流域工业总产值为2200亿元。我国经济要在30~40年内进入中等发达国家的水平,按此预测,黄河流域2030年GDP将达到5.78万亿元,人均GDP为3.4万元。如果采用我国1993年的用水定额预测,30~40年后仅工业一项用水高达1400~1500亿m[3]。这是因为没有考虑目前工业用水浪费的事实和科学技术进步对用水的影响,而且此项用水严重超过了流域水资源的承载能力,因而是不可能的。为了保证流域经济可持续发展,今后的工业用水必须严格执行节水措施,把用水定额降下来,使之达到合理的程度。美国工业用水自1995年来趋于稳定2171亿m[3],GDP按93 年不变价约40余万亿元(折合人民币),每万元GDP用水量接近50m[3], 根据我国工业发展速度,大约经过30年时间,全国万元GDP 用水平均定额可参用美国1995年的指标,计算结果,30~40年后黄河流域工业用水300 亿m[3]左右。也就是说如果没有这么多水作保证,流域的社会经济发展很难达到既定的目标。

4.3 生活用水

城乡居民生活用水:按《中国城市预测与规划》,2000年、2010年,中国市镇人口占总人口比重将由1993年的28%分别上升到33%和42%。按此趋势,2030年前后我国市镇人口比重无疑达到50%左右。根据黄河流域实际情况并参考国际用水标准,2030年前后,流域内城镇人口每人每天用水250升(包括市政用水),流域70亿m[3]; 农村人均用水按城镇一半计,用水量为35亿m[3](包括农村林、牧、副用水)。两项合计105亿m[3]。

预测分析表明:即使考虑通过努力,采取一切节水措施,把用水定额降下来,届时黄河流域引水量仍将达到700亿m[3]。 目前黄河流域年均径流量为560亿m[3],扣除200亿m[3]的生态用水和入海水量,能供给的水量仅为360亿m[3] , 加上少量地下水资源, 水资源缺口仍将达到300亿m[3]左右。由此看出, 单纯节水并不能解决我国北方的缺水问题,今后水资源的出路只能是开源与节流并举。

4.4 污染预测

随着人口的增长,我国的农业逐渐转变为化学农业。为保证农业产量,唯一途径只有不断增加单位面积化学产品的投放量,事实上农作物对化肥的吸收率一般在30%左右,30~40%左右短期内分解,剩余30~40%左右溶解在水体里或残留在土壤中,成为真正的污染源。另外,随着农业病虫害的增多,农药的施用量也与日俱增,1990年黄河流域农药使用量为14.3万吨,1995年增至20.5万吨,1996年为22.4万吨。与化肥相比,农药具有毒性大,不宜降解的特性,对水环境和生态环境影响更为恶劣,客观上造成我国面源污染的日益严峻。黄河流域耕地面积的发展,意味着化肥和农药的施用范围有所增加,从此看出即便化肥和农药的施用保持现有水平或有所下降,面污染源的总量也无太大变化。

目前黄河流域工业排污量每年达43亿m[3]。考虑回用技术和污水处理水平的进展,预计黄河流域2000年污水排放量将达到45亿m[3](“九五”计划2000年全国工业废水处理率为74%),2010年将达到50亿m[3],2020年将达到55亿m[3],2030年可能超过60亿m[3]。到2030年以后黄河流域城镇生活用水将达到105亿m[3], 生活污水排放量也将大幅度增加。

综上所述,黄河流域下世纪水污染前景不容乐观,有进一步恶化的趋势。

5.哪里有多余的水?

众所周知,水是组成生态环境的重要因子,无论是河流水还是地下水,都存在一定的取用限量,涸泽用水的方式显然无理。我国属季风气候,径流分配年际或年内都极不均匀,一般来说,汛期河流来水大约占全年的70%,枯水期占30%左右。因此维持河流中枯水期水位的那部分水量,是参与组成生态环境的最低值。由此可见,我国河川径流量的开采限度不能超过河道年来水量的40%(国外一般小于此值)。实际上,我国各流域水资源开发利用程度相差极大,其中北方除东北外,海滦河流域已开发利用142.2%,淮河及山东半岛地区已开发利用76.8%, 西北内陆区开发利用50%,以上数据均超过一般公认的开发利用极限。今后不仅无源可开,而且还要千方百计减少当地水资源利用量,努力遏制生态环境的进一步恶化。我国南方各片水资源丰富,开发利用程序不算高,但是珠江、东南沿海诸河,河内用水方兴未艾,再加上区位条件所限,水资源利用只适宜就地少量调济,主要是满足当地社会经济发展用水,外援条件很差。长江是我国水资源最多的大河, 年径流占全国的1/3以上,可供开发量近4000亿m[3]。到目前为止, 已开发利用达1700多亿m[3]。由于航运和电站设计的需要,加上长江流域的城市建设将有较快的发展。城市用水还会有较多的增加。考虑上述因素后,长江流域可供开发量,特别是外援量就不会太多了,初步估计在500~600亿m[3]左右。而西南是我国富水区,水资源总量为5853亿m[3],占全国总资源量20%,其中雅鲁藏布江多年平均径流量为1654亿m[3]、澜沧江为740 亿m[3]、怒江为689亿m[3],上述资源中可能开发的水量约2300 多亿m[3],目前已经开发的水量不到100亿m[3],仅占可能开发量的1.2%。无论是现在还是将来,流域内开发利用量都不会很大,是中国地表水开发潜力最大的地区,在中国具有重要的战略意义。

通过以上分析可以看出,西南流域和长江流域是我国今后水资源挖潜的重点。

6. 黄河之水哪里来?

北方缺水,南方富水,于是人们将目光投向“调水”这把“金钥匙”上。

我国是世界上从事跨流域调水工程建设最早的国家之一。 公元前221~219年形成灵渠工程,是我国最早、也是世界上最古老的人工跨流域调水运河,至今仍在发挥灌溉、航运等组合利用效益。京杭大运河是我国历史上的另一个著名的跨流域通水工程,全长1700多km、贯穿钱塘江、长江、淮河、黄河、海河五大流域。跨流域调水是我国祖先改造自然的有力武器。

50年代初,毛主席听取治黄工作汇报时,指出“南方水多,北方水少,如果可能,借一点来,也是可以的”。

6.1 南水北调

近几十年来,水利部的黄河水利委员会、长江水利委员会和淮河水利委员会做了大量卓有成效的工作,南水北调已形成东、中、西三条调水线路的基本格局。由于东线工程所处地理位置在长江下游,而且沿途经过许多工业区和人口密集区,因此调水的水质很难得到保证,而且线路位置所限,受益地区分布也有一定局限性。中线工程面临的问题主要是调水量不足和高坝工程问题。长隧洞、高坝工程和恶劣的施工环境、运输条件使西线工程举步唯艰。

6.2 藏水北调

藏水北调是刚起步研究的新课题。它的目的是把西南金沙江、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江的水北调入黄河、青海和新疆的设想。通过调水改造大西北,支持西北乃至全国国民经济稳定协调发展。

我国西南大江大河从北向南依次为金沙江(含通天河)、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江(简称四江)。“四江”水量丰富,多年平均径流量4513亿m[3](出口处),频率为75%年份的来水量为4023亿m[3],即使在海拔3500m以上,年来水量也大于800亿m[3],有水北调。而且,“四江”与黄河上游的两湖(扎陵湖、 鄂陵湖)的直线距离分别为100 、 200、400、600多km,调水距离不算太远,为调水提供了地形条件。

根据调水的目的、任务和条选线原则,以1/10 万地形图为主要依据,配合其它图件,选出从雅江永达(海拔3670m )开始东北方向进行,经拉萨河上的旁多(海拔3996m)、 迫隆藏布江上的嘉黎(海拔3954m)、怒江上的热玉上游(海拔3580m)、 澜沧江上的囊谦上游(海拔3760m)、通天河上的治家(海拔3990m)到黄河上游两湖的调水线路(如图)。线路全长1171km,沿途隧洞17条,累计长298km, 其中最长隧洞不到35km。

渠道沿线设有6个调水点,6点控制集水面积223,262km[2], 年来水量624.3亿m[3]。扣除各种用水后,可调出435亿m[3],基本满足北方经济发展对水的需要。

从地形图上可以看出,“四江”调水点均在4000m左右, 但进入黄河上游两湖仍存在一定的高程差,只有提水才能完成调水的任务。为此提水动力成为调水的关键因素,在我国电力结构中,水电比重小,核电刚刚起步,发电主要靠燃煤。国家不可能为调水兴建巨大的火电站或核电站,用电只能从水电上开拓新路。

水头和流量是构成水电的两大要素。深入分析后发现,黄河上游具备巨大的发电水头。从两湖到黄河上游的龙羊峡水面落差1660m, 到刘家峡为2560m,到青铜峡为3,104m,分别为最大提水扬程的4、5和6 倍。为了缩短水流的行程,集中发电落差,建议从两湖沿东北方向开挖长约170km的人工暗渠,经黑海南侧,绕苦海的北侧, 进入黄河上游支流曲什安河。在该河的下游、龙羊峡上游的南木塘附近,利用有利地形集中落差900~1200m,兴建巨型水电站(一级或二级)。当调水未进入黄河之前,由于缺乏径流,南木塘水电站无法启动运行。为此提出了借水发电、以电抽水、水电循环、滚动开发的模式。

这种模式,首先向两湖借水。两湖海拔4260~4280m,现已连通,其中鄂陵湖水面面积610km[2],储水量108亿m[ 3] ; 扎陵湖水面面积527km[2],储水量47亿m[3],两湖共计水面面积1137km[ 2] , 储水量155亿m[3]。借水量决定调水量,与调水成正比。 水流出湖后沿人工渠注入电站发电,并及时把发出的电力,首先输送到通天河治家附近提水。由于发电水头大于提水扬程许多,故可形成水电循环和向两湖还贷的结局。如果治家附近的水量不能满足北方用水要求时,可再一次向两湖借水,以同样的原理把澜沧江、怒江、雅江的水调入北方。借水期决定调水线路的长度和渠道纵坡。初步估计,如果调治家的水,借期7 天左右;如果调雅江的水,借期不到20天。为了保证借水的可靠性和增加两湖的调节性能,建议在两湖湖口增修闸门,控制水位,调节径流。

如果能够完成藏水北调的艰巨任务。到那时,我国除黑龙江外,其它大江大河联成网络,有利我国抗旱防洪,充分发挥水的多功能作用;由于大量清水入黄,黄河必将刷深,地面河将向地下河转化,泥沙淤积、洪水均会有所好转。不仅如此,黄河水量的增加,使得水环境容量加大,对于提高河流对污染的稀释能力,对于缓解黄河的水污染问题大有裨益。黄河之势的恢复,黄河之水的变清将不再是梦想。

7.黄河宁,天下平

千古黄河素有“三年两决口,灾害年年有”的习性,而今天黄河在度过50年安澜岁月后,却匍匐不前,另一处姿态的黄河依旧让我们梦断关中,凋零在那一片莽莽苍苍的黄土地上。悠悠黄河水,是北方永久的期盼。

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