1.黃河斷流的回顧
(1)截止條件
自1972開始,黃河自然斷流,主要在下遊山東段。在1972到1999的28年間,除了1973,1977,1984,1985,1986,1990。
表5-14黃河歷年斷流統計
註:表中未列出未中斷的年份。
20世紀90年代以來,黃河長期斷流,斷流時間有所提前。從2月7日1997開始,累計截止天數(利金)達到226d,達到13次。
(2)截止特性
據近年統計,黃河有以下特點:
1)截止頻率正在增加。70年代黃河斷流6年,80年代斷流7年。90年代從1991到1999連續9年斷流。截止頻率從70年代的0.6增加到90年代的0.9。
2)截止時間延長。進入90年代後,黃河下遊斷流天數(包括間斷性和全天斷流)迅速增加。從七八十年代的十幾天到90年代中後期的100d以上,1997達到了226d的記錄。
3)斷網影響範圍不斷擴大。與幹旱天數相比,幹旱河段長度波動較大。但自20世紀90年代以來,離河口的截斷距離不斷增大,0年僅約199100 km,在100 km處達到夾河灘斷面以上。截止長度占花園口以下河道長度的88%。1997期間,下遊河道斷流至開封柳園口附近,斷流長度約703km。
4)年內首次出現截止時間提前、密集截止月份範圍擴大的現象。20世紀90年代以前,第壹次斷流發生在4月,斷流時間主要在5-7月。90年代以後,最早的截止時間提前到65438+10月,甚至出現了跨年度截止。密集的停產月份延續到3月至7月。
2.黃河斷流的社會經濟影響
黃河是黃河沿線的生命線,黃河斷流造成的社會經濟影響主要體現在下遊經濟發達地區。黃河下遊雖然面積不大,但半島地區的濟南、淄博、東營、勝利油田等大中城市的生產和生活用水都直接以黃河為水源。此外,還有幾個大型的引黃灌區。黃河斷流嚴重影響了下遊地區,尤其是山東省沿黃地區的工業、農業和油田生產。
據有關部門初步調查分析,黃河下遊1972至1996因缺水造成工農業(含油田)累計經濟損失約268億元,年均近14億元(1995價格)。1997年黃河斷流給山東省工農業生產造成的直接經濟損失135億余元,其中農業70億元,工業40億元,其他25億元。
(1)對下遊農業的影響
黃河下遊及山東沿黃地區原本就有“春旱、夏澇、深秋旱”的特點。黃河斷流壹般發生在灌溉用水高峰期,以黃河為主要水源的黃河下遊地區常年缺水,導致灌區農田不能及時播種灌溉,農業減產,部分年份河口地區絕產。農業經濟損失占停水造成的工農業累計損失的45.5%。1997年黃河斷流,山東省農田無水灌溉,嚴重幹旱107×104hm2,50×104hm2,導致農作物絕收,糧食減產27.5 × 108。黃河沿岸有2500個村莊,654.38+0.3萬人飲水困難。
(2)對下遊行業和生活的影響
黃河斷流給下遊沿海地區的工業生產和人民生活帶來了極大的危害。1995期間,黃河下遊沿線地區多家工業企業因缺水停產,直接經濟損失超過40億元,其中勝利油田減產26×104t,損失2億元。1997是斷水最嚴重的壹年。勝利油田200口油井被迫關閉,當地自來水價格漲至1.8元/m3。壹些居民因為飲用不幹凈的水源而感染了胃腸疾病。
3.斷線原因分析
壹般認為,黃河斷流是在黃河流域水資源匱乏的基礎上,沿海地區加大調水、浪費水資源和管理不善造成的,其中壹部分也受到近年來氣候變化的影響。其成因可分為兩類:自然因素和人為因素。
(1)自然因素
黃河流域基本屬於大陸性氣候區,年平均降水量466毫米..多年平均天然徑流量僅為580×108m3,僅占全國徑流量的2%。流域人均水量593m3,僅為全國人均水量的25%。平均每畝耕地用水量324m3,僅為全國平均水平的17%。黃河流域的水資源本來就貧乏。自20世紀70年代以來,流域降水量減少。花園口以上流域七八十年代平均降水量比五六十年代少5%,1990 ~ 1995少12%。由於黃河流域普遍幹旱,流入黃河的徑流減少,從黃河分流的水量增加。這些都是黃河斷流的客觀原因。
(2)人為因素
我國大多數學者認為,黃河斷流主要是人為因素造成的,其中最主要的是黃河引水量劇增。
20世紀50年代以來,隨著黃河沿線社會經濟的發展,引黃用水量明顯增加。到90年代達到天然徑流量的65%(利津以上1990至1995平均天然徑流量為458×108m3),用水量極其驚人。
同時,從黃河引水存在嚴重的浪費問題。再加上現有的水利調蓄工程不能滿足需要,用水管理不善,大大增加了黃河斷流的可能性。
隨著人類活動引起的需水量急劇增加和各項水利水土保持工程的蓄水,黃河下遊天然徑流量將繼續減少。如果不積極幹預人類活動,黃河將繼續斷流,程度將越來越嚴重。1995年國家環保局自然保護司公布的《黃河斷流影響及對策調研報告》預測2000年利津斷面最長水平斷流歷時140d,2010年水平斷流歷時200d以上,但實際上197年斷流歷已達226d,65437。
(3)流域生態環境失衡的綜合影響
與全國其他地區相比,黃河流域的生態環境質量相對較差,最明顯的表現就是缺乏森林。由於森林覆蓋率低,黃河中上遊水土流失非常嚴重,遇到下雨,尤其是暴雨,就保不住水了。土壤侵蝕模數可達(2 ~ 3)×104t/(km2·a),直接導致黃河泥沙量巨大。也與黃河枯水期能斷流數月,豐水期洪水頻發分不開。
黃河斷流主要發生在下遊,徑流呈現季節性變化,但問題的實質是全流域水文、水資源和生態環境的變化,嚴重幹擾和削弱了河流生態系統的自我調節和自組織能力,難以恢復秩序和穩定。
4.對策分析與評估
黃河斷流引起了社會各界的廣泛關註,各界專家學者提出了解決黃河斷流問題的各種方案和對策。這些對策大致可以分為工程對策和管理對策。前者希望通過增加新的水利工程,引用其他流域的水資源或更大程度地調整年徑流的分配,達到不切斷徑流的目的。後者側重於在現有水利工程的基礎上,制定和完善水資源的管理措施,通過節約和合理配置,客觀上增加水資源的可利用量。
(1)工程對策
工程對策主要包括:①加緊幹流調蓄工程建設,增加幹流中下遊徑流調節能力;(2)修建平原水庫和地下水庫,豐蓄枯用;(3)合理利用地下水,實行“渠井結合”的灌溉方式;④建設南水北調工程,增加流域水資源;⑤減少黃河來沙量,減少沖沙用水量。
(2)管理對策
管理對策主要基於兩個方面,壹是加強全流域水資源的合理配置和管理,二是采取“節流”措施,實現水資源的可持續利用。因此,完善管理機制,對黃河水資源進行統壹管理和統壹調度;制定合理的水資源配置方案;提高水價,大力實施節水措施,成為今後加強管理的主要對策。
(3)現有對策的綜合評價
從以上內容可以看出,工程對策主要集中在“開源”和泥沙防治上,即提高水資源的調節和利用,或者另尋水源。對策包括興建壹批大型水利工程;大力推進中小型水利水土保持工程,積極開展南水北調工程前期工作。但這些項目很多還在論證或前期調研過程中,有的還在規劃中,正式啟動並發揮作用還需要很長時間。只需修建淤地壩攔截泥沙,投資小,見效快。除了對生態的負面影響,目前還是適合的。
管理對策的重點是在現有基礎上挖掘潛力,包括改善水資源的管理和分配,提高節水技術,以達到“節流”的目的。前者被普遍認為是當務之急,是緩解近期斷網問題最有效的手段。
根據目前的情況,結合未來自然環境和人為因素的變化,黃河流域缺水狀況在很長壹段時間內都不會得到緩解。因此,如果不采取有效措施,未來黃河斷流現象將會頻繁發生,並可能變得更加嚴重,其社會、經濟和生態環境影響將會加大。
值得壹提的是,1999年初,山東省制定了《山東省引黃管理辦法》。在法律法規的保護下,雖然1999年東營市黃河來水量比歷史上黃河第二枯年份1998年減少40%以上,但停水僅40天。截至2000年5月20日,黃河下遊沒有發生斷流。這說明在短期內,通過科學的管理手段(有計劃的調水)防止黃河下遊斷流是可行的。
二,南水北調東線(山東段)工程對該地區的影響及對策
1.調水工程的規劃與展望
南水北調東線工程是在現有的南水北調工程的基礎上建設的。長江水是從長江下遊的揚州江都抽水,利用京杭運河及其並行的河道逐級向北抽,與洪澤湖、羅馬湖、南四湖、東平湖相連,起到調蓄作用。離開東平湖後,分兩路送水:南行,通過沂山附近的隧道過黃河;另壹路向東,經膠東水幹線至煙臺、威海。輸水幹線全長1156km,其中黃河以南646km,跨黃河17km,黃河以北493km,膠東701km。
南水北調東線山東段從中運河至臺兒莊進入韓莊運河,經南四湖、東平湖進入運河和河蓄水,分別向黃河以北和膠東地區供水。黃河以北供水線通過穿黃隧道穿越黃河,經臨清市境內的衛運河進入河北,在臨清市境內修建支線,將河和河連接至大屯水庫,向德州供水。通往膠東地區的供水線從東平湖青龍閘取水,通過膠東輸水幹渠進入濟南以東的整個膠東半島。
南水北調工程在山東省形成了壹條T型大動脈,南北長487km,東西寬704km,全長1191km。供水區域覆蓋濟南、青島、煙臺、威海、淄博等14城市和107縣市。
本工程實施後,將形成山東省(含半島)由南向北、由西向東的供水大動脈,並可與濟南引黃供水工程、黃集子引水工程、引黃入峽工程、引黃入峽工程、引黃工程、引黃工程相連接,形成全省大型供水網絡,實現地方用水聯合調度。 黃河水和長江水,這對全省和半島水資源的優化配置和合理調度將起到極其重要的作用。 按照先急後緩的原則,逐步實施,逐步受益,最終達到設計規模。
1)十五期間,實施季良運河二級大壩泵站和三級泵站,完成湖西水資源控制工程,實現南四湖和東平湖水資源聯合調度。2015前完成南水北調其他重點工程,讓煙臺、威海用上長江水。
2)膠東輸水幹線工程。該工程是東平湖調水至膠東的骨幹工程,是南水北調的重要組成部分,是實現全省水資源聯合調度的重點工程。應該積極規劃並盡快實施。“十五”期間,濟平幹渠將恢復擴建,濟南以上輸水工程將建成,濟南以東輸水工程將開工。到2010,西氣東輸和引黃工程將貫通。
3)膠東應急調水工程。南水北調東線工程實施前,為解決煙臺、威海日益嚴重的供水危機,利用引黃工程挖潛,將黃河水緊急調至煙臺、威海。“十五”期間,將完成計燕、吉威壹期工程,使煙威兩地都能用上黃河水。2015前進行擴建、配套和完善,並與南水北調東線工程相銜接,從根本上解決兩市水資源嚴重短缺的問題,為該地區經濟持續發展和人民生活水平不斷提高提供可靠的供水保障。
2.調水工程實施後的水資源預測
東線工程主要利用河道輸水,采取分步建設泵站提水北送的方式,無論是輸水渠道還是輸水動力都相對靈活。因此,東線工程的合理調水規模可以根據受水區不同時期的用水需求,在壹定範圍內靈活調整。
根據張平對該區域水資源優化配置模型的計算,發現2010和2030年可以滿足生活、環境、航道和工業用水,但農業用水仍然短缺,2010年缺水量為9.35×108m3,缺水率為10.74%。2030年缺水量為6.72×108m3,缺水率為7.90%(表5-15,表5-16)。
表5-15水平年水資源優化配置方案2010
繼續的
表5-16水平年2030年水資源優化配置方案