水资源及其可持续利用问题探讨
1.引言
“水资源”这个词是20世纪70年代开始在我国传播，其英文名称为Resources,过去有的翻译为“水利资源”。我们在70年代以前写材料都用水利资源这一词，算水账（实际就是现在的所谓“水资源评价”）都是称作“计算水利资源”。
水资源这个概念真正推行是在80年代初期，全国开展第一次水资源评价时才成为热门话题。因为美国和苏联已先后在前10年对全国的水资源进行了评价，并且刊印成书，我们是学他们的做法。由于全国水资源第一次评价牵涉水文、水利、科研许多部门，所以是轰轰烈烈的。特别是《中国水资源评价》成果获得了国家科技进步二等奖，那真是一炮打响，许多科研单位、大学院校，当然也有水利部门，研究水资源课题更是层出不穷。对于西部干旱地区来说，水资源更成为紧缺物资，许多重点流域争先成为研究的对象。黑河是祁连山区的一条最大的内陆河，现在已成为许多部门争逐研究的对象，莺落峡的长系列水文观测资料，更是成为香饽饽。利用莺落峡水文资料写的文章不计其数，却也成全了许多莘莘学子，让他们走上成才之路。
2水资源的概念
关于水资源的概念，有国内众多学者都给出定义。我国第一次水资源评价给出的定义是这样：
（1）对于地表水资源：具有动态変化的，可以恢复更新的，河川天然平均年径流量。这里“天然”是指控制断面水文站实测资料加上流域内人类活动所消耗的水量，即还原量。
（2）地下水资源：具有与河川径流有水力联系的浅层地下水的降水入渗补给量，矿化度小于2g/L。这里称地下水资源为降水入渗补给量，而不是指全部地下水储量。
（3）评价水资源的质量：有两个内容，其一是河流天然水质，其二是河流污染水质，当前尤重后者。
对于地下水补给量的评定方法分两部分，即为山丘区和平原区两大类。山丘区的计算方法是采用河川径流过程线切割法，因此它计算的数值，完全是河川径流量的一部分，二者是重复的。对于平原区，则采用降水量入渗补给的计算方法，它计算的数值是与河川径流量不重复的。严格意义上讲，平原区的地下水也是有水平径流的，多余的水（指没有全部被土壤蒸发、植物蒸腾所消耗的）还是要排入河流的。因此所谓地下水补给量应扣除这一部分排泄量，才是真正的资源量，不过现时没有这么细致的推求。
流域内的冰川、湖泊等水体，不作为水资源评价。
3.水资源的可持续利用问题
水资源可持续利用这一概念，几乎是90年代才进入我国，我看到的全面阐述这一概念的文章是汪恕诚（原水利部长）写的，它的核心概念是河流水资源的可持续利用制约于其纳污能力，也可以理解为承载能力，因而提出河水的利用（引用）数量限于总水量的40%。它的概念是40%的水量利用后，约有一半蒸发损失，另一半则成为污水，排入河中，这样河水中的污径比为3∶1.是勉强可以接受的。因在这种情况下，在河水的流程中污物会逐步降解、稀释。如果引水量加大，则会使河水全被污化而超过允许水质标准，所以是不可持续的。上述概念，从理论上讲是对的，但各地各河的情况千差万别，实际应用时，并不完全会遵循这一理论。因此要实事求是，从实际出发，权宜应用。兹举以下示例予以说明。
4.以色列的例子
16亿m3水，分给约旦1亿m3，15亿m3水养活近600万人口。以色列是发达国家，工业、农业都在世界领先，过去淡水资源用于农业的11亿m3，现在改革地面灌溉，全为喷灌、微灌技术，只用淡水5亿m3，另用工业城市污水处理的中水5.4亿m3，包括城市、园林、草地绿化。水资源全部管道化输水，可谓滴水不漏，吃干喝尽。流域下游的死海，早已没有泄入水量，水位节节下降，为了挽救这种情况，而计划抽海水补入。那么它的可持续利用又是什么概念，似乎可以概括为污水“0”排放，滴水用干净。
5.咸海流域
咸海位于中亚，主要有两大河流汇入，即阿姆河年径流量606亿m3，锡尔河比阿姆河小些，估计年径流量近于400亿m3，两条河流径流量合计约1000亿m3。两个流域分别流经吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗、乌兹别克斯坦和土库曼斯坦6国。
原来的咸海水域面积约7万km2,目前从谷歌地图上所见只剩下两个分离的小湖，大部分湖面已经干涸。原因是大部分河水已被上游各国发展灌溉利用，大量种植棉花和其他作物，有的是跨流域长距离调水，如土库曼大运河（原叫列宁运河）。几十年前曾见有报道，咸海水位大量下降，近年虽没有见报道，但谷歌地图却清晰可见，咸海濒临灭绝。
以上说明什么问题，水资源的可持续利用又如何解释。
6石羊河流域
石羊河流域上游8条支流水资源数量为16.0亿m3，总灌溉面积（包括林草）80年代末调查数量455.7万亩，90年代估计又有新发展，截至目前，总灌溉面积约达480万亩，（均包括民勤等下游灌溉面积）。所有水量已全部用光，每年由武威下泄民勤水量已不足1亿m3，（红崖山水库出库流量）。因此民勤用水除由黄河提水（景电二期）0.6亿m3外，大部分提取地下水，地下水大量超采。近年倡导的在上游大量搞节水灌溉，以图省出水来支援民勤，然而红崖山水库水量依然节节下退。
那么石羊河流域水资源的可持续利用途径是什么？
粗略匡算：16亿水m3，给民勤1亿m3，工业城市净耗水量总计约0.8亿m3，则剩14.2亿m3，共计灌溉面积400万亩，则亩净耗水量为355m3。此数在当前以地面灌溉为主的条件下，可说是水资源的最优化利用水平。有的说要退耕，能退吗？从以上情况可以得出结论，石羊河的水资源可持续利用或者说出路只可能是外流域调水。引大济西是上游方案，现在引水量0.4亿m3，以后拟可加大。民勤问题的解决只有依靠黄河调水之一途，早已有现成方案，即黑山峡高坝引水，如能引入3亿m3～4亿m3水，则民勤幸甚！
7.塔里木盆地
关于塔里木盆地问题，当前在学术界也是一个热门的话题，我看到的文章中最多的是如何节制用水，恢复天然生态，什么胡杨林大面积死亡，罗布泊干涸等问题，有的甚至提出要恢复罗布泊，让其碧波荡漾。关于水资源的开发利用原则是：先生态后生产；因此开发利用水资源的先后顺序是：第一生态用水，第二工业城市用水，第三农业灌溉用水。专家们提出的用水比例是：生态用水和生产用水对半分成，而且提出塔里木盆地禁止再开荒发展。
对于这些概念，争论很大，首先新疆就对此提出异议，认为生态生产用水比例应为1:3。
作者对塔里木盆地有关水资源方面，也做过一些分析，摘其要点如下：
⑴总体建设和发展模式：人工生态和自然生态的有机结合，以建设规模绿洲为主，相继发展外围准绿洲。
⑵立足于发展，建成我国最大的优质棉花生产基地，在南疆发展4000万亩棉田，年产超过400万t，此数相当于全国的80%。
⑶塔里木盆地水资源总量400亿m3，远景发展6500万亩灌溉面积，为现今的2倍多，利用灌区余水发展外围林带、林果及准绿洲，亦能对主绿洲起到拱卫作用，达到人工生态和天然生态的平衡。
⑷参照河西张掖、武威的水资源多次重复利用模式，达到提高水资源利用率的目的。
⑸储水于山，大量修建山区水库，起到关键的控制、调节作用。塔里木各河流径流的年内分配十分不均。尤其春夏灌季水量少，7、8月份水量往往占年量的50%～70%以上，汛期4个月占70%～90%，所以大量的水无法引用而流入沙漠，进而消失。
⑹改造灌区，提高渠系利用系数，在灌区中下游大量发展井灌及喷灌、微灌先进技术。努力实现灌区密集化以及改造中下部荒、碱、湿地等。如能实现这些设想，塔里木盆地无疑会变成黄金宝地。
有的人可能说，你把胡杨林不管了吗？沙漠会吞噬绿洲。答复是：上述设想中已考虑了绿洲和绿洲外围的沙生植被的维护问题。这里说的是“外围”而不是沙漠腹地。33万k㎡的沙漠你还想改造吗？
有的论文说得好，“干旱地区可持续发展的首要任务是促进绿洲的建设和发展”，“而干旱地区荒漠化问题，实质是绿洲变荒漠”，“建立稳定的可持续发展的人工绿洲是维护生态系统的必然选择”。
（本文刊登于《甘肃水利水电技术》2011年第一期）
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