韓 韡
山西地處東亞大陸東岸中緯度地帶,屬大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,氣溫年較差和日較差均較大;春季氣溫多變,風(fēng)沙較多;夏季溫高多雨,降水年際變化大;秋季短暫,氣候溫和;冬季較長,寒冷干燥;山地氣候明顯,地方災(zāi)害性天氣頻繁發(fā)生;光能豐富,日照時間比較長。
1.2.1 降水量分布
降水受地形影響較大,據(jù)統(tǒng)計:山西省一般存在三個多雨區(qū)和三個少雨區(qū)。三個多雨區(qū)(年降水量在600mm或以上)為境內(nèi)的太岳山區(qū)和中條山東段;五臺山區(qū);呂梁山海拔1500m以上的山區(qū)。三個少雨區(qū)(年降水量在450mm或以下)為大同盆地;忻定盆地;呂梁山以西的晉西北黃土丘陵區(qū)。
從整體上看,降水量從東南向西北遞減;從局部來看,山地降水多于盆地,迎風(fēng)坡降水多于背風(fēng)坡(對夏季風(fēng)而言),降水量隨山地高度的增加而增加。
另一方面,降水量分布又隨季節(jié)的不同而各異。冬季(12月—次年2月)干冷少雨,降水量占年降水量的2%~4%;春季(3—5月)降水不多,降水量占年降水量的13%~20%;夏季(6—8月)降水集中,降水量占年降水量的46%~67%;秋季(9—11月)降水減少,降水量占年降水量的18%~30%。
1.2.2 年平均降水量變化規(guī)律
全省年均降水量為478.6mm,近50年來總體呈下降趨勢。從曲線波動變化來看,20世紀(jì)60—80年代減少趨勢較為明顯,之后80—90年代后期為變化相對平緩時期,90年代后期降水明顯減少,1997年以來,除1998和2003降水量為正距平外,其余年份降水量均維持負(fù)距平,有明顯的下降趨勢,但2002年之后又有所回升,目前降水處于正常狀態(tài)。近30年來降水量最少的年份分別為1986年和1997年。
1.2.3 夏季平均降水量變化規(guī)律
全省夏季平均降水量283.1mm,降水量特別集中,水量變化總體呈下降趨勢,20世紀(jì)60—80年代初期變化較為平緩,80年至今有明顯的波動變化,尤其1997年以來的 10年里,除 1998年、2003年和2004年降水量為正距平外,其余年份降水量均維持負(fù)距平,前期有明顯的下降趨勢,2000年之后降水有所回升,目前處于正常狀態(tài)。
2008年山西省實際供水量61.03億m3,其中地表水供水量21.99億m3,占總供水量的36%;地下水供水量35.08億m3,占總供水量的57.5%;污水處理回用量及礦坑排水回用量為3.96億m3,占總供水量的6.5%。
一是水資源嚴(yán)重短缺,供需矛盾尖銳。全省人均占有水資源量僅381m3,屬嚴(yán)重缺水區(qū)。近年來,隨著工業(yè)、城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活用水的快速發(fā)展,使得本來就很緊張的水資源形勢變得尤為嚴(yán)峻。
二是水資源調(diào)控配置能力低,地表水開發(fā)利用難度大。山西省大部分為山區(qū)和丘陵區(qū),且河川徑流量大部分集中在汛期,一場洪水往往只持續(xù)幾個小時,若沒有工程調(diào)蓄很難利用。但水源工程建設(shè)難度大,成本高,工期長。由于現(xiàn)有小型水庫大都是20世紀(jì)50—70年代建設(shè)的,經(jīng)過多年運行,淤積庫容已達(dá)2.07億m3,占總庫容的23.2%,泥沙的淤積導(dǎo)致水庫調(diào)蓄能力大幅下降,加上許多水庫在建設(shè)之初就存在嚴(yán)重的安全隱患,嚴(yán)重影響了水庫效益的正常發(fā)揮。
三是地下水超采嚴(yán)重,水生態(tài)環(huán)境污染加劇。由于地表水源工程供水能力有限,為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對供水的需求,逐漸加大了對地下水的開采力度。在大同盆地、忻定盆地等區(qū)域均出現(xiàn)了地下水超采區(qū),流域內(nèi)的巖溶泉水流量大幅衰減。此外,工業(yè)廢水、城市污水的排放造成了河流水質(zhì)的嚴(yán)重污染。由于山西境內(nèi)的大部分河流為季節(jié)性河流,非汛期清水流量較少,納污能力降低,導(dǎo)致大部分河流水質(zhì)達(dá)不到要求的水功能。
四是對集雨灌溉的重要性認(rèn)識不足。各級政府雖然普遍認(rèn)識到水資源日益緊缺,地下水超采嚴(yán)重,但在解決辦法上卻沒能把雨水集蓄利用納入解決水資源緊缺問題的一項有效措施,未能引起足夠重視。
五是投入嚴(yán)重不足,發(fā)展不平衡。需要大力發(fā)展集雨灌溉的地方,主要在東西兩山,多為貧困山區(qū)和革命老區(qū),這些地方經(jīng)濟(jì)條件落后,地方財力和群眾自籌能力有限。加上政府投入不足,發(fā)展速度緩慢,地區(qū)間發(fā)展規(guī)模和速度差異很大。
山西水資源短缺,開發(fā)利用雨洪水資源是緩解全省水資源供需矛盾的有效途徑。雨洪水資源的開發(fā)利用包括兩個方面:一是雨水資源的開發(fā)利用,二是洪水資源的開發(fā)利用。
第一,雨水的收集。雨水收集技術(shù)可分為兩類:一是通過營造田間微型集流面或改進(jìn)耕作措施,把降水集流并存儲在土壤中,以達(dá)到雨水就地攔蓄入滲,通常采用的技術(shù)有水保工程技術(shù)和水保耕作技術(shù);另一類是采用自然集流面或人工修建的防滲集流面,將雨水收集并儲蓄在儲水工程中(如水窖)供作物灌溉或飲用等,稱為人工集流技術(shù)。
水保工程技術(shù)是通過修筑水平梯田、隔坡梯田、水平溝、魚鱗坑等,對地面進(jìn)行較大的工程處理,以改變原有的地形特征,使降雨就地集中攔蓄入滲,提高水分利用效率。
水保耕作技術(shù)是通過耕作措施的改進(jìn),實現(xiàn)降雨的就地攔蓄入滲,達(dá)到收集雨水的目的。常采用等高耕作技術(shù)、起壟耕作技術(shù)、糧草輪作技術(shù)、帶狀間作技術(shù)、滲水孔耕作技術(shù)及蓄水聚肥耕作技術(shù)等。
人工集流技術(shù)經(jīng)過近幾年的發(fā)展,得到了很大完善,形成了一系列有關(guān)集雨場、集水渠、沉淀池、攔污柵和引水管等集雨設(shè)施的科學(xué)設(shè)計與施工技術(shù)。
第二,雨水的儲蓄。雨水的儲蓄與雨水的收集是雨水集蓄利用的關(guān)鍵技術(shù),通過修筑水窖、水池等蓄水工程設(shè)施,把集流面所匯集的徑流攔蓄儲存起來,以備利用。蓄水工程的防滲性能良好,要堅固耐用,容積適當(dāng)。
第三,雨水的利用。雨水收集、儲蓄成本相對較高,必須節(jié)約使用,大力提高使用效率。雨水高效集約利用技術(shù)包括節(jié)水灌溉技術(shù)和節(jié)水農(nóng)藝技術(shù),“坐水種”、直接向作物根部注水灌、巧澆關(guān)鍵水、膜下溝灌和微灌等都是其有效措施。
山西降雨時空分布極不均勻,洪水年際差異較大。且由于全省大部分河流流程短、坡度陡、含沙量高、輸沙量大,洪水陡漲陡落,水資源開發(fā)利用難度較大,1956—2000年全省多年平均出境水量73.3億m3,占同期地表水資源量的84.4%,大部分為汛期洪水資源。為此,應(yīng)加強洪水的存蓄使用和實時利用。
通過修建蓄水工程措施,如小型水庫、塘壩等攔蓄河道洪水,調(diào)節(jié)供水時間和空間,增加可利用水量。
在行洪期間增加對洪水資源的利用,如引洪灌溉,引洪淤地等。
暴雨洪水既是造成洪水災(zāi)害的主要原因,又是一種可以利用的自然資源,在維持自然生態(tài)平衡中發(fā)揮著重要作用。為了不讓大量寶貴的水資源白白流入大海,而形成干旱和缺水,所以要解放思想、與時俱進(jìn)、因地制宜,及時調(diào)整治水思路,充分、合理、有效地利用雨水資源。