陳姍姍，劉俊新，王國(guó)義，李 芹

(西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安710127)

南水北調(diào)中線工程是改變?nèi)A北地區(qū)水資源短缺的特大型戰(zhàn)略性水利工程。該工程計(jì)劃從漢江丹江口水庫(kù)引水，沿太行山東麓北上，經(jīng)河南、河北，自流輸水到嚴(yán)重缺水的京津華北地區(qū)，以解決干渠沿線北京、天津等20座大城市，100多個(gè)縣市的用水問(wèn)題。漢江流域是南水北調(diào)中線工程水源地丹江口水庫(kù)上游重要的來(lái)水水源，同時(shí)也是湖北省的糧倉(cāng)和重要的產(chǎn)業(yè)基地及漢江流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心。南水北調(diào)中線工程對(duì)漢江中下游區(qū)域發(fā)展利弊兼存，在實(shí)現(xiàn)了水資源優(yōu)化配置供給、區(qū)域效益發(fā)展的同時(shí)也出現(xiàn)了一些不利影響，不僅造成丹江口水庫(kù)的下泄水量大幅度減少，尤其對(duì)該區(qū)水資源利用與供水、生態(tài)環(huán)境與產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展造成了較大影響［1］。因此研究中線工程對(duì)漢江中下游地區(qū)水環(huán)境的不利影響對(duì)于改進(jìn)和保障漢江中下游可持續(xù)發(fā)展具有積極而深遠(yuǎn)的意義。

1 漢江中下游地區(qū)現(xiàn)狀

漢江發(fā)源于秦嶺山地，是長(zhǎng)江最大的支流。全長(zhǎng)1557 km，流域面積15.9×104 km2。漢江中下游地區(qū)位于湖北的腹地，干流總長(zhǎng)652 km，自西北向東南縱貫湖北省28個(gè)縣市區(qū)，流域面積 6.23 ×104 km2。

1.1 自然環(huán)境概況

漢江中下游流域?qū)贃|亞副熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，氣候溫和，平均氣溫 15℃ ～16.5℃，無(wú)霜期在 230～260 d，下游平均降水量為900～1 200 mm，降水年內(nèi)時(shí)空分布不均，易發(fā)生洪澇和干旱災(zāi)害。多年平均水面蒸發(fā)量在900～1 000 mm之間，流域地表高差較大。流域植被分布屬于東部濕潤(rùn)亞熱帶常綠闊葉林亞區(qū)域，植被覆蓋率為25.9%。

1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況

漢江中下游地區(qū)在湖北地域遼闊，人口眾多，歷史文化悠久。下游兩岸有老河口市、谷城縣、?？悼h等19個(gè)縣市區(qū)，人口1 138萬(wàn)，耕地面積 69.8×104 hm2。交通發(fā)達(dá)，是湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的軸心地區(qū);2007年，該流域 GDP總量達(dá)4 566.6億元，約占湖北全省的50%;漢江干流中下游沿岸縣市區(qū)，人均 GDP達(dá)18 689元，高于湖北省平均水平15.32%，是湖北省產(chǎn)業(yè)化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心地區(qū)。

2 南水北調(diào)中線工程對(duì)漢江中下游地區(qū)的不利影響

2.1 中線工程調(diào)水對(duì)水資源的影響

主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:

2.1.1 對(duì)丹江水庫(kù)下泄水量的影響

中線工程實(shí)施后，改變了丹江口水庫(kù)的下泄過(guò)程，導(dǎo)致漢江中下游河段各水文要素發(fā)生變化，造成多年平均下泄水量減少。中線工程未調(diào)水時(shí)丹江口水庫(kù)下泄水量多年平均下泄水量361.53億m3，調(diào)水95億 m3后多年平均年下泄水量減少到258.34億 m3，減少28.5%，調(diào)水130億 m3后，多年平均年下泄流量減少到232.8億m3，減少35.6%。(如圖1)。據(jù)長(zhǎng)江委對(duì)1956～1990年丹江口入庫(kù)水量進(jìn)行還原、扣損，規(guī)劃水平年2020年入庫(kù)水量平均為381.4億m3，其特征值列于表1［2，3］。結(jié)果表明進(jìn)入90年代以后，漢江現(xiàn)入連續(xù)枯水年，1956～1995年的系列相應(yīng)2020年水平年入庫(kù)水量多年平均為366.7億m3，1968～1995年系列相應(yīng)2020水平年入庫(kù)水量多年均值減少為357.5億m3。丹江口水庫(kù)下泄流量大幅度減少，導(dǎo)致漢江中游干流水位下降。

表1 丹江口水庫(kù)入庫(kù)水量系列比較表

2.1.2 對(duì)水資源開(kāi)發(fā)與利用的影響

由于該區(qū)水利工程老化，現(xiàn)有灌溉供水工程標(biāo)準(zhǔn)低、配套不完善。水資源量集中在汛期，水源利用率不高，干旱缺水問(wèn)題特別嚴(yán)重。漢江中下游干流供水區(qū)缺水量逐年增加。

圖1 丹江口水庫(kù)下瀉水量圖

2.2 中線工程調(diào)水對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

中線工程實(shí)施后，如果治理工程不能有效地發(fā)揮作用，漢江中下游干流水環(huán)境將有可能向不利的方向演變。據(jù)預(yù)測(cè)，當(dāng)中線工程從丹江口水庫(kù)調(diào)水95×108 m3時(shí)，漢江中下游徑流量將減少約16%，水環(huán)境的容量將有所降低，水污染防治和生態(tài)保護(hù)工作的難度將加大。由于庫(kù)區(qū)水位大幅提高，在豐、平時(shí)期，下泄水的水溫將降低，對(duì)漢江中下游水生植物和魚(yú)類(lèi)資源產(chǎn)生不利影響，如果水質(zhì)得不到有效改善，水生生物種群將會(huì)大大減少。影響漢江中下游水質(zhì)及其生態(tài)環(huán)境的主要因素是調(diào)水后漢江中下游水體的稀釋自?xún)裟芰Φ南魅酰瑥亩鴮?dǎo)致水質(zhì)惡化引發(fā)“水華”征兆或“藻潮”發(fā)生。根據(jù)湖北省環(huán)境科學(xué)研究院《南水北調(diào)中線工程對(duì)漢江中下游環(huán)境影響研究報(bào)告》，僅在漢江中游襄樊段，以 COD計(jì)，對(duì)漢江襄樊段2010年COD排放量進(jìn)行預(yù)測(cè)為10.51×104 t/a，超出調(diào)水后的總量控制目標(biāo)，超出量分別為:5.13×104t/a(調(diào)水95億 m3)，6.27×104t/a(調(diào)水 145億 m3)。

2.3 中線工程調(diào)水對(duì)漢江中下游可持續(xù)發(fā)展的影響

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和城市用水是關(guān)系到漢江中下游地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的大事。根據(jù)現(xiàn)狀，漢江正常干流量常在1 000 m3/s左右，調(diào)水后丹江口水庫(kù)年均下泄流量減少，以800 m3/s為例，調(diào)水前全年旬歷時(shí)保證率約70%，調(diào)水后保證率僅為25% ～30%;主要灌溉期(4～10月)逐旬排頻分析結(jié)果(表2)。調(diào)水前保證率約75%～85%，調(diào)水后保證率降為25%～5%。

表2 各站調(diào)水前后灌溉期(4～10月)流量變化 m3/s

流量絕對(duì)值調(diào)水前比調(diào)水后保證頻率50%時(shí)減少518～643 m3/s，80%時(shí)減少279～336 m3/s。水位變化與流量變化有相似特點(diǎn)，各主要站變化見(jiàn)表3［3］?？煽闯稣{(diào)水后由于丹江口水庫(kù)下泄流量大幅度減少。這將導(dǎo)致漢江中下游干流水位下降，引起沿江引、提水閘、站灌溉水量減少，不僅影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還使工業(yè)、生活、航運(yùn)和灌溉等用水矛盾加劇。

表3 各站調(diào)水前后灌溉期(4～10月)水位變化 m3/s

3 改善漢江中下游環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策與建議

3.1 持續(xù)優(yōu)化水資源配置

解決水資源配置中的“往何處分配、分配給誰(shuí)、如何分配水質(zhì)及水量、什么時(shí)間分配、水資源用途、采取什么措施分配”等一系列問(wèn)題?？刹扇煞N配置模式:一是“以產(chǎn)定水”的配置方式，即根據(jù)目前漢江中下游生產(chǎn)力布局現(xiàn)狀，調(diào)整水資源在時(shí)空上的自然分布，使之與漢江中下游己有的生產(chǎn)力布局和生態(tài)環(huán)境保護(hù)相適應(yīng)，優(yōu)先保障經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益高的產(chǎn)業(yè)用水。二是“以水定產(chǎn)”的配置模式，即合理調(diào)整生產(chǎn)力布局，使之與水資源和

生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)。根據(jù)漢江中下游地區(qū)水資源的分布格局，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和空間布局，使之與水資源數(shù)量、質(zhì)量的分布以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)要求相適應(yīng)。建立布局合理、高效運(yùn)行的水資源供給體系;建立安全有效的水資源保護(hù)體系;建立以水權(quán)制度為基礎(chǔ)，市場(chǎng)機(jī)制運(yùn)作的水市場(chǎng);建立水資源統(tǒng)一管理體系;建立漢江中下游水資源大系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化配置模型，進(jìn)行水資源系統(tǒng)合理配置模擬等措施加以改善［5］。

3.2 治理生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，加強(qiáng)流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)

重點(diǎn)改善漢江流域水土流失、水旱災(zāi)害與環(huán)境污染三大問(wèn)題。首先，水旱災(zāi)害和地質(zhì)災(zāi)害的防治，流域水資源開(kāi)發(fā)項(xiàng)目提供了有利條件，可結(jié)合工程項(xiàng)目做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作，提高防治標(biāo)準(zhǔn)，制定防災(zāi)預(yù)案，加強(qiáng)科學(xué)研究和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào).在各項(xiàng)工程開(kāi)發(fā)施工中注意環(huán)境保護(hù)，并盡可能地將施工后的生態(tài)建設(shè)納入施工工程中.對(duì)漢江中下游補(bǔ)償工程和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目應(yīng)慎密考慮，注重區(qū)域生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)治久安［4］。其次，要從根本上解決好漢江流域水土流失和環(huán)境污染問(wèn)題，就必須結(jié)合南水北調(diào)中線工程項(xiàng)目，大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)漢江中下游水資源進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)，在統(tǒng)籌兼顧水環(huán)境經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等多種因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)合理的綜合開(kāi)發(fā)利用，包括現(xiàn)代水利示范工程建設(shè)、旅游資源的開(kāi)發(fā)、沿江岸線的合理開(kāi)發(fā)利用等。最后，大力調(diào)整漢江中下游流域種植結(jié)構(gòu)，實(shí)施農(nóng)業(yè)面源污染治理，與此同時(shí)建立漢江中下游流域水環(huán)境綜合治理機(jī)構(gòu)，制定和完善相關(guān)法律制度。

3.3 提高漢江中下游水資源可持續(xù)發(fā)展動(dòng)力

(1)以興隆水利樞紐工程效益滾動(dòng)開(kāi)發(fā)其它梯級(jí)，形成梯級(jí)渠化體系，提高漢江中下游防洪標(biāo)準(zhǔn)。一方面彌補(bǔ)調(diào)水對(duì)漢江中下游的損失，另一方面以發(fā)電為主，兼顧航運(yùn)、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合效益，滾動(dòng)開(kāi)發(fā)漢江，緩解環(huán)境問(wèn)題的壓力，形成良性循環(huán)。

(2)實(shí)施“引江濟(jì)漢”，緩解漢江中下游水域發(fā)生“水華”的危害。重點(diǎn)考慮中游“碾盤(pán)山”梯級(jí)開(kāi)發(fā)和“引江濟(jì)漢”等局部補(bǔ)償工程的建設(shè)，以及時(shí)彌補(bǔ)中、下游水流量的不足，便于提高水位，減小水環(huán)境容量損失，減免因調(diào)水帶來(lái)的內(nèi)河航運(yùn)的危機(jī)和沿途工農(nóng)業(yè)與城市生活用水的矛盾。同時(shí)，由于“引江濟(jì)漢”及時(shí)補(bǔ)充水源，增大水環(huán)境容量，改善水質(zhì)［4］。

(3)補(bǔ)充漢江下游水源，發(fā)展?jié)h江航道，促進(jìn)江漢平原的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。引江濟(jì)漢工程從長(zhǎng)江荊河段附近引水到漢江興隆以下河段，以解決荊河灌區(qū)的水源及改善興隆以下河段的灌溉，航道及河道內(nèi)生態(tài)用水的條件。綜合角度上考慮，補(bǔ)充漢江干流水量，抬高干流水位，從根本上消除調(diào)水對(duì)下游河段灌溉和供水的影響，減少漢江下游及東荊河區(qū)域眾多閘站的擴(kuò)建，給漢江下游農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)生活用水提供保障，緩解下游航深不足和調(diào)水后枯水期延長(zhǎng)的問(wèn)題。

［1］蔡述明，殷鴻福，杜耘，等.南水北調(diào)中線工程與漢江中下游地區(qū)可持續(xù)發(fā)展［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2005，14(4):309－412.

［2］李新民，何百根，劉 明，等.南水北調(diào)中線工程與長(zhǎng)江中游地區(qū)水資源優(yōu)化利用［J］.華中師范大學(xué)學(xué)(自然科學(xué)版)，2002，36(2):237～239.

［3］張家玉，羅莉，李春生，等.南水北調(diào)中線工程對(duì)漢江中下游生態(tài)環(huán)境影響研究［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2000，(1):1 －32.

［4］高永年，高俊峰.南水北調(diào)中線工程對(duì)漢江中下游流域生態(tài)環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)［J］.地理科展 2010，29(1):59 －64.

［5］曾群.漢江中下游水環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究［D］.華東師范大學(xué)2005.