張淑芳,劉宏偉,馬旭潔,韋伯龍,劉 洪,閆旭東
(1.中國氣象局蘭州干旱氣象研究所,甘肅 蘭州 730020;2.甘肅省臨夏回族自治州氣象局,甘肅臨夏 731100)
水資源是自然資源系統(tǒng)的重要組成部分,也是人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。從水資源的自然屬性出發(fā),它是其它土壤、森林和草原等生態(tài)系統(tǒng)的保證資源,是生物物種等生態(tài)多種資源的載體。從水資源的社會(huì)屬性出發(fā),它是農(nóng)業(yè)、工業(yè)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素的基礎(chǔ),是人類生存的源泉。臨夏州境內(nèi)的自然水資源總量約338.15億m3,其中自產(chǎn)水資源量14.15億m3,過境水量324.00億m3。自產(chǎn)水量中,河川徑流量11.30億m3,地下水總量2.85億m3,扣除地下水中潛流2.00億m3,境內(nèi)可開發(fā)水量12.15億m3??傮w看來,自產(chǎn)水量偏少,過境水量豐富,具有較好的開發(fā)利用前景。目前,臨夏州人均水資源占有量633.00 m3,水資源占有量14.80萬m3/km2,高于全省平均水平6.60萬m3/km2,低于全國水平21.80萬m3/km2,水資源形勢日益嚴(yán)峻。我們分析臨夏州水資源狀況,旨在提出保護(hù)利用對策,為下一步保護(hù)利用水資源提供依據(jù)。
大氣降水補(bǔ)給以及一些泉水和冰雪融水補(bǔ)給,形成了不同的河川徑流。降水是主要補(bǔ)給來源,隨降水不同,臨夏境內(nèi)河流形成也極不均勻。目前境內(nèi)有30多條較大河流,均屬黃河水系,黃河干流自西部入境,境內(nèi)流程107 km。黃河一級支流主要有大夏河、洮河、湟水、銀川河、劉集河等,二級支流主要有廣通河、三岔河、牛津河、冶木河等,流向大多自西南向東北。因河流分布不同,臨夏各縣市地表水資源自產(chǎn)量很不均勻,地表水資源最多為和政縣,為3.60億m3,最少為永靖縣,僅0.27億m3(見表1)。
臨夏地下水總量2.85億m3,扣除地表潛流總量2.00億m3,實(shí)際地下水量為0.85億m3。隨各縣(市)區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造不同,地下水資源分布不盡相同(見表1),其中和政縣最多,為0.31億m3,永靖縣、積石山縣和廣河縣最少,為0.02億m3。
表1 臨夏州地表水和地下水資源 億m3
1.3.1 降水分布 臨夏州降水量的地理分布極不均勻,各地降水多寡懸殊,總體表現(xiàn)為北部水資源缺乏,南部水資源較豐富。其中洮河中下游、劉家峽水庫以下黃河沿岸及永靖縣西北部年降水量為200~300 mm;永靖縣東北部和西南部山區(qū)年降水量為300~400 mm;東鄉(xiāng)縣東西兩邊半山地區(qū)年降水量為300~400 mm;東鄉(xiāng)縣東部高山地區(qū)、大夏河下游、廣通河中下游以及臨夏縣、積石山縣北部年降水量為400~500 mm;康樂縣東北部、廣河縣西南部、和政縣東北部、臨夏縣中部、積石山縣中部及臨夏市年降水量為500~700 mm;康樂、和政、臨夏、積石山4縣南部沿山地區(qū)年降水量為700~800 mm;和政縣羅家集鄉(xiāng)至臨夏縣刁祁鄉(xiāng)年降水量800 mm以上。臨夏縣尹集鄉(xiāng)新發(fā)村年降水量達(dá)1 030.4 mm,為甘肅省年降水量之冠;東鄉(xiāng)縣車家灣鄉(xiāng)年降水量最少,僅為216 mm,兩地直線距離僅60 km,而年降水量相差4.8倍,降水分布極為懸殊。臨夏州年降水量與甘肅省其它地區(qū)比較,北部的永靖、東鄉(xiāng)2縣與省內(nèi)中部干旱區(qū)接近;南部各縣與省內(nèi)隴東、隴南地區(qū)接近;太子山、積石山地區(qū)較隴東降水增多。
1.3.2 多年降水情況 1971—2006年間,臨夏州年平均降水量為485.1 mm。按行政區(qū)劃分,年平均降水量永靖縣為275.8 mm,東鄉(xiāng)縣為535.0 mm,臨夏市為495.4 mm,廣河縣為477.6 mm,和政縣為594.1 mm,康樂縣為532.5 mm;按大區(qū)分,臨夏州北部為415.5 mm,中部為485.0 m,南部為563.3 mm。
多年來,由于大量砍伐森林樹木,大面積開發(fā)林草地以發(fā)展耕地,致使自然植被破壞十分嚴(yán)重,涵養(yǎng)水源、保蓄徑流的作用日趨衰弱,諸多河流因水源上游植被破壞而導(dǎo)致水量下降,年內(nèi)枯水期延長,甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。同時(shí),城鎮(zhèn)工業(yè)的快速發(fā)展,“三廢”排放導(dǎo)致水源污染,嚴(yán)重影響了水資源的利用。
水資源系統(tǒng)對氣候變化的適應(yīng)和調(diào)節(jié)能力在一定程度上是存在的,但是當(dāng)氣候變化幅度過大,脅迫時(shí)間過長或短期的干擾過強(qiáng),水資源難以通過合理的優(yōu)化配置來維護(hù)本身的調(diào)節(jié)和修復(fù)能力,使得水資源數(shù)量和質(zhì)量遭到破壞,威脅生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展以及人類生存。根據(jù)氣象實(shí)測資料,近36 a來臨夏州年平均氣溫呈上升趨勢,升溫幅度為每12 a增高0.5℃。從圖1可以看出,20世紀(jì)90年代以后升溫顯著,特別是到了1997—2000年,氣溫急劇升高,開始進(jìn)入暖期。從地域來看,氣溫變暖區(qū)主要分布于北部,其中變暖趨勢以永靖縣最為顯著,中部次之,南部變化最小,但整體趨勢逐年變化基本一致。從季節(jié)性來看,自20世紀(jì)90年代以來,臨夏州四季氣溫均有增加,但時(shí)間不同步,氣候變暖以冬、夏季最為明顯,其中夏季氣溫每12 a平均增高0.5℃,春、秋季氣溫每12 a平均增高均0.4℃(圖2)。氣溫的升高,導(dǎo)致持續(xù)多年干旱,破壞了整個(gè)水資源環(huán)境。
圖1 臨夏州1973—2006年溫度變化曲線
圖2 臨夏州不同季節(jié)溫度變化趨勢
不合理的人類活動(dòng)增多加劇了臨夏的氣候變化,導(dǎo)致對氣候資源的分布產(chǎn)生影響。保護(hù)氣候資源關(guān)系全社會(huì)全面進(jìn)步和全民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,因此要綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、行政和法律手段,制定和完善投融資、稅收、進(jìn)出口等有利于氣候資源合理開發(fā)、利用和保護(hù)的優(yōu)惠政策,努力提高公眾的氣候資源意識。引導(dǎo)公眾自覺參與氣候資源的保護(hù)。目前臨夏全境森林覆蓋率為16.3%,距有效改善氣候環(huán)境要求的林地覆蓋率40.0%的目標(biāo)相差甚遠(yuǎn),因此必須進(jìn)一步加強(qiáng)綠化工作。還應(yīng)減少溫室氣體的排放,大力推廣太陽能、沼氣等綠色能源的利用,控制大氣污染,改善氣候生態(tài)環(huán)境,加強(qiáng)山區(qū)水土保持,以調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)貧夂颍B(yǎng)水源,補(bǔ)充河流和地下水資源。
水資源保護(hù)規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)水資源的永續(xù)利用,保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要條件。目前,臨夏州已全面完成了水功能區(qū)劃報(bào)告和水資源保護(hù)規(guī)劃報(bào)告,為水資源開發(fā)利用和保護(hù)提供了明確和科學(xué)的依據(jù)。下一步要嚴(yán)格實(shí)施水資源保護(hù)規(guī)劃,依據(jù)河流水環(huán)境容量,對水域?qū)嵤┘{污總量控制,注重對大夏河、湟水河、洮河、大小河4個(gè)流域重大水利工程的保護(hù),推動(dòng)全州的水資源保護(hù)工作。同時(shí)對地下水資源實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、合理開發(fā),利用淺層地下微咸水,少采甚至不采深層地下水,避免地下水污染;在山地丘陵區(qū)加強(qiáng)水土保持,涵養(yǎng)水源,維持良好水分循環(huán)功能。
農(nóng)業(yè)發(fā)展要充分利用降水,適量補(bǔ)充灌溉,做到“水地旱地并重,以豐補(bǔ)欠”。大力推廣水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)、節(jié)水工程技術(shù)、農(nóng)藝生物節(jié)水技術(shù)和管理節(jié)水技術(shù)。通過推廣耐旱高產(chǎn)型品種,合理調(diào)整當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu),因地制宜選用需水與降水耦合性好以及耐旱、水分利用率高的作物品種,以充分利用當(dāng)?shù)厮Y源。在永靖縣、東鄉(xiāng)縣嚴(yán)重缺水的丘陵山區(qū)推廣集雨補(bǔ)灌節(jié)水技術(shù),對部分土壤耕層較薄區(qū)域,可采取機(jī)械深松耕技術(shù)逐年加深耕層,通過打破緊密的犁底層,改善心土層的障礙程度,從而加深耕層疏松土壤厚度,增加土壤滲透性和入滲速度。采用全地膜覆蓋或者秸稈覆蓋等地面覆蓋技術(shù)以增加土壤蓄水、減少無效蒸發(fā)、延長水分積蓄時(shí)間、提高土壤有機(jī)質(zhì),并結(jié)合管灌、噴灌、畦灌、溝灌、滴灌、間歇灌、膜上灌、坐水播種等技術(shù),綜合提高作物的水分利用效率,最終實(shí)現(xiàn)灌溉農(nóng)業(yè)、半旱作農(nóng)業(yè)、旱作農(nóng)業(yè)并存的供水格局,以期達(dá)到大幅度節(jié)約灌溉用水的目的。
水資源保護(hù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要協(xié)調(diào)多單位、多學(xué)科聯(lián)系,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)、水利、氣象等學(xué)科對相關(guān)研究的投入,共同應(yīng)對水資源保護(hù)面臨的問題,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展的目的。一是培育和推廣抗旱澇、抗病蟲害作物品種。二是在干旱地區(qū)開展人工降水工作,不斷提高人工降水的科技水平。三是進(jìn)行跨流域調(diào)水工程的研究,解決水資源空間分布不均問題。四是加強(qiáng)氣象服務(wù)工作,科學(xué)利用中、短期天氣預(yù)報(bào)以及短期氣候預(yù)測成果,以提高對不利氣候條件和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的抗御能力。