馬寶祥
(河北省水利水電勘測設計研究院,天津 300250)
京津地起于永定河、潮白河的中游和下游,其水資源的補給來自西部的永定河和北部潮白河水系及灤河流域。北京90%用水由官廳水庫和密云水庫調(diào)蓄。官廳水庫上游永定河流域范圍,包括山西省北部大同、朔州地區(qū)、河北省張家口和北京市延安縣一部分,總流域面積4.343km2。
密云水庫上游潮白河流域范圍,包括河北省張家口市的赤峰、沽源和承德市的豐寧、灤平,總流域面積1.58萬km2。
天津市每年從灤河潘家口水庫引水10億m3,來滿足城市發(fā)展需要。
20世紀80年代以來,由于上游地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展對水的大量需求,而對水資源保護和生態(tài)保護不相適應,更由于連年干旱加劇了水資源短缺,使兩大水系進官廳、密云水庫及灤河流域的潘家口水庫水量大幅度減少,水環(huán)境惡化。
官廳、密云水庫平均入庫量由20世紀50年代19.8億m3和17億m3;下降到90年代的3.0億m3和5.3億m3。
密云水庫的上潮白河流域年污廢水排放量達260萬t;官廳水庫上游產(chǎn)業(yè)落后,高污染、高耗水問題突出;張家口河段每年污廢水排放1.2億t,致使96%以上河段受到污染,河道基本為超V水,如表1,表2。
表1 工業(yè)污染源分布及污水排放量 單位:萬t/a
表2 生活污水排放量 單位:萬t/a
密云水庫上游GDP用水1923m3,是北京市的9.6倍,工業(yè)用水重復率僅21%,水稻等高耗水農(nóng)作物種植比重較大。
與京津相依的上游地區(qū)生態(tài)惡化,污染嚴重,加重生態(tài)環(huán)境短缺。密云水庫上游、官廳水庫上游,兩庫流域控制面積42%,水土流失造成耕地面積減少,生態(tài)惡化,沙化面積增加,也加劇了水庫淤積。
流域上、下游經(jīng)濟發(fā)展,對水資源的無序開發(fā)利用,終將加重水短缺和對生態(tài)環(huán)境的影響,并危及京津水環(huán)境及大生態(tài)環(huán)境。解決措施必經(jīng)手段流域上下游統(tǒng)一規(guī)劃、綜合治理。
隨著社會發(fā)展,資源環(huán)境的演化與經(jīng)濟發(fā)展,從生態(tài)環(huán)境修復角度,水利應順應環(huán)境的自身規(guī)律來履行和實現(xiàn)其應有的社會動能和歷史責任,經(jīng)濟社會發(fā)展需要水項目的政府決策,更應遵循當?shù)厮Y源變化規(guī)律,維護環(huán)境平衡。
流域上游的河北省張家口是下游京津的重要水源地和環(huán)境基礎,也是半干旱缺水與經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)。
(1)張家口壩上和壩下深山區(qū),既是經(jīng)濟落后地區(qū),又是水源及生態(tài)環(huán)境涵養(yǎng)地區(qū),壩上生態(tài)及其脆弱。這些地區(qū)不僅具有維護首都及整個區(qū)域生態(tài)涵養(yǎng)和保護水土資源的重要性,而且又提高當?shù)厣瞽h(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展水平的迫切性,否則,這些地區(qū)為了生存過度消耗資源,危害脆弱的生態(tài)環(huán)境,其潛在隱患大大超過補救投入,同時抵消并影響下游治理。
(2)生態(tài)脆弱的貧困地區(qū),承擔著維系流域生態(tài)的歷史責任,這些地區(qū)應享受下游經(jīng)濟發(fā)展的成果,得到一定補償,實現(xiàn)和諧互利發(fā)展。
對貧困落后地區(qū)興建的公益性水利工程,每年管理效果不盡人意,沒有起到水環(huán)境修復中應起的作用,因此,需要一定比例的水利工程管護投資,從生態(tài)環(huán)境總體考慮,某種意義上的直接投入新建工程作用大。
國際通認干旱半干旱地區(qū)人口承載臨界指標7~20人/km2,水資源開發(fā)利用安全警戒線不超過總資源量的40%。
(1)張家口市人口密度120人/km2,人均水資源量500m3,每年取用水量一直超總資源量的5%。在國家實施南水北調(diào)工程中,張家口又不在收益區(qū),而近幾年永定河流域入境水量減少60%的現(xiàn)狀下,還要保證本水年首都官廳水庫3億m3的入庫水量;在這種情況下,水土流失面積和中度荒漠化分別占總面積的40%和12%,可以說,張家口的犧牲環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展為代價,維持經(jīng)濟社會的高速發(fā)展。
(2)依據(jù)當前對供水、防洪和生態(tài)環(huán)境的安全性和保證率的要求,研究張家口環(huán)境治理與發(fā)展戰(zhàn)略,不僅為干旱、半干旱地區(qū)提供借鑒作用,更為建設首都生態(tài)屏障有著重要影響。
(1)在上游破恢復植被,水源保持水土,改善生態(tài)環(huán)境。
(2)中游節(jié)水治污。通過農(nóng)業(yè)節(jié)水和工業(yè)節(jié)水工程,進行污染點源治理,建設節(jié)水防污型社會,實現(xiàn)全流域環(huán)境,水資源可持續(xù)利用,支撐經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。
充分考慮流域整體發(fā)展與整體利益,及目標,及國家統(tǒng)籌規(guī)劃項目要體現(xiàn)上、下游共同繁榮,以水資源可持續(xù)利用,支撐上、下游經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。
將恢復生態(tài)環(huán)境、治理水質(zhì)污染、加強節(jié)水相結合,近期要解決,治污、節(jié)水;遠期要開展水土保持,涵養(yǎng)水源。
(1)基于保護環(huán)境的立項創(chuàng)新,即以流域統(tǒng)籌打破行政區(qū)劃,按照水資源自然規(guī)律來立項。
(2)設計思想創(chuàng)新,采用環(huán)保理念與先進技術,各學科,各部門及目標交叉滲透的設計理念。
(3)工程管理創(chuàng)新,建立滿足水環(huán)境修復要求的工程管理體制。
(4)協(xié)調(diào)組織創(chuàng)新,要保障跨區(qū)域工程規(guī)劃與管理的統(tǒng)一。
通過對京津永定河、潮白河流域生態(tài)環(huán)境修復工程調(diào)查,水資源嚴重短缺是當?shù)匚磥戆l(fā)展的剛性制約因素。
上游山西省大同、朔州兩市尚有萬家察水利樞紐后備保障,而河北承德的豐寧、灤平兩縣及年平均降水量比張家口偏高80~100mm,故以張家口生態(tài)環(huán)境狀況,來探討環(huán)京津區(qū)域未來的水利發(fā)展戰(zhàn)略,實現(xiàn)上、下游人水和諧、發(fā)展共贏。
(1)通過節(jié)水工程及調(diào)整結構降低農(nóng)業(yè)用水比例,最終實施總量控制下的由水市場調(diào)節(jié)的優(yōu)化配置比例。
(2)建立民主、科學的水資源開發(fā)利用規(guī)劃決策體制。
要從局部地區(qū)利益最大化和短期化轉(zhuǎn)向流域效益的最大化,從工程技術開發(fā)與治理向資源修復和綜合治理轉(zhuǎn)變,一切需水的經(jīng)濟發(fā)展項目和水利項目的立項開工,必須在流域總體規(guī)劃下,以水定發(fā)展,因地制宜,注重實效,統(tǒng)籌長期與近期效益。
結合分析原有水利建設模式與當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展中資源與環(huán)境的演變過程,對比分析了生態(tài)修復工程在當前我國水利行業(yè)發(fā)展過程中的作用,以及在當前生態(tài)修復中的必要性和現(xiàn)實意義,發(fā)揮對生態(tài)環(huán)境修復模式。
(1)通過總結過去與當前,力圖為未來科學決策提供有利證據(jù),以求現(xiàn)代水利科研的思維創(chuàng)新。
(2)以流域生態(tài)環(huán)境修復工程概念,來詮釋基于經(jīng)濟社會發(fā)展超水資源承載能力的用水,造成生態(tài)環(huán)境惡化、缺水,加劇所采取的綜合治理措施。