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黄河水量统一调度之路

2006-12-05 09:29
 

扬万里波涛 谱绿色颂歌
——黄河水量统一调度之路


徐清华 周建波

 

    世上本没有路,瞄准方向走过去也就成了路。
    黄河调水,从无到有,由弱而强,至今已经走过七年成长之旅。
    七年日月,艰辛相伴。七年探索,希望同行。今天,黄河以它的连年不断流,奏响了新世纪的绿色颂歌。风雨彩虹,书写着行路人的执著与智慧!
    而这是怎样的一条前行之路?让我们一同去回顾:

断流之痛

    悠悠华夏,古国神州。
    自数万年前地壳深处的那惊天一变,人类居住的这个蔚蓝色星球上就飞跃出一条迎空奔腾的巨龙——水沙混合体的黄龙。
    炎黄儿女是龙的传人,这条黄龙就如同中华民族的母亲。
    历史上,人们对黄河水的利用起源很早,主要是灌溉和漕运。在刀耕火种的原始社会,人们就经常“负水浇稼”。大禹治水时期,曾“尽力乎沟洫”,发展水利。战国初期,黄河流域开始出现大型引水工程。秦以后,黄河流域的水利事业,有了进一步发展。在漫长的封建社会,随着朝代的更替和重视程度的不同,黄河水利时有兴废,不断发展。
    历史长河中始终流淌的是黄河文明和它的繁盛。殷商至北宋2500年间,黄河流域一直是中国的政治、经济、文化中心。从西汉至隋唐11个朝代均建都长安(今西安),洛阳曾为9朝古都,北宋建都开封。无论是中国最早的农业生产和农耕文明,还是中国人民民主革命的圣地——延安,或是那民族精神的象征——壶口瀑布,无不证明着黄河它是一条流金淌银的生命大河,也是一条奔腾不息的精神之河。
    现今,这里承载了中华民族伟大复兴的新兴希望。如火如荼的西部大开发,宁东、晋陕蒙三角能源基地建设,正加快着推进中国社会主义现代化的进程和全面建设小康社会的实现。
    在新中国成立后,黄河水资源得到了大规模的开发利用。至2000年,全流域建起了大、中、小型水库及塘坝等蓄水工程10000余座,总库容约800亿立方米,其中大型水库23座,总库容741亿立方米;修建各类引水工程9800多处,提水工程2.9万处,机电井工程约38万眼;黄河下游向黄淮海平原地区供水的引黄涵闸、虹吸120多处。一条条植入“母亲”体内的输水管道,常年抽取着生命的营养。
    新中国成立初期,黄河供水范围主要集中在宁蒙河套灌区、陕西关中地区、山西汾河流域,目前已扩大到沿黄9省(区)和河北、天津。引黄灌溉面积由1950年的1200万亩,发展到现今的1.13亿亩。沿黄50多座大中城市、420个县旗城镇人口、晋陕蒙部分地区能源基地和中原、胜利油田的供水,引黄济青、引黄济津、引黄入卫等跨流域调水,还有黄土高原地区水土保持生态环境改善,无不倚仗黄河水。黄河以它占全国2%的河川径流量承担了全国15%的耕地面积和12%人口的供水重任。
    伴随着经济社会的快速发展,黄河耗水量猛增。20世纪50年代黄河年均耗水量122亿立方米,90年代总耗水量达到367亿立方米,增长了两倍。现状引黄耗水量大约每年300亿立方米,黄河河川径流的开发利用程度已达70%左右,远远超过了40%这一国际公认的河流警戒线。
    人河争水,河道输沙和生态环境用水被大量挤占。据统计,20世纪50年代、60年代年平均入海水量分别是480亿立方米和496亿立方米,分别占同期天然径流量的81%和75%;70年代、80年代平均入海水量分别为311亿立方米和286亿立方米,分别占同期天然径流量的57%和46%;90年代平均入海水量为141亿立方米,占同期天然径流量的31%。短短几十年,黄河入海流量减少了一半还要多。
    黄河入海流量的骤减与天然来水减少有关,但更与用水的急速膨胀和无限无制紧密相连。人们在享受“战胜”大自然的喜悦时,似乎忘记了恩格斯的告诫:“不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利,对于每一次这样的胜利,自然界都对我们进行了报复。”
    1972年4月23日,一个并不引人注目的日子。这天,携万里征尘游走东海的黄河,在距离大海还有100多千米的利津断面,突然停下了脚步,不见了踪影,天地之间甩下一声疲惫的叹息。
    这是黄河首次自然断流。此前,1938年、1960年,山东河段曾分别因国民党政府在花园口扒口使黄河改道南流、王旺庄枢纽实施大坝截流而先后两次人为断流。1972年的黄河自然断流持续了5天,自济南泺口以下至黄河入海处,断流河长310千米。
    水本珍贵,但它又是那样的普通,普通到让人须臾不可离开,而又随时可以忘却。1972年黄河自然断流并没有引起人们过多的注意和重视,老百姓依然坚信黄河是值得期待的“信水”,“该来时它就来了”。
    但进入20世纪80年代后,黄河断流始渐频繁,时常有约不至,期盼不来。黄河已经毫无遮掩地向人们袒露——它的疲倦、它的沉重、它所隐伏的灾难。
    20世纪90年代以后黄河下游开始了年年断流的岁月,而且断流时间一次比一次早,持续时日一次比一次长,断流河段也一次比一次向上延伸。有些年份,本当防御大洪水的汛期也会发生河道断流。
    在黄河入海的最后一个水文站——利津水文站,这里清晰地记着20世纪90年代以来的黄河断流日记:1991年5月6日开始断流,全年共16天;1992年4月30日开始断流,全年共83天;1993年2月13日开始断流,全年共60天;1994年4月3日开始断流,全年共74天;1995年3月4日开始断流,全年共122天;1996年2月14日开始断流,全年共136天;1997年2月7日开始断流,全年共226天;1998年1月1日开始断流,全年共142天;1999年2月6日开始,全年共断流42天。
    1972~1999年的28年间,黄河22年出现断流,累计断流1079天(包括全日性断流934天、间歇性断流145天)。最为严重的1997年,黄河断流226天,自入海口至河南开封704千米的河道全部断流,占了整个下游河道786千米的90%。大河上下失滔滔,徒留一条枯干的沙床横陈在人们眼前。
    无遮无掩的母亲河,一切都裸露在光天化日之下。托载黄河之水的河床,竟是如此破落!干裂的胶泥地被阳光蒸腾出鱼腥味,裂缝深处,丝丝缕缕飘散的热气是来自太古年代的叹息吗?
    没有水的载浮载沉,渡船歪斜着,歪斜在几个淤积的沙丘旁,几只乌鸦在折断的桅杆上散步,那撕裂的帆篷还在期待吗?
    毛驴车、拖拉机,或者慢悠悠,或者轰隆隆地驶过……
    黄河最下游的山东滨州、东营市,农田里到处是干渴的“嘴巴”,以至于大面积粮食绝产、减产。工业陷入停产、半停产状态,滨州市印染集团、自来水厂、沾化电厂等企业经济损失惨重。胜利油田更是因为没有淡水可注入井下,使得采油不得不限产、压产。一些地区的人民生活供水不得不限量限时供应,东营、滨州市的居民生活用水减少了2/3,滨州市无棣县一度出现30万人、10万头大牲畜无水可饮。
    如果用经济指标来衡量,1972~1996年频繁发生的黄河断流使山东工农业直接经济损失累计达234亿元,年均12.3亿元。其中,20世纪90年代以来经济损失达185亿元,年均30.3亿元。在断流时间最长的1997年,山东省直接经济损失更是高达135亿元。
    世界闻名的黄河三角洲也在断流面前“颜面尽失”,河口地区生态环境恶化。和20世纪70年代初相比,黄河三角洲湿地萎缩将近一半,鱼类减少40%,鸟类减少30%。原来黄河每年在入海口造地3万~4万亩,断流后,海水步步回逼,相当于每年侵筮掉大量的国土面积。
    断流加剧了水污染,更加激化了原已紧缺的水资源供需矛盾。1995年6月下旬,断流40多天的黄河济南段盼来了一次过流机会,然而缓缓而来的并不是人们盼望已久的甘甜黄河水,而是一股黑糊糊的污水,长达25千米的河面上漂浮着大面积白沫和被毒死的各种鱼类,散发着刺鼻的臭气。专家分析说,当河流出现小于50立方米每秒的小流量时,河流就不能满足河道内基本生态环境需水量,也难以实现水体功能,断流更使水体功能完全丧失。
    更可怕的是,用于冲沙入海的水量大大削减乃至绝迹,使得大量泥沙淤积在下游河床,河道形态恶化,河流功能下降。黄河下游河道主槽的过流能力曾一度由过去的6000立方米每秒锐减为2001年的1800立方米每秒左右。“二级悬河”持续发育,横河、斜河等不利河势几率增加,小水易成大灾,徒然增加了防洪压力。
    据有关资料统计,20世纪90年代,下游河槽淤积比例高达90%,平均每年有1.2亿吨泥沙淤积到河槽里,河南河段的河槽淤积速率是20世纪50年代的1.9倍。河槽淤积后,黄河下游3000立方米每秒的水位比20世纪80年代升高1.3~1.7米。在20世纪90年代经历的少数几次洪水中,1996年8月,河南花园口断面7680立方米每秒的中常洪水,出现了比1958年22300立方米每秒的洪水水位还高0.91米的历史最高水位,在滩区造成空前水灾,堤防、河道工程出现险情5400余次。1998年,花园口水文站l号洪峰4700立方米每秒的洪水水位,竟也比1958年22300立方米每秒的洪水水位高0.56米。7000立方米每秒的洪水即漫上高滩,接近了1855年黄河改道时的情况。
    黄河断流让华夏儿女的心理和自尊心受到空前戕害,母亲河滴干的眼泪化成了人们心中沉痛的血滴。一位地理女教师专程从武汉赶到黄河边,看着皲裂干涸的河床,眼中噙着泪花,久久不愿离去;一些旅居海外的华人华侨,也以不同方式表达对母亲河身心衰微的关注。
    壶口瀑布的旷世雄风难以高高飘扬,但关于黄河断流的各种恐慌和预言却漫天飞舞。黄河将成为季节河、黄河将彻底告别大海成为内陆河、黄河已不是原来的黄河……一时之间,举世哗然。
    更有日本一家媒体甚至放言,黄河断流,预示着中华文明走向衰落!
    在黄河已经多年没有断流的今天,黄委专家出访国外时,别人关切问起的话题仍然是黄河又断流了没有?有些人甚至以为母亲河还在断流的煎熬中挣扎。
    拯救母亲河,时不我待,成了当时社会奔走呼号的关键词。
    1997年3月,“黄河断流生态环境影响及其对策研讨会”在北京召开。同年4月,水利部、国家计委、国家科委在东营市召开了“黄河断流及其对策专家座谈会”。专家认为,如果对黄河断流不采取有力对策,我国华北、西北地区21世纪经济、社会和环境可持续发展将受到严重威胁和深远影响。
    1998年元月,中国科学院和中国工程院163位院士联名呼吁:行动起来,拯救黄河。同年7月,两院院士、专家对黄河流域的山东、河南、陕西、宁夏4省(区)20余个市、地、县进行实地考察,向国务院呈送了“关于缓解黄河断流的对策与建议”报告。中央电视台和经济日报社也在同年的4月15日~7月1日,联合组织了“黄河断流万里探源”大型采访活动,以增强全社会忧患意识,呼吁解决黄河断流、缺水问题。
    1999年6月,江泽民视察黄河并指出:把黄河水害治理好,把黄河水资源利用好,把黄河生态建设好,对实现我国现代化建设跨世纪发展的宏伟蓝图,具有十分重要的意义。
    众望期盼,黄河断流问题摆上了国家决策的重要议事日程。1998年12月14日,经国务院批准,国家计委、水利部联合颁布实施了《黄河可供水量年度分配及干流水量调度方案》和《黄河水量调度管理办法》,正式授权黄委统一调度黄河水量。


调水之难

    黄河之水天上来!
    但现实中黄河调水远没有诗句中那么轻松。
    几千年来,沿黄两岸“水从门前过,谁引都没错”的思想根深蒂固,过去黄河有水就能引来灌溉,习惯了自由引水、随意用水的人们怎么能一下子理解和接受“定量供应”?而现状是,黄河供水地区总引黄能力达到6000立方米每秒,仅下游引黄地区引水能力就达4000立方米每秒,引水能力远远超过了黄河可能的供水能力,如若失控,出现左右岸、上下游争水、抢水现象,脆弱的黄河迅即就会断流。
    近20年来,由于气候变化和人类活动的影响,黄河流域水资源情势急剧变化,水资源量明显减少。据1980~2000年和1956~1979年两个水文系列比较,黄河流域平均降水总量减少了7.2%而天然径流量和水资源总量分别减少了18.1%和12.4%。而黄河流域土地资源丰富,矿产资源尤其是能源和有色金属资源优势明显,近年来经济社会发展迅速,城镇规模扩大,对水资源的需求呈现急剧增长的趋势。这一减一涨之间,水资源供需矛盾形成了越来越大的“剪刀差”。
    黄河属于降水补给型河流,黄河流域又处于典型的季风气候区,降水的年际、年内变化决定了河川径流量时间分配不均。黄河流域年最大径流量为年最小径流量的3倍左右。径流年内分配集中,干流及主要支流汛期7~10月径流量占全年的60%以上,且汛期径流量主要以洪水形式出现,中下游汛期径流含沙量较大,利用困难。而黄河供水80%是用于农业灌溉,农业用水时段高度集中,3~5月的高峰期,黄河天然来水仅占年径流量10%~20%,如不满足,农业就会减产。同时,工业和城市用水要求保证率高,黄河冲沙、河道生态平衡又需要保持一定的基础水量,还要兼顾有关水利枢纽的发电、冬春季节的防凌安全等等。因此,黄河水量的这种时间分配不均,与各方用水的特殊需求,自始至终就互为交织,平衡难度大。
    虽然自古黄河就被尊为百水之首、四渎之宗。但与全国其他河流相比,黄河水资源总量仅占全国的2.5%。流域内人均水资源总量647立方米,不到全国人均水资源总量的30%。耕地亩均水资源总量290立方米,仅为全国亩均年径流量水平的20%。如果包括流域外的黄河下游引黄地区,黄河供水区人均水资源总量471立方米,低于国际通用的水资源极度紧缺标准500立方米,耕地亩均水资源总量251立方米,人均和耕地亩均水量仅略高于海河流域,均居全国七大江河第六位。虽然国家基于黄河水资源的特殊性在1987年就将黄河可供水量按指标分配给了沿黄9省(区)和天津、河北,但当前各省区都在乘着改革开放的东风加紧发展,不少省(区)出现了不同程度的超指标引水现象,有些地方甚至超量严重。因此,在支持地方经济社会发展和防止黄河断流之间,是一个人与自然和谐相处、科学发展的新命题。
    调度之初,小浪底水库尚未建成,缺少必要的调控手段,国内外也没有可资借鉴的现成经验。就是在这种情况下,黄河水量统一调度毅然肩负着历史的使命和时代的责任上路了。按照《黄河水量调度管理办法》,统一调度的河段为黄河干流刘家峡水库—头道拐河段、小浪底(三门峡)水库—利津干流河段,调度时段为当年11月至翌年6月。
    历史会铭记这一天——1999年2月5日,黄委筹备成立了黄河水量调度管理局,2月8日,从其他部门抽调而来的几名技术人员聚到一起,成了第一批水调工作人员。虽然时值春节,他们的心思却全在黄河水量的精心调度上,夜以继日地盘算着前期雨、水情,统筹着各方的需求和可能供给。
    1999年2月28日,黄河历史上第一份水量调度实施意见发往沿黄有关省(区)。
    3月1日,黄河第一张水量调度指令传达三门峡水利枢纽。10天之后,3月11日10时,千里之外的黄河河口利津水文站恢复过流,结束了1999年2月6日以来持续34天的断流局面。
    初出襁褓的黄河水量统一调度丝毫没有得到老天的顾怜。在1998年11月~1999年6月这第一个调度年里,黄河主要产水区来水枯少,与曾经断流136天的1996年来水形势十分相似。调水关键期,贯彻落实国务院抗旱双保会议精神,支援豫、鲁两省地方抗旱,解放军防汛抢险演习用水,刘家峡、三门峡水库度汛施工,宁蒙地区灌溉等各种需求纷涌而至,着实考验着这支年轻的水调队伍。
    黄委提出了“精心预测,精心调度,精心监督,精心协调”的工作要求。全年先后7次召开上、下游河段水量调度协调会,科学制定月、旬调度方案,按计划开展实时调度,及时跟踪监督检查,在各方协同团结下,通过统一调度,利津水文断面仅在5月下旬断流了7天,大大缓解了让人揪心的断流局面。
    第一年调水成功,兼顾了水利枢纽发电,沿黄省(区)城乡生活和工农业合理用水也得到有效保证。在流域严重干旱的情况下,甘、宁、蒙、豫、鲁5省(区)灌溉农田比多年同期平均多出了400多万亩。
    首次统一调度的初步成效在当时引起强烈反响,党和国家领导人对此给予充分肯定。中央电视台、《人民日报》、《中国水利报》以及日本NHK国家电视台等10多家国内外新闻媒体竞相报道。
    但黄河调水并没有就此踏上一路坦途。此后几年,黄河流域依然是连年干旱少雨,主要来水区来水严重偏枯,主要水文断面不断遭遇来水最低,头道拐、龙门、潼关、利津等水文站先后30多次跌破预警流量,几大水库时常逼近死水位。
    1999~2000年调度期内,先是宁蒙河段出现严重凌情,后是春灌期间全流域持续高温、干旱少雨,全河供水空前紧张。黄河中游的潼关水文站5月份来水4.78亿立方米,比多年同期均值偏少近8成,是1934年有实测资料以来最小值。三门峡、小浪底水库蓄存水量也是寥寥无几,黄河下游生活、生产用水受到严重威胁。
    但这丝毫阻挡不了黄河水调工作前进的信心。这一年,黄委首次尝试刘家峡、万家寨、三门峡、小浪底水库等水利枢纽联合接力调水,无奈之下,小浪底停止发电,挖掘死库容给下游送水。这一年也首次将确保水质安全纳入水量调度中去。调水期间,黄委派出了近百个检查组,全年行程近万千米,对省界断面、重要取水口、水库泄流情况进行24小时监控。黄河人誓将与流水同行,呵护它安全顺畅地奔走。这一年,黄河实现了1991年以来的首次全年不断流。
    使命在肩,希望满怀,黄河水调迈进新世纪。可2000~2001年黄河来水更加少的可怜,干流主要来水区来水比多年同期均值偏少36.7%,中游潼关水文站非汛期来水量比历史资料记载最小年份还少16亿立方米。当年7月22日8时,潼关水文站流量一度降至0.95立方米每秒,黄河断流命悬一线。
    调度期内,黄委党组成员每天上班后的第一件事就是查看水情和引水动态,每月召开1~2次主任办公会议专题研究水调问题。黄委提出以提高水资源的利用效率为核心,以经济和技术手段为突破口,加大水调工作基础和现代应用技术研究,黄河下游订单调水管理办法出台,黄河水量调度系统建设应急方案制定出台。黄河水量调度由局部河段扩展为刘家峡以下全河段。为了支持黄河下游豫、鲁两省在严重干旱情况下的用水,小浪底水库再次停止发电。在这个来水比1997年同期还要偏枯的年份,黄河为引黄济津筹集水源21.7亿立方米,解除了天津市用水的燃眉之急。
    2002年,黄河撞上了特枯水年份,干流主要来水区实际来水比多年均值偏枯53%,黄河下游沿黄地(区)继春旱之后又发生严重的夏秋连旱。旱魔肆虐,百年不遇,山东省农作物受旱面积一度高达7000多万亩,其中绝产面积760万亩,521万人、106万头大牲畜饮水困难,天津也出现用水告急。
    黄委把水量调度和防断流工作放在等同于黄河防汛的地位,成为黄委压倒一切的中心工作。借鉴防汛模式,黄河水量调度实行例会制度,“数字水调”系统建设加快推进,水文低水测验技术应用研究启动。迎着困难,黄河水量调度督查组在外开展了150多天的督察工作。关键时刻,黄委主任李国英亲笔致函有关省(区)主要负责同志,通报水情,请求协助做好调水工作。大旱之年,第七次引黄济津和引黄济青应急调水在各方努力下圆满完成。2002年10月26日,山东省人民政府向黄委发来感谢信,在黄河来水特枯、上中游5大水库蓄水很少的情况下,为他们调剂了8亿立方米水量,有力支援了农业抗旱秋种,有效缓解了沿黄城乡生活用水紧张局面,维护了沿黄地区的社会稳定。
    年复一年,黄河水调工作在磨练和突破中不断成熟。2002年11月,黄委水文部门凭借先进的技术手段和敏锐的“嗅觉”,提前预测到2003年汛前黄河流域来水严重偏枯,干旱形势将比断流最为严重的1997年还要严峻。在此情况下,黄委提前通告有关省(区)调整农业种植结构,做好缺水抗旱准备。也是在这种情况下,《2003年旱情紧急情况下黄河水量调度预案》诞生,这是我国新《水法》颁布后的全国第一个旱情紧急水量调度方案。
    也许你永远无法体会旱情紧急情况下的水调工作。在2003年呼“旱”四起的形势下,黄委副主任苏茂林冒着“非典”危险,带领督查组到一线督导调水。黄河泺口、石嘴山、潼关、头道拐等断面先后8次发生水量调度突发事件,黄委依据《黄河水量调度突发事件应急处置规定》及时给与了一一化解。干旱缺水所引发的水污染事件也频频出现,黄委先后制定印发《2003年旱情紧急情况下黄河干流龙门以下河段入河污染物总量限排意见》、《黄河重大水污染事件报告办法》、《黄河重大水污染事件应急调查处理规定》,建立起重大水污染事件快速反应机制,在兰州、潼关和小浪底库区等5次水污染突发事件处理中收到了立竿见影的效果。
    2004年7月~2005年6月,黄河流域依旧来水偏枯。灌溉关键期,宁蒙灌区遭遇了50年不遇的特大干旱,全流域气温异常偏高。同时,沿黄省(区)又增加了100多万亩的水稻、玉米种植面积。黄河水调工作的预测和防范应急能力面临新考验。
    让人欣喜的是,应急建设的“数字黄河”水量调度系统已开始真正展现它的应有威力。自动化的水雨情监测,科学高效的水量调度方案编制系统,枯水调度模型跟踪分析水量演进过程,下游引黄涵闸实现远程监视、监控,引水计划、调度指令也全部在网上传递处理,快捷、准确、高效的数字化水调系统,平添了防范黄河断流的尖端利器,信息化让黄河水调更加从容。
    在这个刚刚结束的2005~2006年调度期,黄河迎来了7年来首个水量调度“标杆年”。黄河可供水量首次达到正常来水水平,花园口水文站天然径流量560亿立方米,黄河可供水量370亿立方米,为实施统一调度以来最大。虽然有些省(区)扩大了种植面积和高耗水作物种植比重,但黄河水第一次让大家喝了个够。黄河干流甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东7省(区)合计耗水量达193.46亿立方米,达到统一调度以来最大值。
    在水情较好的条件下,黄委依然坚持科学运筹,精细调度,优化配置。在3~5月份河口地区水生物繁殖最旺盛的时期,黄委通过小浪底水库有计划地增大入海水量,促进了河口三角洲地区的生态环境良性改善。黄委还调度水量首次开展了优化并利用桃汛洪水冲刷降低潼关高程试验,成功进行了第五次黄河调水调沙,不同程度地改善了黄河干流水库和河道淤积状况。黄河人付出了心血和智慧,收获了欣慰——这一年黄河没有发生一次断流预警。
    7年统一调度,亦惊亦险,可迎来的是黄河水调局面的步步新天。黄河水资源在治黄人的手中实现了可持续利用,一系列经济、社会、生态效益广受好评。

希望之果

    水的永续是生命的永续。
    7年黄河水量统一调度,初步实现了有限黄河水资源的优化配置,在沿黄及引黄地区产生了一系列的社会、生态和经济效益,给我国国民经济带来了显著影响。
    其一,水资源配置效益
    虽然这几年正逢黄河流域遭遇枯水甚至是特枯水年份,但统一调度兼顾各方需求,为促进有限水资源的高效、节约、科学、合理利用发挥了重要作用。
    水资源消耗明显减少。据水资源公报统计,1988~1998年期间,黄河平均年地表水耗水量290.27亿立方米,统一调度后的1999~2003年期间,年平均地表水耗水量271.51亿立方米,比调度前年均减少19.76亿立方米。调度期内的耗水也有同样反映,统一调度使年均耗水量比实施统一调度以前减少了6.88亿立方米。
    统一调度使黄河水量时空分布趋于均衡。近几年龙羊峡、刘家峡、万家寨、三门峡、小浪底5大水库对河道年均补水40.9亿立方米,最大达到70.6亿立方米。黄河干流的兰州、头道拐、花园口等主要水文断面汛期和非汛期的来水比例也发生了变化。
    统一调度提高了河道生态环境用水的保障程度,遏制了工农业用水对河道生态环境用水的不合理侵占。统一调度后利津水文站调度期内的平均实测水量为23.0亿立方米,比统一调度前增加5.5亿立方米。
    其二,社会效益
    供水安全得到保障。根据水量调度原则,沿黄地区,包括天津、河北等地的城市生活及工业供水和农村人畜用水得到了优先保障,各河段、上下游、左右岸地区供水趋向公平。农业用水、河道生态环境用水得到了合理安排,黄河头道拐、花园口、利津水文站调度期内的平均来水量分别比调度前增加了6.2%、12.4%、62.0%。
    统一调水改善了部分供水区的人畜饮水水质条件。统一调度以来,先后4次实施引黄济津、济冀供水,不仅有效缓解了河北、天津的工农业生产和城市生活用水的紧张局面,而且改善了河北省沧州、衡水地区农村缺水地区的人畜饮水水质和水源条件。引黄济青在为青岛市和沿线补充地下水的同时,也解决了输水沿线滨州、东营、潍坊、青岛等市的高氟区、缺水区城镇及农村生活饮水问题。
    统一调度最明显、最直接的效果是确保了黄河连年不断流。自1999年8月11日以来,黄河干流连续7年不断流,主要河道断面保证了一定基流,黄河利津水文断面平均最小流量明显增加。另外,统一调度还为调水调沙筹集了水源,扩充了黄河输沙能力,促进水沙向着和谐发展。
    统一调度促进了节水型社会建设。黄河供水省(区)和部门根据分配的水量,各取所需,互相兼顾,促使了水资源利用从无序变为有序,限制了浪费用水、无序取水状况,催促着流域节水型社会建设快速起步。农业作为耗水大户,逐步在放弃一些粗放的生产方式,调整种植结构,推广耐旱作物,灌区改造节水设施,水权转换和水市场理论在部分地区付诸实践。
    其三,生态效益
    在黄河与海洋的交汇处,有着中国最年轻的土地,也是资源丰富、生态天然的所在。黄河三角洲拥有世界闻名的湿地,总面积达747139.4公顷。但曾经的黄河断流却让三角洲湿地大量干旱和盐碱化,大片芦苇地退化、消失,土壤的次生盐渍化加剧,原来生长于河口的浮游生物、底栖生物也大量减少和死亡,黄河三角洲的生态稳定受到严重威胁。
    1999年黄河水量统一调度以来,河口三角洲生态状况明显逐步好转。三角洲国家级自然保护区的鸟类数量由187种增加到283种,黄河孤北水库附近栖息数万只白鹳、草鹭、苍鹭等世界珍异鸟类,广南水库成为了各种候鸟及白天鹅南迁越冬的乐园,每年数千只白天鹅在此停泊。中科院海洋研究所专家2004年调查发现,在黄河三角洲第二大自然保护区——贝壳与湿地系统自然保护区内,发现有野生珍稀生物459种,还有其他的国家一级保护动物大鸨、白头鹤等。之所以这里成为各种生物繁衍栖息的天堂,无疑应归功于黄河有水。
    黄委在一专项科研中,评价了黄河水量统一调度的生态效果,包括对水环境质量影响、对下游生态系统影响、对黄河三角洲的影响、对地下水的影响、对近海生态环境的影响。
    从中可以获知,统一调度以来,黄河干流刘家峡至下河沿河段和花园口断面以下河段在调度期内的水质有所改善,水体功能得到一定满足。黄河不断流,使得劣Ⅴ类水质和断流这两种导致水体功能完全丧失的情况出现几率大大降低,下游河段水环境质量有所提高,保证了下游沿黄城乡居民生活饮水安全,同时也改善了下游河道及洄游鱼类的生存环境。
    黄河作为一个典型的生态系统,是联系黄河流域陆地生态系统与海洋的纽带,是黄河水生生物的通道、源和栖息地。统一调度让20世纪90年代受黄河断流破坏的200多平方千米的河道湿地得到修复。入海水沙量的增加,为淡水湿地创造了生长条件。2004年遥感影像监测显示,三角洲湿地内4000多公顷植被长势喜人,原来的稀疏盐碱植被荒草地变成了典型的淡水湿地。下游河流生态系统的好转,使曾经消失的黄河铜鱼又成群返回,多种久违的洄游鱼类重新出现,水生生物多样性有了显著增加,黄河三角洲生态系统完整性和稳定性得以维持。同时,黄河每年携带大量营养盐和碎屑入海,为河口及其附近海域的生物提供了大量的营养物质,使河口及近海的渔业资源丰富,种类繁多,渔业生产力恢复,整个黄河口近海环境生态系统进入良性循环。
    统一调水这几年,有条件的宁夏、内蒙古等地逐步加大地下水开采利用,有利于减轻当地土地盐渍化。而引黄进入山西太原,则遏制了该区地下水位连年下降的势头,缓解了地下漏斗区的继续发展。“天下第一泉”——济南趵突泉的复喷得益于黄河连年不断流对当地地下水的有效补给。山东青岛市利用引黄济青工程补给地下水,减小了工程沿线及青岛市地下水漏斗区沉降,给当地对外开放和经济发展提供了良好条件。
    其四,经济效益和国民经济影响
    据2004年的统计分析,统一调度使工业生活供水增加了23.79亿立方米,年均增加4.76亿立方米,按照一定科学计算,总增供水效益183.73亿元,年平均增加供水效益36.75亿元。
    1999~2004年,5年统一调度增加生态供水35.05亿立方米,年均增加7.01亿立方米,有关方面估算,5年河流生态供水总效益70.19亿元,年均14.04亿元。
    统一调度促进了水资源向高效益转移,综合分析1999~2004年黄河水量统一调度,产生总经济效益171.92亿元,最大年效益62.03亿元,年均效益34.38亿元。
    黄河水量统一调度对国民经济发展产生了重要影响。从用水效率上来看,黄河流域平均GDP耗水定额从1997年的560立方米每万元降至2003年的309立方米每万元,降幅达45%。大型水库调度规则的调整,突出了有限水资源的综合效益。有关分析人士认为,如果1999~2004年间不实行统一调度,则整个黄河供水区在统一调度的5年内,有可能累计减少1545亿元的GDP。从时空分布来看,黄河水量统一调度对下游尤其是山东省影响最大,对当地国民经济发展具有战略意义。

创新之旅

    黄河在我国七大江河流域中首开水量统一调度先河;
    黄河是我国大江大河中首次进行流域初始水权分配的河流;
    黄河在我国率先实施了以流域为单元的取水许可总量控制管理;
    黄河第一个在我国将水权转换理论付诸实践;
    黄河诞生了我国第一部流域水量调度行政法规;
    ……
    一路走来,黄河以其独有的历史地位和个性特征,始终在中国水利改革创新的最前沿冲锋陷阵。黄河调水的成功,更彰显了流域水量统一调度和管理模式的无限生命力,对现代水资源可持续发展和利用起着示范作用。
    1987年,国务院批准南水北调工程生效前黄河可供水量分配方案,这是我国首次对大江大河进行初始水权分配。580亿立方米的黄河天然径流量,沿黄9省(区)及河北省、天津市分别获得了370亿立方米可供水量中的相应份额,另外210亿立方米留给了河道输沙生态用水。正是这个宏观分水方案,支撑了黄河水量统一调度的有据可依。
    按照国务院《取水许可制度实施办法》和水利部授权,黄委1994年开始在流域管理中全面实施取水许可制度。负责黄河干流及重要跨省(区)支流取水许可的全额或限额管理,同时按照国务院批准的《黄河可供水量分配方案》,率先在全国以流域为单元实施取水许可总量控制管理。目前黄委共换发取水许可证371套,黄委发证的地表水取水工程,约可控制全部引黄耗水量的57%,其中可控制干流耗用水的75%左右。在2005年取水许可证换发之际,黄委强化管理,依据规定核减了有关地区17.6亿立方米的水量,防止取水失控。
    为积极探索利用市场手段优化配置黄河水资源的途径,黄委2003年开始在内蒙古和宁夏开展黄河水权转换试点工作。由新建工业项目的业主单位出资进行灌区节水改造工程建设,将渠道输水过程中渗漏损失的水量节下来,有偿转换给新建工业项目。2004年6月黄委制定《黄河水权转换管理实施办法(试行)》。2005年黄委批复了宁蒙两区编制的水权转换总体规划。根据规划,到2015年,宁蒙两区引黄灌区渠系水利用系数将分别由现状的0.44和0.42提高到0.58和0.62,两区不再超用黄河水量。2010年宁夏、内蒙古两区农业采取工程节水措施后,可向工业转换水量分别为3.3亿立方米和2.71亿立方米。黄委已正式批复内蒙古和宁夏5个水权转换试点项目,涉及内蒙古黄河南岸灌区、宁夏青铜峡河东灌区和河西灌区3个大型灌区。此外,还批复了内蒙古亿利PVC项目和大饭铺坑口电厂2X300MW机组工程的水资源论证报告书和水权转换可研报告。目前,内蒙古2个试点项目的节水工程渠道衬砌工作已基本完成,宁夏3个试点项目节水工程渠道衬砌正紧张进行。内蒙古亿利化工项目衬砌南岸灌区总干渠18千米,内蒙古大饭铺电厂一期工程完成了万亩示范区节水工程建设。
    2006年,黄河水量调度管理上升到国家法律层面。8月1日,由国务院颁布的《黄河水量调度条例》正式实施,这是我国第一部大江大河水量调度行政法规。条例将近年来水量调度工作中一些行之有效的措施和经验制度化、法律化,为今后黄河水量调度工作赋予了“尚方宝剑”。
    例如《黄河水量调度条例》规定,黄河水量分配方案由黄河水利委员会商11省(区)市人民政府制订,经国务院发展改革主管部门和国务院行政主管部门审查报国务院批准。一经批准,有关地方人民政府和黄委及其所属管理机构必须执行。
    《黄河水量调度条例》规定,国家对黄河水量实行统一调度,遵循总量控制、断面流量控制、分级管理、分级负责的原则。同时,黄河水量调度,应当首先满足城乡居民生活用水的需要,合理安排农业、工业、生态环境用水,防止黄河断流。
    从资源角度,黄河水量统一调度包括黄河干支流河道水量及水库蓄水量,并考虑地下水资源利用情况。在调度年度时段上,明确了当年7月1日至次年6月30日实施全年调度。
    条例对流域管理机构、有关地方人民政府及其部门、水工程管理单位的权力、义务和责任给予了清晰界定。黄河水量调度计划、调度方案和调度指令的执行,实行地方人民政府行政首长负责制和黄委及其所属管理机构以及水库主管部门或者单位主要领导负责制。黄河水量调度还实行严格的水文断面流量控制制度,有关省(区)市、水库管理单位分别负责有关重要水文断面的下泄流量指标控制。
    在出现严重干旱、省际或者重要控制断面流量降至预警流量、水库运行故障、重大水污染事故等情况,可能造成供水危机、黄河断流时,黄委应当组织实施应急调度。在应急调度中,有关部门必须按照规定及时采取压减水量直至关闭取水口、实施水库应急泄流方案、加强水文监测、对排污企业实行限产或者停产等处置措施。
    连同黄河水量调度的监督检查、有关违规法律责任规定,《黄河水量调度条例》将有力促进黄河上下游、左右岸、地区间、部门间用水关系的和谐发展,建立起科学、合理、有效的黄河水量统一调度机制。
    通过多年的调水实践,目前这一机制已经包含5大措施:
    ——行政措施
    目前黄委除专门的水量调度管理机构——水资源管理与调度局外,还有黄委水文局、水资源保护局、黄河上中游管理局、三门峡水利枢纽管理局、河南河务局、山东河务局等单位和部门参与并肩作战。有关各省(区)也成立了相应水资源管理机构,负责辖区的水量调度管理工作,形成了省、市、县3级水资源管理体系。西北电网有限公司、万家寨水利枢纽有限公司、陆浑水库管理局、小浪底水利枢纽建设管理局等水利枢纽管理单位作为水量调度管理体系中的重要组成单位,也各有其职,各负其责。
    为在水量调度工作中最大可能地兼顾各方利益,真正体现“公开、公平、公正”原则,切实加强与有关单位、部门之间的协商、沟通,建立了有关单位负责人和联系人制度,及时向有关单位通报来水和水资源供需情况,共商对策措施。在调度关键期或遇到较大分歧时,及时通过座谈、召开协调会等形式处理纠纷、化解矛盾。统一调度以来,共召开了50余次黄河水量调度协调会,较好地处理了各方用水矛盾。包括同环保部门协作加强水质,多年以来形成的良好协商协调机制是黄河水量统一调度的保障。
    ——工程措施
    黄河干流的龙羊峡、刘家峡、万家寨、三门峡、小浪底水库和支流陆浑、故县、东平湖等水库作为基础手段,在这几年黄河水量统一调度中功不可没。2000年6月下旬,在下游沿黄地区旱情发展迅速的时候,通过挖掘小浪底水库最低发电水位以下库容提供了下游用水。2000年7月潼关水文站发生0.95立方米每秒的小流量,濒临断流时,万家寨水库加大下泄流量给予了挽救。2002年9月、10月份,实施黄河上中游到下游的全河大跨度接力式调水。2003年旱情紧急情况下,及时加大刘家峡、万家寨水库泄流,快速处置了发生在头道拐和潼关断面的突发事件。2001年汛期和2003年的水量调度过程中,用于防洪的东平湖蓄滞洪区也被纳入联合调度,在确保黄河不断流的前提下,为小浪底水库蓄水创造条件。
    目前,黄河下游引黄涵闸为黄委直接管理,这是水量调度紧急情况下的“杀手锏”。2000年17日14时利津断面流量仅5立方米每秒,危急情况下,黄委调度关闭了夹河滩—孙口河段所有引水涵闸,及时避免了利津断面即将发生的断流。目前,利用远程监控系统,黄河水量总调度中心可以根据情况实时启闭下游引黄涵闸。2003年旱情紧急调度期,潼关、头道拐断面多次出现小流量过程,也是通过紧急关闭相应河段的引(提)水口门措施,缓解紧张形势,化解断流危机。
    ——技术措施
    现代化的黄河水量调度管理系统一期工程于2002年11月建成并投入使用,二期工程建设现正进行。目前,已建成了集信息采集自动化系统、计算机网络系统、决策支持系统及下游涵闸远程自动化控制等于一体的黄河水量调度管理系统,水调业务处理系统在水量调度综合数据库和枯水调度模型的支持下,可以迅速对各种方案进行模拟,以确定最优的调水方案。在黄河水量总调度中心,既可以实时监测、监视下游引水,又可以在紧急情况下,数分钟之内调整涵闸引水,缓解危机。
    水文测报现代化建设步伐加快。近年来,黄河水文坚持自主开发与技术引进相结合,先后开发研制了水文吊箱测流缆道流量测验系统、水文测船流量测验系统等,建设了低水测验设施设备,完善了低水测验方案,还引进应用了国外水文测验仪器。关键时刻增加测次和报汛频次,大大提高了水文测报的时效性和精度。引进的9210气象系统用于开展非汛期中长期径流预报,改变了过去只能对年度水量的丰枯趋势做出预估的局面。非汛期降水、径流预报模型的建立,提高了预报精度。据有关统计,统一调度以来,黄河年度径流总量预报精度都在规定范围之内。2003年旱情紧急调度期的4月~7月10日,黄河流域主要来水区径流总量预报误差仅1%。
    水质监测方面,通过已建成的黄河流域水资源保护监控中心和部分干流水质自动监测站,可以及时掌握黄河干流及主要支流、省界断面的水质情况,水质污染事件处理决策有了一个综合会商环境。
    ——经济措施
    建立合理的水资源价格体系,运用经济杠杆来促进合理开发利用、保护和节约水资源。原国家计委、水利部多次调整了黄河下游引黄渠首工程水费标准。宁夏回族自治区、内蒙古河套灌区也先后改革黄河水价政策,实行分段定价,超用水加价,促进了水资源的高效节约利用。
    黄河下游推行“两水分离,两费分计”制度,将工业用水、农业用水分开计量、分开收水,改变了以往农业、非农业用水帐不清,水费收缴无法明晰的状况。在下游豫、鲁两省沿黄地区,普遍实行了引黄供水协议书制度,由用水户和供水户先签协议、后供水,然后按照供水协议,合理调整小浪底水库泄流,逐步改变了引水无序、浪费严重的局面。另外,实行“订单供水、退单收费”制度,对不按时交纳水资源费、不按计划用水、任意浪费水资源等行为给予一定经济处罚,逐步规范水量调度秩序,保证了调度指令的贯彻执行。
    ——法律措施
    依据新《水法》赋予的流域机构管理职能,坚持依法行政,依法管理,将1987年国务院批准的《黄河可供水量分配方案》,1997年国家计委、水利部联合颁布实施的《黄河可供水量年度分配及干流水量调度方案》和目前刚刚颁布的《黄河水量调度条例》中有关规定落到实处,推进黄河水量调度工作的规范开展。
    近年来,黄委在实践中边探索,边总结,先后制定出台了《黄河下游河段水量调度责任制(试行)》、《黄河取水许可总量控制管理办法》、《黄河下游订单调水管理办法》、《黄河水量调度突发事件应急处置规定》、《黄河重大水污染事件应急调查处理规定》等大量的规章制度,规范用水、调水行为,保证了水量调度的有序推进。
    当然,也许这些措施对于整个流域水量统一调度管理的大业来说尚不完善,也许还有些单薄,但它毕竟奠定了继续向前迈进的基础。

后 记

    有关方面预测,今后20~30年内黄河用水需求还会有较大增长。根据《黄河流域(片)水资源综合规划》初步成果,2020水平年、2030水平年黄河流域及有关地区多年平均缺水量将分别达到115亿立方米、149亿立方米。
    水是基础性的自然资源和战略性的经济资源,经济社会发展与进步需要可持续水资源支撑,而这种自然资源又具有不依人的意志为转移的客观有限性。在利益与理性的博弈中,水将始终检验着人类的智慧和认知。
    我们应该有信心,新时期中国水利确立了由传统水利向现代水利、可持续发展水利转变的指导思想,建设资源节约型、环境友好型社会成为水利工作的宏伟追求。致力于黄河流域水资源可持续利用的科学研究和重大举措正在付诸实践。甘肃省张掖市节水型社会建设试点成功,宁夏回族自治区节水型社会建设规划得到全面批复,南水北调工程加紧推进,其中东线、中线工程早已开工,西线工程的前期工作马不停蹄。社会各界人士筹划的各种可能调水补水方案,也让人更加期待母亲河的美好明天。
    我们应该有信心,“维持黄河健康生命”的治河新理念日渐深入人心,“三条黄河”建设如火如荼,黄委对于水量调度的要求已不再满足于简单的黄河不断流,而是着眼于河道生态系统的需求、河口湿地保护的需求和沿黄两岸工农业需水要求的综合目标,追求人与自然和谐相处。
    让我们展望,在科学发展观和建设社会主义和谐社会大力弘扬的今天,黄河治理开发与管理现代化事业踏着绿色的旋律昂首迈进。

        

 
稿件来源:黄河网 责任编辑:wyh
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