河流利用（精选四篇）
河流利用 篇1
1 黄冈境内主要河流泥沙状况
黄冈境内有五大水系, 即倒水、举水、巴水、浠水、蕲水, 由北向南呈掌状分布, 属长江中游下段北岸一级支流。举水全长165km, 集水面积4059km2;巴水全长148km, 集水面积3697km2;浠水全长162km, 集水面积2499km2, 在中段建有白莲河大型水库, 控制面积1697km2;蕲水全长120km, 集水面积1971km2。举水 (麻城) 、巴水 (罗田、马家潭) 、浠水 (英山) 、蕲水 (西河驿) 设有5个泥沙测验站, 资料系列都在40年以上。其河流及泥沙监测站分布见图1。
根据这五个站的实测资料统计分析, 可得出如下结论:
(1) 悬移质含沙量:四条河流多年平均悬移质含沙量在0.200~0.325kg/m3之间, 其中浠水英山站最大, 为0.325kg/m3, 举水麻城站为0.281kg/m3, 巴水马家潭站为0.224kg/m3, 巴水罗田站为0.309kg/m3, 蕲水西河驿站最小为0.200kg/m3。从泥沙颗料级配看, 粒径在0.05~0.1mm的泥沙占全部悬移质泥沙约50%, 粒径0.1mm以上的泥沙占23%。
(2) 悬移质输沙模数:年输沙模数即单位集水面积上的年输沙量, 是反映流域土壤侵蚀程度的主要指标, 年输沙模数全省划分为五级, 即<50、50~100、100~200、200~500、500~1000 (T/km2) , 黄冈多年平均输沙模数变化在159~265 (T/km2) 之间, 属于中等侵蚀程度的分区, 其地区分布与含沙量分布大体一致, 多年平均输沙模数以英山站265T/km2为最大, 罗田站237T/km2次之, 巴水下游马家潭站159T/km2为最小, 详见表1。
(3) 悬移质输沙量:输沙量主要受降雨径流和人类活动影响, 麻城、马家潭、英山、西河驿站的多年平均悬移质输沙量分别为:14.6万t、47.1万t、18.1万t、29.6万t, 年内的输沙分布, 主要集中在汛期4~9月, 约占全年输沙量的90%, 6~7月更集中, 约占全年输沙量的50%。流域面积越大, 或降雨径流量大, 输沙量也大。
(4) 河流泥沙的年际变化:河流泥沙年际之间的变化, 也客观地反映了流域内水土流失状况。河流的年输沙量逐年减少时, 说明流域内水土流失减少, 增加时说明水土流失加剧。为了考察各个阶段的泥沙变化, 我们分五个时期进行对比分析, 由表2可见, 各河流 (站) 规律基本相同, 即输沙量在20世纪70年代大于60年代, 80年代大于70年代, 90年代小于80年代, 2000年后小于90年代。尤其是2000年后, 年平均输沙量只有80年代的19%, 这说明自90年代起, 国家开始重视水土流失治理, 特别是1998年大洪水以后, 国家加大投入进行水土防治, 实行退耕还林、“长治”工程、建设项目水土保持方案等一系列措施, 水土流失明显好转。
黄冈市主要河流输沙量年际变化见表2。
(5) 河道黄沙资源储量。黄冈河沙资源丰富, 据鄂东北和鄂东南地质大队的勘探资料, 以及各县 (市) 的采沙规划报告, 巴河黄沙基础储量42930万m3, 举水16806万m3, 浠水上游东西河2196万m3, 蕲水7642万m3, 4条河合计黄沙资源储量达69574万m3。
2 河道泥沙的形成
黄冈地势独特, 地形北高南低, 包含山地、丘陵、平原三种地貌。北部山区占全市面积41.6%, 中部丘陵占39.2%, 南部平原只占19.2%。主要河流河床均以黄砂资源为主体。河流两岸有大面积的变质岩地层或侵入岩岩体。各种岩石经长期风化、冻裂、剥蚀后呈风化、松散状态, 经水力、风力、人力等外力作用, 随流水搬运。水流输沙在泥沙资源的分配过程中发挥了重要的作用。因此河流泥沙和水流是紧密相关的, 而且泥沙资源量与水资源量具有一定的函数关系, 河流输沙量与径流量成正比。
黄冈河流泥沙的形成年代久远, 沙层普遍较厚。以巴河中游段为例, 沙层厚度最深达20m, 平均厚度14.7m。这些沉积的泥沙有两个特点:①在河道全部沙量 (含悬移质和推移质, 以下称“全沙”) 中, 悬移质占的比重小;②泥沙粒径适中, 非常符合建筑材料要求。
根据黄冈市水土保持试验站对大别山区典型水库淤积调查资料估算, 黄冈市河流泥沙“输移比” (输沙模数/侵蚀模数) 均在0.25以下, 其中蕲水、巴水长河、举水麻城以上泥沙“输移比”只在0.1左右, 这说明河流中悬移质输沙量远小于地面产沙量, 河道中沉积的泥沙主要是推移质。
3 河流泥沙的资源性
一般来说, 自然资源的基本属性包括有效性、可控性和稀缺性。若河流泥沙能满足自然资源的基本属性, 泥沙也可以作为一种资源进行利用。
(1) 有效性:在社会发展的过程中, 河流泥沙已经为社会经济发展和生态环境发挥重要作用, 主要表现在建筑材料、吹填造地等。巴河黄沙享誉华中、华东, 其主要成份为石英、斜长石、钾长石, 次为黑云母、角闪石等。副矿物以磁铁矿为主。中细砂粒径在0.01~0.25mm之间, 少数在0.25~0.35之间, 中粗砂粒径一般在0.35~0.50mm;粗砂粒径在0.50~5.00mm之间。黄沙颗粒均匀, 硬度较高, 物理力学性能好, 其品位在同类产品中属上等。
(2) 可控性:在河流泥沙的产生、搬运、输移和分配过程中, 为更有效地治理和利用泥沙, 可采取工程与非工程措施控制泥沙。工程措施包括水土保持、水库拦沙、机械疏浚与挖沙等, 非工程措施有调水调沙, 滩槽冲淤等, 表明河流泥沙是可以搬运和控制的。
(3) 稀缺性:河流产沙量不是无限的, 而是受流域土壤土质特性、地形地貌、水文气象条件、人类活动等因素的影响。随着经济社会的不断发展, 人们认识的提高, 当河流生态环境和水土保持好转时, 河流产沙、输沙量将会减少, 届时, 河流泥沙将属于稀缺物质。因为来沙量的减少, 清水下泄将带来河道冲刷。在国外为了改善河道冲刷带来的生态环境问题还需进行人工补沙, 如德国莱茵河每年人工喂沙20万t。日本专家曾表示泥沙在日本是一种稀缺资源。此外, 我国在较长一段时间还将处在建设高峰期, 河道沙石供不应求, 泥沙更表现出其稀缺性。
4 河流泥沙资源化的条件
河流泥沙要达到资源化, 还需具备这几个方面的条件:
(1) 社会发展水平。我国正处在一个高速发展时期, 国民生产总值不断提高, 社会经济实力有了较大增长, 全面建成小康社会、美丽乡村建设以及人民生活水平的提高, 泥沙作为一种资源正发挥重要作用, 最典型的例子就是城市建设工程的大量开工, 沙石供不应求, 泥沙利用得到长足发展。
(2) 泥沙利用技术。我国劳动人民在泥沙利用方面取得了很多成功的经验。河流泥沙利用可以追溯到很久以前, 我国古代就有挖取河沙制成建筑材料的实例。在这些泥沙利用过程中, 不仅掌握了泥沙利用的关键技术, 而且也取得了丰富的实践经验。特别是多年来, 为保护耕地, 一些大中城市已开展“禁实”工作, 不允许取土烧制粘土砖, 黄冈市在20世纪80年代就有利用河道泥沙制作灰砂砖的经验, 随着技术的成熟, 加之市场的推动, 近年黄冈境内灰沙砖厂遍地开花。这些为进一步开展泥沙资源化工作奠定了基础。
(3) 生产运输条件。泥沙作为一种资源开发利用:①要具备开采的价值。②要具体开采的条件。③要方便运输。黄冈举、巴、浠、蕲四条水系皆具备上述条件。以巴河为例, 河道宽阔, 可采区宽度在60~1300m;沙层厚, 一般在3m以上;地表腐植层浅, 为0.1~0.3m, 夹石夹层少而薄, 泥沙粒径以小于5mm为主, 自然类型包括细砂、中细砂、中砂、中粗砂、粗砂;含泥量≤10%, 回采率大于95%。不仅可作水泥原料用沙、普通建筑用沙, 还可作玻璃原料用沙。此外这些河流枯季河水很浅, 有时接近断流, 铲车可直接到河床作业。大多数河段附近有公路, 交通运输方便。
5 结语
(1) 黄冈市河道沙石资源丰富, 品质好。据黄冈市设计部门所作的河道采砂规划报告, 举、巴、浠、蕲黄沙资料储量达69574万m3, 河沙颗粒均匀, 云母含量少, 长石、石英含量高, 母岩成份以片麻岩、花岗岩为主, 颜色以黄色为主, 硬度较高, 物理力学性能较好, 其品位在同类产品中属上等。
(2) 由于一系列水土保持措施的落实, 黄冈的水土流失较2000年以前大为好转, 悬移质输沙量连续7年下降, 2000~2007年年平均悬移质输沙量同比为20世纪90年代的28%, 不及80年代年均输沙量的1/5。
(3) 黄冈河道沉积的泥沙主要是推移质泥沙, 悬移质泥沙只占河道来沙的10~25%。由于推移质泥沙的测验方法和手段尚不成熟, 目前黄冈境内尚未开展此项测验, 为了进一步摸清泥沙的运动和配置规律, 有必要由水文和水保部门联合开展试验研究, 从技术层面为泥沙资源利用决策提供支持。
(4) 黄冈的河沙具备资源化的条件, 可以合理有序地开采。合理开采河沙, 可以疏浚河道, 有利于行洪、航运和防洪安全。不当采沙, 会影响河势稳定和河流生态环境, 危及堤防安全, 不利于涉水工程的正常运用。
(5) 加强河道采砂管理刻不容缓。由于黄冈河沙市场前景好, 利润高, 风险小, 滥采乱挖、非法采沙时有发生。巴河非法采沙曾造成京九铁路桥桥基外露, 桥身失稳, 惊动铁道部和国务院。此外非法采沙造成多起治安事件。要认真落实《湖北省河道采砂管理办法》, 进一步落实行政责任制, 严格实行河道采沙许可证制度, 加大对非法采沙活动的打击力度, 促进河道采沙依法、科学、有序发展。水利部门应将河道泥沙作为一种重要的资源管理好, 科学利用好。泥沙作为稀缺资源, 再生期长, 为了河流健康及生态环境, 对于过度开采泥沙的河流, 应实行保护性禁采。
摘要：河道泥沙作为一种资源, 曾被忽视利用和管理。本文根据黄冈市历年泥沙观测及地质勘探资料, 分析河道泥沙的形成及资源状况, 阐述泥沙资源化条件, 指出河道采沙的利弊, 提出合理利用泥沙资源的建议, 为泥沙开发利用和河道采沙管理提供参考。
关键词：河道,泥沙资源,利用,研究
参考文献
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[2]季学武, 等.水文分析计算与水资源评价.北京:中国水利水电出版社, 2008.
[3]湖北省水文水资源局.湖北河流集.1998.
[4]黄冈市水资源评价和开发利用.1998.
河流利用 篇2
关键词：河流治理,石料,生态面貌
目前, 在我国的大江大河、中小河流治理过程中, 无论是设计人员、还是施工单位都喜欢采用石料来作为护坡、护岸的材料, 一是石料的料源丰富, 二是采用石料相对施工成本较低, 而且石料无论是开采还是加工、铺砌, 我国劳动人民都积累了大量的施工经验, 所以我国很多地方都能见到利用石料来治理的河流、湖泊。但怎样利用石料来保护治理河流的同时, 又能使河流呈现自然的风貌, 就成了摆在设计者、施工者面前的一道课题。
在很多时候, 人们愿意在河流护岸或坡脚护底施工中使用石材, 使用石头的好处是, 鱼类可以在石缝中栖息, 植物可以在石缝间生长, 有利于自然河岸的形成。但很多时候是事与愿违, 很多设计者、建设者没有考虑河流自然景观的形成, 一味的追求工程的整齐划一、工程效益, 而对河流后天的发展建设缺乏长远的建设思路, 只是简单的使用天然石材, 如采用浆砌石块的护岸, 由于石块之间的缝隙已被砂浆完全填塞, 鱼类无法在石缝间栖息, 植物更无法生长。即使为便于植物生长, 在石块间留有一定空隙, 但缝隙过大会使缝隙间的泥土容易干燥, 反而不利植物生长。此外, 大量的使用与河道特性不相符的石块也会使景观不和谐。比如, 在一些河段, 附近根本没有大块的石头存在, 但却采用一些与周边环境不符合的石块来进行河道的治理, 这就使得治理后的河流与周围的自然景观极不和谐, 看上去甚至有些另类, 这样的治理方案虽然满足了河道防洪的需要, 但却忽视了人文的东西, 是非常不可取的。
1 巧妙利用石头进行护坡、护底, 再现河流自然生态面貌
河流治理过程中, 当采用石头进行护坡、护底时, 要尽量采用干砌石或抛石, 原因是这两种形式有利于再处理, 以便于恢复河流的自然生态。护坡、护底采用的石材尽可能的采用河流附近出产的, 同时注意石材形状、石块间空隙大小及色彩搭配等问题, 这样有利于施工后的环境与周边环境相吻合。用干砌石法建造的枯水河床护坡, 护坡施工结束后, 将装有土壤的草袋填入可插种柳条的块石缝隙中。然后选择适宜植物移植的季节, 在块石的缝隙中插种当地产的柳树条或者适宜的岸边生长植物。经过这样的处理, 在工程完工后的一到二年内, 原本与河流周边环境不是很协调的块石就会逐渐地被掩映在柳树条或草丛中, 各种昆虫、鸟类又重新的回到了岸边, 再现了河流的自然景观。而当选择抛石进行河流治理时, 要注意抛石的尺寸选择, 尺寸过大, 使得石块过于突出, 感官上与周边环境很不协调, 尺寸太小, 在水流湍急时有可能被冲走, 所以对于设计者来说, 要在充分调查河流的水文特性的基础上, 选择适宜块石粒径来达到护坡、护底的效果。同时为实现河流的自然生态环境, 可以考虑在河道中央及凹岸处放置石块, 以创造出既有湍急浪花的浅滩, 又有小溪流水的、急缓有致的水流, 经过这样的处理, 河水变清了, 水中的鱼儿、昆虫又出现了, 从而实现了河流的自然景观。
2 巧妙地利用石料建造丁坝, 以实现河流的自然生态环境
丁坝是改变水流方向、防止河岸冲刷、诱导泥沙淤积、保护河床的水工建筑物, 在防洪上发挥着多种重要的作用, 此外, 由于丁坝周围可形成泥沙淤积、深浅水区、湿地和河滩洼地等, 故也可创造多种河道环境。因此, 今后丁坝将会得到更广泛的应用。丁坝的种类很多, 其周边的水流和河床变化也极为复杂。所以, 设置丁坝前, 要充分考虑丁坝带来的水流变化及对河床和河岸的影响。在利用石料进行筑坝的过程中, 要考虑石块的大小, 注意推移力对石头的影响, 也就是说要选择临界推移力大于水流推移力的石块, 保证石块不被水流冲走或移动, 以实现丁坝的完整性。丁坝一旦形成, 坝头的河水就变得湍急, 坝头周围的河水则变得缓慢, 在这样复杂的水流作用下, 丁坝周围出现了冲刷和泥沙淤积, 从而形成了深潭、沙洲和浅谈等多种环境。配合周边生长的植物、动物, 实现了河流的自然生态环境。
3 巧妙利用石笼来达到治理河流的效果
由于石笼抗冲刷力强, 又是生物易于栖息的多空隙构造, 所以常被用于河流改造治理建设中。过去建造石笼的材料多为竹子或柳条, 现在随着技术的不断更新, 则改为耐久性强的铁丝等材料。使用石笼的好处是, 施工工艺简单, 对现场环境适应性比较强。但由于石笼的空隙较大, 如果只单纯地使用石笼, 很容易形成植物无法生存的干燥贫瘠环境。因此, 为使植物能早日生长, 要给石笼覆土或填埋缝隙, 而不能被动的等待洪水带来的泥沙淤积。实践证明, 多孔隙的石笼虽然对生物生长有利, 但如果不认真进行覆土, 施工后的2年, 植物仍无法生长。所以在利用石笼进行河流治理时, 为便于实现河流的自然生态环境, 要合理的选择利于植物生长的填充材料比如说土袋来进行填充, 经过这样的处理, 施工后半年或一年, 原本非常显眼的石笼就会被绿色的植物覆盖, 形成了自然的水边生态环境。
4 巧妙利用半干砌石护岸, 实现河流的自然景观
有些河流水流比较湍急, 为了建造既能抵抗激流冲击, 又与自然河岸相近的护岸目标, 在选择铺砌天然石料时, 要慎重考虑。如果选用巨石, 虽然不会被水流冲走, 但不一定与当地景观和谐, 石块粒径过小又可能被水流冲走, 而如果采用浆砌石来进行河流的治理, 生物又无法生存。为解决这一问题, 可以采用半干砌石护岸, 也就是利用混凝土在干砌石的下部浇筑混凝土格子, 再在格子中铺砌块石, 使得下部的块石被混凝土格子固定, 上部的块石由于位于湍急的水流之上可以进行覆土、插柳、种草, 经过这样的处理, 这种半干砌石护岸既能抵御洪水的冲击, 又能确保生物生存。
河流利用 篇3
1 农业水价调整与塔里木河流域农业种植生产的关系
1.1 流域农业水价调整与种植结构变化
塔里木河流域农业种植结构由粮食作物的面积比重、经济作物的面积比重和其他作物的面积比重3个部分构成。农业种植结构演进优化指数(Zj)是经济作物及其他作物播种面积和粮食播种面积的比率,这个指标越高,反映经济作物及其他作物在农业种植结构中占的比重越大,是农业种植结构的优化;反之,则是农业种植结构的退化。农业水价是塔里木河流域农业生产成本的主要构成要素之一,影响到流域的种植收益。当农业水价达到较高水平时,对农业种植结构的影响将越来越大。利用塔里木河流域1985年以来主要农业水价调整年份的农业水价p(p=0.001元/m3,以下同)与塔里木河流域农业种植结构演进优化指数Zj进行相关性回归分析,建立农业水价与开孔河流域农业种植结构演进优化指数Zjk、阿克苏河流域农业种植结构演进优化指数Zja、叶尔羌河流域农业种植结构演进优化指数Zjy,和田河流域农业种植结构演进优化指数Zjh的回归模型如下:
式中,R为相关系数。
在塔里木河流域,随着农业水价的不断大幅调整,农业水价逐渐成为影响农业种植结构演进优化的主要因子之一。农业水价每增加0.001元/m3,能使阿克苏河流域农业种植结构演进优化指数提高3.54%,和田河流域农业种植结构演进优化指数提高0.75%。开孔河流域和叶尔羌河流域的农业水价与农业种植结构演进优化指数呈对数正相关关系(开孔河流域农业种植结构的演进优化效应高于叶尔羌河流域),表明今后水价的进一步调整对农业种植结构演进优化的效应将逐渐减弱。
1.2 流域农业水价调整与农业增加值结构变化
塔里木河流域农业增加值结构由粮食作物增加值、经济作物增加值和其他作物增加值3个部分构成。农业增加值结构演进优化指数(Zv)是经济作物和其他作物增加值占农业增加值的比重与粮食作物增加值占农业增加值的比重的比率。这个指数越高反映经济作物和其他作物增加值在农业增加值结构中占的比重越大,体现农业增加值结构的优化;反之,则是退化。农业水价影响塔里木河流域的农业种植结构,而相应的种植结构的变化也必然带动农业增加值结构的变化。利用1985~2005年塔里木河流域主要水价调整年份的农业水价p与流域农业增加值结构演进优化指数Zv进行相关性回归分析,建立水价与开孔河流域农业增加值结构演进优化指数Zvk、阿克苏河流域农业增加值结构演进优化指数Zva、叶尔羌河流域农业增加值结构演进优化指数Zvy、和田河流域农业增加值结构演进优化指数Zvh的回归模型如下:
式中,R为相关系数。
塔里木河流域农业水价与农业增加值结构演进优化指数呈正相关关系,表明随农业水价的不断大幅调整,流域农业增加值结构不断演进优化,农业水价成为影响农业增加值结构演进优化的因子之一,而且,未来开孔河流域和阿克苏河流域农业水价对其农业增加值结构的演进和优化作用逐渐减弱,而和田河流域和叶尔羌河流域农业水价对农业增加值结构的演进优化作用仍然增强。
2 农业水价调整与塔里木河流域农业水资源配置和利用的关系
2.1 流域农业水价调整与农业用水结构变化
塔里木河流域农业用水结构由粮食作物用水的比重、经济作物用水的比重和其他作物与其他用途用水的比重等几个部分构成。农业用水结构演进优化指数(Zw)是经济作物用水、其他作物用水和其他农业用水的总量与粮食作物用水量的比率。这个指数越高反映经济作物用水、其他作物用水和其他农业用水的总量在农业用水结构中占的比重越大,用水的经济效益越高,体现农业用水结构经济效益的优化,反之则是退化。20世纪80年代以来,塔里木河流域农业水价调整对种植结构的演进优化是由流域用水结构转变带动的,为此,利用1985~2005年以来,塔里木河流域主要水价调整年份的农业水价p与流域农业用水结构演进优化指数Zw进行相关性回归分析,建立水价与开孔河流域农业用水结构演进优化指数Zwk、阿克苏河流域农业用水结构演进优化指数Zwa、叶尔羌河流域农业用水结构演进优化指数Zwy、和田河流域农业用水结构演进优化指数Zvh的回归模型如下:
式中,R为相关系数。
上式表明,随着农业水价的不断大幅调整,塔里木河流域农业用水结构不断地演进和优化,农业水价成为影响农业用水结构演进优化的主要因子之一,而且开孔河流域的农业用水结构演进优化效应较高,但农业水价对农业用水结构演进优化的作用强度是逐渐降低的。
2.2 流域农业水价调整与农业用水经济效率及其结构变化
2.2.1 农业水价调整与农业用水经济效率变化
利用1985~2005年塔里木河流域4个源流主要水价调整年份的农业水价p与流域粮食作物用水经济效率(Zl)进行相关性回归分析,建立水价与开孔河流域粮食作物用水经济效率Zlk、阿克苏河流域粮食作物用水经济效率Zla、叶尔羌河流域粮食作物用水经济效率Zly、和田河流域粮食作物用水经济效率Zlh的回归模型如下:
式中,R为相关系数。
随着农业水价的提高,粮食作物用水经济效率提高,但是粮食作物用水经济效率的增长率是降低的,为此,进一步构建农业水价p和开孔河流域农业种植结构演进优化指数Zjk、阿克苏河流域农业种植结构演进优化指数Zja、叶河流域农业种植结构演进优化指数Zjy与和田河流域农业种植结构演进优化指数Zjh的回归模型如下:
式中,R为相关系数。
随着农业水价的调高,经济作物及其他作物的用水经济效率提高,但是,由于区域粮食安全原因,农业种植结构应当存在一个相对的稳定性,这就使农业用水结构相对稳定,因此,随着农业水价提高,经济作物及其他农业用水的经济效率的增长率是降低的。
2.2.2 农业水价调整与农业用水经济效率结构变化
塔里木河流域农业用水经济效率结构由粮食作物用水经济效率、经济作物用水经济效率和其他作物与其他用途农业用水的经济效率等几个部分构成。农业用水经济效率结构演进优化指数(Zx)是经济作物、其他作物和其他农业用水的经济效率与粮食作物用水经济效率的比率,这个指数越高,反映经济作物、其他作物和其他农业用水经济效率较粮食作物用水经济效率高,体现农业用水经济效率结构的优化;反之则是退化。20世纪80年代以来,塔里木河流域农业水价的不断大幅调整必然对农业用水经济效率结构产生影响,为此,对塔里木河流域主要水价调整年份的农业水价p与流域农业用水经济效率结构演进优化指数Zx进行相关性回归分析,建立水价与开孔河流域农业用水经济效率结构演进优化指数Zxk、阿克苏河流域农业用水经济效率结构演进优化指数Zxa、叶尔羌河流域农业用水经济效率结构演进优化指数Zxy、和田河流域农业用水经济效率结构演进优化指数Zxh的回归模型如下:
式中,R为相关系数。
上式表明,随着农业水价的不断大幅调整,塔里木河流域农业水价与农业用水经济效率结构演进优化指数基本都呈对数正相关关系,农业用水经济效率结构是不断演进优化的,农业水价是农业用水经济效率提高的影响因子之一,但是这种演进优化作用的强度是降低的。
3 主要结论和讨论
3.1 塔里木河流域农业水价调整是流域种植结构和农业产值结构演进优化的影响因子之一
塔里木河流域农业种植结构的演进优化是带动流域农业增加值结构演进优化的直接原因,而且,在经济较为发达塔北经济带,农业水价调整对农业种植结构的影响效应较高,而在相对贫困和落后的塔南经济带,农业水价调整对农业种植结构的影响效应较低。但水价对农业增加值结构的演进优化作用在塔北经济带呈减弱的趋势,在塔南经济带呈增长趋势,这主要归因于经济较发达区域种植结构已处于较高水平,且出于粮食安全等原因,其种植结构已相对比较稳定,对农业增加值的贡献相对降低。但农业水价并非农业种植结构和增加值结构演进优化的直接原因,而且当前它的作用相对较小。尽管未来农业水价会大幅调整,但是农业水价对种植结构和农业增加值结构的效应将会逐渐减弱。因此,未来塔里木河流域通过调整农业水价来实现流域农业用水向其他产业用水转移,以促进产业结构的优化演进是必然的选择。
3.2 塔里木河流域农业水价调整能够促进农业用水结构和用水经济效率结构的演进优化
农业水价调整对农业用水结构和用水经济效率结构的演进优化具有直接效应,但是出于粮食生产和粮食安全的需要,以及贫困落后地区落后的产业结构等原因,未来农业水价对农业用水结构和用水经济效率结构的演进优化效应必然是减弱的,产业用水结构的演进优化是应对高水价的必然选择,而且,农业水价调整带动用水结构和用水经济效率结构的演进优化,才是农业种植结构和农业增加值结构演进优化的直接诱因。
摘要：构建了塔里木河流域农业种植结构和产值结构演进优化指数与农业用水结构和用水经济效率结构演进优化指数,在此基础上,分析了农业水价调整对塔里木河流域农业种植结构、增加值结构、用水结构、用水经济效率结构演进优化的作用。结果表明,农业水价调整能够促进农业种植结构、增加值结构、用水结构、用水经济效率结构演进优化,这为未来塔里木河流域农业水价调整提供了依据。
关键词：农业水价调整,农业用水结构,用水经济效率,塔里木河流域
参考文献
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河流利用 篇4
为促进水资源的优化配置和可持续利用, 保障建设项目的合理用水和生态保护要求, 2002年3月24日中华人民共和国水利部、中华人民共和国国家发展计划委员会第15号令发布《建设项目水资源论证管理办法》, 揭开了我国建设项目水资源论证的序幕。
水资源论证工作经过3年多的探索和总结, 根据《建设项目水资源论证管理办法》, 水利部为规范水资源论证工作, 指导水资源论证报告书的编制, 2005年5月12日发布水利行业指导性文件《建设项目水资源论证导则 (试行) 》, 明确提出建设项目取水应保证河流生态水量的基本要求:①“建设项目取水量占取水水源可供水量比例较大时, 必须定量分析取水对河流生态基流量的影响”;②“对引水、蓄水等水利水电工程的论证, 必须分析对下游水文情势的影响, 并提出满足下游生态保护需要的最小流量”。以文件形式提出“河流生态基流量的概念”, 水资源论证工作进一步规范化。
1 云南省水资源特点
云南省有1 000 km2以上河流103条, 100 km2以上河流306条, 分属长江、珠江、红河、澜沧江、怒江、伊洛瓦底江6大水系。径流以大气降水补给为主, 仅滇西北有少量融雪补给, 由于受季风气候的影响, 河川径流的变化有明显的丰水期和枯水期。汛期 (5-10月) 径流量占全年径流量的75%～80%, 7-8月份为主汛期, 其中滇西北三江并流地区有大、小雨季之分和少量春汛 (3-4月份为小雨季) 。全省年平均降水量1 258 mm, 但降水地区差异较大, 金沙江河谷局部地区最小降水量300 mm, 伊洛瓦底江的昔马平均年降水量4 000 mm。降水量年内分配不均, 雨季5-10月份降雨量占年雨量的85%～95%, 旱季11月至第二年4月份降雨量仅占年雨量的15%～5%, 其中3-4月份降水量仅占年降水量的2%～3%, 麻栗坝大 (二) 型水库水文站44年实测最枯日流量为多年平均流量的2%;达号中型水库实测最枯日流量为多年平均流量的1%。水资源供需矛盾突出, 冬春连旱比较严重。
2 云南省水资源论证河流生态流量控制
云南省水资源论证工作始于2002年, 由云南省水利水电勘测设计研究院编制的《云南省德宏州麻栗坝水库工程水资源论证报告》为云南省第一个水资源论证报告, 同时也是水利水电规划设计总院第一批评审通过的水资源论证报告之一。德宏州麻栗坝水库工程位于陇川县陇川坝子首部的南宛河干流上, 水库控制灌溉面积1.512万hm2, 水库蓄水通过输水隧洞出库后直接进入灌区。下游南宛河西岸沿河片0.8万hm2农田灌溉通过南宛河输水, 考虑上述因素和区间不断有支流和灌溉回归水的汇入等情况。麻栗坝水库枯水季节非灌溉时段坝址至第一条较大支流处的生态流量, 以麻栗坝水文站44年实测最枯日流量考虑。
云南省多年平均水资源量2 210亿m3, 居全国第3位。根据水能资源普查资料, 云南水能资源蕴藏量103 640 MW, 可开发水能理论蕴藏量71 168 MW, 可开发水能资源占全国的20.5%, 居全国第2位。
随着国家经济的快速增长和综合国力的增强, 人民生活水平得到了逐步提高, 国民的环保意识在不断增强, 人们开始关注自身的生存环境和可持续发展空间, 关注开发建设项目可能造成的不利环境影响对区域经济和生活质量的影响。《中华人民共和国环境影响评价法》和《建设项目水资源论证导则 (试行) 》颁 (发) 布实施后, 各级人民政府对环境保护更加重视, 在科学发展观的指导下, 综合考虑辖区内的资源优势、环境制约因素, 强化了经济增长, 社会进步与环境保护的宏观调控力度, 努力协调资源开发与环境保护的关系。在水资源开发项目论证、审批 (核准) 环节, 河流生态流量采取环境影响评价和水资源论证相互协调的双控措施, 从源头控制开发建设项目可能造成河流生态的环境影响, 基本实现了有保护的开发, 在开发中保护的发展目标, 促进了经济的持续、稳定增长。
河流生态流量是近年环境影响评价和水资源论证关注重点, 河流生态流量如何确定?鱼类学家、植物学家, 工程设计、环境影响评价、水资源论证等业内人士均有不同见解。国家环保总局、水利部先后推荐了多年平均流量法、多年平均枯水时段法、Tennant法、生态基流Q95法等近10余种计算方法, 但经多年实践争议仍很多, 为此水利部水资源管理司曾在南昌组织过研讨会, 力求通过研讨制订合理的控制标准。由于我国地域辽阔, 气候多样, 要对各省 (区) 河流生态流量提出明确的控制标准是困难的。各省 (区) 根据各自的地理条件、气候特征, 按《导则》基本要求综合分析论证确定所在区域河流的生态基流控制标准是必要的。
云南省水资源论证根据本省的地理条件、气候特征, 水资源特点, 主要采用多年平均流量法、多年平均枯水时段法、设计枯水年时段法、Tennant法等4种方法, 现状云南省水行政主管部门、省环境保护行政主管部门在无规范明确规定、又缺乏合理论证情况下, 基本认同河流生态基流采用多年平均流量法控制。
3 云南省中小河流水资源开发生态流量探讨
云南省山地和丘陵面积占94%, 平坝占6%, 地处我国空中水气走廊通道地带, 水汽条件充足, 受孟加拉湾暖湿汽流、北方冷空气入侵和局地地形抬升影响形成降水。云南省是我国年平均降水量较丰富的省 (区) 之一, 全省年平均降水量1 258 mm, 为全国平均降水量的1.9倍, 水资源尚称丰沛。
云南省大部分地区年降水量在900～2 740 mm之间, 相对湿度约80%左右, 属水资源丰沛地区。根据开发建设项目对河流生态流量影响分析, 影响最大的是水利、水电工程, 水工程拦河筑坝取水, 使枯水期坝址以下一定距离的河段出现减水现象普遍存在。因此, 水工程取水对河流生态流量影响分析重点时段是枯水期。根据《建设项目水资源论证导则 (试行) 》要求, 地表取水可以不同时段 (枯水期、最枯水月、最枯水日) 的取水量占相应时段径流量的比值, 定量分析取水前后水功能控制断面相应时段径流量的变化和影响, 提出满足下游生态保护需要的最小流量。《建设项目水资源论证导则 (试行) 》对“北方河流生态基流指标原则上不应小于多年平均流量的10%, 枯水时段不应低于同期流量均值的20%;水资源丰沛地区建设项目取水可控制在规划的水资源开发利用程度范围内”的最低要求[1]。研究水资源丰沛地区中小河流水资源开发生态基流适度下泄, 协调区域经济发展与环境保护关系, 提出区域态流量控制最低要求是必要的。
针对云南省水利、水电工程建设环境影响评价、水资源论证河流生态基流争议的热点问题, 结合云南水资源丰沛、时空分布不均, 湿度大, 年径流具有丰、枯悬殊的特点, 本文着重探讨4种常用生态流量法在云南资源论证中的适宜性。
(1) 多年平均流量法。
多年平均流量法采用河流取水口断面多年平均流量的10%控制河流生态流量, 对于控制径流面积、径流量较大, 有国家级、省级保护野生鱼类, 狭域特有种和重要的经济鱼类等敏感保护目标的大型河流、重要的中型河流, 河流生态流量最低标准应采用多年平均流量的10%控制。但对一般无重要保护对象, 3-4月份降水量仅占年降水量的2%～3%的中小河流, 枯水段径流量很小, 不可能满足多年平均流量的10%控制要求, 不符合云南省径流量丰、枯悬殊特点。
(2) 多年平均枯水段法 (11-4月) 。
多年平均枯水段法采用河流取水口断面多年平均枯水段 (11-4月) 流量的20%控制河流生态流量。多年平均枯水段法基本符合云南省径流量丰、枯悬殊, 湿度较大特点, 绝大部分中、小河流水文分析成果表明枯水段径流能满足此方法的基本要求, 业内人土普遍认为此方法更符合云南省无重要保护对象的中小型山区性河流特性。从协调资源开发与环境保护的关系, 促进地区经济增长角度看, 云南省中、小河流生态基流宜参照《建设项目水资源论证导则 (试行) 》“…河流生态基流指标原则上枯水时段不应低于同期流量均值的20%”的最低要求执行。
(3) Tennant平均流量法 (10-3月) 。
Tennant平均流量法一般以10-3月多年平均径流量的10%控制生态流量, 与多年平均枯水段法 (11-4月) 相近, 分析结果云南省中、小河流下泄生态流量一般要比多年平均枯水段法 (11-4月) 小15%左右。分析认为, 此方法时段跨度不符合云南省径流量丰、枯悬殊特性;下泄该时段多年平均流量10%生态流量对河流生态的影响程度一般、较差同列为一个层次, 不易判别对河流生态的影响程度;分析结果下泄生态流量小于“北方河流生态基流指标原则上枯水时段不应低于同期流量均值的20%”的最低要求。
(4) 生态基流Q95法。
生态基流Q95法采用设计保证率P=95%最枯月 (日) 径流量控制。此方法有很强的环境保护意识, 但将人类生存的基本要求, 经济发展置于次要地位, 立足点与科学发展观“以人为本、民生水利”有一定差距, 人类要生存、要发展, 离不开水资源的支撑。现实生活中是在水资源最枯的年份或月份, 人类生存对水资源的需求量越大, 并且是越枯的月份 (栽插、保苗) 越是想尽办法采取各种措施竭尽全力取水。目前生态基流Q95法不具可操作性, 现阶段不可能实现。
4 结 语
水资源、环境资源是人类赖以生存和发展的重要资源, 二者联系非常紧密, 一旦人类赖以生存的重要生态系统遭到严重破坏, 就丧失了发展的基本条件, 这是全社会所关注的。在水资源开发中, 河流生态流量标准越高, 水电站经济效益、水工程供水效益降低幅度越大, 电力供应不足, 不仅经济发展受到一定限制, 纯公益型的水利工程投资也将较大幅度增加。寻求水资源合理开发、探讨河流道生态流量的适度下泄, 保护河流道生态基本平衡与经济社会的协调发展是有益的。经多年实践分析认为, 云南省一般无重要保护对象的中、小河流生态流量采用多年平均枯水段法 (11-4月) 控制较为适宜。
注:Q为多年平均流量;q为生态流量。
参考文献
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