参天水利资源工程研考会《工作通报》No.99-26
1999年9月13日
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中国科学院兰州沙漠所:
北方沙漠化、治沙、节水与调水
-甘肃、宁夏调研访谈纪要之一
编者按:1999年8月13日上午,水资源调配与国土整治课题组部分成员在兰州与中国科学院院士、兰州冰川冻土研究所所长程国栋,寒区及干旱区水资源研究室主任、研究员曲耀光,寒区水资源与环境研究员丁永建,兰州沙漠研究所所长助理沙大冰,土地退化与环境评价研究员肖洪浪座谈,讨论了北方沙漠化、节水、调水、治沙等问题。为方便起见,下文不再具体注明发言人,简称"沙漠所"。本文根据录音和笔记整理,未经本人审阅。错误遗漏之处由编者负责。
沙漠所:北方的沙漠化问题,涉及到自然、社会、经济各个方面。沙漠化、沙漠、干旱是大自然留给我们的问题,不是人力所能及的。象沙尘暴,有人认为沙尘暴就是因为我们在西部开荒的结果,我并不这样认为,因为开荒引用水毕竟很少。沙尘暴的问题?黄土高原怎么形成的?日本列岛的土壤哪里来的?主要是亚洲中部通过大气环流。如果没有沙尘暴搬运土壤,日本就根本没有农业,日本列岛本来没有土壤;黄土高原也不会形成。但人类活动有无影响呢?在局部地区,早期沙漠化问题是比较严重的。从中国北方的历史来看,原来是农牧混居地区,以牧业为主。到汉代,农业的开发逐渐北侵到长城沿线,甚至长城以外大面积开发草场,因为这些地方降水在400多毫米。降水400毫米是旱农的分界线。旱农如果雨量均匀,不需要灌溉,但产量很低。所以,这些地方生产很不稳定,一是由于降雨是旱农作业的下限;另外各季节雨水分配也不均匀,破坏了地表土以后,冬季风大,没有植被保护地面,于是沙子来了。这在榆林地区很典型。本来是水草比较丰盛的地方,现在长城已经被淹没,这是与人类活动有关。
沙漠化问题现在有两种不同的观点。沙漠化在贺兰山以东,北方地区逐渐沙漠化,除了气候本身原因外,与人类活动有关,原来不是沙漠的地方后来也成沙漠了。这种沙漠化有个过程。西面也叫沙漠化,但大家有不同的意见,因为西部本身就是干旱地区,譬如新疆平原、山前平原,降水量一般不到200毫米,大部分地区为50~100毫米,没有外部的水源,不可能形成绿洲。因为水源不够,植物生长很稀疏。本来整个地面都可以生长植物,因为水不够只能维持几棵。所有的戈壁滩沙漠地区,没有人类活动的地方,草很稀少。戈壁沙漠就是这样。有些地方之所以有绿洲,是因为山区外来水源进入干旱地区。这些地区光热资源非常丰富,土地资源丰富,唯一缺水。因此哪里有水,哪里就有绿洲。有的绿洲是天然的,譬如黑河下游水草丰美。居延海原来都有很大的水面积,历史上很有名,古籍也有记载。汉代以后,在黑河中游开发,随着张掖、酒泉的开发,下游水少了,但还没有实质性影响。最近一、二十年的开发,上游在甘肃,下游在内蒙,天然绿洲改成人工绿洲,人工绿洲生产力高了,养活人也多了,人口不断增加,又促进科学技术发展,水力工程建设使很多绿洲出现,并不断扩大。当时扩大,基本上还可以维持平衡。以后开发强度越来越加大,出现了问题,下游向中央告状,八个部委及科学院都组织考查。
说沙漠化,要有一个动态的眼光。因为说是沙漠化,实际上是有水就有绿洲,没有水就沙漠化,恢复到原来面貌,因为它本身就是干旱区。干旱区河流改道,塔里木河最突出,它的摆动有二、三百公里,绿洲随着河流走。在世界上干旱地区,绿洲都是随着水走的。有水就有绿洲,反之就是沙漠。因为本身就是荒漠。但水流与干旱地区有一定关系,在不同的历史时期,一定的水量资源只能孕育一定数量的人类。绿洲随着水走,这种现象叫什么,有不同的理解。塔里木北部出现一些问题,北部干旱特别快,有人把它都作为沙漠化。贺兰山以东的沙漠化没有人再争议,对贺兰山以西的沙漠化还有争议。
另外干旱区水的问题,是否应当更多地从经济角度考虑?因为水在上游地区效益高,下游地区经过长时间的输送渗漏多,所以水到下游的效益不如上游和中游地区高。因此有人认为应放弃下游,集中开发上、中游。这个问题从科学道理上、经济学角度似乎合理,但从干旱区的现实看是不可行的。因为从社会历史发展看,所有地方有人类活动都是历史形成的。水是生命之泉,过去历代、包括世界都非常重视,如中东、印巴战争都是因为水。国内也有这类问题,到旱时,省与省之间,县与县之间,村与村之间,为水争执乃至械斗的事件层出不穷。为何出现这个问题?无水无法生存。中国历代对水、对上、下游之间的分水问题,都非常重视。我们必须尊重历史,分水必须由上级决定。清代最后一次分水是由陕甘总督年羹尧主持。民勤地区不涉及内蒙,最后一次分水是由当时的道台铁瑛主持。有人认为不用分水,用就是了,这不行,西部地区少数民族多,从社会稳定角度看,分水要慎重。
课题组:石羊河、黑河下游人口很多吗?
沙漠所:石羊河下游人比较多;黑河下游人很少,只有两万人,却是蒙古游牧民族,而且是从几千公里外的俄罗斯回来的,是历史上著名的爱国主义长征,搞得不好会影响民族关系。
课题组:可不可以集中开发上、中游时,把下游问题在整个规划中统一考虑,把下游人口重新分布调整?当然首先必须给他们水,保证他们的牛羊有水。
沙漠所:过去大家对地表水、地下水认识不清,只好按时间分水。譬如,铁瑛给民勤分水,5~9月武威县不能引泉水,必须全部放给下游。解放后,武威发展,泉水后移,现在没有了。过去民勤有4亿多立方米水,现在只剩下1.5亿了。
人口增长和开发强度加大,分水逐渐向上、中游倾斜,渠道越修越多,灌溉面积越扩越大。中游武威地区用水量大增,泉水逐渐后移,并且在时间上出现了问题:5~9月没有泉水了,最后一滴泉水也看不见了。水管所继续设在武威,任何意义都没有了。现在民勤只有1亿水了。当时不了解地下水和地表水之间的转化,上游地表水用的多,下游地下水涌出的就少啊。当时简单地从时间上划分,但泉水没有了,下游只好开发地下水。过去,民勤的地下水还是比较丰富的,因为它每年有4亿多立方米径流水,60~80万亩耕地,地下水位在0.8~1米左右。解放后,造了大片沙枣林。70年代因水源不足,民勤开始大规模利用地下水,结果大片沙枣林枯死;有些地方水源供应不上,沙枣林出现秃顶。另外,民勤在腾格里与巴丹吉林两大沙漠的夹击之中。原来民勤有许多叫"柴湾"的地方,这些地方植物生长比较好,固定了沙丘;如今,由于缺水,再加上人为砍柴的破坏,植物死亡了,已经被固定的沙丘又活动起来。所以民勤沙漠化问题严重起来。
沙漠所对于民勤的沙漠化问题,80年代初就开始工作,向国务院的林乎加汇报。他指示,山区建设眼睛不能只盯着开荒,应当以水定地,有多少水,发展多少地。当时,开荒国家有补贴,结果出现开荒种地以后,水上不去,植被破坏,土地又沙化了。
民勤历史上最多有24万人口,现在经济发展了,还是24~25万人。靠超采、超用地下水。现在有的地方地下水已经下降了11米。民勤有些井是80年代打的,现在井深已经达到60~70米,目前约有8000~9000多眼井,最多时有一万多眼井。
课题组:用井水灌溉已经达到60~70米,抽一立方米的成本要多少?
沙漠所:没有核算过。民勤的问题长此以往肯定不行,现在每年超采2亿多立方米,整个地下水超用了50~60亿立方米。如今景泰二期工程准备给他们送5千万立方米水去,但这是杯水车薪,解决不了实际问题。尤其是生态问题绝对解决不了。
金昌的缺水问题要靠引青海大通河的水,水利部门已经做了许多工作。只要有资金。引大入秦 ? 引大通河到秦皇川,很复杂,工程浩大。兰州机场附近的大片平地即是秦皇川。
所以,解决西部问题只有调水。最近就是调黄河的水,但中间有很高的分水岭,因此引黄河必须提灌。现在计划把大通河引到河西。一是引大通河进黑河,黑河下游除内蒙额济纳旗少数民族、牧民的问题以外,还有卫星发射基地、导弹实验基地。引水翻祁连山过来;二是引大通河进西大河,它属于石羊河流域,如果可以引进来,对整个石羊河流域的生态环境有很大缓解。
课题组:民勤一带的海拔高度有多少?
沙漠所:从祁连山由南向北,民勤在最下游,海拔1100~1200米,比兰州低。如果能从西大河把水引过来,通过原来的河道,全部顺流而下。调黄河水到兰州必须要提灌。
我们这些地方原来管水很有问题。谁来管?说不清楚。比较好的办法应该是整个流域统一规划管理。譬如石羊河涉及两个不同的地区;黑河的上游在青海,下游在内蒙。去年新疆对塔里木河的管理好象已经立法了。但没有权威机构还是执行不了。我们呼吁了很久,希望黑河流域有管理局。甘肃和内蒙之间没有权威机构管水是不行的。按流域管理在中国应当立法,必须有统一的考虑。譬如,有的地方地下水多,水多以后造成土地次生盐碱化。能否对地表水、地下水统一规划以后,统一调度?否则,一边土地盐碱化,另一边又缺水。人口在增长、经济在发展、生态在恶化,有限的水资源必须要有合理的配置。
另外水价也是问题。水价不合理,光提倡节水没用;节水也没有积极性。石羊河、黑河地区除了节水,必须从外面引水。但是,从大通河引水是否行得通?因为黄河本来就缺水,就断流,把大通河的水再消耗掉,黄河也有问题。
就算是调水,也有许多基础工作要作。例如青藏高原的地理资料就很少,很多地方关键性的流量没有记录,历史变化也不知道。有些问题,你们可能没有想到,比如在哪个地方调水?水从南往北走,将来可能会出现冰川问题,这需要进行可行性论证。
课题组:大通河进入黄河共有多少流量?
沙漠所:河口处有20多个亿。大通河调水由水利规划部门管,现在不让实施,要求先作好节水方案。因为黄河本来就缺水,大通河调水后,黄河又少4亿水。
课题组:如果西线调水给黄河补水,然后就可以把大通河的水全部调给石羊河和黑河,这比进入黄河后再提灌更合理了。
沙漠所:刚才讲大西线调水,南水北调有三条线:东线、中线和西线。大家对中线的意见已经比较一致,包括水利部都倾向于中线,但我认为中线要真正解决中国长远问题不够。西线主要解决河套以下的缺水问题,下游问题也可以解决。中线则只能解决黄河不断流问题,对上游干旱地区,尤其内蒙的缺水无法解决。如果能从西线调100多亿立方米水进入黄河,按黄委会方案,调195亿立方米,甘肃可以得到30亿立方米,这是不小的数字,河西目前一共才70亿立方米。河西土地资源丰富、光热充足,有水可以做许多事情。
西部解决水有两个途径:一是调水,包括大小工程调水。二是节约用水。因为从整个国家看,按人均水资源说,西部的水并不是少得可怜。石羊河全部节水效果都出来,也可以解决民勤的缺水问题。但是,节水说起来容易做起来难,有机制问题,也有老百姓观念的转变问题。
从经济学角度,有很多技术可以做到节水。理论上说,水的利用率可以达到100%;我们能作到50%就不错了。在节水的基础上,西线再给黄河调水,这对西部干旱和半干旱地区的发展都有很大的好处。如今要求黑河分水下泄9.5亿立方米,张掖地区就比较紧张。节水30%,酒泉地区问题不大;张掖地区2020年以前,必须完成节水20%,才不会影响国民经济的发展规划。但是节水必须有投资,希望国家有所重视,加大投资力度,
适合西部节水的方法,一是地膜农业,根据甘肃省农科院研究,地膜农业可节水30%,产量也可以提高30%。地膜最重要的作用是苗下种后有助于保墒,可以延长10天左右的引水灌溉时间,有助于解决河西严重的"卡脖子旱"问题。另一种方法是高山筑土坝围水,秋天水多时,将水憋在山上结冰,开春后冰水化开浇地。
宁夏灌区黄河水使用的非常多。大水漫灌使银川地下水升高,蚊子也成了一大害。土壤次生盐碱化严重。
目前治沙的状况,积累了一些经验,譬如沙坡头实验站、兰县、中卫,民勤有一个划归了地方。另外是延津。沙坡头(包兰线附近)是综合治沙方法的实验地,既搞治沙也搞生态农业。这里实验治沙主要是保证铁路畅通。耐曼主要是生态农业,对荒漠化治理。延津主要是沙地开发利用。山东禹城、北京大兴主要是防治沙尘暴。现在沙地开发技术已经十分成熟,只要有资金,在任何地方都可以进行。
从传统农业开发角度看,沙地变良田,我们现在不比以色列落后。但是,我们在沙漠里种地还是要节水,否则没有意义。我们搞的沙漠水稻田近似无土栽培,沙漠下是衬膜,并且是配方施肥。但是,这种方法推广还有一定难度。这里有一个资源的使用问题,西北地区沙漠不可能、也不应该全面改造,有些品种和资源就是在西北才有。从辨证的观点看,干旱本身就是一种资源优势。譬如,过去改造沙地是加土。现在有了无土栽培技术,沙土本身就是一种很好的栽培介质,配上高技术以后,就可以直接利用沙土。
但是我们现在的工作只限于项目示范点,通过示范点,对农民进行人员培训,受过培训的人们负责带动其他农民,以此类推。两年以前,我们决定把延津县交给地方了,但农民既接受不了也管理不了。
另外谈到调水,首先,我们把水调到西北来干什么?如果还用老观点调水的话,即使把长江水调到西北后,还会缺水。自然界就给了我们一个西北干旱区,为什么我们不能发挥干旱区的优势呢?第二点是管理问题,水调过来后如何发展经济,发展什么规模的经济,一定要充分论证,否则,可能会是水调到这里,那边环境又恶化。调水成本很大,不能轻易浪费。西北地区究竟是走节水还是调水的路?节水肯定是有效果的。如果我们现在进行节水改造,可以把民勤60%的地改造一遍,效果不比调3000万立方米水差。但是,从一般长远来说,节水的效果是有限度的。即使品种改良,用水也有极限。你如果想要一定数量的干物质,就必需消耗一定的水资源。不可能无限度地节水。与此同时,人口和社会发展是无极限的,对水资源的需求也就是不断增加的。有极限的东西如何适应无极限的东西?所以,要想根本解决西北的长远经济发展问题,还是要调水。
苏丁整理