中国社会科学院经济文化研究中心《调查研究通讯》No2000.7     2000年8月16日

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新疆考察观感
水资源调配与国土整治课题组


    水源调配与国土整治课题组的部份成员(邓英淘、王小强、崔鹤年等),于2000年7月5日至7月27日对新疆进行了考察,范围涉及全疆,行程近九千公里。在调研过程中,我们得到很多、很深的教益;本文是此行学习调研活动的几点体会。

一、新疆水资源开发利用的重点
    新疆国土面积占全国的1/6,光热、土、草、能、矿等资源非常丰富,具有极为广阔和深远的开发前景。但新疆大部地处我国干旱区,致使上述资源的开发、利用以及很强人口承载潜力的实现,受到水资源这一短线的制约。
    新疆水资源总量880亿方,目前已开发利用了近50%,从表面看,似乎还有一定的潜力。但实际上,若扣除流出国境200多亿方的水资源,则其开发利用程度已近70%;考虑到必要的生态用水,这已接近极限的状态。
    从生产、生活和生态良性耦合的角度看,近、中期新疆水资源开发利用的重点有三。下面对此做概略讨论。

北水南调与西水东调
    新疆每年流出国境的水资源约230亿方,一是额尔齐斯河约110亿,一是伊梨河约120亿方。这部份水资源占新疆全部水资源总量的1/4强。如何开发利用这部份水资源,关系到国家水资源的权益保障,对新疆近、中期的经济发展和社会稳定也至关重要。
    先看额尔齐斯河。根据635工程的有关数据,该处多年平均来水量约33亿方,近期引额济克、济鸟8.5亿方,目前引额济克工程已完工,年引水量可达4.5亿方。
    如在635上游再建一座水库(库容可达22亿方),则635处最大引水量可达到30亿方左右。635下游的生态和农牧业用水可以布尔津河之水东调一部分予以解决。
    既使635工程引水达到极限状态---30亿方,它也仅占额河出境水量的30%左右,对下游国家的用水影响并不大(有资料表明进入哈萨克斯坦斋桑湖的水量约300多亿方,30亿方仅占其1/10;额尔齐斯河进入北冰洋的水量约1000亿方,30亿方仅占其3%)。
    与此同时,这30亿方水量对于北疆乌鲁木齐、奎屯、克拉玛依金三角地区的经济发展却是命运攸关。
伊犁河西水东调分为俩部份。一是从其支流喀什河向东自流调水10亿方,其中5亿方配济艾比湖的生态用水,5亿方调入奎屯地区,用于生活和工业用水。
    二是从伊河的最大支流特克斯河向东自流调水进入南疆的渭干河流域;一部份用于塔河干流的生态用水,一部份用于天山南麓、轮台、库车、新和一线的生活和石化工业用水。自流引水量可达20亿方,最大限度为30亿方。
总计,伊河东调水量为30至40亿方。这占伊河出境水量的1/4至1/3,对下游国家的用水影响也不大。

塔河下游的生态稳定
    目前塔河生态问题已被媒体吵得火热。似乎该流域的胡杨林正面临着灭顶之灾,而其原因又是生产和生活用水挤了生态用水。
    实际上,塔河流域的生态用水并不算很少。进入塔河干流上游的来水量,近些年来年平均有44亿方,其中阿克苏河34亿方,和田河约9亿方,叶尔羌河约1亿至2亿方。这44亿方水比50年代初的55亿方减少了10来亿方。
    塔河干流约1300公里(从肖夹克至台特马湖),如将其沿岸两侧摆上总宽8公里的林带,则干流全线将有约1.1万平方公里的林带。44亿方水如均匀分布在这一面积里,相当于每年400mm的降雨,这已是半湿润地区的下限。也就是说,如果上述44亿方水均匀分布在整个塔河干流,则其下游的生态植被是能够得到稳定的。
    但是,塔河下游300多公里的河道断流多年,天然植被的萎缩也是不争的事实。这种矛盾说明了上述44亿方生态用水并非均匀地分布在塔河干流全线;事实也确实如此。塔河上、中游900公里的河段消耗了44亿方水的95%;而在50年代初,这一比例为75%[1]。
    在这种情况下,压缩源流区的生产和生活用水能不能增加向下游的输水量呢?答案是:不能!请看下述事实:
1993年是塔河流域的特枯来水年份,上游来水20多亿方,至下游起始处卡拉断面过水1.2亿方;1994年是塔河流域来水的特丰年份,上游来水近61亿方,而至卡拉断面过水2.5亿方[1]。
    由此可见,上游来水增加30多亿方,而下游起始段只增加1亿多方水。这说明通过压缩源流区的生产和生活用水以增加上游来水,对于向下游输水来稳定其生态植被,其作用很小。
    通过本文附件的分析可知:如果要想稳定乃至恢复塔河下游的生态植被,必须采取以下几方面的措施。
    一是通过特克斯河西水东调,将进入南疆的一部份水资源(5亿方左右)直接注入塔河下游,避开塔河中游河段。
    二是修建阿克苏河的大石峡水库(可将洪峰流量由3000秒立方削至1200秒立方);并在此基础上,整治和疏渗中游河道,提高输水效率和生态用水效率。力争使卡拉断面过水增至4-5亿方。
这样下游两岸的生态用水基本上就得到了保证。而台特马湖的恢复,则可利用西线或大西线调水来解决。

小  结
    从水资源充分有效利用的角度看,新疆的关键性水利工程有以下几项。(1)635上游的水库(库客21亿方)及向乌鲁木齐的输水干渠;(2)伊犁河支流喀什河西水东调工程;(3)伊犁河支流特克斯河西水东调工程;(4)阿克苏河大石峡水库(库容12亿方)及塔河中游河道整治。
    其中北水南调和西水东调自流引水量可达70亿方左右,这部份水资源可满足2000-3000万左右新增城市人口生活、公益和非农产业用水的需求,是新疆近、中期发展必争必保的水资源。与此同时,也兼顾了南疆生态稳定乃至部份恢复的要求。
    因此,这四项工程是新疆水资源充分有效利用的基本骨架。但其投资达三-四百亿元,没有中央的大力支持,是不可能完成的。

二、干旱区水资源利用的特殊性
    我国绝大部分内陆河都位于西部地区,而那些开发可能性高的内陆河又主要集中在我国西北干旱区。这些内陆河流域面积广大,估计将在二百万平方公里上下,其总水量大于黄河、远高于海河。特别是它们有着迥然不同于外流河流域的特殊性。例如它们的水盐平衡、水沙平衡、水热平衡等问题。

水资源丰度的可比性
    其中,最具重要意义的一个特殊问题是如何比较西北干旱区内陆河流域的水资源丰度。目前非常流行的一个看法是,那里的人均水资源丰富,因此在可见的将来,并不存在缺水问题。例如,退新疆水资源总量有880亿方,目前人均水资为5000多方,远高于华北地区和全国平均水平。
    然而,这种看法对于干旱区水资源丰度比较存在着很大问题。例如,张天曾指出:“按人口平均水量,只是考虑一个国家和地区供水前景的一个因素,而不能用来评价水资源的丰度。这是因为:第一,人口数是个变量,如果人口不断增加,将使水资源的丰度评价失去应有的意义;第二,干旱地区按人口消耗的水量,特别是农田灌溉远比湿润地区多得多,其人均水量的多少,也不能和湿润地区相比。因此,可以看出,不同自然地带单位面积产水量,是评价这个地区水资源丰度的唯一标准”[2]。
    又如,张家诚在《西北干旱地区的水分评价问题》中已指出,用水文统计法确定的“水资源总量”难以在西北干旱地区与我国东部地区水资源之间作出合理的比较分析,只有考虑了“土壤水”这一重要的水资源分量才能予以改进。简单说来,华北地区由降雨进入土壤中,被作物根系利用的有效水分可以达到300mm(多年平均)左右,而南疆绿州年降水量一般不到50mm,几乎很少进入土壤而被作物利用,作物所吸收的土壤水是由地表水而来。因此,未加入降雨而转化的土壤水,直接比较水资源总量显然不合理。此外,由于西北干旱地区蒸发能力远大于华北地区,这里无灌溉就没有农业,全部用水都要通过渠道输送,损耗自然要大。因此,干旱地区作物实际灌溉用水高于华北地区应认为是合理的,不应该简单类比而认为干旱区耗水多因而节水潜力很大![3]。
    再如,在叶尔羌河绿洲四水转化关系的研究中,专家学者发现平原绿洲内部自然生态的耗水量占总耗水的1/4强,若加上复盖度<5%的荒地及零星沙地的耗水,则占到总耗水的1/3强。这说明了自然生态耗水在干旱绿州中占有不可忽略的份额,在水资源配置及供需平衡规划中应予以充分的考虑。然而,这部分生态用水(未包括绿州与荒漠间过渡带的生态用水,如塔河干流的生态用水),竟然大部份来自于渠系、河道的渗漏以及“大水浸灌”后的农田回归水[3]。
    上述这些研究和分析说明了干旱地区水资源利用的复杂性。以至于有学者指出,我国并没有形成一套完整而成熟的干旱区灌溉理论来指导干旱地区的灌溉实践,简单地搬用半湿润、湿润地区的概念和指标是不行的。
某种近似的修正
    如果以地均水资源作为衡量水资源丰度的唯一指标,那么西北干旱区就成为我国最缺水的地区了。
    不过,由于人们沿用地表径流口径的水资源总量概念甚久,不愿意接受上述指标做为衡量水资源丰度的主要尺度。因此,均衡考虑各种因素,对目前流行的人均(地表径流口径)水资源指标做出合乎实际的修正,就显得十分必要。下面我们对此给出一个尝试性的分析,以期抛砖引玉。
    以全国平均降雨量600mm为中值;人均500方做为现代化生产和生活用水的标准,其中300方水做为农田灌溉用水,每方灌溉用水产粮1.5公斤,则300方灌溉用水可产粮450公斤,其它200方水:100方用于生活和公益事业,另100方用于非农产业(包括工业)。
    以人均一亩基本粮田为标准,在600mm降雨的地区,农田灌溉用水为300方,再加上降雨转化为土壤水还有300方(见前文),二者合计为600方,产粮450公斤。在干旱地区(降雨<200mm/年=,由于没有由降雨转化成的土壤水,因此,上述同口径的600方水全部要靠地表水的灌溉来解决。这样干旱地区人均农业用水就不是300方,而是600方了。比半湿润地区多了300方。注意:这丝豪不表明干旱地区人均农业用水高于半湿润地区,两者用水量完全一样,只不过两者用水的来源不同,这是第一步修正。
    第二步修正:由前文可知,在干旱地区,平原绿州的生态用水至少占到整个绿州总耗水(全部为地表水)的1/4强,则人均600方农业用水所占比例为75%,则绿州内部农业和生态用水量为人均800方;比上述600方又多出200方。这200方(人均)生态用水对于干旱区居民的基本生活和生产来说,是绝对必要的。只要看看南疆缘州的居民,尽管他们还很贫穷,但房前屋后种满了树,一排一排,密不透风,就不难理解这一点。但对于生活在600mm降雨区的居民来说,这200方的生态用水无需像干旱区那样要用灌溉来解决;因为靠天降雨即可。在干旱区种树就必须浇水,否则树活不了;在半湿润区,种树不用浇水,树还长得很好。注意:这也丝毫不表明干旱区的居民比半湿润区的居民多耗用了水,只是说明他们用水的来源不同而已。
    假设两类区域的居民生活和工业用水相同,则在地表径流口径的水资源比较上,干旱区人均水资源1000方(300方+300方+200方+100+100方)与半湿润区人均水资源500方是等价的。
这样,我们就在干旱区与半湿润区的人均水资源比较上,得到了2这样一个修正参数。以此衡量新疆人均水资源的丰度,虽为5000方左右,但其与600mm降雨区的人均2500方水资源是等价的。这和全国的平均水平大体相当。

 

三、几点看法
    整个西北地区(陕、甘、宁、青、新、蒙6省区)面积为410万平方公里,占全国陆地总面积的42%、北方陆地总面积的73%、西部12省区陆地面积的61%。
若以贺兰山为界,其东面为西北半干旱区,其西面为西北干旱区。西北干旱区面积200多万平方公里,占西北地区一半以上、西部地区的1/3以上。而在西北干旱区中,新疆占有举足轻重的地位;显然,西北干旱区的大开发无疑应以新疆为中心,且尤以水资源的开发为关键。

成立内陆河流域委员会
    为了更有效地开发利用西部水资源,很有必要建立内陆河委员会。
    目前我国水利部下设长委会、黄委会、……海委会;西北干旱区内陆河是由黄委会管理的。实际上,办好黄河的事情已属世界级难题。因此,对于西北内陆河流域的管理,黄委会实乃鞭长莫及。随着西部大开发的展开,这种管理方式已很难适应新形势的要求。
    再加上前述内陆流域面积广大及其自身特有的规律性;因此,成立内陆河委员会确有必要。这一方面可以在西部大开发的展开过程中,使广大的内陆河流域水资源综合利用上升到全局性的战略地位。
    另一方面,也有利于针对内陆河流域水资源开发利用的种种特殊性,探索和积累对水资源进行综合调度和管理的经验,避免或减少照搬半湿润、湿润地区的经验和概念所导致的管理失当及延误。
跳跃式展与长治久安
    随着西部地区国土整治的进展――水土流失、荒漠化的治理,以及长江流域蓄洪、行洪区的恢复,我国将有3亿亩左右的耕地(包括15度以上的坡耕地2亿多亩)退耕还林、还草、还湖、还洪。为使我国耕地总量保持平衡,西北干旱区的后备土地资源益显重要。
    从目前的情况看,弥补上巨大缺口的中海拔(<2000米)平原国土资源基本上位于我国的新疆、河西和内蒙西部地区。西部大开发中的一个重要内容就是开发西北干旱区、特别是新疆、河西地区的平原国土资源。这对西部地区的南北区际水资源平衡提出了重大挑战。
    其次,在新中国建立以来的五十年间,我国西北六省区人口比重从最初的6.7%增至目前的9%,人口总量增长2.2倍;如设未来50年人口总量只增加1倍,则至下世纪中叶,这六省区的人口总量将在2.2亿人左右。
西北干旱区人口占西北区的比重约为1/3,如这一比例在未来五十年保持稳定略有上升;则于下世纪中叶,西北干旱区的人口总量将达8000万左右,比现在的3800万增长1倍。届时,新疆的人口将达4500万人左右。
    据分析,新疆达到这样一个人口总量,是使人口构成出现有利于该区长治久安的下限。而已往人口构成的良性变化趋势在近些年已出现逆转的兆头,这种态势应该引起高度关注。
    要使新疆160万平方公里和五千万左右的人口实现现代化,新疆的经济必须有一个超越常规的跳跃式发展。这对新疆水资源的平衡提出巨大挑战。
    没有外来水资源的补给,新疆的经济就无法实现跳跃式的发展,也就无法实现人口构成上的良性变化趋势,也就没有新疆乃至西北地区的长治久安。这也是西部大开发中的应有之义。
边疆不固,不足以固国;边疆不富,不足以富国;边疆不强,不足以强国;此之谓也。

附件:塔河基本情况略析
    以下是塔里木河干流的基本情况,来源于对阿克苏水文水资源大队原队长王顺德先生的访谈[1],下文不再一一注明。
    在50年代初,塔河上游来水55亿方,至卡拉断面过水13亿,下游约400公里河道耗水10亿方,尚有3亿方水进入台特马湖。当时,下游耗水占塔河干流总水量55亿方的25%左右。
    至九十年代以后,这种情况发生了很大变化,1993年(特枯年)上游来水22――24亿方,至下游卡拉断面过水1.2亿方,下游耗水占干流总水量的5%。1994年(特丰年)上游来水60.9亿方,至卡拉断面过水2.5亿方,下游耗水所占比例为4%。九十年代,塔河上游多年平均来水44亿方,卡拉断面过水2亿方左右,下游耗水比例在5%左右。
八十年代以来,中游河道淤积每年平均抬升2cm,九十年代年均已达5cm。九十年代中期的航片观测显示,洪水期间中游河道漫溢,窄处有2至5公里宽,最宽处达10至15公里。
    这些情况表明,自50年代初以来,由于上游来水逐渐减少,使干流输沙能力逐渐减弱,致使可流的水沙特性发生了某种程度的不可逆的累积性变化。使得中游河段在洪水期间漫溢程度加剧,从而使其向下游的输水能力逐渐减弱。
因此,上游来水的减少并不是下游输水量急剧减少的最重要或第一位的因素,这从1993年和1994年的情况对比中,是不难看出的。中游河道长度占塔河干流全长的1/3,但由于洪水过度漫溢,使中游耗水所占比例达到1/2以上。在这种情况下,无论上游来水量有多大变化,新增的水量绝大部份只是在中游形成更大的漫溢,并形成更多的无效蒸发,很少有助于向下游多输水。
    现在我们来估计一下塔河干流中游河段无效蒸发的情况。中游河道长度约430公里,洪水期间的河道平均宽度以5公里计,则是时中游面积约2100平方公里。由[3]可知6-8月(洪水期)蒸发量占全年的46%(莎车),南疆(莎车)水面蒸发量全年为1741mm。如上述2100平方公里内的植物盖度为50%,则6-8月的无效蒸发约为8.4亿方水量(=21亿平方米×1.741米×0.46×0.5)。
    这部份水量(占中游年耗水量的1/3强)的耕损既未对中游植被的生长产生多大的贡献,又挤占了下游生态植被的用水。因此,在目前河流水沙特性保持不变的前提下,从上、中游增加来水量(无论是通过节水、还是压缩源流区用水)以打通下游的做法,是注定要失败的。这是一个多来水、多漫溢、多蒸发的陷阱。
    另外,如果不控制住阿克苏河的洪水,单纯整治中游河道以增加向下游输水的作法,其作用也不会很大。因为洪水会使单纯的河道整治效果毁于一旦[4]。
    从长远和治本的角度考虑,一是要从源流区的蓄水工程入手;具体地说,就是要修建阿克苏河的大石峡水库。蓄住洪水,实现水资源的年内调节,再整治、疏浚中游河道,形成一定的河流造床水量,逆转目前不良的河流水沙特性,减少过度漫溢和无效蒸发,提高向下游的输水效率。这对中游的植被没有消积影响,还增加了下游的生态用水量;从而使塔河干流生态用水的全局效率明显提高。
一是通过特克斯河西水东调,从其中分出适当水量直接注入塔河下游,汇合上、中游来水,逐步恢复下游的生态环境。

引文和注释
[1]阿克苏水利局:中游漫溢问题严重――新疆调研访谈纪要之六,《参天水利资源工程研考会:工作通报》№2000-27
[2]张天曾:《中国水利与环境》,科学出版社,1990年。
[3]清华大学水利水电工程系、喀什地区叶尔羌河流域管理处、新疆水利厅外资项目办:《叶尔羌河平原绿州四水转化关系研究报告》,1999年11月。
[4]近期中游河道整治工作,如把近些年因“棉花热”乱扒开的一、二百个口子堵起来,搞一些引水口闸门,这会对向下游输水产生一定的积极作用,但不可对此估计过高。因为,因“棉花热”扒开的口子主要是在1994年以后搞起来的。而1993年和1994年的来水对比情况表明,中游河道的过度漫溢主要是由河流水沙特性的累积性改变使然。

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