從生態(tài)水文學(xué)理論來(lái)探討西北干旱區(qū)水資源管理辦法

1、從生態(tài)水文學(xué)理論來(lái)探討西北干旱區(qū)水資源管理辦法關(guān)鍵詞：水資源管理; 生態(tài)水文學(xué); 藍(lán)水; 綠水; 水權(quán); 水價(jià);The Research of Water Resources Management Based on Theory of Ecohydrology in Northwest Arid RegionWANG QiangThe Water Authority of Maiji District in Tianshui CityAbstract：Water Resources is the key factor restricting economic and social develo

2、pment and the ecological environment in northwest arid region, which plays a significant role in sustainable economic and social development in the future. The current management of water resources is more concentrated in blue water, which is visible and can be directly used by human beings, ignorin

3、g the evaluation and management of green water. Green water of terrestrial ecosystems is to maintain coordination and balance of the landscape important water source, and has an important role in sustaining production of terrestrial ecosystems functions and services functions. The use of ecological

4、principles hydrology can actively protect, maintain and improve the natural landscape, and guide the ecological environment construction and water resources management in the fragile ecological environment. This paper, based on theory of ecohydrology, puts forward a water resource management method

5、considering both ecological and economic development in order to provide the theoretical basis for water resources management in northwest arid region.Keyword：water resources management; Ecohydrology; blue water; green water; the right to water; the price of water;0 引言水是萬(wàn)物生長(zhǎng)之本, 至關(guān)重要。當(dāng)前我國(guó)的基本國(guó)情和水情是水資源

6、總量不足和時(shí)空分布不均, 不可否認(rèn)我國(guó)水資源正面臨巨大挑戰(zhàn), 水生態(tài)環(huán)境惡化、水污染嚴(yán)重和水資源短缺等問(wèn)題真實(shí)存在且日益嚴(yán)重, 不僅破壞了生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán), 更影響了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展, 但與此相矛盾的是隨著我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展, 我國(guó)對(duì)于水資源的需求越來(lái)越大, 且在未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)會(huì)持續(xù)增長(zhǎng), 面對(duì)這種形勢(shì), 勢(shì)必會(huì)加劇我國(guó)水資源的匱乏1,2。西北干旱區(qū)面積約250×104km2, 平均年降水量230mm, 蒸發(fā)能力為降水量的810倍, 水資源總量約1979×108m3, 占全國(guó)的5.84%, 可利用的水資源約為1364×108m3, 人均水資源

7、占有量1573m3, 為全國(guó)人均水平的68%3。水資源是制約西北干旱區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 影響生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵因子, 對(duì)本地區(qū)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展起著顯著的作用4,5。由于全球氣候的變暖, 西北干旱區(qū)以上游山區(qū)降水和冰雪融水補(bǔ)給為基礎(chǔ)的水資源系統(tǒng)更為敏感和脆弱, 其主要表現(xiàn)在極端水文現(xiàn)象增加、水資源不確定性加大、水循環(huán)過(guò)程和生態(tài)需水規(guī)律改變等方面6,7。目前水資源管理主要依靠工程技術(shù)方法, 過(guò)多的考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 認(rèn)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需水和生態(tài)環(huán)境循環(huán)是此消彼長(zhǎng)的關(guān)系。而且水資源管理和評(píng)價(jià)中僅包括可見(jiàn)的、可以被人類(lèi)直接利用的水資源, 即只評(píng)價(jià)和管理易于被工程開(kāi)發(fā)利用的可更新的地表水和地下水。因此使得

8、西北干旱區(qū)在水資源開(kāi)發(fā)利用工程中生態(tài)維護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾更加突出和不可避免。1 生態(tài)水文學(xué)理論生態(tài)水文學(xué)是20世紀(jì)80年代以后逐步發(fā)展的一門(mén)新興交叉學(xué)科, 其重點(diǎn)研究陸地表層系統(tǒng)生態(tài)格局與生態(tài)過(guò)程變化的水文學(xué)機(jī)理, 揭示陸生環(huán)境和水生環(huán)境植被與水分的相互作用關(guān)系, 回答與水循環(huán)過(guò)程相關(guān)的生態(tài)環(huán)境變化的成因與調(diào)控, 通過(guò)利用生態(tài)水文學(xué)原理可以積極地保護(hù)、維持和改善自然景觀, 指導(dǎo)生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)與水資源管理高效正確運(yùn)行8,9。最終實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境的良性循環(huán)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的有序發(fā)展和人與自然的和諧共處。其對(duì)西北干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)持續(xù)有序發(fā)展具有指導(dǎo)意義。從水循環(huán)的角度進(jìn)行量化分析, 全球尺

9、度上總降水的65%通過(guò)森林、濕地和雨養(yǎng)農(nóng)田等的蒸散返回到大氣中, 成為綠水流, 即綠水, 僅有35%的降水儲(chǔ)存于河流、湖泊以及土壤含水層中, 成為藍(lán)水10,11,12。目前的水資源管理多集中于可見(jiàn)的、可以被人類(lèi)直接利用的藍(lán)水資源, 忽略了綠水資源的評(píng)價(jià)和管理。綠水最初被定義為蒸散流, 是流向大氣圈的水汽流, 后來(lái)被定義為具體的資源, 即綠水是源于降水、存儲(chǔ)于土壤并通過(guò)植被蒸散發(fā)消耗掉的水資源, 尤其在西北干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)是重要的水資源13。2 西北旱區(qū)水資源管理現(xiàn)狀2.1 系統(tǒng)性的可持續(xù)水資源管理水資源系統(tǒng)是一個(gè)龐大的動(dòng)態(tài)循環(huán)系統(tǒng), 該系統(tǒng)的運(yùn)行/管理和保護(hù)是一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的工程, 需要在一套合

10、理、高效的管理體制下形成自上而下的管理鏈, 建立和健全以水質(zhì)量為主的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系, 分層管理。在各個(gè)流域或地區(qū), 建立能夠穩(wěn)定、安全用水的持續(xù)用水系統(tǒng), 根據(jù)各流域的實(shí)際情況, 制定出穩(wěn)定用水的目標(biāo)。充分發(fā)揮水資源所具有的多方面的功能, 確保各種用水的安全及穩(wěn)定。2.2 污水限排和處理提高水的重復(fù)利用率當(dāng)前社會(huì)中我國(guó)水資源污染嚴(yán)重, 有資料顯示我國(guó)90%以上城市水源、45%地下水及80%水域都受到了不同程度的污染, 因此我國(guó)相關(guān)部門(mén)的當(dāng)務(wù)之急就是綜合治理污水和有效保護(hù)水資源, 具體的方式策略我國(guó)可以參考國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn), 即流域污水集中處理和凈化。通過(guò)采取該措施, 將污水收集處理后, 分級(jí)利

11、用, 約70%是可以再次循環(huán)使用的, 大大提高了水的重復(fù)利用率。2.3 提高人民節(jié)水意識(shí)通過(guò)教育、培訓(xùn)和宣傳等方法, 使人們真正意識(shí)到水資源的重要性, 自覺(jué)養(yǎng)成節(jié)水意識(shí), 自覺(jué)規(guī)范用水。同時(shí)也使每個(gè)人都意識(shí)都只有從自身做起, 人人都自覺(jué)節(jié)水, 才能真正促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)生態(tài)的良性發(fā)展, 從而建設(shè)一個(gè)高效節(jié)水型社會(huì)。3 西北旱區(qū)水資源管理不足3.1 管理理念和基礎(chǔ)上的欠缺雖然管理方法上已經(jīng)有系統(tǒng)化、現(xiàn)代化的趨勢(shì), 但過(guò)多的是在工程方面的改進(jìn)和優(yōu)化, 對(duì)生態(tài)方面考慮較少。管理的目標(biāo)也僅是水資源中可見(jiàn)的、可以被人類(lèi)直接利用的藍(lán)水資源, 主要是地表水和地下水, 忽略了綠水資源的管理, 而綠水在西北干旱雨養(yǎng)農(nóng)

12、業(yè)區(qū)是重要的水資源, 其對(duì)干旱區(qū)植被生長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境維持及發(fā)展尤為重要。3.2 管理方法和技術(shù)上的不足現(xiàn)階段我國(guó)水資源的有效利用程度較低, 工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)用水等方面都存在著浪費(fèi)水資源問(wèn)題。在某些地區(qū), 一方面供水緊張, 另一方面用水十分浪費(fèi)。這說(shuō)明我國(guó)水資源管理還存在很多不足之處。農(nóng)業(yè)用水約占總用水的80%以上, 是用水中的最大戶。我國(guó)農(nóng)業(yè)用水利用方法落后, 雖然一些先進(jìn)的灌溉方式已經(jīng)得到推廣, 比如滴灌、微灌和滲灌等, 但漫灌還是大量存在。目前我國(guó)城市工業(yè)用水重復(fù)利用率雖然已提高到50%以上, 但比先進(jìn)國(guó)家的水平還是低許多。3.3 未形成水資源的商品價(jià)值和價(jià)格理念水屬于自然資源, 具有極強(qiáng)的實(shí)

13、用價(jià)值。但同時(shí)水只要稍加處理就會(huì)成為一種商品, 所以水也應(yīng)該納入商品經(jīng)濟(jì)中, 遵守價(jià)值規(guī)律。在過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi), 人們認(rèn)為水是無(wú)窮無(wú)盡的, 且是免費(fèi)的, 不加節(jié)制的用水, 導(dǎo)致現(xiàn)在地球水資源匱乏, 為了更好的利用和保護(hù)水資源, 必須從經(jīng)濟(jì)上采取有效措施進(jìn)行管理, 但目前我國(guó)尚未建立相關(guān)的法律法規(guī)和制度。4 基于生態(tài)水文學(xué)的水資源管理基于生態(tài)水文學(xué)原理分析, 水資源是指水循環(huán)中能夠?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境和人類(lèi)社會(huì)所利用的淡水, 其補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水, 賦存形式為地表水、地下水和土壤水, 在一個(gè)沒(méi)有外界徑流出入的閉合流域, 大氣降水量是水資源的唯一來(lái)源, 降水量是該流域內(nèi)水量多少的決定性因素。廣義地說(shuō)

14、, 降水量就是當(dāng)?shù)氐乃Y源總量。關(guān)注不可見(jiàn)且被利用的水量, 把降雨分割為綠水和藍(lán)水, 降雨的分割表明了在水循環(huán)中水和土壤緊密相關(guān)以及土壤水分作為維持生物生長(zhǎng)的水源的重要作用。綠水是維持陸地生態(tài)系統(tǒng)景觀協(xié)調(diào)和平衡的重要水源, 在維持陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)功能和服務(wù)功能方面有重要作用。它既支撐陸地生態(tài)系統(tǒng), 也支持雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。藍(lán)水系統(tǒng)支撐水生生態(tài)系統(tǒng), 形成能被人類(lèi)直接利用的水資源。4.1 加強(qiáng)水資源保護(hù)水資源保護(hù)主要有兩方面, 一方面是對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù), 使水資源總量及其分配上不致因環(huán)境的退化而受到減少, 另一方面是本來(lái)良好的天然水質(zhì)不致因城市、農(nóng)田和工礦企業(yè)的有害物質(zhì)的排放而污染。因此最主要

15、的對(duì)策是維護(hù)生態(tài)環(huán)境, 減少水土流失, 保護(hù)水源涵養(yǎng)林和植被, 加強(qiáng)廢污水的監(jiān)管和治理。大力推廣適宜本地區(qū)發(fā)展的節(jié)水灌溉技術(shù), 積極推廣雨水集蓄技術(shù), 增加降水利用率, 適當(dāng)?shù)拈_(kāi)展退耕還林、還草的示范試驗(yàn), 為生態(tài)植被建設(shè)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐, 綜合考慮和論證在建和待建水利工程的利弊。4.2 轉(zhuǎn)變水資源管理的觀念綜合考慮水資源中的藍(lán)水和綠水, 堅(jiān)持以合理配置為中心, 高效利用為重點(diǎn), 統(tǒng)一管理為保證的水利戰(zhàn)略的前提下, 必須改變一些狹隘的觀念, 要在充分認(rèn)識(shí)水資源特征的基礎(chǔ)上, 正確把握好生態(tài)良性循環(huán)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系, 處理好流域與景觀、近期與長(zhǎng)遠(yuǎn)等各種復(fù)雜關(guān)系, 以實(shí)現(xiàn)水資源高效可持續(xù)

16、利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。處理好農(nóng)業(yè)用水和生態(tài)環(huán)境需水的關(guān)系, 重視開(kāi)展和做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作, 兩者并非互相矛盾, 而是相互依存。處理好生活用水、生產(chǎn)用水和景觀用水的關(guān)系, 首先要確保生活用水的質(zhì)與量。處理好糧食生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)作物種植以及畜牧業(yè)、林業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的關(guān)系, 形成適應(yīng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)展的需水組合。水利事業(yè)發(fā)展主要是政府行為, 應(yīng)該主要由財(cái)政來(lái)負(fù)擔(dān), 各級(jí)財(cái)政都應(yīng)考慮本地區(qū)實(shí)際情況加大水利建設(shè)的投入, 建立多元化、多渠道、多層次的水利投入機(jī)制, 鼓勵(lì)、引導(dǎo)和監(jiān)督社會(huì)力量興辦水利, 從而促進(jìn)水利事業(yè)的蓬勃有序發(fā)展。4.3 水權(quán)和水價(jià)制度的推廣和應(yīng)用水權(quán), 也可以稱作水資源產(chǎn)權(quán), 其包括所

17、有權(quán)、使用權(quán)、經(jīng)營(yíng)權(quán)和轉(zhuǎn)讓權(quán)。所有權(quán)是核心, 水資源是一種自然資源, 不僅有自然屬性, 而且有經(jīng)濟(jì)屬性。水資源具有商品性、流動(dòng)性、稀缺性和不可替代性等。水權(quán)的轉(zhuǎn)讓功能, 不僅可以調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)用戶的自身利益, 而且可以通過(guò)轉(zhuǎn)讓受益權(quán), 使自身利益同節(jié)水效益有機(jī)結(jié)合, 能起到降低農(nóng)業(yè)用水成本和節(jié)水效益的雙重效果, 節(jié)余水量向效益高的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移, 可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐表明, 水價(jià)能夠提高水的利用效率, 促進(jìn)水資源優(yōu)化配置。面對(duì)日益緊迫的水資源短缺問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求, 開(kāi)展農(nóng)業(yè)用水水價(jià)改革已經(jīng)成為解決我國(guó)農(nóng)業(yè)水問(wèn)題, 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水的必然選擇。水價(jià)在高效用水和節(jié)水中具有

18、重要的作用, 它能促進(jìn)提高水的利用效率, 提高水資源優(yōu)化配置。4.4 實(shí)例分析考慮到生態(tài)水文學(xué)的基本理論, 在天水市某灌區(qū)進(jìn)行試驗(yàn), 通過(guò)前期成本測(cè)算, 得出符合生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)用水的前提下, 對(duì)糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物實(shí)行差別化水價(jià), 其中糧食作物供水價(jià)格為0.157元/m3, 經(jīng)濟(jì)作物供水價(jià)格為0.248元/m3。農(nóng)業(yè)供水實(shí)行總量控制, 定額管理, 根據(jù)灌區(qū)近三年來(lái)實(shí)際的灌溉定額和灌區(qū)所屬的益民灌溉試驗(yàn)資料分析, 糧食作物加權(quán)平均綜合灌溉毛定額為496.77m3/畝, 經(jīng)濟(jì)作物加權(quán)平均綜合灌溉毛定額為443.15m3/畝。按照不同作物配水定額, 實(shí)行超定額累進(jìn)加價(jià), 即階梯式水價(jià), 累進(jìn)額度和加價(jià)

19、幅度初定如表1所示。表1 超定額用水累進(jìn)加價(jià)方案通過(guò)采取差別式水價(jià)這一經(jīng)濟(jì)方式后, 該灌區(qū)在整體農(nóng)業(yè)用水上減少了10%左右, 灌區(qū)的生態(tài)環(huán)境也有了進(jìn)一步的改善, 據(jù)統(tǒng)計(jì)灌區(qū)周?chē)帜境苫盥侍岣吡?0%左右, 農(nóng)戶實(shí)際收益并沒(méi)有損失, 加之政府的政策扶持, 農(nóng)戶總體收益得到顯著提高, 其中小麥畝均凈效益增加了12%, 馬鈴薯畝均凈效益增加了15%, 藥材畝均凈效益增加了27%。5 結(jié)論水資源是制約西北干旱區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 影響生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵因子, 對(duì)本地區(qū)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展起著顯著的作用。綠水是維持陸地生態(tài)系統(tǒng)景觀協(xié)調(diào)和平衡的重要水源, 在維持陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)功能和服務(wù)功能方面有重要作用。在生

20、態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)發(fā)展相互依存的前提下, 通過(guò)差別式水價(jià)方法, 不僅可以提高當(dāng)?shù)鼐用袢司杖? 而且可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與水資源管理高效正確運(yùn)行的統(tǒng)一, 最終實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境的良性循環(huán)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的有序發(fā)展和人與自然的和諧共處。參考文獻(xiàn)1陳雷.保護(hù)好生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基-落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度J.河南水利與南水北調(diào), 2012 (14) :38-40.2王浩, 王建華.中國(guó)水資源與可持續(xù)發(fā)展J.中國(guó)科學(xué)院院刊, 2012, 27 (3) :352-358.3陳亞寧, 楊青, 羅毅, 等.西北干旱區(qū)水資源問(wèn)題研究思考J.干旱區(qū)地理, 2012, 35 (1) :1-9.4吳洪濤,

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