摘要：黃淮海平原是我國最大的平原，由黃河、淮河、海河供給水源。三條河的供水面積約144萬km²，占全國面積的15％。該地區(qū)耕地資源豐富，光熱條件好，是我國重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)和糧、棉、油的主要產(chǎn)地。

　　關(guān)鍵詞：干旱 華北 水危機(jī)

　　黃淮海平原是我國最大的平原，由黃河、淮河、海河供給水源。三條河的供水面積約144萬km²，占全國面積的15％。該地區(qū)耕地資源豐富，光熱條件好，是我國重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)和糧、棉、油的主要產(chǎn)區(qū)。2000年：人口4.37億，占全國34.8%；GDP3.13萬億元，占全國32.3%；灌溉面積3.46億畝，占全國42%，農(nóng)業(yè)產(chǎn)出約相當(dāng)全國的40%.該地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)持續(xù)發(fā)展和糧食安全生產(chǎn)，至關(guān)重要。

　　80年代初，華北嚴(yán)重干旱，京津冀地區(qū)出現(xiàn)了第一次水危機(jī)。20年后的今天，我國北方旱情依然十分嚴(yán)峻，京津冀地區(qū)再次出現(xiàn)水危機(jī)。回顧80年代以來北方持續(xù)干旱對(duì)水資源衰減和生態(tài)環(huán)境的影響，有助于華北水資源短缺問題的研究解決。

　　一、水資源的衰減

　　1、1956－1979年的水資源量

　　1980年水利部根據(jù)1956～1979年24年同步系列資料，對(duì)全國各流域的水資源進(jìn)行了第一次評(píng)價(jià)。當(dāng)時(shí)估算黃淮海三流域片的河川徑流量為1690.5億m³，包括地下水在內(nèi)水資源總量為2125.7億m³，約占全國水資源總量的7.7%，見表1.

　　根據(jù)1997年人口計(jì)算，黃淮海地區(qū)人均水資源占有量僅500m³，是我國水資源最為短缺的地區(qū)。山東半島位于黃淮海三流域東端，三面環(huán)海，境內(nèi)河流短小，調(diào)蓄能力低，干旱年份水資源的短缺更為突出。人均水資源量偏少，與人口、耕地、生產(chǎn)力布局不相匹配，黃淮海地區(qū)從70年代開始水資源供需矛盾就已十分緊張。從1972年大旱恢復(fù)引黃，并開始大規(guī)模開采地下水用于補(bǔ)充地表水的不足。

　　2、80至90年代的水資源量

　　從80年代開始，華北地區(qū)氣候持續(xù)偏旱，京津冀地區(qū)和山東半島，1980到1989年，十年平均降水量比多年平均偏少10~15%，氣溫偏高0.1~0.360C.由于降水偏少，氣溫偏高，地面蒸發(fā)損失加大；同時(shí)又受到人類活動(dòng)的影響，水資源補(bǔ)給量明顯減少。根據(jù)海委初步分析，80~89年海灤河全流域產(chǎn)生的地表徑流量僅155億m³，比1956~79年多年平均徑流量288億m³減少了46.2%，約133億m³.

　　進(jìn)入90年代，干旱從華北平原向黃河中上游地區(qū)（陜甘寧），漢江流域，淮河上游，四川盆地?cái)U(kuò)展，1990－1999年該地區(qū)年平均降水量偏少5~10%，氣溫偏高0.3~0.80C.初步分析，黃河利津以上同期年平均產(chǎn)水量僅476億m³，比1956～1979年平均年徑流量661億m³減少了28%，約185億m³.1997年氣候特旱，黃河河口以上地區(qū)產(chǎn)流量減少到304億m³，扣除中上游用水消耗，利津?qū)崪y徑流量為18.6億m³，僅有15.4億m³水量入海。90年代海灤河旱情有所緩和，降雨量有所增加，但比1956～1979年平均降水量少54mm，由于降水偏少，前期土壤比較干旱，氣溫持續(xù)偏高，土壤蒸發(fā)消耗量大，地表徑流量增加不多，仍比1956~1979年的多年平均值減少30.6%，約88億m³，見表2.

　　淮河流域位于南北氣候過渡帶，既受到南方濕潤多雨氣候影響，又受到北方干旱少雨氣候影響，年際間豐、枯水年交替出現(xiàn)，水量變化極大。雖然80~90年代平均年降水量與1956~79年的平均值相差不多，但枯水年1988年，1999年來水少于300億m³；而豐水年1991年來水卻超過1000億m³，豐枯相差3倍多，年徑流比1956~79年的均值仍略有減少。山東半島沿海諸河受北方持續(xù)干旱影響，80~90年代水資源衰減的嚴(yán)重程度與海河流域相近，地表徑流比1956~79年的平均值減少27.5%，約32.6億m³.

　　二、水資源衰減加劇了水資源供需的失衡

　　80～90年代，黃淮海地區(qū)和山東沿海諸河來水衰減狀況見表2.從上表可以看出，80年代黃河來水較多，而海河來水偏少，兩河合計(jì)來水量減少了20％左右；90年代黃河和海河來水均偏少，兩河合計(jì)來水偏少約30％左右。因此，在持續(xù)干旱影響下，80～90年代黃、淮、海和山東半島地區(qū)，水資源短缺的形勢十分嚴(yán)峻。尤其是90年代黃河、淮河、海河枯水期同時(shí)遭遇，增加了北方水資源在地區(qū)間調(diào)配的困難。

　　在地表水持續(xù)衰減的情況下，海河和黃河流域水資源供需矛盾加劇，地下水的供水比重不斷增加，其中以海河流域最為明顯。根據(jù)水資源公報(bào)，1994~1999年海河流域地下水的年平均開采量為250.5億m³，其中淺層地下水為188.5億m³占75%，深層地下水62億m³占25%，地下水開采量占供水總量的60％。

　　根據(jù)水資源公報(bào)的統(tǒng)計(jì)資料估計(jì)（見表3）：90年代海河流域年平均可供水量，地表水約100億m³，地下水在不超采的條件下，可開采量約200億m³，引黃河水約50億m³，合計(jì)350億m³；目前年用水量430億m³；估計(jì)現(xiàn)狀年缺水80億m³，主要靠超采地下水和利用不合標(biāo)準(zhǔn)的廢污水來解決。如考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善，總?cè)彼�量將達(dá)到100億m³以上。

　　根據(jù)國土資源部正定水文地質(zhì)研究所分析：海河流域現(xiàn)狀年地下水年平均超采65.3億m³，其中淺層24.2億m³，深層41.1億m³.由于大規(guī)模過量開采地下水，在東部平原沿津浦鐵路形成了以天津、滄州、德州為中心的大面積深層地下水漏斗區(qū)，約2.14萬km².在太行山前沿京廣線形成了以北京、保定、石家莊、邯鄲、濮陽為中心的淺層地下水下降漏斗區(qū)約1.4萬km².1985~1998年累計(jì)超采地下水649億m³，其中淺層261億m³，深層388億m³，地下水位的持續(xù)下降，出現(xiàn)了河湖干涸，地面下沉，海水入浸等嚴(yán)重環(huán)境地質(zhì)問題，引起了社會(huì)的嚴(yán)重關(guān)注。

　　三、應(yīng)進(jìn)一步研究的問題

　　1、水資源量的復(fù)核和生態(tài)環(huán)境影響的評(píng)價(jià)

　　從1980年以來，華北地區(qū)受氣候持續(xù)干旱和人類活動(dòng)影響，流域產(chǎn)流和地下水補(bǔ)給條件發(fā)生了明顯變化，導(dǎo)致了流域水資源量的衰減。由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和生態(tài)用水的不斷增加，水資源的開發(fā)利用率一般河流超過60%，最高超過90%.通過水文觀測斷面排泄的水量越來越少，大部分水量需要通過調(diào)查還原估算，這說明河流的天然水循環(huán)已向側(cè)支循環(huán)方向發(fā)展，垂向蒸發(fā)量加大，通過河道水平排泄入海水量日益減少。流域內(nèi)的水熱平衡、水沙平衡、水鹽平衡、水生生態(tài)平衡狀況不斷發(fā)生變化。因此，北方河流應(yīng)根據(jù)80和90年代新增加的水文氣象資料，結(jié)合用水和生態(tài)環(huán)境變化情況的調(diào)查和水量平衡的分析，進(jìn)一步弄清楚各河流水資源衰減的原因，并對(duì)1956~2000系列的水資源量作出進(jìn)一步復(fù)核和評(píng)價(jià)。

　　在水資源短缺的黃淮海地區(qū)地區(qū)，水土資源的過度開發(fā)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展必然導(dǎo)致工業(yè)和城市擠占農(nóng)業(yè)用水，農(nóng)業(yè)用水又?jǐn)D占生態(tài)環(huán)境用水，最終導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化。為了保護(hù)和維持生態(tài)環(huán)境不再繼續(xù)惡化，應(yīng)從山區(qū)水土保持、退耕還林還草等生態(tài)環(huán)境建設(shè)、保護(hù)和恢復(fù)河流中下游生態(tài)環(huán)境狀況、控制和回補(bǔ)平原地區(qū)超采的地下水、改善河流水質(zhì)狀況等方面估算必需保留的生態(tài)環(huán)境用水量和進(jìn)一步改善生態(tài)環(huán)境狀況的工程和措施。

　　2、水資源合理配置

　　從1980~1999年，華北的干旱持續(xù)長達(dá)20年之久，與歷史上1920~1940年干旱相類似。黃淮海三流域（包括山東沿海）年平均來水量比1956~1979年平均來水量減少19%，約317億m³.個(gè)別特殊干旱年份，如1997年和1999年來水更少，來水量分別減少了47%和43%，約796億m³和728億m³.

　　在此期間，黃淮海地區(qū)人口由3.34億增長到4.3億，增加了29％，經(jīng)濟(jì)也有很大的發(fā)展。由于干旱缺水，在加強(qiáng)了節(jié)水管理和控制水的需求增長條件下，年總用水量由1274億m³增加到1429億m³；人均綜合年用水量，由1980年的381 m³/人，下降到1999年的332 m³/人，成為我國人均綜合用水量最少的地區(qū)，見表3.

　　根據(jù)水資源公報(bào)估計(jì)（見表3）：1994~2000年黃淮海地區(qū)平均產(chǎn)生年徑流量1313億m³，但供水量年平均約1410億m³.其中：引用當(dāng)?shù)氐乇硭�約706億m³；跨流域引用黃河和長江水137億m³；開采量地下水561億m³，包括深層水141億m³.從附圖1和附圖2可以看出，在1980~2000年持續(xù)干旱少水期間有10年來水少于1300億m³，估計(jì)黃淮海地區(qū)現(xiàn)狀缺水量在200億m³左右，主要靠超采地下水和擠占黃河沖沙水量來滿足當(dāng)前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)生活用水需求，見表4.在持續(xù)干旱來水長期偏少的狀況下，要解決如此巨大的缺水量，除了進(jìn)一步節(jié)水挖潛外，必須加快實(shí)施南水北調(diào)工程，為本地區(qū)補(bǔ)充新水源。從地區(qū)上缺水嚴(yán)重程度來看，東線和中線的調(diào)水工程需要同時(shí)實(shí)施，才能解決華北平原和山東半島的嚴(yán)重缺水和生態(tài)環(huán)境問題。調(diào)水量應(yīng)適當(dāng)留有余地，才有可能促使超采長達(dá)20年的地下水巨大虧損量得以慢慢的恢復(fù)。

　　3、地表水、地下水和外調(diào)水的合理調(diào)配

　　南水北調(diào)工程實(shí)施后，應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐叵滤�超采騰空的地下庫容，對(duì)當(dāng)?shù)厮�和外調(diào)水進(jìn)行調(diào)蓄。首先應(yīng)嚴(yán)格控制和減少地下水的開采量，不允許地下水繼續(xù)超采。通過涵養(yǎng)和回灌逐步恢復(fù)地下水的戰(zhàn)略儲(chǔ)量，以應(yīng)今后發(fā)生持續(xù)干旱或特殊干旱年的急需。由當(dāng)?shù)氐乇硭�、地下水和外調(diào)來的長江水，以及處理回用的污水等多種水源構(gòu)成的供水系統(tǒng)。由于各種水源的供水成本、水質(zhì)和供水保證率各不相同，在地表水調(diào)節(jié)水庫不足的情況下，如何合理調(diào)配各種水源，充分發(fā)揮多種水源的綜合效益，是一個(gè)比較復(fù)雜的技術(shù)問題，應(yīng)當(dāng)現(xiàn)在就開始著手研究。

　　4、海水淡化和利用

　　我國北方沿海地區(qū)，雖然海岸線很長，但海水利用量卻很少，2000年僅利用了34.3億m³，與1995年的美國利用840億m³和1994年的日本利用1853億m³相比，差距很大。由此可見，我國的海水利用還有較大潛力。

　　日本、美國的海水主要用于熱電站和鋼鐵、冶金、化工等行業(yè)的冷卻用水。香港的海水主要用于沖廁。青島、大連利用海水作為工業(yè)的冷卻用水已積累了一些經(jīng)驗(yàn)。因此，山東沿海的缺水城市也應(yīng)當(dāng)利用海水替代淡水，彌補(bǔ)淡水資源的不足。

　　海水淡化的關(guān)鍵是降低供水成本，使用戶能夠承受。根據(jù)國外文獻(xiàn)介紹，近年來通過對(duì)海水淡化技術(shù)裝置的不斷研究改進(jìn)，目前海水淡化的成本每噸已下降到一美元以下（約0.7～0.9美元）。因此，沿海缺水城市采用海水淡化措施，作為緊急備用水源，解決特殊干旱年用水的急需，在經(jīng)濟(jì)上已是現(xiàn)實(shí)可行的。

　　總之，持續(xù)長達(dá)20年的干旱，既加深了對(duì)華北水資源短缺嚴(yán)重性的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也為我們進(jìn)一步深入研究緩解華北水資源的短缺問題指明了方向。