老黄河三角洲(9)
水资源短缺是制约天津附近老三角洲经济发展的主要因素。
老三角洲位于我国半湿润与半干旱的过渡区,年雨量仅约500mm左右,且年际、年内变率均很大,少雨年份年雨量仅为多雨年的25%,夏季雨量又占全年的60%以上,该降雨特性决定了天然水资源的不足和水旱灾害特性。本区域内水旱灾害十分频繁,春旱出现机遇在90%以上,即十年九旱;夏季的洪涝灾害在过去海河下游来整治之前十分严重,现已有所减缓。
1.天津附近老三角洲水资源短缺已成定局 老三角洲水资源需求量大大超过供水量,已成为我国严重缺水区之一。水资源包括地表水资源和地下水资源。海河流域是本区域地表水资源的重要源地,也是地下水资源的主要补给源地,海河流域水资源的多少和开发利用程度直接影响老三角洲地区水资源供给的稳定性和可靠性。
建国以来,海河流域是我国水利建设的重点地区之一。兴建了大量蓄、引、提水工程。特别是在各主要支流山口处,修建了密云、官厅、于桥、海子、黄壁庄等大型水库,水库的总控制面积已占山区面积的83%,平水年可控制山区水量的72%,其中永定河、滹沱河及漳河上水库已控制山区面积99%,层层拦蓄了进入海河下游的大量水量。此外,在下游平原区大量打井,取用地下水。现今海河流域地表水资源开发利用程度已达68%,地下水资源开发利用程度已高达84%。70年代以来,经济高速发展,工农业和城乡生活用水需求逐年提高,水库上游的入库水量也有明显减少。如永定河上游50年代灌溉面积仅300×104亩,70年代已发展到600×104亩,加上工业、生活用水量,官厅水库的入库水量,70年代比50年代减少30—50%。所以以天津地区为主的老三角洲地区所能利用的河流水量,主要是外围山区各支流水流经水库调节后的水量。
海河上游山区入库水量的减少和水库的拦蓄,以及平原地区地下水的过量开采,引起地下水位逐年下降,雨水的下渗水量增多,地表产流量减少,使地处“九河下梢”的天津地区地表水资源逐年大幅度减少,海河入海水量也逐年趋于枯竭。
随着天津地区海河来水量的逐年减少,用水量逐年增加,水资源供需矛盾更加尖锐。建国以来,至1980年的30年间,天津自来水供水量每年增加8.8%。据水资源供需平衡分析,天津市现在可供水量22.3×108m3(其中地下水4.2×108m3),需水量39.O×108m3,缺水量已达16.7×108m3,缺水率43%。如遇3—5年连续枯水年份(如1980—1984年),海河入海水量枯竭,水资源量入不敷出,超量开采地下水也是杯水车薪。1980年后,京津地区连续干旱,1981年官厅、密云两水库蓄水量进一步减少,蓄水已无法保证京、津两市用水,国务院决定两库蓄水只供给北京。为了保证天津供水,限制农业用水,天津市两次临时引用黄河水。1981年10月15日至1983年9月5日,天津市靠临时引黄和岳城水库放水(共供水17.0×108m3)渡过了连续干旱。1982年5月起,国家兴建引滦工程(引滦入津和引滦入唐工程)。其中的引滦入津工程是以滦河为水源向天津供水的跨流域引水工程。滦河上游来水,由潘家口水库(总库容19.5×108m3)调蓄后经大黑汀水库(总库容3.4×108m3)抬高水位,再经分水闸分水,其中以设计流量60m3/s分水向天津输送。1983年起,引滦入津工程每年以10×108m3毛水量向天津输水,天津实收6—7×108m3水量。海河流域外的滦河已成为天津的重要水源。
到2000水平年,天津市计划总供水量29.9×108m3(保证率p=75%),其中地表水13.9×108m3(引滦水7.5×108m3),地下水7.0×108m3,引黄水4.1×108m3,污水回水3.7×108m3和利用海水代替淡水1.2×108m3。如按2000水平年的需水量50.3×108m3计,则缺水量仍有20.4×108m3,缺水率仍高达40.1%,缺水程度仍未有明显减缓,如不采取别的措施,那么水资源短缺在天津地区就会成定局,那仍将制约着本区域经济发展。
2.水资源短缺对环境影响 水资源短缺,水资源供需矛盾尖锐,更加促使了无计划、掠夺式的拦截地表水和超量开采地下水,使问题更为严重,由此对环境产生一系列较为严重的影响:
(1)河道沙化、入海水沙锐减和河口淤积。海河流域已建的大量大中型水库,在防洪、调节径流、工农业城镇供水方面起了很大作用,但由于水库上游用水量增加,入库水量减少,故水库下泄水量愈来愈少,造成山区河流流入平原后长期少水,甚至干涸断流,断流日每年可达200天左右,甚至全年断流。海河流域的几条多沙河流(如永定河和滹沱河等)90%的泥沙淤积在库区,水库下泄水量极少,这是海河入海水量大为减少的主要原因。下游平原河流水沙的锐减和断流,不但引起河口闸下严重淤积,而且不少河道沙化,或由于河流对污染物稀释能力减弱而污染严重,甚至成为城镇污水的排污通道。
(2)地下水位降低和地面沉降。老三角洲是我国地下水开发利用最高地区之一,地下水利用固然弥补了地表水不足,为工农业和生活用水发挥了重要作用,但过量开采则对水文环境产生了负效应。其中地下水位下降、地下水位降落漏斗形成和由此产生的地面沉降最为严重。70年代和80年代初是天津过量开采地下水和地面沉降的量严重时期,平均每年农业开采地下水量4.62×108m3,工业及生活用水开采地下水量3.07×108m3,合计7.69×108m3(其中1.16×108m3为浅层地下水)。深层地下水的超采,易导致地下水位快速下降。天津市有几个深层地下水集中开发区,开采深度一般超过200m最大可达900m,每年开采3×108—4×108m3,形成以市区为中心的向外扩展的区域性地下水位降落漏斗,漏斗面积达7000km2,中心水位低于外围水位约60m,范围北起宝坻县,西部和南部伸入河北省,向东延伸至渤海湾,其中还分布有塘沽、汉沽、静海及天津市等集中开采区的次级漏斗。第二承压含水组水位每年以1.5m速率下降,到1980年8月漏斗中心水位埋深已达62.8m,第四承压含水组水位每年以4.4m速率下降,到1980年8月漏斗中心水位埋深已达94.5m,水位低于-62m的面积达367km2。
地下水位大幅度下降和降落漏斗形成,导致天津地区地面大量沉降,沉降范围北起宝坻县,南达黄骅县岐口,西起坝县,东至宁河县和渤海湾西岸。天津市1959—1985年最大累计沉降量为2.64m,有5个沉降中心沉降量均超过1.50m,市区大部分地区年沉降速率超过50mm。塘沽1959—1985年最大累计沉降量为2.595m,年最大沉降速率231mm。
地面沉降不仅造成井泵失效、地裂、盐碱化加重,最为严重的是海河干流堤防高程降低。目前海河堤防已普遍降低1—2m,加之河床因淤积而抬高,使海河干流的泄洪能力已由原设计的1200m3/s降至500m3/s。同样,海河河口挡潮闸发生闸体下沉。如海河闸水准点1963—1986年累计沉降1.103m,闸体的下沉既减少了闸门的泄洪能力,又抬高闸下水位,再加上闸下淤积影响,闸下的高低潮位逐年均有抬高的趋势,加重了风暴潮和海河洪水袭击的威胁。
1983年9月,引滦入津工程通水后,从此天津有了可靠的稳定水源,增建和扩建了水厂,日供水量由原来的70×104m3增加到140×104m3,缓和了缺水程度,并为减采地下水创造了条件。1985年起,天津市加强供水管理,压缩地下水开采量,实行封井回灌或填井,逐步以自来水代替井水,并提倡一水多用,循环用水,以控制地面沉降。1986—1988年共停用或封填工业水井597眼,使市区400km2的年沉降量,由1985年的86mm减少到1988年的24mm,平均以21mm速率递减;塘沽1985—1988年共停井155眼,其年沉降量,由1984年的137mm减少到1988年的29mm,平均以27mm速率递减。
3.缓解水资源短缺对策 占有黄河老三角洲大部分面积的天津市是我国三大城市之一。根据1986年国务院批复的天津市城市总体规划,天津将建成拥有先进技术的综合性工业基地,开放型、多功能的经济中心和现代化的港口城市。本世纪末全市人口为950×104左右(其中市区人口380×104左右),以海河为轴线,改造老市区为全市的政治、信息、金融、贸易、文教、科研中心,工业发展重点东移,大力发展滨海地区。
在老三角洲水资源严重短缺的背景下,天津市今后的经济发展对用水需求将更加超过当地水资源承载能力,水危机将更为严重。因此,唯有天津市水危机解决,城市总体规划目标才能得以实现。目前,天津地区外来水源已逐渐枯竭,地下水开采已达极限,为解决天津地区水危机,除了厉行节水政策,加强供水管理等节流措施外,必须在节流基础上开源,即跨流域调水入津。已建成的引滦入津工程每年向天津供水5—7×108m3,这也只是对缺水起到缓解作用,缺水量仍很大。所以必须采取下述两项工程措施,以扩大引水规模:
(1)引黄济津工程。黄河中下游径流是黄淮海平原(包括京津地区)重要水源之一。引黄济津主要是引用黄河下游冬季径流,引水方案之一是利用原引黄渠道(位山、潘庄等)引黄河水北上,引水能力为100m3/s,可供水量10.6×108m3。主要向天津市和输水干线沿线的沧州市、泊头市供水,并适当兼顾沿线农业补水。该工程近期解决天津用水,在南水北调东线工程未竣工前先引黄济津,将来南水北调东线工程完工后,不但可解决天津缺水问题,还可以为引滦济京工程创造条件,以黄河水源补偿引滦济潮(白河)的水量。
(2)南水北调东线工程。南水北调东线工程是包括天津在内的黄淮海平原东部水资源的重要开源途径。其调水路线是在江苏省扬州市附近抽引长江水,沿京杭运河以及与其平行的部分河道向北调水,流经淮河水系,在山东省东平县与梁山县间穿过黄河,进入海河水系后,仍沿京杭运河继续北送到天津。输水总干渠长1150km,黄河是全线的最高点,穿黄水位比抽江处的江水位高40m,在黄河以南建14个梯级抽水站,穿过黄河后可自流。黄河以南,有天然湖泊洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖可供调蓄,调蓄库容约60×108m3;黄河以北,可利用北大港、团泊洼及南大港等洼淀修建平原水库,以合理调蓄江水和淮河、海河的当地径流。
南水北调工程竣工后,除有航运和排涝治碱效益外,主要效益是供水。配合当地水资源利用,在城市和工业供水方面,可为天津、沧州、德州等10余个大中城市提供工业和生活用水,还可为徐州、兖州、淮北煤田和坑口电厂用水提供可靠的水源。按东线输水河道情况,抽江水量最大不超过1500m3/s,穿黄最大不超过700m3/s。计划在2000年前完成一期工程及穿黄隧洞(200m3/s),作为天津市和河北省特旱年的紧急备用水源,2000年后,东线二期工程竣工后,可将水送到天津,从根本上扭转缺水局面。
免责声明:本文来源于网络,文中有些文字或数据已经过期失效,仅供学习备课参考!
电脑版地址:http://www.cgzdl.com/shuku/156/6115.html
手机版地址:http://m.cgzdl.com/shuku/156/6115.html