石羊河流域水资源变化分析 本文关键词：石羊，水资源，河流，变化，分析
石羊河流域水资源变化分析 本文简介：摘要：水资源保护利用是石羊河流域重点治理的核心。对石羊河各条河流出山口流量统计分析表明，石羊河天然径流量基本稳定；下游蔡旗水文站近50年年径流量从4亿~5亿m3下降到1亿m3左右，其水量减少原因是上中游消耗过大。流域内人口、耕地比20世纪50年代翻了一番多，人均水资源占有量降到了700多m3，民勤县
石羊河流域水资源变化分析 本文内容：
摘要：水资源保护利用是石羊河流域重点治理的核心。对石羊河各条河流出山口流量统计分析表明，石羊河天然径流量基本稳定；下游蔡旗水文站近50年年径流量从4亿~5亿m3下降到1亿m3左右，其水量减少原因是上中游消耗过大。流域内人口、耕地比20世纪50年代翻了一番多，人均水资源占有量降到了700多m3，民勤县人均地表水资源量不到200m3，水资源供需矛盾突出。当前农业用水占总用水量的86.2%，相同产值情况下，石羊河流域农业用水量是工业用水量的23.6倍。提出了以调整农业种植结构、推进节水型社会建设和制定科学合理的流域水资源管理制度为思路的水资源保护利用对策。
关键词：石羊河；水资源；种植结构调整；节水型社会；水资源管理
石羊河流域位于甘肃河西走廊东部，属于资源性缺水地区，是我国内陆河流域中人口密度最大、水土资源开发利用程度最高的流域之一。其下游的民勤绿洲是阻遏我国北部腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠合拢的天然生态屏障。自20世纪50年代以来，由于人口增长和经济发展，流域水资源供需矛盾日益突出，加之缺乏科学的开发规划和严格的管理制度，流域生态环境急剧恶化，已经严重阻碍了区域的可持续发展，有些地方甚至已危及人类生存。石羊河流域的生态环境问题实质是人与自然关系的严重不协调，其要害是水资源配置管理问题，而水资源配置管理与流域水文变化规律、人口、土地利用、经济发展和生态保护之间关系复杂。因此，研究流域水资源变化规律，分析水资源利用现状，提出可行的水资源保护对策，对石羊河流域生态环境治理与修复、保障区域经济社会和生态环境协调发展具有十分重要的意义。
一、研究区概况和数据来源
石羊河是甘肃省河西走廊内陆水系的第三大河，发源于祁连山脉东段冷龙岭北侧的大雪山，全水系自东而西分布。上游的8条河流均发源于祁连山，分别是大靖河、古浪河、黄羊河、杂木河、金塔河、西营河、西大河、东大河。石羊河流域总面积约为41.6km2。属于大陆性温带干旱气候，其气候特点是太阳辐射强、光照充足，温差大、降水少、蒸发强烈、空气干燥。研究区位置见表1。本文研究数据来源：①水资源相关数据来源于甘肃省石羊河流域内的各水文站径流资料；②人口、耕地面积和社会经济数据来源于《甘肃统计年鉴》和《甘肃省石羊河流域重点治理规划》等。
二、石羊河流域水资源变化分析
水资源保护是石羊河流域重点治理的核心。石羊河流域上游8条河流中水文监测最早的始于1950年，最迟的始于1972年，所以合成径流过程线是从1972开始，见图2。从图2合成径流过程线看，20世纪70年代的均值略低于多年均值（1972—2015年），80年代的均值高于多年均值，90年代的均值低于多年均值，2000—2015年的均值13.62亿m3略高于多年均值13.32亿m3，表明石羊河流域的天然径流量基本稳定，并没有减少。石羊河上设有蔡旗水文站，该站是红崖山水库的入库水文站，图3为蔡旗水文站径流过程线图。从图3可以看出，近50年以来，蔡旗水文站年径流量从5亿m3下降到1亿m3左右，水量减少了3亿～4亿m3。但如果仅从蔡旗断面的流量变化就得出“石羊河的天然来水量在减少”的结论是不正确的，蔡旗水文站水量减少的真正原因是上中游过度消耗造成的。石羊河下游的民勤县，在地表水不断减少的情况下（当前人均地表水资源量不到200m3），只有不断加大地下水开采量才能维持生存和发展。民勤县地下水水位大幅度下降，导致出现咸水南侵、植被枯萎、土地沙化、沙进人退的现象。
三、石羊河流域水资源与区域社会发展关系分析
1.流域水资源与人口耕地关系石羊河流域的水资源总量总体相对稳定，但人口和耕地从20世纪50年代至今呈不断增长态势，随着时间的推移，出现了一方水土养活不了一方人的现象。50年代，全流域人口仅有90多万人，灌溉面积200万亩（1亩=1/15hm2，下同），人均水资源占有量近1500m3。在下游河水和地下水露头地区形成的湿地湖泽，如楔子般插入巴丹吉林和腾格里两大沙漠之间，形成了民勤绿洲，有效地阻挡了沙漠南移。近年，随着人口的不断增加和大面积垦荒种粮，水资源需求量急剧上升。2015年全流域人口增加到近221万人，统计灌溉面积增加到462万亩，其人口和耕地面积比50年代翻了一番多，而且实际灌溉面积估计在600万亩以上。人均水资源占有量降到了700多m3，水资源供需矛盾突显，特别是在民勤表现尤为严重。经石羊河进入民勤的地表水由50年代的4亿～5亿m3减至不到1亿m3，民勤县人均地表水资源量不到200m3，致使所有的湿地湖泽干涸，沙漠向前推移，出现了严重的生态危机。从外流域调水后，这种势头才得到遏制，地下水水位有所上升，湿地和湖泊有所恢复。2.流域水资源与区域经济关系石羊河流域内有武威市、金昌市和肃南裕固族自治县约1/6区域。2015年石羊河流域总用水量23.69亿m3，农业及林牧渔畜业是用水大户，用水量为20.43亿m3，占86.2%；工业用水为2.14亿m3，占9.0%；城镇公共用水0.22亿m3，占0.9%；居民生活用水0.48亿m3，占2.0%；生态环境用水0.42亿m3，占1.8%。2015年武威市生产总值为416.19亿元、金昌市为224.52亿元、肃南县为28.67亿元（肃南约有1/6的面积在石羊河流域，统计时以1/6做简单折算为4.8亿元）。为了计算不同产业的用水量，需要统计第一、第二、第三产业的产值，第一产业是指农、林、牧、渔业；第二产业是指采矿业、制造业，电力、燃气及水的生产和供应业，建筑业；第三产业是指除第一、二产业以外的其他行业。各产业的统计数据见表1。根据表1统计计算得出：石羊河流域GDP的万元用水量为367m3，第一产业万元用水量为1772m3，第二产业万元用水量为75m3，这些数据均高于全国统计数据。相同产值的情况下，石羊河流域农业用水量是工业用水量的23.6倍。3.流域水资源与生态环境关系石羊河流域的生态问题，从根本上说是水资源与人口、经济发展不平衡的问题。随着人口数量的不断增加，加上产业结构不合理，当前的水资源利用量远超其承载能力。当地通过修建水库、衬砌渠道等措施提高水资源利用率，通过减少田间供水定额、大块田改小畦等措施节水，渠道和田间渗漏大幅度减少。用于生产生活的水多了，但地下水的补给却被切断了，且地下水开采量不断增加，造成地下水水位持续下降。如果不控制地下水水位的下降，达到一定程度时树木就会死亡，没有林带的保护，依靠灌溉的耕地也会被流沙掩埋。为防止流沙扩展，民勤在青土湖的风沙前沿投入上百万元资金，建草方格的固沙带，在草方格中种植了梭梭等灌木。这种靠地下水维持植物生存的方式，一旦打井深度增加，地下水水位下降，植物根系得不到水分时，绿洲外围的草被、灌木、树木必然会大面积死亡，沙化现象就会加剧。从经济角度来说，水的利用率越高越好，但从生态角度来说，水的利用率不能过高，需要有一部分地表水补充到地下。
四、石羊河流域水资源保护利用对策建议
在现有人口和当前的产业结构条件下，石羊河流域自产水量已无法满足经济社会发展的需要，目前可行的措施是建设节水型社会，提高水资源综合管理水平。1.调整农业种植结构，改变农业发展模式石羊河流域的平均降水量不足200mm，蒸发量高达2600mm，该地区的节水重点应该是减少蒸发损耗，而不是防止下渗损耗。当前所做的许多节水工作都是为了防止下渗，而对减少蒸发所做的工作不足。耕地越多蒸发损耗就越大，要减少蒸发损耗，就必须压缩耕地面积。简单地减少耕地必然会减少农民的收入，农民不会接受。因此，要通过调整产业结构，在不减少农民收入的前提下压缩耕地面积。石羊河流域光照充足，发展日光节能温室条件优越，技术操作简单，应大力推广日光温室果蔬生产，探寻绿洲农业发展模式。此外，要积极发展草食畜牧业。河西走廊种草要比种粮食作物节水一半左右，还可以起到防风固沙作用。通过种草发展畜牧业，从长远看效益要比种粮食作物高，也是发展现代农业的必然要求。2.全面推进节水型社会建设对石羊河流域水资源与区域经济发展关系的分析表明，在相同产值情况下，农业用水量是工业用水量的23.6倍。通过推进节水型社会建设，全面实行产业结构调整，以工业及第三产业收入解决当地群众的生存和发展问题，是提高水资源产出效率的最佳途径。2017年中央将祁连山确定为国家公园，将祁连山保护提升到国家层面，这无疑为甘肃河西五市的长远发展注入了新的活力，对石羊河流域来说也是一次难得的发展机遇。当地各级政府应该抓住祁连山国家公园建设及石羊河流域综合治理的契机，搞好规划，根据各自的特点因地制宜兴办产业，通过争取投入、引进技术、加强培训等方式，引导、鼓励、扶持农民兴办乡镇企业，发展第三产业。3.制定科学合理的流域水资源管理制度石羊河流域的生态环境综合治理，其核心是水资源配置管理。石羊河流域以界定流域水权、规范水资源利用秩序为切入点进行重点治理，取得了重大成果，成绩来之不易，经验弥足珍贵。但未来石羊河流域水资源配置管理必须制定适应新的水循环条件的用水协议，并在水法框架内，以法律形式确定下来，才能有效维护水资源利用秩序，调节水资源分配比例，提高水资源的利用效率。此外，应积极完善水价改革体系，制定各行业用水定额，并积极探索分类水价，实现定额内基本水价制度，超定额部分实行超额累进加价制度。
作者：魏冬青 赵映东 张德栋 单位：甘肃省水文水资源勘测局
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