河流斷流探折管理論文

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河流斷流探折管理論文

一、黃河斷流實況

黃河頻繁的季節性斷流始于20世紀70年代初,有關資料顯示,自20世紀70年代以來,黃河入海年徑流量逐漸變小:20世紀60年代為575億立方米,70年代為313億立方米,80年代為284億立方米,90年代中期為187億立方米。在短短的幾十年里,黃河入海徑流總量銳減了一多半。與此同時,黃河下游多次斷流。特別是進入90年代之后,斷流現象更為嚴重。

黃河利津斷流情況統計

年份

斷流天數

1991

16

1992

83

1993

60

1994

74

1995

122

1996

136

1997

226

1998

142

1999

42

這種情況在2000年得到了改變,2000年沒有斷流。反而,到2003年9月,黃河中上游連連降雨,水勢上漲,河南蘭考段蔡集控導工程28號壩被撕裂,出現決堤現象,造成重大財產經濟損失。但是,黃河斷流這一影響重大而廣泛的現象依然值得我們分析探究。

二、黃河斷流成因淺析

1.黃河斷流的自然原因

河流域近年來降水量減少是黃河斷流的最主要的自然原因,而降水又直接受氣侯變化的影響。綜合各種情況來看,致使黃河斷流的自然原因主要有以下幾種:

①太陽輻射的改變太陽輻射是地球氣候的能源,所以太陽輻射輸出量的改變勢必導致地球氣候的變化。根據觀測,20世紀70年代開始,太陽輻射量在不斷增強,地球氣溫不斷升高,蒸發加強,使我國黃河流域乃至華北、西北地區更加干旱。

②太陽黑子根據觀測分析發現,亞洲東南部的季風氣候與太陽黑子的11年周期有一定的相關性。一般情況下,在太陽黑子極值年附近,我國地面大氣環流中的季風成分大于行星風成分。20世紀90年代中期,處于太陽黑子兩個極值年之間,所以,我國的季風勢力較往年減弱,尤其表現在黃土高原和華北地區,使季風降水雨帶多徘徊于長江中下游地區,造成我國華北干旱顯著(如1997年黃河斷流最嚴重)。

③間冰期根據考古分析,地球上的氣候冷暖干濕相互交替,變化的周期長短不一。在大冰期之間是比較溫暖的大間冰期。在第四紀大冰期中,又分為幾個亞冰期和亞間冰期,而當今世界處在第四紀的亞間冰期,氣溫逐年上升,降水量逐年下降,尤其在黃河流域,出現干旱氣候。黃河河南花園口以上流域1990年~1995年間平均降水量減少12%。

④大氣透明度的變化地表氣候受太陽輻射的影響。太陽輻射除受太陽本身變化影響外,到達地球的部分也受大氣透明度的影響。火山活動對大氣透明度的影響最大,火山爆發噴出的灰塵能強烈地反射和散射太陽輻射,而對地面發出的長波輻射卻沒有顯著影響。據計算,火山塵埃散射太陽輻射的能力比散射地面長波輻射大30倍,塵埃反射太陽輻射的作用比大氣分子強得多。根據實測結果,火山活動較多的年份,相應地到達地面的太陽輻射也較少。1912年以后至20世紀90年代,北半球火山活動相對較少,大氣混濁程度減少,可以吸收更多的太陽輻射。因此氣溫增高,形成一個溫暖期,蒸發加強,氣候變得干燥。

⑤流域狀況黃河流域大部分屬于干旱、半干旱的大陸性氣候區。多年平均降水量476毫米,降水年內分配不均,大約60%的降水量集中在6月~9月。徑流的補給主要靠降水,因此年內分配不均勻,且年際變化大,天然河川徑流量658億立方米,實測年徑流量431億立方米。干流最大年徑流量與最小年徑流量的比值為2~3。降水量本來就不充沛,水資源不足,進入溫暖期后蒸發加強,降水減少,旱情加重,水資源供求關系更加吃緊。最終導致黃河斷流現象出現。

⑥下游補給黃河下游流經華北平原,河床寬坦,水流緩慢,泥沙大量淤積,成為世界上著名的地上河,使該段黃河不僅得不到兩岸地下含水層的水源補給,反而要用河水下滲補給地下含水層,越是干旱越是下滲嚴重。

⑦上中游補給黃河徑流主要來自于上中游以降水補給為主的地表徑流與地下徑流,流域內降水量的下降直接減少了徑流的水源補給量。

2.黃河斷流的人為原因

人類對水資源的不合理利用和對環境的破壞也是黃河斷流的主要原因之一。

①森林覆蓋率低,水土流失嚴重歷史上植被狀況的惡化對黃河斷流影響很大,在黃土高原,原有的茂密森林在唐代、宋代之后遭到人為的毀滅性破壞,直到今天,黃河流域的森林覆蓋率仍然遠低于全國平均水平,其生態破壞的趨勢遠未能得到根本性的遏制,甚至于有所發展。水土流失量驚人,使得土地蓄水、保水性能很差。生態環境的惡化、森林的消失是造成黃河洪災與斷流并存的歷史原因。

②人口、經濟迅速發展,耗水量劇增20世紀50年代以來,黃河流域人口猛增,人類生產與生活規模無節制擴大,耗水量呈現急劇上升態勢。50年代時,黃河下游灌區灌溉140萬公頃農田,90年代灌溉面積上升到500萬公頃,工業生產用水也數十倍地增長。在50年代初期,黃河供水地區年均耗水量122億立方米,90年代初達到300億立方米,而同時年均降水量反而有所下降。與50年代相比,90年代黃河下游非汛期來水減少24.5億立方米,同期耗水量反而增加81.5億立方米,水資源供需矛盾尖銳,黃河水資源供遠小于求,斷流在所難免。

③水資源管理不協調在枯水年份或者枯水季節,黃河沿岸各地只從自身利益考慮,紛紛引水、蓄水、爭水、搶水,水資源管理混亂,水量分配不合理,水荒矛盾更加突出。加重了下游水資源匱乏的程度。

④水費偏低,農業灌溉方式原始,水資源浪費驚人黃河流經了我國北方重要的農業產區,農業灌溉用水即占全河流用水總量的90%以上,而引黃渠每立方米水費僅為3.6厘錢,遠遠低于供水的生產成本,如此低廉的水價自然難以喚起人們的節約用水意識。目前,黃河流域共有水澆地500萬公頃,農業灌溉仍然主要采用大畦漫灌、串灌等原始灌溉方式,一些灌區每公頃地年均毛用水量竟然高達60立方米,粗放經營的農業生產方式使黃河水資源的有效利用率不及40%,水資源浪費程度令人觸目驚心。

⑤水體污染嚴重,水體質量不佳隨著人口的劇增、經濟的發展,黃河流域水污染程度逐年加重,水體質量的明顯下降既影響了人體的健康,也降低了黃河水資源的開發利用率,“水荒”矛盾更加尖銳。

⑥溫室效應二氧化碳等溫室氣體產生的溫室效應,加速了氣溫的升高,蒸發量增大,降水減少,干旱加劇。

⑦海洋沙漠化目前每年大約有18億噸的石油通過海上運往消費地。由于運輸不當或油輪失事等原因,每年約有180萬噸石油流入海洋。另外,還有工業過程中產生的廢油排入海洋。有人估計,每年傾注到海洋中的石油量達200萬噸~1500萬噸,其中一部分形成油膜浮在海面上,抑制海水的蒸發。使參與水汽輸送的水量減少。同時又減少了海面的潛熱的轉化,使海洋減小了調節氣候的作用,產生“海洋沙漠化效應”。尤其在20世紀70年代以來,在我國近海越來越顯著,直接影響我國的氣候、降水,使我國降水量有所減少。

⑧人為熱釋放隨著工業、交通運輸業的發展,世界能量的消耗迅速增長。僅2000年全世界消耗的能量就相當于燃燒了380億噸煤所放出的能量,在一定程度上增強了大氣的干燥度,使陸地降水量減少。

⑨沿海城市氣候的截流由于城市的熱島效應造成市區與郊區之間的溫度差,因而形成局部的熱力環流,其在大范圍氣壓梯度小時,表現比較明顯。在白天市區中心有強烈的上升氣流。這樣,市區因凝結核特別多,又有上升氣流,所以,降水量比郊區多,一般可增加5%~10%。近年來,我國東部城市化進程特別快,城市發展規模大,數量多,眾多的城市群對進入大陸空氣中的水分有明顯的“截流”作用,使之在當地產生降水,減少了進入內陸(如黃河中上游地區)的水量,使黃河主要補給區降水減少。

三、黃河斷流的影響

1.黃河斷流對沿岸自然生態環境的危害

黃河斷流能夠引起河道萎縮,原來輸入海洋的大量泥沙只能在沿岸地區沉積,由此抬高河床,不利于汛期洪水下泄,容易誘發更大的洪澇災害。干涸河道中泥沙的驟然增多使河道潛在地有演變成一條巨大沙帶的可能,久而久之,昔日黃河故道風沙彌漫的悲劇就可能會重現,沿岸土地缺乏水源保護,土地沙化、荒漠化的可能性增大。黃河季節性斷流后,黃河三角洲地區缺乏足夠的泥沙沉積與水量輸入,地下水位下降,海水入浸,土壤鹽堿化速度加快,生物種群多樣化的優勢將喪失殆盡。總之,黃河斷流使黃河下游地區的自然生態環境趨向惡化,生態平衡失調,土壤肥力下降,不利于人類的生存和發展。

2.黃河斷流對沿岸人類活動的影響

因黃河斷流,黃河下游地區1972年~1996年累計造成工農業損失約268億元,每年平均損失14億元以上,受旱農田累計500萬公頃,減少糧食100億噸,黃河斷流嚴重地擾亂了沿岸人民的生活,山東境內10余萬居民長期供水不足。黃河季節性斷流使其下游地區水源減少,而排入黃河的工業污水與生活廢水卻逐年增多,黃河的自凈能力減弱,地下水水質惡化,威脅著人們的健康狀況。黃河的季節性斷流極大地制約了華北地區社會、經濟的健康發展。

四、黃河斷流的對策探討

1.植林種草,綠化大地,改善局部氣候植林種草,擴大植被覆蓋率,發展生態經濟,資源開發與水土保持相結合,涵養水源,保持水土,防止水土流失,改善局部氣候,減少洪水危害,增加土壤肥力,增加地下徑流。

2.控制人口數量,提高人口素質黃河流域應重視對人口增長的有效控制,同時促使公民自覺地保護環境與水資源,合理用水,節約用水。

3.統一規劃、協調開發黃河水資源統一管理、統籌編制黃河水資源利用與調度方案,兼顧各地情況,充分發揮大型水利工程樞紐作用,攔蓄洪水調節徑流。

4.加收水資源使用費,促進節約用水實施水資源有償使用制度,依法征收水資源使用費,適當提高水價,以刺激人們的水消費觀念,喚醒節水意識,避免或減少水資源的浪費。

5.調整流域內的農業結構,減少用水量在流域內大力培育推廣耐旱作物,使灌溉用水量減少。

6.科學種田,實施節水灌溉新技術管灌、噴灌、滴灌、滲灌是國際上一致公認的節水灌溉新技術,節水灌溉每公頃農田用水量僅為傳統灌溉用水的1/5。黃河流域耕地面積寬廣,傳統灌溉方式普遍,節水灌溉新技術有著廣闊的市場,其節水潛力相當可觀。這不僅要在黃河中下游推廣,更應在黃河用水大戶的寧夏平原和河套平原推廣。

7.加強污水的凈化處理工作,提高水資源的重復利用率提高水資源的重復利用率是工業節水的重要手段,努力搞好污染水體的凈化處理工作,盡可能地提高工業用水的重復利用率,節約用水。

8.南水北調,跨流域調水南水北調,引長江水進入黃河是解決黃河流域水資源緊張狀況的重要措施。9.更新工業和交通設備設計出吸熱存熱新器械,使交通和工業中釋放出的熱能被再利用。減少人為熱釋放,降低陸地上空氣的干燥度。

10.減少洋面浮油通過有效措施,回收利用廢油,合理運油,減少入海石油。設計“洋面吸油器”,對洋面定時“清掃”浮油,以減弱海洋沙漠化現象。

11.減少CO2排放普及使用太陽能、地熱等清潔能源,減少排放CO2,減緩“溫室效應”的作用,降低空氣干燥度。