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襄阳市水资源的持续利用与保护
襄阳市水资源的持续利用研究
摘要:
襄阳位于汉江中游,具有优越的水文条件。
随着襄阳社会经济的迅速发展,工业及城市居民生活用水的需水量在不断的增加。
但由于气候的变化,降水量的减少,南水北调中线工程的即将实施及水质不断的恶化导致襄阳供水量呈逐渐减少的趋势,加上公众节水意识薄弱,农田灌溉不合理等情况造成水资源利用效率低,浪费严重的现象,都影响着襄阳市水资源的持续利用。
由于襄阳工业及农业的发展离不开水资源的利用,所以间接影响着襄阳地区经济的持续发展。
本文就是根据襄阳市水资源现状及其近年来水资源利用的变化状况,采用数据分析法,多因素分析法及文献搜集法对其进行研究,探索影响襄阳市水资源持续利用的因素,并根据其结果提出相应的对策和建议。
关键字:
襄阳;水资源;水资源持续利用;可持续发展
StudyonSustainableUtilizationofWater
ResourcesinXiangyang
Abstract:
XiangyangislocatedinthemiddlereachoftheHanjiangRive,withexcellenthydrologicalconditions.WiththerapiddevelopmentofthesocialeconomyinXiangyang,industrialandurbanwaterdemandinthedomesticwatercontinuetoincrease,butbecauseofclimatechange,reducingrainfall,tobeimplementedandcontinuetoNorthWaterTransferProjectwaterqualitydeteriorationresultinginXiangyangwatersupplywasdecreasingtrend.Coupledwithweakpublicawarenessofwaterconservation,irrigationandotherunreasonableconditionsresultedinlowwateruseefficiency,wasteseriousphenomenon.ThisphenomenonisgoingtoaffectthesustainableuseofwaterresourcesinXiangyangCity.DuetothedevelopmentofindustrialandagriculturalcannotbeseparatedwithuseofwaterresourcesinXiangyang,sotheindirecteffectsofsustainedsocialandeconomicdevelopmentofXiangyang.ThispaperisbasedonthestatusofwaterresourcesanditschangestatusXiangyangwateruseinrecentyears,theuseofdataanalysis,multivariateanalysisandliteraturesearchmethodtostudyit,toexplorethefactorsthataffectthesustainableuseofwaterresourcesinXiangyangCity,andaccordingtothecorrespondingcountermeasuresandsuggestionsofitsfindings.
Keywords:
Xiangyang,waterresources,sustainableuseofwaterresources,sustainabledevel
1.绪论
1.1问题的提出
水资源不光是人类和生物圈存在的根本要素,仍是社会经济发展的物质基础,它是支撑整个自然生态体系和社会经济系统不能替代的重要的因素。
目前,关于水资源利用方面,水资源的短缺和水质的恶化是很多个国家面临的两个严重的问题,正在威胁着人们的生存和发展。
并且,世界用水量正以每一年5%的速度增加。
据测算,到2025年,生活在水资源紧张和经常缺水国家的人数将增到30亿[1],当时世界79亿人口中将有50亿人生存在水资源缺乏地域,连基本的饮用水和卫生用水的需求都很难满足[2]。
虽然在中国水资源总量位居世界第六位,但人均水资源仅有2114m³(包括中国内地人均为2109m³),仅为世界水平的1/4,是世界上国家水资源短缺较为严重的国家之一。
而且中国水资源还有一个最大特点,就是水资源空间分布格局极不均匀。
大致呈东部多,西部少;南部多,北部少。
于是对我国水资源的钻研与对这些水资源的调配、合理利用和规划就显得极为重要了。
目前我国南水北调工程就是从襄阳的上游丹江口引出的。
可见研究襄阳市的水资源的可持续利用目前显得极为关键,它不仅仅影响着南水北调工程,而且还影响着襄阳地区的可持续发展。
目前,根据多年平均数据来看,多年襄阳市人均水资源占有量为1182m³/a,约为我国人均水资源量的51.4%,在国内属于中等偏上地区,但是在湖北省是水资源量最缺乏的地区之一。
在2012年,湖北日报上公布了襄阳市是湖北省水资源缺乏城市之一。
襄阳市不仅是历史上军事与商业的重镇,还是我国20个大型商品粮基地之一、三大芝麻产区之一、十大夏粮主产区之一、全国商品肉牛生产基地等。
除此之外,襄阳市还是我国十大工业明星城市之一,是中央、湖北省属三线军工企事业集中城市。
襄阳市之所以有如此成就,有很大一部分原因是因为襄阳处于汉江中游,是汉江流域的核心城市,水资源丰富的原因,其对襄阳农业,工业发展都起着不可缺少的因素。
在襄阳由于目前社会经济的迅速发展,造成了水的需求量的快速增长,同时水质污染、工农业耗水量巨大也不容忽视。
加之襄阳地区生活用水浪费明显,2014年8月即将实施南水北调中线调水工程;这些都将进一步引起襄阳市的水资源供需平衡问题,对襄阳水资源的持续利用影响巨大。
所以展开对襄阳市水资源持续利用的研究,为襄阳水资源利用与管理提供决策依据,拥有十分重要的现实意义。
1.2水资源持续利用的含义
可持续发展是一个新的发展观是在上世纪80年代提出的。
可持续发展常规定义是:
“既要满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力形成危害的发展[3]”。
其主旨是,资源和生态环境保护与经济发展的保护,要相互协调,能让孩子们享受资源没有恐惧。
也就是说让他们可以在良好的生态环境中生活,不对他们的生存和发展构成威胁。
它强调的是经济活动的生态合理性,获得资源、环境、经济“共赢”局势。
实际上,水资源可持续利用的内涵在上世纪80年代中期罗马召开的世界粮食会议就已发出呼吁:
对水资源开发要注意不破坏开发其赖以生存的资源本身,要进行“没有任何破坏作用的开发”。
在之后经过十几年的经验和教训,总结出水资源可持续利用就是:
“在维持水的持续性和生态系统整体性的条件下,支持人口、资源、环境与经济协调发展和满足代内和代际人用水需要的全部过程”[4]。
总之,水资源可持续利用的主要含义包括以下3点:
1.水的循环规律是水资源得以可持续利用的保障。
水是可再生,可更新的资源,但不是“取之不尽用之不竭”的资源,所以我们在利用水资源的时候应该在水资源承载能力所能持续的承载水量的条件下进行持续利用。
2.过去的水资源利用的观念要彻底改变。
过去传统的水资源利用只顾眼前的利益,不太顾忌后代的发展,那时也不大存在水危机,因此没有用持续发展的眼光看问题。
但是现在不同了,要既考虑到当代人的用水需求,又要保证后代水资源的利用需求,做到水资源的永久可持续利用。
3.水资源的可持续利用是在人口、环境、资源及经济的共同协同下发展进行的。
这就是说水资源的开发利用是在保护生态环境的前提下,共同促进经济的增长和社会的发展。
总之,水资源的可持续利用阐述了水资源持续利用对人类可持续发展政策实施的重要性。
而合理的水资源开发与利用是水资源的可持续利用的重要议题之一。
1.3国内外水资源持续利用研究现状
1.3.1国外水资源持续利用研究现状
在二十世纪,由于经济的快速发展,忽略了水资源的可持续利用,导致水资源可持续利用的水资源问题日益突出,引起了世界的注意。
1972年,在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议首次发出“水资源将导致严重的社会危机”的呼吁,预言水资源将是石油危机之后的下一个危机,水资源问题将会愈来愈严重。
1987年世界环境与发展委员会上,当时时任联合国世界环境与发展委员会主席的挪威首相布伦特兰夫人,在她所作题为“我们共同的未来”报告中明确的提出了“可持续发展”理念。
它指出:
人们可以期待一个经济发展的新时代的到来,这一新时代必须建立在使资源环境得以持续和发展的基础上,既满足当待人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害[5]。
它是在环境保护和经济发展方面的世界各国的纲领性文件。
1992年,在爱尔兰召开的“国际水和环境大会——21世纪的发展与展望”中,也提出了关于水资源可持续利用发展的研究性问题,进一步把可持续发展作为基础的全球的基本发展战略和行动指南,使可持续发展理念深入人心,开始了从发展模式的高度认识水资源开发利用和经济发展以及生态环境保护之间的关系,开启了把“可持续发展”作为人类共同追求的美好的目标。
1.3.2国内水资源持续利用研究现状
从二十世纪90年代起,中国就开展并进行了大量的与水资源可持续发展的研究工作,因为我国与世界相比,水资源相对短缺,水资源的可持续发展对我国来说既是一条捷径,又是我国经济发展的必由及必经之路。
目前我国国内关于水资源可持续发展利用方面的研究内容越来越广,同时也越来越深。
其中具有代表性的研究有:
1999年,刘敏的关于城市用水管理技术和其经济措施与水资源持续发展利用的理论方法和应用提出了许多独到的见解;2000年,中国工程院又开展了“中国可持续发展水资源战略研究”,它从水资源利用的各个方面进行了整体全面的研究。
2010年牟丽丽又以水资源可持续利用为主题探讨了水资源可持续利用的相关理论等等。
从2005起直到2013年,张中旺都以襄阳市水资源持续利用、及南水北调工程做为研究主题,开展了大量的、深入的研究工作。
其他科学者也都是采取某一地域,进行深入细致的研究。
尽管我国在水资源持续利用方面的研究取得一定的成就,但是由于我国的版图辽阔,地形复杂,所以实际运行起来,具有不可重复性和不可复制性,因此实施具有高度的的困难性和局限性,需要具体地区具体分析。
不能按照一种水资源配置模式进行统一的应用。
这也就是为什么张中旺等科学工作者总是先要选定某一具体的区域,再做深入研究的原因。
所以,中国水资源的持续利用方面的研究要和具体区域要紧密结合在一起。
并且在具体实施方面,还“任重而道远”。
襄阳市水资源的持续利用不仅关系到襄阳本地的经济发展,由于襄阳市还位于南水北调中线工程的中游地区,如果水资源不合理利用,将会影响到南水北调中线工程的实施。
而且南水北调工程今年即将实施,因此对襄阳市水资源持续利用的研究也显得极为迫切和必要。
2.研究区概况
2.1研究区的自然状况
襄阳地区位于湖北省的西北部,土地总面积为19774.41km2,是湖北省仅次于武汉的第二大城市,其东临随州市,南接荆门市、宜昌市,西连神农架林、十堰市,北接河南省南阳市。
整体地形为东低西高,由西北向东南倾斜。
襄阳区的地形是东部为丘陵、中部为岗地、西部为山地,其约占襄阳总面积分别为20%、40%、40%。
其地理位置概况图见图1.
图1襄阳地区位置概况图
2.2研究区的社会经济状况
襄阳市是湖北省仅次于武汉的第二大城市,是湖北省省辖市,省域副中心城市。
目前襄阳市辖有三个城区:
襄城区、樊城区和襄州区;有三个县级市:
枣阳市、宜城市和老河口市;三个县:
南漳县、保康县和谷城县;及三个开发区:
国家级高新技术产业开发区、国家级经济技术开发区、鱼梁洲旅游经济开发区[8]。
目前襄阳市有208家高新技术企业,高新技术企业产值过亿元的有18家,其中包括国家级襄阳高新技术产业开发区它是国家56个高新技术产业开发区之一。
其金融方面也发展迅速,引来了大量的金融机构和金融从业人员。
据统计截止到2012年底,襄阳市有18家银行,35家保险公司,其数量在湖北省仅次于武汉,位列湖北省第二。
近几年由于政策的支持其经济发展十分迅速,特别是在2011年省第十次党代会提出:
“支持襄阳加快省域副中心城市和现代化区域中心城市发展”,着力建设“产业襄阳、都市襄阳、文化襄阳、绿色襄阳”之后,襄阳城市化建设加快了步伐,工企业的数量也如“雨后春笋”般增加,大量的外地务工人员流入到襄阳市。
这对襄阳市的水资源等各种资源的利用产生了不小的压力。
2.3研究区水资源现状
2.3.1水资源条件
襄阳市大小河流有683条,其中汉江、沮漳河属于长江水系的两大支流,所占的流域面积是全市河流总流域面积的绝大部分。
襄阳市的地下水储量也很丰富,可利用程度也很高,因为其矿化程度不高,水的总硬度也比较适中,所以大部分可以作为生产和生活用水。
由此看来襄阳市水资源条件较为优越,为襄阳市经济发展提供了丰富的水资源。
2.3.2水源工程配置情况
襄阳市有大中小型水库845座,其中大型水库有9座,中型水库57座,小一型水库157座,小二型水库622座。
全市的水库总库容37.8亿m³,有效库容24.4亿m³,正常蓄水量23.7亿m³,年均灌溉供水11亿m³[8]。
2.3.3对襄阳2003年-2012年水资源利用变化状况研究
作者通过对襄阳自2003年-2012年襄阳市降水量,地表水资源量,地下水资源量及农业用水量,工业用水量等有关水数据进行整合和分析,得出襄阳市近十年的水资源利用变化趋势。
见表1:
表12003年-2012年水资源利用变化状况
年份指标
降水量
地表水资源量
地下水资源量
水资源总量
供水量
农业用水量
工业用水量
生活用水量
总用水
2003
188.349
63.979
25.9064
68.4274
23.8339
12.0378
9.2228
2.5733
23.8339
2004
169.315
54.37
23.246
59.852
27.2293
15.5927
9.5997
2.0369
27.2293
2005
206.34
90.65
28.7
95.38
29.74
15.52
11.6
2.62
29.74
2006
150.07
45.62
8.77
50.55
31.75
16.26
12.66
2.82
31.75
2007
205.21
81.68
25.63
86.63
28.11
11.57
13.69
2.85
28.11
2008
196.14
78.75
24.95
83.7
31.4
15.06
13.39
2.95
31.4
2009
162.68
48
20.65
52.71
28.46
12.05
13.49
2.92
28.46
2010
170.22
51.58
22.75
55.99
33.29
11.58
18.45
3.26
33.29
2011
160.45
41.61
19.64
46.25
34.34
11.95
18.88
3.51
34.34
2012
143.35
36.17
17.66
40.46
35.2
13.69
17.7
3.81
32.68
*数据来源于襄阳市水资源公报
图2是襄阳市2003-2012年水资源利用变化折线图。
从襄阳2003年-2012年水资源利用变化状况折线图可以看到襄阳的水资源总量的多少主要取决于地表水资源量。
而地表水资源量与水资源总量是同步变化的,而地表水资源量与降雨量存在着某种固定的系数。
其他各种曲线,包括工业用水量、生活用水量都基本维持在一个区间上,上下波动。
另一方面:
襄阳2004年的降水量减少,2005到2006年降水量增多,2007年到2009年降水量减少,2009年以后,降水又连续减少,特别是2012年是十年里降水最少的年份。
总体上看:
2003年-2012年襄阳市的水资源总量总的趋势是下降的迹象,特别是2008年后下降趋势较为明显。
由于所选水文资料较少,这种规律性还有待进一步考察。
如果真是这样,那么襄阳市的水资源可持续利用以及水资源安全必须引起我们的高度重视。
图22003年-2012年水资源利用变化状况折线图
同时从图2,我们还可以看出襄阳市的农业用水量是处于下降的趋势,除此之外,工业用水和生活用水都处于上升的趋势,导致我们总用水量有不断上升的趋势。
通过上面的研究我们可以发现,襄阳市的总用水量和总供水量基本是相同的,说明襄阳水资源目前供需基本平衡。
但由于气候的多变以及气候的不稳定性,并且水资源还存在着这种或者那种的污染,城市规模也不断扩大,工业的发展也极其惊人。
这些都必然导致用水量的增加。
按照目前的供水能力,是否还能够满足或者维持住今后襄阳市的生活用水、工业用水,以及农业用水呢?
这是一个很重要的问题
今年又是南水北调工程实施的第一年,而南水北调肯定导致汉江襄阳段径流量的急剧减少。
因此我们现在就得着手研究襄阳市水资源可持续利用的问题,同时采取切实有效的途径来解决这些以及将要触发的问题,并提出一系列可行的解决措施,保障襄阳市社会稳定、长治久安达到襄阳市经济的可持续发展。
3.影响水资源持续利用的原因分析
3.1.全球气候变暖的影响
近百年来全球气候系统正历经一次以变暖为主要特点的明显变化,全球变暖影响着降水量及蒸发量等水文因素的变化,根据汉江上游自1961年-2005年历年逐月气温和降水资料进行了统计分析,得知,在过去的45a中,汉江上游流域的年平均气温呈上升的趋势,降水量呈递减的趋势,90年代以后其降水量递减趋势更加明显[9]。
由表1襄阳市2003年-2012年水资源变化状况图的分析,我们也知道襄阳市水资源总量是有地表水资源量,降水量所决定的,降水减少相应的地表水资源量减少,紧接着水资源总量的减少。
加上气温的升高会增加植物及其土壤中水分的蒸发量,进一步增加了水资源总量的减少。
湖北省的降水存在时空分布不均,年内年际分配不均的特点,而使湖北省汉江流域先后在1966、1968、1972、1978、1988、1994、2000、2011年发生八次大的旱灾。
其2000年的旱灾对汉江中下游的影响较为严重,旱灾损失十分大。
2011年湖北省遭遇的大旱,危及到500多万亩农田;丹江口库区的水位也达到了最低值,严重影响了汉江中游的来水量,对襄阳农业也产生了很大的影响。
气候的变暖、汉江流域降水量的减少、襄阳地区的干旱常有发生,这些事件都会导致襄阳地区的水资源的不稳定性。
因此我们需要通过其他手段和措施来预防与解救襄阳用水问题。
3.2水污染的影响
汉江的水资源丰富,是湖北省重要的饮用用水和工业及农业用水的水源,更是我们襄阳市农田灌溉,工业生产及生活用水的主要来源,所以汉江水资源状况与我们襄阳市人民的安居乐业和经济发展有着重大的影响。
但自1990年以来,汉江水体污染加剧,水质逐渐恶化,严重影响着襄阳市人民的身体健康及用水安全问题。
据襄阳市环保局测算1999年,襄阳段向汉江主流及支流排放污水量达2.4亿t,占到汉江湖北段污水排放量的40%,其中南河、北河、唐白河、小清河、蛮河等五大支流大部分水质都属于劣质水类V类水。
汉江水质近年来水质逐渐的恶化,导致了二十世纪90年代发生的三次严重的水华现象,严重危及到了沿岸城市居民和农村居民的用水安全问题。
如:
由于白河水的污染,导致翟湾村近五年因癌症死亡130人,被称为“癌症村”的罪魁祸首都是因为水体的污染。
目前,排污量大的企业(废水量>3.0万m³/a的企业)在湖北省汉江流域达到430家,这些企业是汉江水污染的主要来源。
其中有北河流域的石花纸厂,南河上游的保康磷化工厂,滚河流域的枣阳吴店、熊集等乡镇的数家制造厂都属排污不达标的企业。
老河口市的部分企业,襄阳市的造纸厂及多家纺织、化工企业,更是对污水不进行处理直接向汉江排污,湖北制药厂排入汉江的污水量都已形成了一条长达10多公里的污染带。
另外,襄阳市多处池塘及小渠都成了臭气熏天的恶水沟,这是由于生活垃圾的随意倒入引发的。
传统的那种小桥流水人家的生活方式已经不复存在。
总之,汉江水质的恶化,对于处于汉江中游的襄阳市来说,影响还是不可估量的,汉江水体的污染、汉江水质的恶化对襄阳地区农业灌溉及生活可用水总量有很大的影响。
3.3南水北调实施影响
3.3.1南水北调概况
在前面已经提到,我国水资源空间分布较不平衡,因此跨流域调水工程是为了改善人类生存环境、促进发展经济而实施的一项人工调水工程,是破解水资源短缺瓶颈、缓解水资源区域分布不平衡的必由之路[10],也是实现我国水资源合理配置,保证国家社会、经济和环境持续协调发展的一项重要战略措施[6]。
南水北调中线工程是为了改善了受水区的生态状况,缓解京津地区的经济社会发展与水资源的供需矛盾,但是有可能加重汉江流域河道内用水供需矛盾,而且还会使汉江中下游水环境容量有所降低,影响到供水区的生态情况及居住在汉江中下游地区的人们生活用水、农业灌溉及工业生产的用水问题。
作者根据多年月平均流量计算,汉江中下游水环境的容量有可能将要减少到11.81万t/a,减少幅度约为26%。
实施南水北调中线工程后,近期年调水为95亿m³,远期年调水为130亿m³。
按66年汉江来水量平均值393.3亿m³计算,调水95亿m³就达到24%的比例;按最近25年平均值379.8亿m³计算,调水95亿m³就达到径流总量的25%,都超过了国际公认的跨流域调水的上限比例15%。
必然威胁到汉江中下游地区的生态与社会环境安全[11]。
3.3.2南水北调对襄阳水资源的影响
通过前人的大量研究,南水北调工程对襄阳水资源的影响使襄阳汉江沿岸的农田灌溉用水得不到保障。
襄阳大批农作物单产大部分都高于全省及全国的平均水平,但主要的农产区在汉江沿岸,调水后会严重的影响到襄阳市的农业发展。
据调查,南水北调中线调水工程实施调水后,由于汉江水位下降,将会导致沿江200多个泵站大部分提水灌溉的功能,此外还有可能引起地下水位下落,襄樊市也将约有3000眼机井可能报废,会有100多万亩农田有可能会面临没有水灌溉的危险。
(1)使襄阳地区的工业供水和城市供水的不到保证。
襄阳市所辖的老河口、谷城、宜城的城关及襄阳市区,都位于汉江的沿岸。
调水后,汉江中游正常水位平均下降0.8m-1m,沿江各水厂的供水率将下降34.74%。
(2)使水质污染加重。
因为调水的原因,会使汉江河道的水减少,将会导致汉江中下游水流速度减缓,水位下降,将会严重影响到汉江中下游水对其沿岸城市及工业排放污染物的稀释及自净的能力。
稀释,自净能力的减弱,将会致使水质恶化,加快浮游藻类的生长速度,继而汉江“水华”现象的出现。
3.4耗水量大——以2010年的数据进行分析研究
用水耗水量是指在用水、或者是输水的过程中,水通过蒸发,土壤吸收,渗透或产品带走而不能再通过水循环再利用了的
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