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湖南,干旱治理何去何从?
发布时间:2015-09-16     信息发布人:水利局管理员

    38℃、39℃、40℃、41℃、42℃……湖南不断刷新的高温纪录,持续延长的高温日数,让旱情迅速蔓延。湘、资、沅、澧四水干流部分河段水位接近历史同期最低值,部分支流断流或创历史同期最低水位。其中,湘水支流涓水射埠站、蒸水石门坎站,沅水支流沅水禾滩站、酉水红岩溪站、深溪草龙潭站、荔溪麻溪铺站断流。
  本期,我们约请长沙理工大学常留红博士,就湖南干旱原因、分布情况、需要采取的抗旱措施等内容进行探讨。

  常留红 长沙理工大学博士

  1 旱因

  【气候、地理位置、经济社会发展等原因,造成了湖南今年的严重干旱,形成了时空型、工程型、水质型、结构型四种类型的缺水】

  现代水利周刊:衡邵干旱走廊是今年湖南干旱最严重的区域之一。您参与了湖南省《衡邵干旱走廊综合治理规划》的编制工作,并先后对这个区域进行了为期两年的实地考察和理论分析。您认为,造成今年湖南干旱的主要原因有哪些?
  常留红:综合来说,造成今年湖南干旱的原因主要有3个:
  一是气候原因。湖南受东亚季风和西太平洋副热带高压影响,降水和蒸发季节分配不均。夏秋两季降雨少、气温高、蒸发强,极易造成季节性干旱。
  二是地理位置原因。湖南地处云贵高原向江南丘陵、南岭山脉向江汉平原过渡地带,轮廓呈朝东北开口的不对称的马蹄形;地势垂直变化大,致使山区降雨多、气温低,丘陵、平原地区降雨少、气温高、蒸发量大,导致降水和蒸发空间分布不均。这正好与湖南区域经济社会需水结构呈相反布局,极易形成区域性干旱。
  三是经济社会发展原因。湖南易旱的丘陵地区土层薄,保水能力弱,导致土壤持水、蓄水能力差;加上矿产资源的开采和经济社会的高速发展,水土流失加剧;节水措施实施不力,进一步加剧了干旱程度,形成了时空型、工程型、水质型、结构型四种类型的缺水。

  现代水利周刊:造成时空型缺水的原因是什么?
  常留红:地理位置与季风气候的影响极易形成时空型缺水。
  受季风气候影响,湖南降水和蒸发量年内、年际变化大,水资源时间分布极不均匀。主要表现为3个方面:一是年内分布不均。湖南年内降雨集中在4—6月,占全年总量的40%~50%,年内最长无雨日达90天之久。而蒸发与降雨时空分布不匹配,蒸发量与降雨量基本呈相反格局,4—6月蒸发量占全年总蒸发量的25%~30%,7—9月蒸发量则占全年总蒸发量的40%~50%。而7—9月又是农作物需水高峰期,易产生伏旱。二是年际分配不均。湖南各雨量站测得的最大年降雨量一般在1500~2500毫米之间,且大多发生在山地,最小年降雨量一般在800~1300毫米之间。根据1960—2010年气象监测,年最大降雨量达2866.7毫米(南岳,2002年),最小年降雨量为845毫米(东安,2007年)。三是空间分布不均。湖南降水较为丰沛,但降水呈现山区多,丘陵、平原少的特点,山区降雨量在1600~1800毫米,丘陵、平原降雨量在1100~1200毫米。

  现代水利周刊:工程型缺水表现在哪些方面?
  常留红:工程型缺水主要表现在,缺少控制性调蓄水源工程。
  湖南易旱地区的蓄水工程不足,水资源调蓄能力差。以衡邵干旱走廊为例,区域现有水库98%是小型水库,且山塘蓄水量占区域总蓄水量的20%,遇上大旱年份,小水利无法抵御。95%的特大干旱年中,62%的水库和87%以上的小山塘基本干涸,无水可供,工程型缺水问题相当严重。今年7月以来,邵东县各类水利工程仅蓄水3500万立方米,较去年同期16286万立方米减少了78.6%。9座中型水库中有8座失去抗旱功能,117座小型水库已基本到达死水位,其中59座水库干涸,全县7.1万口山塘已完全无抗旱能力。
  一些工程标准低、险情重,效益逐年递减。湖南70%以上的工程建于20世纪50—70年代,设计标准低、施工质量差,加之工程运行多年,已明显老化。涵管断裂、溢洪道被冲刷破坏、大坝渗漏等问题导致水库常年控制蓄水,无法达到工程设计效益。汛期无法蓄水,旱季供水不足。
  灌溉工程覆盖率低,有效灌溉面积小。新中国成立以来,湖南开展了各类水源工程及相应的灌区配套工程建设,但配套率不高,灌区渠道管护不到位,设施老化损坏严重,输水能力逐年减弱。干旱年份,由于灌溉水无法到达田地,农民抛荒打工现象较多,严重威胁区域粮食安全。

  现代水利周刊:造成水质型缺水的原因是什么?
  常留红:生态环境恶化是导致水质型缺水的主要原因。这主要表现在3个方面:
  一是局部地区自然水质恶劣。特殊的水文地质条件,导致存在大量的高氟、高砷、苦咸水等恶劣水源,开发利用难度大。
  二是随着城镇规模扩大和企业迅速发展,工业和生活废水量不断增大,污废水排放量的增加进一步加剧了水质型缺水。特别是在枯水期,由于水位下降,水体自净能力变差,污废水排放甚至引发大规模的水质污染事件,造成城乡大面积停水。
  三是水体重金属污染严重。湖南有我国重要的黑金属和稀有金属开采基地和产煤基地,且大多位于流域中上游,一些矿山在开采过程中,矿物化学成分流失、矿区生产废水直排和尾矿无序堆放,导致水土污染严重、水环境遭到破坏。

  现代水利周刊:是经济社会的发展引发了湖南结构型缺水吗?
  常留红:可以这样说,社会经济的快速发展引发了湖南结构型缺水。这需要从以下3个方面来分析:
  一是农业需水量大幅度增加。湖南省的水稻生产和输出一直位列全国第一,自古有“湖广熟,天下足”的说法。新中国成立以来,湖南的农业生产得到了长足发展:一方面,农业耕作“旱改水”“单改双”,耗水量大幅增加;另一方面,粮食单产提高,由1949年的平均每亩200斤提高到现在的平均每亩800斤,耗水也相应增加。农业耗水量约占总耗水量的70%。
  二是工业、生活用水逐年增长。随着城镇规模和城镇经济的快速发展,湖南的工业和生活需水量快速增长,而供水能力的增长速度严重滞后于用水需求的增长速度。1980—2010年用水量数据显示,湖南城镇生活、工业用水增长率分别为7.5%和6.9%,而年供水能力的提高严重滞后。
  三是节水效果还有待加强。目前,湖南的农业灌溉水利用系数为0.5左右,每立方米水的粮食生产能力只有1.2公斤左右,远远低于发达国家每立方米水生产粮食2公斤以上的水平;工业万元产值耗水量平均为158.16立方米,远高于工业万元产值耗水量90立方米的全国平均水平和发达国家的10立方米;工业用水重复利用率仅为25.5%左右,远低于全国的52%和发达国家的82%。

  2 旱状

  【目前,湖南干旱呈现温度高、降水减少、蒸发量增大、受灾范围广等特点,干旱灾害有频率加快、范围扩大的趋势,缺水形势越来越严峻,干旱已成为制约和影响湖南经济发展、民生改善、生态安全的瓶颈之一】

  现代水利周刊:据您了解,目前湖南干旱的现状如何?
  常留红:今年湖南的旱情尤为严重,干旱致使农村饮水困难、农业生产无法保障、工业发展受到制约、生态环境恶化等,严重威胁湖南粮食安全、饮水安全、经济安全和生态安全。受经济社会高速发展和全球气候变化的影响,干旱灾害有频率加快、范围扩大的趋势,缺水形势越来越严峻,干旱已成为制约湖南经济发展、民生改善、生态安全的瓶颈之一。

  现代水利周刊:今年,湖南的干旱主要表现在哪些方面?
  常留红:温度高、降水减少、蒸发量增大、受灾范围广等,是今年湖南干旱的几个特点。
  一是温度高。今年7月以来,湖南持续高温少雨,截至8月15日,全省连续出现35℃以上高温的时间已超过41.8天,是有气象记录以来历史同期最高。一度有52县(市)同时出现40℃以上的高温,91个县(市)同时出现37℃以上高温,25个县(市)创当地历史最高纪录,其中,8月11日的慈利县最高气温达43.2℃。
  二是降水减少。截至8月13日,湖南全省累计平均降雨795毫米,较历年同期均值1027毫米偏少22.6%;6月1日以来,全省平均降雨208.7毫米,较历年同期均值380.9毫米偏少45.2%。7月1日以来,湖南全省平均降雨38.5毫米,较历年同期均值179.4毫米偏少78.5%,为1949年以来历史同期降雨量最少。7月以来,湖南平均无雨日已达41天,为1951年以来历史同期之最。其中,衡阳、邵阳、娄底、长沙等市的部分站点近两个月无有效降雨,衡南县斗山桥站6月3日以来已连续72天无有效降雨。
  三是蒸发量增大。由于持续晴热高温,蒸发量不断加大,今年1月1日至6月30日,湖南全省平均蒸发量539.0毫米,较常年偏多17.2毫米;6月份全省平均蒸发量160.2毫米,较常年偏多16.5毫米;7月以来,部分地区日平均蒸发量达6毫米以上,局部地区日蒸发量甚至达到8毫米。
  四是蓄水量不够。根据湖南省防办8月14日的统计,全省以灌溉为主的水利工程蓄水总量仅65亿立方米,日均消耗2.2亿立方米。因用水量和蒸发量都大幅增加,许多地方水库干涸、溪河断流、水源枯竭。截至8月13日,全省3557条溪河断流,2549座小型水库、41.9万处山塘干涸。旱情最严重的衡邵干旱走廊,区域内中型灌区保灌不足15天,后期用水矛盾更加突出。
  五是受灾范围广、程度深。旱情迅速蔓延至全省近9成乡镇。截至8月13日,湖南已有85%以上的面积出现不同程度的旱情,全省有39个县(市)的气象干旱监测等级为特旱,2137个乡(镇)、3.64万个村受旱,致使306万多人出现饮水困难,全省农作物受灾3124万亩、成灾1465万亩、绝收386万亩,150万亩左右晚稻因旱不能移栽;养殖业直接经济损失达17亿元以上。其中,衡阳、邵阳、娄底、永州、怀化等市的部分地区约6万平方公里重度干旱,面积约占全省面积的28%。

  3 旱解

  【解决湖南干旱问题,需要从水源工程建设、渠系和管网改造配套、水土保持与生态修复治理、优化配置“三生”用水结构、水利现代化建设、综合管理体系等方面来开展工作】

  现代水利周刊:面对如此严重的旱情,从长远来看,您认为该如何做才能避免年年抗旱、年年受旱的现状呢?
  常留红:面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,基于湖南自然条件、社会经济发展状况和国民经济发展的需求,紧扣水资源与“三生”(生产、生活、生态)用水的供需矛盾,因水制宜,坚持“开源节流、防抗结合、优化生境、工程非工程措施结合”的综合治理方针,点(水源点)、线(渠系、管网)、面(节水)统筹,地表水、地下水、空中云水共济,工程措施、非工程措施并重,变被动抗旱为主动防旱。

  现代水利周刊:具体的措施包括哪些?
  常留红:具体措施包括以下6个方面:
  一是加快推进水源工程建设,增加抗旱基础水量。推进水源工程建设,可以全面提高水资源在时间和空间上的调配能力。这就需要,布局控制性骨干水源工程,实现雨洪资源化,使其在大旱年份发挥水资源调控效益,维持河道生态需水量,避免河流断流。同时,连通骨干水源,形成抗旱能力较强的工程网络。利用有利地形,依托现有大中型灌区,构建丰蓄枯补,洪旱相济的水资源配置工程体系。对于水资源严重缺乏的地区,可根据实际情况,适当布局跨流域和跨区域调水工程,因地制宜地建设一批集雨工程;对数量众多的干旱死角,布局一批骨干山塘和微型集雨工程。
  二是加大渠系和管网改造配套,提高水资源利用率。全面推进节水型社会建设,挖掘工业节水、农业节水和生活节水的潜力。加快大中型灌区续建配套和节水改造,使灌溉水利用系数提高至0.6以上。同时,发展小型和微型灌溉,增强山区抗旱能力。提高工业水循环利用率,将工业用水重复利用率提高到50%以上。加强管网改造,实现生活供水管网渗漏率降低到12%以下,生活节水器具普及率达到80%以上的目标。综合利用雨洪和污废水等非常规水资源,实现水资源的高效利用。
  三是加强水土保持与生态修复治理,增强区域保水能力。大力发展水土保持和生态修复,实现“山顶有林,山腰生钱,山底有粮”的发展格局,形成生态、民生、富民协同推进。加强“以林养水、以水发电、以电代燃”的水源涵养林建设;完善水土流失防御体系,强化坡耕地、石漠化和崩岗等水土治理,完善水土监测预报系统,全面遏制水土流失,提高土壤保水保肥能力。值得注意的是,要重视稻田湿地的作用,因为稻田可以调节气候,蓄洪防旱,涵养地下水,保护生态多样性。
  四是优化配置“三生”用水结构,确保经济稳定持续发展。建立与水资源承载能力相适应的经济结构体系,把有限的水资源配置到经济效益高的区域或行业中。调整产业结构,通过提升传统产业、发展循环经济、控制高耗能产业,缓解区域缺水;调整种植结构,以作物适水性调整为核心,顺应自然合理种植,发展多种经济作物,提高作物水分利用效率及利用效益,以有限水资源实现种植业经济、社会及生态环境等综合效益最大化的种植业结构。
  五是加快水利现代化建设,健全一体化决策系统。完善干旱监测预警系统,结合各地区的旱灾易发程度、抗旱能力和区域面积大小等布设旱情监测站;建立空中水汽监测与应用系统,对云水资源进行多要素立体监测;建立水土流失监测系统,开展多因子的水土保持指标监测,有效防御水土流失,生态恶化;完善抗旱调度系统,充分利用各类数据库,完善各类抗旱综合信息数据库,开发抗旱调度模型,优化调度方案的原则、边界条件等,构建高效的抗旱指挥调度系统平台。
  六是建立健全综合管理体系,提高区域综合保障能力。从统筹规划、行政审批、科学调度、执法监督、指导协调等6个方面健全管理体系:一是规划体系,完善以区域综合规划为核心,专业规划和区域规划相配套的规划体系;二是审批制度,逐步建立科学、民主、高效的水行政审批制度;三是调度管理,建立区域控制性水利工程和跨区域(流域)调水工程的统一调度管理制度;四是执法机制,修订现有法规,制订重点区域与领域管理规章和法规,全面推进水利、农业、林业等部门综合执法,建立跨区域和跨部门联合执法机制;五是联动机制,建立跨区域和跨部门协调机制、补偿机制、投融资机制和公众参与机制;六是人才保障,增强科技支撑能力,建立专业人才队伍保障体系。

作者:刘艳飞

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