摘要：黃淮海平原是我國最大的平原，由黃河、淮河、海河供給水源。三條河的供水面積約144萬km²，占全國面積的15％。該地區(qū)耕地資源豐富，光熱條件好，是我國重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟區(qū)和糧、棉、油的主要產(chǎn)地。

　　關(guān)鍵詞：干旱 華北 水危機

　　黃淮海平原是我國最大的平原，由黃河、淮河、海河供給水源。三條河的供水面積約144萬km²，占全國面積的15％。該地區(qū)耕地資源豐富，光熱條件好，是我國重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟區(qū)和糧、棉、油的主要產(chǎn)區(qū)。2000年：人口4.37億，占全國34.8%；GDP3.13萬億元，占全國32.3%；灌溉面積3.46億畝，占全國42%，農(nóng)業(yè)產(chǎn)出約相當(dāng)全國的40%.該地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對我國經(jīng)濟、社會持續(xù)發(fā)展和糧食安全生產(chǎn)，至關(guān)重要。

　　80年代初，華北嚴(yán)重干旱，京津冀地區(qū)出現(xiàn)了第一次水危機。20年后的今天，我國北方旱情依然十分嚴(yán)峻，京津冀地區(qū)再次出現(xiàn)水危機。回顧80年代以來北方持續(xù)干旱對水資源衰減和生態(tài)環(huán)境的影響，有助于華北水資源短缺問題的研究解決。

　　一、水資源的衰減

　　1、1956－1979年的水資源量

　　1980年水利部根據(jù)1956～1979年24年同步系列資料，對全國各流域的水資源進行了第一次評價。當(dāng)時估算黃淮海三流域片的河川徑流量為1690.5億m³，包括地下水在內(nèi)水資源總量為2125.7億m³，約占全國水資源總量的7.7%，見表1.

　　根據(jù)1997年人口計算，黃淮海地區(qū)人均水資源占有量僅500m³，是我國水資源最為短缺的地區(qū)。山東半島位于黃淮海三流域東端，三面環(huán)海，境內(nèi)河流短小，調(diào)蓄能力低，干旱年份水資源的短缺更為突出。人均水資源量偏少，與人口、耕地、生產(chǎn)力布局不相匹配，黃淮海地區(qū)從70年代開始水資源供需矛盾就已十分緊張。從1972年大旱恢復(fù)引黃，并開始大規(guī)模開采地下水用于補充地表水的不足。

　　2、80至90年代的水資源量

　　從80年代開始，華北地區(qū)氣候持續(xù)偏旱，京津冀地區(qū)和山東半島，1980到1989年，十年平均降水量比多年平均偏少10~15%，氣溫偏高0.1~0.360C.由于降水偏少，氣溫偏高，地面蒸發(fā)損失加大；同時又受到人類活動的影響，水資源補給量明顯減少。根據(jù)海委初步分析，80~89年海灤河全流域產(chǎn)生的地表徑流量僅155億m³，比1956~79年多年平均徑流量288億m³減少了46.2%，約133億m³.

　　進入90年代，干旱從華北平原向黃河中上游地區(qū)（陜甘寧），漢江流域，淮河上游，四川盆地擴展，1990－1999年該地區(qū)年平均降水量偏少5~10%，氣溫偏高0.3~0.80C.初步分析，黃河利津以上同期年平均產(chǎn)水量僅476億m³，比1956～1979年平均年徑流量661億m³減少了28%，約185億m³.1997年氣候特旱，黃河河口以上地區(qū)產(chǎn)流量減少到304億m³，扣除中上游用水消耗，利津?qū)崪y徑流量為18.6億m³，僅有15.4億m³水量入海。90年代海灤河旱情有所緩和，降雨量有所增加，但比1956～1979年平均降水量少54mm，由于降水偏少，前期土壤比較干旱，氣溫持續(xù)偏高，土壤蒸發(fā)消耗量大，地表徑流量增加不多，仍比1956~1979年的多年平均值減少30.6%，約88億m³，見表2.

　　淮河流域位于南北氣候過渡帶，既受到南方濕潤多雨氣候影響，又受到北方干旱少雨氣候影響，年際間豐、枯水年交替出現(xiàn)，水量變化極大。雖然80~90年代平均年降水量與1956~79年的平均值相差不多，但枯水年1988年，1999年來水少于300億m³；而豐水年1991年來水卻超過1000億m³，豐枯相差3倍多，年徑流比1956~79年的均值仍略有減少。山東半島沿海諸河受北方持續(xù)干旱影響，80~90年代水資源衰減的嚴(yán)重程度與海河流域相近，地表徑流比1956~79年的平均值減少27.5%，約32.6億m³.

　　二、水資源衰減加劇了水資源供需的失衡

　　80～90年代，黃淮海地區(qū)和山東沿海諸河來水衰減狀況見表2.從上表可以看出，80年代黃河來水較多，而海河來水偏少，兩河合計來水量減少了20％左右；90年代黃河和海河來水均偏少，兩河合計來水偏少約30％左右。因此，在持續(xù)干旱影響下，80～90年代黃、淮、海和山東半島地區(qū)，水資源短缺的形勢十分嚴(yán)峻。尤其是90年代黃河、淮河、海河枯水期同時遭遇，增加了北方水資源在地區(qū)間調(diào)配的困難。

　　在地表水持續(xù)衰減的情況下，海河和黃河流域水資源供需矛盾加劇，地下水的供水比重不斷增加，其中以海河流域最為明顯。根據(jù)水資源公報，1994~1999年海河流域地下水的年平均開采量為250.5億m³，其中淺層地下水為188.5億m³占75%，深層地下水62億m³占25%，地下水開采量占供水總量的60％。

　　根據(jù)水資源公報的統(tǒng)計資料估計（見表3）：90年代海河流域年平均可供水量，地表水約100億m³，地下水在不超采的條件下，可開采量約200億m³，引黃河水約50億m³，合計350億m³；目前年用水量430億m³；估計現(xiàn)狀年缺水80億m³，主要靠超采地下水和利用不合標(biāo)準(zhǔn)的廢污水來解決。如考慮經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善，總?cè)彼�量將達到100億m³以上。

　　根據(jù)國土資源部正定水文地質(zhì)研究所分析：海河流域現(xiàn)狀年地下水年平均超采65.3億m³，其中淺層24.2億m³，深層41.1億m³.由于大規(guī)模過量開采地下水，在東部平原沿津浦鐵路形成了以天津、滄州、德州為中心的大面積深層地下水漏斗區(qū)，約2.14萬km².在太行山前沿京廣線形成了以北京、保定、石家莊、邯鄲、濮陽為中心的淺層地下水下降漏斗區(qū)約1.4萬km².1985~1998年累計超采地下水649億m³，其中淺層261億m³，深層388億m³，地下水位的持續(xù)下降，出現(xiàn)了河湖干涸，地面下沉，海水入浸等嚴(yán)重環(huán)境地質(zhì)問題，引起了社會的嚴(yán)重關(guān)注。

　　三、應(yīng)進一步研究的問題

　　1、水資源量的復(fù)核和生態(tài)環(huán)境影響的評價

　　從1980年以來，華北地區(qū)受氣候持續(xù)干旱和人類活動影響，流域產(chǎn)流和地下水補給條件發(fā)生了明顯變化，導(dǎo)致了流域水資源量的衰減。由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和生態(tài)用水的不斷增加，水資源的開發(fā)利用率一般河流超過60%，最高超過90%.通過水文觀測斷面排泄的水量越來越少，大部分水量需要通過調(diào)查還原估算，這說明河流的天然水循環(huán)已向側(cè)支循環(huán)方向發(fā)展，垂向蒸發(fā)量加大，通過河道水平排泄入海水量日益減少。流域內(nèi)的水熱平衡、水沙平衡、水鹽平衡、水生生態(tài)平衡狀況不斷發(fā)生變化。因此，北方河流應(yīng)根據(jù)80和90年代新增加的水文氣象資料，結(jié)合用水和生態(tài)環(huán)境變化情況的調(diào)查和水量平衡的分析，進一步弄清楚各河流水資源衰減的原因，并對1956~2000系列的水資源量作出進一步復(fù)核和評價。

　　在水資源短缺的黃淮海地區(qū)地區(qū)，水土資源的過度開發(fā)和經(jīng)濟的高速發(fā)展必然導(dǎo)致工業(yè)和城市擠占農(nóng)業(yè)用水，農(nóng)業(yè)用水又?jǐn)D占生態(tài)環(huán)境用水，最終導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化。為了保護和維持生態(tài)環(huán)境不再繼續(xù)惡化，應(yīng)從山區(qū)水土保持、退耕還林還草等生態(tài)環(huán)境建設(shè)、保護和恢復(fù)河流中下游生態(tài)環(huán)境狀況、控制和回補平原地區(qū)超采的地下水、改善河流水質(zhì)狀況等方面估算必需保留的生態(tài)環(huán)境用水量和進一步改善生態(tài)環(huán)境狀況的工程和措施。

　　2、水資源合理配置

　　從1980~1999年，華北的干旱持續(xù)長達20年之久，與歷史上1920~1940年干旱相類似。黃淮海三流域（包括山東沿海）年平均來水量比1956~1979年平均來水量減少19%，約317億m³.個別特殊干旱年份，如1997年和1999年來水更少，來水量分別減少了47%和43%，約796億m³和728億m³.

　　在此期間，黃淮海地區(qū)人口由3.34億增長到4.3億，增加了29％，經(jīng)濟也有很大的發(fā)展。由于干旱缺水，在加強了節(jié)水管理和控制水的需求增長條件下，年總用水量由1274億m³增加到1429億m³；人均綜合年用水量，由1980年的381 m³/人，下降到1999年的332 m³/人，成為我國人均綜合用水量最少的地區(qū)，見表3.

　　根據(jù)水資源公報估計（見表3）：1994~2000年黃淮海地區(qū)平均產(chǎn)生年徑流量1313億m³，但供水量年平均約1410億m³.其中：引用當(dāng)?shù)氐乇硭�約706億m³；跨流域引用黃河和長江水137億m³；開采量地下水561億m³，包括深層水141億m³.從附圖1和附圖2可以看出，在1980~2000年持續(xù)干旱少水期間有10年來水少于1300億m³，估計黃淮海地區(qū)現(xiàn)狀缺水量在200億m³左右，主要靠超采地下水和擠占黃河沖沙水量來滿足當(dāng)前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)生活用水需求，見表4.在持續(xù)干旱來水長期偏少的狀況下，要解決如此巨大的缺水量，除了進一步節(jié)水挖潛外，必須加快實施南水北調(diào)工程，為本地區(qū)補充新水源。從地區(qū)上缺水嚴(yán)重程度來看，東線和中線的調(diào)水工程需要同時實施，才能解決華北平原和山東半島的嚴(yán)重缺水和生態(tài)環(huán)境問題。調(diào)水量應(yīng)適當(dāng)留有余地，才有可能促使超采長達20年的地下水巨大虧損量得以慢慢的恢復(fù)。

　　3、地表水、地下水和外調(diào)水的合理調(diào)配

　　南水北調(diào)工程實施后，應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐叵滤�超采騰空的地下庫容，對當(dāng)?shù)厮�和外調(diào)水進行調(diào)蓄。首先應(yīng)嚴(yán)格控制和減少地下水的開采量，不允許地下水繼續(xù)超采。通過涵養(yǎng)和回灌逐步恢復(fù)地下水的戰(zhàn)略儲量，以應(yīng)今后發(fā)生持續(xù)干旱或特殊干旱年的急需。由當(dāng)?shù)氐乇硭�、地下水和外調(diào)來的長江水，以及處理回用的污水等多種水源構(gòu)成的供水系統(tǒng)。由于各種水源的供水成本、水質(zhì)和供水保證率各不相同，在地表水調(diào)節(jié)水庫不足的情況下，如何合理調(diào)配各種水源，充分發(fā)揮多種水源的綜合效益，是一個比較復(fù)雜的技術(shù)問題，應(yīng)當(dāng)現(xiàn)在就開始著手研究。

　　4、海水淡化和利用

　　我國北方沿海地區(qū)，雖然海岸線很長，但海水利用量卻很少，2000年僅利用了34.3億m³，與1995年的美國利用840億m³和1994年的日本利用1853億m³相比，差距很大。由此可見，我國的海水利用還有較大潛力。

　　日本、美國的海水主要用于熱電站和鋼鐵、冶金、化工等行業(yè)的冷卻用水。香港的海水主要用于沖廁。青島、大連利用海水作為工業(yè)的冷卻用水已積累了一些經(jīng)驗。因此，山東沿海的缺水城市也應(yīng)當(dāng)利用海水替代淡水，彌補淡水資源的不足。

　　海水淡化的關(guān)鍵是降低供水成本，使用戶能夠承受。根據(jù)國外文獻介紹，近年來通過對海水淡化技術(shù)裝置的不斷研究改進，目前海水淡化的成本每噸已下降到一美元以下（約0.7～0.9美元）。因此，沿海缺水城市采用海水淡化措施，作為緊急備用水源，解決特殊干旱年用水的急需，在經(jīng)濟上已是現(xiàn)實可行的。

　　總之，持續(xù)長達20年的干旱，既加深了對華北水資源短缺嚴(yán)重性的認(rèn)識，同時也為我們進一步深入研究緩解華北水資源的短缺問題指明了方向。