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水資源利用評價

4.3.1評價可利用水量和工程可利用水量[4]

在以河流徑流為主的水資源基礎評價中,總量為多年平均值,包括各年的洪水徑流和內澇。事實上,壹旦洪水來了,人們往往害怕它排不出去。即使建了某個蓄水工程,也很難把這些水全部蓄起來,所以大部分不能用。此外,由於河流水環境的維護和水資源的其他功能要求,不可能將所有的河流徑流引到河外供水。因此,從供水的角度來看,只有壹部分河流徑流可以利用,這部分河流徑流就是可利用的水。並且可利用的水量必須小於前述的水資源量。原則上,對於某壹點,可利用水量不是壹個固定值,而是資金和技術的函數。在技術能力相同的情況下,如果河流徑流量年內變化大,季節變化大,則合理可利用水量占天然水資源的比例較小。如果洪水占年徑流量的比例較大,則合理可利用水量占天然水資源的比例較小。分析可利用水量,首先要分析洪水量在河流徑流中占年徑流量的比例,從洪水量中扣除低於河流安全泄流量的部分,再從剩余洪水量中扣除蓄水工程可以攔蓄的部分,剩下的全部視為不可利用,盡快排海。

壹般情況下,可利用水也要有供水保證率的概念,可利用水與河流徑流量之比不能超過40%。隨著工程蓄水量的增加,可利用水量也將增加。此外,由於上遊用水戶用後仍有相當數量的水返回水體,仍可供下遊使用,因此壹條河流上的項目總供水量可以大於可利用水量。

4.3.2人類活動對水資源的影響

人類在開發利用水資源的過程中,不可避免地會對水資源系統產生影響。目前,評價和計算人類活動對產水量的影響已引起學術界的關註[2]。人類活動對水文循環的幹擾包括:改變水文循環的路徑;改變流域的水文特征;改變水循環的動力條件。傳統的水資源削減徑流中,人類消耗部分只考慮了取用的徑流部分,不包括近年來人畜飲水和灌溉用水的雨水工程、植樹造林、小流域治理、人工梯田、小型水庫等蓄水工程截留滲漏造成的地表徑流削減部分,從而降低了天然徑流的價值。顯然,目前的水資源評價結果難以反映人類活動對水資源的影響,而且這種影響是壹個漸進的過程,會對未來水資源的利用產生影響。人類活動不僅影響水資源質量,也影響水文系列的壹致性。現行的水資源評價以數理統計為基礎,要求水文序列具有隨機性和獨立性,即數據生成的壹致性。因為評價的“背景壹致性”發生變化,必然會影響評價結果。只有定量評價人類活動對水資源的影響,預測其發展趨勢,才能保證水資源的可持續利用。因此,在調查和分析水資源開發程度時,必須討論人類與河流的關系。

自人類社會存在以來,人與河流的關系可分為三類:王萬展,吳會賢:如何平衡人類用水與河流生態用水(黃河研究網,2005-11-18)。

第壹類:人類被動適應河型。這種關系存在於17和18世紀以前的發達國家,以及壹些發展中國家至今。典型的例子可以在古埃及人利用尼羅河泛濫平原的洪水發展農業的實踐中找到。在這種人河關系中,最大的受益者不僅是河流生態系統,還有人類本身。人類從河流中獲得各種有形的價值(如食物、水產品、壹些今天看不到的動植物)和壹些無形的價值(如航運、美景等。)由河流生態系統提供。然而,在這種人河關系中,人類也不時遭受著極端的洪水和幹旱。宇宙人類壹直夢想著“如果河流完全聽我的話該有多好”。公元9世紀末統治亞述(今伊拉克北部)的王後薩姆-拉馬特(Sammu-Ramat)的墓碑上寫著:“我克制了河水,讓它按照我的意願流淌……”然而,直到20世紀以來,社會制度、水利科學和人類在水流控制工程技術上的巨大進步,才使亞述女王傲慢的“治河思想”付諸實踐。從此,人與河的關系進入了壹種新型的關系。

第二類:人類專屬河流型。在20世紀的最後100年裏,全世界修建了約50000座大壩,世界上227條河流中的60%被大壩、引水工程和其他基礎設施所控制。在尼羅河上修建阿斯旺高壩前後,洪峰流量與枯水流量之比從12:1變為2:1。恒河、印度河、阿姆河、錫爾河等。壹年大部分時間不能入海。這種人河關系的特點是,人類為了自身的安全和幸福生活,最大限度地控制和利用河流,使得現在的河流不再具有水循環中的自然節奏,河流生態系統遭到了極大的破壞。近年來,壹些發達國家(南非、澳大利亞)已經意識到,以河流生態系統為代價的人類安全和幸福只能是短暫的,不尊重生活在河流上的動植物的生存權必然導致人類的最終滅亡。這些國家的科學家開始采取行動拯救河流的生命,於是第三種人河關系就產生了。

第三類:人與生態的存在。在這種人河關系中,人們不僅有權享用河流水資源,而且要確保河流生態系統分配到必要的水流過程,而不會危及其可持續發展。關於人類與生態的這種關系,有兩點需要進壹步明確:①保護的對象不僅僅是人類,而是整個河流生態系統——而不僅僅是壹種或幾種特定的動植物(魚類等。)在河裏;②保證河流生態系統可持續發展的方法(或“藥方”)是恢復河流水流過程,使之接近壹般的自然河流水流過程,即生態所需的水要有“大”、“中”、“小”各種成分,各種成分的出現要盡可能接近自然水流節奏,因為河流中的動植物已經適應了幾百萬年的水流節奏。有了這樣的認識,就不難理解過去在保護生態方面走過的“彎路”了。生態保護最早的提法僅限於河流水質的保護。水質是保證河流動植物生存的關鍵因素之壹,但問題是,如果沒有水流節奏的保證,有好的水質也會有很多河流動植物死亡。隨後,在20世紀七八十年代,人們提出了“最小生態需水量”的概念。可以想象,如果沒有洪水,尼羅河只有少量的水,海灘上就沒有動植物,還會有發達的古埃及農業嗎?!許多河流動物仍然需要大水來引導它們遊向上遊或在沙灘上分娩,因此“最小需水量”並不是拯救河流生態退化的好辦法。

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