沈祥林

（甘肅省水利廳石羊河流域水資源利用中心，甘肅 武威 733000）

水不僅是人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是社會經(jīng)濟發(fā)展的根本保障。但是，隨著工業(yè)和其他污染行業(yè)的快速發(fā)展，我國水污染形式嚴峻，嚴重影響了人們的基本生活質(zhì)量。水資源的有意義的開發(fā)和利用是我國當(dāng)前研究的中心方向，為保證水資源的可持續(xù)發(fā)展，必須合理分配和利用水資源，才能實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟效益的良好結(jié)合。

1 水資源優(yōu)化配置原則及步驟

1.1 水資源優(yōu)化配置的基本原則

在水資源的優(yōu)化配置中，需要堅持公平和有效的原則，特別是在水資源的高水平利用方面。具體內(nèi)容如下：效益原則是指經(jīng)濟效益，即各部門在使用資源時的邊際效用相同，以達到最高的社會效益；平等原則是在滿足國家和個人需要的前提下，合理分配水資源，而不是以個人的購買力來決定分配的數(shù)量，每個人都有同樣的權(quán)力。水資源優(yōu)化配置的原則是相對比較重要的問題，水資源的配置要想得到合理的改善，堅持其基本原則尤為重要[1]。

1.2 水資源優(yōu)化配置步驟

首先，通過對流域水資源的評價、資源條件、資源利用和生態(tài)需水分析，為流域水資源配置奠定基礎(chǔ)。其次，通過對水資源及其開發(fā)利用潛力的分析，確定了整個流域的生態(tài)環(huán)境、人類生產(chǎn)生活可用水量和供水能力。三是在對流域未來發(fā)展需求分析研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合水資源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護的制約因素，設(shè)定最大用水量和污染控制指標。第四，有效增加供給，積極保護生態(tài)環(huán)境的不同水資源配置方案，比較其對流域和區(qū)域的影響，提出水資源配置建議。五是在對不同技術(shù)方案進行比較分析的基礎(chǔ)上，在適宜條件下確定流域水資源優(yōu)化配置方案。

2 石羊河流域的水資源生態(tài)流量現(xiàn)狀分析

黃城灘關(guān)閉的96口井中有7口流入泉眼，植被覆蓋由2006年的8%增加到58%，地下水平均埋深由2006年的5.4 m增加到3.1 m。植被面積逐年擴大，在民勤綠洲東緣形成了一道綠色防護屏障，防止沙土侵入東線沙漠中人們的日常工作。如今，遭受兩個沙漠打擊的人們正在恢復(fù)他們原來的生態(tài)活力。封閉地壓引起的地下水位上升只是石羊河流域生態(tài)管理的一個縮影。

自流井、蘆葦蕩濕地見證了武威人在石羊河流域科學(xué)管理和實施措施方面取得的巨大成就，也顯示了武威人完成石羊河流域重點管理長期目標任務(wù)的決心和信心。雖然是初冬，但黃蘆葦茂密，生長非常茂盛，根和莖交織在一起，整個草地就像一個草島。在第一口自流井的出口處，通過密集的水草，一股清水從磚石下流過，順著斜坡流下，聚集在低洼地帶，形成一個小濕地。在距離嘉禾鄉(xiāng)第一組黃丹潭的一口自流井中，井圈內(nèi)直徑約半米的清水已滿，井口旁長滿了濃綠的青苔，水默默地溢出來[2]，沿著一條小溝渠靜靜地流淌。水流進了一個小洼地，那里長著蘆葦，有時還會有一兩只水鳥飛上來，每棵沙棗樹都結(jié)滿了紅色的果實，很吸引人。黃丹灘所在的民勤盆地是石羊河流域的下游，由于來水量逐年減少，生存與發(fā)展成為該地區(qū)最突出的矛盾。

針對現(xiàn)狀，應(yīng)廣泛利用石羊河流域上、中、下游水資源，為全社會節(jié)約用水。治理前全市用水量比2006年實際用水量減少7.1億立方米；地下水抽取量由2006年的1.105億立方米控制到2010年的4.945億立方米。通過逐步減少農(nóng)業(yè)用水量，截至2010年底，產(chǎn)氣采水量2.61億立方米，地下水開采量控制在1.05億立方米。這不僅是完成石羊河流域管理的一大障礙，也是對全市生態(tài)安全戰(zhàn)略實施的完美回應(yīng)。為了減輕環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的壓力，緩解環(huán)境亞健康，優(yōu)化水資源配置，對水生態(tài)修復(fù)具有重要意義。提高水資源的配置和水資源的可持續(xù)再利用率可以優(yōu)化水生態(tài)環(huán)境。圖1是石羊河流域水源涵養(yǎng)功能定量評估以及空間差異分析圖[3]。

圖1 石羊河流域水源涵養(yǎng)功能定量評估以及空間差異分析圖

3 石羊河流域生態(tài)流量分析及水資源優(yōu)化配置的意義

水和土壤是一切生物的基礎(chǔ)，是人類社會可持續(xù)發(fā)展的基本資源。如何科學(xué)利用水資源，優(yōu)化水資源配置，對水生態(tài)恢復(fù)具有重要意義。水生態(tài)恢復(fù)是在外力作用下對受損生態(tài)系統(tǒng)進行恢復(fù)、重建和改善的過程，為了減少對水生態(tài)系統(tǒng)的破壞，必須進行生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，采取一定的人工措施，加快生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，使其正常、健康、穩(wěn)定地運行。水資源優(yōu)化配置這一概念強調(diào)在人工調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上建立生態(tài)系統(tǒng)的自動組織和自我調(diào)節(jié)功能。水資源優(yōu)化配置在實際的研究中從四方面入手，分別是社會、經(jīng)濟、水資源和生態(tài)，如下圖2所示。

圖2 水資源優(yōu)化配置研究關(guān)系圖

3.1 防止荒漠化

石羊河流域是典型的干旱區(qū)，盆地下游被騰格里沙漠和巴丹吉林沙漠包圍。據(jù)研究，石羊河流域整個沙漠面積達7 712平方公里，占流域總面積的19%，民勤縣下游的沙漠面積甚至達到93%以上。沙塵暴的入侵不僅使流域生態(tài)環(huán)境惡化，而且直接威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。確保合理的生態(tài)流量和水資源的優(yōu)化配置是避沙和保護森林的必要方法之一。只有保證環(huán)境的生態(tài)流動，保持植被和河流的充足用水需求，固定土壤，形成天然屏障，才能防止沙塵暴的滲透和土地破壞的過程。

3.2 促進地下水位的恢復(fù)

需促進地下水位的恢復(fù)[4]。石羊河流域淺綠洲區(qū)降雨稀少，蒸發(fā)量大，降水對地下水的補給影響不大，主要表現(xiàn)為地表徑流渠道的補給，生態(tài)徑流保證了河流的正常運行。20世紀80年代后期，受自然環(huán)境和人為因素的影響，地下水位下降，開采與抵消不平衡。進入21世紀，石羊河流域?qū)嵤┧Y源綜合管理，保持生態(tài)環(huán)境適度生態(tài)流動，優(yōu)化水資源合理配置和補充。此后，民勤地區(qū)地下水位可在一定程度上停止，達到規(guī)定的管理目標，保證了地下水位。

3.3 確保綠洲存在

生態(tài)流量直接影響綠洲的生態(tài)環(huán)境，因為綠洲的生態(tài)植被依賴于生態(tài)流量。減少地表和地下水位的下降將對植物生長產(chǎn)生負面影響，并導(dǎo)致綠洲遭到破壞。石羊河流域民勤綠洲不消耗水資源，流域生態(tài)流量充足，植被生長良好。民勤綠洲水資源的過度開發(fā)導(dǎo)致地下水位下降，植被面積相應(yīng)減少。多年的實踐證明，綠洲的興衰與生態(tài)環(huán)境和生態(tài)流量息息相關(guān)，合理的生態(tài)流量才能保證綠洲的可持續(xù)發(fā)展。

4 石羊河流域生態(tài)流量分析及水資源優(yōu)化配置措施

4.1 防止治水污染

目前，我國的水環(huán)境污染相當(dāng)嚴重，必須采取各種技術(shù)和管理措施，徹底解決水資源污染問題，使污水資源化。加快建立環(huán)保產(chǎn)業(yè)，推廣清潔生產(chǎn)技術(shù)，是防治水污染的最佳途徑，應(yīng)大力扶持環(huán)保機械及產(chǎn)品制造業(yè)。從污染源上看，污染水資源的行業(yè)必須采取凈化措施，盡可能地減少和修復(fù)生產(chǎn)過程中的水污染。實施清潔生產(chǎn)技術(shù)，需對污染水資源的原材料路線和產(chǎn)品種類進行改革，最大限度地減少生產(chǎn)過程中原材料和能源對水資源的污染。

4.2 綜合治理洪澇災(zāi)害,適度提高供水能力

洪水是自然環(huán)境系統(tǒng)的重要組成部分，提高現(xiàn)有防洪能力是各級基層水系統(tǒng)的基本日常工作。在采取工程防洪措施時，供水工程和防洪工程應(yīng)結(jié)合設(shè)計。例如，在設(shè)計蓄洪水庫時，在水庫中增加給排水系統(tǒng)。在強降雨季節(jié)，不僅可以將河水引入泄洪水庫，還可以通過給排水系統(tǒng)將水添加到農(nóng)業(yè)灌溉、生產(chǎn)生活中。從長遠來看，加強防洪經(jīng)濟和有效利用水資源是很有必要的[5]，從而平衡自然生態(tài)循環(huán)，落實可持續(xù)發(fā)展要求。

4.3 生態(tài)補償

生態(tài)補償是當(dāng)今世界保護生態(tài)環(huán)境的重要市場經(jīng)濟手段。只有重視和加強水資源配置，加快水資源管理體制建設(shè)，才能真正實現(xiàn)水生態(tài)恢復(fù)的目標。優(yōu)化水資源配置對維持社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的作用，在自然生態(tài)環(huán)境建設(shè)中應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用。水資源配置要有一套專業(yè)的技術(shù)體系，為水生態(tài)系統(tǒng)退化的重建和改善奠定堅實的基礎(chǔ)。

4.4 增加污水處理網(wǎng)管和污水處理廠的建設(shè)

當(dāng)前，社會發(fā)展加快，城市建設(shè)加快。在城市建設(shè)中，下水道改造的發(fā)展至關(guān)重要。下水道可以幫助引導(dǎo)地面上的水，以避免水浸路面的損壞。除此之外，下水道有很大的用途，它可以集中城市水和產(chǎn)生污水，因此，城市建設(shè)中應(yīng)加大污水處理網(wǎng)管的建設(shè)，此外，應(yīng)該建設(shè)更多的污水處理廠。隨著工業(yè)的發(fā)展，每天都會產(chǎn)生大量的工業(yè)污水和生活污水，污水處理廠的建設(shè)可以濃縮污水處理，保護水系統(tǒng)，避免水污染，還可以對部分水源進行處理和再利用，實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。水資源優(yōu)化配置是改善我國水資源分配不均的重要措施，在水資源優(yōu)化配置過程中，要實現(xiàn)對流域的具體管理，制定合理的配水方案。

4.5 加強供水系統(tǒng)的建設(shè)

工程建設(shè)后，按照統(tǒng)一調(diào)度、分級管理的原則，建設(shè)效益補償、民主協(xié)商、政府監(jiān)督管理的供水系統(tǒng)。第一，管理部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)區(qū)域供水和城市經(jīng)濟發(fā)展對水資源的實際需求，按照相應(yīng)的權(quán)責(zé)原則，兼顧上下游，建設(shè)可行的引水、泄水設(shè)備，并有效調(diào)整剩余和短缺，實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。二是建立市場配置機制，促進水資源的良性循環(huán)，建立新的供水管理體制。管網(wǎng)供水管理采用集中調(diào)度方式，實行區(qū)、鄉(xiāng)二級管理。

4.6 加強對自然植被的保護

石羊河流域水資源來自祁連山，山區(qū)林草資源是祁連水資源保護的重點地區(qū)。目前，石羊河流域各縣自然植被面積125.4萬立方米，其中祁連山54.1萬立方米，為了保護森林、草原等自然植被不受破壞，大力實施封山育林、退耕還林等措施。同時，其他縣的植被面積也很低，因此，我們應(yīng)該積極種植改善沙質(zhì)的樹木，擴大植被面積，促進廢棄礦山、荒山荒地的建設(shè)，逐步恢復(fù)自然植被面積，確保生態(tài)系統(tǒng)的整體平衡。加強天然林管理站、災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)和共管機制建設(shè)，提高天然林保護和恢復(fù)水平。對重點保護區(qū)天然林實行最嚴格的管理，全面停止天然林商業(yè)采伐，禁止天然林生產(chǎn)經(jīng)營活動。應(yīng)根據(jù)天然林的演替和發(fā)展，確定更廣泛的復(fù)墾措施，以遏制天然林退化，提高天然林質(zhì)量。

4.7 建立健全跨流域調(diào)水工程體系

調(diào)水工程也極大地改善了生產(chǎn)和生活用水現(xiàn)狀。近幾年，更多的供水渠道工程已經(jīng)實施，設(shè)計的重點是將地表水體流輸送到下游地區(qū)，以鼓勵下游生態(tài)恢復(fù)。流域間調(diào)水是一種積極有效的供水措施，可以極大地改善石羊河流域下游的生態(tài)環(huán)境。但要充分分析流域間調(diào)水效應(yīng)，建立健全流域調(diào)水工程體系。對于引水區(qū)，應(yīng)監(jiān)測河床變化過程，確保沿線地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并定期進行維護工作，以確保水處理的順暢和后續(xù)的可持續(xù)性。在制定應(yīng)急預(yù)案時，應(yīng)考慮潛在的洪水災(zāi)害和其他現(xiàn)象。對于引水區(qū)域，應(yīng)注意水質(zhì)監(jiān)測，以防止生物入侵。在設(shè)計、規(guī)劃和運營階段，分析環(huán)境承載力，建立完善的環(huán)境檢測體系，完善生態(tài)環(huán)境保護體系。

5 結(jié)論

石羊河流域生態(tài)流量分析及水資源優(yōu)化配置的研究在一定的基礎(chǔ)上為相關(guān)的行業(yè)的發(fā)展帶來了促進作用，在實際的發(fā)展過程中水資源優(yōu)化配置問題要想得到合理的改善，更多的是需要相關(guān)工作人員的不懈堅持和研究。但是隨時代的發(fā)展我們可以發(fā)現(xiàn)，石羊河流域生態(tài)流量分析及水資源優(yōu)化配置并不是很完善，石羊河流域生態(tài)流量分析及水資源優(yōu)化配置方面的研究還有待改善，相關(guān)的工作人員在實際的工作過程中可以結(jié)合經(jīng)驗進行合理的分析和研究，從而找到對生態(tài)流量分析及水資源優(yōu)化配置更合理的措施。本次論述到此結(jié)束，希望在實際的發(fā)展過程中能夠給相關(guān)人員提供一定的理論性幫助。