浅谈河流域水资源现状及生态修复

摘要：山西汾河流域出现了严重的生态环境恶化问题，水资源短缺和水质污染日趋严重。为此，通过回顾和分析汾河流域内水资源数量、质量及生态环境的发展变化，对未来的水资源利用和管理及生态环境保护提出了建议。在新一轮的汾河流域治理过程中，生态-资源-环境-社会-经济五大要素需均衡考量，缺一不可；从部门分治到流域共治，从被动去污到主动防污，从只注重干流工程建设到全流域均衡控制，需要各相关部门及人员做出新的观念和行动调整。

关键词：汾河流域；水资源；生态修复

引言

汾河是中国山西省境内第一大河流，也是黄河的第二大一级支流。全流域面积39741km2，涉及忻州、太原、晋中、吕梁、临汾、运城、长治7市的45个县（市、区），以不到全省1/3的水资源量承载着省内41%的人口，贡献了全省一半的生产总值。山西煤炭的储量和产量都占到了全国的1/4，出省外调量占全国的70%，半个世纪以煤炭为主的经济发展模式带来的是全省范围内的生态环境恶化。而作为山西省经济发展最为集中的地区，汾河流域一直面临着严峻的水资源短缺、水土流失、水质污染等顽疾的困扰，成为了地方发展的瓶颈，正确面对和解决这些问题对整个山西省的生态经济发展乃至黄河流域的综合治理来说都至关重要。文章的目的就在于通过回顾和分析汾河流域内水资源数量、质量及生态环境的发展变化，为未来流域水资源开发利用管理和生态环境保护提出建设性思考和建议。

1汾河流域水资源基本概况

1.1数量分布

在山西省水资源公报中有分流域水资源蕴含量的统计，其中汾河流域的水资源数量一般还分为中上游和下游两部分。1956-2000年间，汾河流域的多年平均水资源总量为33.59亿m3，多年平均河川径流量为20.67亿m3，地下水资源量24.09亿m3，其中，中上游河川径流量为13.27亿m3，地下水资源量14.76亿m3；下游河川径流量为7.40亿m3，地下水资源量9.33亿m3。汾河流域水资源的一个重要特点就是地表水与地下水重复量在水资源总量中所占比重较大（32%-35%），当一些岩溶大泉用井采方式利用以后，河流中的清水流量迅速减少，甚至出现断流。如图1所示，通过与2007年和2008年水资源数量对比来看，汾河流域水资源数量有所缩减，两个年度总量分别减少了17%和28%，其中中上游减幅为15%和27%，下游为66%和45%；中上游地表水资源量分别减少了26%和38%，地下水资源量不仅未降反而有小幅增加；下游地表和地下水资源量均大幅度降低，降幅达40%-60%。

1.2降水量与水资源蕴含量

流域水资源数量与当地气候、植被、地形等自然条件和社会经济发展中用水、保水等工程措施密切相关。伴随着全球气候变暖的趋势，半个世纪以来汾河流域干旱化趋势明显，年降水量呈不断下降趋势，上个世纪70-90年代尤甚[1]。进入新世纪后这种干旱化趋势有所缓和，2000-2013年流域内平均降水量为510mm，比90年代的平均462.9mm回升了10%[2]。2007年和2008年属于异常干旱年份，流域年降水量只有新世纪平均值的45%和34%，与1956-2000年的平均值相比也是远远不及（图2）。流域水资源量与当地降水量之间的关系比较复杂，反映了当地下垫面性质和人为干预对降水转化为水资源过程的综合影响作用。从表1的计算结果可以看到，2007和2008年流域内降水量资源转化率与1956-2000年相比在不断提高，总水资源量转化率提高一倍以上。由于上游来水的叠加作用，下游区域降水资源转化率更是提高了7-8倍。这与汾河流域建国后进行的水土保持和调蓄水治理工作是分不开的，到2000年汾河流域就经历了50年代、70年代、80年代和90年代四次大规模的规划治理，建有大型水库3座，中型水库13座，总控制流域面积14736km2，占全流域面积的38%，总库容14.42亿m3；还有小型水库50座，总控制流域面积15317km2，总库容14.48亿m3。

2汾河流域水资源利用情况

2.1利用现状

水资源超载是汾河流域一直存在的问题，也是导致其生态环境恶化的主要原因之一。水利部1990年《华北地区及山西能源基地水资源研究》专题报告规划中计划汾河流域河川径流开发利用率为80%，而据肖满意等[3]对山西省水资源承载力的研究发现，到1998年汾河流域水资源开发已达极限。2007年和2008年山西水资源公报显示（表2），汾河流域地表水开发利用率在62%-85%之间；以1956-2000年的平均水资源总量为基数计算，2000年的地表水资源开发利用率为38.4%，但实际上2000年汾河河川径流偏枯，来水量只有8.11×108m3，当年河川径流开发利用率已高达97.78%。国际上公认的地表水合理开发利用率为30%-40%[4]，结合任世芳等[5]的计算结果，考虑生态需水之后中上游安全利用率取30%，下游取40%，则汾河流域地表水资源仍超载达1-3倍。长期不合理的地下水超采导致了汾河流域地下水位的持续下降，形成了太原盆地、临汾盆地内部多个城区地下水漏斗区，如太原市区于1965年出现了深层水位地下漏斗，闭合面积11.2km2，水位埋深16m，到1987年漏斗面积扩展到298km2，埋深下降55m。虽然从2003年起，太原、临汾、吕梁、晋城开始逐渐实施关井压采行动，降低了地下水超采面积，一些地区地下水位已停降转升，但因前期地下水超采量巨大，这个回升过程非常缓慢，并有反复。据山西省水资源评价统计，与1986年相比，2010年太原盆地和临汾盆地平原区地下水位仍分别累计下降了8.15m和3.81m。

2.2水质状况

在中国公众环境研究中心（InstituteofPublicandEnviron-mentalAffairs,IPE）网站上公布的2004年到2013年10年间黄河流域环境质量信息数据显示，汾河是黄河污染最严重的支流。从2006-2008年山西省水资源公报来看（表3），太原市小店桥河段及以下汾河流域中下游河段水质均为劣Ⅴ类，实际上再向前追溯10年，从1998年到2007年这些河段的水质一直是这样。上游兰村和静乐水质相对较好，除个别年份个别项目稍有超标外，基本上能达到Ⅱ、Ⅲ类标准，但位于古交市的寨上断面，水质始终是劣Ⅴ类。汾河污染主要超标项目是氨氮、石油类、化学需氧量和挥发酚，主要来自煤气、炼焦、石油、化工、钢铁、造纸、合成材料、食品、畜禽饲料等厂矿排放的废污水。据统计1998-2006年山西省废污水年平均排放量为8.45亿吨，工业废污水占全部废污水排放量的77.5%，汾河流域占全省总排污量的40.1%。

3汾河流域生态恢复计划

新中国成立以来，汾河流域进行了4次大规模、成体系的规划治理，分别以地表水开发、地下水利用、防洪保安、千里汾河清水复流为重点，虽然取得了很大成绩，但受当时的治理理念和资金的限制，尚未能从根本上解决流域生态环境存在的问题。其中值得一提的是，从2008年开始的汾河清水复流工程已经取得了阶段性的进展，地表水体调蓄功能得到了显著提高，结束了汾河多年断流的历史，流域局部地下水位也实现了止降回升。但整个汾河流域的生态修复仍然面临着地下水位下降、地表径流量减少、植被退化、水土流失等突出问题，流域自身的“造血”产流功能还没有恢复。2015年7月，山西省委、省政府制定出台了《汾河流域生态修复规划纲要（2015~2030年）》，决定采取科学配置水土资源、实施“五水济汾”、充分利用洪水资源、严格控制地下水开采、建立河源泉源保护区、加强水污染防治等措施，全面实施汾河流域生态修复工程。这可以说是山西省对汾河流域第五次大规模治理的最高纲领，治理目标是：多方投资1300亿元，经过5年的工程建设、10年的自然修复，总计经过15年左右的努力，使汾河流域地下水储量和植被面积大幅增加，地下水位有效回升，水土流失和水污染问题得到有效治理，重现汾河水系大河风光[6]。

4讨论与建议

从汾河流域水资源开发利用和流域生态环境治理的历史来看，也是经历了一个资源过度开发—环境退化—生态治理的老路。可喜的是，从2008年开始的清水复流工程到2015年《汾河流域生态修复规划纲要（2015~2030年）》的出台，汾河流域生态治理工作与经济转型发展有机结合了起来，汾河流域彻底有效的生态恢复指日可待。但是纵观汾河流域前期的开发治理行动，存在着两大问题需要注意：一是重视资源供给开发，对河水污染防治力度不足。二是政府主导，缺乏民众广泛参与。

4.1解决流域水污染问题的必要性

缺水是整个山西省的大问题，汾河流域多年以来的治理也主要是围绕着如何获取更多水资源这个主题。在《汾河流域生态修复规划纲要（2015~2030年）》中虽然也有提到对太原10条支流排污治理，但显然对汾河水质的污染问题没有给予足够的重视。事实上，尽管从2005年就开始实行了《汾河流域水污染防治条例》，规定在汾河源头及上游地区干流河岸两侧各3公里、中下游干流河岸两侧各2公里范围内，禁止新建各类严重污染水环境的企业，已建成的，限期改造或搬迁。但汾河水质问题一直没有得到有效解决，尤其是中下游大部分河段都是劣Ⅴ类。汾河污染治理应该学习泰晤士河的治理经验，从主干流到各支流统一行动，进行梯级污染治理。

4.2制定全流域综合治理措施

要搞好汾河流域的防污治污，需要从上到下行动起来。政府方面应该加强对致污企业的管控，对有能力在排污前治理达标的企业进行支持补贴，对做不到的则应按污染物排放数量和性质进行合理收费，收取的费用用于污水处理厂的运行和维护。汾河流域是一个完整的省内自然流域，是有条件做到流域共治的。全流域综合治理就要求各河段、各部门打破行政界域和行业界域，技术上、政策上、行动上、利益上做好沟通协调，从部门分治走向流域共治。

4.3公开动态信息，实现全民共同参与监督

汾河流域市界自动监测站投入使用之后，相关部门可以充分利用这种新的动态监测平台，向有关部门和市民提供水污染控制结果的动态信息。流域水资源治理，不仅需要自上而下的带动主持，也需要自下而上民众的支持和参与。比如对水污染的监察，民众一经发现河水出现异常或者有非法排污的情况，就立即举报给环保部门促其进行及时查处，这会大大提高监察效率。要提高公众参与的积极性，除了要做好宣传教育工作，更要做到信息公开透明，把全流域水资源数量、质量的变动情况和相关开发利用规划及实施进展情况等信息按期公布，让所有关心的有识之士随时方便了解，进而积极参与到流域治理工作中。

结语

汾河流域面临着严峻的生态环境恶化、水资源短缺和水质污染问题，成为了山西省生态和经济发展的瓶颈，并且影响到了黄河的水质和过流。新中国成立以来进行的4次大规模、成体系的汾河流域治理，虽然取得了很大成绩，但受当时的治理理念和资金的限制，尚未能从根本上解决流域生态环境存在的问题。在新一轮的汾河流域生态环境治理过程中，生态-资源-环境-社会-经济五大要素需均衡考量，缺一不可；从部门分治到流域共治，从被动去污到主动防污，从只注重干流工程建设到全流域均衡控制，需要各相关部门及人员做出新的观念和行动调整。

参考文献

[1]赵学敏,胡彩虹,张丽娟,等.汾河流域降水量变化趋势的气候分析[J],干旱区地理,2007,3(1):53-59.

[2]杨萍果,郑峰燕.汾河流域50年降水量时空变化特征[J].干旱区资源与环境,2008,22(12):108-111.

[3]肖满意,董翊立.山西省水资源承载能力评估[J].山西水利科技,1998(4):6-12.

[4]王旋旋,陈亚宁,李稚,等.基于模糊综合评价模型的中亚水资源开发潜力评估[J].干旱区地理,2020,43(1):126-134.

[5]任世芳,王尚义.汾河流域生态环境需水与水资源安全问题研究[J].太原师范学院学报(自然科学版),2010(2):99-104.

[6]周伟,官炎俊,刘琪,等.黄土高原典型流域生态问题诊断与系统修复实践探讨———以山西汾河中上游试点项目为例[J].生态学报,2019,39(23):8817-8825.

作者：李军伟 李恩慧 穆阳阳 张晓红 单位：山西师范大学地理科学学院