河流水系网络化范文

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摘要：21世纪水问题将是中国经济发展的首要制约因素。半个世纪来兴建的水利工程，成绩是巨大的、也是有目共睹的[1]。但是随着人口的增加，经济的发展，生活质量的提高，水资源短缺、洪水、干旱、水土肥流失、水污染仍然是严重的问题。20世纪80年代完成的全国土壤侵蚀遥感调查[2]，使笔者有机会到各个流域与省区进行路线考察。在复杂的人地系统中，认识到解决中国的水问题，必须依靠水利－地理系统工程来解决。由此提出全国水系网络化与渤海淡化的思考[3]，这是一个世纪工程，需要得到有识之士的共识，并且进一步地探讨与论证。

关键词：水资源水灾害水土肥流失水污染天地信息网络系统虚拟水环境

20世纪后半叶，新中国成立以来，中国的水利建设突飞猛进，从1950年只有8座高15m以上的水库[4]，发展到大中小型水库8.5万座，其中大型水库355座，大中型共计3300余座，全国水库总库容5200多亿m3；蓄滞洪区总面积达3.5万km2；中国的江河大多数自西往东流，中下游地区人口稠密，城市集中，几乎所有的沿岸城镇都受到两岸堤防的保护，大中小河流的堤防近27万余km；中国历代都有开渠种田的习惯[5]，半个世纪以来修复与修建的灌渠规模之大，网络之密是历史上无法比拟的，东中部几乎所有的平原与盆地都布满了密度不等的灌渠网络，全国有效灌溉面积0.567亿hm2，接近总耕地的1/2（2003年水利部信息中心数据库），结束了完全靠天吃饭的历史。中国水利建设的巨大成就举世瞩目，1/7的世界耕地，1/4的世界人均水资源，养活世界1/5人口，本身就说明了中国对水资源的利用是费尽心血的。

但是，随着人口的增加，经济的发展，产业种类的增加，生活质量的提高，生态环境的改善，生产用水、生活用水、生态用水、环境用水所需要的淡水水量日益增加、水质要求日益提高。水资源的短缺仍然是制约中国经济、社会、环境协调发展的首要问题。解决淡水资源短缺问题，有识之士提出了各种解决途径。有人提出海水淡化的途径、有人提出凿开喜马拉雅山与青藏高原，把印度洋的水汽引到西北干旱区、有人提出将渤海的海水引入大西北[6]，等等。笔者研究认为需要统筹解决洪旱灾害、水质污染、水土肥流失、水资源利用的水利系统工程。在已建水利工程的基础上，首先解决南水北调三纵四横的网络工程，然后考虑全国河流水系网络化以及渤海淡化工程的问题。

已建3300多座大中型水库，占据了许多优良坝址。黄河流域的大中型水库的总库容，仅8座大型水库库容501亿m3[7]，已经超过了黄河全年的径流总量500亿m3。除了西南地区大江大河尚有一些优良坝址外，很难再找出几千个优良坝址。由于大江大河上游山区的水土流失，中下游河床淤积抬高，半个世纪来大堤普遍加高加厚，显然大堤是不可能无限加高加厚的。盆地与平原区的灌渠网络化，历史悠久，大都是考虑自流灌溉。就是南水北调除了少数地段需要提水外，也是尽量地走自流的路线。沿河工业的点源污染与流域面上的农肥、农药的面源污染使得大江大河也免不了受到污染的侵袭。近十多年来全国加强了水土流失的治理力度，水土保持是卓有成效，但是水土肥流失的面积大，流失的强度也大，水土肥流失仍然严重。上游山区水土肥的流失，不仅使中下游河道河床淤积，还使河水污染。由于河床继续抬高，洪水位随着抬高，年内出现洪水的频率增加、洪水的强度也增加。1998年长江的洪水，抗洪非常艰巨，惊心动魄的一场苦战，保证了两岸城镇免受洪灾之苦[8]。冷静下来思考，浩浩荡荡一江淡水资源都被驱赶到大海中去了，换来的是第二年上下游的偏干旱。

中国大陆上空多年平均含水汽总量为1445亿m3，总降水量约是6万亿m3，44％转变为地表径流量，地表径流量约为2.7万亿m3[9]，可见雨水的直接应用是很有潜力的。在2.7万亿m3的地表径流中，每年大约有1/4～1/3作为洪水排泄到海洋中去。大约有7000～9000万m3的洪水，虽然被已建水库拦蓄了一部分（最大容量5200万m3），但是每年季节性的洪水由南向北，从2—3月份开始到8—9月份终止，依次从珠江、长江、淮河、黄河、海河、松辽河按照不同的概率发生。同时春旱、夏旱、秋旱，在北方、南方交替发生，而西北地区是长年干旱的。这种季节性的水量空间分布的不均衡性，使得我们不得不在建设了许多水库的前提下，考虑用系统论的思想[10]，水系网络化的对策来均衡水量。