饥渴的黄河:水资源量持续减少 流域节水空间有限

王博陈

黄河流域地表水开发利用率和消耗率已达86%和71%，远超黄河谁资源承载能力
缺水已是黄河面临的最大挑战，宜适时启动南水北调西线工程，以解黄河之渴

内蒙古磴口县刘拐沙头，黄河在乌兰布和沙漠边缘平静缓流(2011 年3 月摄)任军川
黄河是我国北方唯一横贯东西的巨川大河，是西北、华北的“生命之泉”。其天然径流量排在长江、珠江、松花江、淮河之后居第五位，仅为长江的6%，却以占全国河川径流量2%的有限水资源，灌溉了全国13%的粮食产量，保障了全国14%的GDP产值，养育了占全国12%人口的60多个大中城市、340个县。
也因此，黄河日渐“消瘦”，维持流域社会经济发展的功能已近极限。近日，《瞭望》新闻周刊记者调研了解到，按最新统计，黄河流域地表水开发利用率和消耗率已达86%和71%，远超黄河水资源承载能力。缺水，已是黄河面临的最大挑战。宜适时启动南水北调西线工程，以解黄河之渴。
水资源量持续减少
黄河是中国大江大河中第一个进行流域初始水权分配的河流。
早在1987年，国务院就批准了《黄河可供水量分配方案》。该方案分配基数采用的黄河天然径流量为580亿立方米。然而，最新的水资源调查显示，黄河天然径流量已不足500亿立方米。据预测，到2030年，黄河天然径流量还将减少20亿立方米。
《瞭望》新闻周刊记者采访获悉，据对气候变化趋势研究，多年来黄河流域降水量变化不大，但有三个人为因素成为黄河径流量减少的重要变量：
一是生态改善植被大面积恢复。对比20世纪70年代和2012年黄河主要产沙区林草梯田覆盖变化遥感图会发现，黄河中游广大地区，已被大片的绿色覆盖。目前黄河中游地区林草梯田覆盖率已由上个世纪70年代的20%，提高到54%，林草梯田综合覆盖率不到30%的面积已由上个世纪70年代的81%减少到3.5%。
中国科学院院士刘昌明等专家指出，植被恢复是黄河流域径流减少的重要原因。对黄河中游11个子流域研究发现，随着植被增加，蒸腾散发上升，大量可利用的呈液态、固态的水资源——蓝水被转化成以气态或分子态存在于大气和土壤中的绿水。与1980年至1999年相比，2000年至2013年蒸腾散发的绿水增加8.6%，径流减少幅度近20%。
二是水利工程增多加剧了水面蒸发。目前，黄河流域共修建蓄水工程1.9万座，其中干流已建、在建水库就达28座。水库蓄水后水面扩大，蒸发量相应增加，导致径流量减少。本刊记者在采访中还发现，在水资源紧缺的华北、西北一些城市，近年来出现大造城市景观水之风。有的城市“拦河筑坝”，把河水“圈”在城内；有的城市耗巨资“挖地造湖”引水造景。专家指出，目前这些北方城市年均蒸发量超过降雨量一倍，一些西北城市甚至超十倍。“水面大了，蒸发量必然要大，造成宝贵水资源的巨大浪费。”
三是黄河流域地下水开采量增加，部分地区严重超采。从1980年到目前，黄河流域地下水开采量由93亿立方米上升到137亿立方米，增幅达47%。地下水超采面积达1.59万平方公里，其中山西就达1.05万平方公里。严重超采面积占总面积78%，形成十个巨大漏斗。超采地下水，使产汇流关系发生变化。在同等降水条件下，径流量减少。
在黄河水资源减少的同时，黄河流域用水却呈刚性增长。1950年黄河流域供水量为120亿立方米，目前已达510亿立方米，黄河支持流域社会经济发展的功能已到极限。
专家预测，到2030年，仅黄河流域需水量就达550亿立方米，而黄河每年还要向流域外地区供水100亿立方米。届时，即使来水正常年份，每年也有100亿立方米以上的用水缺口。黄河是一条多泥沙河流，每年必须要保证一定的冲沙水量和生态基流。据1987年国务院分水方案，黄河每年应有210亿立方米的入海水量。如果计算生态水量，从2000年起，黄河已出现每年50亿立方米的用水缺口，有限的黄河水资源已无法在农业、工业、生态用水中达到平衡。
一位水利专家这样向《瞭望》新闻周刊记者比喻：在河流的开发利用上，我们总觉得河流这把“水壶”用之不尽，把“兴河流之利”简单理解为添置更多的茶杯、茶碗，但有可能这些东西还没备齐，壶里就没水了。

左图：黄河支流洛河岸边河南省伊川县城关镇古城村的农民在抢种水稻(2009年6月4日摄)王颂 摄
右图：游客在山西平陆黄河湿地自然保护区观赏大天鹅(2016年10月30日摄)刘文礼摄
流域节水空间有限
《瞭望》新闻周刊记者调研获悉，黄河目前总用水量中农业用水占74%，工业及三产用水占18%，生活用水占7%，生态用水占1%(主要为黄河入海口生态用水)。
近20多年来，黄河流域节水水平大大提高。与1980年相比，每万元工业增加值用水量由877立方米减少到46立方米，农业实际灌溉定额由542立方米减少到385立方米。《黄河流域水资源综合规划》认为，理论上，黄河流域总体节水潜力为83.6亿立方米，其中农业节水潜力为59.3亿立方米，工业为22.3亿立方米，生活节水为2亿立方米。
农业是黄河上的用水大户，目前黄河上中游地区占全流域农业用水量85%，节水潜力最大。《黄河流域水资源综合规划》认为，中上游农业节水潜力在51.6亿立方米。但近期的一些研究成果表明，黄河中上游农业节水空间并没有这么大。
黄河宁蒙河套灌区目前已发展成为灌溉规模达1400万亩的大型自流灌区，成为国家重要的农产品主产区，但这里长期采用大水漫灌，农业实际灌溉定额分别高达885立方米和508立方米。
据黄河勘测规划设计公司课题组研究发现，河套灌区周边沙漠环绕，土壤中风沙土占半数以上，农业灌溉具有明显的生态用水功能；不仅保证农作物生长需要，还可以补足地下水，满足周边植被与湖泊湿地用水需要。灌区一些水利工作者也向本刊记者表示：“如果没有几千年的大水漫灌，河套地区早变成沙漠了。”
内蒙古河套灌区处于库布其沙漠和乌兰布和沙漠夹击之下，多年平均地下水总补给量为30.7亿立方米，其中渠系与土壤补给占95%，如此才得以维持灌区平均地下水埋深为1.5至2米的绿洲存在条件。如果将农田渠系利用系数由目前的接近0.5提高到0.58，地下水埋深将接近2.5米红线，可能引发生态系统性变化。
黄河勘测规划设计公司课题组认为，黄河上中游六省区农业灌溉工程毛节水潜力为34.5亿立方米，而且每节约一立方米单方水投资高达25.5元。一些专家指出，黄河目前没有发生供水危机，主要是靠大量挤占河道生态用水支撑的，但日积月累后，会产生量变到质变的河流生态危机；仅靠节水，已难以弥补巨大的用水缺口，需要跨流域调水解黄河之渴。
适时启动南水北调西线工程
“南方水多，北方水少，如果可能，借一点来也是可以的”。1952年毛泽东主席视察黄河时，听到当时的黄委会主任王化云介绍已派勘探队到通天河查勘，希望把通天河水引到黄河里来时，风趣地说：“通天河是猪八戒去过的那个地方。”随后，便阐发了南北水调的伟大构想。
根据2002年国务院批复的《南水北调工程总体规划》，南水北调西线工程通过在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿输水隧洞，穿越黄河长江分水岭巴颜喀拉山，分三路(三期)每年共调170亿立方米的水进入黄河上游。2006年，水利部要求将第一二期工程(第一第二条线路)水源合并，作为南水北调西线一期工程。根据项目建议书，一期工程将从雅砻江上游、大渡河上游通过320公里隧洞直接调水到黄河干流，年平均可调水量约80亿立方米。
专家向《瞭望》新闻周刊记者指出，从大格局上，南水北调西线建成，将形成联系长江、淮河、黄河、海河的“四横三纵”巨大水网。基本覆盖缺水的黄淮海流域、胶东地区及西北部分地区，有利于实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局。
对于黄河流域而言，由于调水入黄位置高，可以完全覆盖黄河上中下游缺水区。另外，由于黄河干流巨大的调节库容存在，可以较方便协调黄河来水过程、西线入黄水量过程与河道输沙用水、生态用水、工农业用水过程不一致问题，实现水资源优化配置。
据测算，一期工程的80亿立方米水可为城乡生活、工业增加配置42亿立方米水，确保到2030年重点城市、重要能源基地用水需求；还可向黄河干流河道内补水25亿立方米，进一步协调水沙关系，促进宁蒙及黄河下游河道形态的改善；向黄河黑山峡生态灌区和石羊河流域分别供水9亿和4亿立方米，确保这一重要生态屏障地区生态系统的恢复发展。
也有一些专家指出，跨流域调水是水资源配置的重要手段，但不是唯一手段，只有替代方案都用完了，才应采用这个手段。一些专家认为，只有到了“三个尽头”时，才应启动这一方案：
一是技术尽头。当用尽所有节水措施和增水技术，还不能解决缺水问题时；二是经济尽头。当解决西北缺水问题成本高过南水北调西线工程时；三是承受力尽头。当黄河受水区水资源供应达到极限，受水区社会承受力达到极限时。
“黄河之水天上来”。与此同时，近年来，中国科学院院士王光谦组织相关课题组，对黄河源区空中水资源进行研究，提出了“空中调水”的设想。课题组发现，黄河源区每年空中水汽输入量约8700亿立方米，其中3700亿立方米为空中水资源，区域降水量为680亿立方米，降水转化率为16.3%。
科研人员从1997年就开始在龙羊峡以上开展人工增雨试验，到2011年15年间共为黄河增加了38亿立方米的径流，平均每年增加2.53亿立方米。而人工增雨技术存在重大突破的可能，应加速研究并开展相关试验。