水資源與環(huán)境

魏憲云

內(nèi)蒙古自治區(qū)第四水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘查院　通遼　028000

水資源與環(huán)境

魏憲云

內(nèi)蒙古自治區(qū)第四水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘查院通遼028000

水資源是自然環(huán)境的組成部分，對(duì)自然環(huán)境起著重要的控制作用。由于水資源的循環(huán)特性，水資源量的有限性，水資源在時(shí)空分布上不均勻性，如何使有限的水資源得到最合理的開(kāi)發(fā)和有效利用。在任何一個(gè)地區(qū)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)行總體布局時(shí)，必須摸清這一地區(qū)的水資源情況，搞好水資源的調(diào)查和評(píng)價(jià)；最大限度的利用水資源，做好水資源的綜合和重復(fù)利用；防治污染，保持水的潔凈，應(yīng)作為有效的開(kāi)發(fā)水資源的一個(gè)重要指標(biāo)；在水資源開(kāi)發(fā)工作中，在充分的科學(xué)論證和可行性研究及多種方案比較的基礎(chǔ)上進(jìn)行。水資源工作中解決的兩個(gè)問(wèn)題：堅(jiān)持貫徹水法，盡快成立水資源管理機(jī)構(gòu)；統(tǒng)一整個(gè)水資源工作，把水資源評(píng)價(jià)作得更接近實(shí)際一些。

自然環(huán)境水資源循環(huán)特性科學(xué)論證

作為環(huán)境的組成部分，水起著重要的作用。各種生物依賴水而生存，因水而繁衍，在良性的生態(tài)平衡條件下，水的存在使環(huán)境變得優(yōu)美。優(yōu)美的環(huán)境又對(duì)水起著凈化和調(diào)節(jié)作用。人類對(duì)水資源不同程度的開(kāi)發(fā)將會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不同的影響。本文就水資源與環(huán)境的關(guān)系以及如何合理開(kāi)發(fā)水資源，保護(hù)環(huán)境作一概略的論述。

一、自然環(huán)境與水資源

水是自然界的重要資源，由于水具有三態(tài)的變化，在熱力和重力作用之下，形成自然界中水的循環(huán)，從而有了大氣降水，地表水和地下水。陸地上淡水資源，總來(lái)源都是大氣降水，大氣降水受地球上地理位置、地形、大氣環(huán)流等綜合影響而形成了濕潤(rùn)、半干旱、干旱等不同地區(qū)，也就形成了不同的植被、動(dòng)植物的分布，因而構(gòu)成了不同的環(huán)境。

在雨量充沛的地區(qū)，如果注重了生態(tài)平衡，則植物生長(zhǎng)茂盛，動(dòng)物的種類繁多，容易形成好的環(huán)境。在好的環(huán)境下植被覆蓋率高，土壤含水量高，對(duì)地表徑流起著良好的調(diào)節(jié)作用，枯季徑流增大，洪峰流量減小，洪水漲落緩慢，使徑流年內(nèi)分配趨于均勻，則更促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。同時(shí)也由于植物的蒸騰量大，形成較為潮濕的氣候。由于雨水多，徑流豐富，因而水中的礦物質(zhì)含量較少，多為高質(zhì)量的淡水。加上植物的水土保持作用，使河水含沙少。如內(nèi)蒙古境內(nèi)大興安嶺的原始森林區(qū)，由于植被茂盛，水土保持良好，因而呈現(xiàn)出秀美的風(fēng)光。

在半干旱地區(qū)，降水量相對(duì)較少，植被覆蓋較低，植物多以灌木、禾草為主。土壤含水率低，地下水位較深。

在干旱地區(qū)，降水量少，蒸發(fā)量大，因而植物稀少，自然景觀多呈戈壁、沙漠或殘丘等狀態(tài)，地下水埋深大，且多為礦化度高的咸水。

一般來(lái)說(shuō)，凡水資源豐富的地方，自然環(huán)境都比較好。反之在缺水的地方，不是沙漠戈壁就是荒山禿嶺。這些地區(qū)一方面缺水，但當(dāng)其暴雨降臨時(shí)，又極易產(chǎn)生很大的洪水，洪水夾著泥砂山石呼嘯而下，破壞農(nóng)田、草場(chǎng)，甚而至于危及人畜生命和財(cái)產(chǎn)的安全。人類不合理的利用還常常會(huì)使，土地沙漠化、草場(chǎng)退化，即使是熱帶雨林，當(dāng)被毀以后，降水量雖多，但也會(huì)使環(huán)境惡化。

水是自然環(huán)境的組成部分，它本身又對(duì)自然環(huán)境起著重要的控制作用。可以說(shuō)水與環(huán)境是相互作用、相互制約的，在良性生態(tài)平衡系統(tǒng)中，它們相互反饋，相互促進(jìn)；相反這種系統(tǒng)就會(huì)遭到破壞，并形成惡化循環(huán)。

二、水資源的開(kāi)發(fā)利用對(duì)環(huán)境的影響

人類為了生存，總是向大自然不斷的索取，對(duì)水資源也是如此。

為了發(fā)展農(nóng)業(yè)，興修了各種水利工程，諸如攔河筑壩，修建水庫(kù)，打井抽水以及開(kāi)挖各種灌溉溝渠；人們植樹(shù)造林，興修梯田以保持水土；修建各種工程以滿足農(nóng)業(yè)，特別是城鎮(zhèn)人口的生活用水需要；尤其是現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，需水量與日俱增，為了滿足這些用水，人類采取了各種辦法，除了攔河筑壩引水、打井抽水之外，還從外流域引水調(diào)水等，這一系列的人為活動(dòng)大大地改變了自然狀態(tài)下水的轉(zhuǎn)化和循環(huán)，也改變了水的質(zhì)量。由此而引起環(huán)境的改變，是不得不要求我們給予足夠的重視和認(rèn)真的研究的。

根據(jù)水量平衡的原理，任一地區(qū)，在以該地區(qū)邊界線的垂線所圍成的柱體范圍內(nèi)，其時(shí)段的水量平衡方程式可以寫(xiě)成：

△V=（P+Q入）-（Q出+E）

式中：P——大氣降水

Q入——流入的水量（包括地表與地下）

Q出——流出的水量（同上）

E——蒸發(fā)量（包括水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)、植物蒸發(fā)等）

△V——時(shí)段內(nèi)的蓄水（包括地表、地下）變量。

從多年平均情況看，如果要環(huán)境保持不變，應(yīng)該是讓蓄水變量接近為零，在干旱地區(qū)和半干旱地區(qū)，為改善環(huán)境，應(yīng)該使它略大于零。在平衡式中，降雨量P是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，它一般不受人的意愿而改變，降水多為豐水年，降水少則為枯水年。此外，諸如入境水量Q入、出境水量Q出以及蒸散發(fā)量E都是人類活動(dòng)可以干預(yù)的，人們?yōu)榱松a(chǎn)生活的需要，采取各種措施，改變平衡式中可以干預(yù)的項(xiàng)目而達(dá)到預(yù)期的目的。

合理開(kāi)采水資源，改造自然環(huán)境，為人類造福。對(duì)天然水資源只要開(kāi)采適度，管理正確，調(diào)度恰當(dāng)，不但會(huì)滿足我們對(duì)水資源的需求，而且還會(huì)改善環(huán)境。諸如合理的灌溉制度，既不浪費(fèi)資源，又不至于對(duì)土壤產(chǎn)生不良效果，還會(huì)提高作物產(chǎn)量；植樹(shù)造林、攔蓄洪水、引洪淤灌、以坡改梯等手段除了調(diào)節(jié)徑流而外，還會(huì)改善環(huán)境，增加收益；設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)乃畮?kù)，除了防洪灌溉，還可以發(fā)電，養(yǎng)殖各種水產(chǎn)以及發(fā)展水上娛樂(lè)，給人們帶來(lái)利益；合理的跨流域調(diào)水，引豐補(bǔ)欠，也會(huì)起到增加灌溉面積，緩和用水矛盾，從而發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和改善流域的自然環(huán)境；此外適當(dāng)?shù)拈_(kāi)采地下水不但可以滿足城鄉(xiāng)的用水需要，還會(huì)促進(jìn)三水的轉(zhuǎn)化，對(duì)生態(tài)環(huán)境也是有益的。但是如果盲目開(kāi)采，就會(huì)帶來(lái)危害。

比如大量引用地表水進(jìn)行不適當(dāng)?shù)墓喔龋蜁?huì)造成土壤鹽漬化，破壞土壤結(jié)構(gòu)的惡劣后果；要是流域上游過(guò)度的開(kāi)采水資源，結(jié)果下游長(zhǎng)期缺水，灌溉面積減少、植物成片死亡，生態(tài)環(huán)境遭到破壞。此外，不恰當(dāng)?shù)乃畮?kù)壩址，對(duì)上游產(chǎn)生的淹沒(méi)損失以及帶來(lái)的上游淤積和地下水位抬高等不良后果，有可能大部甚至全部抵消其所產(chǎn)生的效益。尤其是在大城市或有的平原區(qū)，過(guò)量的開(kāi)采地下水，造成采補(bǔ)失調(diào)、地下水位大幅度下降，形成的降落漏斗，因而使植物的生長(zhǎng)受到抑制，林木枯萎，甚至造成地表塌陷等嚴(yán)重后果。再加上對(duì)工業(yè)及城市污水處理不當(dāng)，使有限的水資源受到污染，反過(guò)來(lái)影響植物的生長(zhǎng)和人畜的安全，一當(dāng)形成惡性循環(huán)，就會(huì)最終影響人類的生存。

現(xiàn)在我們不得不面對(duì)這樣一個(gè)嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)：世界上可提供糧食的0.18億km2的土地，每年損失達(dá)1，500萬(wàn)公頃，其中大部分損失的土地是不可逆轉(zhuǎn)的，是加速度發(fā)展的，更為嚴(yán)重的是一些損失是發(fā)生在對(duì)生命支持系統(tǒng)有高度壓力的地區(qū)和國(guó)家。例如在印度的2.66億公頃可生產(chǎn)的土地中，1.75億公頃大部分由于土壤侵蝕、漬澇和鹽堿化等原因而退化，還有0.4億公頃土地易受洪水襲擊。上述土壤退化過(guò)程在很大程度上由于水資源管理不善而引起。至于水質(zhì)退化則在各國(guó)均屬普遍現(xiàn)象。

總的來(lái)說(shuō)，水資源由于水的循環(huán)特性，使它的數(shù)量得到源源不斷的補(bǔ)充，質(zhì)量得到不斷地更新，但對(duì)一個(gè)地區(qū)來(lái)說(shuō)，水資源量畢竟是有限的，對(duì)這有限的水資源，如何合理利用，就成了我們必須認(rèn)真對(duì)待的課題。

三、合理利用水資源，保護(hù)環(huán)境，維持生態(tài)平衡

由于水資源在時(shí)空分布上極不均勻，這就使得可直接使用的水資源數(shù)量極少，因而在一些地區(qū)，諸如人口集中的城市或工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)，水資源就表現(xiàn)出特別緊缺，解決這一問(wèn)題，就具有相當(dāng)?shù)木o迫感。如何才能使有限的水資源得到最合理的開(kāi)發(fā)和有效利用呢？這就要求我們要以科學(xué)的態(tài)度認(rèn)真做好各方面的工作，才能達(dá)到目的。

1.在任何一個(gè)地區(qū)，要考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模和對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)行總體布局時(shí)，必須同時(shí)摸清這一地區(qū)的水資源情況，也就是先必須正確的搞好水資源的調(diào)查和評(píng)價(jià)。其內(nèi)容包括：①該地區(qū)的降水情況，如降水的多年平均值，降水的地區(qū)分布及年際年內(nèi)變化，再加上典型年降水的過(guò)程分配等；②地表徑流情況，包括河流、流域情況、多年平均徑流量及其分布，地表徑流的年際和年內(nèi)變化和典型年徑流的時(shí)程分配等；③地下水情況，地下水位的變化特征，含水層的各項(xiàng)參數(shù)，動(dòng)靜儲(chǔ)量的變化及其補(bǔ)排關(guān)系等；④蒸發(fā)量的情況，諸如水面、路面蒸發(fā)量的大小以及蒸發(fā)量的年際年內(nèi)變化等；⑤各項(xiàng)工農(nóng)業(yè)用水情況以及用水量的發(fā)展趨勢(shì)；⑥對(duì)各種水資源的水質(zhì)做出全面的評(píng)價(jià)，并根據(jù)污水排放情況和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提出預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和治理措施等。只有在充分的掌握了這些情況以后，才能弄清水資源的供求關(guān)系，在此基礎(chǔ)上提出的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃才是可行的，根據(jù)規(guī)劃采取的補(bǔ)救措施才是有效的。只有在統(tǒng)一規(guī)劃的基礎(chǔ)上，有計(jì)劃的開(kāi)采管理水資源，才能充分的利用水資源，不至于過(guò)度的開(kāi)采對(duì)環(huán)境造成惡果。

2.為了最大限度的利用水資源，必須做好水資源的綜合和重復(fù)利用。雖然一般人認(rèn)為用水是一次性的（因?yàn)樗麄儗⒂眠^(guò)的水放掉或者排放在溝渠中流走）。但實(shí)際上我們是在一遍又一遍地重復(fù)利用水，因?yàn)榱魅牒又械膹U水經(jīng)過(guò)天然和人工的凈化又可以再次使用，一種用水的棄水，還可以被另一種方式再使用等。水資源的重復(fù)利用是水資源管理的重要組成部分，這樣也可以緩解一部分水源的緊缺問(wèn)題，而使生態(tài)環(huán)境保持在良好的平衡狀態(tài)。所以在水資源管理中，多目標(biāo)用水和流域的綜合開(kāi)發(fā)這兩種最基本的技術(shù)，我們一定要掌握和運(yùn)用好，以期取得最佳的效果。

3.防治污染，保持水的潔凈，應(yīng)作為是否有效的開(kāi)發(fā)水資源的一個(gè)重要指標(biāo)，資本主義發(fā)達(dá)國(guó)家，以他們走過(guò)的道路證明，為了水資源的長(zhǎng)期有效的利用環(huán)境的保護(hù)，應(yīng)該將防止污染作為水資源開(kāi)發(fā)利用的先決條件，在我們發(fā)展中國(guó)家，往往對(duì)水資源只注重了開(kāi)發(fā)利用，由于財(cái)力原因，輕視或者根本不注意污染的防止，而造成水源的污染，使生態(tài)環(huán)境遭到破壞，水資源日趨枯竭。要扭轉(zhuǎn)這一可悲的局面，一般要以很長(zhǎng)的時(shí)間和高昂的投資為代價(jià)，這樣水資源開(kāi)發(fā)無(wú)疑是飲鴆止渴，是無(wú)論如何要設(shè)法避免的。這一點(diǎn)務(wù)必要引起決策部門(mén)和決策人物的高度重視。絕不可以掉以輕心！

4.最后還要提及一點(diǎn)的是在水資源開(kāi)發(fā)工作中，任何一項(xiàng)水利工程的建立，必須在充分的科學(xué)論證和可行性研究及多種方案比較的基礎(chǔ)上進(jìn)行。絕不可以憑想象主觀決定，這也是需要決策人物要引起高度重視的一個(gè)問(wèn)題，在這方面，我們的教訓(xùn)實(shí)在太多。

四、當(dāng)前水資源工作中，必須解決的兩個(gè)問(wèn)題

1.堅(jiān)持貫徹水法，盡快成立水資源管理機(jī)構(gòu)。目前，在全區(qū)大部門(mén)分地區(qū)，尤其是大中城市，水資源緊缺的狀況日益明顯，而各用水單位各自為政，相互封鎖資料，相互牽制，盲目開(kāi)采，上游和下游爭(zhēng)水，農(nóng)業(yè)和工業(yè)爭(zhēng)水，工業(yè)用水與生活用水相爭(zhēng)等等，狀況愈演愈烈，使有限的水資源得不到充分的利用，無(wú)政府主義排放污水，加劇水質(zhì)的惡化。嚴(yán)重的影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展，這些現(xiàn)象之形成和繼續(xù)，原因是沒(méi)有立法，沒(méi)有取用水制度，沒(méi)有一個(gè)權(quán)威的管理機(jī)構(gòu)。否則就無(wú)從對(duì)水資源進(jìn)行統(tǒng)一的評(píng)價(jià)、規(guī)劃、開(kāi)發(fā)，也不能調(diào)度和運(yùn)用管理，使無(wú)政府主義狀態(tài)受到制裁，水資源的緊缺狀態(tài)也就不可能得到緩解，水資源不能真正地得到最有效的利用。

2.從水資源評(píng)價(jià)這個(gè)角度來(lái)看，地表水比較好辦，因?yàn)橹挥兴南到y(tǒng)一家獨(dú)辦。但地下水就不然了，除了水利部門(mén)和地質(zhì)部門(mén)而外，其他如煤炭、交通、城建等部門(mén)也都在經(jīng)營(yíng)，各有一本賬，而且相互封鎖，使得本來(lái)是一體的地下水資源成了支離破碎的東西，誰(shuí)也不能進(jìn)行正確的評(píng)價(jià)。目前在各項(xiàng)參數(shù)尚需確定和進(jìn)一步驗(yàn)證的情況下，各部門(mén)如能通力合作，事情是能辦得好的，從這個(gè)角度講，也急需一個(gè)權(quán)威的部門(mén)來(lái)打破這種僵持的局面，統(tǒng)一整個(gè)水資源工作，把水資源評(píng)價(jià)做得更接近實(shí)際一些。

魏憲云，內(nèi)蒙古第四水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘查院工程師。