及时章流域问题与历史流域学

及时节流域问题与人类可持续发展

2007年3月20日世界自然基金会全球遭破坏最严重河流前十名，并进行了原因诊断，主要概括为以下几个方面。

1)主要因水利设施建设，破坏严重的河流：萨尔温江—怒江(亚洲)、多瑙河(欧洲)、拉普拉塔河(南美洲)；

2)主要因过度取水，破坏严重的河流：格兰德河(北美)、恒河(亚洲)；

3)主要因全球气候变化，破坏严重的河流：印度河(亚洲)、尼罗河(非洲)；

4)主要因入侵物种，破坏严重的河流：墨累—达令河(澳大利亚)；

5)主要因过度捕捞，破坏严重的河流：湄公河(亚洲)；

6)主要因污染，破坏严重的河流：长江(亚洲)。

根据世界自然基金会的统计，这些河流"已经面临最严重的威胁或正在承受最糟糕的后果"，河流中的大量淡水生物灭绝，水资源严重短缺；该基金会警告说，如果对目前的形势放任不管，将会产生"可怕的后果"。

一、触目惊心的流域问题

人类面对的生态问题，古代与现代存在质的差异。19世纪下半叶以前，引致生态变迁的主要因素有二：一是气候突变、气候灾害、物种减少等自然因素变化，生态系统自我适应性调整需要一个过程，其间对人类种群产生影响；二是人口快速增长，超越了生态系统内部的人口承载能力，自然平衡被打破，由之造成地域性(往往是流域性)生态问题。

(一)水资源短缺与河流断流

随着全球人口增加、气候变暖等社会、自然因素的复合影响，水资源短缺的问题日渐突出、严峻。人类对于河流的取水量不断增加，污染程度加剧，一些人类赖以生存了数千年的母亲河开始出现断流。

1.中国较大的内陆河断流

塔里木河是我国最长的内陆河，是世界第5大内陆河，全长1321km。塔里木河流域总面积为102万km2，包括塔里木盆地周边向中心聚流的九大水系114条源流和塔里木河干流、塔克拉玛干大沙漠及东部荒漠区，是黄河流域面积的1.4倍，是一个封闭的内陆水循环和水平衡的相对独立的水文区域。

自20世纪70年代初大西海子水库建成后，塔里木河英苏以下河道从1972年开始断流,台特玛湖也于1974年干涸。20世纪90年代后,断点上移到塔里木河下游的卡拉断面,断流长度由20世纪70年代的321km增加到428km。究其因，除了水库直接截留及对周边气候可能发生的影响外，气候转暖、河流本身处于荒漠之中、蒸发量大于补给量等自然因素，以及流域上中游长期无序开荒和无节制用水，全流域灌溉用水不断增加、取水过度等诸多因素直接导致了断流。

自2001年起，国家决定投资逾百亿元，对新疆塔里木河流域进行综合治理。随着平均每年42.62亿m3水输入塔里木河干流，截至2014年1月，源流向塔河干流多年平均输水42.62亿m3，完成规划目标的91.7％。这条我国较大内陆河下游河道终于告别了连续断流30年的历史，实现了水流到台特玛湖，塔里木河干流上中游林草植被得到有效保护和恢复，下游生态环境得到初步改善。中科院近期监测数据显示，同输水前相比，塔河干流下游距主河道1km以内的地下水位由距地面8—12m回升到2—4m，地下水矿化度由高于11g/L降至1.5g/L，塔里木河两岸植被重现生机，下游植被恢复面积达1333km2，植物物种由17种增加到46种，大量的盐渍化耕地得到改善，沙地面积减少204km2，塔克拉玛干、库鲁克塔格两大沙漠合拢趋势得到有效遏制。

2.中国母亲河——黄河下游断流

黄河自然断流始于1972年，主要发生在下游的山东河段。依据利津水文站观测统计，断流情况如表1-1所示：

表1-120世纪以来黄河断流时间简表(单位：天)

年份断流天数

70年代9

80年代11

1991年82

1992年61

1993年75

1994年121

1995年122

1996年136

1997年226

1998年142

1999年42

2000年0

资料来源：牛玉国、张海敏、李世明：《黄河资源问题与对策研究》，《湖泊科学》2004年12月，第16卷增刊，依据该文整理。

在1972—1996年的25年间，有19年出现河干断流，平均4年3次断流；1987年后几乎连年出现断流，且出现断流时间不断提前，范围不断扩大，频次、历时不断增加的态势，如1995年，断流历时长达122天；1996年136天；1997年，断流达226天；为历时最长的断流。

从自然原因分析，黄河流域大部分属于干旱、半干旱的大陆性气候区，径流的补给主要靠降水，水量本来就不充沛，进入温暖期后降水减少、蒸发加强，进一步加剧了水资源的不足，供求关系更加紧张。黄河下游因泥沙大量淤积，成为世界上著名的地上河，使该段黄河不仅得不到两岸地下含水层的水源补给，反而要用河水下渗补给地下含水层，而且越是干旱越是下渗严重，最终导致黄河断流现象出现。

从人为原因分析，主要有二：一是人类对水资源的不合理利用，二是人类对流域环境的破坏。20世纪50年代以来，黄河流域人口猛增，生活和农业灌溉、工业用水急速增加。20世纪50年代时，黄河下游灌区灌溉140万hm2农田，工业年均耗水量122亿m3；90年代农田灌溉面积上升到500万hm2，工业年均耗水量达到300亿m3；与此同时，黄河下游非汛期年均降水量来水减少了24.5亿m3，水资源供需矛盾尖锐。于是，在枯水季节或枯水年份，沿岸各地纷纷引水、蓄水、争水、抢水，加之水资源管理混乱，水荒问题更加突出。黄河流域一方面水资源短缺，另一方面水资源浪费惊人，如农业灌溉仍然主要采用大畦漫灌、串灌等原始灌溉方式，一些灌区每公顷耕地年均毛用水量竟然高达60m3，粗放经营的农业生产方式使黄河水资源的有效利用率不及40%。随着人口剧增、经济加速发展，特别是城市规模不断扩大，流域水污染程度亦逐年加重，"水荒"矛盾更加尖锐。

3.蒙古国600多条内陆河断流

蒙古国属大陆性气候，年均降水量仅为200—300mm。境内有大小河流3800多条，湖泊3500多个，主要靠春、夏、秋季的雨水补给。20世纪90年代以来，蒙古国国内旱情加剧，到2007年持续多年的干旱已导致蒙古国国内超过600条大小河流断流或干涸，而且这一趋势仍在继续。

2012年春季干旱，蒙古国的"母亲河"图拉河在4月断流，直接影响了首都乌兰巴托100多万市民的生活用水(蒙古国近一半的人口都集中在首都乌兰巴托)。图拉河水是乌兰巴托人的"生命之水"，也是乌兰巴托地区地下水的重要补充源。专家分析，造成图拉河水资源短缺的原因主要是气候干燥、土地干旱以及荒漠化进程加剧。蒙古国78%的领土处于荒漠化和半荒漠化状态。此外，近年图拉河上游及沿岸建起许多企业和居民楼，对图拉河流域植被破坏严重，造成流域上游对水源的保护和涵养不足，使下游来水量进一步减少。

(二)技术干预下的流域危机

早在2004年，世界自然基金会在题为"危机中的河流"的报告中，就提出杂乱无章的大坝建设正威胁着世界上的很多著名河流，世界大型河流中有一半以上都由于大坝的建设而影响了生态环境，中国的长江已经成为全世界最岌岌可危的一条河流。2007年3月世界自然基金会的报告进一步指出，萨尔温江、拉普拉塔河和多瑙河流域等，修建堤坝等工程正造成河流流量减少和鱼类死亡，而中国的长江由于沿岸地区快速发展的大规模工业建设和水土流失问题，导致污染问题非常严峻。

1.长江成为21世纪初"最受伤大河"之

2004年世界自然基金会在"危机中的河流"报告中指出，中国已经和正在建造的大坝数量在全世界名列及时。报告特别提到了长江——它正在和将要修建的大坝有46座，报告认为这些大坝的建设影响了长江内一些濒临灭绝的物种的繁殖。2007年世界自然基金会全球遭破坏最严重河流前十名，长江"榜上有名"。

三峡大坝位于湖北省宜昌市境内的三斗坪，2008年运行，是目前世界上较大的混凝土水利发电工程，是三峡水电站的主体工程，距下游葛洲坝水利枢纽工程38km。修筑大坝的好处，人所共知，诸如防洪、发电、航运、蓄水北调；但与此同时，它的弊端也在不断显现：对长江流域生态系统、地质系统、水资源出现破坏性干预，如下游洄游鱼类与长江特有鱼类受到严重影响，突发地质灾害增多，大坝通过蓄水、围堵沉积物和增加水成分而加剧水污染等。

与此同时出现的是长江流域日渐严重的污染。随着工农业大规模的发展，城市、耕地规模不断扩大，人口不断增加。在过去的50年中，长江主河道上数百座城市的污染水平已经增加73%，每年排放到河流里的污水和工业废水已达到约250亿t，占全国总污水排放量的42%，工业总排放量的45%。据中国环境与发展国际合作委员会(CCICED)农业面源污染控制课题组研究，流域内农业生产的氮排放占氮排放总量的92%，由于流域内农业滩区大量减少，流域自身分解毒性污染物的能力大大降低。此外，由于耕地面积扩大，流域内土壤侵蚀加剧，长江已成为世界上第4大含沙河。

2.南美洲拉普拉塔河淤积危机

2012年3月31日，美国宇航局地球观测站公布了一张卫星照片(图1-1)，显示了从南美洲东部巴拉那河流入拉普拉塔河的浑浊河水，展示了南美洲拉普拉塔河中的面积巨大的沉积物景象。

图1-1南美洲河口沉积物浑浊不堪

巴拉那河是南美洲的第二大河流，发源于巴西高原东南缘的脉曼蒂凯拉山北坡，长度仅次于亚马孙河，其75%的河水流入了拉普拉塔河。拉普拉塔河长约290km，流域面积约占南美大陆的20%，它是一个硕大无比的河口，因近代下沉作用呈漏斗状，其宽度从西端两河汇集处的48km逐渐扩大至东部与大西洋相交处的220km，最宽处约达290km，是世界上最宽的河口。

由于拉普拉塔河两大源流巴拉那河和乌拉圭河水量充沛、富含泥沙，特别是巴拉那河流域上游大部分地区海拔接近1km，多为丘陵和山地，产业以农业为主，暴风雨导致农业区表层土流失严重，使拉普拉塔河泥沙淤积量每年可达600万m3。

3.两河流域的湿地从"伊甸园"到"人间地狱"

伊拉克南部的底格里斯河与幼发拉底河合在一起后的流域内,约有2万km2的肥沃沼泽湿地，学者们考证这片沼泽湿地就是《旧约圣经》里所描述的"伊甸园"。这片富饶的沼泽湿地也是中东地区较大面积的湿地, 这里常年栖息着几百种珍禽奇兽,盛产鱼虾，素有"人间天堂"和"鱼米之乡"之称。在伊拉克市场上,几乎2/3的鲜鱼出自"伊甸园"湿地；在科威特海面上捕到的龙虾,有40%源自这片沼泽湿地。

2003年4月26日，在法国巴黎召开的西方八国环境峰会上，战后伊拉克的环境现状成为了会议的重要议题。伊拉克战争对当地环境造成了严重灾难，土地、森林、草原在战火中被摧毁，大气和河流受到了污染，大量的贫铀弹不仅造成河水的直接污染，而且还将污染地下水；同时，被炸毁的炼油厂和化工厂的大量有毒化学物质流入河中也造成河水污染，使两河污染的程度和范围进一步扩大。战争中美军使用的武器不仅直接破坏了伊拉克土地表面的土壤结构，还在陆地和水域中遗留下大量的武器弹药，有些在长时间内无法排除，形成持久而可怕的环境隐患。自远古以来，伊拉克就有沙尘暴灾害，战争中猛烈的轰炸和大量美军的地面和空中活动又加剧了沙尘暴的影响；此外，战争中油井的燃烧和大量剧烈的军事活动对伊拉克的气候也产生了影响。沙漠地表的自我恢复需要数百年时间，战争造成的环境退化在很长时间内都难以恢复。

由于常年的无休止战乱,这片昔日充满生机的沼泽湿地、鱼米之乡,如今大部分区域已经变成了可怕的沙漠,而且这一状况仍在日益恶化中。专家们考察后得出结论,这片沼泽湿地的原始生态在短期内是无法恢复了,湿地的再现也可能永远无法实现了，"相当一部分湿地已变得越来越干竭和沙漠化,已到了无可救药的地步", "伊甸园"在人类战争摧残下已变成"人间地狱"徐新明：《从"伊甸园"到"人间地狱"——底格里斯河与幼发拉底河的悲惨厄运》，《海洋世界》2003年11期，第14 15页。 ……