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发布日期:2022-09-09 03:11   来源:未知   阅读:

  2019年9月18日,习总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上强调,要推进黄河流域水资源节约集约利用,坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产,大力发展节水产业和技术,大力推进农业节水,实施全社会节水行动,推动用水方式由粗放向节约集约转变。

  随着国家大力推进水资源节约保护以及黄河水资源管理工作不断深化,黄河用水总量快速增长态势得到有效控制,用水效率明显提升,但经济社会发展对水资源的刚性需求不断增加,进一步加剧了黄河流域水资源供需矛盾。因此,深度节水控水势在必行。

  9月中旬,恰逢2021年全国科普日,香港陆合采开奖直播,水利主场活动的主题为“节水优先,科技惠民”。为进一步贯彻落实习总书记重要讲话精神,同时为公众科普节水知识,增强和提高公众护水意识、水科学素养,中国水利报邀请黄河勘测规划设计研究院有限公司水资源所所长崔长勇为读者解读黄河流域水资源节约集约利用的深刻内涵,同时介绍深度节水控水技术。敬请关注。

  答:20世纪70年代黄河流域经济社会快速发展,沿黄各省(自治区)引黄水量急剧增加,造成黄河下游频繁断流。为合理利用黄河水资源,1987年9月,国务院批转了《黄河可供水量分配方案》,提出黄河多年平均河川径流量为580亿立方米,在南水北调工程生效之前,可供沿黄9个省(自治区)和河北省、天津市消耗的地表水资源量为370亿立方米。

  受气候变化和人类活动的双重影响,黄河天然径流量呈衰减态势,根据国务院批复的《黄河流域综合规划》(2012—2030年),1956—2000年黄河多年平均天然径流量为535亿立方米,在南水北调东中线生效至西线一期工程生效前,可供消耗的地表水资源量为332.8亿立方米。

  据第三次全国水资源调查评价成果,黄河多年平均天然径流量进一步衰减,可供消耗的地表水资源量进一步减少。

  黄河流域上中下游各自具有怎样的用水特点?是什么原因造成黄河流域的缺水现状?

  答:黄河上游地区分布有兰州-西宁城市群、“几”字弯都市圈以及宁蒙引黄灌区,生态地位和经济地位突出,现状用水量约占流域总用水量的50%,农业用水所占比重大(约占81%);中游地区分布有国家中心城市西安、关中天水经济区以及汾渭平原等国家粮食主产区,人口众多、城市密集,现状用水量约占流域总用水量的41%,农业、工业用水比例较大,分别为57%、21%;下游地区分布有济南、郑州等国家中心城市以及下游引黄灌区等国家重要的商品粮基地,现状用水量约占总用水量的9%,农业、工业用水比例较大,分别为64%、16%。

  黄河水资源禀赋不足,年内年际变化大,人口、资源分布与水资源承载力不匹配,工程调控能力不足,随着经济社会的快速发展,流域缺水问题越来越凸显,黄河水资源开发利用率已高达80%,远超40%的生态警戒线。据相关研究成果,目前流域内有1000多万亩有效灌溉面积得不到灌溉,有4000多万亩农田实际灌溉不充分,众多重点能源项目由于缺水而难以落地。干流生态流量低,汾河、沁河、大黑河等支流断流严重,浅层地下水年均超采达12亿立方米。

  黄河流域缺水的主要原因有五个:一是黄河水资源禀赋不足。黄河流域属于资源型缺水流域,人均水资源占有量约为全国平均水平五分之一,低于国际公认的人均500立方米的“极度缺水标准”。近年来,黄河水资源量明显减少,未来由于气候变化和黄土高原水土保持工程建设、水库工程建设等影响,黄河水资源量有可能继续减少。

  二是水资源时空分布不均。径流年内分布集中,汛期7—10月天然径流量约占58%;径流年际变化大,干流断面最大年径流量一般为最小值的3.1~3.9倍,支流一般达5~12倍;地区分布不均,兰州以上年径流量占全河的62%,龙门至三门峡区间年径流量占全河的19%,兰州至河口镇区间年径流量仅占全河的0.3%。

  三是水土资源不匹配。兰州以下径流量占全河的33.5%,人口和国内生产总值占92%、95%,用水占全河的93%,水资源时空分布与经济社会布局不相匹配。

  四是工程调控能力不足。现状黄河干流仅有龙羊峡一座多年调节水库,龙羊峡水库以下2877.5千米的上中游河段有刘家峡、小浪底两座不完全年调节水库,调节库容为86亿立方米,年内和年际蓄丰补枯能力有限。规划的古贤、黑山峡、碛口等大型水库仍未开工建设,大大限制了黄河水资源的时空调配能力,如2018年、2019年黄河来水较丰,但由于水库调蓄能力不足,造成弃水。

  五是流域用水呈刚性增长。黄河供水区总用水量从1980年446.3亿立方米增加到2019年555.97亿立方米。随着用水量大量增加,一方面对供水保证率和供水水质要求更加严格,另一方面废污水排放量也同步增加,对水资源和水环境造成压力,与此同时,局部地区用水还较为粗放,加剧了水资源短缺的不利形势。

  黄河流域生态保护和高质量发展座谈会明确“要推进水资源的节约集约利用”。什么是水资源的节约集约利用?

  答:水资源的节约集约利用包括两方面含义:一是节约提高用水效率,二是集约提高用水效益。节约用水可以理解为在不影响用水户正常运行的前提下,通过减少输配水损失、提高用水环节效率等手段,减少用水户耗水量的水资源利用方式。集约用水可以理解为基于规模化运营模式下,通过水与其他生产要素的重组,提高生产要素综合使用效率,实现低投入高产出的一种水资源利用方式。

  从两者辩证来看,节约和集约是一个问题的两个方面,节约是目的,集约是手段。强调节约,控制总量,能促进水资源利用效率提高,达到集约的效果;而强调集约,能提高水资源利用效益,减少水资源的消耗,实现节约的目的。综合来看,水资源节约集约利用,就是要进一步推进用水方式的标准化、规模化和现代化,转变粗放低效的水资源利用方式,抑制不合理的用水需求,提高水资源利用效率和效益的一种水资源利用方式。

  黄河流域生态保护和高质量发展座谈会提出“有多少汤泡多少馍”,怎么理解这句话?

  答:“汤”即水资源承载能力,“馍”即经济社会发展活动。“有多少汤泡多少馍”就是要求必须将经济社会活动控制在水资源承载能力范围内,即在规划编制、政策制定、生产力布局中要把水资源作为最大的刚性约束,坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产,实施深度节水控水行动,推进水资源节约集约利用,促进人口经济与水资源承载力相协调。否则,必然导致水资源紧缺和过度开发,既无法实现水资源可持续利用,也无法支撑经济社会发展,还会导致一系列生态环境问题。

  答:随着国家大力推进水资源节约保护以及黄河水资源管理工作不断深化,黄河用水总量快速增长态势得到有效控制,用水效率明显提升,但是黄河流域面临的水资源安全保障形势依然严峻。开展黄河流域深度节水控水,一是适应黄河流域水资源条件的必然选择。近年来黄河水资源整体呈减少态势,相关研究预测未来黄河水资源仍呈减少态势,同时,经济社会发展对水资源的刚性需求不断增加,将进一步加剧水资源供需矛盾,在这一水资源基本格局下,深度节水控水是适应黄河流域水资源条件的必然选择。

  二是黄河流域生态保护的内在需求。由于黄河流域水资源过度开发,生态用水长期被挤占,局部地下水超采引发生态环境问题,必须强化节水措施,控制用水规模,逐步退还被挤占的河湖湿地生态用水和限采压采地下水,保护和改善生态环境。

  三是黄河流域高质量发展的重要支撑。黄河水资源对保障国家粮食安全、能源安全及促进共同富裕具有极其重要作用,而黄河水资源极为紧缺,必须深度节水控水,降低水资源开发利用强度,加快形成节水型生产生活方式,实现黄河用水方式由粗放低效向节约集约的根本转变,以节约用水扩大发展空间,支撑黄河流域高质量发展。

  “今年大丰收,家里的地再也不会因为灌不上水绝产了。”谈起自家的地用上了黄河水,山东滨州市惠民县的刘奶奶脸上满是笑容。

  黄河流域大中型灌区面积超1.2亿亩,特别是很多大型灌区都是我国重要的粮食基地。大型灌区由于输配水工程系统复杂,部分灌区下游区域经常遇到缺水情况,造成农民在作物需水时“无水可灌”,这形成了与灌区上游“大水漫灌”并存的矛盾局面。

  以前,灌区下游区域靠天吃饭,但现在不一样了。黄河水利科学研究院研究团队经过科研攻关,研发了一项灌溉用水决策支持技术。这项技术从时间和空间上对灌区用水进行全方位管控,解决灌区上下游用水分配不均、用水浪费的问题。

  农业深度节水研究团队经过细致的调研分析,挖掘灌区发展中存在的农田灌溉需水量不清、实时灌溉信息反馈和输配水缺乏科学根据等问题,利用物联网技术,搭建了基于遥感的灌区引黄用水决策支持系统平台,首次集成了灌区种植结构解译、农作物产量估算、土壤墒情信息监测、实际灌溉面积动态评估、灌溉水利用效率计算、农田灌溉需水量计算和分配等模块,并提供将所有结果一键报表式的便捷服务。

  目前,这一技术已在河南省人民胜利渠灌区、山东省小开河引黄灌区、内蒙古河套灌区沈乌灌域等区域得到了应用,针对灌区的农业引黄用水问题,开展了灌区农业灌溉用水研究,针对灌区种植结构、粮食产量、灌溉情况、土壤墒情等进行了解译、预估、监测,并开发了界面友好、可视化功能突出、便于用户使用和管理的灌区引黄用水需求与决策系统,为实现灌区农业用水精细化管理、提高水资源利用效率提供了重要支撑。

  其中,对灌区内种植作物的精细化分类识别精度达到85%以上,灌区尺度农田土壤墒情的实时监测精度在80%以上。每隔一天对控制范围内灌溉需水量和引水需求进行预测,预测精度达到80%以上。对估算的作物需水数据进行科学管理及时发布,为我国节水农业可持续发展和水资源安全高效利用提供科技支撑。

  喷灌喷头吐出的水珠在草坪上绘出一道道“彩虹”,黄河水利委员会机关大院在一派生机中迎来了新的一天。人们习惯一进大院看到青翠的草坪,却很少有人注意到“彩虹”变少了;但也有许多人发现,办公楼里水龙头流出的水中,气泡变多了……

  “彩虹”变少是因为绿化浇水频率的降低,气泡变多是因为面盆水嘴的更换,这一切都是为了节水。

  2019年11月,黄委当月用水总量较2018年同期减少39.82%,顺利通过水利部节水机关验收。节水成效显著的背后,是通过开展节水“诊断”、编制实施方案、研发智慧节水信息化平台、应用绿色一体化节水技术产品,打造并最终形成了一套可复制、可推广的黄河流域节水型单位建设技术模式。

  开展节水型单位建设首先要对用水终端进行节水“诊断”,黄河水利科学研究院技术团队诊断发现黄委机关有较大的节水潜力可以挖掘,其中绿化灌溉因为漫灌占用水量的三分之一,同时终端用水器具有567处不符合节水标准,节水管理机制建设仍需加强。

  找准“症结”,下一步“对症治疗”。加装77块远传水表,对用水计量细化分级;更新改造567套不符合节水标准的终端用水器具,从阀门、水嘴到蹲便器水箱、淋浴器一个不落;针对用水大户,在绿地内铺设雾化喷淋管道,安装高效节水灌溉喷头,实现绿地高效节水灌溉全覆盖;建成绿地智能灌溉系统,实时开展绿地需水预报,远程检测土壤是否“口渴”;建立非常规水集蓄系统,收集屋面及机关大院地面雨水等,通过复合净水箱净化处理后用于绿化灌溉,建立楼房灰水收集系统用于卫生间冲厕,设计食堂洗菜水重复利用系统等,大大提高了水资源的利用效率。

  此外,黄委还建立各项节水规章制度,让节水有规可循;利用展板和二维码介绍相关节水技术和理念;建设一处节水集中展区,让公众体验各类节水产品的差异;编印一套宣传手册,普及节水知识;制作一批宣传产品,在大院各楼层、各用水区域张贴,并对公众发放,增强全民节水意识。各类节水产品、技术和手段高度浓缩到黄委机关大院,节水的脉络已在黄委大院中打通并日渐明晰。

  “打开手机App,就能实现冬枣的水肥药自动灌溉,省了水、肥和人工成本的同时,冬枣产量还得到了大幅度提升!”山东省滨州市沾化区古城镇枣农高兴地说。

  黄河水少沙多,水资源分配不均,水资源一直是制约农业灌溉的突出问题。水肥药一体化智能灌溉技术的研发与推广,彻底改变了拎水桶拿舀子浇枣树和靠人工施肥的局面,实现了枣树水肥药一体化智能灌溉。

  通过在线监测技术、无线传输技术和数值分析等手段,建成土壤墒情在线监测与分析平台,实现灌溉决策信息的实时反馈。配合完成水肥药一体化滴灌系统基础设施建设,利用墒情监测分析、灌溉过程自动控制、水肥耦合技术等,对灌溉施肥过程实施无人值守作业,在线调控灌水量、灌水时间、施肥量等重要基础数据。

  黄河水利科学研究院技术团队以山东滨州市冬枣灌溉、施肥和喷药为要素开展水肥药一体化智能灌溉示范区建设,对当地冬枣生育时期、需水需肥规律、病虫害防治、种植管理等进行调研,监测分析水肥一体化智能灌溉对土壤养分、土壤微生物多样性、冬枣产量和品质等的影响,旨在提升示范区冬枣灌溉、施肥和喷药等现代化水平,为保障冬枣品质、稳定冬枣产业链等提供技术支撑。

  由“浇地”转向“浇作物”,农业生产方式因水而变。这一技术实施后,示范区全年灌溉期灌溉保证率大幅度提升,肥料、农药利用水平提高,土地面源污染减少,示范区输配水管网漏损率低于30%,育苗成活率大大提升,为保障冬枣品质、稳定冬枣产业链等提供保障,具有显著的社会效益、经济效益和生态效益。

  这项技术不仅在农业领域得到广泛应用,也被推广到了城市绿化、节水机关草坪灌溉、路面冲刷等领域。还被应用在浙江金华市农村非常规水智能灌溉农作物中,既减少了污水入河排放,同时又提高了非常规水利用率,为水资源节约集约利用提供了新途径。