遼西地區(qū)缺水原因與對策研究

于德浩，龍凡，韓天成，梁秋祥

（1.沈陽軍區(qū)司令部工程科研設(shè)計院，沈陽 110162；2.65056部隊，鐵嶺 112000）

1 遼西地區(qū)缺水原因

遼西地區(qū)嚴(yán)重缺水，究其原因，主要有兩點：一是自然條件下的客觀原因，即資源型缺水；二是人為因素的主觀原因，如工程型缺水、觀念型缺水、污染型缺水，尤其是工程型缺水和觀念型缺水則是重中之重。

1.1 工程型缺水

遼西地區(qū)年降水量是遼寧省最低的，平均年降水量為 550mm（約 1.089×1010m3），而北部的朝陽、阜新地區(qū)為500mm。年徑流深度也是由南向北逐漸遞減，從275mm 變化到25mm 左右［1］。地表水資源時空分布不均，南多北少，沿海多內(nèi)陸少，山地多平原少。年內(nèi)分配相差懸殊，年變化大，有連續(xù)枯、豐交替發(fā)生。地表水資源，按流域計算，大凌河、小凌河和沿海諸河流流域面積33063km2，多年平均降水量180.90mm，平均徑流量40.60mm。多年平均徑流深度，葫蘆島地區(qū)183mm，錦州地區(qū)133mm，朝陽地區(qū)93mm，阜新地區(qū)67mm。多雨季節(jié)在6-9月份，降水量占全年的70%-80%，每逢汛期，雨洪資源利用率很低，一般小于30%。

據(jù)統(tǒng)計，遼西多年平均河流天然徑流量為5.032×109m3，多年平均徑流深度136.3mm，而多年平均地表水用量是 8.76×108m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于降水量和徑流量［1］。然而，遼西地區(qū)為什么卻總是十年九旱呢？其根本原因在于蓄水工程、采水工程、輸水工程遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，河川徑流水平均的利用率為19.3%，中等干旱年利用率為28.7%，其它的都白白流入大海。

圖1 大凌河上游凌源段Fig.1 The upper reaches of the Daling River in the Lingyuan sector

圖1是2009年6月14日，課題組在大凌河西支流凌源市北段實地拍攝的照片，可見河道沒有任何水利工程，亂石成堆，河水干枯，兩岸樹木稀禿，雜草叢生。然而，同樣是大凌河上游喀左縣段，同一時間拍攝的實地照片，如圖2所示，我們看到的是一種截然不同的景象，河道改造管理好，水壩蓄水工程作用好，照片上看到的是河水清澈滿盈，兩岸綠樹成蔭，農(nóng)作物得到充足的灌溉。

因此，工程型缺水是導(dǎo)致遼西地區(qū)普遍缺水的原因之一。

圖2 大凌河上游喀左段Fig.2 The upper reaches of the Daling River in the Kazuo sector

1.2 觀念型缺水

觀念型缺水是指采水、用水、管水觀念陳舊落后，無限制地開采，無限制地使用，不科學(xué)地管理，節(jié)水意識不強，管理措施不力造成的缺水。這個問題在各個部門普遍存在。

地下水的形成是一個長期的、緩慢的過程，一旦過度開采，就很難在短時間內(nèi)補充上來。尤其是原本干旱的地區(qū)，采一點，少一點；加之天氣干旱少雨，補充少，蒸發(fā)多，超量開采會使地下水位急劇下降，補充的周期更加延長，一年下降，百年難補。地下水必須合理開采，科學(xué)開采，方能確?？沙掷m(xù)發(fā)展。有計劃開采，適量開采地下水，不但可以緩解水資源短缺問題，還有利于降水補入，以減輕澇堿災(zāi)害，不澇不漬。無計劃開采，過量開采，雖解決了一時一地暫時的困難和燃眉之急，卻會釀成綜合性的地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)災(zāi)難和長久無法愈合的問題，多做些“保水、集水、節(jié)水、改水、管水”改善生態(tài)環(huán)境和水環(huán)境的“防范未然”工作，少做或不做那些盲目開采、過度開采的“亡羊補牢”事情。

2 水資源對策

振興東北是我國當(dāng)前經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)中的重要任務(wù)之一，而振興遼西又是振興東北的重中要事。遼寧“五點一線”工程，遼西占據(jù)了兩點—錦州、葫蘆島，然而，水卻是制約遼西發(fā)展的主要問題之一。所以，如何解決好缺水問題，是當(dāng)前乃至今后相當(dāng)長一段歷史時間的重要課題。

隨著科技進步的發(fā)展，人類開發(fā)利用和保護水資源的能力有了明顯提高，但是，受水資源自身的有限性與分布的不均勻性以及全球氣候等自然因素，遼西城鎮(zhèn)化增加，工農(nóng)業(yè)發(fā)展，生態(tài)系統(tǒng)破壞，環(huán)境污染等方面的人為因素，水資源危機還將持續(xù)相當(dāng)長的時間，甚至在未來幾十年內(nèi)，遼西地區(qū)的水資源危機問題還將呈現(xiàn)加重趨勢，振興遼西將繼續(xù)面臨著水問題的挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)就是機遇，縱觀全局情況，解決水問題的途徑有六，即：找水、保水、節(jié)水、改水、管水、調(diào)水。按照解決水荒問題先生活，后生產(chǎn)；解決管水問題先節(jié)水，后調(diào)水；開采地下水先松散巖層，后基巖地層的原則；加大保水系統(tǒng)環(huán)境工程建設(shè)，加強水資源統(tǒng)一管理和科學(xué)調(diào)度，充分發(fā)揮現(xiàn)有水源作用，適量開采地下水，積極實施群眾性的微型水利，實施人工增雨作業(yè)，開發(fā)利用空中雨水資源，開發(fā)利用海水資源，增強供水保障能力。

在這里，僅就“找水”和“保水”作以簡述。

2.1 找水

地下水的形成必須具備兩個條件，一是有良好的含水地層和貯水構(gòu)造；二是有充足的補給來源。遼西地區(qū)很多單位之所以經(jīng)常打井未果，就是因為沒有探明地下情況盲目打井，區(qū)內(nèi)多為低山丘陵山區(qū)，地質(zhì)條件復(fù)雜，其問題更為突出。所以，準(zhǔn)確地探明地下情況，尋找到含水地層和貯水構(gòu)造，是有效地開發(fā)地下水的前提。通過我們的研究表明，遼西地區(qū)常年干旱，并不是缺少地下水，而是地質(zhì)情況不明，探測手段不先進科學(xué)，只有以地質(zhì)、遙感、物探、鉆探四位一體，綜合分析判斷，才能取得理想的找水效果。

本次研究工作以遙感信息為先導(dǎo)，以地面地質(zhì)調(diào)查、物探和鉆探驗證為輔，基本查明了區(qū)內(nèi)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件，基本查明了松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水、碎屑巖類裂隙水、基巖裂隙水，確定了不同級別的富水分區(qū)，指出了找水方向，圈定了找水靶區(qū)，結(jié)合實際應(yīng)用已取得了初步成效。

2.1.1 基本解決遼西部分地區(qū)飲用高氟水問題

通過研究表明，遼西高氟病區(qū)地下含水巖層的粘性土隔水層之下存在著一層或多層含水層，這些含水層中地下水含氟量一般都很低。所以，在高氟潛水區(qū)尋找下層或深層地下水，打防氟井飲用深層地下水是預(yù)防高氟病行之有效的措施。然而，解決這個問題的首要條件是高氟區(qū)是否存在深層儲水構(gòu)造，深層地下水與上層高氟水之間是否有隔水地層。我們通過遙感信息和地質(zhì)、物探方法有效地解決了這些問題，指導(dǎo)施工的103個鉆孔（包括前期工作的水井）都打成了符合國家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的防氟井，基本解決了遼西部分地區(qū)3.7萬人長期喝高氟水的問題，受到人民群眾和當(dāng)?shù)卣母叨荣潛P。

2.1.2 基本解決駐遼西部隊飲水難問題

軍區(qū)某部飲水難已是歷史問題，通過遙感影像分析，發(fā)現(xiàn)該地存在一北東向斷裂帶，布井于影響帶上，鉆井300.00m，打出了日涌水量480.00t的供水井。再如某部海軍基地位于渤海西岸，官兵們常年靠遠(yuǎn)處用車?yán)S持，我們通過遙感影像分析出石英砂巖富水地層，在海邊營區(qū)布井打出了日涌水量360.00t的優(yōu)質(zhì)供水井。由此在基地其它沿海地段施工的4口供水井也都打出了豐富的地下水，為基地建設(shè)提供了有力的水源保障。

由此可見，科學(xué)的勘察技術(shù)，先進的探測手段在復(fù)雜地質(zhì)條件下的遼西山區(qū)能尋找到理想的含水構(gòu)造，而且速度快，準(zhǔn)確性高。遼西地區(qū)找水方向應(yīng)首先側(cè)重于松散巖類孔隙水，而后基巖地下水?；鶐r地下水應(yīng)首先側(cè)重于碳酸鹽巖類裂隙巖溶水，次之為基巖裂隙水?；鶐r地下水探測應(yīng)著重富水巖性和斷裂構(gòu)造帶。

2.2 保水

地表淡水、地下淡水多是由大氣降水形成的。遼西地區(qū)的河川年徑流中，多數(shù)是雨后的洪水徑流，洪水徑流通常集中發(fā)生在汛期，往往造成洪澇災(zāi)害，來勢迅猛，很難予以利用，雖然已有的水利工程可以調(diào)蓄洪水，但是，受技術(shù)、經(jīng)濟和社會條件限制，無法充分地、有效地控制全部洪水，特別是本區(qū)河流洪水的年際變化大，調(diào)蓄進來比同緯度其它地區(qū)的難度更大。因為本區(qū)洪水徑流占年徑流的比重大，水資源供需非常緊張，一般情況下遼西地區(qū)地表水并非那么嚴(yán)重缺乏，只是我們未能以有效的手段保留收集利用雨水、洪水和泉水，遼西缺水卻未留住水，降水多數(shù)都白白流失掉了。所以，千方百計地將寶貴的雨水洪水保留下來，收集起來，將其轉(zhuǎn)化為可利用資源，是解決遼西水危機的一項十分必要和非常重要的工作。

在嚴(yán)重缺水的遼西，水是一種寶貴的自然資源，我們以科學(xué)的方法調(diào)蓄好汛期的雨洪資源，既是防洪減災(zāi)的手段，又是補充水資源的最經(jīng)濟有效的現(xiàn)實措施，既是當(dāng)年補充水資源的重要來源，又是以豐補欠，實現(xiàn)多年調(diào)節(jié)的主要途徑。在這里，將保存洪水、收集雨水的保水工程暫且稱之為“雨洪工程”。雨洪工程分為工程保水和生態(tài)保水兩類。

2.2.1 工程保水

工程保水又分為兩類：即政府行為的水利工程，如大中型水庫、分洪蓄水池等，再一類是地方性的、群眾性的微型水利工程，如水壩、水塘、水窖等。

（1）水庫、水壩、分洪蓄水工程

遼西地區(qū)主要河系流域蓄水工程和水資源開發(fā)利用程度差別較大，大凌河、小凌河、女兒河、六股河流域利用率雖然已達到60%，但干流和主要支流大中型蓄水工程不多，雨洪發(fā)生時，多數(shù)泄入大海。為此，我們應(yīng)該在上游對河水進行攔蓄。現(xiàn)有的閻王鼻子水庫、白石水庫、烏金塘水庫等雖然起到了很大作用，但仍遠(yuǎn)滿足不了攔蓄洪水所需，還應(yīng)經(jīng)過勘察設(shè)計一定量的中小型水庫。在中下游進行滯蓄和分泄，這樣既起到防洪減災(zāi)的作用，又有效地保留住了寶貴的雨洪資源。

在河流中下游建分洪蓄水垸，形成蓄滯洪區(qū)，汛期在確保大局安全的情況下，有計劃地讓出一部分土地，尤其是低谷洼地、山地自然洞穴等，為洪水提供充足的分流蓄泄空間，既減少了洪災(zāi)損失，又實現(xiàn)了洪水資源化，增補了地表水，補充了地下水，增加了土壤水，涵養(yǎng)了生態(tài)水。

對雨洪認(rèn)識不同，所造成的結(jié)果不同，在“抗洪”問題上也要轉(zhuǎn)變觀念。除水庫、水壩蓄水外，在洪水到來時，寧可舍棄部分洼地，盡可能多蓄存一些雨洪；在方式上可因地制宜地實施，山區(qū)利用洞穴、坑溝和廢棄礦巷等，河谷平原地區(qū)和渤海西岸濱海平原利用河渠網(wǎng)、洼淀、湖泊存蓄，僅大凌河、小凌河下游的凌海、錦州地帶就可蓄水1.7×109m3。有保水工程和無保水工程絕然不同的結(jié)果，前面提到過的大凌河西支流凌源市段和大凌河上游喀左縣段就是典型一例。

（2）微型水利（雨洪集流）

顧名思義，即小型的、地方性的、群眾性的雨水集流工程。并非新發(fā)明，古今中外都有攔截存集雨水的各種方式。人們將雨水徑流和無效蒸發(fā)水引入水庫、池塘、溝渠、水窖蓄存起來，用于飲用和灌溉。在西部大開發(fā)中，廣泛開展的微水技術(shù)和母親水窖發(fā)揮了很大作用。甘肅省1995年開始實施的“121”雨水集流工程（每戶利用場院抹砌100m2左右的混凝土集流場，挖兩眼水窖，發(fā)展一處庭院經(jīng)濟），僅兩年時間，挖水窖525600個，發(fā)展庭院經(jīng)濟7813公頃，養(yǎng)殖業(yè)和加工業(yè)11700處，并解決了131.1萬人的飲水困難。

類似這樣的“微水工程”在遼西地區(qū)雖還未象西部那樣廣泛的開展起來，但也有錦州、凌海、葫蘆島沿海缺水的鄉(xiāng)鎮(zhèn)率先發(fā)展起了。錦州市自2001年起，多方籌集資金，在沈家臺鎮(zhèn)、溫滴樓滿族鄉(xiāng)、翠巖鎮(zhèn)、斑吉塔鎮(zhèn)等重點干旱地區(qū)實施集雨工程，高起點、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)庫、塘、井、窖等小型水利工程，針對全市自然地理環(huán)境和水資源分布情況，確定庫、塘、井、窖集雨工程總體建設(shè)布局，并且沿河修攔河截流工程、方塘和提水站點；沿高速公路、102國道兩側(cè)等主要路段修建精品方塘；山區(qū)鄉(xiāng)村的溝溝岔岔多打大口井，并同時利用基巖裂隙水、河谷平原富水區(qū)建帶狀水庫。

攔蓄筑塘積清泉，近年來，錦州累計投資1億多元，大大小小的庫、塘、井、窖逐步推廣，新增調(diào)蓄能力5.430×107m3，其中方塘894座，新增調(diào)蓄能力1.185×107m3，大口井3882眼，新增調(diào)蓄能力2.687×107m3。目前，1.1萬項集雨工程新增灌溉面積達70余萬畝。

微型水利工程應(yīng)因地制宜實施，遼西山區(qū)受地形因素影響，大雨降至?xí)r，溝谷上游山洪暴漲，一旦雨洪過后，仍是干溝一條，此類地區(qū)應(yīng)筑壩截流，分流到低洼地帶蓄水，其下游能形成徑流的平緩地段?？筛鶕?jù)地勢修筑滾水壩，這樣可緩解洪水速度，延長滯留時間，保存了水量；在山坡地帶應(yīng)充分利用梯田、魚鱗坑、水平溝阻攔雨水，盡量減少雨水流失，這樣既保存了雨水備用抗旱，又補充了地下水。

由此可見，微型水利、集水工程，技術(shù)難度小，投入少，見效快，易于在各種條件推廣，是一種費省效宏的保水措施，應(yīng)該在干旱的遼西地區(qū)迅速推廣開來。各級政府應(yīng)像錦州市那樣，多干“防范未然”的工作，將抗旱的資金提前投入到保水蓄水工程上來，這種投入的費效比高，是費省效宏的投入。少做“亡羊補牢”的工作，那種災(zāi)中災(zāi)后投入固然必要，但其費效比卻是很低的。所以，關(guān)鍵是要加大對集雨工程的現(xiàn)實意義、長遠(yuǎn)意義和重要性的宣傳教育，充分調(diào)動各部門和人民群眾對集雨工程的積極性，轉(zhuǎn)變那種一遇干旱就打井的觀念。雨洪是一種天然的自然資源，收集利用無需能源消耗，又不污染環(huán)境，只需簡易設(shè)施和必要的場地，可以說是一本萬利。在水資源危機日趨嚴(yán)重的干旱遼西，無論從現(xiàn)實意義，還是長遠(yuǎn)利益來看，平時的庫、塘、井、窖等微型集雨工程，要比災(zāi)時打井取水重要的多。水資源的開發(fā)利用應(yīng)該遵循先地表后地下的原則，若地表水解決不了急需缺水的問題，則可考慮有計劃的合理打井開采地下水。

2.2.2 生態(tài)保水

工程保水不但可以用廉價的方法將雨洪資源化，又可以改善生態(tài)環(huán)境。達到人與雨洪和諧相處。然而，工程保水對生態(tài)環(huán)境的改善僅僅是治標(biāo)，而只有加大生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和建設(shè)才是治本。在這里提出生態(tài)保水的治本措施。水是生命之源，從環(huán)境看生命，有了好的生態(tài)環(huán)境就會有水的生命之源，有了生命之源就會有更好的生態(tài)環(huán)境，這是一對相輔相成的定律和規(guī)律。

四百年前的遼西朝陽地區(qū)，還是一眼望不到邊的原始森林。然而，天災(zāi)人禍，這種景象漸漸地消失了，尤其是近幾十年來，為了求得經(jīng)濟的發(fā)展，不惜以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價換取暫時的繁榮，森林被砍伐了，濕地退化了，人不給水留路，水也不給人留情，遼西的山禿了，河干了。從歷史上看，人與大自然的搏斗一直是殘酷的，開始是大自然殘酷，現(xiàn)在是人殘酷。從搏斗的結(jié)果來看，人類對大自然施暴時蔑視所有的規(guī)律，大自然對人類報復(fù)時遵循所有的規(guī)律。今年遼西大旱就說明了這一切。

遼西屬季風(fēng)性氣候，降水主要集中在夏秋季節(jié)，冬春不足15%。在這種情況下，森林植被就是一種天然的調(diào)節(jié)器，夏秋可以蓄存雨水削減洪峰，冬春能將蓄水補給河流。我們東北地區(qū)原始森林是一個結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的多層次生態(tài)系統(tǒng)，蓄水能力可達每公頃1000m3，即使在大暴雨情況下，林中也不會發(fā)生洪流，降到地面后，通過森林土壤的水分滲透，林葉落下層、苔蘚的吸收，使雨洪以潛流形式流出。根據(jù)計算，一公頃林地每天可吸收100 m3雨水，不但有效地減少了雨洪造成的水土流失，而且還有效地蓄存了雨水資源。

遼西很多山區(qū)，暴雨降臨即成災(zāi)，雨洪過后仍干旱的根本原因就是無森林植被的禿山禿嶺造成的，可見森林植被對水土保持的重要性。森林是無需再投入的天然水庫，一片大森林就是個大水庫，一片小森林就是個小水庫，它不但能蓄留大量雨水，還能阻滯冰雪消融，緩和融雪徑流，這種作用都是是工程水庫無法比擬的。

森林不但能蓄存雨水，還能增加降雨。走進遼寧東部的山區(qū)林區(qū)，就會感到空氣濕潤，地面松軟潮濕。在林區(qū)，氣流常常被茂密的森林阻擋而升高和涌動，從而加大水汽的凝結(jié)，增加林區(qū)降雨。森林在阻留了大量降水的同時，滯留的水分被樹木植被吸收并蒸發(fā)到空氣中，從而使得森林上空氣溫降低，濕度加大，促進水的凝結(jié)，并形成降雨。與此同時，高低各異的樹木繁茂的枝葉，可以從霧中凝聚相當(dāng)數(shù)量的水。霧以聚成露，露集成水落到地面，形成森林樹雨補充地下。根據(jù)長白山林區(qū)的調(diào)查觀測，森林能使降水量增加2%-5%，加之森林收集的大氣水，森林能提高年均降水量10%。森林不但是天然水庫，又是大氣空間的加濕器。之所以遼西降水少，森林植被少是其中重要的因素之一。遼西也并非都是禿山禿嶺，也有森林植被比較發(fā)育的地方，如松嶺楊樹底下、姜杖子北一帶，森林茂密，清水流淌，環(huán)境笑逐顏開秀美。植被好的地方，水流就多；反之，水流多的地方，環(huán)境就好。而植被差的地方，水流就少，反之，水流少的地方，環(huán)境就差，這是一個無法人為改變的規(guī)律。振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略決策為遼西加快生態(tài)建設(shè)提出了更高標(biāo)準(zhǔn)，遼西的生態(tài)環(huán)境也迎來了一個極佳的契機，只要我們一代代地堅持以科學(xué)的手段，以辛勤的勞動去改造環(huán)境、生養(yǎng)環(huán)境，就能將干旱的遼西走廊變成綠色的魚米之鄉(xiāng)。

3 結(jié)束語

從環(huán)境看生命，從水文看人文。遼西地區(qū)嚴(yán)重缺水，這種局面的出現(xiàn)，既有自然條件的客觀因素，如資源型缺水，也有人為的主觀因素，如工程型缺水和觀念型缺水。因此，只有真正摸清了遼西水資源現(xiàn)狀，查明缺水的原因，找準(zhǔn)相應(yīng)對策，加強找水、保水、節(jié)水、改水、管水和調(diào)水等相應(yīng)措施的管理，解決遼西地區(qū)國防供水難、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水難、軍民吃水難的問題并非一籌莫展。

［1］張宗襠，李烈崇.中國地下水資源（遼寧卷）［M］.北京:中國地圖出版社，2005.