西藏地區(qū)水資源利用分析

達 娃

(西藏農(nóng)牧學院工程技術(shù)學院,西藏林芝 860000)

1 概 述

水資源承載能力,指的是在一定區(qū)域內(nèi)其自身的水資源能夠持續(xù)支撐的經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)模并維系良好的生態(tài)系統(tǒng)的能力[1]。西藏自治區(qū)共有 1個地級市、6個地區(qū),1個市轄區(qū)、1個縣級市、76個縣。2006年末全區(qū)總?cè)丝?281萬人,在西藏的人口中,居住在城鎮(zhèn)的人口約占總?cè)丝诘?8.9%,居住在農(nóng)牧區(qū)的人口占總?cè)丝?1.1%。人口分布很不均衡,西部和西北部地區(qū)的居民較少,多數(shù)人口集中在南部和東部地區(qū),且多生活在河川谷地。經(jīng)西藏自治區(qū)水利廳水資源平衡計算,不含環(huán)境用水,全區(qū)缺水4.303 7億m3。主要缺水區(qū)域:日喀則地區(qū)缺水2.329 5億m3;拉薩市缺水0.886 6億m3;山南地區(qū)缺水0.493 8億m3;昌都地區(qū)缺水0.267 8億m3;林芝地區(qū)缺水0.239 7億m3;阿里地區(qū)和那曲地區(qū)缺水0.0863億m3。全區(qū)部分縣城都存在缺水問題,部分地區(qū)農(nóng)村人畜飲水困難,水資源供需矛盾十分突出。

2 西藏自治區(qū)水資源現(xiàn)狀

西藏自治區(qū)水資源來源主要有融雪水、雨水、地下水,全區(qū)絕大部分河流都以融雪水補給為主,水資源總量分為地表水資源量和地下水資源量2大部分。

2.1 地表水資源量

經(jīng)初步核算全區(qū)多年平均地表水資源量4 394.65億m3,折合徑流深395.6mm。地表水資源量最多的流域是藏南諸河流域,占全區(qū)的41.8%;雅魯藏布江流域占全區(qū)的35.5%,怒江流域占全區(qū)的9.7%,羌塘高原內(nèi)陸區(qū)及其他小流域占全區(qū)的13%。按行政區(qū)劃分,林芝地區(qū)地表水資源量最大,2 328.61億m3,占全區(qū)的53%;山南、那曲、昌都地區(qū)地表水資源量占全區(qū)的比例分別為16.1%,7.9%,10.4%;日喀則、拉薩、阿里地區(qū)占全區(qū)的比例分別為8.3%,1.8%,2.5%。

2.2 地下水資源量

經(jīng)初步核算全區(qū)多年平均地下水資源量977.73億m3。按行政區(qū)劃分,林芝地區(qū)地下水資源量占全區(qū)的比例最大,為304.03億m3,占全區(qū)的31.0%;其次為那曲地區(qū),占全區(qū)的18.2%;山南、昌都、日喀則、阿里、拉薩等地區(qū),地下水資源量占全區(qū)的比例分別為15.6%,14.4%,11.9%,6.0%和2.9%。

2.3 水資源總量

全區(qū)多年平均水資源總量約為4 492.431億m3,折合徑流深360.2mm,水資源總量分布趨勢與降水分布趨勢相似,由東南向西北遞減。按行政區(qū)劃分,林芝地區(qū)的水資源總量最大,占全區(qū)的49.0%,山南、那曲、昌都、日喀則等地區(qū)水資源總量所占全區(qū)的比重依次為16.5%,9.3%,11.1%,9.0%,拉薩和阿里地區(qū)的水資源總量最小,僅占全區(qū)的2.0%和3.1%。

2.4 人均占有水資源量

全區(qū)人均占有水量約為1.9萬m3,超過了全國平均水平,且分布不均。其中,林芝地區(qū)最大,拉薩市最小。

2.5 供水量

供水量是指各種水源工程為用戶提供的包括輸水損失在內(nèi)的毛供水量[2],根據(jù)西藏水資源公報分析,按受水區(qū)統(tǒng)計,平均年供水量27.54億m3。其中,地表水供水量25.88億m3,地下水供水量1.66億m3。

行政分區(qū)供水,日喀則地區(qū)供水量最多,為10.16億m3,占全區(qū)的36.9%,其次是昌都地區(qū),為7.62億m3,占全區(qū)的27.7%。拉薩、山南、林芝等地區(qū)也是供水量比較多的城市,占全區(qū)的比重分別為15.4%,11.8%,4.5%,那曲、阿里地區(qū)供水量分別占全區(qū)的1.9%,1.7%。

2.6 用水量

用水量是指分配給用戶的包括用水輸水損失在內(nèi)的毛用水量[2]。按用戶特性分為農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生活用水 3大類。

全區(qū) 1998-2002年平均年用水量27.54億m3。其中,林牧漁用水15.12億m3,占54.9%;農(nóng)田灌溉用水9.74億m3,占 35.4%;工業(yè) 用水 0.82億m3,占3.0%;城鎮(zhèn)生活用水0.32億m3,占1.2%。從用水的總體結(jié)構(gòu)看,主要是林牧漁,農(nóng)田灌溉用水、工業(yè)生產(chǎn)用水達到總用水量的93.3%,故林牧漁是最大的用水產(chǎn)業(yè)。

全區(qū)農(nóng)業(yè)用水主要分布于雅魯藏布江流域,其用水量達6.88億m3,占全區(qū)農(nóng)業(yè)用水量的70.6%,在行政區(qū)上主要集中在日喀則、拉薩、山南、昌都等地區(qū)。全區(qū)工業(yè)用水也主要分布于雅魯藏布江流域。雅魯藏布江流域工業(yè)用水量0.65億m3,占全區(qū)工業(yè)總用水量的79.3%,在行政區(qū)上主要集中在拉薩、林芝等地區(qū)。西藏地區(qū)歷年各類用水量統(tǒng)計見表1、圖1。

表1 西藏地區(qū)歷年各類用水量統(tǒng)計表Table 1 Statistics on various kinds of water consumption in calendar year in Tibet area 億m3

圖1 西藏自治區(qū)歷年各項用水指標變化趨勢Fig.1 The change of water utilization index of every department in calendar year in Tibet Zang-nation Auto-nomous Region

2.7 水資源開發(fā)利用程度

通過幾十年的不斷努力,“十五”期間,水利部門計劃投資 23億元,建設(shè)縣鄉(xiāng)水電站 231座。目前,共開工建設(shè) 144座電站,總裝機5.85萬kW,截止到 2004年底已有 65座電站建成發(fā)電,共解決了89個鄉(xiāng)、513個村、19.96萬人的生產(chǎn)、生活用電問題。預(yù)計到 2005年底,水利部門負責的農(nóng)村水電可使455個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、2 493個行政村、18.94萬戶、85.7萬人的用電問題得到解決,部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)達到農(nóng)村初級電氣化標準,實現(xiàn)以電代燃料。根據(jù)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析,目前全區(qū)水資源利用量為27.54億m3,占全區(qū)水資源可利用總量的1%,約為全國平均水平的1/25。在地下水利用方面,全區(qū)地下水利用量已達到1.66億m3,已占全區(qū)地下水可開采量的2%[3]。

3 西藏自治區(qū)水資源利用分析

3.1 水資源時空分布不均勻

西藏自治區(qū)多年平均降水量7 075.85億m3,地表水資源量4 394.65億m3,地下水資源量977.73億m3,人均水資源占有量約1.90萬m3,耕地每公頃平均水資源占有量約為20.1萬m2。按照聯(lián)合國教科文組織分析的指標:當人均水資源量不小于3000m3為豐水,人均水資源量在2000～3000m3之間為輕度缺水,人均水資源量在1 000～2 000 m之間為中度缺水,人均水資源量在500～1000m3之間為重度缺水,人均水資源量小于500 m3為極度缺水[2]。西藏水資源不但在西藏,而且在全國也具有十分重要的戰(zhàn)略地位。水資源的開發(fā)利用將直接影響到西藏的經(jīng)濟發(fā)展和社會進步,西藏水資源現(xiàn)狀的特點表現(xiàn)在以下 6個方面:①水資源的時空分布不均、水土不平衡、蒸發(fā)量大,決定了西藏是灌溉型農(nóng)業(yè);②西藏作為欠發(fā)達地區(qū),發(fā)展工業(yè)是一個不可或缺的過程,需要大量的能源和水做支撐;③西藏 4/5以上的城鎮(zhèn)和2/3以上的人口處于江河沿岸,這些地區(qū)的社會總產(chǎn)值占全區(qū)的85%以上;④西藏生態(tài)環(huán)境脆弱,山地災(zāi)害及水土流失嚴重,草場退化日益突出;⑤西藏為貧困地區(qū),人畜飲水困難、農(nóng)村通電率不高、邊境地區(qū)水利發(fā)展滯后等問題十分突出;⑥加快水資源開發(fā)可以拉動西藏GDP增長,增加農(nóng)牧民收入。但是,全區(qū)水資源在時間與空間分布上又極不平衡,特別是工農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)集中地區(qū),由于水資源與人口、土地資源很不匹配,仍出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象,致使水資源問題更加突出。按降雨徑流深來衡量,西藏自治區(qū)的阿里地區(qū)和那曲地區(qū)總面積68.864萬km2,占全區(qū)面積的57.3%。均達不到多年平均總徑流深 150mm這一維持原有生態(tài)系統(tǒng)的最低水資源量,而占全區(qū)面積的9.5%的林芝地區(qū)多年平均徑流深達1 793.2mm,遠遠高于這一指標。

3.2 水資源開發(fā)利用程度很低

水資源開發(fā)利用率是指流域或區(qū)域用水量占水資源可利用量的比率,體現(xiàn)的是水資源開發(fā)利用的程度。國際上一般認為,對一條河流的開發(fā)利用不能超過其水資源量的40%,目前,黃河、海河、淮河水資源開發(fā)利用率都超過 50%,其中海河更是高達95%,超過國際公認的40%的合理限度,因此,水資源可持續(xù)利用已成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略問題,其核心是提高用水效率,建設(shè)節(jié)水型社會。而西藏自治區(qū)大部分地區(qū)水資源開發(fā)利用率只有 1%,水資源開發(fā)利用潛力巨大。但由于西藏自治區(qū)水利事業(yè)發(fā)展速度滯后,高原水資源的自然分布、自然配置等形態(tài)與社會經(jīng)濟生產(chǎn)不匹配,而且水旱災(zāi)害經(jīng)常頻繁發(fā)生,需要用水利工程調(diào)節(jié)自然水源,使之為西藏地區(qū)的經(jīng)濟社會服務(wù)。

3.3 未來水資源需求預(yù)測

根據(jù)灰色系統(tǒng)理論所做的需水預(yù)測:對西藏地區(qū)1998-2002年的需水量數(shù)據(jù)序列建模。由表2中的數(shù)據(jù),可分別求得農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和總用水量的構(gòu)造矩陣 B和數(shù)據(jù)向量 Y,然后代入 a^=[BTB]-1BTY=[a,b]T,利用編程工具求出模型參數(shù)a和b。模型擬合值與實際值的比較詳見表3。

根據(jù)模型的均方差比值 c和小誤差概率 p來判斷模型的預(yù)測精度。

農(nóng)業(yè)用水量后驗差檢驗結(jié)果為c=0.33,p=1,根據(jù)表3可知預(yù)測精度為“好”。

工業(yè)用水量后驗差檢驗結(jié)果為c=0.63,p=0.8,根據(jù)表3可知預(yù)測精度為“勉強”。

生活用水量后驗差檢驗結(jié)果為c=0.32,p=1,根據(jù)表3可知預(yù)測精度為“合格”。

總用水量后驗差檢驗結(jié)果為c=0.38,p=1,根據(jù)表3可知預(yù)測精度為“合格”。

由表3中數(shù)據(jù)及其檢驗結(jié)果可知,工業(yè)用水量的c值為最大0.63,預(yù)測結(jié)果勉強,與實際值相比仍有一定的偏差。究其原因,一方面西藏地區(qū)工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、生產(chǎn)用水重復(fù)利用率的提高、節(jié)水措施的加強以及個別類型的產(chǎn)業(yè)在一定年份中受市場影響使工業(yè)用水量呈減少的趨勢;另一方面高速發(fā)展的工業(yè)使其用水量仍在不斷增加,因此表現(xiàn)出一定的波動性,一定程度上影響到模型預(yù)測結(jié)果的精度。生活用水量的c值為最小0.32,可判定預(yù)測結(jié)果可靠;這是由于人民生活水平的提高,區(qū)域人口增長速度逐年減緩西藏地區(qū)人口的自然增長率,生活用水量在某一段時間保持較為平穩(wěn)的指數(shù)增長趨勢所致?？傆盟吭诠I(yè)、生活用水雙重因素的影響下也表現(xiàn)出較小的波動性,對于使用模型進行短期預(yù)測取得較好擬合結(jié)果不會產(chǎn)生影響 c=0.38,但可靠度會隨著周期的加長而逐漸降低。

利用需水量 GM(1,1)預(yù)測模型對西藏地區(qū)2010年和2020年的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、總需水量分別進行計算、預(yù)測,結(jié)果見表4。

3.4 水資源供需矛盾突出

表2 西藏地區(qū)用水量原始數(shù)據(jù)x(0)(k)及x(0)(k)累加數(shù)據(jù)Table 2 Accumulative total of x(0)(k)and x(0)(k)data of water consumption of every department in Tibet region億m3

表3 農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活及總用水量GM(1,1)模型擬合結(jié)果Table 3 Comparison of real water consumptions and simulated results by GM(1,1)model in agriculture,industry,livehood and total 億m3

通過對全區(qū)水資源總量、可利用總量和水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀的全面分析,可以看出:西藏自治區(qū)水資源的需求量明顯高于供水量;水資源嚴重短缺,且開發(fā)利用程度很低。水資源承載能力,由于工程性缺水,可供水量遠遠滿足不了西藏國民經(jīng)濟的發(fā)展要求。隨著西藏經(jīng)濟發(fā)展顯著加快,人口壓力進一步加大,對水的需求將越來越大,水資源的開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境的矛盾將更加尖銳,水利部門面臨著嚴峻的形勢和挑戰(zhàn)。

表4 西藏地區(qū) 2010年和2020年需水量計算、預(yù)測Table 4 Predicated values of water demand of Tibet region in 2010 and 2020 億m3

4 建 議

4.1 強化科學管理、提高水資源利用率

西藏農(nóng)田有效灌溉面積有15.33萬hm2,保灌率只達到50.0%;牧區(qū)水利工作更為薄弱,草場灌溉面積僅占可利用草場面積的2%;節(jié)水是本區(qū)水資源可持續(xù)利用的基本戰(zhàn)略。西藏自治區(qū)水資源的利用效率低,節(jié)水潛力很大,隨著國家對灌區(qū)改造工程投入力度的加大,應(yīng)抓住時機改造和完善灌區(qū)工程設(shè)施?；I措資金改造現(xiàn)有灌區(qū),提高灌溉工程的灌溉面積和灌溉水的利用率,大力推廣節(jié)水技術(shù),發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè),提高人民的節(jié)水意識。

4.2 加大污水治理力度

隨著西藏人口的增長,工業(yè)企業(yè)的增多,近年來水污染現(xiàn)象時有發(fā)生。西藏廢水排放總量約為4 980萬t,個別小河受到輕度污染,如拉薩河支流——堆龍河,枯水期水質(zhì)超過國家《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》的Ⅲ類水域標準。工業(yè)廢水排放總量為2 398.4萬t,其中化學需氧量 COD排放量2 690.4t,硫化物排放量95.58t[3]。應(yīng)大力治理水污染,重點治理大城市生活污水和重點企業(yè)廢水,提高廢水回收處理利用率,減少排污量,使水質(zhì)逐步得到好轉(zhuǎn),改善水資源環(huán)境。

4.3 保護生態(tài)環(huán)境

由于受青藏高原特殊的氣候、地質(zhì)成因等影響,西藏地區(qū)面積中約有 5/6存在水土流失現(xiàn)象,治理水土流失、保護生態(tài)環(huán)境的任務(wù)十分艱巨。西藏河水流經(jīng)地區(qū)為大片高寒和半高寒區(qū)域,地面裸露較多,易遭流水侵蝕。加強水土保護工作,治理荒山,穩(wěn)定草地,退耕還林還草,加強水土保持林建設(shè),涵養(yǎng)水源,保護生態(tài)環(huán)境。

4.4 加強水資源的可持續(xù)開發(fā)和利用

水資源的可持續(xù)開發(fā)利用,是指依靠科技進步和發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)功能,在重視生態(tài)環(huán)境保護的前提下,合理有效地配置水資源,最大程度地提高水資源開發(fā)利用效率;在滿足當代人用水需求的同時,調(diào)控水資源開發(fā)速率以不對后代人的用水需求構(gòu)成危害的水資源開發(fā)利用方式。可持續(xù)發(fā)展的實質(zhì)是強調(diào)資源利用、環(huán)境保護、經(jīng)濟增長、社會發(fā)展必須協(xié)調(diào)一致,既滿足當代人的需求,又不損害后代人滿足需求的能力,這就要求資源、環(huán)境、經(jīng)濟和社會能夠持久地發(fā)展下去。

5 結(jié) 語

水資源承載能力是從社會、經(jīng)濟、資源、環(huán)境的大系統(tǒng)中通過多目標綜合分析獲得的,它隨著時間、空間和技術(shù)發(fā)展而不斷變化,對水資源承載能力的研究,應(yīng)采用動態(tài)的、發(fā)展的觀點[3]。由于西藏自治區(qū)水資源承載能力潛力較大,應(yīng)采取切實措施,合理開發(fā)和利用,使生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展。因此,分析西藏地區(qū)水資源承載能力,科學利用水資源,對促進西藏地區(qū)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

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