西部干旱地區(qū)水問題的系統(tǒng)反思

徐嵩齡葛志榮謝又予

（1中國社會科學院環(huán)境與發(fā)展研究中心 北京 100732 2國家質量監(jiān)督檢驗疫總局北京 100088 3中國科學院地理科學與資源研究所 北京 100101）

1 引言

水是我國西部干旱地區(qū)經濟、社會和自然生態(tài)發(fā)展中最具瓶頸制約作用的自然資源。從中央到地方，一直為解決西部水資源短缺問題進行著多途徑努力。盡管取得諸多進展和成果，但整個問題尚未得到根本解決，不少地方的自然生態(tài)狀況仍在惡化。

國務院參事室環(huán)境組自2010年5—11月就水問題對西部干旱地區(qū)進行了調研。行程包括“四河四域”，即：黃河的寧蒙河段及其流域；甘肅的石羊河及其流域；跨境甘蒙的黑河（即弱水）及其流域；南疆的塔里木河及其流域。調研深入到各條河流（段）的上、中、下游，基本全面地反映了我國西部干旱地區(qū)水問題狀況。

調研表明，我國西部干旱地區(qū)水問題，主要不是自然原因，而是由人類因素造成的。它主要表現為：在發(fā)展觀上，重于水經濟，疏于水生態(tài)；在水管理上，重于供水，疏于需水；重于水工程和技術，疏于水制度；重于水量，疏于水質；在節(jié)水上，重于水效率指標，疏于水總量控制指標；重于主要干旱地區(qū)，疏于豐水地區(qū)和自流灌區(qū)；在水工程上，重于防滲透，疏于防蒸發(fā)；在水倫理上，重于強調個體和局域利益，忽視流域和全局利益；在水美學上，熱衷于豐水美學觀，鄙棄本土生態(tài)美學觀。

2 西部干旱地區(qū)水問題現狀及主要問題

2.1 西部干旱地區(qū)水資源及利用現狀

西部干旱地區(qū)水資源短缺已成為社會共識，如何解決水資源短缺問題，首先要研究水資源短缺是如何造成的。

根據國際采用的水資源狀況等級劃分標準[1-2]，“四河四域”市縣多為“水制約型”；部分為 “豐水型”（如河套的巴彥淖爾 6385米3/人，塔里木河流域3900 米3/人）；極少數屬 “水稀缺型”（如民勤 600米3/人），情況仍好于以色列（461米3/人）。

然而，西部干旱地區(qū)的水資源利用狀況遠比水資源擁有狀況差，表現為：

（1）各地均認為水資源限制著經濟發(fā)展，并視為首要自然制約因素；

（2）生活用水狀況仍未得到全面根本性改善，不少市縣飲用水未達標，一些地方仍存在水緣性地方??；

（3）部分河段水體存在污染，并趨于嚴重；

（4）尤為嚴重的是，各流域，特別是內陸河下游，因缺水致使自然生態(tài)嚴重退化。

幾十年來，從中央到地方，為解決西部水問題做出了極大努力并給予巨大的資金支持，特別是為保護黑河（弱水）下游居延海生態(tài)以及塔里木河下游生態(tài)，設立專項。雖然工程的技術和經濟方面是成功的，但下游生態(tài)恢復未能達到預期效果。

此次調研，厘清了造成西部干旱地區(qū)水問題現狀的下述7個原因。

2.2 水經濟觀——無制約地擴大農田面積，發(fā)展傳統(tǒng)農業(yè)

在“四河四域”，農業(yè)占各地用水90%以上，決定了地區(qū)水資源利用命運。

改革開放以來，這些地區(qū)的經濟發(fā)展，突出表現為擴大傳統(tǒng)農田規(guī)模。黑河和塔里木河雖然專門以生態(tài)保護和恢復為目標進行治理，但結果卻突出表現為農田面積迅速擴展（表 1）。

表1 黑河與塔里木河流域典型市縣農田面積變化 （單位：萬畝）

塔河的實際情況可能比表1所反映的情況還要嚴重。由此產生兩種嚴重影響：

其一，由于西部土地資源量遠高于水資源量，無節(jié)制的農業(yè)土地開發(fā)，必然導致無節(jié)制的農業(yè)用水需求，是造成水資源一直嚴重短缺的根本原因。

其二，無節(jié)制的農業(yè)用水不得不挪用下游生態(tài)用水，使下游生態(tài)恢復遠低于預期。

2.3 節(jié)水觀——節(jié)水社會標準及實施尚需完善，節(jié)水工作仍大有潛力

“四河四域”的節(jié)水行動開展得很普遍，創(chuàng)造性地發(fā)展了一些農業(yè)節(jié)水技術。既有塔里木河流域用于大田種植的滴灌技術；又有甘肅、寧夏具有地方特色和優(yōu)勢的技術創(chuàng)新。它們展示了農民和農技人員的智慧和創(chuàng)造力。但節(jié)水工作仍存在缺失。

2.3.1 節(jié)水型社會指標及實施

創(chuàng)建節(jié)水型社會是水利部推動的國家行動。甘肅省的一些“節(jié)水社會”市縣已得到國家的認可。需要關注的是節(jié)水型社會標準。主要有兩個問題：

（1）整個指標體系中，缺少自然生態(tài)用水指標；（2）在人類用水指標中，“總量控制指標”與“效率指標”之間的位階關系模糊。

問題（1）使得生態(tài)用水得不到保障；問題（2）使得生態(tài)用水受到生產用水，特別是農業(yè)用水的擠壓，其直接后果是下游自然生態(tài)環(huán)境惡化。

“總量控制指標”與“效率指標”之間的正確位階關系是：“總量控制”位階應高于“效率”位階；后者隸屬于前者。只有“總量控制指標”真正得以落實，“效率指標”才會在其制約下自然實現，甚至會實現得更好。但如果模糊其位階關系，或將其等價齊觀，或顛倒其關系，則“總量控制指標”難以保障。

我國節(jié)水型社會建設普遍出現的問題是：重視“效率指標”，忽視“總量控制指標”。其結果是：用水效率達標，但由于無節(jié)制擴大生產規(guī)模，特別是農田面積，致使耗水總量突破“總量控制指標”。在黑河和塔河流域均有突出例證。

2.3.2 節(jié)水工作有待深入

節(jié)水工作還應在以下兩個方面深入：

（1）應重視農業(yè)主產區(qū)的節(jié)水。農業(yè)節(jié)水活動在嚴重缺水地區(qū)開展得很好，成效顯著。但在一些自流灌區(qū)，如河套地區(qū)的農業(yè)主產區(qū)，節(jié)水仍基于傳統(tǒng)耕作模式（夏灌—秋灌—冬灌）。這樣的耕作模式和節(jié)水模式有待革命性突破。

（2）眾多節(jié)水技術有待進一步規(guī)范化、標準化、產業(yè)化。節(jié)水技術多處于手工或半工業(yè)化階段，技術參數和質量未能規(guī)范，效果難以保障，技術難以推廣。

2.4 水環(huán)境觀——水污染問題開始嚴重，飲用水衛(wèi)生仍有待全面落實

“四河四域”同樣存在水污染問題。不僅存在于傳統(tǒng)工業(yè)型城市，而且存在于密集型農業(yè)地區(qū)。巴彥淖爾大量農田廢水排放，使得烏梁素海水質惡化，部分已降至劣5類?！八暮铀挠颉钡娘嬘盟l(wèi)生問題主要發(fā)生在地下水嚴重礦化的地區(qū)，如內陸河下游地區(qū)，黃河流域的西海固地區(qū)。塔河流域的部分生產建設兵團也深受影響。并且，水礦化問題與水污染問題疊加時（如民勤），問題會更加嚴重。

2.5 自然生態(tài)觀——以忽視或犧牲自然生態(tài)的途徑發(fā)展經濟

調研發(fā)現，“四河四域”中的內陸河下游生態(tài)恢復未達預期效果，根源在于政府以忽視或犧牲自然生態(tài)的方式發(fā)展經濟。這些觀念導致塔里木河與黑河流域大規(guī)模農業(yè)擴墾，甚至擴墾到需重點保護自然生態(tài)的下游地區(qū)；并轉而又刺激上游進一步擴墾，理由是 “與其讓水土條件不好的下游辦農業(yè)，不如由我水土條件優(yōu)越的上游辦農業(yè)?！?/p>

上述自然生態(tài)觀既與我國自然生態(tài)功能教育視野狹窄有關，也與我國水資源補償制度嚴重滯后有關。

首先是自然生態(tài)功能教育。盡管內陸河下游自然條件惡劣 （極端干旱和高度鹽堿化），但其自然生態(tài)系統(tǒng)仍有獨特功能和價值。它不僅庇護和支撐包括人類在內的生命系統(tǒng)，同時有重要的經濟意義。只是當地人們受限于自身知識，未能認識。約旦和以色列的死海，其自然條件也十分惡劣，在歷經了數千年的實踐和現代研究后，不僅成為高檔礦物資源和礦物肥料的源頭，同時還生產出高檔美容和水療（spa）制品?，F在，死海及其盆地已成為約旦和以色列兩國就業(yè)和經濟的主要貢獻地區(qū)[3]。

其次是水資源補償制度。保障自然生態(tài)用水是一項公共事務。這往往會影響當地原住民的傳統(tǒng)資源權益，因而有必要對他們進行補償，應由政府擔責。但在“四河四域”，尤其是內陸河流域，迄今未進行水資源補償，這使得當地的農業(yè)擴墾行為無節(jié)制。

2.6 水工程觀——現在水利工程模式對西部干旱地區(qū)的適宜性程度

以“四河四域”為代表的西部干旱地區(qū)，有兩大自然地理特點：一是水蒸發(fā)率高；二是土壤滲透率高。水蒸發(fā)率高，無論對農業(yè)還是對自然生態(tài)，其影響主要是負面的。滲透率高，雖然會降低農業(yè)用水可獲得率，是負面的，卻還有正面的生態(tài)意義。第一，滲透使得地表水轉入地下輸運，避免地表蒸發(fā)；第二，滲透使得水分經由地下到達周邊和下游生態(tài)系統(tǒng)，維持當地自然植被生長。

一直以來，我國干旱地區(qū)的水利工程模式大體與溫濕地區(qū)相似：（1）基本是地表工程；（2）主要關注防滲透，很少關注防蒸發(fā)。這樣的模式需要反思。

過于強調防滲，會使周邊自然植被失去地下水補給源，造成反自然生態(tài)效果。還需要指出的是，農業(yè)節(jié)水技術，尤其是滴灌，如果沒有對周邊自然植被的適時補水，同樣會有反自然生態(tài)的負面影響；防滲愈嚴，自然生態(tài)退化愈重。

關于蒸發(fā)。調研發(fā)現，當地的水庫多為“攤大餅式”的淺底工程，且無任何防蒸發(fā)措施，水損高達30%—50%。在水資源短缺地區(qū)，這樣的水損相當驚人。然而，這一問題至今未能得到關注。有的甚至作為沙漠水利工程的正面榜樣加以宣傳。

2.7 水美學觀——是本土生態(tài)美學觀，還是“似江南”、“賽江南”水景觀

西部干旱地區(qū)有著與東、中部迥然不同的自然景觀。然而，當地市鎮(zhèn)建設卻追隨東、中部城市美學：以水景觀作為主要的觀賞與休閑場景；只要可能，盡量將水面做大；不僅追求“似江南”，而且追求“賽江南”。這些水景觀是否恰當，是否屬奢侈性用水，需要反思。在西部干旱地區(qū)追求水景觀的城市美學觀，是城市規(guī)劃和建設的一大失誤。它必然干擾和削減地區(qū)水資源調配能力，不利于周邊和下游自然生態(tài)。

2.8 水制度——既不完善，又無法厲行

國家水利部門很重視水資源管理的制度建設，并取得了進展和成效。但仍存在兩方面不足。

第一，雖有好的制度，卻無法厲行。水量分配制度是一項好制度，它在黃河管理中，作用明顯，但在黑河與塔河流域卻不能完整、準確、堅決地貫徹執(zhí)行，使其水問題比黃河寧蒙段嚴重得多。在塔河流域，問題主要發(fā)生在上下游的市縣之間。在黑河流域，問題主要發(fā)生在甘肅與內蒙之間。

第二，現時水制度仍需進一步充實、完善。制度缺口包括：政府未能履行責任（如水資源補償）；基層水制度建議有待上級主管部門支持。不少地區(qū)有水權交易的自發(fā)需求，其有助于提高水利用效率和效益，值得優(yōu)先考慮。水量分配制度應與水權交易相輔而行。前者確保公正，后者促進效益。

3 建議

對于西部干旱地區(qū)水問題的解決，調研組提出一種基于生態(tài)觀的水利觀，簡稱“生態(tài)水利”觀，即：以生態(tài)觀念，處理水資源開發(fā)、配置問題和節(jié)水問題；處理水利工程設計和營建問題；處理流域、尤其是內陸河下游的自然生態(tài)資源利用問題。

3.1 提倡和落實廣義“水資源”概念

西部水問題始終與水資源短缺密切聯系。它的解決應立足于廣義“水資源”概念，包括：①現已利用的地表水和地下水資源；②現在難以利用的洪水資源；③現在尚未利用的有一定礦化度的水資源；④廢水再處理后的中水資源；⑤空域水汽資源。

應將這一廣義“水資源”概念，落實于制度層面、技術層面和產業(yè)層面。

3.2 給自然生態(tài)用水定額

自然生態(tài)在西部干旱地區(qū)水問題中有著特別重要的地位。自然生態(tài)退化是水問題的集中表現，它的恢復是解決水問題的一個終極目標。

應改變傳統(tǒng)的“經濟用水—社會用水—自然生態(tài)用水”即“先人類用水，后自然用水”的決策思路，做“逆序思考”。將保護自然生態(tài)作為經濟和社會發(fā)展的前提。為此，西部干旱地區(qū)的水利用決策，應納入以下思想：

（1）要以自然生態(tài)保護為前提；

（2）人類社會用水是封頂的；自然生態(tài)系統(tǒng)用水有底線，不封頂；

（3）人類用水與自然生態(tài)用水動態(tài)可調，既保證在一定時空條件下經濟社會發(fā)展與自然生態(tài)保護之間的協(xié)調，又應使水配額向著彌補對自然的歷史欠賬的方向調整；

（4）當以一項人工生態(tài)系統(tǒng)局部取代自然生態(tài)系統(tǒng)時，盡可能不影響其周邊自然生態(tài)系統(tǒng)的生存狀況；

（5）人類對自然水輸運系統(tǒng)進行的適度改變，應盡可能不影響它對自然生態(tài)的水供給水平；

（6）應將人類利用后的廢水，在經過無害化處理后，繼續(xù)向周邊或下游生態(tài)系統(tǒng)輸運，使其繼續(xù)發(fā)揮原有生態(tài)功能。

現已完成的黑河和塔里木河治理項目的指導思想和設定目標，基本上是合理的、可行的。在后續(xù)項目中，應向著彌補歷史欠賬的方向過渡。

3.3 建立與西部水資源狀況相適應的社會經濟結構與城鎮(zhèn)建設

西部干旱地區(qū)水問題的解決，首先應建立與其水資源狀況相適應的經濟結構和社會生活方式。為此，應實現“一退三轉型”?！耙煌恕本褪恰巴颂镞€水”1中國第一個“節(jié)水社會”城市甘肅張掖提出的政策概念，極為重要，極有價值。 “三轉型”就是：在經濟上，由傳統(tǒng)農業(yè)經濟向工業(yè)和服務業(yè)經濟轉型；由傳統(tǒng)農業(yè)向現代高品質農業(yè)轉型；在社會生活方式上，由與西部自然環(huán)境脫節(jié)的城鎮(zhèn)化向與西部自然生態(tài)相洽的城鎮(zhèn)化轉型。

首先是“一退”。鑒于普遍存在的農業(yè)耕地過度擴張，必須盡早、盡快實施“退田還水”。使超額耕地退出，讓農田用水回歸為自然生態(tài)用水。這應成為既解決生態(tài)用水問題，又推動經濟結構轉型的強制性舉措。

其次是經濟上的“二轉型”。

應使以農業(yè)為主體的傳統(tǒng)經濟向工業(yè)和服務業(yè)經濟轉型。包括經濟結構型節(jié)水，且要大幅度提升水經濟效益。還應看到，西部干旱地區(qū)有很好的自然條件支持這一轉型。雖然當地水環(huán)境容量短缺，但土地環(huán)境容量巨大，加之氣候干旱、光照強烈，形成對水環(huán)境容量的替代，為發(fā)展包括承接產業(yè)在內的旱型經濟創(chuàng)造了條件?！昂敌徒洕盵4]是一種主動地將“干旱”視為資源并推動當地自然資源的利用、從而追求經濟優(yōu)勢的發(fā)展思路。相對而言，“節(jié)水經濟”是一種較為被動的應對。

傳統(tǒng)農業(yè)的轉型。以以色列為例，其國土面積小，自然地理條件復雜多樣，這些看上去的農業(yè)發(fā)展劣勢，卻被以色列人轉變?yōu)閮?yōu)勢。他們搜集世界各地的農作物品種，根據本國自然條件的多樣性，經過篩選和培育，發(fā)展了一系列的多樣化、高績效農業(yè)[5]。

我國西部干旱地區(qū)的農業(yè)發(fā)展決不能走一味擴展面積的傳統(tǒng)農業(yè)之路。其方向發(fā)展為：

（1）“人無我有，人有我優(yōu)”的高品位、高質量、特色農業(yè)之路；

（2）在下游鹽堿地重點開拓“適應性農業(yè)”；

（3）使農產品生產向加工業(yè)和制成品業(yè)方向延伸。

再次是城鎮(zhèn)化建設的轉型。西部干旱地區(qū)的城鎮(zhèn)化和社會生活方式，應走與當地自然環(huán)境和生態(tài)特點、水資源特點相適應的特色之路，決不能仿效沿海溫濕地區(qū)的發(fā)展模式。西部的人類居住地之美應與自然生態(tài)之美一致。應盡可能減少地表裸水面的蒸發(fā)；盡可能減少人類用水以水汽形態(tài)直排大氣；應盡可能將城市中無效的水蒸發(fā)變?yōu)榻浻芍脖缓妥匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)的蒸發(fā)蒸騰。因此，西部干旱地區(qū)人類居住地的生態(tài)美化，應盡可能選擇植被而不是水面，應盡可能選擇自然植被而不是人工植被；即使選用水面，應盡可能選用有植被覆蓋的湖沼而不是裸水面；即使選用裸水面，應是基于特殊功能需求（如游泳、溜冰等），且面積有限。因此，應當對西部干旱地區(qū)的自然生態(tài)之美進行提煉，并藝術地和創(chuàng)造性地向城鎮(zhèn)和其他人類居住地移植。這樣的城鎮(zhèn)和社會生活，將會既是資源可持續(xù)的，又具有高度美學特色的。

3.4 大力恢復、保護并恰當和創(chuàng)造性地利用自然生態(tài)系統(tǒng)

自然生態(tài)系統(tǒng)對解決西部干旱地區(qū)的水問題和經濟發(fā)展，具有特別重要的意義。就水問題而言，植物產生的水蒸騰與地表水蒸發(fā)的功能完全不同。地表水蒸發(fā)量或可調節(jié)小氣候，但作用極小，生態(tài)意義極微。自然植被則不同，它的用水主要取自地下，是最高效、最節(jié)省的水利用方式。經由植物呼吸產生的水蒸騰，由于植被下墊面作用，其調節(jié)小氣候功能遠比開放式水面穩(wěn)定、持久。更為重要的是，自然植被的生存和繁榮，帶動著整個自然生態(tài)系統(tǒng)（植物—動物—生物多樣性—生態(tài)景觀）的生存和繁榮。因此，應盡可能將地表水蒸發(fā)轉變?yōu)橹脖坏乃趄v，轉變?yōu)樽匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)的水蒸騰、蒸發(fā)；應盡可能減少人類在水輸運、存儲、利用中的損失，使水流向自然生態(tài)系統(tǒng)，流向下游自然生態(tài)退化區(qū)，為恢復當地自然生態(tài)的歷史風貌創(chuàng)造條件。應當說，依靠嚴格的水管理制度和日益進步的科學技術，恢復東、西居延海以及羅布泊的原初生態(tài)風貌是有希望的。

就經濟發(fā)展而言，應高度重視對西部干旱地區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)價值，尤其是特種經濟價值的研究。對自然生態(tài)系統(tǒng)的最大尊重，就是順應和適應它，而不是想方設法取代它，改造它。因此，應以“適應性”方式、創(chuàng)造性地、恰當地利用和開發(fā)自然生態(tài)系統(tǒng)，形成兼具自然生態(tài)保護和生態(tài)經濟利用的新產業(yè)。其中，“適應性”方式是針對傳統(tǒng)的“改造性”方式而言的。對于西部的高度干旱和高鹽堿環(huán)境，“適應性”方式，如“適應性農業(yè)”，不是致力于改變或改造這一環(huán)境，而是力圖將這一環(huán)境作為特點乃至優(yōu)點，加以利用；“創(chuàng)造性”是指根據適應性要求，創(chuàng)造有別于傳統(tǒng)的資源利用方式；“恰當”是指操作的時空安排，即程序和規(guī)模上，有所選擇，以不破壞自然生態(tài)為界。適應性基本有兩大利用方向：

一是自然物種與高鹽堿土地的利用。內陸河下游的干旱氣候與高鹽堿環(huán)境，培育出具有特殊品質和價值的自然物種。我國科技工作者可以以色列為鑒，將當地的農牧業(yè)發(fā)展與自然物種價值的新發(fā)現結合起來。將野生物種馴化成新的農牧用物種以及用具有特殊功能的野生基因改造傳統(tǒng)農作物品種，這兩種利用方式都會開拓出新型特色農業(yè)——干旱氣候與高鹽堿環(huán)境下的適應性農業(yè)。

其二是礦化水利用。西部干旱地區(qū)的礦化水資源數量相當龐大，尤其在內陸河下游。對于低礦化度水，經過淡化處理，作為淡水資源使用。對于高礦化度水，可著眼于其中的礦物質，或作為礦物資源（羅布泊的鉀資源已在規(guī)劃和工業(yè)開采中[6]）；或將高礦化水體開辟為健身旅游勝地。

3.5 節(jié)水行動和技術的新方向

我國西部干旱地區(qū)的節(jié)水行動和技術需在以下3個方面進一步拓展。

（1）節(jié)水型社會指標。國家水利部應出臺更完備、更恰當的節(jié)水型社會標準，應考慮以下4點：①保障自然生態(tài)用水份額；②正確處理節(jié)水的“總量控制指標”與“效率指標”的位階關系，應以前者統(tǒng)率后者，以后者保障前者；③應明確中水標準和回用率標準；④應明確地區(qū)飲用水水質達標率。

（2）自流灌區(qū)和豐水地區(qū)節(jié)水。其節(jié)水潛力最大、最有意義。西部農田面積廣闊，農田用水標準高（約1000米3/畝）。如節(jié)水效率以50%計，其節(jié)水總量相當可觀。這不僅可提高農業(yè)水經濟效益，更能產生真正的水節(jié)余，對于流域水資源調配極為重要。

（3）本土化節(jié)水技術的規(guī)范化、標準化和產業(yè)化。有必要使這些技術的實施程序和參數、配套設備與設施、用材、人員、綜合成本、經濟效益等規(guī)范化和標準化，進而使這些技術成為工業(yè)產品。這不僅可確保節(jié)水效果穩(wěn)定，促進節(jié)水技術推廣，并可開拓出“節(jié)水產品和服務產業(yè)”。它應是節(jié)水技術開發(fā)的終極目標。

3.6 工程節(jié)水——西部干旱地區(qū)水利科學與水利工程發(fā)展的新需求

西部干旱地區(qū)節(jié)水的另一大潛力應是水利工程，很有值得討論和改進之處。

目前，水利工程基本與溫濕地區(qū)相似，主要為地表工程，基本依據是地表水利科學，其自然環(huán)境適應性存在兩個問題：一是開放式庫渠因高蒸發(fā)率而導致巨大水損；二是嚴格防滲阻斷水的地下輸運。該問題，尤其是蒸發(fā)會推動周邊和下游生態(tài)退化。對此，應考慮發(fā)展基于生態(tài)觀的水利科學與水利工程。

基于生態(tài)觀的水利科學，應重視水的人類利用與自然生態(tài)利用之間的協(xié)調。它應具有3項特征：

（1）盡可能減少水的無效蒸發(fā)，提高水的輸運、存儲效率，盡量將水蒸發(fā)轉變?yōu)橹脖缓妥匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)的水蒸騰蒸發(fā)；

（2）盡可能減少人類社會的奢侈用水；

（3）盡可能將人類社會排放的廢水轉化為可供人類系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)再利用的中水。

基于上述思考，西部干旱地區(qū)水利工程的發(fā)展應考慮3個新方向：

（1）使地表水利工程具有“防蒸發(fā)”功能；

（2）將人類系統(tǒng)廢水的處理、輸運、存儲和使用，納入水利工程系統(tǒng)之中；

（3）開辟和發(fā)展與“地表水利科學和工程”相對應的“地下水利科學和工程”。

蒸發(fā)是西部水利工程的最大自然水損。因此，水利工程的“防蒸發(fā)”應重于和優(yōu)先于“防滲透”；并應盡可能使蒸發(fā)水損轉變?yōu)榻浻勺匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)的蒸騰。

為此，可著手3方面措施：

（1）停建平原水庫，尤其是攤大餅式的淺底水庫。擬建的綜合性多功能水庫應在山區(qū)選址，降低蒸發(fā)率，同時庫體應較深；

（2）對現有的不能替代的與未來非建不可的地表水利工程，應采取必要的遮蔽措施；

（3）應研究物理和生物防蒸發(fā)技術。國內外研究表明，有植被的水面蒸發(fā)率比無植被的裸水面低30%—50%[7]。

地下水利科學和地下水利工程是以地下作為水輸運和存儲空間。在干旱地區(qū)，它能有效地避免開放式水面的無效蒸發(fā)，有利于自然植被的生存，既不妨礙人類用水，又能保障對下游有效供水，是一個值得探索的方向。

“地下水利科學”有實現的可能。我國西部的地質地理環(huán)境存在著天然的長距離地下水輸運存儲系統(tǒng)[8-10]?！暗叵滤茖W”需要在現時水文地質學基礎上進行更全面、更深入、更精細的擴展，成為地下水利工程的規(guī)劃、設計和施工的科學理論基礎。

“地下水利工程”包括3個部分：①入口系統(tǒng)，用以采集地表水資源進入地下；②地下輸運存儲系統(tǒng)，它是由地下水庫和輸水通道構成的網絡，且不被礦化水層侵入；③出口系統(tǒng)，服務于人類取用和向自然生態(tài)系統(tǒng)供水。

地下水利工程應與地表水利工程配套和協(xié)調；應與防洪協(xié)同；應考慮防污染問題。污染在未來會成為西部干旱地區(qū)的主要水問題之一。

地下水利科學和地下水利工程古已有之。我國新疆以及中亞（如伊朗）穆斯林地區(qū)的坎兒井系統(tǒng)，至今仍有生命力。我國一些地區(qū)已建和開建的地下水庫，應是探索現代地下水利科學和地下水利工程的開端。

3.7 制定完備的水管理制度

目前，我國西部干旱地區(qū)基本處于“水制度重要性高于水技術”的階段。調研表明，水管理制度需要在以下6個方面完善水系管轄權。這是一切水制度的前提。

（1）水資源補償制度。其與天然林保護工程補償制度相同，均屬生態(tài)補償，表明政府應為公共資源的公共效益以及原住民權益擔責。應盡早試點，在試點中不斷完善和推廣。只有這樣，當地農民才有盼頭，水資源保護才能獲得基層的支持。理論上，水資源補償制度應與水量分配制度同時頒布，同時實施。如果補償制度不得不延遲，那么補償應從水量分配制度實施之日計算。

（2）水量分配制度。它決定了水資源的具體使用權。西部干旱地區(qū)的水量分配制度已基本制定并實施，但須完善。鑒于水資源既具有公共性質，又涉及傳統(tǒng)使用權益，因此，水量分配既應在相當時期內保持相對穩(wěn)定，又應在未來做適當調整。

（3）水權交易制度。它既可用于彌補水量分配制度的不足，又可提高水資源利用效益。現在，不少地區(qū)的水權交易愿望強烈。水利部應與其他相關部門合作擬定試行辦法。

（4）水保護的獎懲制度。目的是保護水資源的數量和質量，發(fā)揚其正面效能，減少和克服其負面影響。對于水資源保護很好的地方，應予獎勵。比如，可將治理水土流失置換出的水資源中的一部分，獎給治理方。對于破壞水資源的地方，應予懲罰。比如，可扣除破壞方的水資源配額，以抵消人為水土流失或超額污水排放等造成的水損。

（5）節(jié)水激勵制度。對于節(jié)水技術創(chuàng)新，特別是與防蒸發(fā)有關的創(chuàng)新，應制定新的激勵機制。當技術創(chuàng)新發(fā)展為產業(yè)，除傳統(tǒng)的專利權外，創(chuàng)新者可獲得適當的技術資本份額。

3.8 關于調水問題

解決西部干旱地區(qū)水問題的工程設想是人工調水。一是外域調水，即“南水北調西線”；另一是空中調水。

“南水北調西線”由于涉及國家層面“水資源-經濟-自然生態(tài)”關系的復雜權衡，至今尚未決斷。

“空中調水”近十年開始提出。它不同于傳統(tǒng)的點式人工增雨，而是通過人工干預氣象，增加區(qū)域性降水。阿聯酋近幾年用電離技術數十次實施沙漠人工降水[11]，就是成功例證。相對外域調水，它的成本低廉，生態(tài)較為安全。在“西線”仍在斟酌的情況下，可優(yōu)先考慮“空中調水”試驗。本文所涉的4條河流上游，均有空中調水的地理氣候條件。試驗可首先在祁連山進行，它關聯著黑河和石羊河。建議將這一試驗與國防科研結合起來。美國一直進行 “高頻有源極光研究項目”，以探索人工改變氣象的軍事價值[12]。我國在進行國防應對同時，完全可以兼顧民用，進行可控的地域空中調水。

致謝謹向新疆維吾爾自治區(qū)水利廳副總工程師唐籔紅深致謝意。

1 Wiki.Water Stress.http://en.wikipedia.org/wiki/Water_stress

2 Kumar C P.Fresh Water Resources:A Perspective(International Year of Fresh Water,2003).National Institute of Hydrology,Roorkee 247667(Uttaranchal),India.http://www.angelfire.com/bc/nihhrrc/documents/fresh.html

3 McCulloch C.DEAD SEA:A Future for the Dead Sea Basin:Options for a More Sustainable Water Management(“Dead Sea”Joint Synthesis Report),INCO International Scientific Cooperation,ICA3-CT2002-10019.October 2006,University of Newcastle-upon-Tyne(UNEW).

4 徐嵩齡.干旱資源與旱型經濟.中國人口、資源與環(huán)境，2006，16（3）：1-4.

5 Katzir R(1999).Agricultural Development in Israel.www.cityfarmer.org.

6 張學標，王娟.國投入主德隆羅布泊鉀鹽項目.中國經濟時報，2006年5月15日，第1版.

7 Green M.Letter to the Editor,Response to:Comment on minimizing land requirement and evaporation in small wastewater treatment systems?Ecological Engineering,2006,28(2):182

8 陳建生,凡哲超,汪集 等.巴丹吉林沙漠湖泊及其下游地下水同位素分析.地球學報,2003，24(6):497-504.

9 Jian Sheng Chen,Ling Li,Ji Yang Wang et al.Groundwater maintains dune landscape.Nature,2004，(432):459-460.

10 劉建剛.巴丹吉林沙漠湖泊和地下水補給機制.水資源保護，2010，26（2）：18-23.

11 Daily Mail Reporter,Have scientists discovered how to create downpours in the desert?.3rd January 2011.http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1343470/Have-scientistsdiscovered-create-downpours-desert.html

12 Begich Ni Jeane Manning.The Military's Pandora's Box.http://www.haarp.net