首页 气候与气象 中国气象报 (1999-11-18)

我国北方干旱气候与水资源潜力


张家诚

  我国的北方少雨,水已是制约经济发展的关键因子之一。但是华北与西北的干旱是完全不同的两种干旱。这个问题在过去的研究不多,但却有十分重要的意义。

  华北地区按气候学的区划原理,并不属于干旱地区,甚至半干旱地区的水平也没有达到。这里水分的严重不足主要是人口密集,经济发达,以致水分难以满足进一步发展的要求。因此,华北不是气候干旱,而是社会发展超过了这里自然界的水分平衡承受力的结果。据资料,华北平均每公顷土地所能得到的水资源只达到全国平均 2.9 万吨的 1/5 到 1/6 之间,人均水资源也只有全国平均的 2600 吨的 1/5 到 1/8 之间,但是这里的人口却超过全国的 1/4,故成为全国水分最为紧缺的地区。

  西北情况则不一样。这里气候十分干旱,年降水量一般只有水面蒸发量的几十分之一。但是,这里的山区降水不少,远超过蒸发量,因此,有较多的径流从山区流到盆地,使盆地的绿洲得到足够的水分。以新疆为例,这里每公顷土地平均可得到 2.9 万吨水资源,每人可得 6280 吨水资源,均远高于全国平均值。按照这个数字,新疆虽是干旱地区,却又是水资源丰富的地区。显然这样的看法是互相矛盾的。

  以上的矛盾是由于气候学与水文学的观点不同所造成。故要弄清干旱问题的实质还应进一步深入作一些分析。

  在陆地,一切水资源都来自降水。但降水有很强的脉冲性,特别在我国北方,降水集中在为期不长的汛期,而汛期的降水又集中在几次暴雨里。单靠几次降水无法满足生态系统与人类连续用水的需要,地表层(包括上层与植被等)能贮存水分,把降水转变为水资源,在降水中只有一部分水量才能转变成能够连续供水的水资源。

  水文学把河川径流和地下水每年的补给量之和定义为水资源。这样的水资源容易测量和计算,也能够贮存和调济使用,工业与人民生活只能使用这种水资源。但这个定义区有严重的缺陷,因为它没有把全部水资源都包括在内,特别重要的是没有把土壤中的水分计算到水资源内。这点对华北尤为重要。因为华北土壤水在降水中所占的比例很大,甚至比水资源还要多出一倍以上。更不能忽视的,土壤水在华北还发挥了巨大的作用。例如,这里可以生长十分繁茂的野生植被,也可以旱作农业。近年来,在旱作农业生产上还取得巨大的进展,其效果甚至可以与灌溉农业相比较。但是,土壤水只能供给野生生态系统与农业生产,不能满足工业与生活需水,而且又不易测量与计算,故未能进入水资源统计值内。

  西北的情况与华北完全不同。这里没有足够的土壤水来维持野生植被。所以大地是一片荒漠。虽然水面蒸发很高,但由于土壤干旱,这里实际上是没有蒸发的。这里如果要发展农业,就只有依靠灌溉。更需要指出的是,农田灌溉后就有了蒸发。回此,这里的蒸发是来自灌溉水,也就是说蒸发量是灌溉所用水资源的一部分。在生产季节里西北的蒸发特别强烈,一般都超过 1000 毫米以上。如库尔勒在 5 月至 8 月的蒸发量高达 1607 毫米,相当每公顷 1.6 万吨。这个水量要从每公顷平均水量的账上扣除,这使实际上农田所得的水量中少了一大半。另外,绿洲的灌溉用水都中渠道从山区引来,而渠道的渗漏平均达到 50%。这两笔账算在一起,新疆每公顷土地所得水量出同华北相差无几了。

  华北虽然水资源少,但却拥有大量在水资源账外的土壤水,这使得水对生态系统的贡献仍然远超过西北。因此,华北的河南与山东的降水量虽同新疆接近,但河南与山东能够养活 1.6 亿以上的人口,超过新疆人口的 10 倍,相应的经济收入上大于新疆 10 倍以上。由此可见,西北与华北的干旱既不能单纯用气候学观点,也不能单纯用水文学观点来评价,而是要具体分析比较,才能得出较接近实际的结论。

  华北的干旱既然主要来自人类与自然界关系的失调,那么,这里干旱问题上只有从改变人类的活动方式入手。显然在这里把农业发展的主要措施放在扩大水浇地面积上是值得讨论的。节水农业,生态农业与保护地农业是值得提倡的。另外,工业与生活方面也有巨大的节水潜力,防止污染则有更为重要的意义。

  西北的干旱是自然干旱,故抑制蒸发有十分重要的意义。在这里采用农田覆盖和滴灌或渗灌技术是很有节水潜力的。

  但不论西北或华北,都不是没有任何水源的荒漠地区,它们的干旱都同人们用水、保水的方式与努力有密切的关系。回此,研究这两个地区干旱的特点,采取适当的节水措施,并纳入社会的发展规划,加强管理,两个地区的水分是能够保证它们社会经济发展需要的。


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