福建水资源的特点与面临的挑战_蔡健民

收稿日期:2003-06-06

福建水资源的特点与面临的挑战

蔡健民

(福建省水利厅,福建福州 350001)

1 我省水资源特点

福建依山面海,属于亚热带海洋性季风气候,降水丰沛,水资源相对丰富。但时空分布不均衡,水旱灾害频繁。独特的自然条件使我省水资源表现出以下六个特点:

(1)雨量充沛,时空分布不均。我省水资源总量达1306亿m 3

(2000年),人均占有量3954m 3

,高于全国平均水平,低于世界平均水平,相对丰富。但时间与空间分布不均,与我省经济社会发展不匹配。从时间分布看,全年降水量的70%~80%集中在4月份~9月份,即梅雨季和台风季;年际变化也很大,丰枯年径流量倍比为216。从空间分布看,山区多而沿海少,闽北、闽东及闽中三个多雨区呈品字形分布;南平市水资源量达27317亿m 3,约占全省总量的21%,而沿海地区福、厦、莆、泉、漳五市水资源量合计47414亿m 3,占全省总量的36%;滨海、沿海突出部和岛屿最缺水。按照国际通用概念,厦门属/贫水区0,水资源总量1617亿m 3,占全省总量的113%,莆田、泉州属/水资源紧张区0,福州、漳州接近于/水资源紧张区0(注:年人均水资源量低于1700m 3、高于1000m 3、又经常发生缺水情况的为紧张区,低于1000m 3的为贫水区)。因此,通过建设水利工程优化配置水资源尤为迫切需要。

(2)河流密布,多独流入海。流域面积50km 2以上的河流597条,其中5000km 2以上河流4条。划分为一级河道1条(闽江)、二级河道5条(九龙江、晋江、沙溪、建溪和富屯溪),三级河道20条(木兰溪、汀江等),其它分属四、五级河道。河流密布,发源于本省境内,且多在本省境内独流入海,流短坡陡,在各省中少有。按一般规律以流域为单元实施管理有特殊性与困难。

(3)水旱灾害频繁,防洪减灾任务繁重。洪涝、干旱、台风、山洪、风暴潮等自然灾害几乎年年发生,而且常常是洪、风、潮并发或旱涝交替发生。呈现出四个特点:一是历时长。3月~4月是春雨季节,强对流天气多发季节;5月~6月是梅雨季节,多雨时期;7月~9月是台风季节。全年一半时间处于防洪抗台风的紧张之中。二是频率高。平均每2年发生一次大洪水,每3年发生一次较严重干旱,登陆或影响我省的台风年均4个~5个。三是强度大,雨量多,水位高,洪水暴涨暴落,猝不及防。四是灾情严重,水灾一条线,旱灾一大片,造成经济损失惨重。总的来说,防洪抗台风任务尤其繁重,是沿海较突出的多发、高发、重灾省份。

(4)水能资源丰富,开发利用潜力大。我省水资源中蕴藏可开发的水能资源达1123万kW,折合年电量400多亿千瓦时,居华东之首、全国第12位。已开发水电650万kW ,占可开发的58%,尚有473万kW 待开发,绝大部分是中小水电。由于我省缺油少煤、能源贫乏,水电尤显宝贵。水利水电紧密结合且开发较早,在全国处先进水平,小水电更为著名。综合利用水资源,开发水电潜力较大。

(5)海岸线长,浅海滩涂资源丰富。我省海岸线长达3324km,居全国第二位;海岸曲折率居全国首位。可开发利用浅海滩涂310万亩,现已开发130万亩,是宝贵的后备土地资源。沿海人多地少,自唐宋开始围海造地,与海堤建设、灌溉、养殖密不可分。

(6)地区差异明显,水土资源可持续利用不平衡。闽西北水资源相对丰富,开发利用程度低;闽东南沿海水资源少,人口密集,经济社会较发达,开发利用程度高,工程性、水质性缺水较严重,且日趋严重。我省河流泥沙少,水质好,污染轻。但湖库水体富营养化和部分河段水环境质量下降的局面尚未得到有效控制。长汀等地水土流失的势头尚未得到根本性遏制。水量、水质、水环境和水土保持实施统一管理还要付出艰辛的努力。2 我省水利工作特色

兴水利,除水害历来是福建兴省安民的大事。水利承担兴利除害与合理开发、综合利用、优化配置、保护节约水资源,使水资源得以永续利用的任务。

新中国成立以后,特别是1978年改革开放以来,福建经济快速发展,社会全面进步。经济社会发展和客观自然条件决定了水利工作在可持续发展中的极端重要性。省委、省政府十分重视水利工作,带领全省人民治水办电,经历三个阶段:第一阶段五十年代到八十年代,围绕农业生产,兴修水利,大大改善农业生产基础条件;同时,大办水电,为经济社会发展提供主要能源。九十年代进入第二阶段,即改革开放后,通过防灾减灾五大防御体系的建设和完善,显著提高抗灾防灾能力。全省基本形成蓄引提并举、大中小并重,防洪挡潮、灌排供水、发输配电相结合的水利工程体系,基本建成工程措施与非工程措施相结合的防洪减灾体系,率先实现农村水电初级电气化,基本解决人畜饮水困难。水利逐

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水利科技

2003年第3期

步从农业的命脉发展成为经济发展和社会进步的生命线。新世纪进入新三阶段,即大力发展可持续水利、生态水利、现代水利,为我省提前三年全面建设小康社会提供支持与保障。

/九五0期间我省水利工作曾获得全国/三连冠0的荣誉。2001年水利部汪恕诚部长来闽检查时,充分肯定福建水利工作所取得的成绩,认为福建处于全国水利工作的第一层面。并指出,福建水利在江海堤防建设、江河洪水预警系统建设、中小水电及农村电气化建设、浅海滩涂围垦、解决人畜饮水困难、水库安全管理、水政建设等七方面走在全国水利系统的前列。要求我们贯彻中央水利方针与治水新思路,继续保持先进,率先基本实现水利现代化。

但我们也意识到仍存在治水观念落后,不但全社会未形成共识,本系统职工也亟待更新观念,抗灾能力薄弱,水工程与河道管理薄弱,一些河段水环境质量下降,水利投入不稳定等问题,这些都影响到水资源的可持续利用。

3我省水资源领域面临的挑战

福建水资源领域主要面临以下四个方面的挑战:

(1)洪涝台风灾害频繁。上个世纪九十年代,主要江河流域十年中发生大洪水6次,局部地区年年闹灾。十年中有8个台风登陆,12个台风影响。因暴雨引发的山地地质灾害突发性强。

(2)部分地区水资源短缺突出。闽东南地区年缺水量约16亿m3。沿海突出部、岛屿供水不足。上个世纪九十年代以来发生2次严重的春、夏旱,受灾面积都在500万亩以上。山丘受旱尤为严重,影响果、竹、茶、林等经济作物。

(3)水土流失局部较严重。全省水土流失面积115万km2,占全省土地总面积的12%,其中水力侵蚀占97%。每年流失的土壤量达8300万t。长汀、宁化等汀江、九龙江、晋江、赛江流域的严重水土流失区及沿海岛屿风砂侵蚀地带是治理的重点。

(4)水污染尚未得到有效控制。根据2000年水质评价结果,年废污水排放量达1212亿t。在调查评价的2538km 中,三类水河长占58%,污染河长占14%,五类和劣五类水仍占117%。

虽然我们在水资源领域取得了巨大成就,但是,要从根本上解决水问题仍然任重道远。主要表现在以下七个方面:

(1)防洪能力大大增强,但排涝设施相对滞后。在建国后水库堤防建设基础上,/八五0以来通过开展千公里海堤加固、千公里江堤建设以及病险水库除险加固等三大工程建设,防洪减灾能力大大增强。1992年~1996年完成重要海堤1070km的加固达标,1998年~2001年建成重要江堤1019km,除险加固病险水库1025座(第一轮1992年~1997年311座,第二轮1998年~2000年256座,第三轮2001年~2005年458座,已完成373座)。目前,我省是全国第一个海堤与县级以上城区基本达到国家设防标准的省份,第一个建成覆盖全省重要江河的洪水预警报系统的省份。因此,在遭受50年~100年一遇的洪水灾害及强台风时比较主动。但是,闽江上游缺乏控制性水库,排涝设施还没有配套建设,内涝将成为新的隐患。

(2)小型蓄水工程众多,大中型骨干工程少,病险水库亟待除险加固。全省建成的蓄水工程12万多处,塘坝占大多数,小型工程占9815%,小(2)型以上水库仅3075座,其中大中型水库只有141座,蓄水总库容达12717亿m3。相对每年的水资源总量,水库蓄水量明显偏小。主要江河大型控制性骨干水利枢纽工程较少,加上现有水库老化失修,积病成险较严重,因此,蓄丰补枯、蓄洪削峰能力较差。

(3)节水灌溉有了较大发展,但抗旱能力薄弱,沿海水的供需矛盾仍然突出。长期以来围绕农业、尤其是粮食生产的供水安全,大力发展农田水利,建成大型灌区5处,中型灌区22处,小型灌区1325处,有效灌溉面积达1400多万亩,占耕地面积78%。近年通过千万亩节水灌溉工程建设,提高水的利用率。但全省仍有400多万亩耕地易受旱,尤其是低山低丘的果茶地约1600多万亩无法抵御大旱。现有灌区效益逐年下降,农业灌溉渠系利用系数仅014左右,不论工农业还是生活用水浪费现象较为严重。/八五0以来大力发展乡村供水,全省86%的乡镇有了自来水,51%的行政村用上简易自来水,已基本解决农村人畜饮水困难,但还有25万人饮水困难(主要是水质性)。在偏枯年份,全省缺水1212亿m3,尤以闽东南地区更严重。

(4)农村水电建设成绩显著,但农电管理体制尚未理顺。我省小水电建设历史悠久,坚持治水办电相结合,促进了水资源的综合开发利用,为山区经济和县域经济、乡镇企业提供廉价电力,在脱贫致富奔小康中发挥作用。全省建成53个农村水电初级电气化县,农村水电(指装机215万kW 以下,电压等级110kV以下)发展迅速,现有农村水电站5019处,总装机325万kW,输电线路1715万km,实现了村村通电,户通电率达9916%。但农村水电优势在多、劣势在散,管理难度大,现行农电管理体制不顺。以小水电代燃料,拉动内需,增加农民收入,强化公益性,改善生态环境,如何转轨尚在探讨摸索中。民间资本抢占水能资源及无序开发问题没有得到有效控制。

(5)水土保持工作取得实效,但人为破坏水土环境的现象时有发生。/九五0期间治理水土流失面积4970km2,开展小流域综合治理294条,减少水土流失面积2万多平方公里。但是部分地方,在生产建设中人为破坏水土现象时有发生,监督执法和水土流失治理尚未完全到位,管理体制也正在调整理顺中。

(6)依法治水管水,水资源统一管理得到强化,但水资源的竞争性开发、掠夺性利用现象没有得到有效遏制。省人大、省政府先后颁布了5福建省水法实施办法6、5福建省防洪条例6、5沿海滩涂围垦办法6、5福建省水政监察条例6等

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2003年第3期水利科技

法规、规章,我厅与省直有关部门联合制定了一批规范性文件。认真贯彻执行5水法6,连续开展各种形式的执法活动和专项行动,在全国率先开展水政监察队伍能力建设,取水许可监督制度得到落实,水资源费征收工作不断突破,城镇节水工作开始起步,加强了依法管水、河道整治、排污管制,推进了城乡水资源统一管理进程。但是,

/多龙管水0

体制性障碍仍束缚水资源的有效保护和综合治理。一些地区对水资源的竞争性开发、掠夺性利用,不仅使缺水和水污染日益加剧,而且水事纠纷频繁发生。占江建设,乱采河砂,城市的点污染和农村的面污染等问题尚未从根本上得到整治,水环境恶化趋势仍然突出。

(7)水利工程安全管理规范有序,但事企不分,经济拮

据,难以为继。建国后我省兴建了一大批水利工程,在抗御水旱灾害,保障经济社会供水供电,促进工农业生产发展,保护水土资源和改善生态环境等方面发挥了重要作用。但是,水利工程的管理存在体制性问题也日趋突出。管理体制不顺,机制不活,运行管理和维修养护经费不足,供水价格形成机制不合理,国有水利经营性资产管理运营体制不完善。这些问题不仅导致大量水利工程得不到正常的维修养护,效益严重衰减,而且对国民经济和人民生命财产安全带来极大的隐患,如不尽快从根本上解决,国家多年来相继投入巨资兴建的大量水利设施将老化失修、积病成险,难以为继。

作者简介:蔡健民(1943-),男,福建漳州人,高级工程师,福建省水利厅副厅长。

收稿日期:2003-04-09

近42年福建降水的时空变化特征

温珍治

(福建省气象台,福建福州 350001)

摘要:该文根据1961年~2002年福建全年和前后汛期降水资料,计算了长期变化趋势和气候变率,运用EOF 方法对其进行分解,分析了全年的前后汛期主要特征向量和时间变化,利用M orlet 小波进一步分析了典型场的周期变化和阶段特征。

关键词:变化趋势;EOF 分解;小波分析;周期;降水;福建

中图分类号:P33312 文献标识码:B 文章编号:1002-3011(2003)03-0003-03

1 资料

根据福建省短期气候预测业务中所选取的25个代表站(县)的月降水作为本文分析的基本降水数据。其代表县点是:浦城、建阳、邵武、南平、泰宁、宁化、明溪、永安、寿宁、屏南、福鼎、宁德、闽清、福州、长汀、龙岩、上杭、莆田、德化、永春、晋江、南靖、漳州、云霄和厦门,5月~6月为前汛期,7月~9月为后汛期,1月~12月为全年,统计年代为1961年~2002年。2 趋势及变率211 趋势

采用线性倾向的最小二乘法来估计气候变化趋势,并用降水序列与自然数列相关系数做显著检验。拟合公式为:

y +

t =a+bt (t=1,2,,,n),一次回归系数b 值正(负)号反映降水的变化趋势,大小反映上升或下降的速率。将b @10称为降水倾向率,即每10年的降水变化,计算得出前汛期、后汛期和年降水倾向率如表1所示。从表1可以看出,近42年福建年降水除永安略有减少外,其余大部分地区呈增加趋势,东南沿海增加最显著,每10年雨量增加达7016mm~10511mm 。以年降水倾向率最大的厦门站为例,1961年~1970年平均年降水量为103610mm,1991年~2000年平均年降水量为137914mm,30年间年降水增幅达34314mm 。前汛期降水除部分沿海略增加外,其余大部分地区呈减少趋势,闽西减少最显著,每10年雨量减少达50mm 左右。后汛期降水大部分地区呈增加趋势,中南沿海和西部与江西交界处增加最显著,中南沿海每10年雨量增加达5616mm~6819mm,西部与江西交界处每10年雨量增加达3718mm~4213mm 。212 变差系数

变差系数是刻划气象要素变化剧烈程度的相对量,计算公式为:

c=s x =1x

1n E n

i=1

(x i -x )2式中:c 为变差系数;

s 为均方差;

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