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运用水权理论指导我国水资源的管理工作起步较晚。1988年《中华人民共和国水法》颁布执行,在《水法》中规定了取水许可制度,1993年国务院颁布了《取水许可制度实施办法》,上述法律法规的颁布执行,标志着我国依法进行水资源权属管理的正式开始。具体到黄河而言,1987年国务院批准了南水北调生效前《黄河可供水量分配方案》,考虑到黄河综合治理和防洪的需要,河道内输沙等生态需水210亿m3,相应可供国民经济用水量只有370亿m3,并具体分配到了沿黄各省(区、直辖市)。1994年根据水利部的授权,黄河流域实施了取水许可制度,将黄河水资源的使用权更进一步分配到用水户。《黄河可供水量分配方案》颁布执行和黄河流域取水许可制度的实施,在一定程度上起到控制用水规模、合理配置水资源和促进黄河水资源可持续利用的作用。但黄河流域水权管理中也存在不少问题,主要是:
(一)使用权的界定不明确,影响了水资源的权属管理
《黄河可供水量分配方案》为多年平均来水情况下取水许可的审批和总量控制提供了基本依据。但该水量分配方案对于黄河在不同来水情况下以及对不同河段、干流与支流不同用水部门的水量分配办法没有界定,使得分水方案的可操作性不强。特别是黄河遇到枯水年份,国民经济用水往往挤占了河道输沙及生态用水,造成下游断流,主槽淤积加重,影响防洪安全。
(二)监督管理措施不完善,总量控制难以有效落实
《黄河可供水量分配方案》是进行流域水权总量控制也是目前实施的取水许可总量控制的依据,即流域机构和省(区)各级水行政主管部门审批的许可总水量扣除回归黄河干支流河道水量不得超过《黄河可供水量分配方案》分配给各省(区)的用水指标。但目前流域机构和省(区)在取水许可管理中的关系尚未理顺,流域机构不能全面掌握流域取水许可审批情况,取水许可总量控制难以有效实施。
(三)没有建立相应的补偿机制,用水户的合法权益难以保障
水资源具有流动性和不易计量等特点,使得水资源的外部效应明显,水资源使用权所有者的合法权益很容易受到外部影响而遭到损害。如部分沿黄省(区)无偿占用其他省(区)的分配水量和河道内输沙等生态用水,使其他省(区)的经济效益和黄河下游防洪安全受到影响。解决上述问题的关键是在建立水权制度时引入补偿机制,对权益受到损害的地区或用水户给予补偿。
(四)水权转让没有法律依据,水市场在水资源配置中的作用难以充分发挥
我国《水法》中没有规定允许水权转让,《取水许可制度实施办法》规定取水许可证不得转让,实际上限制了水权的转让和建立水市场的前提条件。
二、流域水权界定中应把握的几个原则
水权也称水资源的产权,包括所有权、使用权、经营权和处分权,其中水资源的所有权是基础,其它权力依附与水资源的所有权。我国《水法》中明确规定了水资源属于国家所有。水资源是人类生存和发展不可或缺的资源要素,是有限的可再生性资源,国家作为水资源所有权的主体,是水资源优化配置的基础保证。水资源配置的目的是保证水资源使用的公平和效率,因此,对水资源宏观配置原则,以及水权转让的原则、范围、形式和程序的研究,都应该以水资源的使用权为主要对象。
(一)使用权的量化和总量控制
使用权是和一定的物质量即水量相联系,由于水资源量的稀缺性和不确定性,决定了水权的有限性和不确定性,即水权受水资源条件的限制。因此,使用权对应的水量可表示为一定保证率程度下的水量,即流域分水方案分配的水量和取水许可审批的水量是指在正常来水年份下可使用的最大水量。进行水权审批和用水的总量控制,这是保证水资源的可持续利用和各用水户合法权益的有效手段。总量控制的前提是要有可操作的可供水量分配方案,总量控制的关键是授予水权主管部门相应的权力,如当出现枯水年份或枯水季节,来水难以满足用水需求时,流域机构可以按比例核减各省(区)年度分配水量,各级水权主管部门可根据流域年度分水预案有权核减年度或年内某一时段的许可水量,以及对水权拥有者施加相应的约束条件,如节约用水、合理用水和保护水资源的义务。
(二)生态用水的权力
生态问题已越来越引起人们的重视,生态保护的关键是维护生态用水的基本需求。目前在不少国家,生态用水是得到政府承认并给予法律保护的。近年来,我国对生态用水日渐重视,但生态用水作为一种合理的用水需求,并没有在法律上得到认可和置于应有的用水优先地位。我国生态系统比较脆弱,承受的压力很大,生态遭受破坏的现象十分严重,其中无节制地挤占生态用水是其中一个十分重要的原因,如黑河下游和塔里木河干流下游绿色走廊的萎缩、黄河下游输沙用水得不到保证,就是其中十分典型的例子。因此,在规定水权时,应承认生态用水权力,并界定生态用水的范围和研究生态需水量的多少。
三、流域分水的原则及监督管理制度
(一)流域分水的原则
流域分水分两个层次,一是将可供水量或将河流水量按断面分配给有关地区,属初始水权的分配,是实施水权管理的基础;二是通过水权许可将水量具体分配给用水户。由于流域分水涉及到有关地区和部门的切身利益,是一项难度很大的工作,需要认真的、长时间的协调,做到科学合理。确定科学合理的流域分水原则是确保流域分水成功的关键。归纳起来,流域分水应遵循如下原则:
1、可持续利用的原则
水资源是经济社会发展的物质基础和基本条件,水资源的可持续利用是经济社会可持续发展的重要支撑和保障。因此,流域分水一定要坚持可持续利用的原则,水资源使用权的分配要控制在环境可承受的范围之内,防止分水失控和由此带来的资源过度开发、承载能力下降的局面,维护当代人和子孙后代的生存和发展空间。
2、生活和生态基本用水优先保证的原则
人类的生存和发展是第一位的问题,生活用水应首先考虑,我国《水法》中也将保证城乡居民生活用水放在用水优先顺序的首位。生态环境是人类赖以生存和发展的基础,生态用水的基本要求应予满足。在优先满足生活和生态基本用水需求的前提下,再考虑兼顾生产用水。
3、民主协商和公平的原则
分水的过程实际上是利益的调整过程,一定要坚持民主协商和公平的原则。在流域分水的过程中,流域机构应广泛听取有关各方的意见,充分兼顾不同地区和部门的利益,使落后地区和发达地区同样能获得国民经济发展所需要的水资源。
4、合理用水的原则
合理用水就是根据经济技术条件,将用水控制在适当的水平。判定用水是否合理需要一个标准,可采用用水定额的方法,目前水利部已布置有关省(区)开展此项工作。流域分水要根据各地区的经济发展规模和不同行业合理的用水定额核定分水量。
5、兼顾现状用水的原则
现状用水在一定程度上反映了不同地区现状经济发展的水平和需水的规模,但现状用水并不总是合理的,在流域分水过程中,要分析现状用水的合理性,扣除不合理的用水部分,作为流域分水的依据之一。
6、政府最终决策的原则
随着人口的增长、社会经济的发展,用水需求不断增加,水资源在时间、空间上的短缺不断加剧,水资源供需矛盾日趋尖锐和复杂,大大增加了分水的难度。实现流域分水,除了上述5个原则,还必须坚持政府最终决策的原则,以保证水资源分配的公平合理。
(二)流域分水的监督管理制度
有了科学合理的流域分水方案只是实施流域分水的第一步,贯彻落实流域分水方案的关键是要加强监督管理。结合黄河和黑河年度分水和水量调度的实践,流域分水中应建立如下管理制度和措施:
1、年度水量分配和调度制度
一般流域分水方案是指多年平均情况下或不同保证率下的分水方案,但各年来水情况不同,为使分水方案落到实处,便于实际操作,应实施年度水量分配和调度制度,即根据年度来水预测编制流域年度分水预案和具体的实施方案即调度预案,将年度可供水量分配到有关省(区),为控制用水的过程,年度分水和调度预案一般应到月,有关省(区)水行政主管部门--即未来的省(区)水权主管部门,根据批准的流域年度分水和调度预案编制供水计划,将供水指标层层落实到有关地区,并报流域机构审批,各级水权监督管理部门根据本地区的供水计划审批管辖范围内用水户的用水计划。
2、动态调控和年终结算制度
实际的来水和用水与编制的预案总是会有差异的,为使预案能尽可能的符合实际,增加监控的科学合理性,应对方案进行逐时段的修正,并将各时段应分水量和实际用水进行比较,差值计入余留时段中,以此滚动修正,动态调控,年终进行水帐结算,下一年度编制预案时要考虑上一年度分水的完成情况,对超用水的省区要核减下一年度的分水指标。
3、用水总量和断面流量控制制度
分水的完成情况通常以用水量为衡量指标,由于不同地区和部门对水量和流量均有不同的要求,流域分水应以用水总量和断面流量两项指标进行控制,断面要选择省际和重要河段水文监测断面作为控制断面。
4、定额管理制度
定额管理是控制用水需求增长速度,促进节约用水的重要手段。定额管理在流域分水中的作用,一是在编制流域分水方案时,要根据用水定额核算分配水量;二是在审批水权时,水权主管部门核定的审批水量不得超过利用用水定额计算的水量;三是水权监督管理部门要根据用水定额审批用水户的用水计划。用水定额要根据技术经济条件不断调整,以提高用水水平。定额管理具有一定的强制性,管理部门和用水户都要遵守。
5、水资源论证制度
流域分水要根据水资源条件和各地国民经济的发展规模合理分配,但由于水资源的有限性,对经济社会的发展起到一定的制约作用。为促使经济社会的可持续发展和水资源的可持续利用,水利部门作为水资源的主管部门,要从水资源的角度对国民经济的总体规划、城市规划及重大建设项目的布局提出意见和要求,上述规划和重大建设项目布局一定要编制水资源论证报告,通过水资源专项论证,一方面保证规划和建设项目布局与水资源条件相适应,避免决策失误,另一方面也为水资源分配提供科学依据。
6、水资源统计制度
水资源统计包括年度水资源量、水质情况、用水情况、水库蓄水情况等,是实施水资源动态管理的重要手段。通过水资源统计可及时掌握水资源动态和用水动态,监督水资源使用权的所有者是否按照审批水量和用水计划合理使用水资源,也是收取水资源费和水费的依据。
7、有偿使用制度
水资源有偿使用制度包括征收水资源费和水费,其主要作用是利用经济杠杆调剂水资源的供求关系。为发挥征收水资源费和水费的经济杠杆作用,要根据用途和经济发展水平制定合理的征收标准,对于超计划或超定额用水的实行累进加价。
8、有关的处罚制度
处罚不是目的,而是为了更加合理地开发利用水资源和保护不同用水户的合法权益。要根据流域分水管理需要,建立不同的处罚制度,如:对于超过流域取水许可总量控制指标审批许可水量的省(区),可暂停该省(区)取水许可申请;对超分水指标用水的省(区),可核减该省(区)下年度的分水指标或暂停取水许可申请;对于超计划或超定额用水的用水户,在规定期限内仍未改正的,可吊销其取水许可证等。通过上述处罚制度的建立,以保证流域分水的顺利实施。
四、建立我国水权制度需要开展的工作
(一)制定和完善法律法规
水权制度的建立首先要完善我国现阶段的有关法律法规,为水权制度提供法律保障。如尽快修改《水法》,增加水权管理的基本原则和基本管理制度等内容,将目前实施的取水许可制度进一步完善,使之成为我国水权管理的基本制度。
(二)制定和完善江河水量分配方案
1987年批准的黄河可供水量分配方案是多年平均情况的分水方案,只规定了年分水总量,1998年国家计委、水利部批准的《黄河可供水量年度分配及干流水量调度方案》和《黄河水量调度管理办法》进一步明确了黄河不同来水年份水量分配和年度水量调度管理办法,增强了分水方案的可操作性。下一步还要开展南水北调生效后的黄河水量分配方案。其它江河特别是北方跨行政区域的江河应尽快制定江河水量分配方案。
(三)用水监测
流域分水方案的落实、用水管理、水资源有偿使用等都需要掌握用水资料,因此,加强用水监测是实施水权管理的重要手段。目前黄河用水监测设施很不完善,很多用水户没有按规定安装量水设施,已安装的量水设施也存在精度不够,设施老化等问题,直接影响到水资源的监督管理,有必要加速量水设施建设,搞好用水监测管理。
(四)年度水权转让额度的控制
水权转让的目的在于通过水权转让重新配置水资源,使水资源的使用更加合理,抑制用水需求的过度增长,而不是为满足新的用水需求使用水量持续增加。水权转让有时会导致用水量和排污量的大幅度增加,影响其它用水户的合法权益。因此,有必要加强对增加用水量或向本流域之外转让水权的控制,限制年度水权转让的额度。
(五)建立水权转让的管理机构与水市场
水资源属于国家所有,水权转让涉及到申请的提出、审批、水权的登记或对已有水权记录的更改,必须由国家进行宏观调控和制定交易规则。建立专门的机构负责水权和水权转让的管理是十分必要的。为减少水权交易的成本,为水权交易者提供交易信息、提高交易效率和便于管理,应建立专门的水权交易市场。
(六)制定水权转让的规则和水权转让标准
完善的水权交易市场须对水权交易的形式和程序加以规定,因为水权的转让常常会对他人合法利用水资源产生影响。因此,水权交易的规则和交易的过程都必须是透明的。为规范水权转让的市场行为,应借鉴国外水权交易的经验,尽快制定我国水权交易的规则,这是实施水权交易的前提条件。
水权转让一般由转让双方进行协商,在自愿的基础上达成水权交易的协议。但水市场不是完全意义上的市场,可提供的转让水量往往十分有限,同时水权转让还受到供水设施的限制。因此,常常需求大于供给,受让方在水权转让中处于不利地位。为避免水权转让过程形成的价格垄断和谋取暴利的倾向,国家应制定水权转让的指导价和允许浮动的范围。
窟野河流域发源于鄂尔多斯高原东胜梁,流经内蒙古鄂尔多斯市东胜、伊金霍洛旗、准格尔旗和陕西榆林市的府谷、神木等5县(旗、市),于神木县境内入黄河,全长241.5km,流域面积8706km2。
流域地质构造属东胜台凸与陕北台凹过渡区,地貌组成大致以长城为界,东南部为黄土丘陵沟壑区,东北部为砾石、岩屑组成的砾质丘陵区,西北部为风沙土覆盖的砂质丘陵区,各类型区植被稀疏,土地沙漠化和潜在沙漠化非常严重。
二、降雨、径流、泥沙特征
流域气候干旱,多年平均降水量386mm,6~9月降水量占年降水量的78.7%,年际变化大。受地理位置和西风带、西太平洋副热带高压两大系统的影响,窟野河流域为黄河中游最大的暴雨中心之一,出现大于100mm日点暴雨的频次为0.35次/a。
流域多年平均径流量为6.46亿m3,年内变化大,季节性强,每年60%以上时间流量小于10m3/s(甚至断流),多突发性暴雨洪水,温家川站实测最大洪峰流量1400m3/s。
流域为黄河多沙粗沙区,实测平均输沙量1.061亿t,占河龙区间同期来沙量的13.8%,实测平均含沙量为140kg/m3。各区间实测来沙量和实测最大洪水含沙量见表1。
三、水土流失特征
窟野河流域的水土流失面积为8245km2,占总面积的95%。因地质条件迥异,流域内三大类型区水土流失类型及特点不同。黄土丘陵区水蚀为主,沟壑重力侵蚀异常活跃,多年平均侵蚀模数3.43万t/km2·a,局部地区超过4万t/km2·a,为剧烈侵蚀区;砂质丘陵区,流动、半固定沙丘广布,冬、春、秋三季风期,突发性沙尘暴频繁,夏季伴有水力侵蚀,侵蚀模数为1.5万t/km2·a,为剧烈风水两相复合侵蚀区;砾质丘陵区土层薄,砒砂岩出露,易风化,非汛期风蚀严重,汛期水蚀为主,平均侵蚀模数为1.0万t/km2·a,为极强度风水两相复合侵蚀区。
四、沟道特征
窟野河流域的沟壑密度平均为3.3km/km2,其中黄丘区4.5km/km2,砂质区和砾质区均为1.7km/km2。据“三条河”(窟野河、秃尾河、黄甫川)规划调查,全流域有大小沟道595条,其中3~10km2最适宜建骨干坝的小流域占64.5%,流域面积小于2km2易兴建淤地坝的支毛沟更多。这些沟道沟底平缓,纵比降多为0.01~0.04,沟底较宽,中下游(陕西辖区)沟宽多为几米至几十米,中上游(内蒙古辖区)一般为几十米至数百米,在这些沟道建坝库容大,效益显著。
五、工程布局
根据流域地质、地貌及水土流失特点,三大地貌类型区差异较大,按国民经济发展需要和除害兴利的原则,沟道治理的工程设施、布设方法及规模大小各有特点。
1.黄土丘陵区
沟道密度和地面坡度大,侵蚀模数高达2万~4万t/km2;水资源缺乏,支、毛沟多是干沟,面积较大、有常流水的沟道稍遇干旱也断流;沟道两岸阶地少,沟间地虽较平缓,但距沟道水源高差多在100m以上,提灌成本高,建设基本农田的条件极差。建坝蓄洪、拦泥、淤地、控制水土流失,发展基本农田,是促进坡地退耕还林还草的有效途径。
沟道措施布设分三部分:一是围绕支沟,在流域面积小于2km2的支毛沟内建设以拦泥淤地、发展基本农田为主的中小型淤地坝。二是在流域面积大于2km2的沟道,为保证下游水、坝地的安全,兴建集蓄水、拦泥、防洪、淤地于一体的骨干坝。这是治沟工程的主体和核心,数量多、作用大。同时为更有效地控制水土流失,在有条件的、骨干坝难以控制的大支沟的干流兴建大型拦泥坝。三是在有水源的沟道布设一些小水库、小池塘,蓄积长流水,为小块水地灌溉及生活用水提供水源。
2.砂质丘陵区
沟道密度小,多数沟道有长流水,水资源较丰富;地表风沙土覆盖,沟间地面积相对大而平坦,但质地差、利用率低;多为煤田开发区,人口增长快,企业生产和居民生活用水量增长快。如何把现有的水蓄积起来并更加有效地利用,显得非常重要。
这里的沟道治理,主要在流域面积较大的支沟干流中游,修建以蓄水为主的中小型水库或骨干坝,用以防洪蓄水,保护下游工矿生产安全并为工矿和居民生活以及下游灌溉提供水源;同时,在上游,特别是风沙土覆盖较少、水土流失严重的地方,修建骨干坝和淤地坝,用以分拦洪水泥沙、发展坝地、延长下游坝库的利用年限并保障运行安全。
3.砾质丘陵区
降水少,地表多为砾石,质地差,植被少,遇暴雨极易产生径流。沟道宽而平,且多数有少量伏水,有发展水地的条件。
沟道治理应大力推行准格尔旗川掌沟的治理经验。在较大的沟道内,分段建拦洪坝,用以蓄水、防洪、拦泥;在拦洪坝的下游兴建小水库、小池塘,蓄积长流水,即所谓“一坝一塘”;在水库、池塘的下游治河造地发展水地;在拦洪坝上游的支毛沟内,建设以骨干坝为主体的坝群,保证干流拦洪坝和水地的安全生产,淤地坝种植植物或造林。
从以上总体布局可看出,三个类型区都需兴建骨干坝和淤地坝,但重心和目的各异。黄土丘陵区突出拦泥淤地,砂质区突出蓄水,砾质区突出治河造地。当地多年实践证明,这种把减少入黄泥沙与发展当地生产结合起来,“三大效益”共同发挥的布设形式,是合理可行的。
六、工程规模
1.坝址资源
根据工程总体布局框架,与当地技术人员一起,逐条流域逐坝进行分析研究,我们对全流域建坝资源进行了详细摸底。摸底结果:骨干坝可建1000座,其中砾质区300座,砂质区381座,黄丘区319座。布坝密度:砾质区8.2km2/座,砂质区7.3km2/座,黄丘区密度最大为5.7km2/座。同时为更好地控制水土流失,在骨干坝未能控制的下游支沟的干沟,还可修建规模较大、库容超过500万m3的大型拦泥库65座;在支毛沟修建淤地坝4600座。
2.治沟工程设计标准及主要技术指标的确定
各类型区治沟工程的设计标准,按部颁《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范SD175-86》规定,拟定如表2。
坝高和工程量,根据库容大小参照邻近已建坝或原设计坝高与库容关系曲线以及工程量推算,少数无邻近坝资料的,根据选择的典型坝在万分之一地形图上量算后推算;淤地面积根据坝高和拦泥量关系,每公顷坝地面积需泥量0.6万~1.5万m3确定。工程技术指标详见表3、4。
七、建坝次序及效益分析
建坝次序主要依据流域内资金筹措能力、劳力、机械设备状况等,按先易后难的原则和生态建设的总体规划统筹安排。因坡面治理需要时间,措施见效还需要时间,而在坡面措施未见效之前,加强沟道治理不仅可有效拦截泥沙,而且可加速坝地的形成,为坡地退耕还林还草,促进农林牧生产结构改善和经济的全面发展创造条件。
正当各流域性水电开发公司全力以赴、如火如菜地对整个梯级电站进行规划、筹资、建设、经营、还贷和资产保值增值的时候,开发公司在改革和发展方面遇到了前所未有的挑战。
1挑战:兵临城下
1.1电力市场已经成为制约开发公司发展的关键性因素
经过几十年的艰苦努力,电力工业持续快速发展,已经开始适应我国国民经济发展的需要;再加上国民经济由高速趋于适度增长,实现了软着陆,增长速度回落到10%以内,社会用电总需求增长势头减弱等原因造成目前电力市场新情况,发用电量增幅明显减缓,电力企业经营的外部环境严峻。使开发公司在埋头搞工程建设,构想梯级开发的时候,面临着已建成的电站能否有用武之地的问题。清江公司所属的隔河岩水电站1998年开春以来,持续高水位运行,在汛期来临之前,被迫大量弃水,作为一个年设计发电量仅30.4亿kWh的调峰电站出现这样的局面,不能不引起各水电开发公司的深思。市场这只“无形的手”已开始伸向电力企业。
1.2“竞价上网”将使开发公司所属电厂在竞争中处于不利地位
“厂网分开,竞价上网”是深化电力工业改革的必由之路。电力市场的竞争,在真正意义上是发电环节的竞争,而电力竞价上网机制必然导致电价的下降。问题是,在计划经济时,电厂建设投资靠国家拨款,没有归还贷款的要求,电价较低;投资体制改革以后,拨款改为贷款,电厂为偿还银行本息,上网电价较高,若实行“竞价上网”,所建电厂在竞争中处于不利地位。某些国家的发电公司一小时一报价,有的半小时一报价,电网从低电价开始吸纳收购电力,自然形成了低电价电力担负基荷,高电价电力担负峰荷,达到最高负荷后不再收购。这种情况在1997年的乌江公司已经出现,由于乌江渡电厂是国家全额拨款建设的,电价较低,而上游的东风电厂是贷款建设的,电价较高,造成乌江公司的两个电站在上网竞争中处于不公平境遇。
1.3脆弱的电价承受能力将进一步增大开发公司的负债比重
在倡导发展独立电厂、多家办电的过程中,为了保障投资者的利益,就必须使电厂的上网电价具有偿还贷款的能力,并使投资者获得必要的投资回报。在缺电的情况下,虽然电价上涨,但充足的电力促进了企业生产的发展,给人民的生活带来了方便,群众对电价尚不敏感。但是,当电力生产能够满足社会需要,电力工业从“卖方市场”转向“买方市场”之后,如果电价仍然长期上涨,就会引起社会的不满,因为社会承受电价的能力是有限的。象二滩电站的上网电价达0.5元/kWh,年发电量为170亿kWh,也就是每年有85亿元的发电收入,将对四川省的用电承受能力是一个严峻的考验。电站建设中的市场经济及电站建成后上网电价的计划经济将使各流域开发公司债台高筑,负债比重越来越大。
1.4片面夸大开发公司的滚动能力会影响后续项目的建设
流域梯级滚动开发是水电发展的重要途径,但是在一条河上,第一个电站投产后,对流域进行梯级滚动开发的能力究竟有多大,这是值得研究的一个重要问题。现在,水电开发公司在进行流域发展规划或进行后续水电站可行性研究中,涉及后续项目资金筹措时,为说明资金来源,在测算已建电站上网电价时,对企业年度资金总需求,不仅包含了已建电站生产成本、偿还贷款利息、税费及投资方要求的回报,而且往往将后续项目年度投资也作为年度资金总需求的一部分以此作为确定电价的计算依据,但是这样做,只是一厢情愿地考虑了开发公司自己还贷和发展的要求,而没有从全局考虑电价的可行性。在国家批准一个允许加价的幅度以后,经过电网内各电厂综合平衡,开发公司所属电厂的实际上网电价往往比要求的要下降一大截。这时流域性开发公司实际的年收入,减去税金、成本,连还本付息都难于保证,更谈不上为后续项目提供资金了。以清江公司为例,其隔河岩电站的上网电价是0.399元/kWh,在各流域性开发公司中是较高的,以其投产以来首次达到年设计发电能力30.4亿kWh的1996年为例,发电收入12亿元,减去当年增值税、所得税等各项税金1.9亿元,生产成本3.36亿元,贷款利息净支出3.6亿和营业外支出434.3万元,其他开支0.30亿元,还本1.23亿元,实际利润仅有1.05亿元,这还是还贷利润。事实上自隔河岩1994年4台机组全部投产以来,1995年、1997年都仅发了23亿kWh左右,滚动能力不言自明。一个独立水电厂建成以后往往有10~15年的还贷期,在此期间,把滚动开发的希望寄托在新建水电厂身上不仅是不现实的,而且还会造成一个错觉,以为建成一个水电厂就能自己滚动,而减少国家对水电的投入,反而会影响水电建设的发展。新建的独立水电厂好象一个新生儿,要经过一段“哺乳期”,才能独立走路,这段时期最好“母乳喂养”,也就是国家继续扶持。
2对策:走可持续发展之路
现在所有水电开发公司面临的挑战,是国民经济进一步深化改革,大力推行“两个根本性转变”带来的,直接关系着水电开发公司的存在和发展。水电开发公司如何适应全国经济形势的变化,加快自己的调整步伐,已是一个亟待解决的问题。
2.1开发有调节能力的大型水电站
应该看到,我国的用电水平还很低,目前出现的电力供求缓和,是一种低用电水平下的缓和。到1996年底,我国人均发电装机容量只有0.19kW,在世界主要国家中排名第85位;人均年用电量只有863kWh,不仅远远低于发达国家,而且仅相当于世界平均水平的1.3;居民生活用电占全社会用电的比重只有11%,人均年生活用电只有93kWh。同时,我国还有7200万农村人口没用上电,农村广阔的电力市场还没有真正启动,电力发展的任务仍然十分繁重,电力发展的前景十分广阔。
应该认识到,电力紧张是一种机遇,电力缓和也是一种机遇。抓住这种机遇,就可以解决许多在严重缺电情况下无法解决的问题,促进电力工业的健康发展。许多地方在电力供应缓和的同时,峰谷差在加大,一些电网调峰调频困难,说明电网缺少调峰调频容量。对于一些水电比重比较高的省区,实际情况是径流式水电站比例过大,而缺少调节性能好的大型水电站,导致丰水季节弃水,枯水季节电力不足。总之,电力生产“多中有少”。其“少”,即是市场需求,是电力开发的重点。
通过以上对电力市场供需形势和特点的分析可以看出,当前开发公司水电建设的重点应该是:开发调节性能好的大型水电站。清江公司在隔河岩工程竣工验收,高坝洲水电站1999年10月第1台机组即将发电的情况下,毅然将公司的工作重点转向开发清江流域的龙头工程——水布垭水电站。从资金筹措、人员配置、工作安排上重点保证。因为水布垭水电站位于华中电网腹地,距负荷中心三峡电站和葛洲坝电站较近,而且是华中地区不可多得的一座多年调节水库,电站装机160万kW,保证出力31万kW,多年平均发电量39.2亿kWh,电站总库容46.13亿m3。增加下游隔河岩、高坝洲两个电站保证出力7万kW,年发电2.37亿kWh,水布垭电站还可与葛洲坝电站和三峡电站实行联合调度,使其年增发电量达22亿kWh。现在清江公司正全力以赴地抓好其项目建议书的报批工作和前期施工准备。这是清江公司适应电力市场现状的一大战略举措。
2.2实行梯级水电站统一电价
电站的上网电价,是水电建设与经营者所关心的最终效益。电价的高低,直接关系到企业的发展和生存,也直接关系到其他行业利润的高低和社会的稳定。对流域性公司来说,研究一个既利于社会繁荣稳定,又利于企业发展的电价制订方式是迫在眉睫的大问题。
作为拥有已建成母体电站的流域性公司来说,流域梯级水电站实行统一电价不仅必要而且可行,也是企业取得最大经济效益的前提。流域性公司要想在电力生产上取得最大效益,就必须实行梯级联调,统一调度。而梯级电站实行统一电价,就为梯级联调创造了条件。梯级电站统一调度,可以根据机组效益、机组工况、库水位、来水情况、机组容量、坝工等综合因素,决定梯级电站中各机组的开停。否则,将会出现上网电价低的电站各机组经常开,因而会使水库经常处于无水及低水头状态,上网电价高的电站,其机组经常处于停开状态,夏天会造成大量弃水,冬天则使下游水库无水。像清江公司,由于水布哑是多年调节水库,隔河岩为年调节水库,高坝洲是日调节水库,水布垭建成后,将提高隔河岩的调节性能,但如果后建的水布哑电站电价较高,隔河岩和高坝洲的电价较低,则电网会“顾低避高”,因为电网也是企业,也要讲求经济效益。在枯水期,苦水布垭不发或少发,将会使隔河岩长期处于低水位状况,而隔河岩无水可发时,不出2日,高坝洲也会被迫关机。同时,在目前还贷期相对较短的情况下,将3个电站的电价捆在一起统一测算,无形之中将隔河岩和高坝洲的还贷期拉长了,这对缓解目前各流域性公司资金紧张的压力大有益处。
2.3研究市场,分析当地用电需求和电价状况
在市场经济情况下,市场风险是由业主(投资者)来承担的,有市场、有经济效益的项目才会有人来投资,银行才会给贷款。市场状况如何是投资者首先要考虑的问题,是水电发展的关键性因素。
开发公司当前的一个“通病”就是乐于上项目,对项目建成后的市场情况研究不够。从目前的情况看,流域内尚未开工的其它梯级电站的可行性工作要重新审视。一是重新研究用电负荷情况。如广西红水河流域的龙滩电站,是装机420万kW的特大型电站,在过去的规划里,有相当的电力要送往广东省。现在情况发生了变化,广东的电力相对富余,因此如果不能妥善解决龙滩的供电去向问题,建设龙滩电站意义到底有多大,要慎重研究。二是要重新论证销售电价状况。以前,我们在分析市场时,提出地方电价承受能力的概念。如果当地承受不了电站偿还贷款所需要的电价,电站建成后的经济效益不好,没有一定的投资回报及还贷能力,这样的电站就难于开工。从市场经济的角度看,仅提出电价承受能力是不够的,还要提出电价在当地的竞争力。特别是在现在电力市场相对疲软的情况下,各流域开发公司如不换个思路,盲目铺摊子,争项目,或许会造成“电站投产之时,就是电站破产之日”。清江公司在水布哑电站可行性研究阶段,千方百计降低工程造价,缩短工期,争取提前发电。对那些可建可不建的项目一律不建,能后建的项目绝不先建,在设计阶段就开始节省投资,其电价也由预可行性研究阶段的1.17元/kWh降为目前的0.49元/kWh,以从根本上提高其竞争力。
2.4“竞价上网”应当实行“区别对待,统露兼顾,有利稳定,促进发展”的原则
实行“厂网分开,竞价上网”政策,最重要的是正确规范各流域开发公司和电网的关系,这不仅关系到各流域开发公司的生存和发展,也将直接影响整个电力工业的发展。电站建设“拨改贷”后,新电厂的建设成本远远高于老电厂。如果新老电厂“同网、同质、同价”,新建电厂就根本没有还贷能力,也就失去了建设的可行性。“发展是硬道理”,再好的政策如果不利于发展,就必须根据实际情况加以执行。如果简单地采取按电价自低到高的顺序上网,就会保护落后,阻碍电力工业现代化进程,显然不合理。怎么办呢?“竞价上网”是大势所趋,改革是循序渐进的,各流域性开发公司所属电厂可按设让年均发电量的80%与电网直接签订上网协议,电网只收过网费,其20%的电量进入电力市场,进行市场竞争,这种办法比较稳妥,不要一刀切。而应当以区别对待、统筹兼顾、有利稳定、促进发展为原则,根据不同电厂的实际情况确定上网电价。关于电网调度,主要是处理不同电力企业之间的经济利益协调问题,尽可能做到“公开、公平、公正”,以实现电网综合效益、社会整体效益和环境效益的最佳目标,为进一步发展电力工业,逐步建立更加完善的电力市场创造条件。
2.5实现产业资本与金融资本强强联合,加快企业的段份制改造步伐
国有专业银行向商业银行的转变,为那些资信较高、回报可靠、有偿还能力的大型企业贷款带来了契机。各开发公司目前基本上都有1~2座己建成投产的电站,具有较好的企业形象,在国家存贷款利率反复下调的情况下,要进一步加大银企合作的力度。特别是各开发公司已有一定的电费收入,资金的需求具有间歇性,应充分解决资金融通和资金沉淀的矛盾。因为水电工程是资金密集型工程,所需投资是巨大的,但同时资金的沉淀也是巨大的。例如,从开发银行获得一笔贷款,或收回一月电费,少则数百万元,多则数亿元。筹集的这笔资金,短期内不一定能够全部使用,必然要存入银行。由于金额巨大,存贷利率差别悬殊,其利息损失也是巨大的。货币的时间价值无法体现,那么就应该要求该银行为开发公司提供一定数额、保证一定规模的长期资金和短期资金,以长期资金为主。这同时也是用梯级电站良好的投资效益和开发公司良好的还贷信誉吸引国有商业银行的固定资产贷款资金。
除此之外,开发公司应把注意力重点集中在“盘活存量、营运资本”上。要想真正获得大量、廉价、长期、可靠的流域开发资金,摆脱“开发公司疲于为银行打工”的现状,进行股份制改造,进而成为上市公司,是一条捷径。因为:流域开发的大量资金靠向银行借贷,这种单一的信用形式高度集中于银行,必然形成对银行的依赖,易受国家信贷规模和“银根”松紧的制约,难于适应水电建设“投资大”、“工期长”的特点。同时,大量的银行贷款必然使企业债台高筑,大量效益转化为“财务费用”而流失。而各开发公司通过开展资本营运,对本企业实行股份制改造,发行股票筹集长期的、稳定的建设资金。用股票筹集,不会使企业背上沉重的债务包袱。目前,五凌公司、清江公司都在积极酝酿,抱着“咬定A股不放松”的精神,潜心做好上市的前期工作,希望通过自己的努力在资本市场上真正形成能代表开发公司主体形象的“电力板块”。所以,各开发公司要看准方向,把有限责任公司进一步改造为股份有限公司,这样才能实现各流域性开发公司的初衷。
2.6加大融资力度,拓宽资金渠道
加大融资力度,推动流域开发,一是要抓好资本金的筹措。资本金的筹措,要从内部和外部两个方面下功夫。内部主要是要挖潜:①可加速固定资产折旧,将还贷后剩余的折旧费投入流域开发之中;②增大企业税后利润,公司可通过法定公积金、法定公益金、任意公积金、未分配利润来增大公司资金积累额。在外部:主要是抓好如前所说的股本融资,即通过资本市场直接融资,充实企业资本金。其次是继续坚持积极、合理、有效地利用外资。各流域开发公司在其第一个电站建设中都有利用外资的经历,如清江公司利用加拿大政府混合贷款1.08亿美元;五凌公司所属的五强溪水电站利用日本海外协力基金贷款204.9亿日元;二滩电站利用世界银行贷款42.5亿元人民币,都具有成功的合作先例。
二是要抓好债务融资。在当前国际资本相对过剩的情况下,可通过以招标方式选择外商投资电力的直接利用外资办法,筹集企业资本金。各开发公司都还有一定的吸纳债务空间,要充分利用这个空间,利用国内外资本市场,抓好债务融资。象清江公司,坚持用隔河岩电站的优质资产为载体,以湖北省驻港机构的窗口公司为纽带,与新加坡吉宝基建公司建立了先引资合作,后合资上市,开辟了国际引资渠道工作的新思路,围绕资本营运,探索一条以有限期限(20年)出让隔河岩电站经营权引进巨额资金(30亿港币)。以优质资产为依托,建立长期对外融资的渠道。以电建电,以钱生钱的路子。此项工作正在紧锣密鼓地进行之中。
2.7继续向国家争取滚动发展的相关政策
(1)延缓贷款期限。
建议比照世界银行、亚洲银行等国际金融组织的做法,将政策性银行对水电的贷款年限由目前的10~15年延长至20~25年,其中第1台机组发电前为宽限期。或允许开发公司以其资产作为抵押向各类银行以“借新债还旧债”的办法,或确定各流域梯级电站的综合还贷年限,延长还款年限,降低水电还贷期的上网电价,减轻用户的负担,提高水电在市场中的竞争能力。
(2)调整水电的增值税政策。
为鼓励发展水电,并考虑尽量少影响现有的财政收入,对新建和已经建成实行独立核算的水电站,争取比照目前火电和小水电的实际税赋水平,采用6%的增值税税率。具体操作方式可采取先征后返,即先按17%计征,再由财政返还11%。
(3)实行差别利率和贴息。
水电是可再生的清洁能源,除本身发电效益外,还有综合效益和社会效益。但水电投资大、工期长,建设资金利息支出很多。如二滩电站,1995年经国家计委核查,动态总投资330亿元,其中利息高达132.01亿元;清江隔河岩水电站(除升船机外)1998年5月竣工决算,工程总投资50.13亿元,利息高达7.15亿元(仅从1986年12月工程发生第一笔贷款至1993年6月止。从1993年6月4日隔河岩第1台机组发电至1998年5月,共有近13亿人民币建贷利息按规定打入了生产成本);即将上马的水布垭电站按1997年价格水平估算工程动态总投资为156.5亿元,建贷利息30.0亿元,比例太大。建议对水电实行差别利率和改变目前贴息的办法。
(4)免征或减征工程建设期间的部分税费。
玛纳斯河流域地处亚欧腹地,天山北麓准噶尔盆地南沿,属典型的干旱区。地处北纬43°27''''~45°21'''',东经85°01''''~86°32''''之间。流域面积2.4‰104km2,可耕地约为46.7‰104ha,多为平原。平原区海拔300~500m,年平均气温6.6°C,年降水110~200mm,年蒸发1500~2000mm,无霜期148~187天。全流域除玛纳斯河外尚有4条小河,总计年径流量23‰108m3,其中玛纳斯河年平均径流量为12.7‰108m3,占全流域的55.2%,另有可资利用的地下水10‰108m3。玛纳斯河及其小河均有较丰富的水力资源,规划装机达50‰104kW,年发电18‰108kW·h。现已建成水库25座,总库容5.2´108m3。建成各级渠道2.3‰104km,打井1500眼,年抽水2.5‰108m3。现年引地表水和地下水21´108m3。已建成水电站6座,装机6.128‰104kW,年发电1.8‰108kW·h[2]。但由于河流的季节性很强,水量集中在6~8月,水量占全年的60%-80%,年内水量分配极度不均,加上管理形式粗放,手段落后,体系不健全,致使地下水严重超采,水资源的大量无效消耗,造成了流域的生态环境恶化,河流缩短,湖泊萎缩,森林衰退;如农区引水不断增加,致使河道下游及绿洲地下水位急剧下降,环境生态可利用水量迅速减少,70年代末,面积曾达550km2的玛纳斯湖干枯,周围的胡杨林也大面积地衰退死亡;沙漠化,土壤的次生盐渍化日趋严重(过量的灌溉必然导致地下水位的升高,引起土壤的次生盐渍化);水质污染严重等。本文从综合考虑玛纳斯河流域的可持续发展及合理优化配置流域水资源的角度上,初步研究和探讨水资源管理信息系统的开发及应用。
2流域水资源管理信息系统的开发目标与原则及总体规划
2.1开发目标和原则
开发目标应是针对玛纳斯河流域水政水资源管理工作的具体需要,结合兵团水政管理的具体特点,开发出能及时地向各层次(包括决策层、管理层、运行层)提供与问题相关的各种信息及问题的解决方案,对水政水资源管理中重点监察项目、水事纠纷、执法队伍建设、水事案件统计信息、取水口、排污口、水质公报、水资源公报等进行查询和统计,为各级领导监督、协调水政水资源提供支持,为各级水管部门准确及时提供水资源信息,提高工作效率和决策水平[4]。
流域水资源管理信息系统数据库系统的建设应遵循以下原则:坚持统一领导、统一规划,立足于流域社会经济和生态环境的可持续发展;统一设计、统一标准,保证系统的可集成性和整体性,同时注重系统技术更新的可过渡性和连续性;尽可能利用现代信息技术的最新成果,使其具有先进性和较长的生命周期,特别注重系统的可操作性和实用性;充分发挥各级水利主管部门的积极性,自上而下地进行逐级建库,在条件成熟时,实现水资源信息网络管理;在实施水政水资源管理信息系统数据库系统建设的同时,注重信息源的规范化和进一步的开发建设,强调系统的结构化、标准化、模块化,做到界面清晰,接口标准统一,在保证可靠的前提下,加强系统的开放性;将来作为国家水资源管理信息系统的有机组成部分,提供全方位的、现代化的水资源管理与决策方面的信息支持手段和环境,为科学水资源管理、水利建设与发展的全局服务;将来作为国家资源环境信息系统的水资源子系统,为国民经济全局发展服务。
2.2系统的总体规划
根据现时流域水资源管理工作的流程分析,得出流域水资源管理信息系统的基本功能,包括水资源公报、流域水资源管理年报、水资源工程规划、水资源中长期供求计划、流域需水预测、洪水预报调度系统、水资源评价、水质监测、取水许可管理、地下水管理、水资源费及使用管理、水政水资源管理法律法规等。具体框架如图1:
图1系统总体规划图
Fig.1SketchofTheOverallPlanToTheSystem
3数据源与数据库设计
数据收集与输入是产生数据库和建立信息系统的最基本工作,建立完整的流域水资源信息系统需要大量的数据,花费大量的人力和费用,在时间和经费有限的情况下,难以做得很完整。因而,应充分利用已有资源,根据系统需要,先从最基本的部分开始,分步实施。
3.1数据源
数据源主要有:实地调查,历史资料收集,人工数字化或扫描现有的地图;有条件可收集卫星影像数据,及其它地理数据和科研成果材料等。根据现有资料,合理规划数据库结构。
3.2数据库设计
数据库是信息系统的核心。系统所有程序的运行都必须依赖数据库支撑。数据库设计的优劣直接影响到系统的运行。数据库设计的主要原则有:应具有灵活性、可扩充性和可维护性;能确保数据的可靠性、有效性、完整性和安全性;满足查询输出、报表生成、预报和调度等对数据的使用要求;并能适应网络环境的需要;满足远程用户的数据库的访问要求,实时主动为上级提供信息和数据;还必须保证数据的规范性和水利行业内数据库的一致性,便于数据信息的资源共享。本文主要从概念设计、代码设计、功能设计、逻辑设计及物理设计等方面来探讨玛纳斯河流域管理信息系统数据库设计基本方法。
3.2.1流域水资源管理信息系统数据库系统概念设计
在开发一个数据库系统的整个过程中,概念模型设计是关键的一步,其质量好坏关系到整个数据库系统的成败。数据库概念模型设计是通过系统分析确定一个不依赖任何数据库管理系统(DBMS)软件或硬件环境的而能充分反映应用要求的数据模型。它既要符合范式的要求,又要具有简明性、稳定性、完备性和通用性。系统开发过程中,采用实体-联系方法(Entity-RelationshipApproach简称E-R方法)进行概念模型设计。图2所示为水政水资源管理信息系统系统实体-联系图。
图2水资源管理系统实体—联系图
Fig.2SketchofEntity-RelationshipforWRMS
3.2.2流域水资源管理信息系统数据库系统代码设计
代码设计是建立信息系统的一项重要的基础工作。代码设计的目的是为了能更有效、更方便地使用计算机处理信息。
3.2.2.1代码设计的对象
本系统代码设计的对象有两类:数据代码和软件要求的各种标识符。
(1)数据代码
有两种情况需要考虑编制数据代码。第一种情况是当数据本身不为英文或数字,但却需要作为主码值时,则我们对其全部编码,并尽量采用层次数字码,并称其为第一类数据代码(例如,行政分区代码,水资源分区代码等);第二种情况是数据字段虽然不是主码,但数据具有较多的不定长文字描述时,我们视需要而定是否编码,若对其进行编码,则称为第二类数据代码。表1所示为系统需要使用的数据代码。
表1数据代码Table1CodeOfData
序号
代码名
代码标识符
代码长度
编码规则
1
行政分区代码
ADDVCD
C(6)
GB/T2260-1995
2
流域代码
BSCD
C(1)
《中国水资源利用》
3
水资源分区代码
WRRCD
C(7)
《中国水资源利用》
4
计算单元代码
WAUNCD
C(13)
5
水文流域代码
BS2CD
C(1)
全国水文数据库
6
水系代码
HNCD
C(3)
全国水文数据库
7
河流代码
RICD
C(8)
8
取水许可审批部门代码
WMUCD
C(1)
9
机构代码
WMAGCD
C(10)
SL/T200.01-97
10
测站代码
STCD
C(8)
全国水文数据库
11
河流干支流分级
RIGRCD
C(1)
12
单位级别代码
AGGRCD
C(2)
SL/T200.06-97
13
机构主体单位分类代码
AG1CD
C(1)
SL/T200.03-97
14
机构隶属程度代码
AG2CD
C(1)
SL/T200.03-97
15
报表代码
RPCD
C(16)
(2)软件要求的各种标识符
数据库系统中的关系表名、字段名、程序模块名、文件名等一律采用英文(包括数字)标识符。
3.2.2.2代码设计的原则
本系统代码设计的原则是:
在有国际标准、国家标准或行业标准的情况下就采用标准代码。
在没有标准代码,但有通用习惯符的情况下采用通用习惯符。
在既没有标准代码,又没有通用习惯符可用的情况需自编代码时,根据代码应满足稳定性、可扩充性、通用性和易读性原则进行编码。
3.2.2.3标识符命名规则
系统关系表名、字段名的标识符命名规则应如下:
为了便于国际交流,系统的关系表名及字段名的标识符以英文为基础,可全部用英文及数字构成。
标识符都以英文字母开头,标识符中英文大小写字母表示同一含义,可任意选用。
本系统标识符的长度限制不超过10个字母数字字符。但为了便于与全国水文数据库系统联网,本系统中的水文基础数据部分的标识符基本遵循原水利部水调中心(现水利部信息中心)制定的标识符命名规则,标识符的长度限制不超过6个字母数字字符。如测站代码可采用STCD,测站名称采用NAME。
为使工作人员便于联想和记忆,标识符的构造直接与其中文名挂钩,即完全按中文名的汉语词序将相当的英文单词缩写然后合并而成标识符。这种方法可以使标识符的制定者完全不顾英文的语法和习惯,并且减少了由英文译法的不同所带来的随意性[3,4]。
3.2.3数据库系统的功能设计
系统开发的目的是使玛纳斯河流域水资源管理科学化、规范化,促进流域社会、经济及生态环境的可持续发展。在功能分析的基础上,依据具体数据库管理系统(DBMS)的特点,以及系统所提供的开发环境,将功能分析的结果转换成软件结构设计的方案。系统功能设计中应遵循的指导原则是结构化和模块化,即将系统设计成由相对独立、单一功能的模块组成的结构。即系统应具有流域水文、水资源和水环境有关空间信息的录入、存贮与编辑;流域水文、水资源和水环境状况及其有关空间信息显示和查询;各种水环境模拟、评价和决策及水质监测模型参数率定,并将模型分析结果以图形或表格的方式在终端上显示或以硬拷贝形式输出;各子系统的集成;数字、图、表、文字成果输出等功能[5]。
3.2.4流域水资源管理信息系统数据库系统逻辑设计
数据库逻辑设计的任务是根据概念设计的结果,转换成所选用的数据库管理系统(DBMS)支持的数据模型。我们现在选用的是关系型DBMS,因此需要把E-R图转换成关系模型。在由E-R图转换成关系模型时把全部实体类作为基本关系,并需要注意实体之间的多对多联系,一般采用增加一个关系来实现实体之间的多对多联系。在确定了全部关系后,标识出每个关系的主码和外部码[4];并对所得关系模式进行规范化。
3.2.5流域水资源管理信息系统数据库系统设计方法
在数据库应用系统的设计中,由于信息结构复杂,要求各异,所以存在着各种各样的设计方法。纵观结构化生命周期法、快速原型法、面向对象的分析和设计方法及面向对象的程序设计技术的特点,采取以生命周期法为主体,同时融进原型法的设计思想,再灵活运用VisualBasic6.0、PowerBuilder7.0提供的面向对象程序设计的强大功能(例如继承性,继承性是实现从可重用成分构造软件系统的最有效的特性,它不仅支持系统的可重用性,而且还促进系统的可扩充性);同时面向对象方法利用继承性有助于快速开发原型;这样将多种方法相结合,灵活应用,是一种较为实用的数据库系统设计方法。
3.2.6流域水资源管理信息系统数据库系统物理设计
数据库物理设计是对一个给定的逻辑数据模型,在给定的计算机系统上设计一个最适合应用环境物理结构的过程。所谓数据库的物理结构主要指数据库在物理设备上的存储结构和存取方法。
由于不同类型的DBMS提供不同的存储结构和存取方法,而且每个DBMS一般都提供多种存储结构和存取方法,且不同系统的DBMS所提供的物理环境、存储结构和存取方法是不同的,因此没有通用的物理设计方法可以遵循。我们在物理设计时将主要考虑以下几点:
3.2.6.1完整性规则
数据的完整性是指数据的正确性和一致性,完整性规则是保证数据库系统中数据正确的有力工具。完整性规则可以分为主码完整性规则、参考完整性规则、其他完整性规则几类。主码完整性规则是每个基本关系中主码的值必须唯一,不允许重复。在逻辑设计时确定主码,在物理设计时要对主码字段进行定义。参考完整性规则使由主码和外部码表示的联系得到维护,充分保证数据的一致性。外部码是支持参考完整性的手段,所以在设计时要标明。其他完整性规则包括数据的取值范围、空值限制、重复性限制等在开发设计时也需要考虑。
3.2.6.2索引
索引是关系数据库中加快查询速度和保证数据唯一性的有效手段。建立防止重复值的索引,可以实现主码完整性规则;建立普通索引,在数据量大时可以加快查询速度。因此需要权衡时间和空间的得失和维护代价等来建立索引。
3.2.6.3安全性考虑
数据库安全性是数据库系统的一个重要方面,它是指保护数据库以防止被不合法的使用。安全保护设计的主要目的是以最小的代价防止对数据库的非法访问。系统应在物理设计时注意考虑了数据库安全问题。系统对用户的使用权限进行分类和分级。系统用户的使用权限可划分为数据库管理员级、系统开发维护和使用人员级、浏览访问用户级三大类。其使用权限可如表二所示。
表二使用权限分级
Table2GradeRightOfUse
使用者
使用权限
数据库管理员
全部权限
开发维护使用人员
数据的增、删、改、查,数据库备份和恢复等
浏览访问用户
数据查询
4系统结构
4.1系统逻辑结构
由于数据来源和应用范围的不同,反映在系统的结构上也会有所差异。但一般由三个部分组成:输入部分、输出部分及数据处理部分。初步规划结构如图三所示:
图三系统的逻辑结构
Fig.3SketchOfLogicalStructureOfTheSystem
4.2应用程序体系结构
系统总体上应实现对数据信息的全面管理,集中地控制所有数据服务,最大限度地发挥硬件的潜力,保证数据的可靠性和安全性,其可采用基于网络技术的客户/服务器(C/S)体系结构,应用程序体系结构规划如图四。
客户端
服务器端
图四应用程序体系结构
Fig.4SketchOfStructureOfApplicationProgram
5结语
随着计算机技术的迅速发展,尤其是许多面向对象的、功能更强的计算机软件的开发应用,目前系统的开发在功能上正在向基于ES的、具有自动获取知识、自学习、自判断能力的方向发展;系统结构转向功能集成、方法集成、软件工具集成的综合集成方向,系统运行过程逐步趋向可视化、系统兼容性增强,扩展能力提高,外部工具箱如GIS、分析软件包的加入大大改善了系统服务功能,工作环境适应性增强[6]。
在玛纳斯河水资源研究和管理领域,亟需解决的问题颇为复杂化和系统化,需考虑的因素颇多,数据处理工作量大,对系统的需求也必将有所增强,在此情况下,更应提高系统的实用性,关键是需要改进系统开发方式,如加强开发人员与用户交流,及时将研发与需求利用统一等,做到更好地利用水资源,强化流域机构在水资源管理的主体地位,加强水资源管理及其优化配置,促进流域经济和生态建设的良性发展。
参考文献
1齐佳音等.中国水资源管理存在的问题.资源与环境[J].2000(5)63-66
2王义忠.石河子水利水电科技文集[M].新疆科技卫生出版社,1999.163-66
3郭生练编.水库调度综合自动化系统[M].武汉水利水电大学出版社.1999.145-152
1塔里木河流域基本情况
塔里木河流域位于新疆南部,在天山山脉和昆仑山山脉之间,东西长1100km,南北宽600km,面积102万km2(包括境外流域面积2.4万km2),占新疆国土面积的61%。塔里木河流域包括巴音郭楞州、阿克苏地区、喀什地区、克孜勒苏州、和田地区5个地州共42个县市和兵团农一师、农二师、农三师、和田农垦管理局共56个农垦团场。据1998年统计,流域人口826万人,占新疆总人口的47%;其中少数民族681万人,占流域总人口的82.5%;国内生产总值350亿元,耕地136.3万hm2,分别占新疆全区的31%和44%。
塔里木河流域是塔里木盆地内的阿克苏河、喀什噶尔河、叶尔羌河、和田河、开都河—孔雀河、迪那河、渭干河与库车河、克里雅河和车尔臣河等九大水系144条河流的总称,多年平均径流量312.5亿m3(国外入境水量63亿m3),主要以冰川融雪补给,不重复地下水资源量30.7亿m3,流域水资源总量为429亿m3。历史上塔里木河流域的九大水系均有水汇入塔里木河干流,但由于人类活动与气候变化等影响,20世纪40年代以前,车尔臣河、克里雅河、迪那河已相继与干流失去了地表水联系;40年代以后,喀什噶尔河、开都河—孔雀河、渭干河也逐渐脱离干流,目前与塔里木河有天然地表水联系的只有和田河、叶尔羌河和阿克苏河三条源流,以及通过人工干渠向塔里木河输水的孔雀河。
目前,源流区总面积为24.1万km2,其中山区面积17.12万km2,占71%,平原面积6.98万km2,占29%。源流区多年平均降水量252.4mm,主要集中在山区,年降水量可达400mm以上,是主要产流区;平原降水量大多在40~70mm之间,产流很少,属干旱地区。在源流区中,阿克苏河由源自吉尔吉斯斯坦的库玛拉克河和托什干河两大支流组成,河流全长588km,经依玛帕夏闸汇入塔里木河干流。国内流域面积4.28万km2(境外流域面积1.95万km2)。和田河发源于昆仑山和喀拉昆仑山北坡,有玉龙喀什河和喀拉喀什河两条支流,河流全长319km,由南向北穿越塔克拉玛干沙漠后汇入塔里木河干流。流域面积4.93万km2。叶尔羌河发源于喀拉昆仑山北坡,由主流克勒青河和塔什库尔干河、柯克亚河和乌鲁克河等支流组成,河流全长1165km,叶尔羌河出流域灌区流经200km沙漠后到达塔里木河干流。国内流域面积7.70万km2(境外流域面积0.29万km2)。开都河发源于天山中部,全长560km,最终注入博斯腾湖。博斯腾湖是连接开都河和孔雀河的枢纽,它既是开都河的尾闾,又是孔雀河的发源地。随着入湖水量的减少,博斯腾湖的湖水已无法通过自然落差流入孔雀河。1976年以来,借助于所建成的扬水泵站及输水干渠,实现博斯腾湖向孔雀河供水,进而向塔里木河干流供水。
三条源流的水资源总量201.39亿m3,其中地表水196.61亿m3,地下水4.78亿m3。径流量以冰川融雪补给为主,也有少量的地下水和泉水补给,径流的年际变化不大(表1)。阿克苏河是目前惟一的一条常年有水补给塔里木河的河流,是塔里木河最主要的源流;和田河在每年洪水期有水补给塔里木河,是塔里木河的主要季节性源流;1985年以后,叶尔羌河已无水供给塔里木河,仅在1994年发生特大洪水时,有部分余水输向塔里木河。三条源流河流入干流的多年平均径流量为45.87亿m3,其中阿克苏河占73.0%,和田河占23.9%,叶尔羌河占3.1%。此外,从1976年开始,通过博斯腾湖扬水泵站及输水干渠,每年向孔雀河供水约10亿m3,其中约2.5亿m3水量通过库塔干渠输到塔里木河干流的下游灌区,以解决该地区的春季生产生活用水。
2塔里木河流域水资源开发利用
塔里木流域在相对长的历史时期里,人口和经济增长缓慢,水资源开发利用处于相对稳定的阶段。塔里木河流域较大规模的水资源开发与利用,始于20世纪50年代。为了弄清塔里木河水资源开发、利用过程,我们先从历史的角度加以描述,然后从逻辑的角度做一个归纳。
2.1根据水源可利用性建立新的移民点
建国以后,为了国防安全,屯垦戍边的需要,我国一直面临着粮食短缺问题。在当时看来,塔里木河流域地域广袤,是适宜采用外延扩大再生产方式生产粮食的一个好地方,而且认为,这是合理利用塔里木河流域土地资源的重要途径。人力资源和水资源是当时开发塔里木河流域所面临的两个制约因素。第一个问题是通过扩大建设兵团建制和从东中部移民的办法加以解决的,第二个问题则是根据利用水资源的难易程度决定团场配置的做法加以解决的。于是在水资源条件相对较好的地区出现了一批新的居民点和大片新的耕地,塔里木河流域也随之变成了一个粮仓,生产出的粮食为化解当时的粮食短缺问题作出了应有的贡献。
2.2以提高引水率的做法扩大开垦规模进而粮食生产规模
生产建设兵团为了扩大商品粮产量,不断地开垦耕地从而扩大生产规模。1993年与1949年相比,源流区的灌溉面积从35.12万hm2增加到77.66万hm2,净增42.54万hm2。为了满足不断扩大的耕地对水资源的需求,生产建设兵团采取了增加引水量的做法,引水量占河川径流总量的份额逐步上升到80%以上,叶尔羌河灌区的引水率接近100%,从而导致源流汇入干流水量的逐年减少。据统计,1957─l995年源流区多年平均来水量平均每年增加2000万m3,而源流灌区用水量平均每年增加5000万m3,使汇入干流首阿拉尔站的水量平均每年减少3000万m3。经过几十年的累积,阿拉尔站的径流量由50年代的49.35亿m3减少到90年代的42.33亿m3,减少17.5%。
2.3以开辟新水源扩大开垦规模和粮食生产规模
在塔里木河流域,任何一条河的水量都是相当有限的,而且随着引水率的不断提高,引水的边际成本越来越高。所以,随着垦殖规模的继续扩大,先后又采用了打井获取地下水的办法。此外,还在博斯腾湖建起了扬水泵站及输水干渠,实现博斯腾湖向孔雀河供水,其中的库塔干渠则是专门为引孔雀河水济塔里木河下游的恰拉灌区修建的,从1976─1994年平均输水量2.06亿m3,解决了干流下游的一部分用水需求。
2.4减少灌溉系统的输水损失
为了化解下游来水量减少的负面影响,位于干流区的5个团场对干、支、斗渠全部进行了防渗处理,渠系利用系数由原来的50.2%提高到81.2%,提高了31个百分点,在来水量不断减少的情况下,仍能维持1.66万hm2耕地的灌水需求。同时,由于渠道渗漏减少,垦区地下水位有所下降,土壤盐渍化程度也在减轻。
2.5采用节水技术,提高水资源利用效率
具体措施是通过发展膜上灌,棉花改窄膜为宽膜,推广玉米、冬小麦的膜上灌,水稻改浅水淹灌为旱育稀植,有条件地方试行喷灌、滴灌。根据农一师水利规划和塔里木河流域规划,在不增加引水量的情况,发展节水灌溉。
2.6调整种植结构
在开垦初期,种植业结构以粮食作物为主,在粮食作物中又以水稻为主,占粮食总产量的70%。到80年代,流域内粮食作物比重仍然很大,占45%,但随着来水量的减少,水稻种植面积趋于下降。进入90年代以来,来水量进一步减少,1991─1995年平均供水量只有4.64亿m3,其中来水量2.38亿m3,引水量2.26亿m3。扣除水库、渠道及河道的蒸发与渗漏造成的水量损失,可用的水量远不能满足灌溉需要。为了解决水资源供不应求的问题,5个团场的粮食播种面积减少到100hm2,其中以小麦、大豆和棉花为主,占耕地总面积75%。
2.7弃耕
新疆生产建设兵团有3万hm2耕地,因为缺水不得不大面积弃耕,如今耕地已递减到1.2万hm2。2000年,塔里木河下游发生了有水文记载以来最严重的一次水荒,断流时间持续时间长达300多天。兵团被迫再次扔掉0.33万hm2耕地。在被称为“风头水尾”的34团、35团,也由于缺水而放弃了近半耕地,当年开垦的上万亩耕地如今仅剩266.67hm2。
在干流下游,由于垦区内水库蓄水严重不足,1993年被迫弃耕棉田3500hm2。20世纪90年代以来,恰拉和铁干里克灌区60年代开垦耕地约2.67万hm2,由于缺水灌溉,被迫放弃了约1万hm2。现有耕地面积1.67万hm2,实际播种面积1994年只有1.33万hm2。
塔里木河流域现在不仅停止了毁林开荒,而且决定在3年时间内压缩20万公顷棉田。退耕后的棉田大部分用来栽种果树及荒漠植被。塔里木河流域的巴音郭楞州2000年已经退耕还林0.75万hm2,今后5年内将退耕还林4.67万hm2,退耕还草2.2万hm2。阿克苏地区将在塔里木河两岸种植6.67万hm2生态林。
2.8实行宏观调控措施
塔里木河下游恰拉至台特马湖段,历史上因水量充足,沿岸胡杨、芦苇、甘草和红柳等植被生长茂密,形成一条宽约1~5km的纵贯塔里木盆地东部的天然“绿色走廊”。近几十年尤其是最近30年,这条“绿色走廊”因水源断绝,日趋衰败,自然环境急剧恶化,存在着被风沙淹没的极大可能。为了消除绿色走廊面临的生态威胁,政府采取了调水措施。2000年5月和11月,先后两次从博斯腾湖向塔里木河下游总共调水3.27亿m3,调水距离785km,水流通过断流河道长达215km,使断流将近30年的塔里木河下游得到清流的滋润。2000年第二次输水结束后,塔里木河下游河道的地下水位抬升3m以上,地下水影响宽度达到800m,影响范围约200km2,这对以胡杨林为主的“绿色走廊”起到紧急抢救的作用,延缓了生态系统的急剧蜕变,而且增强了搞好塔里木河流域治理的信心。由于塔里木河尾端台特玛湖以上148km的河道仍处于干涸之中,2001年第三次从博斯腾湖调水输入塔里木河,输水将直至台特玛湖。
从逻辑角度看,塔里木河流域的水资源利用相继经历了4个阶段:(1)单一依靠渠系利用地表水阶段。在这个阶段,由于渠道渗漏严重,加上大水淹灌,水资源的损耗率极大。(2)渠、库配合利用地表水阶段,其实质是利用水库拦蓄的一部分夏洪和冬闲水扩大灌溉面积,从而提高水资源利用效率。(3)渠、库、井配合,地表水与地下水并用阶段。地下水的适当开发,既能降低地下水位,从而防治土壤次生盐渍化,同时又能减少无效蒸发,使水资源得到合理利用。(4)提高引水效率与用水效率并举阶段。提高引水效率的措施有渠道衬砌等,提高用水效率的措施包括推广玉米、冬小麦的膜上灌,棉花改窄膜为宽膜,水稻改浅水淹灌为旱育稀植,有条件地方试行喷灌、滴灌,以及通过调整种植结构和产业结构,降低单位国民生产总值的用水量。
3近年来塔里木河流域开发治理方面所做的工作
3.1资源调查、考察与流域规划
1982─1986年,先后进行了阿克苏河、和田河、叶尔羌河和塔里木河干流的资源调查和科学考察。1986─1991年又相继完成了叶尔羌河、和田河和阿克苏河的流域规划和塔里木河的干流规划。1999年12月18─30日由自治区人民政府组织、自治区计委牵头,水利、农业、林业、牧业、气象、中科院新疆分院、巴州、兵团、农二师等方面专家组成的考察组对塔里木河中下游进行了勘察,并完成了《塔里木河干流水利工程建设与流域生态环境建设的项目建议书》。2000年1月12日~28日,2月13─29日,在水利部的具体要求和安排下,新疆水利厅组织了38位专家对塔里木河干流进行全程实地踏勘,历时33天,行程11000km;获得了大量的水样、土样、地形断面、gps定点资料及相应的音像资料,召开了六次座谈会和一次研讨会。在此基础上编制了勘察报告、塔里木河规划纲要任务书和规划工作大纲,以及塔里木河生态治理抢救工程的可行性研究报告。2000年4月24日,自治区计委和水利厅通过了塔里木河干流生态治理抢救工程可行性研究报告,并报国家计委和水利部,现己列人今年国家的基建计划。2000年5月27─28日,由水利部规划总院组织,水利部有关司局参加,审查并通过了塔里木河流域综合规划纲要任务书。
3.2塔里木河流域水资源开发利用和生态环境保护研究
近年来,中科院新疆生地所、清华大学、新疆农业厅、水利厅和塔里木河管理局等单位相继开展了《塔里木河流域自然环境演变和自然资源的合理利用》、《塔里木河流域资源与环境遥感调查和系列图纸编制》、《塔里木河农业自然资源的合理利用和整治》、《阿克苏河¾¾塔里木河水资源利用优化模式及环境保护对策》、《塔里木河上游三源流向干流输水目标管理系统研究》、《塔里木河流域水资源利用及管理研究》、《塔里木河干流来水平衡研究》、《塔里木河河流形态研究》、《塔里木河流域水资源利用、生态环境整治和经济发展战略研究》、《塔里木河流域整治与生态环境保护研究》等研究项目。上述研究对塔里木河流域水资源开发利用和生态环境保护提供了许多有较高学术价值和实用价值的成果。尤其是1996~1999年,中科院生地所、清华大学和塔里木河管理局承担的“九五”攻关项目《塔里木河流域整治与生态环境保护研究》,其研究的内容、深度和广度经国家鉴定达到国际先进水平。
3.3塔里木河干流的整治工作
1992─1996年利用世界银行贷款实施了《塔里木河治理前期准备项目》,项目总投资3514万元。1994─1996年在水利部的支持下实施了《塔里木河向下游绿色走廊应急输水工程》,项目投资2600万元。1998年开始利用世界银行贷款进行《塔里木盆地灌溉与环境保护二期工程》,总投资1.128亿元,目前正在实施。上述整治工程的完成使塔里木河流域管理机构和生态综合监测站初具规模,并相继建成了十几座阐、涵、桥。
3.4加强水政水资源管理
1992年1月,成立了塔里木河流域管理局,颁布了流域管理委员会章程和管理局职责。1994年4月,颁布了《塔里木河流域水政水资源管理暂行规定》。1994年冬至1995年夏,依据《塔里木河水资源管理暂行规定》,利用《塔里木河前期治理项目》和《塔里木河向下游绿色走廊应急输水工程》中已建成的部分工程,在自治区政府的协调和巴州、农二师的配合下,首次向塔里木河下游大西海子水库以下绿色走廊泄水2800万m3。1997年12月,颁布了《新疆维吾尔族自治区塔里木河流域水资源管理条例》。1998年8月,成立了塔里木流域水利委员会常委会和塔里木流域水利委员会、执委会、管理局,并通过了五年工作计划和水利委员会章程。1999年初,下发了《新疆塔里木河流域各用水单位年度用水总量定额》。2000年2月12日塔里木河流域水利委员会与流域内各地州师局签订了2000年用水协议。2000年4月30日和11月,依靠水利部、自治区政府和兵团的支持和巴州、农二师、塔里木河管理局的共同努力,先后两次从博斯腾湖向塔里木河下游大西海子水库以下绿色走廊泄水3.27亿m3,对于扭转下游植被衰败的趋势起了积极作用。上述工作的开展使塔里本河流域的管理逐步纳入了法治化管理的轨道。
4水资源开发中的主要问题
4.1源流区大量开荒,自用水量急剧增加,导致汇入干流的水量减少
据统计,在1949─1993年期间,尽管源流区的水资源趋于增加,但由于其新增灌溉面积太多,达42.54万hm2,引水率已提高到80%以上,甚至接近100%,导致汇入干流区的水量不断下降。据统计,干流来水量90年代与50年代相比减少了16.8亿m3。干流来水组成也发生了变化,即大部分是回归水和农田排水,由此导致了干流河水矿化度的升高。
4.2干流区上游引水过多,下游来水量急剧下降
干流区除了来水量有所减少、质量有所下降外,还出现了上游引水量增多,用水份额加大,下游来水量和用水份额急剧减少的问题。从表2可以看出,最近几十年,干流各区段的耗水量发生了很大变化。其中,上游耗水量从50年代的14.8亿m3增加到90年代的17.1亿m3,耗水份额由26.4%增加到43.5%;中游耗水量由50年代的25.8亿m3减少至90年代19.2亿m3,但耗水份额相对稳定,维持在46%~50%之间;下游段耗水量减少较多,由50年代的15.6亿m3减少到90年代的3.1亿m3,耗水份额由27.7%下降到7.8%。有关资料表明,上游沙雅县境内和中游尉犁县境内的开荒尤为严重,估计每年在1万hm2以上。为了满足新增耕地的用水需求,上游下段和中游乱扒的引水口多达300余处,致使下游来水量由50年代的15.6亿m3剧减为90年代3.1亿m3,减少了80%。由于下游来水量减少,大西海子水库的蓄水量满足不了当地灌区的用水需求,新疆塔里木河管理局准备实施的向“绿洲走廊”应急输水0.8亿m3的目标未能实现。
由于竞相引水,干流来水量愈往下游递减得越快。在阿拉尔至新满渠180km内,每km减少360万m3;新满渠至大坝284km,每km减少400万m3;大坝至恰拉的203km区段内,每km减少1010万m3。下游的总来水量从50年代的14.8亿m3减少到4.64亿m3,减少了69%,铁干里克的来水量由8.5亿m3减少到0.06亿m3,减少了99.3%。阿拉干和罗布庄则分别断流了25年和27年。
4.3流域内水利基础设施薄弱
无论是源流区还是干流区,所建的都是引水工程,基本上没有控制性水利工程,加上水利工程严重老化,水毁工程修复缓慢,对水资源的宏观调控能力很低;基本上没有采用工程治理措施,河道处于自然状态,洪水来时到处漫流,大量水资源被蒸发、渗漏掉了;枯水季节,水质咸化,又不适于灌溉;渠系衬砌率低,输水过程中的渗漏非常严重,损耗率高达60%~65%,以致每hm2耕地的灌溉用水达到16500~22500m3。
4.4缺乏流域总体规划
3.2塔里木河流域水资源开发利用和生态环境保护研究
近年来,中科院新疆生地所、清华大学、新疆农业厅、水利厅和塔里木河管理局等单位相继开展了《塔里木河流域自然环境演变和自然资源的合理利用》、《塔里木河流域资源与环境遥感调查和系列图纸编制》、《塔里木河农业自然资源的合理利用和整治》、《阿克苏河¾¾塔里木河水资源利用优化模式及环境保护对策》、《塔里木河上游三源流向干流输水目标管理系统研究》、《塔里木河流域水资源利用及管理研究》、《塔里木河干流来水平衡研究》、《塔里木河河流形态研究》、《塔里木河流域水资源利用、生态环境整治和经济发展战略研究》、《塔里木河流域整治与生态环境保护研究》等研究项目。上述研究对塔里木河流域水资源开发利用和生态环境保护提供了许多有较高学术价值和实用价值的成果。尤其是1996~1999年,中科院生地所、清华大学和塔里木河管理局承担的“九五”攻关项目《塔里木河流域整治与生态环境保护研究》,其研究的内容、深度和广度经国家鉴定达到国际先进水平。
3.3塔里木河干流的整治工作
1992─1996年利用世界银行贷款实施了《塔里木河治理前期准备项目》,项目总投资3514万元。1994─1996年在水利部的支持下实施了《塔里木河向下游绿色走廊应急输水工程》,项目投资2600万元。1998年开始利用世界银行贷款进行《塔里木盆地灌溉与环境保护二期工程》,总投资1.128亿元,目前正在实施。上述整治工程的完成使塔里木河流域管理机构和生态综合监测站初具规模,并相继建成了十几座阐、涵、桥。
3.4加强水政水资源管理
1992年1月,成立了塔里木河流域管理局,颁布了流域管理委员会章程和管理局职责。1994年4月,颁布了《塔里木河流域水政水资源管理暂行规定》。1994年冬至1995年夏,依据《塔里木河水资源管理暂行规定》,利用《塔里木河前期治理项目》和《塔里木河向下游绿色走廊应急输水工程》中已建成的部分工程,在自治区政府的协调和巴州、农二师的配合下,首次向塔里木河下游大西海子水库以下绿色走廊泄水2800万m3。1997年12月,颁布了《新疆维吾尔族自治区塔里木河流域水资源管理条例》。1998年8月,成立了塔里木流域水利委员会常委会和塔里木流域水利委员会、执委会、管理局,并通过了五年工作计划和水利委员会章程。1999年初,下发了《新疆塔里木河流域各用水单位年度用水总量定额》。2000年2月12日塔里木河流域水利委员会与流域内各地州师局签订了2000年用水协议。2000年4月30日和11月,依靠水利部、自治区政府和兵团的支持和巴州、农二师、塔里木河管理局的共同努力,先后两次从博斯腾湖向塔里木河下游大西海子水库以下绿色走廊泄水3.27亿m3,对于扭转下游植被衰败的趋势起了积极作用。上述工作的开展使塔里本河流域的管理逐步纳入了法治化管理的轨道。
4水资源开发中的主要问题
4.1源流区大量开荒,自用水量急剧增加,导致汇入干流的水量减少
据统计,在1949─1993年期间,尽管源流区的水资源趋于增加,但由于其新增灌溉面积太多,达42.54万hm2,引水率已提高到80%以上,甚至接近100%,导致汇入干流区的水量不断下降。据统计,干流来水量90年代与50年代相比减少了16.8亿m3。干流来水组成也发生了变化,即大部分是回归水和农田排水,由此导致了干流河水矿化度的升高。
4.2干流区上游引水过多,下游来水量急剧下降
干流区除了来水量有所减少、质量有所下降外,还出现了上游引水量增多,用水份额加大,下游来水量和用水份额急剧减少的问题。从表2可以看出,最近几十年,干流各区段的耗水量发生了很大变化。其中,上游耗水量从50年代的14.8亿m3增加到90年代的17.1亿m3,耗水份额由26.4%增加到43.5%;中游耗水量由50年代的25.8亿m3减少至90年代19.2亿m3,但耗水份额相对稳定,维持在46%~50%之间;下游段耗水量减少较多,由50年代的15.6亿m3减少到90年代的3.1亿m3,耗水份额由27.7%下降到7.8%。有关资料表明,上游沙雅县境内和中游尉犁县境内的开荒尤为严重,估计每年在1万hm2以上。为了满足新增耕地的用水需求,上游下段和中游乱扒的引水口多达300余处,致使下游来水量由50年代的15.6亿m3剧减为90年代3.1亿m3,减少了80%。由于下游来水量减少,大西海子水库的蓄水量满足不了当地灌区的用水需求,新疆塔里木河管理局准备实施的向“绿洲走廊”应急输水0.8亿m3的目标未能实现。
由于竞相引水,干流来水量愈往下游递减得越快。在阿拉尔至新满渠180km内,每km减少360万m3;新满渠至大坝284km,每km减少400万m3;大坝至恰拉的203km区段内,每km减少1010万m3。下游的总来水量从50年代的14.8亿m3减少到4.64亿m3,减少了69%,铁干里克的来水量由8.5亿m3减少到0.06亿m3,减少了99.3%。阿拉干和罗布庄则分别断流了25年和27年。
4.3流域内水利基础设施薄弱
无论是源流区还是干流区,所建的都是引水工程,基本上没有控制性水利工程,加上水利工程严重老化,水毁工程修复缓慢,对水资源的宏观调控能力很低;基本上没有采用工程治理措施,河道处于自然状态,洪水来时到处漫流,大量水资源被蒸发、渗漏掉了;枯水季节,水质咸化,又不适于灌溉;渠系衬砌率低,输水过程中的渗漏非常严重,损耗率高达60%~65%,以致每hm2耕地的灌溉用水达到16500~22500m3。
4.4缺乏流域总体规划
流域内各地州、各部门各自为政,水资源缺乏统一管理。源流区和干流中上游随意取水现象比较严重,到达下游的水量越来越少,越来越难以维持农田灌溉和生态需水。
5提高水资源利用效率的措施
5.1实行全流域水资源的统一管理和配置
为了有效地协调源流区与干流区的关系,干流区上中下游的关系,以及生产、生活与生态用水的关系,实现塔里木河流域的可持续发展,必须对塔里木河流域进行统一管理。1)强化管理、监督,实行干流、源流水资源一体化管理,按照大流域的概念对分源流、干流所做的流域规划作必要的补充、修改和调整,提高它们之间的耦合性。2)在源流区实行定额限量引水,确保塔里木河干流来水量不低于47.1亿m3,其中,源流区来水量不低于43.6亿m3,“引孔济塔”水量不低于3.5亿m3。为了拯救下游绿色走廊,近期要确保有2亿m3水量泄往大西海子以下,远期达到2.5亿m3。
5.2借助于水价和水权交易等手段,提高水资源利用效率
从供给角度看,水价必须反映水资源的稀缺程度,从需求角度看,水价要反映水资源可带来的边际效益。有了这样的价格信号,就会诱发源流区和干流区开展旨在提高水资源利用效率的技术创新,实现由增引地表水到转向开发地下水的转变。所谓水权交易,则是为了实现“双赢”。
5.3依靠技术创新和工程建设,提高水资源的可利用性
据业内人士估计,工程措施可挖潜的水资源达7.39亿m3,其中上游段2.46亿m3,中游段4.93亿m3;节水2.79亿m3。其中上游0.82亿m3;中游1.97亿m3。具体措施包括疏通河道,修建控制闸,封堵非法引水口,减少湖区蒸发耗水等。源流区内潜水位在0~2m的面积有7500km2,潜水蒸发量达47.7亿m3。通过开发地下水替代一部分地表水,不仅可利于提高向塔里木河干流输水的保证程度,而且可获得良好的生态效益。开发地下水的投资也不会高,一般都低于修建水库的投资,经济效益也是好的。
塔里木河流域的水资源利用应实行维护生态与发展生产相结合原则。生态用水按维护现有生长较好的植被面积计算约需31.23亿m3,生产用水可达到9.66亿m3,扣除水库、湖泊、湿地、河流水面蒸发损失6.4亿m3,生态与生产用水比例大体为3:1。干流各区段的水量的分配应按地域相对平衡,上、中游各占源流来水份额的42.5%,即18.5亿m3,下游占15%,达到6.5亿m3。下游再加上孔雀河供水3.5亿m3,合计10.0亿m3,就可满足维护下游绿色走廊用水。
6总结性评论
6.1存在的主要问题
(1)源流区大量开荒,导致用水量急剧增加。据统计,1957─l995年源流区多年平均来水量平均年增加2000万m3,而源流灌区用水量也平均年增加5000万m3,使汇入干流首阿拉尔站的水量平均年减少3000万m3,其结果是阿拉尔站的径流量由50年代的49.35亿m3减少到90年代的42.33亿m3,减少17.5%。
(2)干流区上中游大量耗水,致使到达恰拉断面的水量由50年代的l4.6亿m3减少到现在的2.5亿m3,阿拉干地下水位由3~5m下降到11~13m,下游段胡杨林由50年代的5.4万hm2减少到1995年0.733万hm2,减少了86.4%;35年内沙漠化面积增如1.231万hm2,两大沙漠正在靠拢。
导致上述问题的主要原因是无序开发、无序引水、无权威管理机构、无统一治理规划。
6.2治理的基本思路
(1)今后的开发治理中应以生态环境保护为前提,以水资源优化配置为重点,以水资源统一管理作保证,建好管好源流,改造治理干流。
(2)水资源首先满足生态需求,同时兼顾生产需求;源流和干流治理应抓紧干流治理;干流的上中下游治理突出上游下段和中游上段的治理;南岸和北岸应当重在南岸;水量水质重在水量,但不忽视水质。
(3)干流治理控制上游、改造中游、挽救下游,下游治理上段保绿洲、中段保生态、下段保通道。
(4)源流治理实现三个转变,即由粗放型向集约型开发利用水资源转变,由片面开发地表水向科学开发地下水转变。由建平原水库向建山区水库取代部分平原水库转变。干流治理实现三个改造,即通过修闸、筑堤、疏浚、封口改造干流通道;通过排水工程和泄洪区建设改造干流水质,通过退耕还林还草、种植业结构调整改造农业生产系统。
(5)强化流域法治管理,加大监督查处力度,依法治水,依法管理河流。
参考文献:
[1]新疆维吾尔自治区人民政府,中华人民共和国水利部.塔里木河流域近期综合治理规划报告[r].中国水利水电出版社,2002.
[2]宋郁东等.中国塔里木河水资源与生态问题研究[m].新疆:人民出版社,2000.
自京山以下,次潜江,次天门,次沔阳,地形愈洼,众水汇归,南北两岸夹河筑堤。其州县民人纠约邻伴,自行筑堤捍水保护田庐,谓之"垸"。各垸之田,少者数百亩、千余亩,亦多有至万余亩者。
因此,所谓"垸田"就是筑围堤、防御洪涝的水利田,堤垸实是垸田的标志,其功用主要是防御洪水。(注:当然,为了有效地防御洪涝,仅仅筑起堤垸是不够的,还要开挖排灌渠系、兴建引排涵洞、并保留蓄涝湖泊。因此,张国雄先生给垸田下的定义是:"两湖平原河湖交错的水乡地区一种四周以堤防环绕、具备排灌工程设施的高产水利田。"参阅梅莉、张国雄、晏昌贵著《两湖平原开发探源》,江西教育出版社1995年版,第87~91页。)
张国雄博士对两湖平原垸田的兴起与发展作了详尽细致的研究。(注:参阅前揭《两湖平原开发探源》,第四章"垸田的开发",第87~134页。)他认为:两湖地区垸田的兴起,大致在南宋晚期,不迟于13世纪中期的南宋端平、嘉熙年间(注:这一看法最初是石泉先生提出的(见所编《中国历史地理专题讲义》,武汉大学历史系1981年油印本,第174页),张国雄对此作了详尽的考证,见石泉、张国雄《江汉平原的垸田兴起于何时》,《中国历史地理论丛》1988年第1期。)。南宋晚期与元代江汉平原的垸田主要集中在西部的江陵、荆门一带。明朝前朝,随着移民的大规模迁入,江汉平原的广大湖滩河滨很快得到开发。嘉靖《沔阳志》记沔阳州垸田之开发云:
明兴,江汉既平,民稍垦田修堤,是时法禁明白,人力齐一,堤防坚厚,湖河深广,又垸少地旷,水至即漫衍,有所停泄。……故自洪武迄成化初,水患颇宁。其后佃民估客日益萃聚,闲田@①土,易于购致,稍稍垦辟,岁月浸久,因攘为业。又湖田未尝税亩,或田连数十里而租不数斛,客民利之,多濒河为堤以自固,家富力强则又增修之。
洪武至成化初(1368~约1468年)是汉水下游平原垸田的初兴阶段;成化至正德中(1469~1521年),垸田发展十分迅速,形成了垸田兴建以来的第一次。嘉靖以后,由于移民继续大批移入,垸田增长速度更快,其分布也进一步向沼泽化的湖区和淤塞河港扩展。在明清之际的动乱中,垸田受到破坏,绝大部分堤垸均被废弃;康熙、雍正年间(1662~1735年),垸田逐步恢复,并在数量与规模上超过了明代。乾隆时期,垸田兴筑再次掀起,垸田实际上已臻于饱和;嘉庆、道光以后,垸田围垦恶性膨胀,或"随淤随筑","凡湖渠泽薮有为泥沙填淤者,即争垦筑垸"(注:光绪《汉川图记征实》第3册,"堤垸"。);或竭湖造田,湖泊渐次被垦为桑田。
汉水下游平原的垸田主要集中在沔阳、景陵(天门)、潜江、监利、汉川和汉阳、应城、云梦等州县,其中沔阳、潜江、监利、天门、汉川地势低洼,湖泊相连,垸田开发最早也最为密集。嘉靖《沔阳志》卷6《堤防》录嘉靖三年(1524年)知州储洵疏谓江水若自监利车木堤冲塌,"不惟其县受害,而沔阳后@②茅埠凡一十六村、熊家@③潭凡四十余院、税粮八千余石高低淹没,尺寸不堪耕种";若潜江排沙头、班家湾、新开便河及沔阳石牌铺等处水口冲塌,"每遇襄汉水发,则潜江、景陵二县,沔阳深江西范凡二十七村、莲河柘树凡七十余院、税粮一万五千余石亦无尺土耕种",则到嘉靖初,沔阳州至少已有110余垸(注:光绪《沔阳州志》卷3《堤防志》也称嘉靖中,沔阳垸田"百有余区"。诸堤之名难以详考,除嘉靖《沔阳志》所及之熊家、@③潭、莲河、柘树等院外,嘉靖《湖广图经志书》卷11沔阳州"山川"栏记有百石湖堤,堤内皆田,也当为垸田。)。潜江县在成化、正德时己有48垸,到万历间增至百余垸(注:康熙《潜江县志》卷3"乡区"记载明成化间潜江县有5乡1坊48垸,万历《湖广总志》卷32《水利志》录有潜江37个"旧垸"、9个"新垸"之名,张国雄认为它们很可能就是正德以前的48垸,并根据有关调查资料复原了明早、中期潜江境内垸田的分布情况(参阅前揭《两湖平原开发探源》第105~106页,"图4-1",其中可能有个别失误,如江@④院、车老院,据嘉靖《湖广图经志书》卷6荆州府"山川"栏,并"边临襄江";而张国雄先生将之置于潜江东南境,可能有误。)。监利县在成化间由知县焦钦主持一次即修建堤垸25处(注:嘉靖《湖广图经志书》卷6荆州府"山川"栏"监利"县下。),"田之名垸者,星罗棋布。"(注:康熙《监利县志》卷尾,刘鸿浩:《重筑吴家lóu@⑤堤记》。)景陵县在宣德中(1426~1435年)也己出现垸田。嘉靖《湖广图经志书》卷11沔阳州"山川"下记景陵县有古堤二,"一在县东北,长五里,以防义河水势,宣德间知县杨安修。一在县东北,上下有lóu@⑤,一名穴河,一名红花。遇旱则贮湖水以灌田,泛则开lóu@⑤以防潦,水势高则不开,成化间知县姜绾重修,弘治间川襄洞庭水泛冲滔,知县周瑞重筑以杀水势,民甚利焉。"此二堤虽不以垸为称,但由其功能来看,显然是垸堤。
汉川县垸田之出现似较沔阳、潜江、监利为晚,嘉靖《汉阳府志》与《湖广图经志书》所记汉阳府农田水利多为陂堰,垸堤较少(注:《汉阳府志》卷2《方域志》记汉阳县有谭家院、东西杨树堤、李家堤、莲花堤、青草堤、山嘴堤、柘林堤、洲家堤、万家堤、郑家堤等,无以判断其是否为堤垸。)。汉川堤垸之大兴大约是在隆庆(1567~1572年)、万历(1573~1619年)年间。白鱼垸原为汉江南河分流的一个支汊,"隆庆时,白鱼垸淤阜成陆,障堤成垸。"细鱼垸"本湖渠,明万历年间因淤筑垸。"(注:光绪《汉川图记征实》,第3册。)南河垸"隆庆间民人于湖渚障堤为垸,延袤八十余里。"(注:同治《汉川县志》卷7《山川》。)天启四年(1624年),汉川县同时兴建了教子台、太实、永固3垸(注:同治《汉川县志》卷9《堤防》。)。尽管如此,汉川堤垸的数量与规模看来都远远比不上沔阳、监利等州县。
清代堤垸之分布更为广泛,凡可资利用的河湖沼泽都渐次被围垦。汉水下游平原垸田分布最为密集的仍然是沔阳、潜江、监利、天门、汉川5州县。乾隆年间,沔阳州共有1368垸,支河港汉与湖地多被"垦为阡陌,且各修堤垸障之,尽占水道。"(注:乾隆《沔阳州志》卷《赋役志》、光绪《沔阳州志》卷2《山川》。)潜江县在康熙三十年(1691年)已有156垸(注:光绪《潜江县志》卷10《河防志》。这156垸中,有的沿袭明末而来,有的则属新筑,如猎塌湖、东西白湖、张蓼湖、枝江湖等等,都是康熙年间淤垫为垸田的,见康熙《潜江县志》卷3《山川》。),到乾隆间,增加到160余垸(注:乾隆《湖北安襄郧道水利集案》卷下,《制宪鄂奏移驻厅员分汛管堤》。)。监利县,据咸丰年间(1851~1861年)的统计,共有498垸,"人稠地狭,绝少旷土。"(注:光绪《荆州府志》卷20《堤防志》;光绪《潜江县志》卷8《风俗》。)天门县(即明代景县)菜子、老鹳、岳港、龙潜、上帐、下帐等湖在乾隆年间相继淤为平田,全县共有109垸(注:乾隆《天门县志》卷1《地理志》,卷6《水利志》。);后来较深的杨桑、高台湖也"大半淤塞",到光绪间(1875~1908年),天门县垸田增加到200余座(注:《襄堤成案》卷1,《职员蒋元鸿等呈请督抚宪札饬钟潜二主勘估等修溃口不得观望协帮禀》。)。汉川县在康熙年间有35座官垸、8座民垸,乾隆年间民垸增加到265座(注:光绪《汉川图记征实》,第4册。)。
除以上5州县外,汉阳、应城、荆门也有部分堤垸。光绪《汉阳县志》卷2《营建略》"堤防"称:汉阳县于康熙五十年筑永丰堤,"外距群湖,置石闸蓄泄内湖诸水。而蔡店迤南卑洼处亦有汉水旁溢忧,随建芭芒堤,作后障,是为修堤圩田之始。"在应城县南境与汉川县交界处,有郭家垸,始筑于万历二年(1574年),因常受yún@⑥水之害,屡废屡修(注:光绪《应城县志》卷2《建置志》"水利"。)。荆门州的垸田主要集中在濒临汉水的沙洋一带。在沙洋西南的青村堤下,有彭家垸、南湾垸、小@⑦垸、浩曾垸、王家垸、庄家垸等等(注:同治《荆门直隶州志》卷2《建置志》"堤防"。)。
以垸田为主要特征的汉水下游平原农业区的粮食作物以水稻为主,麦类及黍、粟等杂粮也占有较大比重。这首先从农业用地的结构方面表现出来。明清有关记载中常把耕地分为田、地、山塘四类,其中"田"专指水田,"地"专指旱地,"山"指山林牧业用地,"塘"包括湖荡、陂塘,其实并非耕地,而是一种水利设施,可用于蓄水灌溉和养鱼。田、地、山、塘在全部农业用地中所占的比重,可以从一个侧面反映出水稻、旱地作物生产以及林牧业、渔业(捕捞养殖业)在当地农业经济生活中所占的地位。嘉靖《靖阳府志》卷5记载了不同年份汉阳府及所属汉阳、汉川二县的耕地状况,我们以嘉靖二十一年(1542年)为例计算出表1。
表1明代汉阳府农业用地的结构
府县田地山塘
面积百分比面积百分比面积百分比面积百分比
汉阳府2730顷76.34674顷18.8562顷1.73110顷3.08
汉阳县2005顷74.23570顷21.1053顷1.9673顷2.70
汉川县725顷84.40104顷12.111顷0.1229顷3.38
说明:(1)资料来源:嘉靖《汉阳府志》卷5《食货志》。(2)原记载中田地山塘各项面积记至亩、分、厘,表中仅取其约数。由于统计方面的原因,汉阳、汉川二县之和与汉阳府总计数并不相符。
龚胜生博士曾经对清代两湖地区的耕地结构作过细致的分析(注:龚胜生:《清代两湖农业地理》,华中师范大学出版社1996年版,第58~69页。),我们根据他的计算,撷取汉水下游地区部分州县的情况列出表2。
表2清代汉水下游部分州县农业用地的结构
州县农业地的构成(%)
田地山塘
汉阳县31.026.937.54.6
汉川县40.324.95.829.0
沔阳州75.913.111.0
潜江县90.39.7
监利县46.553.5
京山县40.533.621.84.1
钟祥县31.1
二汉水中游以旱作为主的水旱兼作农业区
本节所说的汉水中游农业区,包括随枣走廊、襄宜平原与南阳盆地3个地理单元,虽然随枣走廊在自然地理的意义上基本属于汉水下游地区,但考虑到其农业经济的主要特征更与汉水中游的襄宜平原接近(特别是随州与枣阳),所以我们将它归入汉水中游农业区。
汉水中游农业经济区最重要的特征是水旱兼作、而以旱作农业为主,稻作农业在地区经济生活中所占的比重由随枣走廊而襄宜平原、而南阳盆地逐渐减少,旱作农业所占的比重则相应地递增。这首先从各州县载籍耕地的结构中反映出来,在本区最东端的安陆县,据龚胜生博士的计算,载籍耕地中水田所占的比重为64.8%,旱地占23.7%,山林占3.9%,湖塘占7.5%,水田占有绝对的优势地位。而在本区西端的光化县,则是旱地占据着绝对优势。据正德《光化县志》卷1《田赋》记载,正德七年(1512年),光化县共有官民田地湖荡688顷,其中水田72顷,占总数的10.7%;地615顷,占总数的89.39%;湖荡81亩,占总数的0.12%。到清朝后期,光化县水田的比重有所增加,大约占全部农业用地的24.0%(旱地占75.9%,湖塘占0.1%)。在南漳县,水田所占的比重为9.9%,旱地则占90.1%(注:此处安陆、光化、南潭三县清代水旱田地的比重均据前揭龚胜生《清代两湖农业地理》表8"清代两湖州县耕地结构表",第61~64页。)。南阳盆地的水田面积更少。盆地内生产条件最好的南阳县,在清末仅有稻田100顷,占全县可耕熟田的0.31%。这些稻田都分布在南阳县西当境低山中,靠泉水灌溉(注:光绪《南阳县志》卷9《沟渠》。)。到解放初的1953年,南阳专区的水田只有437163亩,占全部耕地面积的2.4%。邓县、新野的水田占全县播种面积均只有0.02%(注:中国科学院地理研究所、水利部长江水利委员会汉江工作队:《汉江流域地理调查》附表24,"汉江流域各县土地利用率和水旱地比例统计表(1953年)"科学出版社1957年版。)。
地方志中有关物产的记载也加强了我们的这种认识。道光《安陆县志》与同治《随州志》有关物产的记载均将"稻之属"列于首位,其下才分别是麦之属、豆之属等;而《襄阳府志》及各县志中则一般将稻、麦并列于"谷品"下,不再将稻单列,这从一个侧面反映出水稻地位的变化。乾隆《襄阳府志》卷6《风俗物产》下总论襄属各州县物产状况云:
襄郡居楚北上游,地势颇高,水田少而旱地多,襄麦较下游诸郡独胜,以界连豫境,作面食佳。稻以光化六股泉产者为上,枣阳香稻亦不减也。
在襄阳府各州县中,以宜城县种水稻最多。光绪《襄阳府志》卷9《建置志四》"水利"栏称:"宜城三面临水,汉水绕其东南,蛮水饶其西南,地势平衍,为一郡稻米之乡。"但宜城的水稻种植也呈现出逐渐减少的趋势。同治《宜城县志》卷3《食货志》"物产"栏称:
宜境山泽原隰参半,有宜稻者,有宜麦菽杂粮者。初夏麦熟,民多食@⑨,即大麦仁也。小麦不充常餐,恒储以市。宜稻之乡,自二渠废后,惟恃陂塘,偶值夏旱,即难有秋。一遇岁歉,多食蜀秫,或食荞麦,且有杂有野蔬者。
显然,宜城县在木渠、长渠湮废后,水稻种植受到水源的限制而大幅度减少。枣阳县东南部赂属于yún@⑥水流域,陂堰较多,水稻种植较广;其西北境则"重冈九十九间,原田每每恒苦旱干",以旱地作物为主(注:国民《枣阳县志》卷14《食货志》"农业"。)。至于南漳、襄阳、谷城、均州、光化以及属于郧阳府的保康县,则主要是在水源充足便于灌溉的河流谷地间有水稻种植,面积不大。南漳、保康二县的稻田集中在较为宽广的漳水、沮水和蛮水谷地,各水"岸侧暨支流均有平畴产稻","所产稻谷仅足供城市平坝之用,山农饔饔以包谷杂粮为主。"(注:国民《南潭县志》卷6《建置志二》"水利";严如煜:《三省边防备览》卷8《民食》。)襄阳县的稻谷产地主要有峪山、黄龙荡与张家山三处,谷城县与均州的水稻则集中在南、北河下游及其它山溪性河流谷地,光化县水田大都在汉水南岸沟溪两侧,汉水北岸的丘陵岗地几乎没有稻田存在(注:同治《襄阳县志》卷3《食货志》"物产";同治《谷城县志》卷2《水利》;光绪《均州志》卷6《赋役志》"物产";光绪《光化县志》卷3"物产"。)。
南阳盆地在汉代曾是著名的稻米产区,但自六朝起,水稻种植即呈现出逐渐减少的趋势(虽然在唐宋时期曾有反复),到元代,文献中已见不到关于南阳地区种植水稻的记载,估计当时南阳地区即使有水稻种植,面积也不会很大。明朝中期,丘浚曾说荆襄唐邓有水陆之田,"可水耕之地,则引水立堰,募南人耕之"(注:《明经世文编》卷72,丘浚:《屯田·荆襄唐邓之田》。)。开发水田,需要募南人经营,说明水稻种植技术在当地已失传,这当然是水稻生产大幅度减少的结果。王士性《广志绎》卷3"江北四省·河南"下记载,"确山南多稻田,近楚俗,北乃旱地,渐见风尘"。确山今属驻马店地区,唐白河流域大片田地都在确山一线以北,显然,其水稻生产已微不足道。嘉靖年间邓州水利屡复屡坏,致使地方官员考虑"不如听其种旱田之愈"(注:《天下郡国利病书》卷53,河南四"南阳府"。)。在明代后期和清前期地方志关于物产的记载中,水稻的地位已很不重要。如嘉靖《邓州志》卷10《赋役志》"物产"栏的记载是:"多粟、多麦、多菽、多脂麻,有黍、有稻、有稷、有荞。"顺治《邓州志》的记载与此相同。清中后期的一些地方志,干脆就没有水稻或者是间有水稻了。乾隆时人萧韶相《召父陂》诗云:"南阳草莽已连阡,水到空闻召父贤。鹦鹉不知香稻少,秋声犹集废塘边。"(注:见乾隆《续河南通志》卷75,《艺文志》。)正是南阳农业沧桑巨变的写照。虽然在一些水源条件好的滨水地带还"间种jīng@⑩稻"(注:光绪《南阳县志》卷2《疆域志》"风俗"。),但总的说来,南阳盆地在明清时期已基本上成为较单纯的旱作农业区。
总之,汉水中游农业经济区虽然在总体上看是水旱兼作,但水稻种植从东南向西北递减,其中安陆、随州、枣阳、宜城四州县水稻种植面积最大,在当地农业经济中所占的比例也较高;南漳、襄阳、保康、谷城等县已较少,光化、均州、新野、南阳、邓州、淅川诸州县更少,至于南阳北部诸县的水稻种植更是微不足道。同时,历明清两代,汉水中游各地的水稻种植面积还在持续下降。这种农业布局和演变趋势显然与自然地理条件以及环境变迁之间有着密切的关系。现代汉水中游地区的年平均气温为15~16℃,5~9月或6~9月平均气温均大于22℃,1月平均气温2~3℃,7月平均气温28~29℃。年均降雨量700~850毫米。一般说来,这样的气候条件是比较适合水稻生产的(注:前揭《汉江流域地理调查报告》,第五章"气候",第36~45页。)。但是,我们知道,明清时期正是我国著名的小冰期,年均气温比现代低得多,降雨量也要相应减少(注:竺可桢:《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,《考古学报》1972年第1期;《中国自然地理·历史自然地理》,科学出版社1982年版,第11~14页。)。年均气温与降雨量的降低,势必要影响到对水热条件都有较高要求的水稻种植。
但是,地理条件的变化并非决定性因素,导致汉水中游地区水田面积减少的最直接的原因应当是水利的废驰。汉水中游地区降雨集中,7、8、9三个月的雨量常占年降雨量50%以上,春、秋则常发生干旱,特别是5月底为插秧季节,却正当少雨时期;同时,丘陵岗地的落差较大,平原地带多沙质土壤,地表水不易自然保存,因此,稻作生产必须仰赖于蓄水灌溉,水利事业的兴衰也就决定着稻作农业甚至是地区经济的兴衰。又因为溪流含沙量大,土性疏松,蓄水陂堰易于淤浅;遇有洪水,堰堤又极易被冲毁。喜靖《邓州志》卷11《陂堰志》称:"(邓州)壤土沙涸,而强为堤筑,则易坏。"光绪《南阳县志》也指出:"(南阳诸水》依冈环注,随地可渠,然水流迅急,多沙易淤善徙……故县境陂堰名天下,其实难久而易淤。"所以,水利工程必须常加维修整治,稍加懈怠,就可能淤塞湮废。可是,汉水中游地区的农田水利并没有象汉水下游和荆江堤防那样的重要性,不足以引起政府的关注;虽然在一些勤政的地方官的提倡与主持下,部分州县的水利工程得到一定程度和整治与维修,但大多没有延续性,更未能形成制度。因此,就明清时期汉水中游地区而言,官府对于农田水利实际上是极不重视的。这是农田水利废驰的重要原因之一。当然,农田水利的衰败还有更为复杂的社会经济原因。顺治《邓州志》卷11《陂堰志》云:
天启以后,陂堰为豪强兼并,民间失其利,闸口淤塞,尽成旱田,讼益众。崇祯七八年后,陂堰尽荒,福府岁收租,至有被累死者。皇清十五年来,陂堰尽荒。
此言明末清初水利废驰之原因有三:一是为豪强兼并,民失其利;二是陂堰租税太重,业主不堪负担;三是战乱破坏,人口流散。光绪《南阳县志》卷9《沟渠》云:
凡农治田,人三十亩,水田则减三之一,而所收倍。蓄泄以时,不忧水旱。自明季陂堰失修,河深渠高,水不能至。旧农多宛徙,新籍者率来自秦晋,昧水利;或富连阡陌,不亲田事;佃农迁徙不恒,虽欲修不自主。又兴陂,动连数十村落,议龃龉多不合。旧陂废久,疑所用,则颇盗其堤堰土石,或境堙平之。
在社会稳定的情况下,南阳水利仍多失修的原因有数端:其一是迁入的人口多来自陕西、山西,不知水利;其二是业主不亲农事,不问水利之有无;其三是"亲田事"的佃户迁徙无常,不能也无力兴建水利;其四是水利工程动辄牵涉到几个乃至十数个村落,村落之间很难合作。此数端相结合,农田水利的衰败自是必然(注:明清时期汉水中游地区农田水利事业的普遍衰退与汉水下游平垸田的高度发展形成鲜明的对照,其原因何在,颇值得探讨,限于篇幅,这里不拟展开充分讨论。除了正文简略提到的几点外,我还注意到黄宗智先生关于宋代以后太湖汉域水利事业之衰败原因的分析,其中颇有与汉水中游地区相类似者。请参阅黄宗智:《长江三角洲小农家庭与乡村发展》,中华书局1992年版,第33~42页。)。
在旱地作物结构方面,最引人注目的变化是玉米(包谷、玉蜀黍、玉高粱)和棉花种植的推广。玉米大约在清初开始进入汉水中游地区,到乾隆、嘉庆、道光时期逐渐推广,成为重要的粮食作物之一。乾隆十八年(1753年)湖广总督开泰在奏折中说:
楚省所属产有包谷一种,即京中所谓玉米者,民间每于山头崖侧、地角田边零星布种。其性易生,兼耐旱涝。二三月间种后,止须锄去野草,便自生发,无庸灌溉。六七月间结包,即可煮食;俟其包实坚老,收获碾碎可以拌米作饭作粥,并为汤饼之用,颇有香味,力田之家籍以佐米粮之不足。约略每一株结五六包至二三包不等,以每包百粒计之,收成不啻百倍,是以近年以来种植者日益加多。……现据襄阳府、随州、东湖县禀覆,各称可买二三千石、四五千石不等,尚有数处未经覆到,核其大势,如二万石内外。(注:《宫中档乾隆朝奏折》,乾隆十八年十二月十二日,湖广总督开泰奏。)
稍后成书的乾隆《襄阳府志》卷6"物产"栏述襄阳府粮食作物在麦、稻之外,"又有秫,一名玉高粱,俗名包谷,最耐旱。近时南漳、谷城、均州山地多产之,遂为贫民所常食。"显然,玉米种植已比较普遍,但面积不大,主要集中在山区和丘陵岗地,在平原地区则主要是于"地角田边零星布种"。乾喜年间,虽然玉米的种植面积有所扩大,但主要是在新开垦的山地,原有的"熟地"较少有改种者。因此,就汉水中游地区而言,山地较多的州县如南漳、保康、谷城、均州、光化、枣阳、淅川、裕州等,玉米种植也较多(注:同治《南潭县志》卷6"物产";《三省边防备览》卷8《民食》;同治《谷城县志》卷2"物产";光绪《光化县志》卷3"物产";民国《枣阳县志》卷6《舆地志》"物产"。)。
棉花于明代前期已在汉水中游地区普遍种植。天顺《襄阳郡志》卷1"土产"栏中已记有棉花(写作"绵花"),万历《襄阳府志》卷4"物产"仍之,且增加了绵布。同书卷12《食货五》"万历岁贡数"条记载:"南京库折绵花绒米,共五千石,每石折绵花绒十斤,共五万斤。"说明襄阳府棉花产量已相当可观。乾隆《襄阳府志》卷6"物产"将木棉与绵布列为全郡之"通产"。在襄阳府所属各州县中,枣阳产棉多且优。其所产棉布远销陕西(注:民国《枣阳县志》卷6《舆地志》"物产"。)。
宜城也是重要的产棉县。同治《宜城县志》卷3《食货志》"物产"称:"邑少丝麻,惟恃木棉,乡野亦多种者。当岁晚务闲,闾阎争事纺织。"在随州,民户广种木棉,"人习为布,秋熟后贾贩鳞集,随民多恃此以为生计。"(注:同治《随州志》卷13"物产"。)在南阳,张履祥《南园先生全集》卷43《近古录》引钱懋登《厚语》载:
南阳李义卿,文达公之曾大父也。家有广地千亩,岁植棉花,收后载往湖湘间货之。是时价颇贱,停于邸舍。越三月,适临江三商议值,三百两交易讫。
文中所说的"文达公"即李贤,据《明史》卷167本传,是宣德八年(1433年)进士,成化二年(1566年)59岁时故去,其曾大父李义卿不会是晚于永乐年间的人。因此,可以认为在明朝初年南阳即有较大面积的棉花种植。嘉靖《邓州志》卷10《赋役志》"物产"栏中记有布、绵花,顺治《邓州志》与嘉庆《南阳府志》均仍之。光绪《南阳县志》卷2《疆域志》"物产"栏称南阳县"惟丝棉麻靛漆玉颇著。"但南阳地区的棉花种植远远赶不上襄阳地区广泛。在1953年的调查中,南阳地区的棉花种植南积占播种面积的4.33%,其中最高的邓县占6.65%,新野县占5.66%;而襄阳地区的棉花种植面积则占总播面积的11.62%,其中枣阳县多达24.92%,宜城县为12.49%,襄阳县为11.31%(注:前揭《汉江流域地理调查报告》附表25,"汉江流域各县1953年各种农作物播种面积及产量统计表"。)。这虽然是后来的情形,但考虑到作物种植结构的相对稳定性,可以认为它在一定程度上也反映了明清时期特别是清中后期的情况。
三汉水上游农业经济区
汉水自丹江口以上为上游,是一个多山的地区,但有不少山间盆地散布其间。在陕西境内有汉中、西乡、安康、汉阴、商州--丹凤等盆地;在湖北境内有郧县、郧西、房县、均州等盆地。这些盆地,或因断层而生,或因侵蚀而成,成因不一,但同样都有广泛的新生代地层分布,易受侵蚀,故每造成平原、岗地和低矮的丘陵,在地貌上和四周矗立的山地形成明显的对照。由于土壤和水资源条件较好,这些河谷山间盆地经济开发较早,水田在耕地中所占的比重较大,在经济上成为上游地区最重要的农业中心;而周围的山地(即所谓的"秦巴山区")则直到明清时期才得到逐步开发,作物种植以旱地作物为主,经济发展水平与河谷盆地也有很大的差距。因此,汉水上游地区实际上存在着两种不同的农业经济区域,即水旱兼作的河谷盆地和以旱作为主的秦巴山地。
1河谷盆地水旱兼作区
汉中等盆地的土壤、水热条件与汉水中游地区比较接近,但由于水利事业较发达,所以水稻种植一直比较普遍。汉中盆地的灌溉水利起源甚早,很多地方志常将一些水利事业的起源远推至西汉时期,当非无因。到宋代,汉中地区已形成较系统的堰渠。《宋史》卷95《河渠志五》称:"光元府褒斜谷口,古有六堰,浇溉民田,顷亩浩瀚。每春首,随食水户田亩多寡,均出夫力修葺。"其中山河堰"灌溉甚广,世传为汉萧何所作,嘉yòu@(11)中,提举常平史zhào@(12)奏上堰法,获降敕书,刻石堰上。中兴以来,户口凋疏,堰事荒废,累曾修葺,旋即决坏。乾道七年,遂委御诸军统制吴拱经理,发卒万人助役,尽修六堰,浚大小渠六十五,复见古迹,并用水工准法修定。凡溉南郑、褒城田二十三万余亩,昔之瘠薄,今为膏腴。"明清时期,以山河堰、五门堰、杨填堰等为主的许多堰渠仍在发挥作用,还新修、改建了不少堰渠。据嘉庆《汉南续修郡志》卷20《水利》的记载统计,清中期汉中府南郑、褒城、城固、洋县4县共有堰63处,灌田17万余亩。在汉中盆地西端的沔县,有12堰,灌田17970亩;在汉水支流牧马河谷的西乡盆地,在41堰,灌田7740亩。
安康盆地和汉阴盆地的水利远赶不上汉中发达。"汉阴有月河一道,纳观音、仙溪、龙王沟、板峪各水,引水作渠数十道,灌田二万二千余亩。"(注:《三省边防备览》卷8《民食》。嘉庆《汉阴厅志》卷2《疆域志》境内共有灌溉河渠20余处,灌田二万余亩,与此大略相近。)"安康惟恒口引恒河、傅家河、南沟作千工堰、大济堰、南沟等堰,灌田六七千亩。余引黄洋河、观音河作渠,灌田无几"。但在黄洋河、坝河上游的平利县,山间坪坝发育,其大贵坪、丰口南、曾家坝、白土关、上下坝等18坝,"大者广一二里,长七八里,引水作渠,灌田约四五万亩。""这些堰渠大都是乾隆、嘉庆至道光中兴修的。光绪《续修平利县志》卷4"堰渠"下称:乾隆二十年旧《志》中仅有丰口坝、狮子坝等处小堰渠6处,至道光中,"凡傍山小田能引水灌溉之处,均由乡民自行修浚。"
丹江横穿商丹盆地,河谷宽广,乾隆《直隶商州志》卷2称:"丹水自胭脂关东流,过说法洞,绕(商)州城南,又东至张村铺、商洛镇、龙驹寨,经流二百里,两岸随地皆可开渠。"《三省边防备览》卷8云:"商州城外及东南各村,其平旷之处,与安康之恒口、汉阴之月河相似溪涧之水足资灌溉,而湖北武(昌)黄(州)、安徽潜(山)六(安)流徙之人,著籍其间,用南方渠堰之法,以收水利,稻田数万。"
郧县盆地河谷甚宽,两岸均属丘陵,其水利以武阳、盛水二堰最为著名。但因为地近河南,客民多来自秦豫,对于开发水利不甚重视。堵河上游的竹溪盆地"川原平旷,溪流潆回,水田一带,风景绝似江乡。"房县东北境"平原@(13)@(13)溪流清漪,间有小阜,而锦畦锈塍,风景绝佳。"(注:《三省边防备览》卷8《民食》。)同治《房县志》卷2记堰池51处,"或七八百石种,或五六百石种,或百余石种,皆系顺河之大小闸以灌之也。"其中最大的@(14)解堰灌田近二万亩。
除了这些较宽广的盆地外,山间狭小的平坝上也尽可能地利用水源以资灌溉。郧阳府郧西县处万山丛中,而天河、夹河(金钱河)河谷间有平坝,农民"或掘地而为塘,或筑堤而为堰,以予三农之用,虽曰瘠壤,而亦得为膏腴也。"(注:同治《郧西县志》卷6《水利志》。)汉中府留坝厅,"本无水利。近年以来,川楚徙居之民,就溪河两岸地稍平衍者筑堤障水,开作水田。又垒石溪河中,导小渠以资灌溉。""各渠大者灌百余亩,小者灌数十亩、十数亩不等。"(注:嘉庆《汉南续修郡志》卷20《水利》。)(今镇巴县)处大巴山中,"山大林深,然过一高山,即有一田坪。星子山之东为楮河,厅西为九军三坝,南为渔肚坝、平落盐场,西南为仁村、黎坝,均为水田,宜稻。九军坝产稻最美,其粒重于他处。渔肚坝、楮河、平落盐场周围各数十里,俗称''''万石平落,五千盐场''''。"(注:严如煜:《三省山内风土杂识》。)
汉中等较大盆地的水利事业自有其悠久的历史传统,而山间小盆地(平坝)农田水利的兴修显然与川楚等南方移民的进入有着密切的关系。前引《三省边防备览》与嘉庆《汉南续修郡志》中关于商州和留坝水利的兴修与川、楚、皖移民的关系即可见出一斑。人口来源结构的变化显然给土地的利用方式带来了巨大的变化。
水利事业的发展,使稻作生产的规模得以扩大。据彭雨新、张建民先生不完全的统计,在清中期,处于汉中盆地的南郑、城固、沔县、褒城、洋县五县水田面积分别占总耕地面积的43.3%、21.2%、26.4%、8.5%、8.1%(注:参阅前揭彭雨新、张建民:《明清长江流域农业水利研究》,第282页,表5-7"部分州县水浇田地比例参考"。著作者指出:由于各种记载悬殊甚大,这一统计数据仅能供作参考。)。在1953年的调查中,以上五县水田和水浇地在总耕地面积中所占的比重分别是38.7%、35.55%、19.5%、37.3%、21.21%,汉中市为64.65%,西乡县为27.69%(注:前揭《汉江流域地理调查报告》附表24,"汉江流域各县土地利用率和水旱地比例统计表"。)。由于这些县还包括盆地周围的大片山区,因此,实际上盆地内水田所占有的比重也明显比其他县高。许多地方志记载中都称这些州县的水田居十分之一。在前揭1953年的调查中,上述五县水田所占的比重分别是16.9%、5.12%、7.5%、12.23%、11.06%(注:需要说明的是,水田面积并不等于水稻种植面积,尽管绝大部分水田被用于种植水稻,但仍有不可忽略的部分水田被用来种植蔬菜和其它经济作物。)。
[在条件优越的汉中盆地,至迟到清中后期,水田已较广泛地推广了稻麦复种制。《三省边防备览》卷8《民食》云:
(汉中)水田夏秋两收,秋收稻谷,中岁乡斗常三石(京斗六石);夏收城(固)、洋(县)浇冬水之麦亩一石二三斗,他无冬水者,乡斗亩六七斗为常。稻收后即犁而点麦,麦收后又犁而栽身秧,从不见其加粪,恃土力之厚耳。
民国《续修南郑县志》卷3《风土志》称:县境主要种植以稻麦为大宗,水稻"除南北深山及北境高原不能引水灌溉外,余皆产之。产量沃田每亩约二石至二石五斗。"大小麦则"于水田收稻后种之",腴地每亩五斗至八斗。
汉中盆地内的旱地"以麦为正庄稼,麦收后种豆、种粟、种高粱、糁子。上地曰金地、银地,岁收麦亩一石二三斗,秋收杂粮七八斗。"(注:《三省边防备览》卷8《民食》。)西乡、汉阴、商州、郧县、竹溪等小盆地内的情形大致相同。
汉水上游河谷盆地所种植的经济作物,主要有烟草、棉花等。烟草之种植大约始于清初,到嘉庆间,汉中盆地的烟草种植已经相当普遍。严如煜说:"汉川民有田地数十亩之家,必栽烟草数亩",每亩可摘三四百jīn@(15),卖青蚨十千以外(注:《三省边防备览》卷8《民食》。)。岳震川《赐葛堂文集》卷4《府志·食货论》称:"城固@(16)水以北,沃土腴田,尽植烟苗,盛夏晴霁,弥望绿野,皆此物也。当其收时,连云充栋。"棉花种植的推广则与两湖籍移民的进入有密切关系(注:汉水上游河谷盆地棉花种植始于元代,同治《房县志》卷11"物产"录元人熊涧谷《木棉诗》可证。唯在明代乃至清代前期种植面积都不大。直至乾隆年间,随着两湖及赣皖移民的进入,带来了先进的植棉技术,棉花种植才逐渐推广。乾隆二十三年《续商州志》卷8称:棉花,"近来植者渐广。"这正是南方移民逐渐进入商州地区的同时,光绪《洵阳县志》卷14《艺文》录竹枝词云:"洵河大半楚人家,夜夜篝灯纺手车。宝庆女儿夸手段,明年多种木棉花。"更证明了两湖籍移民与汉水上游地区棉花种植之间的关系。),因此,商丹、房县、竹溪、安康等两湖籍移民分布较广泛的盆地内棉花种植也较早。到嘉庆道光间,西乡、汉中盆地的棉花种植也逐渐扩大。嘉庆《续修汉南郡志》卷27《艺文》称:"近年汉南知种木棉,秋收之际,白英满畦,亦兴利之一端也。"但汉水上游棉花生产在国民以前一直不占重要地位,所产不敷本境之用,仰赖下游输入(注:成书于光绪三十二年的仇继恒《陕境汉江流域贸易表》在"入境货物"中记录了大宗棉布,说明陕南棉织品不敷本境使用。)。
2秦巴山地旱作杂粮区
在河谷山间盆地的四周是广褒的秦巴山地。秦岭海拔高度一般约2500米,最高峰太白山海拔3767米。其南坡坡长而缓,形成波状山地,有"九岭十八坡"之说。大巴山平均高度2000米左右,其北坡为变质岩和石灰岩山地,土层瘠薄。由于受到自然条件的限制,在很长的历史时期里,秦巴山区都是丛山密林,除少数山间通道外,鲜有人迹。直到明中期,特别是清中期以后,随着外来移民的大量进入,秦巴山区才逐渐得到开发。到嘉庆、道光年间,秦巴山地的丛山密林中,到处都有客民的足迹,崇山峻岭,无不开辟垦殖。同治《房县志》卷4《赋役》云:
房居万山中,林木阴森,刚卤交错。自国初以来,日渐开垦,小民择高陵大阜,凡可树艺处,几至无地不毛。
土地资源条件较差的竹山县,"幅员宽广,昔时土浮于人,又山多田少,水田十之一,旱地十之九。近则五方聚处,渐至人浮于土,木拔道通,虽高岩峻岭,皆成禾稼。"(注:同治《竹山县志》卷7《风俗》。)大巴山深处的砖坪厅处川陕交界地带,海拔大都在1500米左右,"弥望皆崇山峻岭,民居落落如晨星。自yǎn@(17)山毕公(沅)巡抚陕西,廉得南山中多隙地,谋于方伯、观察暨郡太守,招集开垦,俾无旷土。数年间,四方之已襁负而来者,不绝如缕。由是启之辟之,昔之黄茅白苇,今则绿壤青畴矣"(注:乾隆《兴安府志》卷26《艺文志》,曹希昆:《新设砖坪厅县丞衙门记》。)。到道光初年,砖坪厅"境内皆山,开垦无遗,即山坳石隙,无不遍及"(注:卢绅:《秦疆治略》。)。秦岭南坡西安府、汉中府、兴安府与商州四府交界的地区,在清初还是人迹罕至的深山老林,约自乾隆四十年(1775年)前后,"四川湖广等省之人陆续前来开垦荒田,久而益众,处处俱成村落。"所以于乾隆四十八年(1783年)增设五郎厅(后改为宁陕厅)。到嘉庆二十年(1815年),"屈指建治方三十二年,昔之鹿豕与游、上巢下窟者,今则市廛鳞接、百堵皆兴矣;昔之林木阴翳、荆榛塞路者,今则木拔道通、阡陌纵横矣。"(注:道光《宁陕厅志》卷4《艺文》。)佛坪是秦岭山区开发最晚的地方,道光四年(1824年)才设厅立治。至迟到嘉道之际,秦巴山区已经得到普遍的开发。
在流民大规模移垦之前,秦巴山地低山丘陵地带的作物种植以黍、稷、荞等杂粮为主,高寒山地则只有零星的燕麦、苦荞等作物。移民进入后,除在河谷与山间平坝大力发展水利事业、扩大水田面积外,在低山丘陵地带主要是推广玉米种植,而在中高山区则广泛种植马铃薯。
萧正洪先生的研究表明:陕南最早种植玉米的确切记载,见于康熙二十二年(1681年)《西乡县志》,但在乾隆二十年(1755年)之前,只有西乡、石泉、山阳、洋县、略阳、镇安等6县有玉米种植;到乾隆三十年(1765年)前后,山区的玉米种植面积终于超过粟谷杂粮,跃居旱作物的首位(注:参阅萧正洪:《清代陕南种植业的盛衰及其原因》,《中国农史》1988年第4期、1989年第1期。)。道光《石泉县志》卷4《事宜附录》云:
乾隆三十年以前,秋收以粟谷为大庄,与山外无异。其后,川楚人多,遍山漫谷皆包谷矣。
鄂西北山区玉米的普遍种植当比南山地稍早。同治《房县志》卷11"物产"栏称:"(包谷)自乾隆十七年大收数岁,山农恃为命,家家种植。七八月清暖则倍收,山乡甚赖其利;间或歉收,则合邑粮价为之增贵。"说明在乾隆二十年(1755年)之前,鄂西北山区已普遍种植上玉米。无论是鄂西北,还是陕南,在清中期以后,玉米都已成为山区最主要的粮食作物。严如煜《三省山内风土杂识》云:
数十年前,山内秋收以粟谷为大庄。粟利不及包谷,近日遍山漫谷皆包谷矣。包谷高至丈许,一株常二三包。山民大米不耐饥,而包谷能果腹,蒸饭作馍,酿酒饲猪,均取于此,与大麦相当,秋成视包谷,以其厚薄,定岁丰歉。
郧阳府各属"崇山峻岭,平畴水田十居一二,山农所恃以为饔餐者,麦也,荞也,粟也,总以玉黍为主。至稻麦,惟士官与市廛之民得以食之。"在商州各属,"镇安、山阳寸趾皆山,绝少水利;商南商雒间有水田,然亦不多。故商自本州而外,属城四邑,民食皆以包谷杂粮为正庄稼。"兴安府七邑水田计"不逮南(郑)、城(固)一邑之多,山民全资包谷杂粮。"汉中府属留坝、定远、凤县、略阳、洋县等,也"均以包谷杂粮为正庄稼。"(注:《三省边防备览》卷8《民食》。)在南郑县,盆地四周的山区也多产玉米,其产量每亩约三斗至五斗(注:民国《续修南郑县志》卷3《风土志》"物产"。)。
马铃薯(洋芋)在秦巴山地的推广,比玉米要迟一些,大约是在嘉庆年间,童兆荣《童温处公遗书》卷3《陈报各属山民灾歉请筹拨籽种口食银两禀》云:
查洋芋一种,不知始自何时,询之土人,佥称嘉庆教匪乱后,各省客民来山开垦,其种渐繁。高山地气阴寒,麦豆包谷不甚相宜,惟洋芋种少获多,不费耘锄,不烦粪壅,山民赖此以供朝夕。其他燕麦、苦荞,偶一带种,以其收成不大,皆恃以洋芋为主。
光绪《续修平利县志》卷9《土产志》"洋芋"条下称:"旧《志》未载。相传杨侯遇春剿贼于此,军中采以供食,山中居民始知兴种,故俗又称为杨芋。或云,乾隆间杨口仕广东,自外洋购归。"看来乾隆间山中已有种植,嘉庆以后才全面推广。
山区的作物种植呈现出典型的垂直分布的特征。在河谷和山间平坝,尽可能地利用一切条件,兴修渠堰,开发水田,种植水稻;在低山丘陵地带,以种植玉米、小麦为主;在中高山地带,则只能种植洋芋和部分杂粮。道光《石泉县志》卷2《田赋志》"物产"栏称:"五谷不尽种。水田种稻,坡地种包谷,麦豆则间种焉。"又说:"石邑水田十仅有二,稻谷无多,高山随便播种,更难概论,惟坡地须酌种麦。"道光《紫阳县志》卷3《食货志》"树艺"栏也说:浅山低坡,尽种包谷、麻、豆;山顶老林之旁,负谷麻豆清风不能成,则种荞麦、燕麦、洋芋、红苕。道光《宁陕厅志》卷1《风俗》谓:"其日用常食以包谷为主,老林中杂以洋芋、苦荞,低山亦种豆、麦、高梁,至稻田惟近溪靠水,筑成阡陌,不过山地中十分之一。"但在道光以后,由于山区人口压力越来越大,而地力下降,产出减少,所以高产的洋芋的种植面积逐渐扩大。光绪《定远厅志》卷5《地理志》"风俗"云:"高山之民,尤赖洋芋为生活。道光前惟种高山,近则高下俱种。"
要言之,汉水上游地区在不同的海拔高度依次形成三个大致清淅的作物分布区域:河谷盆地和山间平坝是传统的主要农业区,以种植水稻和麦类作物为主,玉米等杂粮也占有一定的比重,普遍实行稻麦复种或麦--杂粮一年二熟制:低山丘陵地带乃是在乾隆以后逐渐形成的、以玉米为主要作物的种植区域,以一熟制为主,间有实行麦--玉米(或粟谷、洋芋)二熟制者;中高山地则是嘉庆以后开辟的、以种植马铃薯、苦荞为主的区域,普遍实行一熟制(注:参阅萧正洪:《清代陕南种植业的盛衰及其原因》,《中国农史》1988年第4期、1989年第1期。)
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一、能最大限度地节省教师的备课时间(一个教案由原来使用两次变成使用八次)减轻教师的劳动强度。将语文教师从备课批作业的劳动中解放出来,使其有更多的精力,从事教材、教法的研究。采用单元流水式教学,第一、二周,教师认真钻研教材精心设计教法,编写教案,此后,便轻车熟路、游刃有余地为其他班上课,除上课、批作业之外,节省出的备课时间或用在同各年级或同科教师之间的相互听课上,或用于业务自修(以往只是忙于备课、批作业,在语文教学及教育理论的学习研究方面,太缺乏时间和精力去提高教学水平)。
二、能深入挖掘群体智慧,切实走集体备课的道路。传统的模式化教学,每位教师担任两个班的课,一包到底,三年一贯制。教师只对自己任教的两个班负责,备课时各人备各人的,尽管教研活动时常提集体备课的重要性,但集体备课也只往往流于形式。实行这种流水教学法之后,各人的责任就不只限于自己教的两个班,而是对同年级所有的学生负责。这样在教学活动中,大家互相热情地提供备课资料,对教学中的知识点、重点、难点的确立和解析方法各抒己见,畅所欲言,并将在以往教学中的经验或教学心得也毫不保留地奉献给同道,以资切蹉,集体备课得到实质性的落实。
三、能扬长避短,更好地发挥各自的教学水平,提高教与学的质量。俗话说:“寸有所长,尺有所短。”一位语文教师或擅长教散文,或诗歌,或小说,或戏剧。教研组长可根据各人所长,分配教学任务,让各位教师分担各自擅长的教学内容,以便更好地发挥个人的才智,取得最佳的教学效果。
四、能将教学过程中反馈来的信息及时处理,不断总结教学经验,充实教案,完善教法,并将经验有效地用于以后几个班的教学实践。而传统的教法,如果在A班的教学中得到点反馈信息或有些教学反思,最多只能用于B班,但在B班得到的信息或启示就无用武之地了。尽管教育主管部门经常强调写教学反思的重要性,但教案纸上“教学反思”栏目中出现的只言片语的“反思”,也只是一种敷衍的文字而已。这或许是我们中学语文教学收效不大的主要原因。
五、采用“单元流水教学法”,每隔两周换一位语文老师,能使学生对老师的教态、语势等有一种新鲜感,从而获得新刺激,激发愉悦的学习情绪,产生情趣和求知欲望,在兴趣盎然的气氛中学习知识,培养能力,提高学习效率。
传统的三年一贯制、一包到底的教法,往往使学生对老师的教学产生一种司空见惯、习以为常的心理,即使老师有意识地变换一下教法,学生还会认为是“换汤不换药”的老一套,不以为新或不以为然,便不会产生新刺激,学习的质量和效率就不会有大幅度的提高。对于“经常换一下老师,学生是否会适应教师的教学”这一问题,大可不必担心,教育心理学告诉我们:学生听一位陌生教师的讲课,比老是听一个教师讲,注意力更容易集中。而教材内容的跳跃,也不会成为学生学习的障碍。在中学各科教学中,语文教学独具特点,即此科不同于其他科具有章节上的逻辑连贯性。其他科如果采用这种内容上具有跳跃性的教学,学生听起来肯定吃力,无法接受。而语文教材内容的编排,议论文、记叙文、小说、诗歌、散文、戏剧、文言文等,都有相对的单元独立性和完整性,让学生先学哪个单元的内容,区别不大。正如我们平常吃饭,先吃馒头后喝稀饭,与先喝稀饭后吃馒头,效果是一样的。
六、实行单元流水教学法,能极大地调动教师教学的积极性。“八仙过海,各显神通”,使业务熟练的老手精益求精,新手则可借此机会教学相长,百炼成钢。这种流水教学法本身存在着很大的竞争机制。各任课教师的教学实力和水平,在全年级同学面前曝光亮相,孰优孰劣,在学生心目中如明镜一般。从教师本身角度看,人人都想让学生觉得自己这一课讲得最好,哪位教师在教学上不使出浑身解数,尽心力而为之?教学质量的提高,自不待言。
中国人的老话讲“无规矩不成方圆”,在留学生教育管理工作中制度建设是保障,没有规章制度在具体工作中就无法可依。有了制度自然要遵照执行,而在具体操作过程中经常会发现有些管理规定缺少可操作性,有的时候更是生硬地套搬了对中国学生的管理制度,没有针对这些外国学生设定操作性强的管理办法,更是缺少了以人为本的管理理念。
1.2留学生教育管理模式单一
没有形成全方位的管理模式。一般民办高校留学生管理机构基本不是独立的,没有独立部门没有专人负责,原因在于规模不大,投入不足,经了解基本是由外事办或者国际合作交流处兼顾。加之留学生工作尚处起步阶段,在学校的影响力也比较小,受重视程度不高,各部门在配合留学生工作中还存在着一些问题。例如:普遍认为留学生是某个部门内部的事情,没有与外事部门站在同一个立场上,这给留学生的管理工作带来了一定的难度。没有抓住课外教育管理的机会。一般在民办高校的来华留学生大多是语言生,多为合作院校选派或者自费生,这些学生学习的核心内容是汉语,学习的时间相对又比较短,一般在一年以内。有的学校把课堂教学搞得有声有色却忽视了课后的辅导和文化交流的机会,不仅导致语言学习和应用的效果不好,还给留学生的日常管理增加了难度。
2.针对民办高校在留学生教育管理上存在的上述问题,本文提出以下几点解决对策
2.1提高认识,更新观念
留学生当然是和中国学生一样是学校的“学生”,那就应该遵守学校制定的相关管理规定,不能允许他们特立独行,更不能把他们视为完全的外国人而不与中国学生融合,在这方面要采取趋同化的管理。当然,我们还要认识到留学生自身的特殊性,那就是留学生与中国学生具有不同的政治、经济、历史、文化、种族和等成长背景,我们要在工作中尊重他们的特殊性,接纳并理解他们的不同,使留学生在学校得到认同,这样才能使留学生稳定并健康发展。留学生来到异国他乡会经历一个漫长艰难的适应过程,作为学校要尽最大努力帮助他们缩短适应期,从而使留学生实现最大收货。
2.2不断提高留学生教育管理队伍人员综合素质
一线的教育管理人员是直接与留学生接触的工作人员,他们的综合能力和素质直接关系到工作效果的好坏。热情周到并具有良好沟通能力的管理人员可以让留学生很快放掉戒备心理,打开心扉来交流,更加容易适应学校的留学生活。在日常管理工作中能够及时发现并解决问题,大大提高工作效率。留学教育本身培养的是国际人才,那么作为这一行业的从业者首先应该是具备这样素质的人。本文认为学校要培养吸纳具有留学生工作热情,有良好的语言沟通及表达能力,有良好的统筹协调能力,思想观念进步的留学生管理者,打造素质过硬的留学生管理团队,从而推进留学生工作的进步和发展。具体做法可以是经常选派一线的留学生工作人员参加相关的培训,也可以是到国内外高校参观学习,也可以是给予更多的实际工作锻炼的机会,给予他们足够的信任,让他们感到工作的动力和压力,从而实现能力的提升。
2.3建立有针对性操作性强的规章制度
关于留学生教育管理工作,总理曾经说过:“政治上积极引导,不强加于人;学习上严格要求,热情帮助;生活上严格管理,适当照顾。”这是对留学生管理工作原则与标准的精辟概括。我们说留学生是具有不同成长背景的群体,留学生来到中国有个异国环境的适应问题也有留学生之间的异国文化的适应问题,这就要求我们在制定管理制度时充分认识到这一点,在把握大原则的情况下,让制度更加符合学生的特点,同时要注意措辞即要意思明确又要避免生硬,这样学生更容易接受也就更容易管理。
2.4加强部门之间的协作,课上课下紧密联系
如果有条件,成立专门的管理部门,配备专门的管理人员当然是最好不过。若是资源有限,由外事部门兼管的话就要在留学生工作所涉及的所有部门中协调好。首先是态度正确,留学生教育管理是学校工作内容的一部分,不能有任何偏见。其次在具体工作中,切实解决工作中的问题,例如在后勤管理上适当给予住宿和饮食方面的关心,让留学生能够体会到学校对他们的管理与关爱,而不是完全推到外事部门来生硬管理。充分利用课下的学习交流的机会。留学生在课堂上学习的时间毕竟是有限的,也是理论占主导,课外时间对他们来说作用更大。我们可以组织留学生参与中国学生的日常活动,给留学生创造与中国学生交流的机会,例如参加学校的各种文艺演出,给活动本身增加亮点也提高他们对中国文化的学习和了解;组织留学生参观学校所在地的文化古迹、自然景观等等;组织校际留学生的交流活动,提高学校留学生工作的知名度,扩大留学生视野;在留学生入校之即安排留学生与对外汉语专业学生或相应外语语种的中国学生进行一对一结对子,帮助留学生结交中国朋友实现中外学生互相学习的双赢目的。
新《水法》强调国家对水资源实行流域管理与行政管理相结合的管理体制,而大型水库管理是水资源管理的重要组织部分,以下就新时期水资源利用,流域水资源管理与大型水库管理进行探讨。
1、新时期对水资源可持续利用保障经济社会可持续发展要求
新《水法》的颁布,将全面推进我国的水利事业从传统水利向现代水利、可持续发展水利转变,加快建设节水型社会,支持经济社会可持续发展。
新《水法》以水资源可持续利用为主线,以新体制、新机制为发展理念,归纳起来有“六新”,即新形势、新问题、新目标、新层次、新体制、新机制,标志着我国将进入水资源合理开发、高效利用、优化配置、全面节约和有效保护的历史新阶段。
新世纪:21世纪是我国进入现代化水利发展的新时代,21世纪被称为水的世纪,21世纪水利的主要矛盾是水资源短缺和水污染与水环境恶化。
新问题:随着经济的发展、社会的进步,水多(洪水)、水少(干旱)、水脏(污染)的问题越来越严重,对国民经济和人民的生命财产造成了巨大损失。
新目标:可持续发展已成为各国经济社会与环境协调发展的共同准则。
新层次:一是水资源规划,强调流域内的区域规划应当服从流域规划,专业规划应当服从综合规划。二是强调水资源配置和节约使用。
新体制:国家对水资源实行流域管理与行政区域管理相结合的管理体制。国务院水行政主管部门在国家确定的重要江河、湖泊设立的流域管理机构,在所管辖的范围内行使法律、行政法规规定的和国务院水行政主管部门授予的水资源管理和监督职责。与此相一致,中编委批复的流域机构“三定”方案已首次明确流域机构是具有行政职能的事业单位,统一管理流域的水资源。
新机制:在水资源开发、利用、节约和保护等各个领域有相应的约束和奖惩机制。如明确国家对用水实行总量控制与定额管理相结合的制度。
2、我国几个大型水库管理实例
多年来,由于种种原因,我国大型水库管理,主要是对枢纽工程进行管理,枢纽工程以外的水库主要是由地方政府有关部门管理。以下对几个水库管理主要特点进行分析。
(1)密云水库
密云水库于1958年兴建,1960年投入运用。水库库容43.75亿m3,水面面积188km2,水库的主要任务是防洪和为北京市供水。工程安全管理与水环境保护已成为密云水库管理中的主要工作任务,水库位于北京市内,由北京市人大常委会通过“密云水库及引水渠管理条例”(已三次修改),水库上游为河北等省,要求发展经济时考虑水资源保护,不得造成污染。水库管理单位亦负责枢纽及水库的管理,由地方人大立法授权。他们认为水库管理主要要搞好工程安全管理,制定工程检查、监测管理规程,水库上游的环境保护要常抓不懈,加强执法,监控水库水质,控制污染源,搞好库区消落区管理与就地后靠移民管理。
(2)隔河岩水库
隔河岩水电站于1987年动工兴建,1994年全部机组并网发电,1995年竣工。隔河岩水库全长93.7km,库岸线周长560km,水库库容34亿m3。水库区面积10.8万亩,全部在湖北省长阳县境内。枢纽工程由建设单位管理,水库由长阳县有关部门管理。水库主要管理特点:一是有一个科学合理的长期发展规划并付诸实施;二是有一套移民后期扶持措施;三是有一支稳定的移民干部队伍;四是有较健全的库区管理法规作保障,县人大通过,省人大批准了《长阳土家族自治县清江库区管理条例》,对库区的范围、责任划分、管理机构、保护和治理、开发和利用、资金的统筹、管理与使用、罚则在条例上予以明确。
(3)丹江口水库
丹江口水利枢纽于1958年开工,1968年第一台机组发电,1973年初期工程全部完建。初期规模坝顶高程162m,正常蓄水位157m,相应库容174.5亿m3,回水里程77~177km,水库面积750km2。库区主要位于湖北、河南省。丹江口水利枢纽管理由汉江集团水利水电有限责任公司(丹江口水利枢纽管理局)负责。他们的主要作法:一是搞好枢纽工程管理与水库调度;二是开始探索进行库区水政水资源管理;三是过坝航运管理。目前遇到的管理问题主要有:水库水政水资源的统一管理问题、水库水资源保护与水土保持问题、水库消落区土地管理问题。
3、关于三峡水库管理
三峡水利枢纽规模宏大,工程任务以防洪为主,包括发电、航运等,具有巨大的综合经济效益和社会效益。工程于1993年开始施工准备,将于2003年6月初期蓄水通航,2009年完建。3.1三峡水库管理的有关问题及建议的对策措施。
(1)防洪调度
三峡工程2003年6月至2007年9月为围堰挡水发电期,运行水位135m;2007年汛后蓄水至156m水位,工程达到初期运用规模;到2009年汛后,工程具备按最终规模(正常蓄水位175m)运行的条件。围堰发电期和初期运用规模阶段处于工程建设期。三峡工程建成后水库有防洪库容221.5亿m3,可调节上游洪水,提高荆江堤防防洪标准,可使荆江河段达到100年一遇的防洪标准;遇超过100年一遇至1000年一遇洪水,包括类似历史上最大的1870年洪水,可控制枝城泄量不超过80000m3/s,在荆江分洪区和其它分蓄洪区的配合下,可防止荆江地区发生干堤溃决的毁灭性灾害。
建设期防洪调度问题主要有:防洪与发电、航运等综合利用的协调,防洪调度管理措施的落实,实时调度方案的制定及实施保证,洪水预报及调度效果出现偏差时采取的措施等。
建议采取的应对措施:①建立科学的调度管理体制和机制。要明确调度权限,三峡水利枢纽的防洪调度应由国家防汛抗旱总指挥部(或国家防总授权长江防汛总指挥部)负责统一指挥、统一调度。要建立实时调度中信息通报以及调度命令下达、执行、反馈机制。②制定三峡水利枢纽调度规程。③研究制定三峡工程建成后的长江防洪调度方案。④建立和完善三峡工程水情自动测报系统。⑤建立和完善三峡工程洪水预报系统。⑥协调好防洪与发电、航运等综合利用的关系。⑦加强与防洪调度相关的专题研究。⑧水情、泥沙实时监测。⑨加强三峡库区河道管理。
(2)水资源保护和利用
这方面的主要问题有:①对库区水质及饮用水源安全的影响问题。三峡水库蓄水后,水流减缓引起扩散能力减弱,库周近岸水域及库湾水环境承载能力下降较明显,对重庆主城区、长寿、涪陵、万州库段近岸水域及小江、香溪等库湾水域的影响也较大。②“白色污染”问题。“白色污染”主要是指生活垃圾和工业固体废弃物、农作物等被暴雨、洪水冲刷入库形成的漂浮物。目前在葛洲坝前的年堆积量达2.2万m3,以后主要变为对三峡大坝的影响。③面源污染的影响问题。据调查,三峡水库的污染负荷70%~80%来自于面源,面源污染物主要是汛期随地表径流进入水库。
建议采取的对策与措施:①确立三峡水库水资源保护管理体制。依据新《水法》的规定,三峡水库水资源保护应当实行流域管理与行政区域管理相结合的体制。②尽快组织编制三峡库区环境保护实施计划。③做好水库建设运行期的保护工作。④进一步加大三峡水库水资源保护基础研究。⑤三峡水库水产养殖和水质保护关系研究。⑥强化库区水资源保护监督管理。⑦加强库区水环境及生态环境监测。⑧建立完善的信息反馈体系。
(3)水土保持
三峡工程建设期可能出现的水土保持问题:①工程建设过程的水土流失。②大坝主体工程土石料场、弃渣场水土流失。③坝区附属工程建设人为水土流失。④移民迁建工程水土保持工作滞后。⑤专项改建工程?亮魇А?br>需采取的对策措施:①加强三峡工程建设水土保持工作。②加大宣传力度,提高各级领导、各部门水土保持意识和法制观念。③全面编报、补报水土保持方案。④开展三峡工程建设及库区水土保持重点防治工程。⑤加大水土保持监督执法力度。⑥开展长江流域坡面泥沙输移特征研究。
(4)移民后期扶持、库区开发方面
这方面可能遇到的问题:①水库消落区的利用管理问题。2007年汛后至2009年汛前,汛期水位135m,枯季水位156m,坝前水位变幅为21m,水库消落出露的耕园地为6.6万亩,历时为100天左右,可以种植生长期较短的粮食、豆类、蔬菜或青饲料作物,但应加强管理,还有工业、商业、水运、旅游等行业在消落区的管理问题。②水域利用及生态环境问题。③库区土地开发利用问题。④移民后期扶持问题。⑤库区超蓄问题。
建议的对策措施:①加强水库消落区管理。②制定水域利用管理办法。③加强对土地开发利用的管理。④研究制定三峡水库后期扶持政策及管理办法。⑤研究建立三峡水库移民后期扶持的监督管理体制。
(4)地质灾害防治
二、专业设置与产业需求、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程“三对接”
1、专业设置与产业需求对接。
物流管理专业设置与区域物流产业发展情况进行物流专业培养方向的对接,物流专业人才培养方案与物流产业人才需求结构需求的对接,物流专业学生能力、技术、知识、素质与物流产业生产、经营、管理、服务岗位需求的对接,物流人才的知识结构与行业未来的发展需要对接。
2、课程内容与职业标准对接。
物流管理专业课程体系与职业标准对接,为职业能力核心课程、专业基本技能课程、专业核心技能课程、专业拓展课程。物流管理专业课程体系与物流管理岗位对接,物流管理岗位横向类型分为:采购、仓储配送、运输、物流信息、国际货代。纵向类型岗位分本三层级:管理员、助理、主管。物流管理专业课程体系。物流管理专业课程应与物流管理专业职业资格证书对接。物流管理专业人才培养考核评价体系与职业标准考核评价体系进行对接。物流管理专业中职、高职、本科层次体系与职业标准层次体系的对接。
3、教学过程与生产过程的对接。
物流管理专业知识能力类课程与物流管理工作人员知识结构与能力要求相对接,物流管理专业工程技术类课程与物流管理工作实际操作技术与工程水平相对接。教学过程设计分为理论课程和实践课程,理论课程与生产过程理论体系相对接,实践课程与生产操作过程相对接。物流管理专业实训类课程体系与物流管理生产过程所需要技术进行对接。