摘要:淡水資源是基礎(chǔ)自然資源,系生態(tài)環(huán)境建設(shè)的控制因素,同時又是戰(zhàn)略性經(jīng)濟資源,為綜合國力的有機組成部分。探討21世紀(jì)水資源的國家戰(zhàn)略及其相關(guān)科學(xué)問題,是世紀(jì)之交各國政府的重要議題之一。
關(guān)鍵詞:水資源現(xiàn)狀發(fā)展趨勢可持續(xù)利用
一、世界水資源及其發(fā)展趨勢
地球上水的儲量很大,但淡水只占2.5%,其中易供人類使用的淡水不足1%。據(jù)專家最新估計,全球陸地上可更新的淡水資源約42.75萬億m3,其中易于使用的約12.5~14.5萬億m3。按年人口統(tǒng)計,全球人均淡水資源約m3,其中易于使用的淡水人均約~m3??梢?,地球上的淡水資源是有限的。
水的需求隨人口和經(jīng)濟發(fā)展而迅速增長。從-年,在50年時間內(nèi),全球總用水量增加了4倍。年全球用水總量已達億m3,人均用水628m3,約占易用淡水資源量的27~30%。
水資源在地球上的分布是很不均勻的,有的地方多,有的地方少。據(jù)聯(lián)合國調(diào)查,全球約有4.6億人生活在用水高度緊張的國家或地區(qū)內(nèi),還有1/4人口即將面臨嚴(yán)重用水緊張的局面。
自從年在阿根廷的馬德普拉塔召開的第一次聯(lián)合國水資源大會以來,水資源已成為世界性的熱點問題。目前已有26個聯(lián)合國機構(gòu)參與與水有關(guān)的事務(wù)。近幾年有數(shù)以百計的水問題國際會議召開。其中影響較大的會議有:年巴西里約熱內(nèi)盧聯(lián)合國環(huán)境和發(fā)展峰會生態(tài)環(huán)保項目;年在摩洛哥馬拉喀什第一次世界水論壇;年巴黎水與可持續(xù)發(fā)展國際會議;年海牙第二次世界水論壇等。聯(lián)合國環(huán)境署在年發(fā)布的《全球環(huán)境展望》上指出,“目前全球一半的河流水量大幅減少或被嚴(yán)重污染,世界上80個國家或占全球40%的人口嚴(yán)重缺水。如果這一趨勢得不到遏制今后30年內(nèi),全球55%以上的人口將面臨水荒”。在年南非召開的可持續(xù)發(fā)展世界高峰會議上,全體代表一致通過將水危機列為未來十年人類面臨的最嚴(yán)重挑戰(zhàn)之一。
在國際會議和聯(lián)合國有關(guān)機構(gòu)的組織推動下,世界各國的水資源工作有了較大的進展。在全球范圍內(nèi)開展了水資源評價活動。對水資源的評價方法進行了理論探討和實驗研究。在水資源規(guī)劃研究中,由于競爭性用水問題的突出,導(dǎo)致了投資競爭,水資源在地區(qū)間、部門間和多目標(biāo)用水間的合理分配問題已成為缺水地區(qū)在發(fā)展進程中諸矛盾的焦點,因而各國開始致力于流域和區(qū)域的規(guī)劃研究。
自80年代以來,水質(zhì)與水環(huán)境惡化趨勢加劇,已威脅到人群健康,水環(huán)境問題成為研究熱點,各國制定了地表水和地下水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),建立了河流、湖泊與水庫的各類水質(zhì)模型,并試圖將水質(zhì)研究與水量研究聯(lián)系起來,以實現(xiàn)水資源學(xué)科中水量與水質(zhì)的統(tǒng)一數(shù)學(xué)描述。
年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展首腦會議后,可持續(xù)發(fā)展觀念日益深入人心,為水資源學(xué)科的發(fā)展注入了新的活力。各國在可持續(xù)發(fā)展觀念啟發(fā)下,從發(fā)展模式的高度認(rèn)識水資源開發(fā)利用和經(jīng)濟發(fā)展的相互關(guān)系,認(rèn)識水資源利用與保護的相互關(guān)系,經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護的關(guān)系,管理在水資源開發(fā)、利用、保護中的作用,水資源管理中需水管理、供水管理、水質(zhì)管理和水價管理的相互關(guān)系,以及水資源管理中的經(jīng)濟機制、法律機制和行政機制的作用。對上述關(guān)系的再認(rèn)識和大討論,導(dǎo)致了面向可持續(xù)發(fā)展的水資源價值觀和方法論的提出與初步形成,標(biāo)志著水資源學(xué)科開始步入其初步成熟階段。
二、中國水資源現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢
(一)水資源現(xiàn)狀
根據(jù)上世紀(jì)80年代水利部估算,全國多年平均降水量約648㎜,降水總量6.2萬億m3。通過水循環(huán)形成可更新的地表水和地下水的水資源總量合計約2.8萬億m3,并具有以下特點。
1、人均水資源占有量偏少
我國水資源的總量不算少,但按年人口統(tǒng)計,我國人均水資源量m3,相當(dāng)于世界人均水資源占有量的31%;畝均水資源量為m3/畝,相當(dāng)于世界平均畝均m3/畝的61%。
2、時空分布很不均衡,水土資源分布不相匹配
水資源的問題與水資源的時空分布不均衡,尤其是與水土資源不相匹配有密切關(guān)系。全國十個流域可合并劃分為南方、北方及西北三個明顯不同類型區(qū):
(1)南方片,包括長江、珠江、華東華南沿海、西南諸河四個流域,屬于人多、地少,經(jīng)濟發(fā)達,水資源相對豐富地區(qū);
(2)北方片,包括長江以北的松、遼、黃、淮、海五個流域,屬于人多、地多,經(jīng)濟相當(dāng)發(fā)達,而水資源嚴(yán)重短缺地區(qū);
(3)西北片,除額爾齊斯河外都屬于內(nèi)陸河流域,土地面積337萬km2約占全國的35%。屬于地廣人稀,氣候干旱,生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)。該地區(qū)人均水資源不算少,耕地資源也十分豐富,但水土資源的開發(fā)利用受到生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重制約。
3、氣候變化對我國水資源影響
從年以來,北方干旱缺水與南方洪澇災(zāi)害同時出現(xiàn),形成北旱南澇的局面。初步估計對全國水資源多年平均總水量的影響不大。但水資源在地區(qū)上的不均衡,進一步加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。
(二)水資源的開發(fā)利用狀況
1、供水能力
我國的供水能力從年的多億m3增加到年的億m3。其中地表水供水量約億m3;地下水開采量億m3。
2、用水現(xiàn)狀
我國用水增長迅速,年估計約億m3;年到達億m3,人均用水450m3;年下降到億m3,人均用水428m3。其中農(nóng)業(yè)用水占68%,工業(yè)用水占21%,生活用水占11%。
3、用水效率
隨著用水量的增加,用水效率逐年有所提高。但與經(jīng)濟發(fā)達的高收入國家相比,我國單方水的GDP產(chǎn)出量仍低于發(fā)達國家。它表明隨著經(jīng)濟實力的增長,通過經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整,用水效率的提高,節(jié)水尚有較大潛力。
4、全球與其它大國用水現(xiàn)狀
年全球人口57.35億,用水億m3,人均用水628m3,其中:農(nóng)業(yè)人均用水437m3(占69.6%);工業(yè)131m3(占9.7%);生活60m3(相當(dāng)164l/日,占2.1%)。我國的人均用水量低于世界水平,僅為美國用水量的24%。
(三)當(dāng)前面臨的主要水資源問題
1、北方干旱持續(xù),缺水形勢加劇。地下水嚴(yán)重超采,黃河沖沙水被擠占,斷流加劇。水污染發(fā)展,生態(tài)環(huán)境惡化;
2、南方洪澇災(zāi)害頻繁出現(xiàn),水污染得不到控制,造成了污染型缺水;
3、西北內(nèi)陸地區(qū)水土資源過量開發(fā),荒漠化發(fā)展,生態(tài)環(huán)境惡化,出現(xiàn)了生態(tài)型缺水;
4、年全國廢污水排放總量達626億噸,全國評價河長中,Ⅳ類以上污染河長占38.6%,大部份地區(qū)供水安全得不到保證。
以水資源緊張,水污染嚴(yán)重,洪澇災(zāi)害為特征的水危機,已成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。當(dāng)我國經(jīng)濟發(fā)展到目前水平的時候,必須進一步從人口、資源、環(huán)境的宏觀視野,總結(jié)經(jīng)驗,調(diào)整思路,制定新的水資源戰(zhàn)略。
三、中國水資源可持續(xù)利用的總體戰(zhàn)略
中國工程院重大咨詢項目《中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究》報告提出:針對面臨的問題建議我國水資源總體戰(zhàn)略為,以水資源的可持續(xù)利用支持我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,要從以下八個方面實行戰(zhàn)略性的轉(zhuǎn)變:
1、人與洪水協(xié)調(diào)共處的防洪減災(zāi)戰(zhàn)略
要從無序、無節(jié)制的與洪水斗爭轉(zhuǎn)變?yōu)橛行颉⒖沙掷m(xù)的與洪水協(xié)調(diào)共處。要從以建立防洪工程體系為主的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變?yōu)樵诜篮楣こ腆w系的基礎(chǔ)上,建立全面防洪減災(zāi)工作體系,達到人與洪水協(xié)調(diào)共處。
2、以建設(shè)節(jié)水高效的現(xiàn)代灌溉農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代旱地農(nóng)業(yè)為目標(biāo)的農(nóng)業(yè)用水戰(zhàn)略
要從傳統(tǒng)粗放型灌溉農(nóng)業(yè)和旱地雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)節(jié)水高效的現(xiàn)代灌溉農(nóng)業(yè)。通過建設(shè)節(jié)水高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè),我國可以基本立足于現(xiàn)有規(guī)模的耕地和灌溉用水量,滿足今后16億人口對農(nóng)產(chǎn)品的需要。今后,農(nóng)業(yè)水利建設(shè)的投資的主要方向,應(yīng)從以開源工程和新建工程為主轉(zhuǎn)到以建設(shè)節(jié)水高效農(nóng)業(yè)為主,國家應(yīng)將節(jié)水高效農(nóng)業(yè)建設(shè)列為國民經(jīng)濟的重大基礎(chǔ)建設(shè)項目。
3、節(jié)水優(yōu)先,治污為本,多渠道開源的城市水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略
年我國城市化水平為30%,城市人口3.7億,預(yù)計年左右,城市化水平可能達到60%,城市人口將增加到9.6億左右。因此,城市和工業(yè)節(jié)水是今后節(jié)水的重點。必須進一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)布局,大力開發(fā)和推廣節(jié)水器具和節(jié)水的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù),創(chuàng)建節(jié)水型工業(yè)和節(jié)水型城市,力爭將城市人均綜合用水量控制在160m3/年以內(nèi)。
同時,必須加大污染防治力度,力爭和年城市污水的有效處理率達到50%和80%以上,使水環(huán)境有明顯改善。
4、以源頭控制為主的綜合防治減災(zāi)戰(zhàn)略
目前我國排放的污水量與美國、日本相近,而經(jīng)濟發(fā)展水平卻不能與他們相比,我國為粗放型經(jīng)濟增長付出了巨大的環(huán)境代價。
長期以來,采用以末端治理達標(biāo)排放為主的工業(yè)污染控制戰(zhàn)略,已被國內(nèi)外經(jīng)驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。應(yīng)大力推行以清潔生產(chǎn)為代表的污染預(yù)防戰(zhàn)略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技術(shù)落后的產(chǎn)品和工藝,在工業(yè)生產(chǎn)過程中提高資源利用率,消減污染排放量。清潔生產(chǎn)可同時獲得環(huán)境效益和經(jīng)濟效益,對我國經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護有重要的戰(zhàn)略意義。
5、保證生態(tài)環(huán)境用水的水資源配置戰(zhàn)略
保護和改善生態(tài)環(huán)境是保障我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展所必須堅持的基本方針。在水資源配置中,要從不重視生態(tài)環(huán)境用水轉(zhuǎn)變?yōu)楸U仙鷳B(tài)環(huán)境用水的前提下合理規(guī)劃和保障社會經(jīng)濟用水。保障生態(tài)環(huán)境需水,有助于流域水資源可再生性維持,是實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的主要基礎(chǔ)。
6、以需水管理為基礎(chǔ)的水資源供需平衡戰(zhàn)略
對水資源的供需平衡,要從過去的以需定供,轉(zhuǎn)變?yōu)樵诩訌娦杷芾?提高用水效率的基礎(chǔ)上的保證供水。目前,我國的用水效率還很低,節(jié)水還有很大潛力,節(jié)約用水和科學(xué)用水應(yīng)成為水資源管理的首要任務(wù)。
根據(jù)預(yù)測,我國用水高峰將在年左右出現(xiàn),農(nóng)業(yè)用水總量與現(xiàn)在的規(guī)模相仿,為億m3左右;工業(yè)用水從現(xiàn)在的多億m3,增加到億m3;城鄉(xiāng)生活用水從現(xiàn)在的500多億m3,增至億m3左右;考慮到未來發(fā)展前景的不確定性,估計全國用水總量有可能達到~億m3,較現(xiàn)在增加億~億m3,人均綜合用水量400~500m3。
上述估計的需水量,已接近可合理利用水量的上限。因此,必須嚴(yán)格控制人口的增長,同時加強需水管理,做到人口達到零增長后,需水也可達到零增長。
7、解決北方水資源短缺的南水北調(diào)戰(zhàn)略措施。
8、與生態(tài)環(huán)境建設(shè)相協(xié)調(diào)的西部地區(qū)水資源開發(fā)利用戰(zhàn)略。
根據(jù)分析,當(dāng)我國人口增至16億時,人均水資源降到m3,已接近國際公認(rèn)的水資源緊張標(biāo)準(zhǔn),形勢十分嚴(yán)峻。經(jīng)研究后認(rèn)為:在加強管理,加大投入、合理配置、高效利用和注重保護的前提下,我國有條件在人均用水量400~500m3的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)第三步戰(zhàn)略目標(biāo)和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
四、需要優(yōu)先研究的重大科技問題
1、水資源演變規(guī)律的研究。
研究氣候持續(xù)干旱和大規(guī)模的抗旱活動條件下,水資源衰減和流域水循環(huán)演變發(fā)生明顯變化的規(guī)律,為水資源的合理開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
2、水生態(tài)環(huán)境問題
研究水與生態(tài)系統(tǒng)相互作用的模式機理過程與效應(yīng)問題;研究生態(tài)保護準(zhǔn)則,區(qū)域生態(tài)環(huán)境發(fā)展趨勢預(yù)測及評價方法,與區(qū)域生態(tài)環(huán)境需水量的計算方法。
3、水資源可持續(xù)利用問題
在流域尺度上研究水資源系統(tǒng)、經(jīng)濟社會系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)在其運動發(fā)展過程中的相互依存與相互制約的定量關(guān)系。
4、農(nóng)業(yè)水資源的高效利用
研究的主導(dǎo)方向為:灌溉水資源合理開發(fā)和優(yōu)化配置技術(shù)研究;老灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)研究;高效輸水灌溉系統(tǒng)新技術(shù)研究;田間節(jié)水灌溉新技術(shù)研究及設(shè)備產(chǎn)業(yè)化,節(jié)水管理新技術(shù)研究,改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)的研究。
5、加強水資源的監(jiān)測、預(yù)報、調(diào)度工作
隨著新水法的頒布,需要全面加強水資源供、用、耗、排等方面的監(jiān)測工作,水質(zhì)污染和地下水的監(jiān)測工作尤其需要加強。水資源的水量和水質(zhì)的預(yù)報、預(yù)測工作也應(yīng)當(dāng)逐步開展。水量應(yīng)結(jié)合水質(zhì)要求進行合理調(diào)度。
為改變相應(yīng)落后的水資源監(jiān)測手段,應(yīng)全面提升監(jiān)測和信息應(yīng)用水平研究開發(fā)水資源監(jiān)測技術(shù)和信息共享平臺,以提高我國水資源監(jiān)督和管理能力,為現(xiàn)代化水資源管理提供全面的科技支撐。
參考資料:中國水資源的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和可持續(xù)利用問題