解决我国水资源问题的途径_中国水资源论文

解决我国水资源问题的途径_中国水资源论文

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水,涉及到减轻贫困、粮食安全、能源生产和环境保护等许多重要问题。随着社会经济的飞速发展,水问题越来越突出,已经成为世界各国政府和学者广泛关注的问题。目前,不论是发达国家,还是发展中国家,不论是缺水国家,还是水资源比较丰富的国家,都在进行水问题的研究。尤其是一些联合国机构和国际性组织,也都从不同角度关心和关注着全球水资源问题。我国是世界上最大的发展中国家,人口最多、人均水资源占有量少,水问题比较突出。本文拟就中国面临的主要水问题和解决这些问题的根本出路进行研究,提出切实可行的措施,供决策部门参考。

主要水问题

我国水问题很多,但总的说来是水的可持续利用问题。主要表现为城乡水资源供需矛盾突出,洪、涝和旱灾频繁,水污染严重与水环境恶化。

(一)水资源供需矛盾问题

我国多年平均水资源量约为28000亿m[3],位居世界第6位。但由于我国人口众多,人均占有水资源量不足2300m[3],仅列世界的第110 位,属于13个严重贫水国家之一。按照国际经验,一个国家用水量超过其水资源的20%,就很可能发生水资源危机。我国1997年总用水量为5566亿m[3],占水资源总量的20%。实际上,由于我国水资源时空分布不均的自然地理特征,北方地区的水资源利用率远远超过了20%(见表1),其中海河流域通过减少多年调节水库库容、超采地下水包括超采难以恢复的深层地下水、外流域引水(引黄)、挤占环境用水等措施,使水资源利用率最高,达204%, 远远超过了海河流域的水资源合理利用阈值,使海河流域的河流基本上处于常年断流的状况,地下水累计超采量达400亿m[3],地下水埋深已从60年代2~3m下降到10~20m, 地下水漏斗区则超过30m,并且以每年1~3m的速度下降,水危机早已经出现,并且逐年加剧。

由于人口持续增长和经济高速发展,工农业和人民生活用水将持续增加,使水资源供求矛盾更趋激化。其主要表现在:①供求总量不平衡,需水量增长速度超过供水量的增长速度,供水状况趋于恶化;②北方地区和沿海工业发达地区等地域性水资源供求矛盾日趋恶化,严重制约社会经济的发展;③巨大的人口压力对发展耕地灌溉提出更加紧迫的要求,而工业城市将是用水量增加的主要部门,用水量剧增,将对农业灌溉用水构成严重的威胁,城乡用水矛盾更加尖锐。目前在全国660 多座城市中,供水不足的约300个,其中严重缺水的约占1/3, 主要集中在华北。我国每年因供水不足造成的工业损失以千亿元计。因城市和工业用水量的增加,使本来就不敷农用的水源更加紧张。因此,城市水资源的供需矛盾将会更加尖锐。农业要满足16亿人口的粮食需求,灌溉用水的需求也必须满足。城乡之间用水矛盾将更加突出。

表1 1997年流域用水量对比分析(单位:亿m[3])

流域 水资源量用水量利用率当年利用率*

内陆河1311.26 506.2 39% 38%

长江 9274.221737.12 19% 18%

东南诸河 2433.26 290.97 12% 10%

辽河

184.37 160.73 87% 72%

全国 27854.765566.03 20% 19%

西南诸河 5356.14 85.86

2% 2%

松花江 842.09 364.58 43% 39%

海河

212.06 432.83 204%158%

珠江 6478.18 834.09 13% 13%

淮河

625.29 656.92 105% 79%

黄河

481.5 402.56 84% 82%

资料来源:《中国水资源公报》(1997年)

*指扣除外流域调水和水库蓄变量后的水资源利用率

华北海河流域是我国水资源利用程度最高的地区(见表1), 农业用水占总用水量的70%以上,仍然采用传统的用水方式,浪费很大。

在我国,一方面供水量不足,另一方面,用水效率低下,属粗放型用水,这大大加剧了全国性的水资源供需矛盾。据统计,目前农业灌溉缺水300亿m[3],工业、城市缺水约58亿m[3], 并不同程度地影响了城市居民的正常生活。而我国农业渠灌区水的利用率仅0.4~0.5%,农田灌溉水量超过作物需水量1/3甚至1倍以上。

由于生产设备陈旧,生产工艺落后,工业结构中新兴技术产业比重小,加上管理水平低,工业和城市生活用水浪费仍很严重。绝大多数地区工业单位产品耗水率高于先进国家的数倍甚至十余倍,水的重复利用率也低得多。

(二)洪涝旱灾频繁发生问题

中国的主要洪涝旱灾发生在七大江河流域,这一地区占全国国土面积的44.5%,人口占88%,耕地面积占83%,河川径流量占58%,工农业总产值约占全国的80%以上,流域的中下游地区是我国社会经济最发达的区域。但由于下游人口密集,人水争地,是我国最易遭受洪涝灾害的地区。随着人口与经济的进一步发展,灾害威胁将有增无减,发生更为频繁。以湖南为例,1991年以来洪灾不断,1994~1996年连续三年发生洪涝灾害,而且有增无减。1994年、1995年、1996年,连续三年经济损失几乎以每年200亿元的速度增长,三年共损失1200亿元左右。

旱灾,尤其是持续性大旱可以引起严重的水资源不足,甚至导致全国性或地区性的供水危机。全国年平均旱灾面积2.93亿亩,成灾面积1.01亿亩,在范围上比洪涝灾害的影响还大。降水的明显减少, 加之河水调配没有统一规划,90年代以来导致黄河下游连续发生断流。1997年断流日数达226天,断流河长最大达到700公里左右。这一问题引起了国内外的广泛关注。

根据近代气候变化的分析与预测,未来暴雨洪涝灾害的发生频率可能会出现不断增加与加剧的趋势。对于北方降水的减少或旱灾的发生频率虽然还不能作出较肯定的预测,但随着全球变暖和我国北方气温升高的变化趋势,水资源可能还会呈下降趋势。因而加强气候与水文预测,根本治理七大江河,将是我国21世纪水资源问题解决的出路之一,也直接关系到社会的安定和经济的可持续发展。

(三)水污染与水环境问题

供水水源受到严重污染既造成环境,也是供水不足的重要原因。1997年,全国废污水排放总量为584亿吨,其中工业废水占68%, 生活污水占32%。而且约1/3以上的工业废水和90%以上的生活污水未经处理排入河湖,水污染呈进一步恶化的趋势。最为严重的是辽河、淮河和海河,其次是太湖水系和黄河流域。全国90%以上的城市水环境恶化,城市附近的河流或河段多已成为排污水沟,直接影响农用水源,污染农产品。随着乡镇企业的迅速兴起,使水质污染向广大城市郊区和农村迅速蔓延。水污染不仅破坏环境,同时也破坏水资源,造成无好水可用而缺水,即污染型缺水。

过度的地表水开发利用对生态、环境破坏也很明显。例如,河流上游大量兴建蓄水工程,层层拦截利用地表水,致使河流下游及平原地区地表径流减少,北方许多地区的河道只在丰水年的汛期起着泄洪作用,常年处于干涸状态,变成了污水沟,在华北地区出现了“有河则干,有水则污”的现象。因此,在水资源的合理利用规划中,必须考虑和预留一部分水资源作为生态环境用水,而不能采取“吃光喝尽”的政策,以利于维持生态、环境的良性循环。全国各主要城市地下水超采和严重超采现象十分普遍,不仅使地下水位大幅度下降,水质变坏,还导致地面下沉与沿海地带的海水入侵等环境问题。

另外,水土流失也是造成水环境恶化的一个因素。我国现有各类水土流失面积367万km[2],每年平均土壤流失量在50亿吨以上,造成土地资源和生态环境的破坏,同时导致江河的河道泄洪能力减小,水库和引水渠的效益难以发挥。森林植被遭到破坏,造成枯水期水量锐减和汛期洪水加剧。水源污染与水环境恶化增加了地区间的社会冲突和社会不安定因素,将成为今后一个亟待解决的重大问题。

除了以上所述的三个主要问题外,水资源管理不足,特别是以往重建轻管倾向,也是造成水问题的主要原因,存在着水价过低,不敷供水成本,工程老化,“多龙”治水缺乏统一管理等一系列的问题。

解决水问题的出路

解决我国地区性缺水问题的战略性对策,需在水资源可持续利用的前提下,因地制宜地建立起全国各地的节水型的城市与工农业系统;增加国民经济中水源工程建设与供水设施的投资比例;进一步控制洪水,预防干旱,提高水资源的利用效率;控制和治理水污染,发挥工程管理内涵的作用;考虑21世纪人口与国民经济发展的需要,依据水资源状况,调整产业结构与农业生产布局;统一制定各地区水资源的供需平衡,根据地区水资源余缺,在统一协调区域用水的基础上,搞好以南水北调为主体的全国跨区域调水总体布局,分期逐步实现我国水资源的合理调配,强化对水资源开发利用的管理,最终解决我国城乡缺水的问题,实现全国水资源的合理利用与水资源供需平衡,和水资源开发与生态、环境的协调发展。

(一)节水与保护水资源作为基本国策

水的高效利用是水资源合理利用的核心,实现以节水为本的水资源合理利用、应是国家对水资源开发利用的基本国策。

1.实现需水量的零增长,促进负增长作为方向

40多年来,我国水利建设在蓄、引、提与防洪工程建设上取得了显著的成绩,对促进工、农业生产和城市发展发挥了巨大的作用。然而,我国北方许多干旱地区的水资源开发已经接近或超过了水资源承载力极限。如华北平原地下水超采,有些地区利用率超过150—200%,进而造成地下水漏斗和沿海的海水入侵危害。其原因除水资源不足外,也与需水量盲目增长而缺乏控制有关。参照国外的经验,控制需水增长,是值得借鉴的。实际上,我国一些大城市在无新的开源条件下也出现了用水量的减少。例如北京市推行节水,在1995年省水6066万m[3],其中自来水比前一年省水1556万m[3],少引河水3400万m[3],自备井少采680 万m[3],远、近郊县节水428万m[3],而当年的经济增长率却大于10%。

2.节水挖潜应作为水资源可持续利用的重要措施

目前,节水挖潜还远远未被真正重视,而且在认识上往往与开源的关系混淆不清。以色列是极其缺水之国,全国人均水量很低,只相当我国的1/7多。但是由于厉行节水,城市人均供水量达到236升/人.日,是我国(177升/人.日)的1.33倍。农作物用水的效率比我国高2—3倍。我国广大灌溉系统的水利用效率平均只有0.4左右,即水的浪费与损失占居大半。我国工业用水循环率平均也只有50%左右。城市供水管道的漏水量可达到供水量的20%,加之生活用水的种种浪费,更使城市供水的效率低下。水的利用率不高,不仅浪费新鲜水,而且增加废水排放,污染环境,破坏水源。由于我国水浪费的普遍存在,这就使厉行节水,保护水源,发挥水资源高效利用的潜力十分必要,节水挖潜是可持续用水的重要措施。

(二)保护水源、控制污染与改善环境

从可持续发展的角度看,保护现有的清洁水源不受污染,对已经污染的水域进行治理,实现污水资源化,均具有深刻的意义。采用以防为主的方针,分别在各个流域上游,包括山区与平原,建立清洁水源保护区。在山区水源区应与水土保持工作相结合,在平原则应严格控制污水排放。为此,需要确定水源保护区的功能与加强其法律地位。对大型供水水源工程亦应划入水源保护区。结合以供定需保持水量,维护水质,为下一世纪供水的可持续性,形成一个全国性水源保护区系统。

为了保证我国社会经济持续发展,下世纪必须把保护水质、防治水污染放在重要地位。应大力宣传保护水质的重大意义,不断提高公众尤其是各级决策层对水质保护的认识,强化水质管理机构的职能,实行水污染防治管理目标责任制,制定相应的水质保护法律和条例。同时根据各地区不同自然条件和水源条件,选定防治措施和制定排污标准、发放许可证。对现有的污水排放不仅要依法进行管制,分别对点源与面源污染制定防治措施,改污水浓度控制为总量控制。

在城市发展规划中,应规定合理的污水处理率和回用率,积极开展污水处理和资源化工作,并加强研究适合我国国情的污水处理技术和设备,加速水环保产业的进程。大力发展污水资源化应是今后的长期方针,这不仅有利于环保,而且可以补充日益紧缺的水资源。对于大、中城市应加快大型污水深度处理厂的建设;对中、小城市则应以污水处理厂和氧化塘、氧化物相结合处理。以色列已实现污水再生回收的水质达到二级水标准,可实现安全的农业灌溉利用,应作为我国的借鉴。以实现我国水资源开发利用与生态环境的协调发展。

(三)采用工程措施与生态建设结合防治水害

七大江河中、下游的防洪是一个带有共同性的问题,关系到社会的稳定和可持续发展。1996年7~8月大汛,黄河花园口站流量为7700m[3]/s,但水位已超过历史上最高的1958年(流量22300m[3]/s)。其原因是由于人口的增加和经济发展与河道争地,在一些已被确定为分洪、泄洪区的地区进行建设,一旦发生洪水,立即成为灾区。水库淤积和湖泊围垦也造成了蓄洪、调洪能力的降低。因此,目前的各河道防洪标准亟待提高,应达到防御近50年来出现过的洪峰流量的标准。为此,要加强堤防的建设与维护,清除河道内的人为障碍物,彻底解决人水争地(围垦湖、河)的问题。同时,加强洪涝预报,以防为主,防治并重。

七大河口的治理应以流域为对象,成为具有整体性,综合性与关联性的长期性任务。流域治理与开发,首先要研究自然条件以及自然与社会经济之间的内在联系,一个流域内任何自然条件和生态环境的改变,均会对社会经济发展产生深刻的影响,反之亦然。国际以流域为单元进行资源开发和社会经济发展综合规划,经验表明是十分有效的。

流域治理与开发,应充分注意其中某个主要因素的变化及对整个流域治理与开发的影响和制约作用。如黄河流域的综合治理与开发,如何处理好水沙关系,这是带有决定性的因素。但应同时考虑流域治理与开发的综合性问题,主要是流域开发的防洪、发电、灌溉、航运和供水、生态、环境的综合效益问题;还应考虑流域治理与开发的关联性问题,主要是一个流域治理、开发与相邻流域或与全国的生态、环境、资源开发利用和社会经济发展的相互关系;又要考虑流域治理开发的长期性问题。现在往往只注意流域内某种资源或某个区域的开发,而忽视了对整个流域的影响问题。如在黄河上游只侧重水电资源开发,而忽视了水电资源开发后对下流泥沙淤积的影响;在黄河三角洲地区只重视土地资源和油气资源的开发,忽视了这些资源开发将会对黄河下游河段产生什么样的影响。

(四)加强南水北调的工作与发展多途径的开源

1.关于南水北调

中国水资源时、空分布极其不均,南方水多地少,北方水少地多。通过对水资源的调配,缩小地区上水分布差异,是带有长远性的一种战略。最为宏大的是走西线从雅鲁藏布江开始的调水设想,工程的规模空前,耗资巨大,非近期可以实施。南水北调东线与中线已有较多的研究,相对易于实施,但均属远距离调水,两线因水线的长度都超过1000公里,由于跨多个省区,调水规模大小尚有待对水量输出与调入的余缺的深入分析,此外,工程的费用问题也有待解决,在目前日益尖锐的供水矛盾中,除考虑调水外,还应该开拓其他可用的水资源。

开源的内源包括增加调蓄和提高水资源利用率,挖掘现有水利工程供水能力,调配以及扩大新的水源等方面。在节水的基础上开源,这是一项基本原则。

2.控制洪水,增加水源调蓄

40余年来,我国修建很多调蓄水库,由于受气象水文预报水平及原来制定的汛期水位的限制,水库汛前“有水不能蓄”、汛后“要蓄又无水”,存在调蓄利用率低的状况。进一步修建各种蓄水工程,增加调蓄水量,是增加可供水量的重要途径。但由于广大北方地区和南方丘陵山区开发条件好的坝址所剩不多,余下的相当一部分属于库区人口稠密,搬迁任务艰巨之类。西南广大山区虽有大量条件好的待建坝址,但那里耕地少,水利工程兴建的主要任务是发电和防洪。因此,对已建的大中型水库增加其汛期与丰水年来水的调蓄量,进行科学合理的水库调度,十分重要。

3.增加河道基流及地下水的合理利用

据统计,我国江河引水工程年供水量2995亿m[3],北方不少河流枯水季节已断流,但南方许多河流因缺乏提引水工程,河道基流未充分利用,一些河流还有弃水。如喀斯特地区,地下暗河水源丰富,而地表缺水。我国地下水开采量已达529亿m[3],占可开采量(1885.77亿m[3])的28.1%,虽然北方许多地区地下水已严重超采,但在黄河以南及沿黄两岸地下水位高,潜水上升蒸发量很大,这是沿黄灌区一个比较普遍的问题。当地水资源的合理利用应以井渠结合、井灌为主,腾出引黄的地表水运送到北部更缺水的地区。

4.已建水利工程的维修整治和配套

我国50和60年代兴建的大批水利工程,受当时各种条件的限制,加之年久失修,工程老化,出现大量的“病、险”工程,由于资金不足,已建的工程许多不配套,大批工程建成后不能很好发挥效益,供水能力呈明显衰退的趋势。

5.发展集雨、海水及微咸水利用

水资源可以分为两类:一是集中型的水资源,其特征是来水强度集中,诸如江河之水与容易补给和富集的浅层潜水;二是分散型的水资源,其特征是来水强度弱,分布范围广,这就是常见的降水资源。前者已成为向城市、工业与农田灌溉供水的主要来源,后者则可为分散性用水提供水源,包括我国广大西北缺少地表水的地区和缺乏集中型水源的所有地区,这些地区约有1亿多人口饮水困难,亟待解决。甘肃省“121”雨水集流工程已获得巨大成效,使当地脱贫致富。城市区将雨水集蓄用于卫生、消防、备用水源以及环境绿化、回灌地下水、水面景观用水等方面;农村修建保水梯田、发展径流农业与雨养农业等,都是利用雨水解决缺水的一种途径。

我国沿海城市尤其是特区的水资源供需矛盾突出。从城市缺水的数量来看,缺水量最多的地区不是处于“三北”地区,而是在东南湿润多雨地区的沿海城市,其缺水量几乎占全国严重缺水总量的一半。因此,发展海水利用具有重要的意义,特别是用水量大的工业冷却水。在这方面,山东青岛市已有成功的经验。我国海岸线长约18000km,随着技术的进步,海水的淡化利用也会有很大的开拓前景。

微咸水的利用也有不小潜力。微咸水经过适当处理也是一种有用的农业水源,其合理利用是农业节水中有待探索的新路子。华北平原2~5克/升的微咸水就有58亿多m[3]。因此,本区应注重发展利用微咸水、咸水的灌溉技术,深层淡水只能在特别干旱的年份用于保苗等关键性抗旱灌溉。

(五)加强水资源的统一管理

对水资源实行按流域或地区的统一管理,是解决缺水问题的有效途径。过去我国从中央到地方的水资源管理都把地表水、地下水的管理人为地分割开来,将水利工程建设与供水机构分割开来,供水与污水控制分割开来。在国家一级的部门中,总共有17个部门在管水,这种管理体制是造成水污染、水浪费、不能合理利用的重要原因。应采取法律的、经济的和行政的手段对水资源进行统一的强化管理,首先应建立有权威的流域统一管理机构;其次,在市场经济条件下,将开发利用水资源纳入有计划的商品经济范畴,将供水作为商品来合理计价收费。农业用水水费价格过低,应适当调整,只有提高水费,才能抑制用水的浪费,还可利用水费的价格指导用水的方向。

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