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中国水资源的可持续利用

 

淡水资源是基础自然资源,系生态环境建设的控制因素,同时又是战略性经济资源,为综合国力的有机组成部分。联合国《世界水资源综合评估报告》指出:水问题将严重制约21世纪全球经济与社会发展,并可能导致国家间冲突。探讨21世纪水资源的国家战略及其相关科学问题,是世纪之交各国政府的重点议题之一。

一、中国水资源及其开发利用问题

中国水资源的总量28,100亿m3不算太少,但根据1997年人口、耕地计算,人均水资源2,200m3,仅相当于世界人均占有量的1/4;亩均水资源1,900m3,相当世界亩均占有量的4/5,明显偏少。我国在世界153个国家的人均水资源资料的排位中居121位。根据“国际人口行动”提出的“可持续水-人口和可更新水的供给前景”报告采用的人均水资源评价标准:少于1,700m3为用水紧张国家,少于1,000m3为缺水国家,少于500m3为严重缺水国家,对我国水资源进行总体评价:到21世纪中叶我国人口达到16亿高峰时,人均水资源量将下降到1,760m3,全国将接近用水紧张国家的边缘。

1949年以来,我国水利建设有了很大发展,全国兴修了大量蓄水、引水、提水和调水工程,为农业、工业、城乡生活等事业的发展提供了水源,有力地促进了我国国民经济的发展和人民生活水平的提高。

新中国成立初期全国用水约1,030亿m3,到1980年通过调查我国实际供水量已增加到4,432亿m3,1993年增长到5,224亿m3,1997年为5,623亿m3,17年间平均年增长700亿m3。全国水资源开发利用程度,1980年为16.1%,1993年为18.9%,1997年达到19.9%,呈增长态势。从全国平均开发利用程度看,似乎尚有很大开发潜力。但中国水资源的主要问题是水资源分布在地区上很不均匀,并且与人口、耕地资源和经济布局不相匹配。全国有相当的国土面积水资源短缺,并且水的供需矛盾也比较突出。为了便于讨论,根据水资源条件将全国十大流域合并成南方、北方和西北内陆三个明显不同类型的地区,对我国水资源开发利用的现状和问题进行分析比较。

南方地区:全国水资源有80.4%分布在长江流域及其以南地区,而该地区的人口占全国的53.5%,耕地占35.2%,GDP占全国的54.8%。人均水资源量3,480m3,亩均水资源量4,300m3,属于人多、地少、经济发达、水资源相对丰富的地区。该地区1997年用水2,948亿m3,占全国总用水量的53%。人均年用水量447m3,仅占人均水资源量的12.8%,可见当地水资源的开发尚有很大潜力。当前存在的主要问题是水污染日益严重。由于城市化发展过快,城市供排水设施的建设跟不上,对污水的排放控制不严,污水任意排放使城市周围的地表和地下水源受到严重污染,水质恶化使符合水质标准,可供利用的水资源急剧减少,部分城市出现污染型缺水,供需矛盾突出。

北方地区:长江流域以北广大地区,人口占全国的44.4%,耕地占全国的59.2%,GDP占全国的43.4%,水资源仅占全国的14.7%。人均水资源量747m3,亩均水资源量471m3,属于人多、地多、经济相对发达、水资源短缺的地区。其中,以黄河、淮河、海滦河三流域尤为突出。三流域耕地占全国的39.1%,人口占全国的34.8%,GDP占全国的32.1%,而水资源只占全国的7.7%。三流域人均水资源量500m3,亩均水资源量少于400m3,是我国水资源最为短缺的地区。1997年北方地区的年用水量2,112亿m3,占全国总用水量的38%,人均年用水量389m3,占人均水资源量的52.1%。该地区水资源的开发利用程度以黄淮海三流域为最高,水资源利用率达到70%,而人均用水量仅350m3,比1989年的381m3略有减少。可见该地区水资源的开发已接近上限,进一步开发潜力不大。部分地区如海滦河,由于地下水过量开采,地下水位大幅度持续下降已形成了大面积下降漏斗,河道断流、湖泊干涸,生态环境已日趋恶化。黄河进入90年代,下游断流的频次、历时和河长也在不断增加。1997年特旱,黄河下游利津站断流历时长达226天。黄河是中国第二大河,她的断流已引起国内外的关注。

西北内陆地区:西北内陆地区,除额尔齐斯河属于外流河,其他河流都属于内陆河流域。来自流域四周高山地区由冰雪和雨水补给的多年平均年径流量约1,164亿m3,地下水的补给量约826亿m3,扣除相互转化的重复量,该地区水资源总量达到1,300亿m3,占全国的4.8%。由于西北地区地广人稀,耕地面积占全国的5.6%,人口占全国的2.1%;因此人均水资源量达到4,870m3,亩均水资源量约1,590m3,人均水资源相对比较多,为全国平均值的2.2倍,但亩均水资源量低于全国平均水平。1997年该地区水资源的引用已达到547亿m3,约占水资源量的42%。由于人均水浇地多,人均用水量高达1,893m3,居全国首位。西北内陆地区土地资源丰富,进一步开发潜力大,但干旱地区绿洲生态农业的耗水量很大。除青海内陆河和新疆外流的国际河流水资源的开发利用程度较低外,其他河流开发利用程度己相当高,并且己引发了下游生态环境问题---天然绿洲萎缩和终端湖泊消亡。由于干旱区沙漠绿洲生态需要大量水分维系其脆弱的生态环境,水资源开发利用受到生态环境需水的制约。因此,水土资源的开发要适度。

二、21世纪可持续发展面临的挑战

中国经过50年的建设,以仅占全球约6%的可更新水资源、9%的耕地,养活了占世界22%的人口,取得了举世瞩目的巨大成就。但是众多的人口仍是我国的沉重负担。目前我国人口已接近13亿,如果对人口能有效地加以控制,到2030年前后,中国的人口将达到16亿左右。要满足16亿人口的基本需求,达到中等发达国家的生活水平,其用水量必将进一步增加。目前国际上经济发达的高收入国家(人均GNP大于等于9,700美元)和经济中等偏上收入国家(人均GNP3,000~9,700美元)的年人均用水总量,除美国、加拿大较大,瑞士、新加坡较小外,多数国家在400~800m3之间。以色列和南非是两个干旱缺水国家,由于十分注意节水和水的重复利用,其人均用水量都相当低,以色列407m3,南非为358m3。因此,国际上认为即使在缺水地区,只要采用高新技术和先进的节水管理措施,也可以较低用水标准实现现代化。

根据我国的现实情况,即使将我国人均用水维持在1997年人均用水450m3的水平上或略提高到500m3,2050年全国16亿人的需水量将增加到7,200亿~8,000亿m3,供水量将比1997年增加1,300亿~2,300亿m3。根据北方人口、资源和缺水状况,新增加的供水有一半以上将用于解决北方的缺水。北方除东北和西北内陆河流域可在区内调配外,黄、淮、海三流域2010年以后人均水资源已低于350m3,缺水十分严重,需要从长江上、中、下游调水来解决。由于中国的国土辽阔,地形复杂,人口众多,人口与水、土资源的分布又不可能完全协调,再加上季风的影响,今后水资源紧缺的局面几乎是不可避免的。如何在较低的人均用水量的基础上,实现社会经济的可持续发展和现代化,中国21世纪面临的挑战比世界上其他国家更严峻。

三、对策措施

为了解决日益严重的缺水和水污染问题,当务之急应加强水资源的统一管理。应从水资源的开发、利用、保护和管理等各个环节上,采取综合有效的对策措施。在全面节水的基础上,努力提高水的有效利用率,积极开辟新水源,狠抓水的重复利用和再生利用,协调水资源开发与经济建设、生态环境之间的关系,加速国民经济向节水型方向转变,以促使水资源问题尽快解决。当前水污染和北方的缺水问题比较突出,需要从以下几方面加强研究:

1.加大节水和污水资源化力度

目前我国的水资源有效利用率较低,单方水的产出明显低于发达国家,节水尚有较大潜力。节约用水和科学用水,应成为水资源管理的首要任务。应通过节水宣传教育,征收水资源费,调整水价,实行计划供水、取水许可制度,保证节水目标的实现。

节水的另一条途径是污水资源化。城市污水未经处理排放入河道,既浪费了资源,又污染了环境。进入21世纪,城市和工业用水仍将继续迅速增加。1993年城市和工业用水已超过1,100亿m3;扣除电力工业用水,按70%计算,废污水排放量已达到577亿t,即每天进入河道的废污水已接近1.6亿t。这些污水如加以处理,达到环境允许的排放标准或污水灌溉的标准,使污水资源化,既可增加水源解决农业缺水问题,又可起到治理污染的作用。虽然污水处理费用较高,但为防止污染,改善环境还是必需的,更何况它比长距离跨流域调水还是便宜。将污水处理回用于农业与污染治理有机地结合起来,对于解决我国水资源的短缺和水环境的改善有特别重要的意义,应作为经济持续发展的重要战略措施来抓。

2.合理安排生态环境用水

水资源短缺的地区,在经济发展中往往城市和工业用水挤占农业用水,农业用水又挤占生态用水,导致生态环境恶化。干旱半干旱地区,生态环境脆弱,必须确保生态环境用水,防止灌溉农业的盲目发展和生态环境的进一步恶化。对于黄河以及其他多沙河流,水保措施的减水减沙水量和下游河道的冲沙水量,应作为生态环境用水在供水规划中作出合理的安排。从区域水分与能量、水分与盐分、水量与泥沙以及水量供与需四个方面进行调控,全面维持生态平衡。

3.水资源的优化配置

华北是我国最缺水的地区,缓解华北平原的缺水,对我国21世纪的可持续发展具有重要的战略意义。从华北缺水的现状来看,东部平原缺水比西部严重。东部平原由于浅层地下咸水无法利用,开采消耗的地下水主要是深层高氟水,而深层地下水恢复年限是很长的。在现状开采强度条件下,现有的深层地下水储量仅可维持开采9--10年。深层地下水储量疏干后,即使停止开采,深层水的恢复估计至少需要150~200年的时间。因此,中东部平原水资源短缺的危机十分严重。

90年代海河流域地表水每年供水约100m3,地下水可开采量(补给量)约200亿m3,两者合计约300亿m3,再加上引黄54亿m3,共350亿m3左右。目前每年用水量约400亿m3,缺水主要靠超采地下水和利用不合标准的废污水,估计现状缺水50亿~80亿m3左右。如考虑经济发展、生态环境的改善,到2030年总缺水量将达到120亿--150亿m3左右。要解决如此巨大的缺水量,除了进一步挖掘节水潜力外,必须加快实施南水北调工程,为本地区补充新水源。从地区缺水严重程度来看,东线和中线的调水工程需要同时实施,才能解决广大平原地区的缺水问题。

目前海河平原东、中、西部地区,受到水资源条件的制约,社会经济发展的水平差别十分明显。为了缩小地区间的差别,有利于本地区经济的可持续发展,应当认真研究东线和中线调水工程线路和规模。东线、中线过了黄河以后都应考虑向中部平原和洼淀(如白洋淀等)补水,既解决中东部平原中小城镇的缺水,同时又为该地区地下水的回补、恢复,生态环境的改善创造条件。

4.地表水、地下水和外调水的科学调配

南水北调工程实施后,当地的地表水、地下水和远距离外调来的长江水,构成复杂的多种水源系统。由于各种水源的供水成本、水质和供水保证率各不相同,在地表水调节水库不足的情况下,如何合理调配各种水源,充分发挥多种水源的综合效益,是一个比较复杂的系统工程,应当现在就开始着手研究。

海河平原巨大的地下水储存量,可在多种水源的调配过程中发挥巨大作用。目前海河平原地下水储存量尚有2,400亿m3,其中:浅层地下水储存量约2,183亿m3,深层地下水储存量约226亿m3。南水北调工程实施后,如能利用丰水年南水北调多余的水量回灌或减少地下水开采量,促使以往超采消耗的600亿--900亿m3的地下水储量能逐渐得以恢复,通过地表水、地下水、外调水的联调,提高外调水的供水保证率是完全可能的。

5.水资源量的复核和评价

初步分析表明:近20年来,我国北方河流,随着气候变化和人类活动影响,使流域径流和地下水补给条件发生了明显变化,导致了流域水资源量的衰减。根据80和90年代增加的资料,海滦河流域多年平均水资源总量将比第一次评价成果减少48.8亿m3,约11.6%。按1997年人口计算,全流域人均水资源量将下降到304m3,2010年将降到275m3,水资源短缺的形势将更为严峻。海河、黄河水量的衰减加剧了当地水资源的供需矛盾,建议北方黄、淮、海、辽河各流域,根据80和90年代新增加的水文气象资料,结合用水调查和对比分析,进一步弄清楚各河流水资源衰减的原因,对1956--1998系列的水资源量作出进一步复核和评价,为当前水资源开发利用和生态环境保护规划提供可靠的依据。
 


 

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