水資源可持續利用管理論文

時間:2022-06-27 08:16:00

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水資源可持續利用管理論文

水資源是基礎自然資源,系生態環境建設的控制因素,同時又是戰略性經濟資源,為綜合國力的有機組成部分。聯合國《世界水資源綜合評估報告》指出:水問題將嚴重制約21世紀全球經濟與社會發展,并可能導致國家間沖突。探討21世紀水資源的國家戰略及其相關科學問題,是世紀之交各國政府的重點議題之一。

一、中國水資源及其開發利用問題

中國水資源的總量28,100億m3不算太少,但根據1997年人口、耕地計算,人均水資源2,200m3,僅相當于世界人均占有量的1/4;畝均水資源1,900m3,相當世界畝均占有量的4/5,明顯偏少。我國在世界153個國家的人均水資源資料的排位中居121位。根據“國際人口行動”提出的“可持續水-人口和可更新水的供給前景”報告采用的人均水資源評價標準:少于1,700m3為用水緊張國家,少于1,000m3為缺水國家,少于500m3為嚴重缺水國家,對我國水資源進行總體評價:到21世紀中葉我國人口達到16億高峰時,人均水資源量將下降到1,760m3,全國將接近用水緊張國家的邊緣。

1949年以來,我國水利建設有了很大發展,全國興修了大量蓄水、引水、提水和調水工程,為農業、工業、城鄉生活等事業的發展提供了水源,有力地促進了我國國民經濟的發展和人民生活水平的提高。

新中國成立初期全國用水約1,030億m3,到1980年通過調查我國實際供水量已增加到4,432億m3,1993年增長到5,224億m3,1997年為5,623億m3,17年間平均年增長700億m3。全國水資源開發利用程度,1980年為16.1%,1993年為18.9%,1997年達到19.9%,呈增長態勢。從全國平均開發利用程度看,似乎尚有很大開發潛力。但中國水資源的主要問題是水資源分布在地區上很不均勻,并且與人口、耕地資源和經濟布局不相匹配。全國有相當的國土面積水資源短缺,并且水的供需矛盾也比較突出。為了便于討論,根據水資源條件將全國十大流域合并成南方、北方和西北內陸三個明顯不同類型的地區,對我國水資源開發利用的現狀和問題進行分析比較。

南方地區:

全國水資源有80.4%分布在長江流域及其以南地區,而該地區的人口占全國的53.5%,耕地占35.2%,GDP占全國的54.8%。人均水資源量3,480m3,畝均水資源量4,300m3,屬于人多、地少、經濟發達、水資源相對豐富的地區。該地區1997年用水2,948億m3,占全國總用水量的53%。人均年用水量447m3,僅占人均水資源量的12.8%,可見當地水資源的開發尚有很大潛力。當前存在的主要問題是水污染日益嚴重。由于城市化發展過快,城市供排水設施的建設跟不上,對污水的排放控制不嚴,污水任意排放使城市周圍的地表和地下水源受到嚴重污染,水質惡化使符合水質標準,可供利用的水資源急劇減少,部分城市出現污染型缺水,供需矛盾突出。

北方地區:

長江流域以北廣大地區,人口占全國的44.4%,耕地占全國的59.2%,GDP占全國的43.4%,水資源僅占全國的14.7%。人均水資源量747m3,畝均水資源量471m3,屬于人多、地多、經濟相對發達、水資源短缺的地區。其中,以黃河、淮河、海灤河三流域尤為突出。三流域耕地占全國的39.1%,人口占全國的34.8%,GDP占全國的32.1%,而水資源只占全國的7.7%。三流域人均水資源量500m3,畝均水資源量少于400m3,是我國水資源最為短缺的地區。1997年北方地區的年用水量2,112億m3,占全國總用水量的38%,人均年用水量389m3,占人均水資源量的52.1%。該地區水資源的開發利用程度以黃淮海三流域為最高,水資源利用率達到70%,而人均用水量僅350m3,比1989年的381m3略有減少。可見該地區水資源的開發已接近上限,進一步開發潛力不大。部分地區如海灤河,由于地下水過量開采,地下水位大幅度持續下降已形成了大面積下降漏斗,河道斷流、湖泊干涸,生態環境已日趨惡化。黃河進入90年代,下游斷流的頻次、歷時和河長也在不斷增加。1997年特旱,黃河下游利津站斷流歷時長達226天。黃河是中國第二大河,她的斷流已引起國內外的關注。

西北內陸地區:

西北內陸地區,除額爾齊斯河屬于外流河,其他河流都屬于內陸河流域。來自流域四周高山地區由冰雪和雨水補給的多年平均年徑流量約1,164億m3,地下水的補給量約826億m3,扣除相互轉化的重復量,該地區水資源總量達到1,300億m3,占全國的4.8%。由于西北地區地廣人稀,耕地面積占全國的5.6%,人口占全國的2.1%;因此人均水資源量達到4,870m3,畝均水資源量約1,590m3,人均水資源相對比較多,為全國平均值的2.2倍,但畝均水資源量低于全國平均水平。1997年該地區水資源的引用已達到547億m3,約占水資源量的42%。由于人均水澆地多,人均用水量高達1,893m3,居全國首位。西北內陸地區土地資源豐富,進一步開發潛力大,但干旱地區綠洲生態農業的耗水量很大。除青海內陸河和新疆外流的國際河流水資源的開發利用程度較低外,其他河流開發利用程度己相當高,并且己引發了下游生態環境問題---天然綠洲萎縮和終端湖泊消亡。由于干旱區沙漠綠洲生態需要大量水分維系其脆弱的生態環境,水資源開發利用受到生態環境需水的制約。因此,水土資源的開發要適度。

二、21世紀可持續發展面臨的挑戰

中國經過50年的建設,以僅占全球約6%的可更新水資源、9%的耕地,養活了占世界22%的人口,取得了舉世矚目的巨大成就。但是眾多的人口仍是我國的沉重負擔。目前我國人口已接近13億,如果對人口能有效地加以控制,到2030年前后,中國的人口將達到16億左右。要滿足16億人口的基本需求,達到中等發達國家的生活水平,其用水量必將進一步增加。目前國際上經濟發達的高收入國家(人均GNP大于等于9,700美元)和經濟中等偏上收入國家(人均GNP3,000~9,700美元)的年人均用水總量,除美國、加拿大較大,瑞士、新加坡較小外,多數國家在400~800m3之間。以色列和南非是兩個干旱缺水國家,由于十分注意節水和水的重復利用,其人均用水量都相當低,以色列407m3,南非為358m3。因此,國際上認為即使在缺水地區,只要采用高新技術和先進的節水管理措施,也可以較低用水標準實現現代化。

根據我國的現實情況,即使將我國人均用水維持在1997年人均用水450m3的水平上或略提高到500m3,2050年全國16億人的需水量將增加到7,200億~8,000億m3,供水量將比1997年增加1,300億~2,300億m3。根據北方人口、資源和缺水狀況,新增加的供水有一半以上將用于解決北方的缺水。北方除東北和西北內陸河流域可在區內調配外,黃、淮、海三流域2010年以后人均水資源已低于350m3,缺水十分嚴重,需要從長江上、中、下游調水來解決。由于中國的國土遼闊,地形復雜,人口眾多,人口與水、土資源的分布又不可能完全協調,再加上季風的影響,今后水資源緊缺的局面幾乎是不可避免的。如何在較低的人均用水量的基礎上,實現社會經濟的可持續發展和現代化,中國21世紀面臨的挑戰比世界上其他國家更嚴峻。

三、對策措施

為了解決日益嚴重的缺水和水污染問題,當務之急應加強水資源的統一管理。應從水資源的開發、利用、保護和管理等各個環節上,采取綜合有效的對策措施。在全面節水的基礎上,努力提高水的有效利用率,積極開辟新水源,狠抓水的重復利用和再生利用,協調水資源開發與經濟建設、生態環境之間的關系,加速國民經濟向節水型方向轉變,以促使水資源問題盡快解決。當前水污染和北方的缺水問題比較突出,需要從以下幾方面加強研究:

1.加大節水和污水資源化力度

目前我國的水資源有效利用率較低,單方水的產出明顯低于發達國家,節水尚有較大潛力。節約用水和科學用水,應成為水資源管理的首要任務。應通過節水宣傳教育,征收水資源費,調整水價,實行計劃供水、取水許可制度,保證節水目標的實現。

節水的另一條途徑是污水資源化。城市污水未經處理排放入河道,既浪費了資源,又污染了環境。進入21世紀,城市和工業用水仍將繼續迅速增加。1993年城市和工業用水已超過1,100億m3;扣除電力工業用水,按70%計算,廢污水排放量已達到577億t,即每天進入河道的廢污水已接近1.6億t。這些污水如加以處理,達到環境允許的排放標準或污水灌溉的標準,使污水資源化,既可增加水源解決農業缺水問題,又可起到治理污染的作用。雖然污水處理費用較高,但為防止污染,改善環境還是必需的,更何況它比長距離跨流域調水還是便宜。將污水處理回用于農業與污染治理有機地結合起來,對于解決我國水資源的短缺和水環境的改善有特別重要的意義,應作為經濟持續發展的重要戰略措施來抓。

2.合理安排生態環境用水

水資源短缺的地區,在經濟發展中往往城市和工業用水擠占農業用水,農業用水又擠占生態用水,導致生態環境惡化。干旱半干旱地區,生態環境脆弱,必須確保生態環境用水,防止灌溉農業的盲目發展和生態環境的進一步惡化。對于黃河以及其他多沙河流,水保措施的減水減沙水量和下游河道的沖沙水量,應作為生態環境用水在供水規劃中作出合理的安排。從區域水分與能量、水分與鹽分、水量與泥沙以及水量供與需四個方面進行調控,全面維持生態平衡。

3.水資源的優化配置

華北是我國最缺水的地區,緩解華北平原的缺水,對我國21世紀的可持續發展具有重要的戰略意義。從華北缺水的現狀來看,東部平原缺水比西部嚴重。東部平原由于淺層地下咸水無法利用,開采消耗的地下水主要是深層高氟水,而深層地下水恢復年限是很長的。在現狀開采強度條件下,現有的深層地下水儲量僅可維持開采9--10年。深層地下水儲量疏干后,即使停止開采,深層水的恢復估計至少需要150~200年的時間。因此,中東部平原水資源短缺的危機十分嚴重。

90年代海河流域地表水每年供水約100m3,地下水可開采量(補給量)約200億m3,兩者合計約300億m3,再加上引黃54億m3,共350億m3左右。目前每年用水量約400億m3,缺水主要靠超采地下水和利用不合標準的廢污水,估計現狀缺水50億~80億m3左右。如考慮經濟發展、生態環境的改善,到2030年總缺水量將達到120億--150億m3左右。要解決如此巨大的缺水量,除了進一步挖掘節水潛力外,必須加快實施南水北調工程,為本地區補充新水源。從地區缺水嚴重程度來看,東線和中線的調水工程需要同時實施,才能解決廣大平原地區的缺水問題。

目前海河平原東、中、西部地區,受到水資源條件的制約,社會經濟發展的水平差別十分明顯。為了縮小地區間的差別,有利于本地區經濟的可持續發展,應當認真研究東線和中線調水工程線路和規模。東線、中線過了黃河以后都應考慮向中部平原和洼淀(如白洋淀等)補水,既解決中東部平原中小城鎮的缺水,同時又為該地區地下水的回補、恢復,生態環境的改善創造條件。

4.地表水、地下水和外調水的科學調配

南水北調工程實施后,當地的地表水、地下水和遠距離外調來的長江水,構成復雜的多種水源系統。由于各種水源的供水成本、水質和供水保證率各不相同,在地表水調節水庫不足的情況下,如何合理調配各種水源,充分發揮多種水源的綜合效益,是一個比較復雜的系統工程,應當現在就開始著手研究。

海河平原巨大的地下水儲存量,可在多種水源的調配過程中發揮巨大作用。目前海河平原地下水儲存量尚有2,400億m3,其中:淺層地下水儲存量約2,183億m3,深層地下水儲存量約226億m3。南水北調工程實施后,如能利用豐水年南水北調多余的水量回灌或減少地下水開采量,促使以往超采消耗的600億--900億m3的地下水儲量能逐漸得以恢復,通過地表水、地下水、外調水的聯調,提高外調水的供水保證率是完全可能的。

5.水資源量的復核和評價

初步分析表明:近20年來,我國北方河流,隨著氣候變化和人類活動影響,使流域徑流和地下水補給條件發生了明顯變化,導致了流域水資源量的衰減。根據80和90年代增加的資料,海灤河流域多年平均水資源總量將比第一次評價成果減少48.8億m3,約11.6%。按1997年人口計算,全流域人均水資源量將下降到304m3,2010年將降到275m3,水資源短缺的形勢將更為嚴峻。海河、黃河水量的衰減加劇了當地水資源的供需矛盾,建議北方黃、淮、海、遼河各流域,根據80和90年代新增加的水文氣象資料,結合用水調查和對比分析,進一步弄清楚各河流水資源衰減的原因,對1956--1998系列的水資源量作出進一步復核和評價,為當前水資源開發利用和生態環境保護規劃提供可靠的依據。