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水资源发展趋势

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摘要: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。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要议题之一。

关键词:水资源现状发展趋势可持续利用

一、世界水资源及其发展趋势

地球上水的储量很大,但淡水只占2.5%,其中易供人类使用的淡水不足1%。据专家最新估计,全球陆地上可更新的淡水资源约42.75万亿m3,其中易于使用的约12.5~14.5万亿m3。按1995年人口统计,全球人均淡水资源约7450m3,其中易于使用的淡水人均约2180~2440m3。可见,地球上的淡水资源是有限的。

水的需求随人口和经济发展而迅速增长。从1940-1990年,在50年时间内,全球总用水量增加了4倍。1995年全球用水总量已达36000亿m3,人均用水628m3,约占易用淡水资源量的27~30%。

水资源在地球上的分布是很不均匀的,有的地方多,有的地方少。据联合国调查,全球约有4.6亿人生活在用水高度紧张的国家或地区内,还有1/4人口即将面临严重用水紧张的局面。

自从1977年在阿根廷的马德普拉塔召开的第一次联合国水资源大会以来,水资源已成为世界性的热点问题。目前已有26个联合国机构参与与水有关的事务。近几年有数以百计的水问题国际会议召开。其中影响较大的会议有:1992年巴西里约热内卢联合国环境和发展峰会;1997年在摩洛哥马拉喀什第一次世界水论坛;1998年巴黎水与可持续发展国际会议;2000年海牙第二次世界水论坛等。联合国环境署在2002年发布的《全球环境展望》上指出,“目前全球一半的河流水量大幅减少或被严重污染,世界上80个国家或占全球40%的人口严重缺水。如果这一趋势得不到遏制今后30年内,全球55%以上的人口将面临水荒”。在2002年南非召开的可持续发展世界高峰会议上,全体代表一致通过将水危机列为未来十年人类面临的最严重挑战之一。

在国际会议和联合国有关机构的组织推动下,世界各国的水资源工作有了较大的进展。在全球范围内开展了水资源评价活动。对水资源的评价方法进行了理论探讨和实验研究。在水资源规划研究中,由于竞争性用水问题的突出,导致了投资竞争,水资源在地区间、部门间和多目标用水间的合理分配问题已成为缺水地区在发展进程中诸矛盾的焦点,因而各国开始致力于流域和区域的规划研究。

自80年代以来,水质与水环境恶化趋势加剧,已威胁到人群健康,水环境问题成为研究热点,各国制定了地表水和地下水的水质标准,建立了河流、湖泊与水库的各类水质模型,并试图将水质研究与水量研究联系起来,以实现水资源学科中水量与水质的统一数学描述。

1992年联合国环境与发展首脑会议后,可持续发展观念日益深入人心,为水资源学科的发展注入了新的活力。各国在可持续发展观念启发下,从发展模式的高度认识水资源开发利用和经济发展的相互关系,认识水资源利用与保护的相互关系,经济发展和生态环境保护的关系,管理在水资源开发、利用、保护中的作用,水资源管理中需水管理、供水管理、水质管理和水价管理的相互关系,以及水资源管理中的经济机制、法律机制和行政机制的作用。对上述关系的再认识和大讨论,导致了面向可持续发展的水资源价值观和方法论的提出与初步形成,标志着水资源学科开始步入其初步成熟阶段。

二、中国水资源现状及其发展趋势

(一)水资源现状

根据上世纪80年代水利部估算,全国多年平均降水量约648㎜,降水总量6.2万亿m3。通过水循环形成可更新的地表水和地下水的水资源总量合计约2.8万亿m3,并具有以下特点。

1、人均水资源占有量偏少

我国水资源的总量不算少,但按1997年人口统计,我国人均水资源量2220m3,相当于世界人均水资源占有量的31%;亩均水资源量为1442m3/亩,相当于世界平均亩均2353m3/亩的61%。

2、时空分布很不均衡,水土资源分布不相匹配

水资源的问题与水资源的时空分布不均衡,尤其是与水土资源不相匹配有密切关系。全国十个流域可合并划分为南方、北方及西北三个明显不同类型区:

(1)南方片,包括长江、珠江、华东华南沿海、西南诸河四个流域,属于人多、地少,经济发达,水资源相对丰富地区;

(2)北方片,包括长江以北的松、辽、黄、淮、海五个流域,属于人多、地多,经济相当发达,而水资源严重短缺地区;

(3)西北片,除额尔齐斯河外都属于内陆河流域,土地面积337万km2约占全国的35%。属于地广人稀,气候干旱,生态环境脆弱地区。该地区人均水资源不算少,耕地资源也十分丰富,但水土资源的开发利用受到生态环境的严重制约。

3、气候变化对我国水资源影响

从1980年以来,北方干旱缺水与南方洪涝灾害同时出现,形成北旱南涝的局面。初步估计对全国水资源多年平均总水量的影响不大。但水资源在地区上的不均衡,进一步加剧了北方水资源供需失衡的矛盾。

(二)水资源的开发利用状况

1、供水能力

我国的供水能力从1949年的1000多亿m3增加到2000年的5531亿m3。其中地表水供水量约4440亿m3;地下水开采量1069亿m3。

2、用水现状

我国用水增长迅速,1949年估计约1031亿m3;1997年到达5546亿m3,人均用水450m3;2002年下降到5497亿m3,人均用水428m3。其中农业用水占68%,工业用水占21%,生活用水占11%。

3、用水效率

随着用水量的增加,用水效率逐年有所提高。但与经济发达的高收入国家相比,我国单方水的gdp产出量仍低于发达国家。它表明随着经济实力的增长,通过经济结构的调整,用水效率的提高,节水尚有较大潜力。

4、全球与其它大国用水现状

1995年全球人口57.35亿,用水36000亿m3,人均用水628m3,其中:农业人均用水437m3(占69.6%);工业131m3(占9.7%);生活60m3(相当164l/日,占2.1%)。我国的人均用水量低于世界水平,仅为美国用水量的24%。

(三)当前面临的主要水资源问题

1、北方干旱持续,缺水形势加剧。地下水严重超采,黄河冲沙水被挤占,断流加剧。水污染发展,生态环境恶化;

2、南方洪涝灾害频繁出现,水污染得不到控制,造成了污染型缺水;

3、西北内陆地区水土资源过量开发,荒漠化发展,生态环境恶化,出现了生态型缺水;

4、2001年全国废污水排放总量达626亿吨,全国评价河长中,ⅳ类以上污染河长占38.6%,大部份地区供水安全得不到保证。

以水资源紧张,水污染严重,洪涝灾害为特征的水危机,已成为我国可持续发展的重要制约因素。当我国经济发展到目前水平的时候,必须进一步从人口、资源、环境的宏观视野,总结经验,调整思路,制定新的水资源战略。

三、中国水资源可持续利用的总体战略

中国工程院重大咨询项目《中国可持续发展水资源战略研究》报告提出:针对面临的问题建议我国水资源总体战略为,以水资源的可持续利用支持我国社会经济可持续发展,要从以下八个方面实行战略性的转变:

1、人与洪水协调共处的防洪减灾战略

要从无序、无节制的与洪水斗争转变为有序、可持续的与洪水协调共处。要从以建立防洪工程体系为主的战略转变为在防洪工程体系的基础上,建立全面防洪减灾工作体系,达到人与洪水协调共处。

2、以建设节水高效的现代灌溉农业和现代旱地农业为目标的农业用水战略

要从传统粗放型灌溉农业和旱地雨养农业转变为建设节水高效的现代灌溉农业。通过建设节水高效的现代农业,我国可以基本立足于现有规模的耕地和灌溉用水量,满足今后16亿人口对农产品的需要。今后,农业水利建设的投资的主要方向,应从以开源工程和新建工程为主转到以建设节水高效农业为主,国家应将节水高效农业建设列为国民经济的重大基础建设项目。

3、节水优先,治污为本,多渠道开源的城市水资源可持续利用战略

1997年我国城市化水平为30%,城市人口3.7亿,预计2030年左右,城市化水平可能达到60%,城市人口将增加到9.6亿左右。因此,城市和工业节水是今后节水的重点。必须进一步调整产业结构和工业布局,大力开发和推广节水器具和节水的工业生产技术,创建节水型工业和节水型城市,力争将城市人均综合用水量控制在160m3/年以内。

同时,必须加大污染防治力度,力争2010和2030年城市污水的有效处理率达到50%和80%以上,使水环境有明显改善。

4、以源头控制为主的综合防治减灾战略

目前我国排放的污水量与美国、日本相近,而经济发展水平却不能与他们相比,我国为粗放型经济增长付出了巨大的环境代价。

长期以来,采用以末端治理达标排放为主的工业污染控制战略,已被国内外经验证明是耗资大、效果差、不符合可持续发展的战略。应大力推行以清洁生产为代表的污染预防战略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技术落后的产品和工艺,在工业生产过程中提高资源利用率,消减污染排放量。清洁生产可同时获得环境效益和经济效益,对我国经济发展和环境保护有重要的战略意义。

5、保证生态环境用水的水资源配置战略

保护和改善生态环境是保障我国社会经济可持续发展所必须坚持的基本方针。在水资源配置中,要从不重视生态环境用水转变为保障生态环境用水的前提下合理规划和保障社会经济用水。保障生态环境需水,有助于流域水资源可再生性维持,是实现水资源可持续利用的主要基础。

6、以需水管理为基础的水资源供需平衡战略

对水资源的供需平衡,要从过去的以需定供,转变为在加强需水管理,提高用水效率的基础上的保证供水。目前,我国的用水效率还很低,节水还有很大潜力,节约用水和科学用水应成为水资源管理的首要任务。

根据预测,我国用水高峰将在2030年左右出现,农业用水总量与现在的规模相仿,为4200亿m3左右;工业用水从现在的1100多亿m3,增加到2000亿m3;城乡生活用水从现在的500多亿m3,增至1100亿m3左右;考虑到未来发展前景的不确定性,估计全国用水总量有可能达到7000~8000亿m3,较现在增加1300亿~2000亿m3,人均综合用水量400~500m3。

上述估计的需水量,已接近可合理利用水量的上限。因此,必须严格控制人口的增长,同时加强需水管理,做到人口达到零增长后,需水也可达到零增长。

7、解决北方水资源短缺的南水北调战略措施。

8、与生态环境建设相协调的西部地区水资源开发利用战略。

根据分析,当我国人口增至16亿时,人均水资源降到1760m3,已接近国际公认的水资源紧张标准,形势十分严峻。经研究后认为:在加强管理,加大投入、合理配置、高效利用和注重保护的前提下,我国有条件在人均用水量400~500m3的基础上,实现第三步战略目标和社会经济的可持续发展。

四、需要优先研究的重大科技问题

1、水资源演变规律的研究。

研究气候持续干旱和大规模的抗旱活动条件下,水资源衰减和流域水循环演变发生明显变化的规律,为水资源的合理开发利用提供科学依据。

2、水生态环境问题

研究水与生态系统相互作用的模式机理过程与效应问题;研究生态保护准则,区域生态环境发展趋势预测及评价方法,与区域生态环境需水量的计算方法。

3、水资源可持续利用问题

在流域尺度上研究水资源系统、经济社会系统、生态环境系统在其运动发展过程中的相互依存与相互制约的定量关系。

4、农业水资源的高效利用

研究的主导方向为:灌溉水资源合理开发和优化配置技术研究;老灌区节水改造技术研究;高效输水灌溉系统新技术研究;田间节水灌溉新技术研究及设备产业化,节水管理新技术研究,改善农田生态环境关键技术的研究。

5、加强水资源的监测、预报、调度工作

随着新水法的颁布,需要全面加强水资源供、用、耗、排等方面的监测工作,水质污染和地下水的监测工作尤其需要加强。水资源的水量和水质的预报、预测工作也应当逐步开展。水量应结合水质要求进行合理调度。

为改变相应落后的水资源监测手段,应全面提升监测和信息应用水平研究开发水资源监测技术和信息共享平台,以提高我国水资源监督和管理能力,为现代化水资源管理提供全面的科技支撑。

水资源发展趋势责任编辑:小胥老师    阅读:人次