引　言

水是人類賴以生存和發(fā)展的重要自然資源,并且也是自然生態(tài)環(huán)境重要的制約因素。70年代以來(lái),世界人口劇增,灌溉農(nóng)業(yè)擴(kuò)大,工業(yè)化和城市化發(fā)展,城鄉(xiāng)居民生活水平提高,人類社會(huì)對(duì)水的需求急劇增長(zhǎng)。同時(shí)由于城鄉(xiāng)污水大量排放,地表水和地下水源不斷受到污染,可供人類利用的水源日益短缺。部分地區(qū)河道斷流,湖泊干涸,地下含水層接近疏干,地面下沉,生態(tài)環(huán)境不斷惡化。因此,水資源的問(wèn)題已引起全世界的普遍關(guān)注。

1　水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀和問(wèn)題

中國(guó)水資源的總量28100億ｍ3不算太少,但人均水資源2300ｍ3、公頃均水資源28500ｍ3偏少,僅相當(dāng)世界平均人均占有量的1/4,公頃均占有量的4/5。中國(guó)水資源的特點(diǎn)是受季風(fēng)影響,在時(shí)間和地區(qū)上分布很不均衡,洪澇和干旱災(zāi)害出現(xiàn)頻繁,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很不穩(wěn)定。1999年以來(lái),我國(guó)水利建設(shè)有了很大發(fā)展,全國(guó)興修了大量蓄水、引水、提水和調(diào)水工程,為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市生活等事業(yè)的發(fā)展,提供了水源,有力地促進(jìn)了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。

根據(jù)調(diào)查,1993年全國(guó)各行業(yè)用水總量已達(dá)到5255億ｍ3,占全國(guó)水資源總量的19.1%,其中地表水占83%,地下水占17%。全國(guó)平均人均年用水量450ｍ3。從全國(guó)大平均來(lái)看似乎尚有潛力,但中國(guó)水資源的主要問(wèn)題是水資源在地區(qū)上分布極不平衡,它與人口、耕地資源和經(jīng)濟(jì)的分布不相匹配。因此,全國(guó)有相當(dāng)大的國(guó)土面積短缺水資源,而水的供需矛盾在地區(qū)上則有明顯差別(見(jiàn)表1、2和表3),全國(guó)大致可以劃分為南方、北方和西北內(nèi)陸三個(gè)明顯不同的類型區(qū)。

1.1　南方水資源問(wèn)題

根據(jù)1993年調(diào)查資料:全國(guó)有80.4%的水資源集中分布在長(zhǎng)江及其以南地區(qū)。該地區(qū)人口占全國(guó)53.5%,耕地占全國(guó)的35.2%,ＧＤＰ占全國(guó)54.8%;人均水資源平均為3490ｍ3,公頃均水資源64500ｍ3,屬于人多、地少、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),水資源相對(duì)比較豐富的地區(qū)。該地區(qū)1993年人均年用水量450ｍ3,僅占人均水資源量的12.7%,可見(jiàn)當(dāng)?shù)厮�資源的開(kāi)發(fā)尚有很大潛力。當(dāng)前存在的主要問(wèn)題是水污染日益嚴(yán)重。由于城市化發(fā)展過(guò)快,城市水設(shè)施的建設(shè)跟不上,而污水的排放控制不嚴(yán),污水任意排放使城市周圍的地表和地下水源受到嚴(yán)重污染,水質(zhì)惡化,使符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)可供利用。

1.2　北方水資源問(wèn)題

在長(zhǎng)江以北廣大地區(qū),人口占全國(guó)44.4%,耕地占全國(guó)59.2%,ＧＤＰ占全國(guó)43.4%,而水資源僅占全國(guó)14.7%,屬于人多、地多、經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)、水資源短缺的地區(qū),其中尤以黃河、淮河、海灤河三流域最為突出。三流域的耕地占全國(guó)39.1%,人口占全國(guó)34.8%,ＧＤＰ占全32.1%,而水資源只占全國(guó)7.7%;人均水資源接近500ｍ3,公頃均水資源少于6000ｍ3,是我國(guó)水資源最短缺的地區(qū)。1993年,黃淮海三流域人均用水336ｍ3,低于全國(guó)平均水平,但水資源利用率已達(dá)到71%。由于豐水年汛期的洪水難以利用,枯水年來(lái)水偏少,因此經(jīng)濟(jì)合理的水資源可利用量約為資源量的50%～60%,可見(jiàn)該地區(qū)水資源的開(kāi)發(fā)已接近上限,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)潛力不大。部分地區(qū)如海灤河,由于地下水過(guò)量開(kāi)采,地下水位大幅度持續(xù)下降已形成了大面積下降漏斗,河道斷流、湖泊干涸,生態(tài)環(huán)境日趨惡化。90年代黃河進(jìn)入了枯水期,中上游來(lái)水偏少,黃河下游斷流的頻次、歷時(shí)和河長(zhǎng)不斷增加。1997年黃河出現(xiàn)了近50年來(lái)最枯水年份,中上游來(lái)水比正常年份偏少約一半左右,黃河下游斷流13次,斷流河段長(zhǎng)達(dá)704ｋｍ,斷流歷時(shí)在利津長(zhǎng)達(dá)226天。黃河是中國(guó)第二大河,它的斷流已引起了國(guó)內(nèi)外的關(guān)注。

1.3　西北水資源問(wèn)題

西北內(nèi)陸地區(qū),除額爾齊斯河屬于外流河,其他河流都屬于內(nèi)陸河流域。來(lái)自流域四周高山地區(qū)由冰雪和雨水補(bǔ)給的徑流量約1164億ｍ3,地下水的補(bǔ)給量826億ｍ3,扣除相互轉(zhuǎn)化的重復(fù)量,該地區(qū)水資源總量達(dá)到1300億ｍ3,占全國(guó)的4.8%。由于西北內(nèi)陸地區(qū)地廣人稀,耕地面積占全國(guó)5.6%,人口占全國(guó)2.1%,ＧＤＰ占全國(guó)1.8%,因此人均水資源量達(dá)到5191ｍ3,公頃均水資源量約23850ｍ3,人均水資源相對(duì)比較多,但公頃均水資源是偏少的。1993年,該地區(qū)水資源的引用已達(dá)到582億ｍ3,約占資源量的45%,由于人均耕地較多,人均用水量高達(dá)2350ｍ3,居全國(guó)首位。西北內(nèi)陸地區(qū)土地資源豐富,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)潛力大,但干旱地區(qū)綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)的耗水量很大。除青海內(nèi)陸河,新疆外流的國(guó)際河流額爾齊斯

河和伊犁河水資源的開(kāi)發(fā)利用程度較低外,其他河流開(kāi)發(fā)利用程度均相當(dāng)高,并且已引發(fā)了下游生態(tài)環(huán)境問(wèn)題———天然綠洲、終端湖泊消亡和荒漠化的發(fā)展。由于內(nèi)陸干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境十分脆弱,當(dāng)?shù)厮�資源的承載力有多大?如何合理開(kāi)發(fā)利用?需結(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)的要求作進(jìn)一步的研究。

2　21世紀(jì)持續(xù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

中國(guó)近50年,在僅占世界7%的耕地面積上,供養(yǎng)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(guó)的沉重負(fù)擔(dān)。目前我國(guó)人口已超過(guò)12億,預(yù)計(jì)2000年將接近13億,如果對(duì)人口能有效地加以控制,到2050年前后,中國(guó)的人口仍將達(dá)到16億左右。要滿足16億人口的基本需求,達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平,其用水量必將進(jìn)一步增加。

根據(jù)1997年《全國(guó)水中長(zhǎng)期供水計(jì)劃》初步預(yù)測(cè),到2050年人口達(dá)到16億頂峰,經(jīng)濟(jì)達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平時(shí),全國(guó)工農(nóng)業(yè)和城鄉(xiāng)生活需水最終將達(dá)到7900～8200億ｍ3。預(yù)測(cè)的結(jié)果表明:

(1)由于農(nóng)田灌溉面積受地形、水源等條件限制,最終可能發(fā)展的灌溉面積約6000萬(wàn)ｈｍ2,考慮節(jié)水等因素后,最終農(nóng)業(yè)需水約4300～4400億ｍ3,比現(xiàn)在增加約500億ｍ3,約占總用水量的54%。

(2)受工業(yè)化和城市化的影響,工業(yè)和生活用水增長(zhǎng)較多。城鄉(xiāng)生活需水將達(dá)到1200～1500億ｍ3。工業(yè)需水即使考慮重復(fù)利用率的提高和先進(jìn)節(jié)水工藝技術(shù)的應(yīng)用,仍有可能達(dá)到2100～2300億ｍ3,合計(jì)將達(dá)將到3300～3800億ｍ3的用水規(guī)模,約占總用水量46%。

(3)2040～2050年扣除發(fā)電廠冷卻用水后,城鄉(xiāng)排放的生活污水和工業(yè)廢水將達(dá)到1500～2000億ｍ3的規(guī)模,水源污染防治和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題將十分突出。

以上初步預(yù)測(cè)表明,在全面節(jié)水的基礎(chǔ)上,到2050年,全國(guó)供水能力尚需比1997年供水量5566億ｍ3,增加2300～2600億ｍ3,才能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要,因此21世紀(jì)我國(guó)面臨的供水任務(wù)相當(dāng)艱巨。雖然從全國(guó)范圍看,我國(guó)水資源的開(kāi)發(fā)利用尚有一定的潛力,但由于人口與水土資源的分布不相協(xié)調(diào),遠(yuǎn)距離調(diào)水的成本較高,需要大量資金投入,供水量的增加只能隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資金的積累,逐步解決。因此,估計(jì)2030年以前,我國(guó)水的供需矛盾仍將繼續(xù)存在。如何在較低的人均需水量(人均500ｍ3左右)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和現(xiàn)代化,中國(guó)21世紀(jì)面臨的挑戰(zhàn),比世界其它國(guó)家更為嚴(yán)峻。

3　水資源持續(xù)開(kāi)發(fā)利用對(duì)策的探討

為了解決日益嚴(yán)重的缺水和水污染問(wèn)題,當(dāng)務(wù)之急首先應(yīng)加強(qiáng)水資源的統(tǒng)一管理。從水資源的開(kāi)發(fā)—利用—保護(hù)和管理各個(gè)環(huán)節(jié)上采取有效的對(duì)策措施。在全面節(jié)水的基礎(chǔ)上,努力提高水的有效利用率,積極開(kāi)辟新水源,狠抓水的重復(fù)利用和再生利用,協(xié)調(diào)水資源開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系,加速國(guó)民經(jīng)濟(jì)向節(jié)水型方向轉(zhuǎn)變,以促使水資源問(wèn)題盡快解決。因此,需要針對(duì)我國(guó)面臨的水資源問(wèn)題,研究相應(yīng)的對(duì)策。

3.1　節(jié)約用水與合理用水

節(jié)約用水和合理用水應(yīng)當(dāng)成為水管理考核的首要目標(biāo),成為一切開(kāi)源工程的基礎(chǔ)。當(dāng)前節(jié)水研究的重點(diǎn):農(nóng)業(yè)應(yīng)著重研究減少無(wú)效蒸發(fā)、滲漏損失,提高每立方米水的生產(chǎn)率,達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)雙豐收;工業(yè)應(yīng)研究通過(guò)循環(huán)用水,提高水的重復(fù)利用率,達(dá)到降低單位產(chǎn)值耗水量和污水排放量;城市應(yīng)研究積極推廣節(jié)水生活器具,減少生活用水的浪費(fèi)。今后全國(guó)節(jié)水的重點(diǎn)應(yīng)放在工業(yè)和城市生活用水方面,以控制需水量的迅猛增長(zhǎng)。

3.2　污水資源化和微咸水、海水利用

城市污水未經(jīng)處理排放入河道,既浪費(fèi)了資源,又污染了環(huán)境,遺害于人民。進(jìn)入21世紀(jì),城市和工業(yè)用水仍將繼續(xù)迅速增加。以1997年為例,城市和工業(yè)用水已超過(guò)1121億ｍ3,扣除電力工業(yè)用水后為826億ｍ3,廢污水排放量約580億ｔ,即每天進(jìn)入河道的廢污水已接近1.6億ｔ。這些污水如加以處理,達(dá)到環(huán)境允許的排放標(biāo)準(zhǔn)或污水灌溉標(biāo)準(zhǔn),使污水資源化,即可增加水源解決農(nóng)業(yè)缺水問(wèn)題,又可起到治理污染的作用。雖然污水處理費(fèi)用較高(每方約0.3～0.5元),但為防止污染,改善環(huán)境還是必需的,更何況它比長(zhǎng)距離跨流域調(diào)水還便宜。將污水處理回用于農(nóng)業(yè)與污染治理有機(jī)地結(jié)合起來(lái),對(duì)于解決我國(guó)水資源的短缺和水環(huán)境的改善有特別重要的意義,應(yīng)作為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略措施來(lái)研究。

北方沿海地區(qū)和西北內(nèi)陸有相當(dāng)數(shù)量的微咸水可以利用。根據(jù)作物生理的需要,交替使用淡水和微咸水,可以彌補(bǔ)淡水的不足,促進(jìn)缺水地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

中國(guó)海岸線很長(zhǎng),沿海地區(qū)可以大量利用海水作為冷卻水。青島、大連利用海水有豐富的經(jīng)驗(yàn),其它沿海城市也應(yīng)當(dāng)利用海水替代淡水,解決當(dāng)?shù)氐�水資源不足問(wèn)題。1985年美國(guó)海水利用量已達(dá)823億ｍ3,1982年日本也利用160多億ｍ3,相比之下我國(guó)海水利用量極小,差距很大,因此海水的利用需要加強(qiáng)研究。

3.3　水資源優(yōu)化配置和跨流域調(diào)水

為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),水資源的開(kāi)發(fā)必需根據(jù)人口—經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,在地區(qū)上對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的用水需要進(jìn)行優(yōu)化分配。

要解決北方的缺水問(wèn)題,修建一批跨流域調(diào)水工程是必需的,諸如引長(zhǎng)江水到北方的東線、中線和西線的南水北調(diào)工程;引黃河水到缺水地區(qū)的引黃入晉、引黃入淀工程等。但跨流域調(diào)水工程的建設(shè)必需作好總體規(guī)劃和科學(xué)的論證,要兼顧調(diào)入和調(diào)出流域合理的需水要求,研究和減免其對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的不利影響。

新水源的開(kāi)發(fā)應(yīng)按照經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事,根據(jù)供水成本合理地制定水價(jià)。水價(jià)高了,用戶就愿意集資搞節(jié)水工程,搞污水處理回用和地下水回灌工程,減少引用水量。多水源的相互競(jìng)爭(zhēng),有利于開(kāi)源工程的規(guī)模控制和資金的合理籌措,并可避免水源工程規(guī)模過(guò)大,造成不必要的資金積壓和浪費(fèi)。

在干旱、半干旱地區(qū),必需確保生態(tài)環(huán)境用水,以防止生態(tài)環(huán)境的惡化。隨著城鎮(zhèn)供水量和再生污水排放量的增加,城鄉(xiāng)供水應(yīng)根據(jù)情況的變化,對(duì)規(guī)劃進(jìn)行滾動(dòng)式修訂。

3.4　水資源的統(tǒng)一管理

隨著供水規(guī)模的擴(kuò)大和用水量的不斷增加,多水源、多部門(mén)的用水管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,既要有強(qiáng)有力的綜合管理,又要有權(quán)威的水主管部門(mén)加強(qiáng)對(duì)水資源的統(tǒng)一管理。當(dāng)務(wù)之急首先要轉(zhuǎn)變觀念,在思想上真正把水作為資源看待,將粗放型水管理向集約型轉(zhuǎn)變,將公益型發(fā)展模式向市場(chǎng)效益型轉(zhuǎn)移。只有管好、用好、保護(hù)好有限的水資源,才能解決中國(guó)水資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題。