淡水資源是基礎(chǔ)自然資源,系生態(tài)環(huán)境建設(shè)的控制因素,同時(shí)又是戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源,為綜合國(guó)力的有機(jī)組成部分。聯(lián)合國(guó)《世界水資源綜合評(píng)估報(bào)告》指出:水問題將嚴(yán)重制約21世紀(jì)全球經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展,并可能導(dǎo)致國(guó)家間沖突。探討21世紀(jì)水資源的國(guó)家戰(zhàn)略及其相關(guān)科學(xué)問題,是世紀(jì)之交各國(guó)政府的重點(diǎn)議題之一。

一、中國(guó)水資源及其開發(fā)利用問題

中國(guó)水資源的總量28,100億m3不算太少,但根據(jù)1997年人口、耕地計(jì)算,人均水資源2,200m3,僅相當(dāng)于世界人均占有量的1/4;畝均水資源1,900m3,相當(dāng)世界畝均占有量的4/5,明顯偏少。我國(guó)在世界153個(gè)國(guó)家的人均水資源資料的排位中居121位。根據(jù)“國(guó)際人口行動(dòng)”提出的“可持續(xù)水-人口和可更新水的供給前景”報(bào)告采用的人均水資源評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):少于1,700m3為用水緊張國(guó)家,少于1,000m3為缺水國(guó)家,少于500m3為嚴(yán)重缺水國(guó)家,對(duì)我國(guó)水資源進(jìn)行總體評(píng)價(jià):到21世紀(jì)中葉我國(guó)人口達(dá)到16億高峰時(shí),人均水資源量將下降到1,760m3,全國(guó)將接近用水緊張國(guó)家的邊緣。

1949年以來,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)、城鄉(xiāng)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。

新中國(guó)成立初期全國(guó)用水約1,030億m3,到1980年通過調(diào)查我國(guó)實(shí)際供水量已增加到4,432億m3,1993年增長(zhǎng)到5,224億m3,1997年為5,623億m3,17年間平均年增長(zhǎng)700億m3。全國(guó)水資源開發(fā)利用程度,1980年為16.1%,1993年為18.9%,1997年達(dá)到19.9%,呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。從全國(guó)平均開發(fā)利用程度看,似乎尚有很大開發(fā)潛力。但中國(guó)水資源的主要問題是水資源分布在地區(qū)上很不均勻,并且與人口、耕地資源和經(jīng)濟(jì)布局不相匹配。全國(guó)有相當(dāng)?shù)膰?guó)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(jù)水資源條件將全國(guó)十大流域合并成南方、北方和西北內(nèi)陸三個(gè)明顯不同類型的地區(qū),對(duì)我國(guó)水資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀和問題進(jìn)行分析比較。

南方地區(qū):全國(guó)水資源有80.4%分布在長(zhǎng)江流域及其以南地區(qū),而該地區(qū)的人口占全國(guó)的53.5%,耕地占35.2%,GDP占全國(guó)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(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、水資源相對(duì)豐富的地區(qū)。該地區(qū)1997年用水2,948億m3,占全國(guó)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(dāng)?shù)厮Y源的開發(fā)尚有很大潛力。當(dāng)前存在的主要問題是水污染日益嚴(yán)重。由于城市化發(fā)展過快,城市供排水設(shè)施的建設(shè)跟不上,對(duì)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),可供利用的水資源急劇減少,部分城市出現(xiàn)污染型缺水,供需矛盾突出。

北方地區(qū):長(zhǎng)江流域以北廣大地區(qū),人口占全國(guó)的44.4%,耕地占全國(guó)的59.2%,GDP占全國(guó)的43.4%,水資源僅占全國(guó)的14.7%。人均水資源量747m3,畝均水資源量471m3,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,以黃河、淮河、海灤河三流域尤為突出。三流域耕地占全國(guó)的39.1%,人口占全國(guó)的34.8%,GDP占全國(guó)的32.1%,而水資源只占全國(guó)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(guó)水資源最為短缺的地區(qū)。1997年北方地區(qū)的年用水量2,112億m3,占全國(guó)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(qū)水資源的開發(fā)利用程度以黃淮海三流域?yàn)樽罡,水資源利用率達(dá)到70%,而人均用水量?jī)H350m3,比1989年的381m3略有減少。可見該地區(qū)水資源的開發(fā)已接近上限,進(jìn)一步開發(fā)潛力不大。部分地區(qū)如海灤河,由于地下水過量開采,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)境已日趨惡化。黃河進(jìn)入90年代,下游斷流的頻次、歷時(shí)和河長(zhǎng)也在不斷增加。1997年特旱,黃河下游利津站斷流歷時(shí)長(zhǎng)達(dá)226天。黃河是中國(guó)第二大河,她的斷流已引起國(guó)內(nèi)外的關(guān)注。

西北內(nèi)陸地區(qū):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。來自流域四周高山地區(qū)由冰雪和雨水補(bǔ)給的多年平均年徑流量約1,164億m3,地下水的補(bǔ)給量約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1,300億m3,占全國(guó)的4.8%。由于西北地區(qū)地廣人稀,耕地面積占全國(guó)的5.6%,人口占全國(guó)的2.1%;因此人均水資源量達(dá)到4,870m3,畝均水資源量約1,590m3,人均水資源相對(duì)比較多,為全國(guó)平均值的2.2倍,但畝均水資源量低于全國(guó)平均水平。1997年該地區(qū)水資源的引用已達(dá)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(dá)1,893m3,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)陸河和新疆外流的國(guó)際河流水資源的開發(fā)利用程度較低外,其他河流開發(fā)利用程度己相當(dāng)高,并且己引發(fā)了下游生態(tài)環(huán)境問題---天然綠洲萎縮和終端湖泊消亡。由于干旱區(qū)沙漠綠洲生態(tài)需要大量水分維系其脆弱的生態(tài)環(huán)境,水資源開發(fā)利用受到生態(tài)環(huán)境需水的制約。因此,水土資源的開發(fā)要適度。

二、21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

中國(guó)經(jīng)過50年的建設(shè),以僅占全球約6%的可更新水資源、9%的耕地,養(yǎng)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(guó)的沉重負(fù)擔(dān)。目前我國(guó)人口已接近13億,如果對(duì)人口能有效地加以控制,到2030年前后,中國(guó)的人口將達(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)家的生活水平,其用水量必將進(jìn)一步增加。目前國(guó)際上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的高收入國(guó)家(人均GNP大于等于9,700美元)和經(jīng)濟(jì)中等偏上收入國(guó)家(人均GNP3,000~9,700美元)的年人均用水總量,除美國(guó)、加拿大較大,瑞士、新加坡較小外,多數(shù)國(guó)家在400~800m3之間。以色列和南非是兩個(gè)干旱缺水國(guó)家,由于十分注意節(jié)水和水的重復(fù)利用,其人均用水量都相當(dāng)?shù)停陨?07m3,南非為358m3。因此,國(guó)際上認(rèn)為即使在缺水地區(qū),只要采用高新技術(shù)和先進(jìn)的節(jié)水管理措施,也可以較低用水標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。

根據(jù)我國(guó)的現(xiàn)實(shí)情況,即使將我國(guó)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(guó)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(jù)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(nèi)陸河流域可在區(qū)內(nèi)調(diào)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(yán)重,需要從長(zhǎng)江上、中、下游調(diào)水來解決。由于中國(guó)的國(guó)土遼闊,地形復(fù)雜,人口眾多,人口與水、土資源的分布又不可能完全協(xié)調(diào),再加上季風(fēng)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(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和現(xiàn)代化,中國(guó)21世紀(jì)面臨的挑戰(zhàn)比世界上其他國(guó)家更嚴(yán)峻。

三、對(duì)策措施

為了解決日益嚴(yán)重的缺水和水污染問題,當(dāng)務(wù)之急應(yīng)加強(qiáng)水資源的統(tǒng)一管理。應(yīng)從水資源的開發(fā)、利用、保護(hù)和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)上,采取綜合有效的對(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)水資源開發(fā)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)、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,以促使水資源問題盡快解決。當(dāng)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(qiáng)研究:

1.加大節(jié)水和污水資源化力度

目前我國(guó)的水資源有效利用率較低,單方水的產(chǎn)出明顯低于發(fā)達(dá)國(guó)家,節(jié)水尚有較大潛力。節(jié)約用水和科學(xué)用水,應(yīng)成為水資源管理的首要任務(wù)。應(yīng)通過節(jié)水宣傳教育,征收水資源費(fèi),調(diào)整水價(jià),實(shí)行計(jì)劃供水、取水許可制度,保證節(jié)水目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

節(jié)水的另一條途徑是污水資源化。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。進(jìn)入21世紀(jì),城市和工業(yè)用水仍將繼續(xù)迅速增加。1993年城市和工業(yè)用水已超過1,100億m3;扣除電力工業(yè)用水,按70%計(jì)算,廢污水排放量已達(dá)到577億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)或污水灌溉的標(biāo)準(zhǔn),使污水資源化,既可增加水源解決農(nóng)業(yè)缺水問題,又可起到治理污染的作用。雖然污水處理費(fèi)用較高,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)水還是便宜。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,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)持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略措施來抓。

2.合理安排生態(tài)環(huán)境用水

水資源短缺的地區(qū),在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中往往城市和工業(yè)用水?dāng)D占農(nóng)業(yè)用水,農(nóng)業(yè)用水又?jǐn)D占生態(tài)用水,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。干旱半干旱地區(qū),生態(tài)環(huán)境脆弱,必須確保生態(tài)環(huán)境用水,防止灌溉農(nóng)業(yè)的盲目發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化。對(duì)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(yīng)作為生態(tài)環(huán)境用水在供水規(guī)劃中作出合理的安排。從區(qū)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(gè)方面進(jìn)行調(diào)控,全面維持生態(tài)平衡。

3.水資源的優(yōu)化配置

華北是我國(guó)最缺水的地區(qū),緩解華北平原的缺水,對(duì)我國(guó)21世紀(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。從華北缺水的現(xiàn)狀來看,東部平原缺水比西部嚴(yán)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(fù)年限是很長(zhǎng)的。在現(xiàn)狀開采強(qiáng)度條件下,現(xiàn)有的深層地下水儲(chǔ)量?jī)H可維持開采9--10年。深層地下水儲(chǔ)量疏干后,即使停止開采,深層水的恢復(fù)估計(jì)至少需要150~200年的時(shí)間。因此,中東部平原水資源短缺的危機(jī)十分嚴(yán)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(bǔ)給量)約200億m3,兩者合計(jì)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(biāo)準(zhǔn)的廢污水,估計(jì)現(xiàn)狀缺水50億~80億m3左右。如考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的改善,到2030年總?cè)彼繉⑦_(dá)到120億--150億m3左右。要解決如此巨大的缺水量,除了進(jìn)一步挖掘節(jié)水潛力外,必須加快實(shí)施南水北調(diào)工程,為本地區(qū)補(bǔ)充新水源。從地區(qū)缺水嚴(yán)重程度來看,東線和中線的調(diào)水工程需要同時(shí)實(shí)施,才能解決廣大平原地區(qū)的缺水問題。

目前海河平原東、中、西部地區(qū),受到水資源條件的制約,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平差別十分明顯。為了縮小地區(qū)間的差別,有利于本地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)當(dāng)認(rèn)真研究東線和中線調(diào)水工程線路和規(guī)模。東線、中線過了黃河以后都應(yīng)考慮向中部平原和洼淀(如白洋淀等)補(bǔ)水,既解決中東部平原中小城鎮(zhèn)的缺水,同時(shí)又為該地區(qū)地下水的回補(bǔ)、恢復(fù),生態(tài)環(huán)境的改善創(chuàng)造條件。

4.地表水、地下水和外調(diào)水的科學(xué)調(diào)配

南水北調(diào)工程實(shí)施后,當(dāng)?shù)氐牡乇硭、地下水和遠(yuǎn)距離外調(diào)來的長(zhǎng)江水,構(gòu)成復(fù)雜的多種水源系統(tǒng)。由于各種水源的供水成本、水質(zhì)和供水保證率各不相同,在地表水調(diào)節(jié)水庫(kù)不足的情況下,如何合理調(diào)配各種水源,充分發(fā)揮多種水源的綜合效益,是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程,應(yīng)當(dāng)現(xiàn)在就開始著手研究。

海河平原巨大的地下水儲(chǔ)存量,可在多種水源的調(diào)配過程中發(fā)揮巨大作用。目前海河平原地下水儲(chǔ)存量尚有2,400億m3,其中:淺層地下水儲(chǔ)存量約2,183億m3,深層地下水儲(chǔ)存量約226億m3。南水北調(diào)工程實(shí)施后,如能利用豐水年南水北調(diào)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(chǔ)量能逐漸得以恢復(fù),通過地表水、地下水、外調(diào)水的聯(lián)調(diào),提高外調(diào)水的供水保證率是完全可能的。

5.水資源量的復(fù)核和評(píng)價(jià)

初步分析表明:近20年來,我國(guó)北方河流,隨著氣候變化和人類活動(dòng)影響,使流域徑流和地下水補(bǔ)給條件發(fā)生了明顯變化,導(dǎo)致了流域水資源量的衰減。根據(jù)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(píng)價(jià)成果減少48.8億m3,約11.6%。按1997年人口計(jì)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(shì)將更為嚴(yán)峻。海河、黃河水量的衰減加劇了當(dāng)?shù)厮Y源的供需矛盾,建議北方黃、淮、海、遼河各流域,根據(jù)80和90年代新增加的水文氣象資料,結(jié)合用水調(diào)查和對(duì)比分析,進(jìn)一步弄清楚各河流水資源衰減的原因,對(duì)1956--1998系列的水資源量作出進(jìn)一步復(fù)核和評(píng)價(jià),為當(dāng)前水資源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃提供可靠的依據(jù)。