linux 开启组播:21世纪水危机与节水
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来源:中国论文下载中心 [ 06-02-17 11:53:00 ] 作者张岳 编辑:studa9ngns
摘要:本讲共分四个部分:一是20世纪中国国民经济发展及用水现状。二是中国水资源特点及评价。三是国际上对水危机的论点。四是21世纪中国用水预测及解决水危机的途径和对策。
关键词:21世纪 水危机 节水
水利部党组确定1996年是科技教育年,这是贯彻党中央、国务院提出科教兴国的重大举措。为了推进科教兴水,部党组决定开办水利科技十大讲座是非常必要的。第一讲讲了古代水利和华夏文明,其中很重要的一个观点就是治国必先治水。第二讲题是21世纪水危机与节水,这个命题的核心问题是水资源问题,当今世界普遍关注水危机问题,无论是当代还是未来的社会,其中最突出的矛盾就是干旱缺水,已成为制约21世纪可持续发展的瓶颈因素。因此,党的五中全会决议已将水利列为国家第一位的基础设施。
中国从20世纪70年代以来就闹水荒,这不是危言耸听,而是客观存在的事实。80年代以来,中国的水荒由局部逐渐蔓延至全国,情势越来越严重,对农业和国民经济已经带来了严重影响。21世纪水危机是缓解还是加剧,国内外前景如何,有什么解决的途径和办法,节水在水危机中处于什么地位,这是本讲的重点。
在讲以前有三点需要说明:
(1)21世纪水危机与节水,是当今世界各国共同关注的一个问题,这个命题很好,但讲好不容易,因为影响因素和不确定因素很多,有自然的、人为的,天灾人祸都有,所以这个讲座只能给大家提供一个框架和思路。
(2)接受这个讲座任务的时间很仓促,一个多星期赶出来的讲稿,主观上想多搜集一些资料,但由于时间限制,有些资料自己消化都不很透,甚至自己对有些问题理解偏颇,请大家谅解,也请大家进一步去研究。另外,引用的数字前后不完全一致,主要是资料来源的不同,如引用,请进一步核实。
(3)面对21世纪水危机采取什么对策和措施,因本人水平有限,只罗列了若干条。中央领导讲,中国水问题始终是个大问题,因此治水是一篇大文章,有很多问题需要大家共同去深入研究,尤其是体制和机制的改革方面。
本讲共分四个部分:一是20世纪中国国民经济发展及用水现状。二是中国水资源特点及评价。三是国际上对水危机的论点。四是21世纪中国用水预测及解决水危机的途径和对策。
一、20世纪中国国民经济发展及用水现状
水是生命的源泉。没有水,人就无法生活。但随着人口膨胀,粮食增长,经济发展,高速的工业化、城市化,对水量的需求越来越多,对水质的要求越来越高。44年来,国家兴修了大量的水利基础设施,但水量和水质一个是少,一个是差的问题越来越突出。这里有必要对现状用水量和44年增长情况做一简要的回顾。
1.现状用水量(见表1)
这是1980年的数字,全国总用水量是4437亿m3,地表水占86%,地下水占14%。农村用水占88%(农业占81%),工业用水占10.3%,城市生活用水占1.5%。1993年全国总用水量已达到5250亿m3,13年实际增加了813亿m3,比1980年增长了18%,年平均增加62亿m3。
2.1949~1993年全国用水增长情况(见表2)
表2我国用水增长情况(单位:亿m3/年)
从表2可以看出:
(1)从1949~1993年全国总用水量增加了4000多亿m3,大体上每10年增加1000亿m3,年平均100亿m3,但1980~1993年年平均只增加62亿m3。
(2)农业用水量从80年代开始有下降趋势,1980~1993年13年来从3912亿m3减少到3850亿m3,减少了62亿m3,减少1.6%。
(3)工业城镇生活用水从80年代开始上升、从525亿m3增长到1400亿m3,增长了1.7倍,但从50年代到90年代增长率逐步递减,1949~1957年为2.7倍,1957~1965年为1.2倍,1965~1980年为1.0倍,1980~1990年为52%,1990~1993年为75%。
(4)用水结构发生变化,农业用水比重逐步下降,50年代到80年代从97%减到83%,30年减了14个百分点,但进入80年代下降幅度最大,1980~1993年13年从88%下降为73%,减了10个百分点,工业城镇生活用水比重从12%上升为27%,增加了15个百分点。
(5)水源结构有变化,地表水从80%下降为78%,地下水从20%上升为22%。
(6)人均用水量70年代以前一直是增长趋势,几乎每10年增加
3.近期缺水状况分析
按照1980年现状用水的统计,全国在中等干旱年共缺水358亿m3,按地区分黄淮海缺水147亿m3,长江片缺水90亿m3,内陆缺水62亿m3,华南缺水35亿m3,东北缺水20亿m3。从缺水组成来看,农业灌区现状缺水300亿m3,工业城镇缺水58亿m3,合计358亿m3。
按“九五”发展目标测算,农业发展5000万亩灌溉面积需增加用水量300亿m3,工业城镇生活用水量需增加120亿m3,合计为420亿m3。
以上合计缺水量或者说20世纪末需新增供水量为700亿~800亿m3。
如果考虑到“九五”期间大力推广节水技术,仅《农业发展纲要》规定的渠系水利用系数提高10个百分点,如果预计节水250亿~300亿m3,那么20世纪末也要新增供水量300亿~500亿m3,全国总用水量将达到5550亿~5750亿m3。
4.中国缺水类型及对国民经济的影响
目前,我国水资源短缺的形式大致分四种:
一是工程型缺水,从地区的总量来看水资源并不短缺,但由于工程建设没有跟上,造成供水不足,这种情况主要分布在我国长江、珠江、松花江流域、西南诸河流域以及南方沿海等地区。
二是资源型缺水,当地水资源总量少,不能适应经济发展的需要,形成供水紧张,如京津华北地区、西北地区、辽河流域、辽东半岛、胶东半岛等地区。
三是污染型缺水,水资源的污染加重了水资源短缺的矛盾,如长江三角洲、珠江三角洲。
四是设施型缺水,已建水源工程,由于不配套,设施功能没有充分发挥作用所造成的缺水。
作为国务院水行政主管部门水利部,应从21世纪可持续发展的战略高度,充分认识缺水的危害性。我国目前缺水总量估计为400亿m3,每年受旱面积3亿~4亿亩,影响农业产量150亿~200亿kg;工业影响产值2000多亿元,全国还有7000万人吃水困难。东西部经济发展的差距固然有历史原因,但干旱缺水是首要因素。缺水、贫困和落后相互交织在一起,缺水对环境卫生和人的身心健康带来严重影响。洪涝会影响一个国家的安定和兴衰;缺水同样会影响一个国家的安定,会导致国家的兴衰。治国必先治水,水兴农兴,农兴裕国,安居乐业,国泰民安都阐明了这个道理。
二、中国水资源特点及评价
1.水资源的区域和时空分布都不平衡
我国绝大部分地区处于季风气候区,四季分明,降水量从东南向西北递减;并从东北向东南形成了一条
我国地下水资源据地矿部最新勘查成果,我国可再生地下淡水资源8700亿m3/年,开采资源2900亿m3/年。平原、盆地等地区地下水储量约为23万亿m3,可再生地下微咸水资源约200亿m3/年,地下微咸水开采资源90多亿 m3/年。地下水资源的主要特点:一是地区分布的不均匀性;二是地质因素的差异性,孔隙含水层主要集中于北方;岩溶含水层在西南地区广泛分布;三是地下水补给的变化性和开采量的稳定性受降水量地下水补给条件和储存条件的控制,地下水补给量年际、年内都有变化;四是大气降水和地下水、地表水三水转化强度受气候、地貌、地质条件的约束。80年代末至90年代初,全国地下水实际总开采量约为870亿m3/年,约占全国地下水可开采量的30%,其中井采量约720亿m3/年。北方15省、区、市地下水总开采量为670亿m3/年,占全国地下水总开采量的80%,其中井采量640亿m3/年,占全国地下水开采量的89%,80年代末期与70年代末期相比,受干旱的影响,全国地下水实际总开采量增加了14%左右,井采量增加了16%。目前地下水过量开采带来了地面沉降、塌陷,泉水流量减少或断流,海水入侵,下游生态环境恶化,地下水水质恶化等问题。
2.水资源的人均、亩均水平很低
我国水资源总量根据水利部门在80年代利用同步期(1956~1979年)24年资料所作水资源评价的结果是:全国多年平均河川径流量为27115亿m3,地下水资源量为8288亿m3,扣除两者之间的重复计算量为7279亿m3,所得水资源总量为28124亿m3,在全国31个省、市、区的分布(见图2略)。国外许多国家均系以河川径流量作动态的水资源量进行估算,用多年平均河川径流量近似代表水资源量。为此,按河川径流量计算,我国的27115亿m3,居世界第六位,仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚等国。从总量上讲,我国的水资源,不可谓不丰沛,加上许许多多的有利条件,使占世界人口15强的国家得到发展壮大。尽管水资源总量和耕地面积都不少,但人口众多,人均占有水量仅
我国人均、亩均水量与国外相比很低,如果按国际标准人均拥有水量
3.水资源利用效率与国外水平比较
据1989年全世界及一些国家谷物人均产量的资料统计,我国人均占有量仅为全世界平均值的90%,人均耕地仅为世界平均的1/3,但亩均谷物产量却居世界前列,为世界平均水平的2.75倍,可见我国谷物单产非常高,用水量(见表6)。就谷物单位产量占有水量分析,我国每公斤占有水量仅
我国水资源利用程度,总的说来是不够高的。80年代初期,利用率约16%,用水总量约4430亿m3,人均仅
从表7可以看出:
(1)中国总用水量与美国、印度相近,但水资源开发利用率比美国、印度低,与日本相近。
(2)中国人均用水量比美国、印度要低80%和35%。
(3)中国工业用水比重相当于世界平均水平的一半,生活用水比重最低,只相当于世界平均水平的30%。
(4)中国农业用水比重较高,仅次于印度。
以上4点说明:
(1)中国水资源开发利用率还比较低,具有开发的潜力。
(2)中国用水结构需要进一步调整。
(3)中国人均用水量在相当长的历史时期内将处于低水平。
三、国际上对21世纪水危机的论点
1.国际机构对水危机的认识和解决水危机的重大决策据联合国世界资源研究所(WRI)发表的最新世界资源报告书,当前全球水的总储量为1386×107亿m3,其中海洋储存1338×107亿m3,占总量的96.58%。在地球水体总量中,含盐量低于
在全球淡水储量中,有68.7%覆盖在两极地带和高山冰川中;有30.9%蓄积在地下水含水层和永久冻土层中;只有0.4%容纳在河流、湖沼、土壤之中,其总量约为140万亿m3。据测算,陆地的多年平均河川径流量为46.8万亿m3,其中稳定径流量为14万亿m3,但有5万亿m3,流经沙漠而无法利用,实际可利用的河川径流量为9万亿m3,占河川径流量的19%;而且,目前全世界每年排向自然水体的废水达4200亿m3,使35%以上的淡水资源受到不同程度污染,使可有效利用的水资源量日趋减少,部分地区水资源危机已十分突出。
据预测,到2000年全球农业用水量最低将达2万亿m3,工业用水量最低将达1.9万亿m3。需求与有限的水资源将不相适应,因而珍惜水资源非常重要,治理水体污染将显得十分迫切。
正由于全球淡水资源可利用量是很有限的,所以在当今世界面临着人口、资源和环境三大课题中,水成了关键的问题,并把它提高到人类社会生存能力的高度来认识。世界银行的经济专家说,水是90年代的石油。联合国预言,到2000年,水将成为全世界最紧迫的自然资源问题,并特别指出,亚洲缺水问题已引起了人们对这个地区能否保持经济增长、社会发展和政治稳定的能力的忧虑。没有水,人们就无法生活,因此,在某种意义上可以说水比电、道路和电话还要重要。因为淡水是无法替代的资源。在日本,由于缺水许多工厂不得不削减产量,或者进口水;有些地区由于争夺水资源导致国家关系严重恶化,甚至成为战争的根源。国际上的一些专家认为,我们正进入一个新的水源紧缺的时代,随着湖泊面积缩小,江河断流以及地下水位日渐下降,20世纪结束前可能开始出现用水危机。如不采取措施,今后世界爆发冲突可能从争夺宝贵的水资源的控制权为中心,就像过去以争夺石油控制权为中心的冲突一样。所以从1977年联合国水事会议,1990年9月,在新德里举行的1990年安全用水和卫生全球协商会议和1992年1月在柏林举行的水与环境问题国际会议。同年,联合国召开环境与发展会议,各国首脑共同签署了《21世纪议程》,其中第十八章重点阐述了保护淡水资源的质量和供应:水资源开发、管理利用的综合性办法。1993年联合国回顾了《21世纪议程》第十八章的有关条款,考虑到虽然一切社会和经济活动都极大地依赖于淡水的供应和质量,但人们并未普遍认识到水资源开发对提高经济生产力、改善社会福利所起的作用;还考虑到随着人口增长和经济发展,许多国家将很快陷入缺水的困境,经济发展将受到限制;并进一步考虑到推动水的保护和持续性管理需要地方一级、全国一级、地区间、国际间的公众意识,第47届联合国大会通过决议,决定从1993年起,每年的
2.富水与贫水国家的对比分析
世界资源研究所认为,淡水丰富一词掩盖了它在地区上分布的不均匀性,并且常常和人口在地区上的分布不相协调。表8根据降落在一国国界以内的降水所形成的淡水径流,并按每人每年拥有的可利用量将24个国家分为富水国和贫水国两类。表8中列出了可利用淡水的三种度量方法:①由本国降水所形成的多年平均年径流量;②平均每公顷拥有的年径流量;③平均每人拥有的年径流量,其先后次序按各国平均每人拥有的可利用量的大小进行排列。可利用淡水的差异多半是由于气候上的差异造成的。许多北非和中东国家,例如埃及,降水量很少而蒸发率很高,结果每公顷拥有的径流量就很低。相反,诸如冰岛、厄瓜多尔、印度尼西亚等国,地理位置相差悬殊,但由于它们的有利的气候条件,每公顷拥有的淡水量要比北非和中东那些国家大出1000多倍。
不过,从人类可利用量这点考虑,地理位置和人口密度是同等重要的。例如加拿大和中国,年总降水量和每公顷拥有的降水量均大致相等,但是因为中国的人口约为加拿大人口的40倍,所以中国每人平均拥有的淡水资源仅为加拿大的2.3%。澳大利亚除沿海地区雨量较多人口密度也较高外,大部分地区的气候干旱,但由于人口稀少,因而平均每人拥有的可利用水量,相对来说,仍是较高的。与此相反,位处中欧地区的波兰,尽管中欧地区每公顷拥有的降水量比较适中,但由于波兰人口密度高,因此该国每人拥有的可利用水量就低。
3.关于可利用淡水资源的概念
如何确定一个国家可利用的淡水量,这也是一个比较复杂的难题。因为目前国际上还没有一个统一标准,所以各国在统计淡水量时,很不一致。有些国家在它的水量资料中把入境河流的水量包括在内,而另外一些国家则没有包括。各国在处理地下水资源问题上也不一致。
降水在地区和时间上的分布也影响着可利用淡水的多寡。年平均降水往往掩盖了一个国家内部降水的巨大变化。例如美国西南部干旱少雨,有些地区并且是沙漠。美国其他地区雨水则很充沛,如位于太平洋西北部的奥林匹克半岛,岛上大部为雨林所覆盖。这些地区上的差别,从美国可利用水量的总数中是看不出来的。同样,降水和径流在时间上的变化也很大。如南亚地区季风型降雨将一年分为交替的干季和湿季。在季风盛行的洪水期,流经印度和孟加拉国的绝大部分洪水没有比在干季得到更有效的利用。
因此要切实地去评价一个为人类所利用的“可利用的淡水”,一定要考虑气候、地点、时间、人口、国界和人类的干预能力。图4表明在一国内影响人类可利用的水量的诸多因素。
可利用淡水的第一个来源是降水(图4略)。降水的大部分通过陆地和陆地上水面的蒸发或是通过植物的蒸腾直接回到大气中去(图4略)。有不少雨水为植物所吸收,因此当人们利用天然植物和雨育谷物时,实际上是对这部分雨水的间接利用。不过,这是一种不能为人们所直接取用的水量。有多少水量流经地表进入湖泊和江河,则决定于温度、土壤类型和植物覆盖情况。整个非洲的河川径流只约为降雨量的20%。相反,在欧洲,40%以上的降水最终形成为河川径流。人类破坏植被、筑路、建设城市等活动,可使某一局部地区的地表径流有较大的增加。一个国家的全部河川径流量系由本国降水形成的地表径流、地下水和由上游国家流入该国的河川径流量等几部分所组成(图4略)。从别国流进到一个国家的水量有时可以很大。在埃及,从别国流入该国的河川入流较其本国降雨所形成的要大出50倍以上。不过,从别国流入河川入流量受上游国家活动的影响,故不如本国的水源可靠。河川径流中约2/3为洪水径流,通常不能为人们所利用。可供人类利用的淡水主要靠其余1/3的河川径流,即人们称之为稳定径流或基流的那一部分(图4中第4行)。稳定径流是河流的持续低水流量。在世界上绝大部分地区,它主要由地下水入流所形成。水库拦蓄洪水及而后在枯水期的泄放,有助于稳定径流的增加。这是增加可利用水量的一个重要因素,据估计在全世界范围内,由于水库的拦蓄洪水的作用,约使天然基流量增加15%。
地下水可以补充河流的可利用淡水量。如果从一个含水层中提取淡水量不超过当年的补给量,则该含水层的作用如同一个水库。在干旱季节,可以通过汲取地下水增加可用水量,并在来年湿季得到天然回补。但是如果汲取地下水的速率超过了天然回补的速率(即动用静储量),可利用的淡水量即呈亏耗状态。开采地下水的静储量或者称之为超采地下水,这在世界各地是常见的;在曼谷、北京、河北及美国中西部的部分地区,淡水的一个重要来源就是靠超采地下水。在河北省的冀县、枣强、衡水、沧州一带地下水超采形成的漏斗相连已达1.5万km2,地下水下降了70~80m。
在水资源地区分布变化较大的国家内,可将丰水地区的水量调至缺水地区(图4略)。在美国西部,从一个流域向另一个流域调水是常见的。技术上尽管可行,然而国际间的跨流域调水则极少见到,但在一个国家的内部,跨流域调水是解决区域性缺水的一条途径,但由于造价高昂,跨流域调水的应用也受到限制。水的利用分河道内和河道外两种:河道内利用(例如,养鱼、游憩、排污)虽然会降低水质,但尚不致影响水量。河道外利用(图4略)包括为了灌溉、工业、大电厂冷却以及家庭生活等用水需要从地表及地下水体中取水。从地表和地下水体取水,在大多数情况下会导致河川流量的减少。此种用水主要是农业用水,它直接减少了河流下游的可利用水量。有些水取用以后,又重新回到河流中,下游还可再行利用(图4略)。但另一方面,这些回归水往往在物理、化学或是水温方面受到污染,从而限制了它们以后的利用。
4.各国解决缺水的途径和措施
由于人口的增加、城市化、工业化和灌溉等对水的需求的日益增长,必将给21世纪带来很多淡水问题。在可利用的淡水量有限的情况下,面对此种日益增长的需求,许多国家提出了三种选择:一是对现有的可利用水量进行重新分配,以适应新的需求;二是通过节约用水和水的再利用以提高用水效率;再就是通过传统的工程措施来增加可用淡水量的供应,比如通过建坝以拦蓄更多的洪水径流,通过打井汲取更多的地下水,以及从丰水地区向缺水地区调水等。建坝和打井仍然是解决新增需水量的一项主要办法,特别是在发展中国家,应用此种技术措施来解决供水问题还刚刚起步,因而潜力较大。
很多国家愈来愈认识到与其单纯依赖工程措施去增加可用淡水量,还不如对现有的淡水水源进行更好的管理调配。这就是目前在管理策略上发生变革的原因。许多国家开始寻找用水再分配的途径,并设法对现有的水资源进行更有效的利用。
一位国际知名专家最近指出,很多国家经常面临一种境况,即在早已过时的并且是抵制改革的一种体制下,去执行计划和采取技术措施。在大多数国家中,对如何管理日趋短缺的水资源问题,有的根本没有完备的政策和法令,有的虽有但不健全。这种状况所造成的淡水浪费和农作物减产,价值达数百万元。
四、21世纪中国用水预测及解决水危机的途径和对策
1.国民经济发展预测(见表9、表10)
2.全国用水预测
(1)有关专家的用水预测(见表11)。
从表11预测可以看出,到2030年,全国总用水量将超过1万亿m3,如果按有关部门对2050年经济增长预测,2050年工业产值是2496180亿元,工业用水万元产值指标采用
早在1980年曾有人预测2000年全国总用水量为7345亿m3,现在就可以断言,这是办不到的。因此对未来需水预测(见表12):一是不能光从需求考虑,应将需求与可能结合起来预测,二是预测必须研究人口、国民经济整体发展,不能只从水单方面预测,三是与国外对比,不能只比增长率,由于国情不同、条件不同、发展阶段不同,因此应从本国实际情况出发。
(2)我个人的推算。
根据我国水资源总量2.8万亿m3,这是一个多年平均水量,在确定最大可开发利用量要考虑很多因素,首先是自然因素,包括生态环境的约束,其次才是生产力发展的水平,包括技术、经济水平等,三是要保证水资源能永续供给。目前专家们估计最大可开发利用量为1.2万亿m3,21世纪中叶开采利用量控制在8000亿m3左右,水资源的开发利用率为29%,来推算我国工农业城市生活用水量的增长趋势。
从表12的预测来看:
一是人口考虑到2030年以后达到稳定状况,但据世界银行预测中国人口达到稳定的理想规模为18.9亿人,如果按此推算,人均用水定额限制在
二是工业总产值的增长率按前面有关部门的预测,2050年仅工业用水量将接近1万亿m3,农业用水控制在3000亿m3,如果总水资源量控制在8000亿m3,则城镇生活用水就会出现,4800多亿 m3的赤字,这显然是不可能的。因此,表12从2000~2050年工业分别采用9%、8%、7%、6%、5%和4%的增长率,工业用水量到2050年最高达到4000亿m3,农业用水控制在3000亿m3,生活用水控制在1000亿m3,看起来工业用水量仍然偏大,如果农业用水4000亿m3,工业用水3000亿m3可能是比较合理的。
三是从用水结构来看,我国目前农业用水量比重约为73%,工业及生活用水占22%,城镇及其他用水占5%,据世界资源研究所1990年的研究报告(见表13)推算,中国如达到中等收入国家的用水结构水平,即农业占69%,工业占18%,家庭占13%,人均用水
由于未来用水预测不确定的因素很多,所以预测起来困难很多,比如国民经济的年增长速度,20世纪90年代,中国发展速度超过了两位数,21世纪的发展速度如何,能否保持在7%~9%的高速度增长,再如,20世纪50~90年代,我国总用水量增加了4000亿m3,21世纪50年与前50年相同的增长速度也只达到9000亿m3,可后50年增长4000亿m3,比前50年的难度要大得多。因为20世纪50~90年代,全国兴修了8万多座水库蓄水库库容才4750亿m3,如果21世纪的50年新增4000亿m3供水能力由蓄水工程解决,那么,按蓄水与库容1∶3的比例,就要兴修6000亿m3的库容,很显然是不太可能的,它不光是投入问题,而且涉及是否有那么多适宜的工程坝址问题,即使跨流域调水,按东、中、西线三条调水工程全部建成,其调水规模只在500亿m3范围以内,因此未来水的供需矛盾十分尖锐。
在这里我附上表14、表15,一张是世界50个经济增长率最快的国家和地区的预测表,另一张是有位专家根据《水与和平》一书对世界今后100年主要用水部门的利用量按30年一个时段转化为增长速度的一张表,供大家对比研究和分析。
3.21世纪供水能力展望
表12的用水预测推算表明,在考虑到可能开采利用水量的前提下,21世纪的50年全国总用水量将从5600亿m3增加到8000亿m3,这个利用率已经超过了美国发达国家的水平。与2000年相比,需新增水量2400亿m3,水从何来,据计划司的“九五”项目表推算,“九五”建设项目,包括南水北调调水150亿m3,实际上包括了20101年前才能受益的项目在内预计可新增600亿m3水量,而本世纪末需增700~800亿m3,所以“九五”期末的用水量肯定不能满足需求,进入21世纪供水工程更加艰难,把南水北调东线调水量140亿m3和西线调水量150亿m3加进去也只有900多亿m3,再加新建引额济乌,引松济长,引江济淮等一批蓄水引水工程,充其量也只能达到1000多亿m3,全国总供水能力有可能从5600亿m3增加到6600亿m3。
4.21世纪水的供需矛盾将十分尖锐
中国是一个人均淡水资源严重短缺的国家,我国水资源总量号称2.8万亿m3,但可利用量只有30%~40%,过去有些专家估算为1.2万亿m3,近年来也有专家估算为1万亿m3。不管你怎么估算,都表明一个观点,水资源可利用量是有限的。
中国目前人均拥有的水资源量只有
中国的水资源状况清楚地表明:
一是中国是发展中国家,人口增长,经济发展,对水量对水质提出了更高的要求,特别是工业化、城市化对水的需求将会快速增长;
二是中国水资源的开发利用又受到经济水平的制约,特别是在水资源可利用量是有限的情况下,经济发展受制于水资源的条件;
三是从目前有关部门对21世纪人口和经济增长预测来看,我国水资源可能的供水条件并未引起有关专家的重视,中国的供水能力并不能等同于经济增长而同步增加。
上述三点归结起来就是中国在相当长的历史时期内不会摆脱水资源危机的现实。特别值得指出的是,未来的水危机与过去水资源的严重短缺的形势是很不一样的,因为过去主要是靠开源增加供水量,但有些国家和地区水资源的开发利用率已经很高,甚至接近开发利用的极限值。即使还有可开发的资源,但开发难度十分艰巨,所需的费用将十分昂贵。因此,单纯靠兴修水利工程来增加水的供应将日趋艰难,这就迫使人们不得不考虑采取节水措施来提高水的利用率,应当发动一场“蓝色革命”作为21世纪解决水危机的一条重要的途径。因此,中国21世纪水危机与节水核心是节水,开源是有限的,节水是无限的,节水本身就是开源的一种措施。中国目前农业用水浪费严重,工业用水与城镇生活用水也浪费严重,工业城市废污水排放,水污染越来越严重,治理很不得力。全国现有降水的有效利用率只有10%左右,远低于日本30%,以色列70%~80%的水平,农业渠系水利用系数平均才40%,工业用水循环利用率也在40%左右。著名的黄淮海地区,黄河去年断流122天,淮河的水质污染不能饮用,海河入海水量微乎其微,中国水危机问题尽管人们呼声很高,但公众的意识仍然很弱。中国农业用水量的比重一直在80%左右,从国外经验来看,一个国家的人均用水量已成为一个国家经济发达水平的指标,一个国家的用水结构已成为一个国家工业化程度和生活水平的指标,一个国家单方水效益则是衡量一个国家技术水平的尺度。因此,面临严重的缺水危机,中国有必要研究对水资源的重新分配问题,而不是只靠增加供水能力去考虑问题。总之,没有水生存条件都受到威胁,还谈什么持续稳定的增长和发展,去年世界银行向全世界发出呼吁,用水无节制和浪费可能使全世界严重缺水,现在世界人口的40%,大约80个国家面临缺水局面。世界卫生组织说,由于缺少安全的水面引起的疾病,在发展中国家占全部疾病的75%,占婴儿死亡率的80%。联合国指出,在全世界经济增长最快的亚洲可以利用的水是非洲的两倍,可是人均数量却只有人均数量的一半。全球缺水,亚洲缺水更为严重。因此,中国经济和社会要保证持续稳定发展,从现在起应把节水作为国家的一项基本国策,节水也是开源的一条重要措施;要像抓人口、粮食那样抓节水。把节水作为国民经济和发展的一条永恒的主旋律,把中国真正建成一个节水型农业,节水型工业、节水型社会,这是惟一的出路,也是一条根本出路。
1995年党的十四届五中全会建议提出的坚持资源开发与节约并举,强调把节约放在首位。对各个领域,要求各行各业在制定节约和综合利用资源目标与措施时,把节水排在节地、节能、节林、节粮的前面,位于资源节约的首位。并把水利排在基础设施建设的首位,优先发展,其目的都在于此。
5.节水的巨大潜力
据联合国教科文组织的一份报告估计,现在水资源的浪费十分严重,农业灌溉损失率达60%,城市供水有1/3未到用户前就损失掉,总的来说,全球水资源利用过程中,损失率有时高达50%。我国目前农业用水浪费情况,大体上符合上述估计。农业用水量近4000亿m3,每亩平均虽然只有
6.农业节水是节水的战略重点
目前我国农业用水量仍占全国总用水量的80%左右,因此,农业节水在节水中就成为战略重点。我国节水灌溉早在五六十年代,水利部就开展了节水灌溉技术研究,到70年代初,某些技术已大面积在生产中推广应用。70年代中到80年代初,在丘陵山区、土壤透水性强、水源奇缺以及实行抗旱灌溉的北方地区和南方经济作物区,推广喷滴灌等先进灌水技术。80年代到90年代初,在全国范围内推广低压管道输水灌溉技术。从90年代开始,进一步将节水灌溉工程技术、农业技术和管理技术有机组合,形成配套技术,并大面积推广田间灌溉科学用水技术,如小麦优化灌溉、水稻浅湿、膜上灌、北方旱地坐水种等,使我国的节水灌溉技术提高到一个新的水平。据水利部最近按统一标准普查结果,到1992年底,全国节水灌溉工程面积约1.8亿亩,田间灌溉科学用水面积约6800万亩。在节水灌溉工程面积中,渠道防渗约1.4亿亩、低压管道输水灌溉约3100万亩,喷灌约1200万亩,滴灌约60万亩。
实践表明,凡是采用节水灌溉措施的,节水增产效果都十分显著。据水利部农田灌溉研究所从1991年起承担总理基金课题“华北地区节水农业技术体系的研究与示范”,通过3年的努力,在河南、山西、河北建成3个节水农业示范区,实施节水灌溉综合技术措施后,分别取得了亩增产39.7%、71.5%和104%;节水30.4%、45.5%和55%;提高水分生产率63.3%、30%和96.5%的显著效益。在节水灌溉装备上,我国已能生产大部分设备,有的已大批投产,基本上能满足我国大规模发展节水灌溉的需要。在节水灌溉技术培训和推广上,水利部已组织过多层次的技术培训,形成了一支宏大的技术推广队伍,并通过为数众多的乡水利站,在全国范围内建立了技术推广网络。
我国节水灌溉通过几十年的发展,根据各大区的自然条件,按适用的节水灌溉技术,在全国范围内已形成几大节水灌溉片。东北片重点发展渠道防渗、水稻节水灌溉和坐水种;华北片主要发展低压管道输水灌溉、喷灌和微灌;西北片重点发展渠道防渗、喷灌和微灌;南方片主要发展渠道防渗、水稻节水灌溉和经济作物的喷灌、微灌。
当前,发展节水高效农业已成为我国农业生产的一项重要国策,因此,加快研究和推广节水灌溉技术,实施“农业节水工程”不但是关系到我国农业发展,也是关系到我国国民经济发展的一件大事。为了加快节水灌溉的发展,我们建议,迅速在全国范围内掀起一场“蓝色革命”,实施“农业节水工程”。为此,中央已经决定“九五”建设300个节水增产重点县,水利部党组明确要求从现在起到2000年,重点抓好300个节水增产重点县和面上节水灌溉技术的普及,达到新增节水灌溉工程面积5000万亩、新增田间节水灌溉面积5000万亩,具体效益测算如下:
(1)300个重点县每县发展节水灌溉面积10万亩。
平均节水
节地2%——节地60万亩
增产粮食
(2)面上5000万亩节水灌溉面积。
平均节水
节地2%——节地100万亩
增产粮食
两项可增加粮食产量43亿kg,可节水86亿m3,如果其中一半用于发展灌溉面积,以节水灌溉标准
两项可节地160万亩,节省的土地生产粮食按
以上总共可增产粮食91亿kg。
7.全球气候变暖对我国水资源的影响
由于影响地球变暖的因素非常复杂,因此,科学家们众说纷纭。但对工业化国家向大气层排放气体产生的温室效应,大家看法是一致的。联合国地球首脑会议文件指出,由于气候变暖将造成今后40年中地球气温提高
全球气候变暖变干,必然导致天气系统被打乱,改变降水在地区的时空上的分布,温带冬季降雨可能增多,高纬度地带全年降雨可能都会加大。有的研究报告表明,美国和加拿大的降雨量自1891年以来平均增加了7.6%,在巴伐利亚,自1960年以来,甚至增加了40%;孟加拉国年降雨量增加了18%。降雨量增多,并不意味着降雨次数的增加,倒是降雨强度加强了。雨量强度加大意味着洪涝灾害加重;雨量减少意味着河湖泉水减少,甚至干涸。总之,全球气候变化对人类的生存和发展都将会造成严重的威胁。因此,总的来看,全球气候变暖已成为世界各国共同关注的一个重大问题。
我国气候变化呈现何种趋势呢?我国气象专家曾对历史上4500年的文献资料研究分析表明,历史上发生过200年内年平均气温度变化
一是80年代是我国近40年中最暖时期。从全国来看,近40年来我国气候存在着变暖的总趋势,80年代是我国近40年中最暖的时期。根据全国160个站的资料统计,80年代的我国年平均气温值(
二是我国气候明显变暖的地区主要是北方。80年代气候明显变暖的地区主要是东北(包括内蒙古自治区东部)、华北(含山东)、西北西部(主要是新疆维吾尔自治区)和西藏。80年代的年平均气温与前30年平均气温相比,东北高出
华南地区、西北东部增暖不明显,而淮河、秦岭以南,南岭以北,青藏高原以东的西南和长江中下游地区并未变暖,其80年代的平均气温和前30年的平均值持平或略低,其中四川盆地,自50年代以来一直变冷。
三是我国气候明显变暖的季节主要是冬季。我国80年代的气候变暖以冬季增温最显著。80年代的冬季全国平均气温比前30年的冬季平均气温高出约
四是我国的气候变暖主要是由夜间温度明显上升所致。对我国不同地区,18个站的年及各月平均最高气温和平均最低气温的分析结果表明:位于东北、华北和西北西部等气候明显变暖地区的长春、西丰、银川、若羌、哈密、阿勒泰、达日、那曲、惠民、腾冲等地近40年的平均最低气温呈上升趋势,平均最低气温上升最明显的时期是5~12月,而全年各月的平均气温均未见有上升趋势。这一分析和国内外其他一些研究所得的结论一样,即许多地方气候变暖主要是夜间温度上升造成的。
五是近40年来我国气候存在着变干的总趋势。总的来看,近40年来我国气候存在着变干的总趋势。除西北与川鄂交界的部分地区外,我国大部分地区降水减少,特别是华北、西南、长江下游、东北和西北大部地区。根据全国160个站的统计,80年代的全国平均年降水量比50年代减少约
综上所述,从全国来看,近40年来我国气候在变暖的同时,也在变干。北方半干旱半湿润地带变干趋势最盛。分地区看,华北(含山东)、东北、西北的西部(主要是新疆)等地区变暖、变干,华北降水减少24%,山东减少16.8%,内蒙减少14.7%,河北减少17.2%;西北的东部一些地区变冷、变湿;西南(西藏除外)和长江中下游地区略微有些变冷、变干;华南略变暖、变干。气候变暖对社会经济各个方面的影响是深远而复杂的,据1978~1989年资料分析,旱灾在自然灾害中影响比重占60%,涝灾占23%,两者80%以上,其中干旱影响尤为突出。再从90年代来看,除1993年外,我国冬旱面积几乎成倍增长,春旱、夏旱面积也是上升趋势。从北京来看,已有10年暖冬,今年暖冬是最高的一年,降水比历年同期减少70%,气候变暖变干,加上大风沙暴更加剧了干旱。其直接影响不光是对农林牧渔业,而且对工业城市生活都会带来严重影响,并加剧我国的水危机。
据国家科委社会发展科技司《中国的全球气候变化对策研究》报告认为,全球气候变化将对中国产生不利影响。中国是世界上人口最多的发展中国家,在全球7%的耕地面积上承载着世界22%的人口;拥有漫长的海岸线;且沿海为人口和工业密集发达地区;水资源短缺且分布不均;地理位置处于中纬度生态脆弱地区。因此,气候变化的不利影响将对中国的农业、林业、水资源和沿海地区构成严重的威胁。
全球气候变化将对中国丰水、枯水出现的周期性和频率以及洪旱灾害产生明显的影响。现有的模型研究结果表明全球变暖将使夏季风加强。中国气候主要受季风影响,因此气候变暖将使降水分布发生明显的变化,特别是像华北海滦河流域,由于蒸发量的增大,持续性干旱可能更明显,而南方湿润地区洪水发生的频率也可能增加。
中国内地海岸线长18000多km,沿海地势低洼,人口稠密,经济发达,城市与工业基地大都集中在此带。一些沿海城市或码头的海拔高度一般在1.5~4
水分条件的动态变化是影响中国农业生产的关键因素。如果气候变化将导致全球范围的温度升高,中国可能会出现中纬度(在我国占有相当大的面积)降水减少、低纬度部分地区降水增加的局面;温度和降水的变率可能会增大,从而导致歉收的可能性增加,影响稳产水平。
8.主要对策
总而言之,本讲座的命题:中国21世纪水危机与节水问题,我认为核心是节水,但节水涉及各行各业和方方面面,不仅需要很大投入,而且涉及很多政策问题。作为水行业主管部门:
一是在增强水的忧患意识时,既要有心腹之患的威胁感,又要有生存威胁的危机感。从眼前看,据国家气候中心预测:今年春季,华北北部、西北大部、东北南部以及长江以南地区降水偏少。夏季长江流域、汉水流域、西南东部、华北北部、西北南部等地区降水偏少,其中川东、江南北部、内蒙中部、新疆北部地区偏少2~3成,川东、江南北部盛夏将有伏旱。从长远看,21世纪全球,特别是中国将面临严重的水危机,因此,要提高全社会水危机的意识,引起有关领导和综合部门对水危机的关注。
二是坚决贯彻五中全会精神,做好两个第一的文章,即把水利放在基础产业和基础设施建设的首位,把节水放在资源节约的首位,从战略高度认识水利的地位,从战略高度认识节水的深远意义。
三是深化水利改革,转变观念,实现两个转变,即体制上从传统的计划经济向社会主义市场经济转变;在经济增长方式上从粗放型向集约型转变,粗放经营是在长期传统的计划经济体制基础上形成的,重速度不重效益,重外延不重内涵,重增量不重存量,单纯靠扩大外延,粗放管理,消耗资源,低效率,低效益;现在向集约经营转变,走内涵式扩大再生产之路,优化资源配置,坚持速度和效益的统一,就是要从速度效益型向效益型、科技型、节约型经济转变,这个转变也是发展壮大水利经济的一个核心问题。
四是加强水利发展战略研究,加强水行业主管部门的宏观调控职能,制定中长期的水的供求计划,我国水资源对人口、经济的支持能力及它的极限值如何,这是制定中长期供水计划的前提。加强对水需求的控制管理,研究区域内水资源的再分配,优化水资源配置,过去和今后工业、生活用水增长率都比较快,50年代到80年代全国总用水量增长了4.4倍,但工业增长了16倍,城市生活是10倍,农业只2.9倍。农业用水量大,在水资源利用有限的情况下,用水结构的调整大头在农业用水比重。
五是加快水源工程建设。40多年,我国兴修了大量水源工程,在供水组成上,大中型水库占29%,小型塘坝占25%,提引水占46%。我国河川径流的调节程度不高,供水保证程度就低。因此,要大力提高河川径流的控制能力;同时对已有的水源工程要通过除险加固、科学管理和调度来提高蓄水工程的调蓄能力,尽快实施南水北调工程、地下水资源丰富的地区,通过打井增加供水能力。
六是加强经营管理,依靠科技大力推广普及各种行之有效的节水技术,加强废污水的处理,从城市到乡村,在全国动员全社会依靠亿万群众掀起一场“蓝色革命”,关心水、保护水、爱惜水,要依靠全社会建立一个水资源永续利用的节水型社会。
七是通过行政、经济、法律等手段制定有关的节水政策和法规,特别是要加快水费改革,通过提高效率和价格经济杠杆来达到保护现有的水的供应的最佳经济效益。在美国、英国和以色列,水费提高10%,对水的需求量可下降7%。
八是依法治水,依法管水,充分发挥水行政主管部门的作用,加强水资源的集中统一管理,并逐步建立以社会主义市场为导向的水资源的管理体系。
九是依靠科教兴水。今年是科教兴水年,我们更要加强对水危机的宣传和对策研究,加强气候变化对水资源影响的研究。为了保证我国水资源的有效供给和永续利用,我们必须尽快建立供水、需水和水质三位一体的管理体系(见图6略)。
十是加强投入体制和机制的研究。我国水利基础设施建设滞后主要是投入问题,国外的经验表明,凡是重视基础设施建设的国家,经济发展都比较协调。经济发达国家无一例外地把基础设施建设放在优先地位,新兴工业国家或地区在经济高速发展时期更是十分重视基础设施的建设,并坚持超前发展的原则。像巴西、韩国这样的国家都要求超前系数达到10%以上。因此,我国的水利基础设施建设不仅优先而且要超前,这是保障经济高速增长的基础。我国目前虽然把水利排在基础设施建设首位,但投入并未放在重点,加上水价长期偏低,根本做不到自我积累和自我发展。因此,如何走出困境,这也是一篇综合性的大文章。
水是人类生存最基本的条件,人可以几天不吃粮食,但不能一天不喝水,能源可以寻求替代资源,水是无法替代的,古今中外都把水作为社会与政治斗争中的重要政治手段和有力的武器,治水的最初目的并不是出自人道主义的考虑,在很大程度上决定自然历史条件以及统治阶级的政治需要。中国历史上经济区的形成和转移都是与水利兴衰分不开的。水是一种战略资源,这就是中央领导同志一再强调的,要未雨绸缪,从战略的高度来研究水利问题。总结中外历史的经验已经表明:一个国家经济发展的速度的先决条件,一是资源,二是基础设施,目前中国一缺水,二水利基础设施滞后,水已成为中国经济社会发展的首要制约因素。因此,只要我们认清国情,分析危机,消除错觉,寻找对策。中国的水危机不仅可以找到缓解的办法,而且水利建设在“四化”建设中将发挥越来越重要的作用。
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