水資源開發(fā)利用與管理

1、我國水資源危機成因分析及其全面解決方案王占文中國礦業(yè)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院摘要:本文從分析中國水資源面臨的嚴峻形勢入手，指出造成現(xiàn)有水資源危機的自然、人為原因，水資源數(shù)量有限和分布極不均衡是水資源危機產(chǎn)生的自然原因 , 社會經(jīng)濟的發(fā)展進一步加劇了水資源危機的程度.并最終提出解決中國水資源危機的根本之道在于水體保護和節(jié)約用水，實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置關(guān)鍵詞：水資源危機；原因；解決方案；水資源優(yōu)化配置1 中國水資源現(xiàn)狀及面臨的面危機1.1中國水資源現(xiàn)狀 隨著人口的增長、經(jīng)濟的發(fā)展以及人們物質(zhì)文化生活水平的提高 ,人類社會對水的需求量迅速增長,加之人類活動造成水污染 ,使得世界上許多國家和地

2、區(qū)出現(xiàn)水資源危機, 水資源緊缺已經(jīng)成為當今世界許多國家社會經(jīng)濟發(fā)展的制約因素, 引起人們普遍的關(guān)注. 中國年均降水總量為61889 億 m3 ，平均降水深度 648 mm ，年均地表水資源為27115 億 m3 ，扣除重復(fù)利用量以后年均水資源總量為28124 億m3，居世界第四位。中國用世界上7 %的水養(yǎng)活了世界上22 %的人口。按 1999 年人口統(tǒng)計， 中國人均占有水資源量約 2232 m3 ，僅為世界人均水資源量 8840 m3 的 1/4 ，排在世界121位 ，已被聯(lián)合國列為13個貧水國家之一。我國水資源供需狀況不容樂觀 ，長期以來，社會經(jīng)濟發(fā)展受缺水困擾 ，水資源成為國民經(jīng)濟發(fā)展的“

3、瓶頸” ,缺水遍及各個流域 , 成為全國性的問題。進入 21 世紀 , 我國的水資源矛盾進一步加劇 ,城市中的生活用水與工業(yè)用水需求加大 ,雖然節(jié)水和重復(fù)利用水源使需水定額增長趨勢變緩 , 但由于工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展 , 將導(dǎo)致工業(yè)用水量迅速增加。2000 年工業(yè)用水達 655 億 m3 ， 2010 年達 929 億 m3 ，2030 年將達 1899 億 m3，2050 年將為 3436 億 m3 ，生活用水將由 2000 年的 189 億 m3 增加到 2050 年的 730 億 m3 。 由此可見 ，我國水資源面臨的形勢非常嚴峻，如果我國水資源的開發(fā)利用沒有大的突破，水資源將難以支撐國民

4、經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活的提高 ，水資源危機將成為 21 世紀最為棘手的難題 ，甚至將威脅中華民族的生存與發(fā)展。1.2水資源危機近年來，由于人口的增長、工農(nóng)業(yè)需求增加、水資源利用率不高、水資源污染日益嚴重等原因 ，使中國水資源問題愈來愈多、愈來愈嚴重。處于“貧病交加”的嚴峻狀態(tài)。當前，中國水資源面臨的危機突出表現(xiàn)在以下三個方面： 一是水資源供需矛盾非常突出。按目前的正常需要和不超采地下水，全國正常年份缺水量近 400 億m3，其中灌區(qū)缺水約 300 億 m3 ，平均每年因旱受災(zāi)的耕地達 0.2 億多 hm2 ，年均減產(chǎn)糧食 200 多億 kg；城市、工業(yè)年缺水 60 億 m3，影響工業(yè)產(chǎn)值 2

5、300 多億元。近年來，對用水水質(zhì)有嚴格要求的工業(yè)和生活用水，呈逐年增長趨勢。19972002 年中國工業(yè)和生活用水年均增長達 1.36% 。預(yù)計到 2030 年前后中國人口將達到16 億，人均水資源量只有1750m3，將列入嚴重缺水的國家，而用水總量估計將達到 8000 億m3 左右，接近全國可能利用水資源量的極限（中國實際可能利用的水資源量在平水年約為 8000 億- 9500 億 m3 ）如果不采取有力措施，中國相當一部分地區(qū)有可能在未來出現(xiàn)嚴重的水危機。 二是水污染形勢十分嚴峻，污染物排放量呈增長趨勢。2000 年全國工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水排放總量約 620 億t，比 1980 年增加

6、了 2 倍多。水質(zhì)惡化的趨勢尚未得到有效控制。2000 年全國九大流域片的700 多條河流有 41.3%的河段水質(zhì)在四類以上，其中劣五類水占 17.1%，屬嚴重污染!基本喪失使用功能。在部分流域和地區(qū)，水污染已呈現(xiàn)出從支流向干流延伸、從城市向農(nóng)村蔓延、從地表向地下滲透 、從陸域向海域發(fā)展的趨勢。水污染不僅加劇了水資源短缺，而且直接威脅著飲用水安全和人民健康，影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)作物安全，造成了巨大經(jīng)濟損失。 三是水生態(tài)環(huán)境安全面臨嚴重威脅。部分地區(qū)用水量已大大超過水資源可利用量，導(dǎo)致江河斷流、湖泊萎縮和地下水超采，對生態(tài)安全和經(jīng)濟安全構(gòu)成潛在威脅。目前，北方河流斷流情況仍在加劇，尤以黃河下游為

7、甚，黃河斷流的頻繁發(fā)生，導(dǎo)致河道排洪能力下降，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受損，城 鄉(xiāng) 居 民 飲 水 困 難 ，而且，嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境。湖泊和天然濕地的減少和喪失導(dǎo)致水資源調(diào)蓄能力和水體自凈能力下降，加劇了洪澇災(zāi)害的危害和河流水質(zhì)的惡化。 中國地下水多年超采量高達 92 億 m3，已形成 164 個地下水超采區(qū)部分地區(qū)已發(fā)生地面沉降、海水倒灌等現(xiàn)象。2 水資源危機產(chǎn)生原因造成中國水資源危機的原因是多方面的，有水資源自身條件的限制，也有忽視對水資源的節(jié)約、保護等人為因素。2.1 自然原因 主要是由于水資源人均占有量少，時空分布不均，且與經(jīng)濟布局不相匹配。 中國人均水資源占有量只有世界平均水平的四分之一，受季風(fēng)

8、氣候和自然條件影響，水資源時空分布極不均衡，南方水多北方水少。近 20 年來，受氣候變化和人類活動的影響，中國北方地區(qū)水資源量進一步減少。同時，中國的經(jīng)濟布局與水資源分布存在著明顯的矛盾，這進一步加劇了中國水資源緊缺局面，特別是加劇了西北和華北地區(qū)缺水的嚴重性。2.2 人為原因2.2.1 水資源利用方式粗放，用水浪費嚴重中國水資源利用的效率和效益與發(fā)達國家相比有較大差距，在生產(chǎn)和生活領(lǐng)域存在嚴重的用水浪費。2000年中國萬元 GDP 用水量為 610m3，是世界平均水平的 4 倍左右，是美國的 8 倍左右。中國平均每立方米水實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值僅為世界平均水平的 1/5，中國農(nóng)業(yè)用水占用水總量的四

9、分之三強，但由于灌溉技術(shù)落后，渠道滲漏嚴重，水資源管理不善，農(nóng)業(yè)灌溉用水有效利用率只有40%左右， 而發(fā)達國家農(nóng)業(yè)用水利用率可達 70%- 80%， 用水浪費進一步加劇了水資源的短缺。2.2.2 經(jīng)濟發(fā)展與水資源合理開發(fā)利用和有效保護協(xié)調(diào)不夠、人水矛盾尖銳一些地區(qū)在制定經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃時沒有充分考慮當?shù)氐乃Y源條件， 如嚴重缺水的華北地區(qū)，2002 年高耗水工業(yè)取水占工業(yè)取水量的比例高達 99%（不含火電直流冷卻用水）。一些水資源匱乏地區(qū)盲目建設(shè)大都市和城市群，盲目發(fā)展高耗水、高污染的產(chǎn)業(yè)和高耗水種植業(yè)。據(jù)有關(guān)資料分析，通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大約可以節(jié)約 20%的用水量。中國工業(yè)的結(jié)構(gòu)性污染突出!技

10、術(shù)裝備和工藝落后!經(jīng)營管理粗放，物耗大，污染物排放水平居高不下。城市和工業(yè)廢污水處理率較低，中國大部分城市興建的污水處理設(shè)施不能正常運轉(zhuǎn)。治理工作滯后，加劇了水污染和水的供需矛盾。2.2.3 水資源可持續(xù)利用的體制和機制不完善水資源使用權(quán)益不明晰， 既造成對水資源開發(fā)利用上的無序競爭， 也使得水資源保護缺乏責(zé)任和利益上的主體。 水法確立的水資源統(tǒng)一管理體制尚未形成。 在防洪減災(zāi)、城鄉(xiāng)供水、水污染防治、生態(tài)環(huán)境保護等工作中存在諸多矛盾。長期以來，中國主要依靠行政措施推動水資源的節(jié)約、保護，缺乏有效的政策激勵機制，自發(fā)的節(jié)約、保護水資源的社會環(huán)境尚未形成。一邊是大量投資建設(shè)水源工程、治理水污染，另

11、一邊是浪費水資源、肆意污染水資源，水資源開發(fā)利用和水體污染防治監(jiān)督管理薄弱。3 應(yīng)對水資源危機的解決方案3.1 節(jié)約用水，確立節(jié)約用水的總體目標，發(fā)展節(jié)水型工業(yè)和節(jié)水型農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展方式。中國萬元 GDP 產(chǎn)值用水量是世界平均水平的 4 倍左右，是美國的 8 倍左右，只要能降低一半的用水量，就能大大緩解水危機。農(nóng)業(yè)是我國的用水大戶，占用水量的七成左右，而農(nóng)業(yè)用水的經(jīng)濟效益僅為工業(yè)的1/10左右。從技術(shù)上角度看，農(nóng)業(yè)節(jié)水大有潛力。包括雨水利用技術(shù)、高效灌溉技術(shù)、節(jié)水種植制度，還有創(chuàng)新發(fā)展抗旱節(jié)水品種、應(yīng)用計算機技術(shù)監(jiān)測節(jié)水信息等，都是節(jié)約用水的有效途徑。從管理上講 , 運用經(jīng)濟杠桿調(diào)控 ,比單純

12、的宣傳教育有效得多。據(jù)經(jīng)濟學(xué)家分析 ,水價每提高 10 % , 用水量會減少 5 %。3.2 加大科學(xué)技術(shù)研究的投入力度，開創(chuàng)新的海水淡化科技解決水危機問題，人們最快想到的就是利用海水。目前人們掌握了多種海水淡化的方法，如蒸餾，但是消耗很多能量，生產(chǎn)成本也很高。反滲透法也是廣泛應(yīng)用，且分離效果好，能量消耗少，設(shè)備簡單，效果顯著，是研究的一個重要方向。因為海水是世界上最豐富的資源，海水淡化將成為我們?nèi)粘９喔取嬘玫牡Y源，是補充淡水資源和解決水資源短缺的絕好途徑。3.3 加大進行污水處理的投入力度，建立城鎮(zhèn)污水處理廠發(fā)展科技，完善污水處理設(shè)備，實現(xiàn)水的再生利用。對污水進行有效處理后在排放，不但

13、減低了水污染程度，也是保護地下水資源和江河水資源的重要途徑。3.4 設(shè)立專門的環(huán)境教育管理機構(gòu)，加強環(huán)境保護教育公眾的環(huán)境保護意識水平的高低，直接關(guān)系到我國環(huán)境保護事業(yè)的成敗。而提高公眾環(huán)保意識，培養(yǎng)公眾的公民道德，最主要的途徑就是有效開展環(huán)境教育。人們的環(huán)境意識提高了，開展各項的環(huán)境問題處理工作就會更加順利。3.5 建立能夠支持水資源管理的法律體系 現(xiàn)在我國雖然有水管理法律，但其盲點太多，而且在跨區(qū)域、江河流域水的使用、排污、分配、責(zé)任、義務(wù)等都缺乏法律規(guī)范。此外，盡管北回歸線穿過我國南部, 但我國大部分地區(qū)并不是干旱少雨的沙漠景觀, 這得益于我國獨特的海陸位置形成的季風(fēng)氣候所帶來的豐富的降

14、水。但在分布上有 “三多三少 , 年變率大” 的特點:東部多、 西部少 ；南方多、 北方少；夏秋兩季多 、 冬春兩季少, 年際變化大?？傊?, 我國水資源的總體狀況是 :總量不足 , 時空不均 。對此, 我們認為:（1）退湖還田和修筑水庫能夠有效緩解我國水資源時間分布上的不均 我國降水過分集中在夏季 ( 6 、 7 、 8 月), 洪水給人民生命財產(chǎn)帶來極大威脅, 同時大量水資源未加利用, 白白流入海洋 , 但在枯水期徑流量又不夠用 。從自然地理條件來看 , 我國是一個水患頻繁的國家, 很多河流徑流量的變率都比較大 , 如長江就是一條季節(jié)變化和年際變化都較大的河流。洞庭湖位于長江中游 , 是中

15、國第一大湖, 洪水期吞蓄洪水 , 枯水期吐水還江 。但由于流域植被破壞, 導(dǎo)致水土流失, 入湖河水帶來大量泥沙 .每年進入洞庭湖的泥沙多達 1. 4 108 m3 ，湖底年淤高 4. 5cm。而泥沙淤積形成的土地 “倍加豐稔 ,有種皆收” , 從而誘導(dǎo)人們退水后筑堤圍垸, 開墾種田。結(jié)果 , 導(dǎo)致了洞庭湖水面由 19 世紀初的6 000k，減至 2 691k, 容積 293 108 m3，減至174 108 m3 大大降低了洞庭湖的蓄洪能力 。森林是泥沙的保護神 , 也是優(yōu)良的淡水水庫 , 而水庫和湖泊是河川徑流的天然調(diào)節(jié)器。“植樹造林” 與 “退田還湖”對緩解水資源在時間分布上的不均衡是非常

16、有益的。（2） 跨流域調(diào)水可以局部緩解我國水資源空間分布上的不均 我國華北地區(qū), 氣候上屬半濕潤區(qū) , 年降水量 400 800mm , 是我國缺水最嚴重的地區(qū) 。80 年代以來隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展 , 北方地區(qū)水資源供需矛盾日趨尖銳。為了從根本上解決我國北方地區(qū)嚴重缺水的問題 , 從 50 年代以來國家有關(guān)部門就組成了各方面專家對南水北調(diào)進行了長期勘察和可行性研究 。長江是我國第一大河 , 水資源豐富 , 年平均徑流量約 9 600 108 m3, 入海量約占徑流量的 94 % ,即絕大部分未加利用就流入了海洋, 有條件從長江流域調(diào)出部分水量 。因此 , 南水北調(diào)工程對均衡我國水資源南多北少的

17、分布狀況將起到一定的積極作用。（3）水體保護與節(jié)約用水是緩解我國水資源危機迫在眉睫的根本措施 除了水資源數(shù)量嚴重不足外, 最嚴重的問題是水體的污染和水資源的浪費 .隨著城市規(guī)模的不斷擴大 , 用水量的持續(xù)上升 , 排入江河湖泊中的污水也不斷增加。據(jù)水利部門最新統(tǒng)計, 目前全國污水排放量已超過 80 年代初的 1 倍, 年排污水達 600 108 m3 。這些污水 80% 以上未經(jīng)處理直接排入江河湖庫, 是主要污染源 。水利部對全國 700 條河流約 10 104km 河床進行水資源質(zhì)量評價 , 結(jié)果顯示 :近一半的河床受到污染 , 達到IV 、V 類 ；1/10 河床嚴重污染, 超過 V 類

18、, 已喪失使用價值。在全國六大流域中 、 太湖 、 淮河和黃河流域均有 70 %以上的河段受到污染 , 全國90 %以上的城市水域嚴重污染, 有 1/4 的人口飲用水不符合衛(wèi)生標準 。在全國范圍內(nèi), 水污染呈總體惡化趨勢:水污染正從東部向西部發(fā)展 , 從支流向干流延伸 , 從城市向農(nóng)村蔓延, 從地表向地下滲透.然而, 水體的嚴重污染自然界是很難在短期內(nèi)自我凈化的。我國水資源數(shù)量已相當緊缺, 水體污染又相當嚴重 , 但水資源在使用過程中的浪費卻達到了驚人的地步 。如果說生產(chǎn)用水的浪費緣于技術(shù)落后的話, 生活用水的浪費則在于人們節(jié)約用水意識的淡漠。如洗衣服開著水龍頭沖半天, 公共場所水龍頭漏水無人問津。由此可見, 水體保護與節(jié)約用水是緩解我國水資源危機迫在眉睫的根本措施。水資源按價有償使用機制的建立是節(jié)約用水的根本措施, 現(xiàn)代先進節(jié)水技術(shù)的采用是節(jié)約用水的有效途徑。相信隨著人們保護水資源和節(jié)約用水意識的增強,水資源的可持續(xù)利用、國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略會順利實施。 參考文獻 1 朱建盈. 21 世紀中國水供求 J . 中國水利，2000( 1)：21 22