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基于节水防污型社会的水资源供需发展趋势与流域发展格局展望

【作       者】:

王浩

【机       构】: 中国工程院
【承研机构】:

【发表年份】:

2009

摘要

水是基础性自然资源,战略性经济资源和生态环境的控制性因子。我国以占世界6%的水资源,支撑着占全世界21%的人口和近10%的年均GDP增长。随着我国经济社会快速发展,水资源短缺、水环境污染以及水生态系统退化等问题日益突出,已直接或间接影响到我国社会经济发展的各个领域和各个环节,威胁供水安全、粮食安全、生态安全以及公共安全。

1水资源及其开发利用现状

1.1水资源特点演及其变趋势

我国水资源具有以下特点:总量居世界前列,但人均占有量偏少;水土资源区域分布条件不相匹配;水资源补给年际与年内变化大。

全球气候变化以及下垫面土地利用、水资源的开发利用人类活动影响,我国水循环和水资源发生深刻演变,一是降水过程和产流系数发生变化,北方江河径流量减少,南方径流量增加,加剧了缺水地区的水资源供需矛盾;二是未来我国极端天气气候事件将呈增加趋势,给水资源开发利用与减灾带来新的困难;三是在以融雪为灌溉用水来源的农业区,温度升高导致冰川萎缩,同时降雨量增加,降雪减少,导致雨季出现更多的洪水,而旱季供应河流的融水量减少,加重旱期水资源紧缺。

根据新一轮水资源评价成果,1956~2000年系列全国多年平均水资源总量约2.84万亿m3,其中地表水资源2.74万亿m3,不重复地下水1037亿m3。

根据全国水资源评价成果,1956~1979与1980~2000两个系列的地表水资源量和水资源总量变化不大,而空间分布更加不均匀,其中南方地区增加幅度接近4%,北方部分地区水资源量减少明显,黄河、淮河、海河和辽河区四个流域水资源总量减少12%,其中海河流域水资源总量减少25%。类似地,地下水资源量全国整体的变化不大,但区域变化显著。辽河和松花江区平原区呈现增加趋势,黄河和海河平原区地下水呈减少趋势。

1.2供水量及其增长情况

1980年以来,全国实际供水量增加了1201亿m3,达到5600亿m3。从水源构成看,地表水占总供水比重持续下降,地下水所占比重上升,其他水源利用有所增长,但总体规模仍然偏小。

1980年我国水资源利用率为16.1%,1993年上升至18.9%,2005年达到20.3%。超过50%的流域包括海河(102%),淮河(59%),黄河53%,内陆河片的水资源利用率也达到了47%。南方片各流域水资源利用率均较低,一般小于20%。

1.3用水量及其增长情况

自1949年建国以来,全国用水量由1000亿m3增加至5600亿m3,可分为三个阶段:快速增长阶段(1949年~1980年),此阶段农业用水大幅度增长;低速增长阶段(1980年~1997年),此阶段农业用水趋于稳定,工业和城镇生活用水增长较快;稳定阶段(1997~至今),此阶段工业与生活用水量增长依然较快,农业用水持续下降,农业用水被挤占问题突出。

2面临的主要问题

我国水资源开发利用取得了巨大成绩,但依然存在较多问题。

2.1水资源短缺依然是中华民族的心腹之患,成为社会经济发展的“短板”

目前,在正常来水情况下,全国经济社会缺水量为250亿m3左右,平均缺水率为4%;中等干旱情况下,缺水量为300~400亿m3左右,缺水率为6%。从缺水分布看,海河、淮河、黄河、辽河和西北诸河为缺水最严重的地区,缺水量约占全国总缺水量的3/4;其中海河缺水最突出,在平水和中等干旱情况下缺水率分别达15%和25%。南方地区缺水主要在特枯年出现。

水资源短缺对工农业生产造成了严重影响。据估算,2005年我国因旱灾造成的直接经济损失达1986亿元,超过当年因洪涝灾害造成的经济损失。近几年全国每年工业缺水40亿~60亿m3,因工业缺水造成的经济损失达2000亿~3000亿元。此外,缺水还影响到城乡人民的饮水安全,并导致河道断流、湖泊湿地萎缩甚至干涸,地下水位持续下降,天然植被衰败与消亡等生态问题。从上述情况看,我国现有的水资源开发利用方式是不可持续的,水资源短缺已成为制约我国当前以及未来一段时期社会经济发展的“短板”。

2.2水污染加剧的态势未得到有效遏制,呈现结构型、压缩型、复合型特点

长期以来,我国积累的水污染问题尚未彻底解决,新的水污染与水环境问题又在不断在发生。发达国家上百年工业化过程中分阶段出现的水环境污染问题,在我国20多年来集中出现,不仅污染物的排放总量大,而且污染结构日趋复杂,点源与非点源交织在一起,呈不断增加的趋势。水污染呈现明显的结构型、压缩型、复合型特点,给水污染的防治带来相当的复杂性与艰巨性。

2.3水土流失严重危及流域生态安全

我国是世界上水土流失最严重的国家,水土流失总面积占国土总面积的37%和全球水土流失总面积的15%。我国的水土流失不仅面积大,而且范围广、侵蚀类型复杂。时间上,冬春两季以风蚀为主,夏秋两季以水蚀为主;空间上,东部和南部以水蚀为主,西部和北部以风蚀为主。据估算,全国每年流失土壤约50亿t,其中大部分发生在长江上游和黄河上中游地区。水土流失导致耕地破坏、草原退化、河流湖库淤积、生态环境破坏、沙尘暴危害加剧,对社会、经济和生态环境都造成重大损失。

2.4水资源过度开发造成水生态系统整体退化

受水资源总量不足、生活生产用水持续增加及用水方式粗放的共同驱使,我国水资源开发过度,黄河、塔里木河、黑河、石羊河及北方地区的其他许多河流都出现了下游长期断流的局面。在地表水过度开发的同时,地下水严重超采问题也日益加剧,全国地下水超采区面积已达到19万km2,累计超采量已达1500亿m3,北方许多地下水降落漏斗区已面临地下水资源枯竭的严重危机。

造成上述水问题的原因主要包括自然和社会两个方面。自然因素主要体现在淡水资源的有限性和脆弱性,加上热带风暴、降水异常、地理位置、地形地质条件、地震海啸、山体滑坡等为人力不可抗的因素。社会因素主要是大规模、高强度的人类活动,对水资源进行掠夺性、破坏性的开发利用方式,加上水资源科学管理与调配体系不完善,加剧了传统意义上的干旱与洪涝灾害,而且导致了水污染、酸雨、水致性疾病、水生态环境恶化等新的水危机,对经济社会和生态系统的可持续发展构成了严重威胁。

基于此,中国水资源可持续利用战略必须以“人与自然和谐相处”为核心理念,一方面尊重和顺应自然规律,对不可抗的自然因素应通过必要的预防和规避措施来防灾、避灾;另一方面更要把致灾的社会因素减少到最低程度,通过调整和约束人类自身的行为来实现水问题的根本解决。

3战略对策

3.1在思想上,转变“人定胜天”的观念,树立“人水和谐”的理念

不顾客观条件的“人定胜天”的思想是片面的,在此思想指导下的行动是违背自然规律或是不符合自然规律的,在资源的利用方式上强调索取,其必然结果将是自然对人类的惩罚。我国北方地区出现的水危机、生态危机,使我们必须重新审视我们已有的传统观念。人类尚不能大规模改造自然,只能在顺应自然规律的前提下利用自然,塑造自然。“人水和谐”理念遵循了科学发展观的理念,以此来指导水事生产实践,必将对未来我国水利事业发展产生深远影响。

3.2在实践中,大力开展节水型社会建设

节水型社会是“资源节约,环境友好型”社会的重要组成部分,也是实现经济社会全面协调可持续发展的迫切要求和必然选择。节水型社会建设以提高水资源利用效率和效益为中心,以人水和谐为根本目标,运用多种手段从需求端压缩社会经济用水量。

3.3在行动上,加大水利投入力度,开展必要的水源工程建设,完善水资源配置格局

扣除生态环境用水、出境水量等,我国可供开发利用的水量在8000亿m3左右。从目前供水构成看,易于利用的水源基本开发怠尽,未来新增水源工程的建设难度、成本将越来越大。但是我国水资源与土地资源、生产力呈逆向分布的特点十分显著,在水资源短缺的北方地区尤为突出。往往是人口稠密、生产力布局高度集中地区,水资源极度匮乏;水资源丰富地区,人口稀少。这一特点又决定了区域内、跨区域间的调水工程必须成为水资源配置的重要手段。从资金、开发利用条件看,未来我国可新增供水能力约1000~1300亿m3,供水能力总规模上限约为7000亿m3以内。

4基于节水型社会建设的水资源供需发展趋势

驱动需水长期增长的因素有两个,一是人口因素,二是经济因素。在同样的人口条件下,经济发展的总量规模、增长速度和产业结构将显著影响用水量的大小和结构。

经分析,认为中国需水增长的相对稳定点在2030年前后出现,峰值约在6500亿m3左右,此后我国的用水总量将进入一个相对稳定期。未来用水的特点为:人均需水量呈下降趋势,由目前的450m3下降至2030年的430m3;农业用水占总用水的比重逐步下降,工业和生活需水比重迅速上升。从各流域看,由于未来灌溉面积发展主要集中于北方地区,因此从总体看北方地区需水结构变动比较缓慢,2030年农业需水比重还将维持在70%左右,其中松花江区农业需水比重还将有所上升。辽河、海河、淮河三流域需水结构变化比较明显,农业需水比重下降超过10个百分点。南方地区除西南诸河,各流域需水结构变化均比较明显。

5实现水资源可持续利用的保障措施

(1)积极推进水资源“一体化”管理,建立水污染的问责制度。

(2)进行制度创新,完善水资源节约和保护法规体系,建立科学的供水价格体系,建立有效的经济防污机制,严格实行污染物排放总量控制制度。

(3)科技支撑方面,重点加强基于“自然-人工”二元模式的流域水循环模拟技术研发,构建数字化流域管理平台,加快流域水污染监测的现代化进程,大力发展节水高效与非常规水资源利用技术。

(4)建立节水、防污和水资源配置的多元化投融资保障机制,建立流域水生态补偿、防洪减灾风险补偿等机制。

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