水資源開(kāi)發(fā)利用與管理

1、我國(guó)水資源危機(jī)成因分析及其全面解決方案王占文中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院摘要:本文從分析中國(guó)水資源面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)入手，指出造成現(xiàn)有水資源危機(jī)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(jī)產(chǎn)生的自然原因 , 社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)一步加劇了水資源危機(jī)的程度.并最終提出解決中國(guó)水資源危機(jī)的根本之道在于水體保護(hù)和節(jié)約用水，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置關(guān)鍵詞：水資源危機(jī)；原因；解決方案；水資源優(yōu)化配置1 中國(guó)水資源現(xiàn)狀及面臨的面危機(jī)1.1中國(guó)水資源現(xiàn)狀 隨著人口的增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們物質(zhì)文化生活水平的提高 ,人類社會(huì)對(duì)水的需求量迅速增長(zhǎng),加之人類活動(dòng)造成水污染 ,使得世界上許多國(guó)家和地

2、區(qū)出現(xiàn)水資源危機(jī), 水資源緊缺已經(jīng)成為當(dāng)今世界許多國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素, 引起人們普遍的關(guān)注. 中國(guó)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(guó)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(jì)， 中國(guó)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(guó)列為13個(gè)貧水國(guó)家之一。我國(guó)水資源供需狀況不容樂(lè)觀 ，長(zhǎng)期以來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展受缺水困擾 ，水資源成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“

3、瓶頸” ,缺水遍及各個(gè)流域 , 成為全國(guó)性的問(wèn)題。進(jìn)入 21 世紀(jì) , 我國(guó)的水資源矛盾進(jìn)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(zhǎng)趨勢(shì)變緩 , 但由于工業(yè)經(jīng)濟(jì)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(dá) 655 億 m3 ， 2010 年達(dá) 929 億 m3 ，2030 年將達(dá) 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(jiàn) ，我國(guó)水資源面臨的形勢(shì)非常嚴(yán)峻，如果我國(guó)水資源的開(kāi)發(fā)利用沒(méi)有大的突破，水資源將難以支撐國(guó)民

4、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活的提高 ，水資源危機(jī)將成為 21 世紀(jì)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(jī)近年來(lái)，由于人口的增長(zhǎng)、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(yán)重等原因 ，使中國(guó)水資源問(wèn)題愈來(lái)愈多、愈來(lái)愈嚴(yán)重。處于“貧病交加”的嚴(yán)峻狀態(tài)。當(dāng)前，中國(guó)水資源面臨的危機(jī)突出表現(xiàn)在以下三個(gè)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(guó)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(dá) 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(lái)，對(duì)用水水質(zhì)有嚴(yán)格要求的工業(yè)和生活用水，呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。19972002 年中國(guó)工業(yè)和生活用水年均增長(zhǎng)達(dá) 1.36% 。預(yù)計(jì)到 2030 年前后中國(guó)人口將達(dá)到16 億，人均水資源量只有1750m3，將列入嚴(yán)重缺水的國(guó)家，而用水總量估計(jì)將達(dá)到 8000 億m3 左右，接近全國(guó)可能利用水資源量的極限（中國(guó)實(shí)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(guó)相當(dāng)一部分地區(qū)有可能在未來(lái)出現(xiàn)嚴(yán)重的水危機(jī)。 二是水污染形勢(shì)十分嚴(yán)峻，污染物排放量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。2000 年全國(guó)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(shì)尚未得到有效控制。2000 年全國(guó)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(yán)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(shì)。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(jì)損失。 三是水生態(tài)環(huán)境安全面臨嚴(yán)重威脅。部分地區(qū)用水量已大大超過(guò)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(duì)生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)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(yán)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(guó)地下水多年超采量高達(dá) 92 億 m3，已形成 164 個(gè)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(jī)產(chǎn)生原因造成中國(guó)水資源危機(jī)的原因是多方面的，有水資源自身?xiàng)l件的限制，也有忽視對(duì)水資源的節(jié)約、保護(hù)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(shí)空分布不均，且與經(jīng)濟(jì)布局不相匹配。 中國(guó)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(shí)空分布極不均衡，南方水多北方水少。近 20 年來(lái)，受氣候變化和人類活動(dòng)的影響，中國(guó)北方地區(qū)水資源量進(jìn)一步減少。同時(shí)，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)布局與水資源分布存在著明顯的矛盾，這進(jìn)一步加劇了中國(guó)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(yán)重性。2.2 人為原因2.2.1 水資源利用方式粗放，用水浪費(fèi)嚴(yán)重中國(guó)水資源利用的效率和效益與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有較大差距，在生產(chǎn)和生活領(lǐng)域存在嚴(yán)重的用水浪費(fèi)。2000年中國(guó)萬(wàn)元 GDP 用水量為 610m3，是世界平均水平的 4 倍左右，是美國(guó)的 8 倍左右。中國(guó)平均每立方米水實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值僅為世界平均水平的 1/5，中國(guó)農(nóng)業(yè)用水占用水總量的四

9、分之三強(qiáng)，但由于灌溉技術(shù)落后，渠道滲漏嚴(yán)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(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)用水利用率可達(dá) 70%- 80%， 用水浪費(fèi)進(jìn)一步加劇了水資源的短缺。2.2.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源合理開(kāi)發(fā)利用和有效保護(hù)協(xié)調(diào)不夠、人水矛盾尖銳一些地區(qū)在制定經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃時(shí)沒(méi)有充分考慮當(dāng)?shù)氐乃Y源條件， 如嚴(yán)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(dá) 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(guò)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(guó)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(yíng)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(guó)大部分城市興建的污水處理設(shè)施不能正常運(yùn)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(jī)制不完善水資源使用權(quán)益不明晰， 既造成對(duì)水資源開(kāi)發(fā)利用上的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)， 也使得水資源保護(hù)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(hù)等工作中存在諸多矛盾。長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)主要依靠行政措施推動(dòng)水資源的節(jié)約、保護(hù)，缺乏有效的政策激勵(lì)機(jī)制，自發(fā)的節(jié)約、保護(hù)水資源的社會(huì)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(fèi)水資源、肆意污染水資源，水資源開(kāi)發(fā)利用和水體污染防治監(jiān)督管理薄弱。3 應(yīng)對(duì)水資源危機(jī)的解決方案3.1 節(jié)約用水，確立節(jié)約用水的總體目標(biāo)，發(fā)展節(jié)水型工業(yè)和節(jié)水型農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。中國(guó)萬(wàn)元 GDP 產(chǎn)值用水量是世界平均水平的 4 倍左右，是美國(guó)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(jī)。農(nóng)業(yè)是我國(guó)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(jì)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(jì)算機(jī)技術(shù)監(jiān)測(cè)節(jié)水信息等，都是節(jié)約用水的有效途徑。從管理上講 , 運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿調(diào)控 ,比單純

12、的宣傳教育有效得多。據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)家分析 ,水價(jià)每提高 10 % , 用水量會(huì)減少 5 %。3.2 加大科學(xué)技術(shù)研究的投入力度，開(kāi)創(chuàng)新的海水淡化科技解決水危機(jī)問(wèn)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(jiǎn)單，效果顯著，是研究的一個(gè)重要方向。因?yàn)楹Ｋ鞘澜缟献钬S富的資源，海水淡化將成為我們?nèi)粘９喔?、飲用的淡水資源，是補(bǔ)充淡水資源和解決水資源短缺的絕好途徑。3.3 加大進(jìn)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(shí)現(xiàn)水的再生利用。對(duì)污水進(jìn)行有效處理后在排放，不但

13、減低了水污染程度，也是保護(hù)地下水資源和江河水資源的重要途徑。3.4 設(shè)立專門(mén)的環(huán)境教育管理機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)教育公眾的環(huán)境保護(hù)意識(shí)水平的高低，直接關(guān)系到我國(guó)環(huán)境保護(hù)事業(yè)的成敗。而提高公眾環(huán)保意識(shí)，培養(yǎng)公眾的公民道德，最主要的途徑就是有效開(kāi)展環(huán)境教育。人們的環(huán)境意識(shí)提高了，開(kāi)展各項(xiàng)的環(huán)境問(wèn)題處理工作就會(huì)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(guó)雖然有水管理法律，但其盲點(diǎn)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(guò)我國(guó)南部, 但我國(guó)大部分地區(qū)并不是干旱少雨的沙漠景觀, 這得益于我國(guó)獨(dú)特的海陸位置形成的季風(fēng)氣候所帶來(lái)的豐富的降

14、水。但在分布上有 “三多三少 , 年變率大” 的特點(diǎn):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。總之 , 我國(guó)水資源的總體狀況是 :總量不足 , 時(shí)空不均 。對(duì)此, 我們認(rèn)為:（1）退湖還田和修筑水庫(kù)能夠有效緩解我國(guó)水資源時(shí)間分布上的不均 我國(guó)降水過(guò)分集中在夏季 ( 6 、 7 、 8 月), 洪水給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)極大威脅, 同時(shí)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?xiàng)l件來(lái)看 , 我國(guó)是一個(gè)水患頻繁的國(guó)家, 很多河流徑流量的變率都比較大 , 如長(zhǎng)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(zhǎng)江中游 , 是中

15、國(guó)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(lái)大量泥沙 .每年進(jìn)入洞庭湖的泥沙多達(dá) 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(kāi)墾種田。結(jié)果 , 導(dǎo)致了洞庭湖水面由 19 世紀(jì)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(hù)神 , 也是優(yōu)良的淡水水庫(kù) , 而水庫(kù)和湖泊是河川徑流的天然調(diào)節(jié)器?！爸矘?shù)造林” 與 “退田還湖”對(duì)緩解水資源在時(shí)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(guó)水資源空間分布上的不均 我國(guó)華北地區(qū), 氣候上屬半濕潤(rùn)區(qū) , 年降水量 400 800mm , 是我國(guó)缺水最嚴(yán)重的地區(qū) 。80 年代以來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(guó)北方地區(qū)嚴(yán)重缺水的問(wèn)題 , 從 50 年代以來(lái)國(guó)家有關(guān)部門(mén)就組成了各方面專家對(duì)南水北調(diào)進(jìn)行了長(zhǎng)期勘察和可行性研究 。長(zhǎng)江是我國(guó)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(zhǎng)江流域調(diào)出部分水量 。因此 , 南水北調(diào)工程對(duì)均衡我國(guó)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(hù)與節(jié)約用水是緩解我國(guó)水資源危機(jī)迫在眉睫的根本措施 除了水資源數(shù)量嚴(yán)重不足外, 最嚴(yán)重的問(wèn)題是水體的污染和水資源的浪費(fèi) .隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)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(mén)最新統(tǒng)計(jì), 目前全國(guó)污水排放量已超過(guò) 80 年代初的 1 倍, 年排污水達(dá) 600 108 m3 。這些污水 80% 以上未經(jīng)處理直接排入江河湖庫(kù), 是主要污染源 。水利部對(duì)全國(guó) 700 條河流約 10 104km 河床進(jìn)行水資源質(zhì)量評(píng)價(jià) , 結(jié)果顯示 :近一半的河床受到污染 , 達(dá)到IV 、V 類 ；1/10 河床嚴(yán)重污染, 超過(guò) V 類

18、, 已喪失使用價(jià)值。在全國(guó)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(guó)90 %以上的城市水域嚴(yán)重污染, 有 1/4 的人口飲用水不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 。在全國(guó)范圍內(nèi), 水污染呈總體惡化趨勢(shì):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(yán)重污染自然界是很難在短期內(nèi)自我凈化的。我國(guó)水資源數(shù)量已相當(dāng)緊缺, 水體污染又相當(dāng)嚴(yán)重 , 但水資源在使用過(guò)程中的浪費(fèi)卻達(dá)到了驚人的地步 。如果說(shuō)生產(chǎn)用水的浪費(fèi)緣于技術(shù)落后的話, 生活用水的浪費(fèi)則在于人們節(jié)約用水意識(shí)的淡漠。如洗衣服開(kāi)著水龍頭沖半天, 公共場(chǎng)所水龍頭漏水無(wú)人問(wèn)津。由此可見(jiàn), 水體保護(hù)與節(jié)約用水是緩解我國(guó)水資源危機(jī)迫在眉睫的根本措施。水資源按價(jià)有償使用機(jī)制的建立是節(jié)約用水的根本措施, 現(xiàn)代先進(jìn)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(hù)水資源和節(jié)約用水意識(shí)的增強(qiáng),水資源的可持續(xù)利用、國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略會(huì)順利實(shí)施。 參考文獻(xiàn) 1 朱