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我国水资源承载力利用和水资源持续发展存在问题和建议



  黄 芳 沈灿燊

  1 资源承载力和水资源可持续发展的涵义

  水资源问题被全世界所重视,它关系到人类经济社会发展甚至生存问题。我国是水资源贫困国家之一,故政府和群众都十分关注水资源问题,对目前国际学者提出的水资源承载力和水资源可持续发展的理论和实践,正在不断研究和完善。

  20世纪70年代初,水资源定义被提出后,为了更具体和量化,80年代,学者提出了水资源承载力。水资源承载力是关系一个地区经济可持续发展和群众生活的主要物质基础之一,其平衡与否关系到地区总体规划能否完成。能否合理地利用水资源承载力,使水资源能持续发展利用,是达到地区社会、经济和环境生态不断优化的关键。

  承载力(Carrying Capacity)是20世纪20年代初Park R.F.和Burgress E.W.提出的,认为一个地区能承载多少人口,主要视地区土地能产出多少粮食和生产资料。以后,地理学者采用这种方法,作为土地承载力的研究。随着水资源重要性的不断提高,有关学者便提出了水资源承载力问题,这显示出水资源被作为地区发展的必需资源,如水资源承载力不足,不但经济无法加速发展,更带来群众生活和社会治安的扰动,我国个别地区也有先例。

  最初,计算水资源承载力分为两部分:①地区最大可能供水量;②地区总用水量。影响因素也比较简单,如供水水源量、水利工程质量、工农业及生活用、耗水量等因素。但随着社会经济发展和城镇体系的迅速扩大化,不但计算方法改变,且影响水资源承载力的因素逐渐复杂,牵涉面越来越广。经详细研究,可分为社会生态、经济生态和环境生态三方面,每个方面包含因素较多,且因地区而异,这三方面是相互关联,任何一方面若有变化,都会使水资源承载力发生变化,并由于影响因素常因各种原因出现突然变化,导致计算出的水资源承载力不符合现实,利用时发生矛盾,故目前已提出水资源承载力风险度问题。

  20世纪40年代后,随着科学水平的不断提高、经济的迅速发展、城市的扩大和人口的增加,出现了大量浪费自然资源、水质和大气被污染、环境生态日益退化的现象,使人对未来前景产生危机感。国际自然保护联盟(IUXN)在20世纪80年代提出了“持续发展”一词后,1987年世界环境与发展委员会正式确定了持续发展(Sustainable Development)定义,认为“自然资源中可再生资源,只要使用得当,可永久存在和持续发展。这样,自然资源不会枯竭,生态环境便会优化。”随着持续发展理论应用于水资源开发利用,水资源可持续发展理论逐渐为世界各国所关注,我国也十分重视。

  水资源是可再生资源,因而可永久存在,并可持续发展利用,但利用时应以最大持续量,即最大水资源承载力为度,否则会受到损害甚至枯竭。

  水资源持续发展的理论对国家和地区经济、社会发展十分重要,由于水资源持续发展的基础是水资源承载力,故其受影响因素与最大水资源承载力相同,即社会生态、经济生态和环境生态三方面。

  2 影响我国水资源承载力和水资源持续发展的不利因素

  目前我国许多流域和地区出现水资源承载力不合理使用,导致水资源不足,主要有三方面原因:①政策和管理体制未臻完善(社会生态方面);②经济规划用水超越地区最大承载力(经济生态方面);③水质大面积和高度污染(环境生态方面),即上述涵义中提出的三方面影响因素。如不加改进,对国家发展会产生不良影响,后果堪虞,现分别论述于后。

  2.1 政策和管理体制未臻完善

  水资源政策和管理体制属于社会生态方面内容,其目的是使水资源达到可持续发展,要达到这要求,必需:①水资源利用得到较高的经济利益;②水资源地区分配合理公平;③水环境不断优化。如能在制定政策和建立管理体制时,重视上述三点,并达到要求,则政策和管理体制会趋完善。

  但目前我国在这方面存在不少问题。我国是个贫水国,且我国经济发展区多以城镇、地区、或市县行政区划分,一个流域分为若干个发展区,行政互不统属。每个地区都希望经济迅速发展,城镇和人口不断增加,故常不考虑该地区水资源承载力实况,开发经济时都希望能大量用水,而由于目前政策不明确,管理体制不健全,无法制止其超量取水。一个流域的上、中、下游区流量分配多少,对其经济发展有直接关系。上游是优势区,如果能多截留,对其有好处,反之,下游区用水量不足,必然产生不利影响,故地区间常发生争水矛盾。由于我国规定,水资源全部归国家所有,私人无水资源产权,水资源并未进入市场经济,故水资源是否全面考虑各地区经济发展特点,公平合理分配水量,使水资源承载力达到可持续发展利用,即按可持续发展(Substainability)定义:“达到经济可持续发展,生态可持续发展和社会可持续发展”的要求,十分重要。而管理机制是实现政策的手段,故其完善与否起着决定性作用。我国一些地区,因政策制定和管理体制未臻完善,使地区间水资源承载力使用不合理。如塔里木河,因用水部门多而分散,上中游无节制大量用水,不考虑最大水资源承载力,且缺乏统一的管理,使水资源管理体制仍循计划经济做法作地区水量分配,且各行政机构之间相互制约,使工、农业和生活用水都受到干扰,出现水资源危机。

  另外,中央政府和地方政府水权管理的分配方法不明确。地下水和地表水,水量和水质、城市和乡村用水分属不同部门管理,或职责交叉。领导、技术干部和专业人员的决策意见常分散不统一。在有些地区,有些部门为本身利益设想,部门间信息难于沟通,甚至封闭、垄断。管理交叉重叠,更甚者,令出多门。这些都影响水资源承载力合理使用和水资源可持续开发利用,使其达不到上述涵义中的社会可持续发展目的。

  2.2 各地区社会和经济发展规划用水量多超越其水资源承载力

  水资源承载力作为经济生态因素,是以当地的水资源支撑国民经济发展的能力,这种承载力不是无限的,必须在保持可持续发展,也就是保证生态用水和环境用水的前提下,再去谈经济发展用水。因此,各地的经济发展必须根据水资源状况来确定。但是,传统的以需定供粗放型用水模式,各地区社会和经济发展规划没有综合考虑水资源状况,盲目开发,无序取水,普遍存在社会经济发展规划超过水资源承载力的现象,并导致严重后果。产生的主要问题如下:

  (1)水资源供需失衡,出现缺水紧张局面。我国水资源总量为2.8万亿m3,位居世界第4位,水资源总量是非常丰富的,单位面积淡水资源也不少,接近全球平均值。但是,由于人口密度比世界平均大3倍,目前人均水资源量仅为2200 m3(2000年统计数),仅约为世界人均值的1/3,使我国成为人均水资源非常贫乏的的国家,尤其是华北、西北的水资源危机十分严重。而城市化发展、传统产业结构布局很少考虑水资源制约,与水资源条件不相匹配,更加剧了许多地区水资源供需矛盾。统计分析表明,按目前的正常需水和不超采地下水,全国年缺水总量约为300亿~400亿m3。在一般年份,农业受旱面积1亿~3亿亩,因旱减收粮食200亿~300亿kg,上千万人饮水困难。全国有400多个城市供水不足,其中严重缺水的有110多个。

  (2)环境生态破坏。由于不合理开发利用水资源,挤占生态用水,环境生态问题越来越严重。水污染造成水体功能下降,加重了水资源短缺局面;全国地下水年超采量达92亿m3,已形成160多个地下水超采区,部分地下水超采区导致环境地质破坏,产生地面沉降、海水入侵等现象;以及湿地退化,河川断流,湖泊乾涸,荒漠化趋势加剧,沙尘暴问题日益突出,等等,这些多年来对环境生态的破坏,将在21世纪产生积累效应,在许多地区产生严重的生态蜕变,导致这些地区更加缺水。

  (3)制约社会经济发展,降低人民生活水平甚至影响社会安定局面。由于社会经济用水量未能与水资源承载力协调一致而产生的水供需失衡以及环境生态问题,反过来又制约了经济社会的发展,给工农业生产和人民生活造成很大的影响。由于水资源不足使农业大面积减收,工业减产,制约生产力发展,造成社会经济的严重损失;水污染、缺水带来的水环境整治以及远距离外调水源工程的建设,大大加重了国家基础设施投入负担;水污染导致的饮用水源水质恶化,对人民群众身体健康带来了直接或潜在的威胁;许多地区由于缺水,造成工农业生产争水、城乡争水、地区间争水,水事纠纷愈演愈烈。

  2.3 大面积高度水污染

  我国在经济开发初期,先富起来再治理污染的思想普遍存在,20多年过去,许多河流都严重被污染。水利部2000年对全国114043 km2面积的河流进行水质评价,符合Ⅰ、Ⅱ类水质的只占28.9%河段,Ⅲ类水标准达29.85%,Ⅳ、Ⅴ类标准约占24.2%,超Ⅴ类的为17.1%,说明大部分河流水质污染超标。广东省水文局1999年在珠江三角洲作了84个河道断面的实地测验,有80%端面为Ⅳ、Ⅴ和超Ⅴ类水质,Ⅱ类水质极少,Ⅰ类水质未发现。由此可见,我国河流的水污染已达到极严重程度,连南方水量丰富的河流,也开始出现水质性缺水。若继续下去,若干年后,大部分河水无法饮用,部分河水连灌溉也不能用,对我国社会和经济发展带来极大危害。

  水污染如此严重的原因是:

  (1)为了提高地方经济效益,允许许多国家不容许建立的严重污染工业建厂,且大部分未按国家环保规定先建好治污设备再开工的制约,未建治污设备或简单的设备,便进行生产,且由于超标超量排放污水的罚款较低,比建完备的治污工程投资相差甚大,故长期大量排放超标污水,宁愿罚款也不建好治污设备。

  (2)地方大量污染严重的不法厂矿不断增加,放任自流,大量排出的超标污水无人监督管理。

  (3)我国水资源量80%用在农业方面,许多农民大量使用杀虫剂和化肥,这都带有高度污染物质,故农田排放的污水水量极大,而喷药和施肥方法、用量都无技术人员指导。

  (4)生活污水量(包括第三产业)逐年增加,大部分未净化便直接排入涌沟,转入江河。

  (5)各地目前虽大力进行污水治理,但污水处理厂不足,污水治理投资严重短缺,与治污实际所需要的资金相差甚远。

  (6)环境法规体系不完善,职能界定模糊,职责分配不清楚,执法不力和权威不够。

  结果是使江河水质和水源被污染,许多流域都出现水质性缺水,若不加改善和治理,则水资源承载力不断降低,更谈不上水资源持续开发利用。

  除上述六个主要因素外,还有一些影响因素。如:

  多年来大量砍伐森林,使大面积发生水土流失,严重增加江河流量洪枯季的分配不均,洪季洪水滔滔,枯季流量极少,减少了水资源承载力。另外,个别大型水库职能不明确,不考虑下游水资源承载力,如调峰发电,使利用水资源困难,一些大水库兴办旅游区,使水质污染。这都影响了水资源承载力。

  3 改进不利因素的设想和建议

  3.1 对政策和体制管理方面

  改进水资源政策和管理体制要适合我国国情。在水资源产权国有的基础上,要进一步考虑对流域及流域内各行政区(或经济区)水资源产权的分配,并从计划经济逐渐过渡到市场经济,包括水资源承载力合理分配,水价格、习惯法规和管理体制等方面,使地区社会和经济得以持续发展。水量分配必须在各地区、各用水单位、各供水单位等部门共同参与情况下进行研讨和协商。在共同合理得利的基础上,作出决策,决策应不影响社会、经济和水环境生态,能共同达到水资源持续发展利用。

  为了达到政策和管理体制不断优化,必须在某些有代表性的流域进行科学研究,这种软件式的研究十分重要。目前清华大学与新疆农科院合作,针对塔里木河流域水资源承载力和水资源持续发展存在问题进行研究(由国家科委和加拿大IDRC资助),已取得一定成果和经验。由于我国地域袤广,各流域水资源量时空分布差异较大,加上经济情况(工业、农业、耕地、城市、人口)也不相同,社会情况(民族、生活习惯)也相异,在全国总的水资源政策和管理体制的基础上,进行这种研究是必须的。但这方面研究牵涉的学科较多,涉面也广,包括法律、政策、社会、经济、地理、文化、水资源、水利工程、环保以及风俗、生活习惯、历史和周边情况等等,并要考虑到水环境生态的优化和水资源能持续发展。故投入的科研技术力量和科研经费是较大的。

  我国各大流域、省、地区都有水利管理机构(流域水利委员会、水利厅和水利局),但无综合管理机构,可参考国外流域开发的经验,如美国密西西比河及欧洲一些河流的经验,但由于我国国情与其不同,可在我国现在水管理有关的机构基础上,组成一个非行政实体但有权力的协调机构。以水利部门为主,环保、建设、规划、经贸、农业、交通、国土地质、林业、旅游等有关单位参加,中央的有关单位也参加,幷包括流域内的行政领导,另设一个专家顾问小组,邀请有关专家参加,领导是有行政权力的人,委员会定期召开会议,讨论有关政策和管理问题,遇到临时出现的问题可召开临时会议,决议公布后要执行。这样,才能逐渐使政策和管理体制优化。这在小流域或一个省内可以试行,但在跨多个省的大流域情况比较复杂,其协调机构应由中央组织和领导。

  3.2 对流域和地区社会和经济规划用水量合理分配方面

  从水资源可持续利用的角度看,各流域和地区社会经济发展规划应综合考虑水资源状况,以水定发展,在科学评价水资源的基础上,确定区域水资源承载力,即能够支撑国民经济持续发展的能力,并以此承载力规划区域社会经济发展。

  为使社会经济发展规划用水量与水资源承载力协调一致,主要措施如下。

  (1)规划先行,确定区域水资源承载力。在科学合理评价水资源的基础上,根据水资源、水环境和水生态状况,确定区域水资源承载力水平,做出以供定需的全面、综合的水资源规划,作为国民经济总体规划的重要组成部分。

  (2)合理控制人口增长速度,使适应有限的水资源承载力。我国水资源总量丰富,位居世界前列,单位面积水资源也不少,接近全球平均值。但是由于人口基数大,而且由于城市化发展使人口分布过分集中,部分地区与水资源自然分布不相匹配,使我国人均水资源极度缺乏。有资料分析表明,社会对水的需求并非随产值而递增,而是与人口增长相关。所以,根据水资源承载力合理地控制流域或区域人口的盲目增长,是区域社会经济规划用水量合理分配的保证。

  (3)以节水增加水资源承载力。在某种程度上,节流即是开源,节约水资源实际上是开辟了一条增加水资源承载力数量的途径。节流也是减污的重要措施之一,通过节水减少用水量,从而降低了排污量,减少污水处理成本,提高水资源承载力质量。作为缺水严重的我国,结合目前水资源利用效率普遍低下、浪费性用水严重的矛盾现状,应将节流放在突出位置,充分利用庞大的节水空间。在水资源开发利用中,在社会经济发展中,始终坚持将节水放在首位。提高水的利用率,建设节水型社会,节水型经济。农业是我国的用水大户,农业节水是节水的关键,要加大农业科学用水节水技术的研究及普及推广力度;加快工业企业节水技术改造,提高用水重复利用率;向社会群众大力宣传节水的重要性、必要性和急迫性,增强节水意识;适当提高水价,以合理的经济杠杆控制国民经济各行业浪费性用水。

  (4)合理配置水资源,以调水重新分配区域水资源承载力。水资源的核心问题是水的供需平衡问题,解决水资源供需矛盾的关键是合理配置水资源。水资源合理配置即是根据可持续利用的原则,正确处理水资源天然分布与社会经济发展格局之间的关系。水资源的合理配置主要包括流域水资源统一调度、地表水和地下水联合调度;城乡水资源统一调度;建设控制性工程调蓄水源;水量水质统一调度,如引水冲污提高水体自净能力。

  我国在水资源合理配置方面已取得很大成效。较典型的例子是黄河全流域实施水资源统一调度的成功。20世纪70年代以来,黄河频频断流。自1999年以来,黄河流域实施了水资源统一调度,按计划分配生态用水,按照“上下游、左右岸统筹兼顾,确保城乡居民生活用水,重点保证工业用水,兼顾农业用水”的原则,以供定需,合理调配黄河水量,从而遏制了黄河下游日趋严重的断流局面,2000年更是实现了黄河大旱之年不断流。黄河水资源合理配置的成功,也带来了一系列的成效:大大改善了黄河流域尤其是河口生态系统;为沿黄城乡居民生活和经济建设用水提供了有效的保证,合理安排了农业用水,兼顾了工业用水;筹集引黄济津水量,缓解了天津和河北的用水危机。

  对水资源短缺地区,在综合考虑水环境生态条件及经济承受能力情况下,通过节水挖潜、产业结构调整、建设控制性调蓄工程、沿海地区海水淡化等工程及非工程措施,仍然无法满足水供需平衡及维持生态平衡的,则需要实施跨流域科学调水,实现区域水资源重新配置。如已运行几十年的广东向香港供水的东深供水工程;为抢救我国最大的内陆河塔里木河流域生态系统而在2000年实施的由博斯腾湖向塔河下游的调水工程;目前拟建中的我国规模最大的南水北调工程,等等。

  (5)产业结构调整。根据区域水资源承载力调整社会经济各产业布局,如工业布局、农业种植结构等的调整,使适应地区水资源状况,以水定结构,根据水资源的稀缺程度确定发展规模,缺水地区必须限制耗水产业,丰水区则可以适当安排高耗水产业。从而最大限度地合理、科学利用水资源承载力。

  3.3 防止和治理大面积水质污染方面

  (1)制定水资源保护及水污染防治规划。首先是由水利部门牵头组织环保等有关部门制定区域水资源保护规划。根据规划区域生产力布局划分水功能区,确定水资源保护区,制定主要污染物总量控制方案。然后由环保局牵头组织,根据政府批准实施的水资源保护规划中污染物总量控制方案,制定不同水平年的水污染物防治规划方案。最后根据上述经政府批准的规划,强化流域或区域管理,各有关部门根据职责分工严格控制和监督管理入河排污口,确保水源保护区水质。

  (2)严格执行环保法规定。用水量大而污染高的工厂,必须按规定先建好污水净化设备后才能开工,未建的也要其限期完成,并按其所领排污许可证对其检查,对超标排出的污水加重处以罚款,甚至令其停工。

  (3)切实加强水污染防治。积极防治工业污染,大力推行清洁生产,达标排放。采取坚决措施防治禽畜养殖业污染水体。控制非点源污染,包括控制农药、化肥、城市垃圾污染,推广产业集约化清洁生产、废物资源化,加强生态保护。

  (4)加大资金投入,广开投融资渠道。投入足够资金,建立大型和新科技净化污水设备,并可在社会主义市场经济制度下,投标进行污水处理,德国和瑞典等欧洲国家发挥市场经济力量处理污染,得到较大收获。

  (5)加强监控。采用科技新手段,如用“遥测自动网络”进行监测。并逐步建立全国水情、水文、水质等预报方案和信息交流网。

  (6)大力开展节水,建立节水型社会,以节水促减污。建立中水回用系统,提高城市污水处理后的再利用率,既可以减少污水排放量,又能缓解供水矛盾。制订符合我省实际的有利于促进节水及水污染防治的水价机制,适时提高水利工程供水价格、水资源费和污水处理费标准,以经济手段制约用户随意滥用水资源,以减少排污。

  此外,还有一些其他建议。

  (1)我国水资源情况比较复杂,水资源承载力利用、管理常发生许多难以解决的问题,故应当重视科学研究,并争取资金资助,如联合国开发署(U.N.D.P)对华北水资源项目有意投资,应当大力争取,并组织力量进行研究。并应当打破行政区界,建立大流域新科技的水文水资源信息档案,如GIS和DSS等,逐步使信息档案现代化,以供使用。

  (2)注意水资源的社会再生能力。即水质性缺水的治理,供水工程技术更新,使之不断减低水量损耗,以及水的多次重复利用等等。另一方面也应重视自然方面的再生能力,如重植森林,保护植被,治理水土流失,使水量洪、枯季分配减低,便于利用,又如在岩溶区进行地下水下渗研究,以增加水资源承载力。

  4 结束语

  我国水资源承载力利用将在10~15年内达到高峰,我国经济发展迅速,国内生产总值(GDP)值不断增加,特别是珠江三角洲、长江三角洲、沿海开发区、上海、北京、广州等大城市。GDP值上升,必然引起用水量增多,如何合理解决这些问题,应由国家经济方面的有关部门与水资源有关部门合作进行研究,使经济和水资源两者都能持续发展。

  此外,水环境生态也应重视,据国外学者研究,河流多年年流量被利用超过70%以上,则河流水环境会不断恶化,甚至成了无利用价值的死河。我国许多河流年流量被利用相当于45%,如何保护河流生态,迫不容待。

  故如何使我国水资源承载力合理利用和水资源持续发展,亟待深入研究。
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