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水资源危机及治理模式分析

时间:2023-11-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是,随着人口的增加和城市化水平及群众生活质量的提高,水资源短缺的问题显得愈加严重。因缺水而造成的工农业生产总值的损失达2000亿元。届时,水资源的供需矛盾,将成为所有资源中最为严重的问题。

水资源危机及治理模式分析

二、水资源开发利用及问题分析

(一)供水能力不断提高,但缺水依然严重

供水量指各种水源工程为用户提供的包括输水损失在内的供水量,接受水区分地表水源、地下水源和其他水源(指污水处理再利用量和集雨工程供水量)统计。海水直接利用量(不包括海水淡化处理量)另行统计,不计入总供水量中。

1949年新中国成立后,水利建设取得了举世瞩目的成就。根据2007年全国水利发展统计公报的数据,到2007年,建成水库85 412座,总库容6 345亿m3;全国农田有效灌溉面积达到57 782千公顷(1公顷=10 000m2);水电装机7 680万kW,653个县实现了农村电气化。从1980年以来分区供水量及其增长情况分析,1980年、1993年和1997年当年实际供水量分别为4 432亿m3、5 224亿m3、5 623亿m3,17年间年均增长70亿m3。其中1980—1993年,年均增长6l亿m3,平均增长率为1.27%,同期国内生产总值(GDP)的增长率为9.53%,供水弹性系数(即两者之比)为0.13,明显低于国际上其他国家发展阶段的弹性系数(0.20~0.30)。

根据2002年水资源公报,当年全国总供水量5 497亿m3,占当年水资源总量的19.5%。地表水源供水量占80.1%,地下水源供水量占19.5%,其他水源供水量(指污水处理再利用量和集雨工程供水量)占0.4%。在省级行政区中,地下水源供水超过50%的有河北、北京、山西、河南、山东和辽宁6个省(直辖市),其中,河北省高达81%。另外,海水直接利用量为216亿m3。主要的跨流域调水情况是:海河流域引黄河水46.4亿m3,淮河流域从长江、黄河分别引水69.0亿m3和20.3亿m3,山东半岛从黄河引水12.7亿m3,甘肃河西内陆河从黄河引水1.2亿m3

2007年全国总供水量5 819亿m3,占当年水资源总量的23%。其中,地表水源供水量占81.2%,地下水源供水量占18.4%,其他水源供水量占0.4%。在4724亿m3地表水源供水量中,蓄水工程占32.8%,引水工程占38.2%,提水工程占26.8%,水资源一级区间调水占2.2%。在1069亿m3地下水供水量中,浅层地下水占81.0%,深层承压水占18.5%,微咸水占0.5%。

北方六区供水量2553亿m3,占全国总供水量的43.9%;南方四区供水量3 266亿m3,占全国总供水量的56.1%。南方各省级行政区以地表水源供水为主,大多占其总供水量的90%以上;北方各省级行政区地下水源供水占有较大比例,其中河北、北京、山西、河南4个省(直辖市)占总供水量的50%以上。

另外,全国直接利用海水共计332亿m3,主要作为火(核)电的冷却用水。其中广东、浙江和山东利用海水较多,分别为200亿m3、43亿m3和31亿m3

但是,随着人口的增加和城市化水平及群众生活质量的提高,水资源短缺的问题显得愈加严重。据统计,全国668座城市中,有400余座存在不同程度的缺水,其中严重缺水的有118座,日缺水量达1 600余万m3。全国每年农业缺水达300亿m3,直接减产粮食达700~800亿kg。因缺水而造成的工农业生产总值的损失达2000亿元。进入21世纪,我国水资源供需矛盾将进一步加剧,预计到2010年,全国水资源的供需缺口将达到1000亿m3;到2030年,全国总缺水量将达到4 000~4 500亿m3;到21世纪中叶,全国总缺水量将高达6000~7000亿m3。届时,水资源的供需矛盾,将成为所有资源中最为严重的问题。据分析估计,全国按目前的正常需要和不超采地下水,缺水总量约为300亿~400亿m3。在一般年份,农田受旱面积600万~2 000万公顷。许多地区由于缺水,造成工农业争水、城乡争水、地区之间争水、超采地下水和挤占生态用水。如我国有机井372万眼,在干旱缺水地区,机井成为地下水严重超采的祸首。由于机井所有者为个人或小集团,只要一合电闸就可以抽出水来,很难进行控制,在干旱季节,互相争水,井越打越深,越打越多,致使地下水下陷。

(二)用水不断攀升,但浪费现象严重

中国用水增长十分迅速。全国总用水量1949年估计约1 030亿m3,10年后翻一番,到1980年达到4 437亿m3。1980年以后,随着经济高速发展,用水量增长较快。1993年和1980年相比,全国用水量增加了761亿m3,年均增长59亿m3,增长率为1.2%。1997年全国用水量为5 566亿m3,和1993年相比,增加了368亿m3,年均增长92亿m3,年均增长率为1.7%。到2002年,全国总用水量为5 497亿m3。其中,城镇生活用水占5.8%,农村生活用水(包括农村居民和牲畜用水)占5.4%,工业用水占20.8%,农田灌溉用水占61.4%,林牧渔业用水占6.6%。2007年全国总用水量5 819亿m3,其中生活用水占12.2%,工业用水占24.1%,农业用水占61.9%,生态与环境补水(仅包括人为措施供给的城镇环境用水和部分河湖、湿地补水)占1.8%。与2006年比较,全国总用水量增加24亿m3,其中农业用水减少66亿m3,工业用水增加60亿m3,生活用水增加17亿m3,生态与环境补水增加13亿m3。在各省级行政区中,用水量大于400亿m3的有江苏、新疆、广东3个省(自治区),用水量少于50亿m3的有天津、青海、北京、西藏、海南5个省(自治区、直辖市)。农业用水占总用水量75%以上的有新疆、宁夏、西藏、内蒙古、甘肃、海南6个省(自治区),工业用水占总用水量30%以上的有上海、重庆、江苏、湖北、福建、安徽、贵州、广东、浙江9个省(直辖市);生活用水占总用水量20%以上的有北京、重庆和天津3个直辖市。

在用水持续增长的同时,全国用水结构也在不断调整。具体见表2-5及表2-6。1980—2002年全国农业用水基本持平,22年里只增加了39亿m3;工业用水和城乡生活用水增长幅度较大,尤其是长江下游和珠江三角洲地区,工业用水年均增长率达到6.3%,城镇生活用水年均增长率达到10.6%。由于南北方工业和城乡生活用水普遍增长,工业和生活用水占全部用水的比重由1980年的16.6%提高到2002年的32%;农业用水由1980年的83.4%下降到2002年的68%。今后随着人口增加、工业化和城市化的发展,预计这种变化趋势仍将继续。

表2-5 全国1980年和2002年及2007年的用水量与用水结构变化

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注:生活用水包括城镇和农村;数据来自1980年和2002年、2007年《中国水资源公报》。

表2-6 2007年各水资源一级区供用水量 单位:亿m3

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注:资料来源于2007年《中国水资源公报》。

与此同时,用水效率不高、用水严重浪费的现象也普遍存在。具体参见表2-7。从开发利用程度分析,全国水资源开发利用率达到20%,水资源开发利用程度最高的海河流域地表水控制利用率达到94%,平原区浅层地下水开采率为100%,水资源总量消耗率达到96%。从用水指标分析,2007年全国人均用水量为438m3,万元GDP用水量235m3,万元工业增加值用水量126m3,农田灌溉亩均用水量465m3,城镇生活人均用水量为每日219L,农村生活人均用水量为每日94L。这些指标远远高于其他发达国家和一些发展中国家水平。

表2-7 2002年各流域片用水消耗量及耗水率

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注: 资料来源于2002 年《中国水资源公报》。

目前,我国的用水总量和美国相当,但GDP仅为美国的1/8,日本的年均淡水利用量只有900多亿m3,不足中国的1/6,但其经济规模是中国的8倍。

首先,农业是我国用水的大户,占全国总用水量的72%,而我国大部分农田灌溉大都采用土渠输水,渠道水的利用系数为0.5左右,而先进国家则为0.7甚至0.8。进入田间的水由于采用大水漫灌方式,输水渠道渗漏严重,再加上蒸发掉的水分,真正被农作物利用的,只是灌溉总水量的1/3左右。而且我国的水利工程中有很大一部分是在20世纪五六十年代修建的,大部分正逐步进入工程设计寿命的末期。由于长期以来水价偏低,导致工程维修费用不足,相当数量的水利工程因老化失修而达不到原有设计能力,使水资源利用进一步下降。我国农业单方水的效益较低,平均不到1kg粮食,而不少国家利用现代的先进灌溉技术,单方水的效益均在2kg粮食以上。

其次,工业作为我国第二用水大户,浪费情况也很严重。近三十年,我国工业发展迅速,工业用水也从457亿m3增加到1159亿m3,增加2.5倍。虽然随着工业结构调整、工艺技术进步及节水水平提高,万元产值用水量迅速下降,由1980年的887m3下降到1999年的225m3,但相比发达国家的万元产值用水100多m3仍高出一倍以上。工业用水的重复利用率平均只有40%~50%,不少企业仍低于40%的水平;而日本1982年已达到73.8%,美国1985年已达到75%。

再次,生活用水浪费普遍。目前我国城市人均生活用水总的水平不算高,平均每人每日生活用水大约100L左右,但生活用水的浪费却很普遍,由于水价过低和人们节水意识薄弱,人们无端浪费水的情况十分普遍。而我国大部分地区生活用水与工业用水不分,清洁用水与饮用水不分,雨水与污水不分,这既不利于污水的处理,又给提高饮用水质量、合理调整水价带来困难。另外,中国20世纪80年代以前建成的城市中,大部分供水管网年久失修,腐蚀、渗漏、破裂现象比较严重,不仅影响了工程供水效益的发挥,而且使不少宝贵的水白白流掉。据了解,我国城市的管网漏水率超过20%,供水中有1/5的水白白浪费了。

(三)水利建设成绩显著,但水环境破坏严重

1.水利建设成绩显著(www.xing528.com)

根据《2007年全国水利发展统计公报》的结果,2007年,全社会共落实水利固定资产计划投资1 026.5亿元(含南水北调87亿元),较上年增加10.0%。防洪工程建设投资415.1亿元,比上年略有减少;水资源工程建设投资415.0亿元,较上年增加15.9%;水土保持及生态环境保护投资72.1亿元,较上年增加66.9%;水电及专项工程投资124.3亿元,较上年增加10.9%。

(1)大江大河治理。全年在建江河治理工程717处,累计完成投资963.9亿元,占总投资的57.6%。新增达标堤防长度4 243.1km,其中,一、二级堤防新增达标长度738.5km。当年河道整治长度2 446km,完成1 415km。治淮骨干工程建设已累计完成投资81%,累计完成工程实物量85%。在19项治淮骨干工程中,已有10项竣工验收,3项全部完成,4项主体工程基本完成,2项正加快实施,基本实现了国务院确定的目标。淮河临淮岗、太湖杭嘉湖南排、长江荆江大堤加固、宁夏沙坡头等工程通过竣工验收。长江荆江河段河势控制、“两湖”治理二期、黄河下游治理等重点工程进展顺利。

(2)水库枢纽工程。全年在建枢纽工程253座,累计完成投资639.0亿元,占总投资的73.9%。其中,水库枢纽工程138座,累计完成投资484.7亿元,占总投资的75.7%。三峡船闸闸首续建工程和右岸首批三台机组通过验收,三期工程建设步入尾声。嫩江尼尔基、右江百色、四川紫坪铺等骨干工程全部建成发挥效益。黄河西霞院、湖南皂市、海南大隆、内蒙三座店、湖北三里坪、浙江曹娥江大闸、山西张峰、云南麻栗坝、云南青山嘴等在建枢纽工程建设进一步加快。福建莆田金钟、江西铅山伦潭、江西萍乡山口岩等水利枢纽工程相继开工建设。当年在建病险水库除险加固工程830座,累计完成投资121.0亿元,占总投资的59.3%;当年安排中央投资64亿元,用于大中型和重点小型水库除险加固任务,基本完成除险加固任务419座。

(3)水资源配置工程。全年在建各类水资源工程投资规模1 102.7亿元,累计完成投资683.3亿元,占总投资的62.0%。南水北调东、中线一期工程有10项单项工程的34个设计单元工程开工建设,在建规模313.71亿元,累计完成投资190.44亿元,当年完成投资71.31亿元,在建项目进展顺利。继续实施“泽渝”、“兴蜀”、“滋黔”、“润滇”等西南地区重点中型水库工程。宁夏扬黄扶贫灌溉工程、四川武都引水二期工程、青海湟水北干渠扶贫灌溉一期、二期等工程建设进展顺利,开工兴建甘肃引洮供水一期、海南大广坝灌区等工程建设。

(4)农村水利。全年农村饮水安全工程在建投资规模345.1亿元,累计完成投资201.9亿元。当年新增农村饮水日供水能力488万m3,解决4 468万人的饮水安全问题。截至2007年底,农村饮水安全人口已达5.8亿人,农村自来水普及率达39.5%。以大型灌区节水改造、节水灌溉示范项目及牧区水利试点为重点的农村水利设施建设顺利实施,在建规模834.0亿元,累计完成投资296.8亿元,当年完成投资71.7亿元。新增有效灌溉面积1 344.0千公顷,新增节水灌溉面积1 728.9千公顷。实施长江流域水利血防项目52项。安排中央投资5亿元,实施大型排涝泵站更新改造33处。

(5)农村水电。全国水利系统统计的新增水电站1 945座,水电装机668万kW。其中,新增农村水电站1 945座,装机容量658万kW。当年在建水电站3 194座,装机容量2 140万kW,其中,当年新开工项目903个,装机容量450万kW。解决了183万无电人口的用电问题。“十一五”水电农村电气化县建设稳步推进。小水电燃料扩大试点81个项目中有21个已建成并发挥效益。

(6)水土保持。全国新增水土流失综合治理面积3.9万km2,其中小流域治理面积新增1.38万km2。当年实施生态封育保护面积3.3万km2,当年新增治理面积2.1万km2。实施3 679条小流域水土流失综合治理,新建黄土高原淤地坝1 500余座。当年新修水平梯田311千公顷,新增沟坝淤地面积58千公顷,新栽种水保林面积1 497千公顷,新增种草面积537千公顷,建设小型蓄水保土工程17万座。塔里木河治理、黑河治理、首都水资源保护工程深入推进,取得明显的治理成效。石羊河流域重点治理全面启动。长江上游、黄河上中游等重点水土保持工程稳步推进,启动了丹江口库区及上游水土保持工程。

全国已建成江河堤防28.38万km,累计达标堤防10.9万km,堤防达标率为38.4%;其中一、二级达标堤防长度为2.43万km,达标率为74.4%。全国已建成江河堤防保护人口5.6亿人,保护耕地4.6万千公顷。全国已建各类水闸41 110座,其中大型水闸438座。在全部已建水闸中,分洪闸(进水闸)2 656座,排涝闸(退水闸) 14 288座、挡潮闸4 941座,引水闸7 562座、节制闸11 663座。初步控制了大江大河常遇洪水

(7)水库及枢纽。全国已建成各类水库85 412座,水库总库容6 345亿m3。其中,大型水库493座,总库容4 836亿m3,占全国总库容的76.2%;中型水库3 110座,总库容883亿m3,占全部总库容的13.9%。全国水库大坝安全达标率59.45%,比上年提高3.22%。其中,大、中、小型水库的大坝安全达标率分别为90.2%、72.61%、58.75%。

(8)水保工程。全国水土流失综合治理面积达到99.9万km2,其中小流域治理面积38.7万km2,累计实施生态修复面积达70多万km2,建成黄土高原淤地坝2.9万座。全国水土保持网络和信息系统一期工程竣工验收并全面投入运行。

2.水环境破坏严重

水利建设虽取得了显著成绩,但是,水资源环境破坏的程度依然严峻,有些地方甚至触目惊心。水土流失和水质污染是其主要表现。

长期以来,由于缺乏统筹规划,只着重社会效益和经济效益,没有把生态效益列入规划主要内容,致使水资源和土地资源存在过度开发的现象,水土流失不仅发生在高原和山区,而且有向平原地区扩展的趋势。水土流失的严重后果,首先是导致草原退化,土地沙化,生态恶化;其次是导致江河湖库淤积,加剧洪涝灾害。在水资源利用方面,全国水资源的开发利用率1997年为19.9%,这虽不算很高,但地区间很不平衡,北方的黄河、淮河、海河,开发利用率都超过50%,其中海河已近90%。有些内陆河的开发利用率超过了国际公认的合理限度40%。在土地利用方面,山区毁林开荒,草原过牧滥垦,湖泊湿地被围垦,江河行洪滩地被侵占,这些都破坏了生态环境,加重了水旱灾害。由于地下水的持续超采,使不少地区地面沉陷,海水入侵。在黄淮海流域,由于水资源的过度开发,造成海河流域的河湖干涸,黄河下游于1978年开始断流,1985年后年年断流,1997年累计断流时间长达226天,淮河中游在1999年甚至也出现了历史上罕见的断流现象。江河的中上游地区由于森林特别是水源林被乱砍乱伐,水土流失,水源涵养能力降低。江河湖库或者由于淤积而萎缩,或者由于引水过度而使生态用水锐减,从而导致水体的自净能力明显减弱。一些地区由于地下水严重超采,引发了地面下沉或海水入侵。

自20世纪80年代以来,废污水排放量逐年增加。根据1 845个城镇统计,1980年废污水排放量为8633.3万t(年排放量为315亿t),其中工业废水占83%、生活污水占17%。这些废污水中,90%以上的废污水是未经处理直接排入水域的。到1997年年排放量已达到584亿t,1999年达到606亿t。根据2002年水资源公报资料,全国污水排放总量620亿t,约80%未经任何处理直接排入江河湖库,90%以上的城市地表水体,97%的城市地下含水层受到污染。由于部分地区地下水开采量超过补给量,全国已出现地下水超采区164片,总面积18万km2,并引发了地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。2007年全国废污水排放总量750亿t,其中工业废水占2/3,第三产业和城镇居民生活污水占1/3。

1980年水利部根据2 774个水质监测断面资料,对874条河流、34个湖泊、110座水库、总长约9.2万km的河长进行了水质评价,其中约有21%的河段,水质受到较严重污染。2002年水质监测资料显示,河流水质在12.3万km评价河长中,全国河流中Ⅰ类水河长占5.6%,Ⅱ类水河长占33.1%,Ⅲ类水河长占26.0%,Ⅳ类水河长占12.2%,Ⅴ类水河长占5.6%,劣Ⅴ类水河长占17.5%。全国符合和优于Ⅲ类水的河长占总评价河长的64.7%,污染总河长占评价河长的45.3%,与1980年的水质评价成果相比,污染河长增加了一倍多。数据显示,西南诸河片、内陆河片、东南诸河片、长江片和珠江片水质良好或尚可,符合和优于Ⅲ类水的河长分别占92.6%、90.3%、76.9%、76.8%、75.1%;松辽河片、海河片、黄河片、淮河片水质较差,符合和优于Ⅲ类水的河长分别占43.1%、40.6%、38.6%、30.8%。在评价的24个湖泊水质中,6个湖泊水质符合或优于Ⅲ类水,6个湖泊部分水体受到污染,12个湖泊水污染严重。在评价的196座水库中,有146座水库水质良好,达到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水质标准。在未达到地面水Ⅲ类的水库中,水污染极为严重的劣Ⅴ类水质水库有8座。

2007年,对约14万km河流水质进行监测评价,Ⅰ类水河长占4.1%,Ⅱ类水河长占28.2%,Ⅲ类水河长占27.2%,Ⅳ类水河长占13.5%,Ⅴ类水河长占5.3%,劣Ⅴ类水河长占21.7%。与2006年比较,全国水质总体状况变化不大。各水资源一级区中,西北诸河区、西南诸河区、珠江区、东南诸河区和长江区水质较好,符合和优于Ⅲ类水的河长占88%~66%;松花江区、黄河区、辽河区、淮河区和海河区水质较差,符合和优于Ⅲ类水的河长占47%~28%。

省界水体水质。对全国294个省界断面的水质进行了监测评价,水质符合和优于地表水Ⅲ类标准的断面数占总评价断面数的42.2%,水污染严重的劣Ⅴ类占29.9%。各水资源一级区中,省界断面水质较好的是西南诸河区、东南诸河区和松花江区,海河区、淮河区、辽河区省界断面水质较差。省界断面的主要超标项目是化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、五日生化需氧量和挥发酚等。

湖泊水质。对44个湖泊的水质进行了监测评价,水质符合和优于Ⅲ类水的面积占48.9%,Ⅳ类和Ⅴ类水的面积共占21.6%,劣Ⅴ类水的面积占29.5%。对43个湖泊的营养状态进行评价,1个湖泊为贫营养,中营养湖泊和轻度富营养湖泊各有15个,中度富营养湖泊有12个。国家重点治理的“三湖”情况如下。

太湖:若总磷、总氮参加水质评价,湖体水质均劣于Ⅲ类,Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类水面积分别占评价面积的7.4%、11.4%和81.2%。若总磷、总氮不参加水质评价,则Ⅲ类水面积占83.0%,Ⅳ类水面积占14.1%,劣Ⅴ类水面积占2.9%。除东太湖和东部沿岸带处于轻度富营养状态外,其他湖区均处于中度富营养状态。

滇池:耗氧有机物及总磷和总氮污染均十分严重。无论总磷、总氮是否参加评价,Ⅴ类水水面均占评价面积的29.1%,劣Ⅴ类水水面占70.9%。全湖处于中度富营养状态。

巢湖:西半湖污染程度明显重于东半湖。若总磷、总氮不参加评价,东半湖评价水面水质为Ⅲ~Ⅳ类,西半湖评价水面水质为Ⅳ~Ⅴ类,总体水质为Ⅳ类。若总磷、总氮参加评价,东半湖评价水面水质为Ⅳ~Ⅴ类,西半湖评价水面水质为劣Ⅴ类,总体水质为劣Ⅴ类。东半湖处于中度富营养状态,西半湖处于中营养状态。

水库水质。在监测评价的321座水库中,水质优良(优于和符合Ⅲ类水)的水库有252座,占评价水库总数的78.5%;水质未达到Ⅲ类水的水库有69座,占评价水库总数的21.5%,其中水质为劣Ⅴ类水的水库有8座。对299座水库的营养状态进行评价,中营养水库有209座,轻度富营养水库71座,中度富营养水库18座,重度富营养水库1座。

地下水水质。2007年,根据758眼监测井的水质监测资料,北京、辽宁、吉林、黑龙江、上海、江苏、海南、宁夏、广东9个省(自治区、直辖市)对地下水水质进行了分类评价。水质适合于各种使用用途的Ⅰ~Ⅱ类井占监测井总数的9.4%,适合集中式生活饮用水水源及工农业用水的Ⅲ类井占28.1%,适合除饮用外其他用途的Ⅳ~Ⅴ类井占62.5%。

从以上问题可以看出,我国人口的增多,经济的快速增长,工业化、城市化以及小城镇的发展,正带来日益严重的污染和资源耗竭。以水资源紧缺、水污染严重和洪涝灾害为特征的水资源危机已成为我国可持续发展的重要制约因素。在表面看来,水资源紧缺、水污染严重和洪涝灾害的日益严重,是人们在对自然开发上无节制地掠夺后遭到的报复,是在开发过程中的方式和观念的错位。但究其深层原因,可以发现我国水资源问题大多是由于制度上的缺陷引发的。

需要指出的是,由于水资源开发利用中存在着众多的利益关系和由此产生的制度障碍,在各地统计水资源的相关数据以及对水资源现状进行的评价中,或多或少地存在着管理的漏洞,致使数据出现误差。事实上,现实存在的水资源问题要远比通过水资源公报所披露的信息严重。

所有这些说明我国面临的水资源危机非常严峻,需要社会各主体积极行动起来寻求良策,其中政府更是重任在肩,要发挥其特殊作用和职能。

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