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第3章 中国的水够用吗?(1)

中国缺水的症候

中国确实出现很多缺水的症候。

中国西北干旱区的主要内陆河流——新疆的塔里木河,河溪走廊的石羊河、黑河和疏勒河,相继出现断流。塔里木河下游尾闾湖泊罗布泊、台特玛湖干涸,黑河下游尾闾湖泊居延海干涸,石羊河下游青土湖干涸。

中国东部几条大河也多次发生断流,黄河断流,海河断流,辽河断流。尤其是黄河从1972年起频繁出现断流,1997年断流河段达到700千米,严重危协黄河两岸广大地区的人民生活生产及生态安全,造成巨大损失。

太行山以东、燕山以南、黄河以北的海河平原,是由海河和黄河冲积形成的,所以也被称为黄海平原,号称“千里平原”,是北京、天津所在地,河北省的精华所在,也是河南省、山东省的重要组成部分。海河平原是中国粮棉的重要产区,主要作物为小麦、玉米和棉花。但由于缺水,地下水已累计超采1 000多亿立方米,形成了大面积地下水漏斗。到2011年,海河平原浅层地下水漏斗总面积1.82万平方千米;深层水位降落漏斗总面积2.44万平方千米。地下水超采使海河平原有一半地区产生地面沉降,其中北京、天津、沧州最为严重。自20世纪50年代以来,华北平原京津唐、沧州、衡水一带持续发生大片地面沉降,天津、塘沽局部累计最大沉降量3.18米,最大年沉降量高达1米以上;沧州从20世纪70年代至今大约沉降了2.4米。地面不均匀沉降导致地面开裂、道路破坏、房屋损毁等多种灾害。地下水超采不仅引起地面沉降等多种灾害,还埋下了经济社会不可持续发展的隐患。因为地下水有限,终有一天会难以为继。显而易见,以地下水超采所维持的经济社会发展是不可持续的。

不仅相对较干旱的北方地区缺水,降水较充沛的南方地区也受到缺水的威胁。

从2000—2011年,最近11年我国旱灾主要发生在南方,并且旱情严重。2010年冬、2011年春,长江中下游遭遇百年一遇干旱。江西大旱,33万人饮水困难,江西鄱阳湖水面缩小80%,原来浩瀚的湖面变成了草原。

中国近年旱灾情况时间旱灾发生地区旱情2011年北方十省春旱,长江中下游夏旱新中国成立以来最严重、最大范围的干旱降临在长江中下游。湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江、上海平均降水量为同期最少,江河、湖泊水位异常偏低,水域面积大幅减少,部分地区出现了饮水困难。受大范围干旱影响,农业生产、渔业、航运都受到前所未有的危胁。2010年西南五省旱灾云南、贵州、广西、重庆、四川5省(区、市)耕地受旱面积1.01亿亩,占全国的84%,作物受旱7 907万亩,待播耕地缺水2 197万亩。有2 088万人、1 368万头大牲畜饮水困难,分别占全国的80%和74%。2009年多省遭遇严重干旱连续3个多月,华北、黄淮、西北、江淮等地15个省、市未见有效降水。冬小麦告急,大小牲畜告急,农民生产生活告急。不仅工业生产用水告急,城市用水告急,生态也在告急。2008年云南连续三个月干旱据统计,云南省农作物受灾面积现已达1 500多万亩。仅昆明山区就有近1.9万公顷农作物受旱,13多万人饮水困难。2007年22个省发生旱情全国耕地受旱面积2.24亿亩,897万人、752万头牲畜发生临时性饮水困难。中央财政先后下达特大抗旱补助费2.23亿元。2006年重庆百年一遇旱灾全市伏旱日数普遍在53天以上,12区县超过58天。直接经济损失71.55亿元,农作物受旱面积1 979.34万亩,815万人饮水困难。2005年华南、云南华南南部现严重秋冬春连旱,云南发生近50年来少见严重初春旱。2004年我国南方遭受53年来罕见干旱造成经济损失40多亿元,720多万人出现了饮水困难。2003年江南和华南、西南部分地区江南和华南、西南部分地区发生严重伏秋连旱,其中湖南、江西、浙江、福建、广东等省部分地区发生了伏秋冬连旱,旱情严重。2000年多省干旱面积大,达4 054万公顷,受灾面积6.09亿亩,成灾面积4.02亿亩。新中国成立以来可能是最为严重的干旱。长江流域的干旱恰巧与三峡工程开始运行和蓄水同步:

2003年6月,三峡工程首次蓄水,首批机组发电;

2003年6月10日22时,三峡水利枢纽坝前水位达到135米,举世瞩目的三峡工程成功蓄水124亿立方米;

2006年10月27日,三峡水库成功实现蓄水156米,蓄水量达到234亿立方米;

2010年10月26日,三峡工程首次达到175米正常蓄水位,蓄水量达到393亿立方米。

由于时间上的巧合,很多人把长江流域干旱的原因归罪于三峡工程。不可否认,三峡水库蓄水,尤其是枯水季节蓄水,减少了长江下游河道来水,对下游抗旱不利;另外,三峡水库拦截泥沙、下泄清水,引起长江下游河床下切,对于同样的来水流量,水位却有所下降,对下游的供水、航运都带来一些不利影响。但是,大范围的干旱主要是由大范围内的大气环流形势所决定的,一个面积几百平方千米的水库并不能改变大的天气形势。

南方的缺水也不只发生在干旱的时候。

2007年5月29日开始,江苏省无锡市城区的大批市民家中自来水水质突然发生变化,并伴有难闻的气味,无法正常饮用。一位名筱细娘的网友在5月30发表博文“亲历无锡臭水2日——污染在面前如此真实”,叙述了她当时的亲身经历:“作业做到凌晨时候准备洗澡,一开水龙头便闻到刺鼻的、令人恶心的腥气,洗过的手,那臭味完全覆盖了洗手液的香味。”无锡市2007年户籍人口400多万,常住人口600万,却因水源地太湖蓝藻暴发,一夜之间没了自来水。无锡市紧急启动应急预案,从常州、苏州等周边城市大批量调运纯净水,周边城市开通纯净水运输绿色通道,交管部门要求给予所有运输纯净水的车辆无条件放行。尽管如此,无锡每桶纯净水的价格还是从8元上涨至50元。尽管时任无锡市市长的毛小平6月1日在无锡市太湖蓝藻治理应急指挥部全体成员第三次会议上宣布,无锡市已经恢复正常供水,自来水出厂水质已全部达到国家标准,但半个月后,还有很多居民不敢用自来水。无锡市,地处长江三角洲中国经济最发达地区,是人口达数百万的特大城市,降水充沛,河网纵横,却同样面临缺水的困境。

缺水的原因与对策

缺水,根据发生原因的不同,划分为不同的类型。

资源性缺水:因为真正的水资源稀少而造成的缺水。瑞典水文学家佛肯马克根据人均水资源量的多少给出了资源性缺水的指标,这已经成为国际上被普遍接受的标准:

≥1 700立方米每人:富裕

1 000~1 700立方米每人:稍有压力

500~1 000立方米每人:水资源紧张

≤500立方米每人:水资源非常紧张

黄河流域、海河流域、河西走廊等地人均水资源量低于500立方米每人,这些地方的缺水多是属于资源性缺水。

工程性缺水:有水资源,但因为缺少供水工程而产生的缺水。例如云南著名的三江并流地区,金沙江、澜沧江、怒江河水滚滚不息,但住在河流两岸山上的居民却缺少生活和生产用水,原因就是居住地、耕地距离江面高差大,且地形陡峻,修建供水工程难度大。再如贵州的大部分地区,虽然年均降水量在1 000毫米以上,但因为属于石灰岩广布的喀斯特地貌,石灰岩溶蚀形成很多孔隙、暗河,不易寻找合适的地址修建水库,很多地方只能看着水哗哗地流入地下,在干旱季节忍受缺水之苦。

水质性缺水:有水但水被污染、水质不符合要求而引起的缺水。例如前面介绍的2007年无锡市因太湖蓝藻暴发而引起的自来水危机,就属于水质性缺水。

我国第一大城市——上海也存在水质性缺水。

“滚滚长江东逝水”,这水逝的去处就是上海。除了浩浩长江,上海还有举世闻名的黄浦江及其支流苏州河、蕴藻浜、淀浦河横贯东西,水系如蛛网密布。而且上海市十分重视供水问题,在长江、黄浦江靠上游位置修建了水源地,全市自来水供水能力达到720万立方米,比日常用水需求量多出300万立方米,比夏季最高日用水量也高出130多万立方米。近几年自来水水质连年提升,已达到并优于国家标准。尽管如此,上海市仍存在缺水的隐患。在冬季枯水季节,长江上游来水少,水位降低,河口咸水倒灌,尤其是在发生风暴潮的时候,水源地水质被咸水污染,满足不了供水要求;在夏季,因上游太湖水系的污染,黄浦江江水经常发生富营养化,水发黑、发臭,不能作为饮用水源。因为地处长江出海口,上海历来是长江三角洲地区受咸潮危害最严重的城市。1978年的咸潮不仅侵入长江口,还进入了黄浦江,崇明岛被咸水包围近100天。而2006年10月24日的咸潮来袭,则造成了浦东新区的日供水量不得不减少1/4。目前上海市在长江口修建了陈行水库、宝山水库和青草沙水库,可以蓄存一个星期以上的水厂用水量,大大提高了自来水供给的能力。同时利用调蓄水库,也可以通过上下游协调、避开在上游集中排泄污水时段取水,保证饮水安全。

我国另一大城市广州也遭受咸潮、水污染对供水的危胁。

2004年2月初,影响珠海、中山等城市供水的咸潮逼近广州。从5日开始,番禺区石基镇、南村镇等14镇被迫采取了限制供水、低压供水等措施,三楼以上的住户均不同程度出现用水困难。

2006年2月,特大咸潮再次突袭广州,上溯到广州沙湾水道,比较靠近出海口的番禺区自来水供应出现紧张状况。本次咸潮对广州番禺区内最大水厂——日产56万吨水的沙湾水厂影响最大。比沙湾水厂更接近珠江出海口的东涌水厂和南沙水厂,其氯化物含量竟一度超过2 000毫克每升。这些水厂受到影响无法正常供水,造成番禺部分居民区出现间歇性停水。

为应对咸潮对供水的影响,从2005年元月开始,国家连续实施了多次枯水季节“珠江压咸补淡应急调水”方案,从珠江主要支流西江上游天生桥水库放水以冲压咸水、补充淡水,应一时之急。

管理性缺水:因为配置不当、效率低而造成的缺水。这包括:空间调配不当,彼处浪费,此处渴死;时间调度不当,水多时浪费,水少时没水喝;产业配置不当,高用水、高耗水产业被错误地布局在缺水地区,加剧缺水地区的缺水矛盾。这都属于管理粗放,浪费或利用效率低造成的缺水。

对于不同类型的缺水,需要有不同的解决办法。

对于资源性缺水,一是通过跨流域调水、海水淡化、中水利用来增加可用资源,二是通过水资源需求管理,选择适应当地水资源条件的生产和生活方式,优化产业布局,提高用水效率,抑制和减少当地不合理的水资源需求,从供需双向着手实现水资源供需平衡。

对于工程性缺水:要通过建设供水工程、增加供水能力来解决。

对于水质性缺水:一方面防治水污染必需真抓实干,切实满足水功能区达标要求,尤其要保护好城乡饮水水源地;另一方面,通过增建调蓄设施、上下游协调调度等办法,增强抗御污水排放、咸潮对供水的危害的能力。

对于管理性缺水:要通过完善管理制度和机制、提高管理水平来解决。

中国可供社会经济发展消耗的水资源量有多少?

一个国家的水资源,并不能全部用于生产和生活。为了保护生态环境,保证可持续发展,大部分水资源必须用于维持自然生态系统。

河流本身需要水,有水的河流才有生命。根据经验统计,当一条河流的水资源开发利用率(=河道外取水量/河流径流量)在10%以下时,人类用水对河流生态影响甚微;当水资源开发利用率达到20%时,人类用水对河流生态有明显影响;当水资源开发利用率超过40%时,人类用水对河流生态有结构性的重大影响。因此,有同流域水资源开发利用率不宜超过40%的说法。但每条河流的具体情况是不一样的,应该具体问题具体分析。应该根据每条河流的生态系统及其组成部分(包括动物、植物、微生物)的重要性及其对水量、水位、流速等的具体要求,以及河道冲沙、河口压咸的具体要求,来确定每条河流应该有多少水保留在河道内,据此确定人类可以从河流取走多少水。

天然湖泊也需要水来供养。维持湖泊的水位、面积都需要消耗一定数量的水资源。

天然沼泽是重要的生态景观类型,在整个生态系统中具有不可缺少的调蓄洪水、涵养水源、净化水质等功能。维持天然沼泽的存在也需要水。

天然河流、湖泊、沼泽沿岸或周边,依赖其水源生存、具有重要生态功能而需要保护的天然植被,也应该为之保留所需的水资源。

为保护天然河流、湖泊、沼泽及其相关生态系统的结构和功能所要求的标准,所需要的水量称为河道内天然生态需水。注意这里的天然生态需水指的是需要地表、地下水供给的那一部分,而不包括降水直接供给的水量。

人类经济社会发展可耗用的水资源只是从总水资源中扣除河道内天然生态需水之后留下的那一部分。因此,水资源首先需要在天然生态需水和人类可耗用的水资源之间进行分配:

水资源总量=天然生态需水+人类可耗用量

中国大陆水资源总量27 718亿立方米。其中多少要保留给生态系统?多少可供人类经济社会发展消耗?目前还没有全国天然生态需水与人类可耗用量系统的评价成果。这里粗略估计一下,提供一个大概的参考数据。按北方河流人类耗用量不超过35%、南方河流人类耗用量不超过25%估计,地下水可耗用量按与地表水不重复的地下水资源量的70%估计,全国大陆地区人类可耗用量约为8 100亿立方米。

中国的可供水量有多少?

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