我國(guó)水資源對(duì)農(nóng)業(yè)科技管理新政策建設(shè)

　　文章是一篇水利論文，主要講述了我國(guó)水資源危機(jī)與節(jié)水農(nóng)業(yè)新科技發(fā)展運(yùn)用等等。本文選自：《水利建設(shè)與管理》，《水利建設(shè)與管理》主要宣傳報(bào)道設(shè)計(jì)施工、建設(shè)管理、招標(biāo)投標(biāo)、工程監(jiān)理、工程質(zhì)量、工程管理、工程加固、防洪搶險(xiǎn)、河道整治、水利資源利用、經(jīng)驗(yàn)交流、信息傳遞等方面的新技術(shù)、新成果以及科技信息等。本刊信息量大、實(shí)用性強(qiáng)。

　　摘要：隨著持續(xù)發(fā)展的興起,各國(guó)學(xué)者見(jiàn)智見(jiàn)仁。有的強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù),即倡導(dǎo)減少溫室效應(yīng)保護(hù)臭氧層;有的西方學(xué)派則強(qiáng)調(diào)少投入不施化肥的“生態(tài)農(nóng)業(yè)”;有的如以色列、埃及、印度等國(guó)則強(qiáng)調(diào)治水。對(duì)于我國(guó)而言,由于水資源不豐不均決定了治水是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈,而且灌溉農(nóng)業(yè)和旱農(nóng)為我國(guó)農(nóng)業(yè)之主體,合理治水、調(diào)水、用水、節(jié)水、保水是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),因此眾多學(xué)者如劉巽浩指出“我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)是水[5]”;張?jiān)捞岢?ldquo;中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵在水”等。

　　關(guān)鍵詞：水資源,節(jié)水要點(diǎn),水利工程,水利應(yīng)用,水利論文

　　一、 水與我國(guó)的持續(xù)發(fā)展

　　歷史上,治水就被眾多統(tǒng)治者看作是興國(guó)安邦的根本大計(jì),主要致力于農(nóng)田灌溉和水道運(yùn)輸兩方面的發(fā)展。公元前250秦朝蜀郡太守李冰在成都平原修建了都江堰灌溉工程,兩千余年來(lái),這個(gè)工程仍良好地使用著。公元前246年在秦始皇號(hào)召下又興建了關(guān)中鄭國(guó)渠,其引涇水至洛水,全長(zhǎng)150公里,灌田約115畝,據(jù)史書(shū)記載稱譽(yù)到:“關(guān)中為沃野,無(wú)兇年,秦以富強(qiáng),卒并諸侯”。公元前221年前后,即戰(zhàn)國(guó)末期,我國(guó)開(kāi)鑿的運(yùn)河已溝通了黃河、淮河、長(zhǎng)江等幾個(gè)主要水系。公元前219年在今廣西興安縣修建了靈渠,接通了湘、漓二水,從而溝通了長(zhǎng)江和珠江兩大水系的航道。隋朝時(shí)期,開(kāi)鑿了與長(zhǎng)城相媲美的南北大運(yùn)河(或稱京杭大運(yùn)河),即聯(lián)通了海河、黃河、淮河、長(zhǎng)江和錢(qián)塘江五個(gè)水系,全長(zhǎng)約1780公里,為世界上修建最早和最長(zhǎng)的人工運(yùn)河。唐中期則主要是南方農(nóng)田水利的開(kāi)發(fā),即太湖流域發(fā)展了大規(guī)模的圍田墾殖,并在大部分湖岸修堤,使湖海通流。唐代大和七年,則修建了它山堰工程(今浙江寧波),設(shè)計(jì)和施工都很先進(jìn)。在南宋時(shí)期,井灌技術(shù)已甚發(fā)展,地下水得到大量利用,較著名的有坎爾井(源于漢代關(guān)東的井渠,由新疆各族人民改創(chuàng))。元代也很注重興修水利,設(shè)置屯田,由軍民鑿渠灌田,并建成通惠河(北京至通州)。明代軍事屯田規(guī)模也不小,在內(nèi)蒙古建立后套八大渠,寧夏引黃灌溉等,此外,還治理了京杭運(yùn)河。到了清代,農(nóng)田灌溉也有發(fā)展,但規(guī)模不大。建國(guó)后,提倡水利是國(guó)家的命脈,大力修建水利,農(nóng)田灌溉已達(dá)約7.3億畝[4]�？傊�,“興水利,而后有農(nóng)功;有農(nóng)功,而后裕國(guó)”,也就是說(shuō)水利興則國(guó)泰民安,水利衰則社會(huì)動(dòng)蕩,這是歷史的見(jiàn)證。

　　尤其長(zhǎng)江、黃河、珠江、淮河、海河、遼河和松花江等七大江河流域能否得到根本治理與開(kāi)發(fā)便成為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)是否能夠持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)。這七大江河流域面積占全國(guó)國(guó)土面積44.5%,人口約占88%,耕地面積約占83%,河川徑流量占58%,工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值約占全國(guó)的80%以上,而且集中了全國(guó)各種主要礦產(chǎn)資源,尤其這些流域的中下游地區(qū)是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的區(qū)域,同時(shí)由于下游地勢(shì)較低平,又是經(jīng)常遭受洪澇等各種自然災(zāi)害最集中的地區(qū)[1]。為此,我國(guó)在《中國(guó)21世紀(jì)議程》中,把解決水問(wèn)題(包括水利設(shè)施和資源節(jié)水)放在首要地位。

　　二、 我國(guó)水資源狀況

　　1、我國(guó)水資源基本特征

　　由于我國(guó)受所處地理位置、氣候、降水、地形、地貌等自然條件以及人口、耕地與礦產(chǎn)資源分布的影響,水資源有以下特點(diǎn)。

　　1.1水資源總量較豐富,人均畝均擁有水量少

　　水資源總量為河流、冰川、湖泊等地表水體與地下水體中參加水循環(huán)的動(dòng)態(tài)水資源量的總和。根據(jù)水利部于1986年完成的全國(guó)水資源調(diào)查評(píng)價(jià)成果,我國(guó)的多年平均水資源總量為28124億m3,但可利用量只有40%-50%左右。河川徑流是水資源的主要組成部分,占我國(guó)全部水資源總量的94.4%。與世界各國(guó)河川徑流量比較,我國(guó)河川徑流量居世界第六位(算上原蘇聯(lián)),約占全球河川徑流量的5.8%。平均徑流深度為284mm,為世界平均值的90%。然而,每人年占有的徑流量?jī)H為2260 m3,約相當(dāng)美國(guó)每人平均占有量的1/6,巴西的1/19,加拿大的1/58。人均水資源量為2480 m3,約為世界平均值的1/4,占世界第88位(有人認(rèn)為第109位[8]),屬于最低國(guó)家之一[5]。據(jù)實(shí)有耕地計(jì)算,我國(guó)畝均水資源量約為1400 m3,約為世界水平2353 m3的60%,低于巴西、加拿大、印尼和日本(山侖[6]指出人均畝均水資源分別為2730 m3/人和1870 m3/畝,陳夢(mèng)熊[7]認(rèn)為人均畝均分別為2710 m3和1770 m3,但兩人一致得出人均畝均水資源分別為世界平均水平的1/4和3/4)。

　　1.2水資源時(shí)空分布極不均勻

　　我國(guó)水資源受降水影響,其時(shí)空分布具有年內(nèi)、年際變化大以及區(qū)域分布不均勻的特點(diǎn)。首先是水資源的地區(qū)分布很不均勻,北方貧乏,南方豐富,差距懸殊。長(zhǎng)江及其以南地區(qū)的流域土地面積、人口和耕地分別僅占全國(guó)的 36.4%、55%和36%,卻擁有占全國(guó)81%的水資源,北方的土地、人口和耕地相應(yīng)地占全國(guó)的63.6%、45%和64%,水資源卻僅占19%[3]。此外,西北內(nèi)陸及額爾齊斯流域面積占全國(guó)的63.5%,擁有的水資源量也僅占全國(guó)的4.6%。

　　其次,水資源年際年內(nèi)變化很大。主要是雨水集中在夏秋6-8月,冬春少雨,而且長(zhǎng)江以南十年中最大降雨與最小降雨的比值為1.5-1.7,而黃淮海為2.2-2.9;最大與最小年徑流的比值,長(zhǎng)江以南的中等河流在5以上,北方河流多在10以上。徑流量的逐年變化存在明顯的豐平枯水年交替出現(xiàn)及連續(xù)數(shù)年為豐水段和枯水段的現(xiàn)象,由此使我國(guó)經(jīng)常發(fā)生旱、澇及連旱、連澇現(xiàn)象,從而加重了水資源調(diào)節(jié)利用的困難。

　　1.3我國(guó)大部都處在季風(fēng)氣候控制下,旱澇是經(jīng)常的絕對(duì)的

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從公元前206年到1949年的2155年期間,我國(guó)發(fā)生較大的水災(zāi)1092次,較大旱災(zāi)1056次,也就是幾乎每年都有一次較大的水災(zāi)或旱災(zāi),其中尤以黃淮海平原和長(zhǎng)江中下游最為嚴(yán)重。又據(jù)1950-1995年,全國(guó)平均受旱災(zāi)和水災(zāi)面積約2133萬(wàn)ha和933萬(wàn)ha,分別占耕地面積的22%和9.1%,成災(zāi)率分別為43%和55%。

　　2、我國(guó)水資源危機(jī)狀況

　　2.1 我國(guó)水資源極其缺乏,按人均被列為13個(gè)貧水國(guó)家之列

　　2.1.1我國(guó)是世界上缺水區(qū)分布人口最多的國(guó)家

　　根據(jù)聯(lián)合國(guó)人口行動(dòng)組織1993年提出低于1000 m3/人.年屬于缺水國(guó),低于1700 m3/人.年為用水緊張國(guó)。1995年用水緊張國(guó)有44個(gè),分布人口有7.33億;缺水國(guó)28個(gè),人口3.8億。從總體上看,中國(guó)尚不屬于缺水國(guó)家。事實(shí)上則不然,中國(guó)人口占世界的22%,而淡水量?jī)H占世界的8%。而且由于水資源地區(qū)分布極不均勻,使得我國(guó)北方和西北地區(qū)出現(xiàn)資源性缺水;而水資源年際變化大,年內(nèi)分配不均,又造成我國(guó)半干旱、半濕潤(rùn)地區(qū)甚至南方多水地區(qū)經(jīng)常發(fā)生季節(jié)性缺水,從而導(dǎo)致我國(guó)國(guó)土的大部分地區(qū)都出現(xiàn)水資源短缺問(wèn)題。如按省市區(qū)匹配核算,用水緊缺的省市已有15個(gè),即天津、寧夏、上海、河北、北京、山東、河南、山西、遼寧、安徽、甘肅、陜西、吉林、湖北和江蘇,分布人口為6.19億,相當(dāng)于世界44個(gè)用水緊張國(guó)人口的85%,其中10個(gè)省區(qū)已滑入缺水行列,分布人口為4.19億,超過(guò)28個(gè)缺水國(guó)人口的總和。這就意味著全球有50%以上的缺水人口在我國(guó),主要集中在北方。

　　2.1.2我國(guó)缺水嚴(yán)峻,尤其缺水區(qū)形勢(shì)不容樂(lè)觀

　　我國(guó)水資源主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水,全國(guó)年平均降水量為628mm,遠(yuǎn)低于世界陸地年均降水834 mm,而廣大西北內(nèi)陸地區(qū)年均降水還不到400 mm,塔里木盆地、河西走廊、柴達(dá)木盆地、阿拉善高原等地年均降水量還不到100 mm[9]。90年代初,我國(guó)476個(gè)城市中,缺水城市近300個(gè),其中嚴(yán)重缺水城市就有58個(gè)[37]。而且1995年,我國(guó)10個(gè)缺水省年人均可再生水資源量為458.6 m3,不足該類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)的50%。比如天津人均量163 m3 ,寧夏193m3,上海207 m3 ,河北369m3 ,北京379m3 ,山東385m3等。

　　2.2我國(guó)水資源狀況將進(jìn)一步惡化,危機(jī)初露端倪

　　21世紀(jì)正是我國(guó)人口增長(zhǎng)高峰期,預(yù)計(jì)一些省份將落入緊水或缺水區(qū),屆時(shí)用水緊張區(qū)人口分布將達(dá)7億以上,缺水區(qū)將達(dá)5億以上。東北、西北、華北及長(zhǎng)江下游將成片出現(xiàn)水資源危機(jī),如此廣的地域,如此多的人口分布,在世界上實(shí)屬罕見(jiàn)。

　　黃河1972年出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)3000年悠久歷史中的首次斷流。此后的12年中斷流斷斷續(xù)續(xù)出現(xiàn)。自1985年以來(lái),黃河每年必定發(fā)生斷流,而且斷流長(zhǎng)度、時(shí)間和頻率不斷加長(zhǎng)加快[11]。如1997年斷流長(zhǎng)度為500公里,斷流時(shí)間為226天�；春�1997年斷流90天。其它支流也難以幸免。發(fā)源于祁連山的黑河,穿越甘肅進(jìn)入內(nèi)蒙古阿拉善,1949年年流量為16億噸,到90年代只剩下1-2億噸。新疆塔里木河因上游引灌,下游已干枯數(shù)百里。此外,自然湖泊90年代初,數(shù)量已減少19%,總面積縮小了11%,最大的咸水湖—青海湖,水位正以每年10厘米左右的速度下降。布朗再次以此為由指出我國(guó)水資源短缺,灌溉能力的下降勢(shì)必影響世界糧食安全[40]。

　　地下水問(wèn)題也面臨挑戰(zhàn)。其中華北地區(qū)最為嚴(yán)重,出現(xiàn)了2.3萬(wàn)km2的大漏斗,而地下水開(kāi)采率仍在以130%的規(guī)模進(jìn)行,地下水位年降低量平均為1.5米。1997年夏,滄州地區(qū)地下水位降低近3米,近1/3的井無(wú)水可抽。地下水超采造成大量環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題, 如地下水枯竭、地面下沉、海水倒灌等。

　　氣候變暖致使青藏高原冰川每年是退縮量為2-17米,天山冰川也在退縮之中。未來(lái)氣候條件下,黃淮海三個(gè)流域水資源短缺可能進(jìn)一步加劇[12]。

　　2.3局部地區(qū)水環(huán)境將進(jìn)一步惡化

　　水資源受到嚴(yán)重污染不能繼續(xù)作為水源也是供水不足的一個(gè)重要原因。目前,全國(guó)廢污水排放量高達(dá)300多億m3,80%污水未經(jīng)處理就直接排入江河湖海。據(jù)調(diào)查,全國(guó)近1/4的人口在飲用水質(zhì)不良的水,有2/3的人口飲用的是受次生污染的水[13]。據(jù)環(huán)保局提供的信息,我國(guó)江河湖庫(kù)普遍受到不同程度污染,七大水系污染呈加重趨勢(shì),其中遼河、淮河、海河為污染嚴(yán)重,工業(yè)發(fā)達(dá)城鎮(zhèn)附近的水域污染尤為突出[14]。其它如北方的汾河、白洋淀、南四湖、部分水庫(kù)如官?gòu)d水庫(kù)以及南方的黃浦江、蘇州河、太湖、洞庭湖等水體已被嚴(yán)重污染。全國(guó)90%以上的城市水環(huán)境惡化,城市所在附近的河流或河段已多成為排污溝渠。城市地區(qū)的地表水和地下水水質(zhì)已嚴(yán)重惡化。隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的迅速發(fā)展,水質(zhì)污染更迅速向廣大城市郊區(qū)和農(nóng)村蔓延。

　　2.4水資源危機(jī)成因錯(cuò)綜復(fù)雜,需水壓力急速膨脹,加之用水浪費(fèi)和用水效益低下,使得水資源供求矛盾更趨尖銳

　　除了水土資源組合不平衡,降水年際年內(nèi)不均,旱澇頻繁等自然因素外,造成水資源緊缺的根本原因是人為因素,即人口增長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、工農(nóng)業(yè)和人民生活用水持續(xù)增加、水質(zhì)污染以及溫室效應(yīng)造成的氣候變化使目前存在的水資源供求矛盾更趨激化,其主要表現(xiàn)在:一是供求總量更加不平衡,需水量增長(zhǎng)速度超過(guò)可供水量的增長(zhǎng)速度,供水狀況惡化。二是北方地區(qū)和沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)等地域性水資源供求矛盾日趨惡化,將嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。三是巨大的人口壓力對(duì)發(fā)展灌溉提出更加緊迫要求,但工業(yè)城市將是增加用水量的主要部門(mén),從而將對(duì)農(nóng)業(yè)用水構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

　　目前的人口數(shù)量約為350年前的25倍,是20世紀(jì)初的3倍以上,預(yù)計(jì)2030年人口達(dá)16億,人均將降至1758 m3,近于世界用水緊張水線。同時(shí)由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)所造成的水質(zhì)變劣,使得人均水資源量還要相對(duì)減少。

　　我國(guó)一方面供水量不足,另一方面用水浪費(fèi),用水效益低下,大大又加劇了全國(guó)性水的供需矛盾。據(jù)計(jì),目前農(nóng)業(yè)灌溉缺水240億m3左右,工業(yè)、城市缺水約58億m3。但農(nóng)業(yè)渠灌區(qū)水的利用率僅0.4-0.5,糧食作物的水分生產(chǎn)效率只有4.5-7.5kg/(mm.hm2),灌溉水量超過(guò)作物需水量1/3甚至1倍以上,西北一些地區(qū)每公頃灌水超過(guò)15000m3。農(nóng)民仍然習(xí)慣大水漫灌,新的節(jié)水灌溉技術(shù)推廣進(jìn)度緩慢。此外,我國(guó)正處在工業(yè)化初期階段,大量工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備陳舊,生產(chǎn)工藝落后,絕大多數(shù)地區(qū)工業(yè)單位產(chǎn)品耗水率高于先進(jìn)國(guó)家數(shù)倍甚至十余倍。目前只有大連、北京、天津、西安等缺水城市的水重復(fù)利用率達(dá)到70%以上,大批城市在30%-50%之間。

　　根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),當(dāng)一個(gè)國(guó)家用水超過(guò)其可用水資源量的20%,就會(huì)發(fā)生危機(jī)。目前我國(guó)用水量占到我國(guó)可用水量的19%左右,處在水危機(jī)的臨界狀態(tài)。到21世紀(jì)中葉,這個(gè)比例將會(huì)升高到28%,需水壓力加大,人水矛盾將更加尖銳[10],水資源危機(jī)將空前深重。