水資源規劃思考

時間:2022-08-30 11:51:00

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水資源規劃思考

本文透過最新的水資源調查評價成果,分析了在水資源綜合規劃過程中面臨的客觀現實問題,論述了中國需要進行水資源統一管理,需要在水資源綜合規劃過程中,以科學發展觀為指導,共同設定相關工作領域、著力范圍內的目標、任務、措施,共識共守,以水資源的可持續利用支撐經濟社會的可持續發展。

中國水資源綜合規劃工作,在全國*個省(自治區、直轄市)政府有關部門、*多個專業科研生產單位、*多名技術人員*年多來的共同參與和努力下,目前,調查評價階段工作已基本結束,水資源配置階段工作正在全國范圍內全面開展。水資源調查評價階段的成果給我們真實的證明了全球水伙伴所倡導的“以公平的方式,促進水資源統一管理,在不損害重要生態系統可持續性條件下,促進水、土資源及相關資源的協調開發管理,以使經濟和社會效益的最大化”原則。近年來,水資源已成為世界性的熱點問題,引起了世界范圍內對水的高度重視。*年聯合國召開人類環境會議,*年召開了聯合國環境與發展首腦會議,*年召開了聯合國可持續發展世界首腦會議。在這三次世界性會議上,分別提出了《關于人類環境的斯德哥爾摩宣言》、《關于環境與發展的里約熱內盧宣言》、《關于可持續發展的約翰內斯堡宣言》。*年,聯合國設立了“世界水日”,提出了“關心水資源是每一個人的責任”的口號,今年世界水日的主題是“生命之水”。從這些主題中我們可以體會到全世界對水問題的關注,從另一個側面也反映了水問題的嚴重性。正是有了這些十分嚴重的水問題,才有了這些令全球關注的主題,也表明水資源的節約、保護、利用、配置、管理落后于社會發展的要求。面對各自不同的水問題,以及我們探求感受到的眾多例證和表象,人類將如何面對?世界各國根據各自情況,采取了相應的對策和措施。我國提出了人與自然和諧相處的理念,改變了過去“人定勝天”和“天責其從”的觀念,在人水和諧理念下,水資源的統一管理和水資源綜合規劃尤顯重要。下面,我結合中國實際作一些具體討論。

一、我國水資源現狀與經濟社會發展要求對水資源進行綜合規劃和統一管理

(一)我國水資源現狀

全國水資源調查評價階段取得了豐碩的成果,獲得了水資源領域的關鍵基礎性數據。調查評價階段的初步結論表明:

*.水資源總量豐富,但地區分布不均,年際年內變化大。我國水資源總量約為*.*萬億m*,列世界第*位。地區分布不均,與土地資源和生產力布局不匹配。南方地區面積占全國的*%,人口占*%,耕地占*%,GDP占*%,水資源量占全國的*%;北方地區面積占全國的*%,人口占*%,耕地占*%,GDP占*%,水資源量僅占全國的*%。降水量和河川徑流量的*%~*%集中在汛期,南方地區最大和最小年降水量一般相差*~*倍,北方地區一般相差*~*倍,河川徑流量最大和最小年份可相差*倍以上,且往往出現連續豐水或連續枯水年的情況,水資源開發利用難度大,供需矛盾突出。

*.人類活動、流域下墊面條件變化是北方水資源量減少的重要原因之一。全國平均降水總量雖然變化不大,但北方普遍偏旱。引起北方水資源數量減少的原因之一是流域下墊面條件變化。由于城市化進程加快、農業生產和水土保持生態環境建設,雨水集蓄利用以及地下水開發利用等,改變了流域下墊面條件,降水和徑流關系發生明顯改變,同等降水條件下,河川徑流量有所減少,一般情況河川徑流減少幅度為*%~*%,降水偏少情況減幅更大,可達*%~*%。北方地區因下墊面條件變化而導致水資源量的減少,是一種趨勢性的變化,隨著經濟活動的加劇和人類活動對下墊面的改變,今后這種變化的程度還會加劇。

*.水資源開發過度與開發不足并存。北方地區除松花江區外,水資源開發利用程度在*%~*%之間,其中海河區當地水源供水量已超過多年平均水資源量。總體看,北方腹地大多數河流水資源開發利用潛力已十分有限,部分地區目前開發利用水平已接近或超過其最大可利用的極限,但周邊部分河流,如松花江、遼河區周邊界河以及西北諸河區中的跨界河流目前可利用量的開發程度僅為*%、*%和*%,尚有一定的潛力;南方地區目前水資源可利用量的開發率僅為*%,遠低于北方地區,水資源開發利用的潛力較大。

*.總體用水效率和效益較低,缺水與用水浪費并存。近*年來,我國用水量持續增長,用水結構不斷調整,對用水安全的要求在不斷提高。*年以來,全國農業用水基本持平,但占總用水量的比重已由*年的*%下降到*年的*%。城鎮生活、工業與農村生活用水顯著增加,城鎮生活用水量年均增長率達*.*%;工業用水量年均增長率達*.*%。地區用水增長差別顯著,南方和東部地區工業和城鎮用水增長顯著,高于北方和西部地區。目前,我國城鎮人均生活用水量為*L/日(其中城市為*L/日),農村人均生活用水量僅為*L/日,均低于發達國家和同等發展中國家的用水水平,隨著經濟社會的發展和人們生活水平的提高,我國用水結構還將進一步調整,城鄉生活以及工業用水的增加,對供水水質和保障率的要求將更高。

*.水污染加劇的態勢尚未得到有效遏制。在調查評價的約*萬km河長中,有*%的河長河流水質劣于Ⅲ類,其中太湖流域和淮河、海河區接近一半的評價河長水質劣于Ⅴ類,水污染十分嚴重。在*萬km*的平原區中,淺層地下水水質為Ⅳ、Ⅴ類的面積占*%,其中,由于人為污染造成地下水質變差的約占*%。近*年來,我國水污染的趨勢仍在加劇。

*.水資源問題已經成為影響生態環境的重要因素。長期以來,由于人口增長過快,生產方式相對落后,在經濟建設中不夠重視保護生態環境,對水土林草等自然資源過度利用和消耗,造成一系列生態環境問題,特別是自然生態較為脆弱的地區生態環境問題十分突出,嚴重影響可持續發展。調查的*條北方河流中,*年有*條河流發生斷流,河流功能衰減或基本喪失。較*世紀*年代,全國湖泊面積、天然陸域濕地面積均有不同程度減少。全國地下水超采區面積約*萬km*,累計超采量超過*億m*,造成地面沉降、塌陷、地裂縫,海水和咸水入侵、地下水水質惡化等環境地質問題。

上述水資源調查評價的初步結果進一步證明了我國“水多、水少、水臟、水混”四大水問題的存在,進一步表明了我國水資源的狀況所具有的:總量豐富、時空分配不均、污染嚴重等自然特征。同時,如果考慮社會的因素,還具有人均水資源量少、人類活動影響巨大、利用效率和效益低、水資源分布與生產力布局不匹配等特性。

(二)未來趨勢預測

中國經濟社會發展對水資源需求主要體現在人口增長與城市化進程、產業結構變化與工業總產值、農業發展與灌溉面積增長等方面,在發展進程中既受到不確定因素的影響,但也有其確定性規律可循。主要是:

*.人口增長和城市化進程加快,生活用水需求將大幅度增加。預計*年中國人口達到高峰,超過*億人,城市化水平達到*%,生活用水比例將進一步提高,預測城鄉生活需水量約*億m³左右。

*.產業結構調整,生產用水需求將適度增長。預計*年三種產業的結構調整為*.*:*.*:*.*,*世紀上半葉中國工業化進程明顯,*年前后第二產業占GDP的比重將達到最高值,逐步成為工業化國家。工業重心逐漸由南向北,由東向中西部轉移,加重本已十分緊張的北方水資源形勢,考慮產業結構的調整和節水因素,屆時工業需水量達到*億m³左右。農業用水需求將逐步趨于穩定,在糧食立足自給的基本國策下,按人均占有糧食*kg計算,人口高峰時的糧食產量要達到*億噸,通過節水措施提高農業水有效利用率,力爭農業灌溉用水維持在現狀水平,每年*億m³左右。

*.生態環境用水需求將逐步提高。隨著社會的進步和人民生活水平的不斷提高,迫切需要改善和恢復生態環境。估計全國生態環境需水量約*~*億m³,其中約*億m³由各河流目前尚未控制利用的地表和地下水供給,約*億m*由工農業和生活用水的退水量供給,尚有*億m³的缺口。

根據上述情況,預計中國將在*年左右出現用水高峰,在充分考慮節水的情況下,估計用水總量為*~*億m³,要求供水能力比現在增長*~*億m³。扣除必須的生態環境需水后,全國實際可能利用的水資源量約為*~*億m³,預計總需水量接近水資源合理利用量的上限,水資源進一步開發的難度極大。如果不采取有力措施,中國有可能在未來出現嚴重的水危機。面對*世紀中國社會經濟發展的戰略目標,水資源問題已成為中國實施可持續發展戰略過程中必須認真解決的重大問題。

在這樣的條件下,實現水資源可持續利用支撐經濟社會可持續發展的目標,必須通過水資源的合理開發、高效利用、綜合治理、優化配置、全面節約、有效保護和科學管理,建設節水型社會,其中最重要措施就是要實施水資源的統一管理。這里所說的統一管理,并不專指機制和體制上的,而是更廣泛意義上的統一管理。強調的是以科學發展觀為指導,各部門共同設定目標、任務、規則,在此基礎上達到共識共守,體現的是在各自的工作領域、著力范圍內采取相應的策略,并向著這些共同設定努力。在這些設定中,有許多目標、共識和準則,實際上是要借助綜合規劃表達、確認和遵守。

二、水資源綜合規劃過程中面臨的問題和挑戰

水資源綜合規劃是一個復雜的業務巨系統,也是一個充滿生機的工作開領域,是一項自然系統與人工系統相交互的復合規劃。內容涵蓋了水資源以及與水資源有關的各個方面,關系到經濟社會系統、生態環境系統及其發展和演變規律等,具有規模龐大、功能綜合、結構復雜、不確定性強等特點。在規劃過程中,要考慮系統的整體性、動態相關性和時空變化性,還要特別注意系統間的信息傳遞,特別是在具體工作中的數據采集、反饋等,既要考慮歷史的序列,又要考慮長遠的發展,需要管理和控制多維狀態,綜合考慮外部的影響和干擾等。其勉力的問題和挑戰主要包括以下幾個方面:

*.不確定條件下水資源演變機理及其評價。水資源綜合規劃面臨很多不確定因素,如氣候變化、人類活動影響以及生態環境狀況和下墊面等,這些條件是影響水資源情勢的重要因素,特別是在我國北方地區這種影響更為劇烈,盡管目前國內外有許多相關研究成果,得到了關于人類活動產生的溫室效應,全球氣溫變化趨勢,氣候變暖對水循環系統影響等方面的研究成果,但并沒有確切結論。而且,具體到我國各個流域和區域來看,對水循環要素及水資源數量及其分配的影響程度存在不確定性。未來氣候究竟如何變化,這些變化會對水資源究竟帶來什么樣的影響,需要采取什么防范性措施,如何在水資源綜合規劃過程中考慮這些影響,準確描述、科學評價這些影響是一個難題,尚有待進一步探討。另一方面,目前中國正處于社會轉型期,社會經濟發展受各種不確定因素很多,尤其是國家正在實施“東部率先實現現代化”、“西部大開發”、“振興東北老工業基地”和“中部經濟崛起”等戰略,規劃“珠三角”、“長三角”、“環渤海”經濟圈,將加快全國不同層次不同地區的社會經濟發展進程。在水資源綜合規劃中,一般要求根據各地不同水平年國民經濟發展目標、社會發展要求、各地水資源條件以及生態環境保護對水資源的總體要求,分析預測各規劃水平年經濟社會發展指標及其對水資源需求的總量、結構和分布,并充分考慮人口增長、城鎮化進程、人民生活水平和質量的提高、經濟合理布局與產業結構調整、水價調整、節約用水、水資源保護以及科技進步等對需水的影響,合理預測規劃水平年的生活、生產用水需求,提出需水預測方案。如何考慮社會經濟發展規模、布局、產業結構調整和科技進步對需水定額影響等各種因素的綜合作用,預測用水需求變得越發困難。

*.水資源與人口、土地、經濟布局的匹配。由于中國水資源與人口、土地資源、經濟發展布局不相匹配,加上管理體制等方面的原因,導致了水資源的掠奪性開發利用,水資源浪費,地下水嚴重超采,水污染加劇,湖泊萎縮、濕地消失等日趨嚴峻的生態環境問題,嚴重地威脅著社會經濟與水資源、生態環境之間的協調、健康發展。如何調整和制定水資源與人口、土地、經濟布局相匹配的產業結構和經濟布局,制定和構建面向可持續發展的循環經濟發展模式,是一個需要研究的重課題,特別是在以下幾個方面:

在土地合理利用方面。隨著城鎮化、工業化和產業化的迅猛發展,大量農業生產用地和河湖水域、蓄滯洪區等被工業和城鎮建設用地被擠占,嚴重威脅了國家的糧食安全、防洪安全和生態環境安全。因此,在水資源綜合規劃中,如何結合土地的合理利用模式,協調土地競爭性利用的問題,實現水土資源的優化匹配是一項具有挑戰性的基礎工作。

在農牧業結構調整方面。在西方發達國家,牧業產值一般都超過大農業產值的*%,但中國一般比較低,如遼寧省、吉林省、黑龍江省和內蒙古自治區的牧業收入占大農業產值的比重均低于*%。在水資源綜合規劃時,如何考慮灌溉農業的發展,考慮灌溉畜牧業的發展,根據全國各地的水土資源條件和民族地區的傳統特點等,科學地調整農牧業結構,尤為重要。

在灌溉面積發展與節水灌溉模式選擇方面。為了確保國家的糧食安全和世界糧食市場的穩定,中國加快重要的商品糧基地建設是重要的。但農業灌溉面積適宜的規模如何制定,種植結構如何調整?具有很強的挑戰性。灌溉方式和種植結構應與氣候、土壤和水資源等條件相適應,農田灌溉面與林、草灌溉面積選擇何種比例,并選擇何種節水灌溉模式,是在水資源綜合規劃中應合理解決的問題。

*.水資源質量狀況及其對水安全的影響。本次水資源綜合規劃的一個突出特點是需要把水資源數量與質量聯合起來考慮,但長期以來,在經濟社會發展和水資源利用中,人們對水資源的質量問題重視不夠,水質監測資料缺乏,水資源質量的評價方法單一,對由于點源以及非點源污染過程缺乏研究,對各種污染源造成的水資源質量退化的機理和規律缺乏必要的研究,難以制定科學合理的水資源保護對策措施。如何在水資源綜合規劃過程中,針對水資源保護和管理工作的需要,系統研究污染負荷的形成、排放、傳輸、自凈的機理和規律,水量與水質結合的水資源評價方法,水資源質量變化對水資源可利用程度以及安全供水的影響,水環境容量的計算方法和各種措施調控水環境容量的機理,制定水污染調控與水資源保護的對策措施等,是本次水資源綜合規劃需要解決的重點問題。此外,在水資源綜合規劃時,如何協調節水與污水處理再利用、當地水挖潛和外調水之間關系,是必須要回答的問題。如何科學地確定節水、治污和開源的邊際成本,目前尚缺乏一套較完備的核算體系作支撐。

*.生態環境保護與水資源配置問題。水資源配置的重要前提是河流生態環境需水量的研究。生態環境需水量是為維持生態系統的功能和為維護生態系統的良性運行而必須滿足的自然系統生態環境的用水量,主要包括河道、湖泊、濕地、河口等的最小生態環境用水量和為維護地下水系統而不能過量開采的地下水等。目前,維持河流湖泊生態系統功能不被破壞或維護生態系統良性運行的生態需水量的計算理論與方法尚不成熟,對于不同地區如何確定生態環境保護的標準和生態環境需水量不僅是水資源規劃和管理工作的基礎,也是經濟社會發展到特定階段對水利發展提出的新問題,是未來水資源管理的關鍵問題,因為生態環境用水是流域公共資源,是公眾利益的體現,是政府行使公共管理和社會服務的重要方面。在深入研究生態環境及其用水量的基礎上,還需要在統籌考慮流域和區域經濟社會發展和生態環境保護的基礎上,統籌協調河道內外生活、生產和生態“三生”用水,確定流域水資源的可利用量,從而確定流域水系水資源開發利用程度的總體控制,對水資源合理配置和管理具有重要的實際意義。水資源量可利用量的確定既與河道、湖泊、濕地和河口的生態環境需水量密切相關,同時也與流域對洪水的控制程度以及流域和區域的需水狀況等密切有關。目前開展的水資源規劃工作對流域的最小生態環境需水量和水資源可利用量的進行了初步估算,但還需要繼續從基礎理論和技術方法等方面繼續深入研究。

*.不同行業競爭用水的協調。根據水資源的特點和屬性,水資源的綜合開發利用涉及到水利、農業、工業、城建和環保、電力、交通(航運)、林業等各個行業部門,要保障社會經濟的各個行業協調健康發展,需要確保滿足其用水需求,但當水資源緊缺時,如何協調各個行業的發展用水需求問題,尤其是河道內用水與河道外用水,以及河道外供水與河道內水力發電、航運、漁業養殖及生態環境保護用水之間的競爭性用水問題,卻是有相當難度,目前迫切需要研究和制定一整套協調各種競爭性用水的評判理論技術體系。

*.其他問題。除去上述幾個方面以外,還包括監測站點不足、資料完備性較差、在人類劇烈活動應向下各種參數的確定方法、不同污染源導致的水資源質量退化的機理和規律,科技的發展、觀念的更新以及方法的改變帶來的挑戰等。

三、認識與思考

*.水資源綜合規劃需要各方達成廣泛共識。水資源綜合規劃是對水資源開發、利用、節約、配置、保護以及管理諸多方面進行系統規劃,涉及多領域、多部門,在這一規劃過程中必然觸及與水相關的各不同層次、不同領域和范圍的問題,需要相關各方設定共同的目標與任務,以流域為系統、地區為單元,統籌考慮水資源配置、供水保障、水資源保護等城鄉涉水事務,對地表水、地下水和污水進行系統分析和統一規劃。通過科學分析,民主協商和行政裁決相結合的方式確定河流水量分配方案,明晰初始水權,建立水權制度,明晰各級行政區域和主要行業的用水權益和水資源管理責任編制和實施這樣的規劃,進行水資源綜合規劃必須從更為宏觀的角度、更為拓展的范圍達到更為一致的認同,建立在水資源綜合規劃與其他專業規劃相互銜接的基礎上,從而使水資源綜合規劃成為指導和引領水資源統一管理的基礎,為合理確定城市規模、調整和優化城鄉經濟結構和產業布局、積極推行清潔生產等提供指導和依據,保障經濟社會的可持續發展。

*.水資源綜合規劃是動態規劃,需要不斷修訂和完善。由于水資源綜合規劃所面對的基礎、對象、約束和邊界條件等是動態變化的,是隨著自然演替、社會發展而不斷演進的,同時,這一規劃又是在現有認知條件下,根據現實的情況而進行的,盡管充分考慮了未來發展的預測、考慮了理念的超前性,設定了規劃水平年,但更應該認識到隨著人們認知水平的提高,理念、方法、手段等仍將不斷更新、與時俱進,需要針對新的形勢、新的自然與社會變化,動態調整水資源綜合規劃。

*.水資源規劃是多目標規劃,尋求的是滿意解。水資源綜合規劃本身及其所面臨的諸多問題都是多目標問題,各個目標之間往往具有相互沖突的特性,評價指標眾多、量綱不一致且難于統一,因此在規劃過程中往往需要采用多目標的分析方法和手段,進行綜合分析和評價,尋求各方可以接受、綜合效益最大、決策者滿意的“可行解”而并非最優解。

*.建立水安全保障體系是水資源綜合規劃的重要目標之一。通過水資源優化配置和科學管理,實現水資源的合理開發和高效利用,協調好生活、生產、生態環境用水之間的關系,合理開發、高效利用和優化配置水資源,調整產業結構布局與經濟結構,把保障飲水安全作為首要任務,基本保障國民經濟發展用水,逐步改善生態用水,確保防洪安全、供水安全、環境安全和糧食安全,以水資源的可持續利用保障經濟社會的可持續發展。

*.水資源綜合規劃過程中要強化水資源權屬管理。根據中國社會轉型期水資源管理中出現的新情況和新問題,以及全球經濟一體化對中國水資源權屬管理構成的嚴峻挑戰,進一步強化水資源權屬管理工作將十分迫切,參照我國土地資源的權屬管理等方面的經驗,根據《水法》賦予水行政主管部門的職責,在水資源評價、配置和綜合規劃等成果的基礎上,通過明晰水權,強化水資源權屬管理,建立水權交易制度,有效緩解水資源的短缺。

*.通過水資源綜合規劃推動節水防污型社會建設。節水防污型社會建設是解決我國水問題的根本措施,通過建設節水型社會,使資源利用效率和效益得到提高,生態環境得到改善,可持續發展能力得到增強,從而促進人與自然的和諧相處,推動整個社會走上生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路。水資源綜合規劃要在河流納污能力分析、生態環境需水量確定、水資源節約與保護等方面為節水防污型社會建設提供基礎依據,為建立以水權水市場理論為基礎的水資源權屬管理體制,水資源的宏觀控制體系和微觀定額體系,確立水權有償轉讓機制等創造條件。