为了探索水资源学科和水资源管理工作领域的任务和内容,很有必要理清水资源的基本涵义。水资源涵义在国内外的有关文献中有多种提法,至今没有形成公认的定义。以下摘录一些有代表性的观点。
一、国内
《中华人民共和国水法》(以下简称《水法》):本法所称水资源,包括地表水和地下水。
《中国大百科全书大气科学·海洋科学·水文科学》:水资源是指地球表层可供人类利用的水,包括水量(水质),水域和水能资源。一般指每年可更新的水量资源。
《中国水利百科全书》:水资源是指地球上所有的气态、液态或固态的天然水。人类可利用的水资源,主要指某一地区逐年可以恢复和更新的淡水资源。
1991年,《水科学进展》编辑部组织国内有关专家对水资源的定义和内涵,进行了较为深入的笔谈,提出了如下的观点:
贺伟程:水资源主要指与人类社会用水密切相关而又能不断更新的淡水,包括地表水、地下水和土壤水,其补给来源为大气降水。
陈家琦:作为维持人类社会存在并发展的重要自然资源之一的水资源,应当是可以按照社会的需要提供或有可能提供的水量,并有可靠的来源,且可以通过自然界水文循环不断得到更新或补偿、可以由人工加以控制,水质能够适应人类用水的要求。
陈梦熊:一切有利用价值,包括各种不同来源和形式的水,均属于水资源范畴。
刘昌明:从自然资源的观点出发,水资源可定义为与人类生产和生活有关的天然水源。
黄万里:人类所利用的水资源包括农业用水、工业和生活用水,河槽水流是工农业用剩的水量,不应误作全国水资源。
曲耀光:水资源是指可供国民经济利用的淡水资源,它来源于大气降水,其数量为扣除降水期蒸发的总水量。
施德鸿:不能把降水、天然水或地表水称之为水资源,犹如不能把海水、洪水、气态水当作水资源一样,(要)把具有稳定径流量、可供利用的相应数量的水定义为水资源。
张家诚:降水是陆地上一切水分的来源,但降水只是一种潜在的水资源,只有降水量中可被利用的部分才是真正的水资源。
二、国外
《不列颠百科全书》:整个自然界中各种形态的水,包括气态水、液态水和固态水的总量。
《水资源评价活动——国家评价手册》(联合国教科文组织与世界卫生组织编写):可被利用或可以被利用的水源,具有足够的数量和可用的质量,并能在某一地点(区)为满足某种用途而被利用。
联合国教科文组织和世界气象组织(1988年):作为水资源的水应当是可供利用或有可能被利用,具有足够的数量和可用的质量,并可适当地为某地对水的需求而能长期供应的水源。
《水与人类》(前苏联,O.A.斯宾格列尔):所谓水资源,通常理解为某一区域的地表水(河流、湖泊、沼泽、冰川)和地下淡水储量。水资源分为更新非常缓慢的永久储量和年内可恢复的储量两类,并指出在利用永久储量时,水的消耗不应大于它的恢复能力。
对于水资源概念及内涵的认识与理解不尽一致的主要原因在于:水的类型繁多,具有动态特征,各种类型水体相互联系,相互转化;水资源包含质和量两方面,并在一定条件下可以改变;水的用途广泛,不同用途对水量和水质具有不同的要求,水资源的开发利用还受经济技术条件、社会条件和环境条件的制约;水资源与自然生态系统,社会经济系统及其变化有着密切的联系和作用。
三、关于水资源涵义的思考
水作为维持生态系统的要素,是一切生物和人类赖以生存发展的基础;水作为万物存在的生态环境的基本要求,是生态经济复合系统结构和功能的重要组织部分,支持生态系统、非生命环境系统和社会经济系统的正常运转,如果缺水或无水将无法维持地球的生命力和生态、生物的多样性;水作为国民经济和社会发展的物质基础,是一个国家或地区经济建设和社会发展的一项重要自然资源和物质基础。所以,对水资源的认识应放到生命系统、环境系统、社会经济系统中,或者讲水资源系统本身是一个开放的复杂的大系统,它与外界之间不断地进行着能量、物质、信息的交换。在研究分析水资源时,就不能仅局限于其可供开发利用的量和满足要求的质,还应注意到它与资源环境的动态平衡关系,它与人、经济、社会之间具有的互馈作用和抑制影响,无论从可持续保障利用,或是从开发利用后果考虑,把水资源定义为“某一地区逐年可以恢复和更新的淡水资源”是恰当的。它的重要意义在于,强调了水资源的可再生性(可更新资源),即把人们从自然索取的量限制在能够通过自然力或人的有效作为,以保持某一增长率,并限定在可能增加的水资源利用量内,以维持资源环境系统的动态平衡和良性状态。
若将水资源的范畴扩大到整个自然界中的各种形态的水,实质上是更多地强调了人开发利用水的经济技术能力。从目前看,虽然能够依靠掌握的技术干预水的自然循环过程,利用部分大气水,但从量上看还是十分有限的;有的储存在地下的淡水,如深层地下水,它的更替周期很长,更新极为缓慢,开采后果十分严重;储藏在极地冰川和永久冻土带的水开采非常不易,从经济技术角度考虑既不合算,也不合理。按照自然资源的分类,根据水资源的特点及其对社会经济活动的影响,以及开采后对生态系统和资源环境系统的作用,天然水中有很大部分属于可耗竭性资源(或称不可更新资源)的范畴。即假定在对人类有意义的时间范围内,它的资源质量保持不变,资源蕴藏量不再增加。例如,被称为永久性储存水的陆地冰川和深层地下水,由于它的更新周期极为缓慢而持久,一般在千年以上,所以,这类水资源当属可耗竭性资源。而人类可以有效利用且利用后能做到资源—环境—人—经济社会协调发展的仅是天然水中可恢复、更新的那一部分,称之为可更新资源(可再生资源)。例如,河川径流的恢复或再生周期仅为10余天,与大气降水积极交换的浅层地下水与大气降水关系极为密切。所以,从人与自然协调共处,水资源能保持持续开发利用的角度,把水资源的涵义划定在可更新资源范畴,它们在较长的时间内保持动态平衡,强调其可恢复性或可再生性,这对人类开发利用水,以及制定开发利用水的各项战略措施都具有现实的指导意义。(www.daowen.com)
四、水资源的基本特性
水资源系生产原料或生活资源的天然来源,具有一般资源的基本特性,但就其本身的存在形式和与自然环境、人类生产生活、经济社会等的关系来看,又具有某些比一般资源更重要的特性。
(一)水资源属于可更新资源(可再生资源)
天然资源可划分为可更新资源和可耗竭资源两大类。从对人类有意义的时间范围来讲,水资源系指在某一区域内逐年可以得到更新和恢复的淡水资源量,大气降水是其补给源。它们在一定时期,一定范围内供人类开发利用时,不仅在技术上可能、经济上合理,更重要的是不致造成对资源环境、生态环境及社会发展的负面作用。
水资源属于可更新资源,具有可再生性。其可再生性(可恢复性)主要表现在:经人类开发利用后能够通过大气降水得到补给,并在一定时空范围内保持动态平衡。其补给恢复性主要决定于自然环境条件系统中水的可循环性。它不像煤、石油和其他矿产资源那样总有用完的一天,而突出的体现为资源的可耗竭性。同时,若能做到设法合理地增加和诱导天然补给,合理地控制使用其量和存在的空间,一定时间一定区域范围内的水量,则能持续开发利用。例如,人为地控制地下水的埋深,可增加地下水的可补给量,并减少潜水蒸发。
水资源的质还表现为可改善性。水质的改善既可根据水体的生态环境和物理化学特性,利用水体的自净功能和水文地质环境对水体的净化能力来达到,也可通过人为技术措施来实现,但是改善程度取决于人、财、物的投入和用水目的要求。
(二)水资源具有不可替代性
水是自然生态环境的基本要素,也是自然生态环境系统中最活跃、影响最广泛的因素。通过水循环过程及水资源与其他自然要素相互联系、相互制约、相伴相存,构成一个有机整体。
水资源不仅是人类及其他一切生物生存的必要条件和基础物质,也是国民经济建设和社会发展不可缺少的资源。一个人每天需摄入2~2.5L的水以保持人体的水平衡,水在人体中储量最多,约为体重的2/3;水是一切植物生存生长进行光合作用和输入营养物质的要素;水是工业生产不可缺少的原料、溶剂、交换介质等。所以,水是人类生活生产活动不可缺少的自然资源,在当今世界,对水的认识是把其纳入国家综合国力的重要组成部分来对待,人均年耗水量已成为衡量一个国家经济发展程度的重要标志,其用水结构成为判断一国工业化程度和生活水平的重要依据,而每立方米水所能创造的财富,又是衡量一个国家技术经济水平的重要尺度,其开发利用潜力决定着一个国家的发展后劲。在我国,把“水利是农业的命脉”提高到水利是国民经济的基础设施和基础产业的地位,并纳入国家可持续发展长远目标规划进行优先考虑。在国际上已公认,水是未来繁荣昌盛和社会稳定的一种关键自然资源,应被作为区域合作的一个促进因素来认识。
(三)水资源的有限性及不均匀性
从前述对水资源量的分析,可以看到可供人类开发利用的地球淡水资源量不多,在空间和时间上分布都极不均衡,与人类的需要相差很远。加之水基本上是就地利用,难以远距离输送,世界上不少地区水资源匮乏。我国是世界上水资源比较贫乏的国家之一,突出表现在水资源地区分布很不均匀;与人口、土地、矿产资源、经济建设的分布与匹配也不相适应;年际年内变化较大;同时,还是世界上水旱灾害频发的国家之一。
长江流域以北的淮河、黄河、海滦河、辽河、黑龙江五个流域的平均人均水资源量只略大于900m3,其中的海滦河和淮河流域更少,分别仅有约400 m3和600 m3。国际上认为水资源紧张的限度为:人均年水资源量低于1000 m3。
北方地区的耕地面积占全国的64%,但水资源量仅占全国的18%,开发利用程度在黄河、淮河、海河已高达50%,海河达90%,而目前全国的水资源开发利用水平为19%。据国内外实践证明,一个流域的水资源开发利用程度超过40%,就会出现水体自净能力降低、水质变坏、河口自然条件恶化等生态环境问题。
水资源量的有限性和时空分布的不均匀性,必将是长期困扰我国经济建设和社会发展的基本国情,对其应该有清醒的认识,并给予高度重视。正如第八届全国人民代表大会审议通过的《关于国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》就资源节约和综合利用的工作明确提出:“实行全面节约的战略,在生产、建设、流通、消费等领域,都要节粮、节水、节地、节能、节材,千方百计减少资源占有与消耗。”这是针对我国资源相对有限,严重不足所提出的总方针。
(四)水环境较脆弱、易破坏
水资源及其环境与人民生活、经济建设和社会各业发展有着十分密切的关系,一切生活与生产活动既取之于它,依靠于它,又作用于它。人类对水的认识,经历了供大于需时的“取之不尽、用之不竭”,供需基本持平时的任意开采、随意开源、盲目乐观、技术至上到今天供小于需、供需失衡、水资源危机及水资源成为人类生存和经济社会发展的制约要素,大体三个阶段。在当今缺水日益严重的情况下,人们把更多注意力和着眼点还是放在寻找水源,寻求如何满足人类日益增长的需水要求方面。忽视水资源和相互依存的自然环境的客观容纳能力、运移变化规律,破坏了资源环境系统和人类社会生活生产系统的和谐,引发了一系列水环境问题,直接威胁着人类的生存和社会的发展。可以认为目前水环境问题的发生,系工业社会时代人对自然行为认识的必然结果,即过高地估计了人的技术能力,不按客观规律行事,没有充分认识协调好人口、社会经济发展与资源、环境保护的辩证关系的必要性和重要性。正如恩格斯早在100多年前就曾明确地警告的:“我们不要过分陶醉于我们对自然的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。每一次胜利,在每一步都确实取得了我们预期的效果,但第二步和第三步都有了完全不同的、出乎预料的影响,常常把第一个结果又取消了。”(《马克思恩格斯选集》第三卷,人民出版社1972年出版,P517)所以,我们在认识到水资源具有不可缺少、广泛社会功能的同时,还应认识到其存在和输出的环境,同样具有易受破坏、比较脆弱的特点。否则,人类必将受到自然更严重的报复。
水环境易破坏、较脆弱的特性主要体现在两个方面:
一是水环境易受污染,使原本洁净的水域失去利用功能,而且作为一种载体,能使污染物在更大范围扩散蔓延。据有关材料介绍,1988年全国污水排放量为368亿t,其中工业废水占73%;1997年全国污水排放量增长到584亿t(不包括火电直流冷却水和农村工业、生活污水),其中工业废水占68%。据对1997年度枯水期水质监测资料和用GB3838—2002《地表水环境质量标准》及对河流水质的评价结果表明,在评价总河长65405km中,Ⅰ、Ⅱ类水河长占32.8%,Ⅲ类水河长占23.6%,Ⅳ、Ⅴ类水河长占27.7%,超Ⅴ类水河长占15.9%。总体上看,西南诸河片和内陆河片水质良好,污染河长(Ⅳ、Ⅴ类和超Ⅴ类水河长)分别为6.5%和11.2%;长江片、东南诸河片和珠江片水质尚可,污染河长为25%~35%;松辽片、黄河片、淮河片和海河片水质较差,污染河长为65%~80%。污染程度最严重的是海河、辽河和淮河3个流域,超Ⅴ类水河长分别占56%、48%和41%;其次是黄河流域和太湖流域,超Ⅴ类水河长分别占21%和26%。黄河水污染发展较快,污染河长占评价河长的比例比上年增加11个百分点(1997年中国水资源公报,中国水利报,1998年12月)。山东省26条主要河流、湖泊,已有24条受到比较严重的污染。境内地表水体,Ⅰ类水基本没有,Ⅱ、Ⅲ类水占1/3,Ⅳ、Ⅴ类水占1/3,超Ⅴ类水占1/3。地下水常因掠夺开采,而导致海水入侵、咸水扩散等水文地质环境恶化事件发生。例如,山东省已有1800余km2的地下水超采区,沿海地区的海水和咸水入侵面积已达627 km2。
二是水环境极易受破坏,特别是地下水,当开采量超过补给量时,水资源的质和量都会失去平衡状况,并由此引发一系列的地质环境问题,从而使水资源失去原有存在的环境条件,失去能作为开发利用水源基地的应有价值。例如,地下水超量开采所造成的直接后果是:许多城市地下水持续下降,地下水降落漏斗逐年扩大、加深,在全国已出现56个区域性地下水降落漏斗,总面积达8.7万km2,仅唐山市地下水漏斗面积就高达3470.5 km2,水位最大下降速率达到5.06m/a,太原市地下水位降落漏斗面积达208.4 km2,漏斗中心水位最大埋深为145.6 m,西安市的漏斗面积为300 km2,最大埋深120m,最大下降速率达5.0 m/a,大连市地下水位下降速率达7.92 m/a,山东全省地下水漏斗区面积由1980年的2843.0 km2,扩大到目前的16868.0km2,苏州、无锡、常州地区地下水降落漏斗面积多达7000.0km2,中心部位下降到地表70 m以下等等。地下水降落漏斗的发生导致机井大批报废,设备不断更新,井越凿越深,取水成本越来越高,形成恶性循环。同时,诱发海水、咸水入侵,地面沉陷、堤坝裂缝等水文地质环境问题,致使生态环境日益恶化。
在全球《21世纪议程》第18章中,全球环境与发展大会强调这样的概念:“将淡水资源作为有限的脆弱的资源来进行有效管理,在国家经济和社会政策框架下,综合的水规划和计划对于20世纪90年代行动是至关重要的。”并进一步强调“水资源的综合管理基于对水是经济系统不可分割的部分,是一种资源和社会商品,其质和量决定了它的使用特性等问题的理解。”
在开发利用水资源时,必须切实保护环境,否则会产生严重危害,同时,水环境一旦受到污染和破坏,治理起来非常困难,代价也是巨大的。这也是人类在开发利用水资源时所逐步认识到的,水环境的脆弱性无时不在提醒我们注意保护人类的生存环境。
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