通常以淡水体的年补给量作为水资源的定量指标,如用河川年径流量表示地表水资源量,用含水层补给量表示地下水资源量。地球上水的总储量很大,为13.86亿km3,其中淡水储量只占2.5%;但陆地上通过全球水文循环的多年平均年径流量有4.7万km3,其中有40%分布于适合人类生存的地区。下面列出评价水资源短缺的有关标准。
(1)联合国提出水资源丰欠标准为人均占有水资源量的多少:
(2)1993年 “国际人口行动”提出的“持续水——人口和可更新水的供给前景”报告认为人均水资源量少于1700m3的国家为用水紧张国家,人均少于1000m3 的为缺水国家,人均少于500m3的为严重缺水国家。
人均占有水资源量是除水资源总量之外,第二个反映国家水资源丰欠的指标。1980年全球人均占有水资源量为1万亿m3/ (人·a),巴西的水资源总量最大,但人均仅列全球第四位。全球人均占有量最多的是加拿大,最少的是马耳他。预计到2025年,人均占有水资源量只有1930年的1/4,约是1980年的1/2。无论对区域还是对国家而言,水资源的丰欠都是相对的,总量丰富不代表人均需求得到满足,整体的丰富也存在局部的贫乏。
以人均占有水资源量为标准并不能科学地定义一个国家或者地区是否缺水,只是评价水资源的标准之一,在我国西北地区,人均占有水资源量不小,如青海人均水资源量为13015m3,新疆为5316m3,甘肃为1124m3,远高于华北地区人均水资源量,甚至高于南方某些省区,但不能说这些地区就不缺水或者不是水资源缺乏的省区,这些省区水资源分布极不均匀且面积巨大,人口数量少,评价水资源的标准应该是用综合标准,如人均和折合地表径流深、人均与土地亩均结合等指标,但目前尚没有统一的标准来评价。
(3)瑞典著名的水文学家M.法肯马克 (Malin Falkenmark)曾对世界各地区水资源分布情况作过深入的研究,并根据干旱地区中等发达国家人均需水水平提出了一套评定一个国家是否是贫水国家的定量指标体系:即人均水资源量低于1667m3但高于1000m3,经常出现缺水情况,为水资源紧缺国家;人均水资源量低于1000m3为贫水国家;低于500m3属于绝对贫水国家。这一套评定指标体系已经为社会公认,联合国已用此考察评价了世界145个国家的水资源状况。根据评价结果,我国被列为水资源紧缺国家。
法肯马克通过分析提出:在干旱地区的现代化国家,维持良好健康条件的最低生活需水量为100L/d (相当于36.5m3/a),在节约用水和高效用水的条件下,需要相当于5~20倍的生活需水量来满足农业、工业和能源生产用水(相当于180~730m3/a)。在温带地区的国家,人均需水总量约150~900m3/a;半干旱灌溉国家,人均需水总量约700~3500m3/a;半干旱—灌溉—工业化国家,人均需水总量约为2700~7000m3/a。但是,这些需求预测显然没有充分考虑节水。如果十分注意节约用水和高效用水,某些干旱和半干旱工业化国家用水量将减少到相当低的水平。例如,以色列人均年用水量为408m3,南非为404m3。其中,以色列并不力求粮食自给条件下的用水量。
(4)联合国提出淡水利用超过可再生淡水资源的10%时就会出现用水紧张,超过20%时则更为明显。许多国家的用水已超过了其水资源的20%。一旦取水超过这一阈值,湖泊和河流水位将降低到其他用水户和生态系统受危害及水的恢复成本增加的水平,从而增加开发成本。(www.daowen.com)
(5)河流流量指标:河流的流量是水生态系统优劣的基本标准。一般情况下,河道内应保证60%的水质达标水量,流量减少会直接影响其生态功能。极端情况是干涸,干涸的河道就完全丧失了原有的生态功能,河道干涸长度反映了河流水生态系统恶化的状况。人类为维持生活、生产和生态的河道外用水,一般不应超过河流径流量的40%。必要的跨流域调水,调出地区的水资源总量折合径流深应大于200mm,人均水资源量应在1700m3的警戒线以上。
(6)以D.特纳特(Don Tennant)名字命名的河流最小环境流量计算方法即特纳特法。根据水生生物生存环境与流量的关系,得出的结论为:一是保持水生生物生存,要求河流最低流量不低于河流正常流量的10%;二是保持水生生物有良好的栖息条件并进行一般的娱乐活动,要求河流流量不低于正常流量的30%;三是为水生生物提供优良的栖息条件和进行多数娱乐用途,要求河流流量不低于正常流量的60%。
(7)吴季松的结论:对于一个划定边界的河流水生态系统,其生态用水要保证以下几个方面。首先,保证入海水量(对入海河流而言)或散失水量(对内陆河而言)不少于河流流量的10%~15%,即10%的入海水量是保证河口生态系统的最低生态水量,而10%~15%的散失水量是保证内陆河不逐渐缩短和尾闾生态系统的最低生态水量。其次,对河流的调水,调出本流域的水量不能超过河流流量的20%,对河流的退水型用水总量一般不能超过河流流量的40%,对河流的总用水量 (包括非退水和退水用水量)不超过河流流量的60%。
(8)按照水资源总量折合地表径流深来衡量生态系统,是联合国教科文组织根据上万例大小生态系统的统计分析得出的,即大于150mm基本可保证适当人类活动 (发达国家标准),维持原有生态系统不退化,即最低水资源量。我国内陆河流域水资源总量折合地表径流深仅为37.8mm,不足以在全境维持良好的生态系统,应本着 “生态水就是生命水,有水就是绿洲,有绿洲才有人,才能推进开发”的原则建设和恢复有限的绿洲,不能盲目扩张。
(9)植被与降雨关系:联合国教科文组织得出的植被与降雨的经验关系如表1.7所示。
表1.7 植被与降雨的经验关系
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