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保障水资源安全的思考

2014-03-23夏军

中国国情国力 2014年3期
关键词:水循环用水水资源

◎ 文/夏军

保障水资源安全的思考

◎ 文/夏军

水是生命之源、生产之要、生态之基。我国目前面临水灾害加剧、水资源短缺、水环境恶化、水生态失衡和水管理制度建设亟待加强的影响水资源安全保障五大问题,解决这些问题已成为当前刻不容缓的重要任务。

引言

水是生态环境支撑的基础与控制性要素。水与生态系统之间关系紧密,不可分割,各种要素相互作用,互为因果,水量水质的变化对生态环境十分敏感,生态环境改善离不开水的保障。为了维系生态系统的基本需水,在人类经济发展过程中的耗用水总量,需要遵循“水资源可利用量”的制约,而不是传统意义上的水资源总量。

水资源可利用量是从资源开发利用和生态环境保护的角度,一个流域可被控制消耗利用的最大水资源量。它被定义为水资源总量(WT)中扣除维系河道生态基流和陆地生态系统耗用水的水量(WE)和汛期不可被利用的洪水及联系河-海生态系统入海的水量(WS)后剩余的水资源总量(WA=WT-WE-WS)。据水利部的分析计算,我国多年平均水资源总量约2.8万亿立方米,水资源可利用量为8143亿m3,占全国水资源总量的29%,其中南方有5496亿m3,北方有2647亿m3。2000年南方人均可利用量约1100m3,北方人均可利用量只有359m3。2005年全国实际用水量已达5632亿m3,达到了可利用水资源总量的69.2%。

我国年缺水量达到536亿立方米,其中河道外缺水,即国民经济这部分缺水404亿立方米。这部分经济用水挤占了河道内的生态用水132亿立方米,而总的生态缺水量达到了347亿立方米。

因此,需要站在经济社会和生态环境联系的流域水系统的高度,认识维系社会经济建设和生态问题建设的水循环过程和水资源的系统关系,从发生矛盾的根源与破解水问题的关键着手,破解我国社会经济发展与生态文明建设面临的水资源安全保障问题。

当前和未来解决我国水安全保障问题的途径

由于全球变化尤其经济社会的快速发展、人口增长、城市化水平的提高以及我国粮食安全的压力增大和农业用水占据水资源总用水的60%以上的现实,一方面使得我国水资源短缺问题进一步加剧,另一方面是经济社会耗用水不断挤占生态用水导致我国水资源安全保障态势日益严峻。

由于淡水资源的稀缺性和可利用水资源总量有限的特点,以及社会经济用水和生态用水的依赖性,如何破解当前和未来解决我国生态文明建设中水资源安全保障问题的途径,已经不单纯是生态需用水的规划管理问题,而是涉及到国家整体的社会经济可持续发展的水安全保障、水资源可持续利用与保护规划和水资源管理制度创新的系统工程问题。党的十八大报告中提出的重点实施“五位一体”的布局以及特别强调的实施生态文明建设任务与目标的实现,水资源安全保障将起到关键和核心的作用。笔者认为,我国社会经济可持续发展与生态文明建设的水资源安全保障的核心是破解我国水问题的科学技术创新和实施严格水资源管理制度的创新。

1.水资源安全保障的知识系统支撑与创新

水资源安全保障知识系统,是指科学技术创新及其在生态文明建设中水安全保障的应用技术发展。它涵盖了地球系统科学、水文学、生态学、环境学、信息学和社会科学等。针对我国生态文明建设中的水资源问题,十八大报告强调了“加强水源地保护和用水总量管理,推进水循环利用,建设节水型社会”的水战略支撑。

(1)水系统科学的发展与应用。随着经济社会发展和全球环境变化,我国水短缺、水污染、水生态、水灾害、水管理5个问题复杂交叉,是一个复杂的水系统问题,并直接涉及多方面的国家安全。解决上述水问题的核心是水循环研究,需要以流域为基本单元,阐明以水循环为纽带的流域水系统的物理、生物与生物地球化学、人文等三大过程的联系及其反馈机制,发展多要素、多过程、多尺度流域水循环综合模拟科学平台,建立水系统的调控模式和良性水循环维持途径。这不仅是当前国际水科学研究的前沿,也是破解我国复杂水问题的一个重要的科学基础与核心。

水系统科学发展的核心任务是探知人类和环境变化影响水系统动力机制的方式,并告知决策者如何缓解这些影响的环境与社会经济后果。 从学科前沿看, 它强调水循环联系的三大过程观测与机理研究,揭示水系统演变规律;强调水循环联系的三大过程作用-反馈的水系统“耦合-解耦”模型研究;强调了水系统关键的调控,为变化环境下的流域水环境综合治理与水管理提供科学支持。

(2)科学技术在破解复杂水问题中发挥核心和关键的作用。其中包括:总结和论述国内外在支撑生态文明建设水资源安全保障方面已经有的成功经验和失败教训;发展水源地水源保护的流域水文、水环境和生态监测、模拟、预警、预报和调度管理的先进技术系统;发展城市污水资源化的低成本、高效的先进技术;发展城市和农村社区发展的低环境影响的技术规范、城市水文学设计与管理方法,发挥循环水多次利用的技术途径;发展沿海有条件地区的高效率、低成本的海水淡化高新技术开发;发展多种暴雨期间减少面源污染的调控途径;发展多闸坝重污染河流的水质-水量-水生态联合调控技术;发挥区域节水防污型社会建设的示范作用。

2.实施严格水资源管理的制度创新

(1)当前国际国内水资源管理发展有两大趋势。其一,从水量管理逐步转变到水质-水量联合管理;从过去以需定供的供水管理逐步转变到需水-供水联合管理;从流域管理逐步转变到国家水的全局性管理;从短期5年的现实管理逐步转变到2020年甚至到2050年的水的危机与管理。其二,强调变化环境下流域水治理,其中不仅是水环境、水资源工程建设,还包括了水污染控制的法制与体制建设、水经济中的水价调控、水管理中的制度创新。

(2)面向我国的水资源安全保障问题,国家已经在实施严格水资源管理的制度创新方面做了战略部署。2012年国务院发布了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》,对实行最严格水资源管理制度作出了系统安排,明确了水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污“三条红线”控制指标:到2020年,全国用水总量力争控制在6700亿立方米以内,万元工业增加值用水量(以2000年不变价计,下同)降低到65立方米以下,农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上,重要江河湖泊水功能区水质达标率提高到80%以上;到2030年,全国用水总量控制在7000亿立方米以内,万元工业增加值用水量降低到40立方米以下,农田灌溉水有效利用系数提高到0.6以上,水功能区水质达标率提高到95%以上。这是我国水资源管理制度创新的一个重大举措。但是,如何实现严格的水资源管理和“三条红线”的控制目标,需要在科学技术创新和水资源管理制度创新的结合方面作出巨大的努力与探索。

(3)实行严格的水资源管理和“三条红线”的控制目标是相互联系的一个整体,其中水资源用水总量控制与分配是基础,提高水资源利用效率是核心,减少水污染的治理是难点。

琉璃世界

陈宝林/摄

首先,未来我国经济社会发展的主要挑战在于满足到2033年左右高达16亿的人口所需的能源、土地、水资源和材料的需求,同时在可接受的限度内承受气候变化、生物多样性丧失和健康威胁的影响。

其次,必须向“绿色经济”转型,即转向生产和消费可持续发展的模式,在满足每个人对资源需求的同时,保持陆地自然生态系统的完整性。在这种背景下,绿色经济倡议旨在通过能源和材料的改变,解决好气候变化、碳依赖和生态系统功能退化问题,同时维持经济增长。为完成这一目标,我们需要在可再生能源、能源效率和水利用效率方面进行大量的投资,同时改变战略以提高资源生产率,将“用完扔掉”这一单向的概念转变为“循环的物质流”这一系统的概念。其中一个核心概念与挑战就是如何提高水的生产率,从生态系统影响中“解耦”经济增长?这里的解耦是指使用最少的资源来保证经济增长,解除经济增长对环境的依赖性。

一个值得国人思考和参考的案例就是新加坡淡水资源利用中解耦经济增长的案例。在过去的40年内,新加坡的经济增长了25倍,完成了从发展中国家到“领先第一世界”国家的快速转型,拥有亚洲最高人均收入。新加坡的人口增长了2.5倍,从过去的170万到现在的440万,但是依靠科学技术进步的支撑,用水量却只增长了5倍。从用水量的绝对额上,这代表了整个新加坡经济的5倍相对解耦。

新加坡住宅区用水量(1995年至2005年)非但不增加,而且呈减少的发展态势。这为我国实施水资源管理提供了启示。在我国社会经济快速发展的今天和未来,不能只满足于用水“零”增长,需要通过科技创新与管理,提高水的利用与生产力,达到用水的负增长,以支撑经济社会发展和生态文明建设所必需的生态水,这是国家重大的水战略需求。

国家前瞻性布局水安全保障研究的建议

针对生态文明建设的水资源安全问题研究,国家亟待开展前瞻性布局。针对下一步如何贯彻落实十八大精神,加快生态文明建设的具体思路和举措,笔者提出如下建议:

1.依托国家和区域协调创新计划、国家科技重大计划和国际合作已开展的全球、国家和区域水安全计划等研究基础,系统总结科学技术在解决区域水问题尤其是生态文明建设中的水资源安全保障问题的示范做法和经验

2.借助《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中专门提出的生态文明体制改革等重大举措,建议成立跨部门的国家水资源安全保障战略研究综合智库,积极探讨和解决生态文明建设中面临的体制难题,实施国家层面的顶层设计和发展计划

3.设计若干重大或重点计划,侧重我国不同区域特色和面向国家水战略的水资源安全保障问题的科技支撑与创新示范

*本项目是国家自然科学基金项目(编号:51279140)、2013年水资源安全保障湖北省协同创新中心项目的阶段性研究成果

(作者单位:武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室)

编辑:蔺丽莉

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