海岛水资源开发利用和保护研究

徐翔宇，李云玲，郦建强，李原园

（水利部水利水电规划设计总院，100120，北京）

一、我国海岛基本情况及水资源特点

根据《全国海岛保护规划》（2012年）公布的数据，我国有7 300 多个陆域面积大于500 m2的海岛，总面积近8万km2。海岛在经济社会发展方面存在三个明显特征，一是人口总量少，分布集中；二是经济总量小，结构单一；三是无居民海岛使用类型多样。

海岛淡水资源主要有四个特点：①海岛陆域面积小，降水形成的径流有限。②地形地貌特殊，地表径流大多直接入海，水资源利用困难。③受海岛气候影响，水资源年际丰枯变化幅度大，年内分配不均。④地下水赋存条件差，生态脆弱，宜遭破坏且难以恢复。

近年来，部分海岛水资源开发利用超出其水资源承载能力和环境容量，造成植被破坏、环境污染等生态环境问题，与其自身的资源环境矛盾日益突出。

二、海岛水资源开发利用方式

目前海岛水源主要有本地水、外调水、海水淡化水三大类。其中，本地水资源开发利用可以进一步划分为地表水、地下水、雨水利用、中水回用等；外调水主要是大陆引水。海岛水资源开发利用程度主要受当地水资源条件、经济社会发展状况、地形地貌下垫面情况等方面的影响。

1.本地水开发利用

本地水开发利用方式不仅包括常规的地表水资源开发利用、地下水资源开发利用，还包括雨水收集利用、污水处理回用等非常规水利用。

（1）地表水资源开发利用

受特殊气候和地形地貌的影响，海岛地表水具有时空分布不均的特点。海岛地表水的水源种类主要有露天水库、河水、湖水、水沟、坑塘等。水沟、坑塘和水库蓄水量大面广、星罗棋布，是海岛的主要供水水源，也是海岛开发淡水资源的常用方式。

（2）地下水资源开发利用

对于远离大陆的诸多海岛和无地表河流的海岛来说，地下水是非常重要的淡水资源，通常采用打井的方式来开采。有些较大的珊瑚岛礁，部分降雨下渗形成地下水资源，赋存于珊瑚礁孔隙及空隙之中，有的被称为淡水透镜体。但淡水透镜体非常脆弱，当开采量和开采强度过大时，会使海水上涌击穿淡水透镜体，导致淡水味道苦涩，不宜饮用。

（3）雨水收集利用

海岛地区的天然降水条件较好，当缺少地表水资源的时候，可以通过建立雨水收集利用系统，利用各类建筑屋面、路面等硬化设施广泛收集雨水，经净化处理后用于生产生活。但我国雨水利用水平较低，尚没有相应的雨水利用规划，有些海岛上的雨水收集规模较小且未形成系统，雨水收集利用率低。特别是在暴雨期间海岛上大量降水直接通过地表下渗流失，导致降雨资源未能有效收集利用。

（4）中水回用

污水处理后回用在缓解水资源短缺的同时，还可以减少水污染问题。目前我国有些岛屿特别是部分有人岛屿由于缺乏中水回用设施及其配套系统，中水回用率较低，亟须通过建设污水处理设施或小型污水处理站，实现生活、生产污水全收集、全处理、再利用，力争实现污水零排放。

2.岛外调水

岛外调水是解决海岛水资源短缺问题的有效途径，但需要考虑海岛距离陆地远近、资金投入情况，海底地形和水动力条件、施工技术是否复杂，陆地水源是否充足。

岛外调水主要有两种方式：一是在大陆建立水库，引入岛上较大的饮用水水源地水库，补充水库的蓄水，再经处理后进入供水管网进行集中供水，如福建省漳州市东山县岛外饮水工程；二是从大陆输水管线或净水厂经海底管道送达海岛，经过处理后直接供应集中供水管网，如辽宁省大连市长海县跨海引水工程、浙江省舟山大陆引水工程。大陆引水的方式有铺设海底管道、船运和跨海架桥等。对于部分距离大陆较远的海岛甚至通过船舶运输来实现淡水供应。

3.淡化海水

海水淡化是唯一不受气候影响的水资源开发技术，可以直接为人类生活、生产提供淡水。从长远看，海水淡化是解决海岛水源不足的根本途径和方向。

海水淡化作为水资源增量技术，具有占地少、水质好、产水量供给稳定和水安全保障程度高的优势，适用于不同地形和环境的海岛，建设规模灵活性大，可根据需要设计制造不同规模的海水淡化设备。目前海水淡化方法中的反渗透法因投资省、能耗低、建设期短、占地少、脱盐效率高、使用管理方便，更适合于我国海岛发展现状。

海水淡化技术的压力和制约因素主要来自能源供给和运行成本。一方面，海水淡化成本高，除了设备、材料和管网铺设等成本外，日常运行的能耗成本较大，约占单位吨水成本60%以上。另一方面，海水淡化设备维护保养难度较大，由于海岛交通不便，岛上往往缺乏专业人员，维修周期较长。此外，海岛海水淡化尚未形成统一规范标准，未建立海水淡化饮用水标准体系，导致海岛居民对长期饮用淡化海水尚有顾虑。

三、海岛水资源开发利用中的不足和保护措施

现阶段，海岛水资源开发利用具有以下特点：①从空间上看，海岛由于距离大陆较远，海域面积大、陆域面积小，水资源供给难度大。②从水源上看，当地淡水资源严重不足，需多水源供水。岛屿供水主要通过地表水资源、地下水资源、岛外引水、雨水收集利用、海水淡化、污水处理回用等途径解决。③从结构上看，分质供水优水优用具有现实意义。岛屿水资源紧张，节约用水是前提，不同开发方式的水用于不同途径，如地表水、地下水、雨水等优质淡水用于生活饮用水； 雨水收集利用水和淡化海水可用于生产生活用水； 中水用于绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗等，多余的中水可用于建设人工湿地，保护岛屿生态环境。

岛屿水资源开发利用现状存在的主要问题包括：一是水资源供给不稳定，由于岛屿淡水资源缺乏，常依靠岛外调水、雨水收集利用、海水淡化及中水回用等途径解决基本用水问题，多水源分质供水的水量、水质不稳定，水安全保障存在较大风险。二是水资源供给难度大，由于岛屿远离大陆，陆域面积小，且大部分岛屿之间距离也相对较远，交通不便，同时存在人口居住相对分散，季节性变动非常明显，增加了水资源的供给难度。三是水资源管理不完善，管理机制、体制和相关法规不完善，由于大多岛屿的供排水管网系统不完善，加上特殊的海岛特征，地质环境条件比较恶劣，雨水收集利用、海水淡化、污水处理回用等设施往往缺少维护机制，给水资源利用、保护、管理工作带来很大难度。

目前我国海岛地区非常规水源的开发利用与其他国家相比尚有较大差距，海岛地区应结合当地实际情况，从地质地貌及水文条件出发，挖掘海岛的水源潜力，将非常规水源纳入水资源规划，与常规水资源进行统筹管理，保障海岛地区水资源的可持续利用。水资源短缺的海岛地区，应加大非常规水源的开发利用，加强海岛水网建设，建立生态水调度制度，加强海岛水污染防控治理工程；建立海岛水生态文明制度体系。

针对海岛现状存在的主要问题，在水资源保护上，需要做到以下四个方面。

（1）强化节约用水和循环利用

一是实行严格、精细的取用水定额管理，严格制定用水计划，对超定额用水的行为采取有效限制措施，约束和引导节约用水，增强节水意识。二是加大财政投入，推广应用节水新技术、新工艺和新产品，尽快淘汰现有不符合节水标准的生活用水器具。三是利用新闻媒体和网络等形式加大宣传，增强海岛居民水资源节约保护意识，促进非常规水源的开发利用。

（2）突出生态环境保护

一是海岛开发利用要充分考虑水资源条件和承载能力，严格管理和合理利用海岛淡水资源，严格控制地下水开发，加强地下水资源保护，对于水资源相对较为丰富、战略意义较大的岛礁应划定地下水水源保护区。二是严格保护海岛水源地，实施海岛绿化和水源涵养工程，改造岛礁硬质地面，提高渗透能力，增加植被面积，增加地下水下渗量，提高水源涵养能力。三是严格控制当地居民和游客生活污水排放，严格控制工业污水的排放，加强污水处理回用，对有条件的岛屿实现生活、生产污水全收集、全处理、再利用，提高污水处理水平和标准，达到污水100%处理回用。四是积极开展植树造林，防止水土流失。

（3）加强水环境执法监督

一是制定海岛环境保护规范，加大对重点区域、重点行业和重点企业的环境监督监管力度，对于违法排污企业和水源污染的行为要严格按照有关条款处罚。二是完善水源保护区划分，禁止一切非法开发水资源的生产活动。严格执行国家法律法规，严把各类新建项目环保准入关，严格控制新污染源产生。采取定期检查和不定期检查结合的方式，加强环境监管工作，保证水环境质量稳定。

（4）加大科技投入

一是充分发挥高等院校、科研机构、企业和行业协会等各方面力量在海岛水环境科研中的作用；二是大力培养和引进相关科技人才，加强对技术人员的培训，不断提高科研队伍的整体素质，从资金、技术和人力等方面加大投入，做好技术推广。

四、结 论

我国大部分海岛由于开发较晚，存在水资源利用程度低、管理粗放、水环境恶化等问题。因此，必须因岛制宜，从海岛地质地貌及水文条件出发，充分考虑水资源条件和承载能力，挖掘海岛的水源潜力，将非常规水源纳入水资源规划，与常规水资源进行统筹管理，实施水资源统一调度和合理配置，提高水资源利用效率和效益，保障海岛地区水资源的可持续利用。加强海岛水网建设，建立生态水调度制度，加强海岛水污染防控治理工程，建立海岛水生态文明制度体系。