3.2.1地球上的水资源水是地球上最丰富的资源,水覆盖了地球表面大约71％的面积。（
龙印战神）地球的总水量大约为14.1亿立方千米,如果将这些水均匀地分布在地球表面,可以形成一个近3000米深的水层。大约97％的水存在于世界的海洋和内陆海洋中，这些水盐分过大不适于饮用、种植庄稼和大多数工业。大约有3％的水是淡水，但几乎所有这些水(87％)或被封闭在冰冠和冰川之中,或在大气和土壤中,或深藏于地下。事实上,假定世界总水量为100升,那么,可利用的淡水仅有0.003升,即0.003％。
人类的主要淡水来源是河流、湖泊和水库。任何时候大约都有2000立方千米的淡水流经世界诸河流。水流中近一半在南美,另1/4在亚洲。由于河中水体18—20天更换一次,因此,每年可使用的实际水量要比这大得多。全年流经河流的淡水总量大约为4.1万立方千米,其中包括2.8万立方千米的地表径流和大约1.3万立方千米的稳定地下水流向河流。稳定地下水流中仅有约3/4——9000立方千米,易于获取，可以经济地利用。另外在人造湖泊和水库中,还有3000立方千米可利用的水。
最大的淡水来源是降水,全球年降水总量为50万立方千米,但其中只有1/5——11万立方千米降落在陆地上。大陆降水中约65％被蒸发掉,又回到大气中去。余下的部分或留在地表——河流、湖泊、海洋和水库中,或流入地下,储存于地下含水层中。
过去300年中,人类用水量增加了35倍多。近几十年的取水量每年增加4％—8％,主要为发展中国家。各地人均年用水量很不一样,在北美和中美为1692立方米,欧洲为726立方米,亚洲526立方米,南美476立方米,非洲244立方米。
从全球来看,每年淡水取水和使用量为3240立方千米,其中69％用于农业,23％用于工业,8％为居民用水。
20世纪90年代初,全球每年工业用取水量估计为745立方千米,为全球取水量的1/4。大约有640立方千米(86％)作为废水排回到河流和沿岸水体之中。到90年代末,工业取水量已增加到约1200立方千米。相应的全球工业废水增加到1000立方千米。
水是一种稀缺性资源、基础性资源、战略性资源、核心性资源。人们预言,水资源安全将是人类继石油能源危机之后最重要、最紧迫、最难应对的危机。当前世界争端、冲突、恐怖活动最多的地区,也是世界最缺水的地区。阿拉伯各国素以兄弟相称,但与生命攸关的水资源之争却使他们反目为仇。中东盛产石油的一些海湾国家,如沙特、也门、阿曼、阿联酋、卡塔尔、巴林、科威特、以色列等国水资源奇缺。他们之间的争夺、冲突、战火中有一个根深蒂固的原因就是水资源之争。（
不败战神）阿拉伯主权之争,其中伊朗与伊拉克之争、以色列与黎巴嫩之争、土耳其与叙利亚和伊拉克之争,其内在原因之一也是为水而战。埃及、苏丹、埃塞俄比亚等国围绕尼罗河水分配争执不休;非洲水危机造成饥荒连年不断。
3.2.2我国水资源及其利用中的问题水资源不丰富中国的气候地理环境和基本国情决定了中国是一个总体上缺水的国家,我国淡水资源中,河流水径流量2.61万亿立方米,地下水储量0.8万亿立方米,冰川、雪山融水500亿立方米。我国领土面积约占全球陆地面积的6.6％,人口占全球总量1/5,可是我国的年降水总量仅为6万亿立方米,仅相当于全球陆地降水总量(119万亿立方米)的5％,年径流量约为2.7万亿立方米,仅占全球陆地年径流量的5.5％。
我国径流年总量绝对量位于巴西、前苏联、加拿大、美国、印度尼西亚之后为世界第六位,但人均径流量仅位列全球第88位,是全球平均量的四分之一。中国年人均淡水资源量目前为2200立方米,仅为世界平均水平(12900立方米)的1/4,为美国的1/5,俄罗斯、印尼的1/7,加拿大的1/50。联合国据此已把中国列为13个最缺水国家之一。到2030年预计人均淡水资源量将减少为1750立方米。
中国目前年总用水量为5500亿立方米,其中年农业用水量为3800亿立方米,缺水量约300亿立方米,城市与工业用水1600亿立方米,年缺水量达60亿立方米。
在全国668个城市中,存在供水不足问题的城市为400多个,其中严重缺水的城市达110个之多。
目前全国水资源开发利用程度为20％,但北方多数区域已经超过50％,远远超过了国际上公认40％的警戒线,其中海河流域接近90％、黄河流域67％、淮河流域59％、内陆河流域超过40％。
分布不均衡
我国地形西高东低,受气候和地形影响,降水的地区分布很不均匀。各流域水资源状况南北方差异巨大。90％以上的地表径流和70％以上的地下径流分布在不到全国面积50％的南方,呈现出北方严重缺水的局面。东北、华北和西北占国土面积60％以上,水资源拥有量却不足全国总量的20％。其中耕地占全国39.4％的黄淮海地区水资源量仅占7.6％;长江流域及其以南人口占中国的54％,但是水资源却占了81％。中国北方地区人均占有水资源995立方米,而在西南和南方,人均占有量超过3000立方米。
降水不均衡的另一因素是受气候和季候风影响,长江以南气候温暖,年降雨量800—2000毫米,但主要集中于四月到九月的季风季节;中国西北地区干旱,年降雨不到200毫米;中部、北部和东北部年降雨400—600毫米,其中70%—90％都集中在夏季的三个月中。（
网游三国之崛起在日本）我国全年60％的雨量集中于夏秋两季的3—4个月内,不少河流的年最大流量和最小流量之间相差达数十倍。如淮河各支流相差达13—76倍,松花江的哈尔滨河段富水期和枯水期的断面流量相差达40倍,这种水量的巨大变化不仅容易在部分地区形成水患,造成水资源的大量流失,使水资源缺乏的矛盾更为突出,而且更加重了枯水期的水污染,加剧了水质恶化。全国夏季高温造成蒸发量大。降雨量季节分布不均以及年度之间的巨大差别导致洪涝和干旱频繁发生。
西海固地区被称为“最不适合人类生存”的地方,大致是拜上天的吝啬所赐:这里年降水量不过300毫米,年蒸发量却高达2000毫米以上。我抵达海原县的时候,附近一些地方已经一年多没有降雨了。田里的庄稼被烈日蒸烤枯萎,土地也龟裂板结。(我支教的)西安中学全校700多名师生全部的生活用水都依赖于每周拖拉机从外地运来的一罐水,这罐水储藏在学校唯一的水窖里,定时供大家饮用。水窖可以说是西海固家庭最神圣的地方,它是一锹一锹在黄土地上挖出来的。人们企盼着夏日里来场雨,如果夏日旱了没下雨,那就要等到冬日背尽山凹里的积雪,来年化作一窖浊水养活一家人的性命。在以前,家里的殷实程度主要是靠储水量来体现,媒人到了婆家看家底,就是看看这家是否存下几窖水,没有存下水的家户是很难娶上媳妇的。在西海固行走,向淳朴的山民讨干粮馍吃或许不是什么难事,问他们要口水喝却着实让主人犯难了。西海固有许多村镇名字给人以水草丰富的感觉:北坝、关桥、小河桥、龙池、贾塘、胡湾、红井、水洼、双河……实际上,这些地方现在都干涸得一无所有。这里居然还有个地方叫“喊叫水”,或许更能让人体会到为什么这里很多人视水如命,把一滴滴咸苦难咽的窖水看作最宝贵的财富。
《我们有一个梦想——一个大学生的西部支教手记》，光明日报，20070910用水浪费
我国目前工业用水技术落后、浪费严重,产生同样数量的gdp其耗水量为发达国家的数倍。工业循环用水比例很低,即使在一些工业发达的大城市,工业用水重复率也仅达到55％左右,比国外先进水平低25%。石化行业的吨油、吨产品排水与国外先进水平相比差距在2—5倍。大量高耗水、高排污的企业分布在水资源相对短缺的地区。
农业是我国的用水大户,但我国灌溉方式落后,大水漫灌等灌溉方式几乎要浪费到一半的灌溉用水,水库水渠多年失修,渗漏严重,更加重了水资源的缺乏。
城市生活用水日益增加,但节约用水尚未深入人心,洗涤用水、厕所用水、洗车用水不加节制,供水管网滴漏等也浪费了不少宝贵的水资源。
水污染严重我国水资源利用中的主要问题不仅在于水资源的缺乏,更严重的是由于水质污染严重和水资源过度开发造成的水环境退化,主要表现为水质恶化、地下水位下降、河湖干涸、湿地消失。（
侠客中文网）我国水污染状况十分严重,已从河流蔓延到近海水域,从地表水延伸到地下水。北方缺水且污染严重,南方不少地区不缺水,但缺少干净的水。我国七大江河水系,松花江、辽河、黄河、长江、珠江、淮河、海河都已受到污染,有的还相当严重,其中3类以下直至劣5类水已占相当部分。海河、西北黄河、辽河、淮河四大流域的排污程度都远远超出了全国平均水平。海河的排污强度为全国的7.67倍,西北黄河是全国的2.75倍。而这个严重污染着的黄淮海地区承载着全国39.4％的耕地。水质的污染使得可利用水资源大幅度减少,加剧了这些地区水资源的供需矛盾。2002年水利部采用国家《地表水环境质量标准》(gb38382002),对全国河流、湖泊、水库的水质状况进行了评价,评价结果显示,在12.3万千米评价河长中,1类水河长占5.6％,2类水河长占33.1％,3类水河长占26.0％,4类水河长占12.2％,5类水河长占5.6％,劣5类水长占17.5％。全国符合和优于3类水的河长占总评价河长的61.7％。在评价的24个湖泊中,6个湖泊水质符合或优于3类水,6个湖泊部分水体受到污染,12个湖泊水体污染严重。由于工农业生产发展,城市扩充,人口增加,污水处理率低,处理达标率低,而广大农村和小城镇地区对废水和生活垃圾不经处理,直接倾泻,致使江河水源和地下水遭受严重污染,造成“水质性”缺水。我国70％的水体被污染,40％的水已丧失了正常功能。严重的水污染进一步加重了我国水资源的缺乏,制约了我国社会和经济的可持续发展。
地表水遭到污染后,污染物会向地层深处逐步渗透,目前中国约1/2的城市市区地下水污染严重,并已扩展到农村。在整个淮河流域,50米以内的80％浅层地下水都已经变成5类水质,丧失了水功能,50—300米的中层地下水,也已出现局部污染。
中国水资源危机产生的深层原因,是在工业化、城市化的快速进程中人们的涉水行为和观念出了问题。正如世界自然保护联盟水资源项目主任吉尔·博格坎普说的:“目前世界最大的水危机其实不是水资源的危机,而是水管理和水利用的危机。”一些先进国家并不缺乏节水、护水、用水的先进技术、先进经验与先进模式,但在中国却不能广泛有效地推广采用。当前,改变我们经济的发展方式,改变人们的生活方式、消费方式,改变人们的涉水行为与观念,加强水管理和水利用是实现水资源安全的根本保障。
黄河断流
黄河发源于巴颜喀拉山北麓,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东九个省区,在山东省的垦利县注入渤海,全长5464千米,流域面积75.24万平方千米。（
烈火军婚）主要支流有洮河、湟水、清水河、无定河、延河、汾河、泾河、洛河、渭河、伊洛河、沁河、大汶河等,流域内约有耕地1193万公顷,1亿多人口。黄河从河源到内蒙古托克托县的河口镇为上游,流域面积约占全流域的51％。河道长3472千米,上游河段峡谷多,水量大,水力资源丰富。河口镇至河南省郑州附近的桃花峪为中游,干流长1224千米,流经黄土高原。由于黄土高原土层深厚,土质疏松,地形破碎,多暴雨,水土流失极为严重,是黄河泥沙的主要来源地。桃花峪至入海口为下游,河道长768千米,下游水流平缓,泥沙淤积严重,河道摆动频繁,堤内滩面一般高出堤外地面3—5米,有的甚至高出10米以上,成为举世闻名的“地上河”。黄河多年平均径流量为580亿立方米，居全国七大江河的第四位(小于长江、珠江、松花江),其分配为龙羊峡以上202.8亿立方米,河口镇以上312.6亿立方米,花园口以上559.2亿立方米。
据黄河1919年以来水文观测资料统计,黄河下游在1972年以前,除1938年在花园口扒口改道和1960年6月由于花园口枢纽大坝截流及1960年12月由于三门峡枢纽关闸蓄水造成黄河下游断流外,没有出现过自然断流现象。黄河自然断流始于1972年,至1999年,黄河有22年出现断流。从历年断流时间、次数及断流河长来看,20世纪90年代断流较70、80年代更为严重,具有断流历时长、出现时间早、恢复过流时间晚、断流河段长等特点。断流严重的1997年,山东利津水文站全年断流13次,累计226天,330天无水入海。断流起点曾溯延到开封柳园口附近,全长达704千米,占黄河下游(花园口以下)河道长度的80％以上。不仅如此,黄河中游各主要支流也相继出现断流,更为严重的是黄河源头部分河段,1996年和1998年已多次出现前所未有的断流荒。黄河源头段的首次断流出现在1997年1月,地点在玛多县城西约40千米的黄河第一桥附近,断流3个月。1998年10月20日,扎陵湖与鄂陵湖之间的黄河河道出现断流,有8千米长的河床干涸见底,直到1999年6月3日才恢复过流,断流时间长达8个多月。两湖之间黄河干流出现断流,在历史上还是首次。黄河源头玛多水文站流量已从原来的30立方米/秒—40立方米/秒,减少到目前的10立方米/秒。
黄河断流长期发展的态势极为严峻,意味着整个黄河流域生态环境正在继续恶化,造成下游土地荒漠化、生物多样性丧失,正威胁着经济的发展和民众的生存。以黄河为主要水源的下游沿黄地区因连年断流缺水,致使灌区农田不能及时播种、浇灌,农业减产,河口地区部分年份绝产,直接经济损失巨大。黄河断流给以黄河为主要水源的城镇工业和油田开发造成很大损失,已直接影响到两岸城乡生活用水和工农业生产。（
剑道独尊）1995年,由于断流持续时间较长,下游沿黄城乡出现了空前的供水危机,滨州市工业供水从6月12日起全部停止,大部分工厂企业处于停产、半停产状态,一些大企业只得临时打深井维持生产,居民生活用水较正常压缩一半以上。德州市日供水量由12万吨压缩到5万吨,工业生产缺水2000万立方米,有139家工厂因缺水减产、停产,损失工业产值约6亿元。因大量缺水,工业生产过量开采地下水,德州市地面出现沉陷现象,造成部分建筑物出现裂缝,且呈逐步加剧的趋势。黄河虽然断流,但污水的排放并未停止。环境容量减少,加重了黄河水污染和水环境恶化。据统计,20世纪70年代后期,排入黄河的污水为18.5亿吨/年,80年代初增至21.7亿吨/年,进入90年代,猛增到32.6亿吨/年,90年代末已达46.8亿吨/年,占到其天然径流量的10％左右。1995年6月下旬,由于违章排污,致使山东济南河段发生了严重的污染事故,污染河道长达25千米,河面上飘浮着大面积白沫及各种死鱼,沿河两岸臭气熏天。经采样化验,污水中含有大量的有毒有害物质:如耗氧有机物、氰化物、挥发酚、悬浮物等,其含量超过国家排放标准数十倍。由于断流使淤积在下游河道内的泥沙数量增加,泥沙主要位置由滩地转向主河槽,一旦发生特大洪水,黄河决口改道将不是危言耸听。黄河河口生物资源之所以丰富,主要源于黄河陆源性生物营养物质的大量进入,黄河断流及水量减少一方面造成渤海湾陆源性物质输入量的减少,使渤海水域将失去重要的饵料来源,另一方面也增加了近海水域的氯度,严重影响海洋生物的生殖繁衍,危及渤海生态系统的平衡。此外,河口地区因黄河断流而自净能力降低,从而造成渤海水域的污染加重。黄河断流将使这一地区的淡水资源和与其相伴随的土壤(泥沙)资源、各类营养物质的补给断绝,在海水入侵、土壤盐碱化、沙化等作用下,生态环境将迅速恶化,从而造成生态系统、生物种群和遗传基因多样性的丧失。
黄河断流的原因有自然因素,也有人为因素,但以人为因素为主。
1.水资源贫乏,时空分布不均匀。黄河流域地处我国西北、华北干旱半干旱地区,水资源总量(含地下水)仅占全国2.6％,是长江流域的7.7％。按人均水量计,黄河流域每人每年占有水量约716立方米,仅为全国人均占有量的29％,为长江流域的28.6％。年均降雨量只有436毫米,是全国平均值的71％,仅是长江流域年平均值的约43％,黄河径流主要来源于降雨,这就决定了黄河水资源的先天不足。同时水资源时空分布不均匀,黄河水资源地区分布不均,兰州以上多年平均天然年径流量占全河的56％,是黄河水量最大的地区;中游河口镇到花园口区间,年均天然径流量占全河的41％,花园口以下年均径流量仅占3％左右。从时间分配来看,黄河年内径流比较集中,年际变化大,丰、枯期水量悬殊,变化幅度可达5—6倍。来水又特别集中,其中汛期四个月的来水量约占全年的60％以上,而非汛期的八个月占来水量不足40％。而且上游来水时间又与灌溉用水季节有矛盾,即汛期来水多,用水少,而非汛期来水少,却用水多,特别是3—6月份的灌溉用水高峰期,也正是黄河来水的最少季节,供需矛盾突出。
2.近年降水量偏小。分析1950—1995年黄河流域的降水资料,花园口以上各地区、各年代,除兰州以上地区上世纪70、80年代降水较70年代以前的年均降水量偏多3.5％、2.8％外,其他地区70年代以后的降水量都比70年代以前减少。花园口以上流域1970年以后年均降水较1970年以前年均降水量减少6.5％,其中1990—1995年减少14.5％。3—5月是黄河流域农作物生长的关键时期,但70年代以后3—5月降水较70年代以前减少10％。统计1950年以来3—5月降水低于多年平均值的年份有31年,占统计年份的67％,其中1970年以前有14年,占统计年份的30％,1970年以后有17年,占统计年份的37％。
花园口以下沿黄灌区上世纪70年代以后年均降水量比70年代以前减少10.6％,其中1990—1995年比70年代以前减少8％。而70年代以后3—5月降水较70年代以前减少13％。70年代以来流域大部分地区降水量偏少,特别是1990年以后,降水偏少更多,相应径流随之减少。
3.用水量急剧增加。黄河供水地区耗水量由上世纪50年代的年均122亿立方米增加到90年代年均300亿立方米,其中农业灌溉占全部耗水量的92％。在天然径流没有明显变化甚至减少的情况下,入海水量逐年减少。河流入海水量减少,意味着河流流量减少,以致在某些时段及河段出现断流。像黄河这样的多泥沙河流,流量减少首要的影响是导致河流输沙能力成倍下降,其带来的潜在危险,远远超过断流现象的影响。流量减少,输沙能力锐减,泥沙淤积加重,使河道排洪能力下降。其次,入海流量减少,对水质污染及生态环境的影响,是不容忽视的。随着两岸生产发展、人口增加,排入黄河的污水有增无减。据初步统计,每年近50亿吨。由于河流流量减小,难以稀释入河污水,水质变坏是无法避免的。
引黄用水增加,上世纪50年代,工农业年均引黄水量是128亿立方米,到90年代增加到298亿立方米,后者是前者的2.3倍,其中下游工农业引水量增长速度比上、中游更快,90年代比50年代增加了4倍。引黄用水最多的是1989年,全河高达334亿立方米,接近黄河可利用径流量(340—380亿立方米),该年下游的引水量是145亿立方米,大大超过了黄河分水方案中下游的用水指标(124亿立方米/年)。人为活动的影响,特别是农业灌溉用水的大幅度增加,使得下游径流量锐减,以利津站年均入海径流量为例:上世纪50年代492亿立方米;60年代是509亿立方米;70年代是311亿立方米;80年代是287亿立方米;1990—1995年为159亿立方米,黄河径流锐减,沿黄地区工农业大发展和人口的增加,使黄河可供水量满足不了日益增加的需水量,这是造成黄河断流的又一重要原因。
4.上游流量减少。黄河96％的河川径流来自上中游,由于水土流失加剧而导致的草原严重退化、土地荒漠化不断发展,以及降水减少和水源涵养能力下降等生态问题,使出境水量大幅度减少,同时也加剧了径流时空分布的不均衡,枯水期径流的补给量明显不足。有关水文资料表明,1956—1989年,黄河上游多年平均流量为677立方米/秒,而1990—1996年的7年间平均流量下降为527立方米/秒,减少22.1％。
5.用水浪费严重。渠系工程不配套,管理粗放,水量浪费严重。多年来,节水意识十分淡薄,浪费水的现象极为严重,黄河流域农业引黄灌溉多是大水漫灌,严重的一亩地要用水1000立方米,耗水定额高出同样气候条件下先进灌溉定额的50％—100％。由于技术水平低,引黄工业用水重复利用率仅在40％左右,万元产值平均用水量高出全国平均水平1倍多,高出节水先进国家6倍以上。黄河流域农业生产的发展基本上还靠扩大灌溉面积,增加引黄水量。上游灌区单位面积耗水量最大,灌溉面积仅占全流域27％,但耗水量占全流域灌溉耗水的44％。全流域工业废水处理率尚不足21％,用水量增长又加大了污水排放量,水资源的可利用量相对减少,加剧了水资源短缺。
6.水库调节能力低,管理调度不统一。目前,黄河干流已建成龙羊峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡、三盛公、天桥、三门峡等8座枢纽工程,调节库容约300亿立方米,这些工程的运用为黄河治理和水资源的开发利用提供了重要的物质基础。但这些枢纽工程中仅有龙羊峡、刘家峡、三门峡3座水库有调节能力,其他水库调节能力很小。有调节能力的3座水库主要集中在上游河段,中、下游仅有三门峡水库,由于泥沙淤积严重,该水库汛期只能低水头运用,水库灌溉库容仅有14亿立方米,很难满足下游用水要求。
1972年以来,黄河每年入海水量平均290亿立方米,其中非汛期入海水量为105亿立方米。1987年枯水年份(花园口实测径流量为228亿立方米)入海年水量还有108亿立方米,其中非汛期入海57亿立方米。一方面是下游严重缺水,一方面是大量的黄河水排入大海,出现了黄河断流与弃水并存的局面。这突出反映了黄河现有水库调节能力低,致使大量水资源流失,得不到充分利用。如果提高了水库的调节能力,并使下游河道逐年淤积抬高的严重局面得到缓解,就能够把汛期多余的水调节到非汛期,特别是调节到农灌用水高峰的3—6月份,不仅可以缓解下游水资源供需矛盾,而且还可以在一定程度上控制黄河断流。
7.管理落后。黄河水资源管理调度不统一,多头管水,也是造成下游水资源紧缺的原因之一。黄河干流已建成的8座枢纽工程,分属于不同部门管理,各自按照自定的运行方式进行调度。工程的配套维护、河道的观测治理、水库管理、水情预报、水污染的防治、水土保持,缺乏统一的管理机制和有效的监控,不能对引水量实行科学统一的调度,没有一个统一的权力机构指挥用水,遇到枯水年或季节,很容易出现上、中、下游争水的局面,使供水矛盾更加突出。
林培英,杨国栋,潘淑敏：环境问题案例教程
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