1.4 我国水资源开发利用的成就和展望
我国是一个历史悠久的文明古国,也是对水资源开发利用最早的国家之一。我国古代劳动人民在长期的生活、生产实践活动中,逐步积累了大量兴水利、除水害的宝贵经验,陆续兴建了不少举世闻名的水利工程。
四川岷江上的都江堰是我国古代劳动人民为利用水资源灌溉农田而修建的伟大工程。公元前256—前251年,秦朝蜀郡太守李冰在带领民众修建都江堰时,总结我国古代灌溉设施的经验,充分利用天然地理环境,采取百丈堤、都江鱼嘴、内金刚堤及外金刚堤、飞沙堰、宝瓶口、人字堤等各建筑物互相配合的工程布置方式,使整个工程巧妙地完成引水、泄洪和排沙的任务。都江堰灌溉引水渠首设在今都江堰市,用无坝引水型式引岷江水灌溉成都平原及其附近丘陵地区的300万亩农田,使川西地区在工程建成后没有再发生过洪水与旱灾。此外,由于实行了严格的岁修制度,使其后各朝代均能整修利用,至今仍发挥着巨大的灌溉效益。
关中的郑国渠——近代陕西泾惠渠的前身,是由秦始皇元年(公元前246年)水工郑国主持修建,历经十多年建成的大型引泾灌溉工程。干渠西起泾阳,引泾水向东,下游入洛水,全长300余里,灌溉面积号称4万顷。郑国渠的建成,大大改善了关中地区的农业生产条件,同时,由于泾水含有大量肥沃的淤泥,经过灌溉,盐碱地得到了改良,使耕地产量提高到每亩一钟(六石四斗)。因此,郑国渠的建成,对于当时关中地区的农业发展,起了十分重要的作用,进而也直接支持了秦国统一六国的战争。西汉太始二年(公元95年),赵中大夫白公建议增建新渠,引泾水东行,至栎阳(今临潼县东北),注于渭水,名白渠。干渠长200里,灌溉面积4500顷。此后,秦代郑国渠和汉代白渠合称郑白渠。经过历朝历代的整修和改建,郑白渠在促进我国农业发展方面一直发挥着重要作用。但是,由于引水困难,至清末,其灌溉面积减少到仅2万余亩。直到1932年泾惠渠初步建成,引泾灌溉又重新得到恢复和进一步发展。
纵贯南北的大运河(亦称京杭运河)始建于公元前486年,吴王夫差时修建了规模较大的人工运河邗沟,沟通了长江与淮河两大流域。587年,隋炀帝下令将经使用600年已经报废的邗沟加以修复,使淮河与长江仍能通航。605年起,隋炀帝继续下令开凿一条贯通南北的大运河,相继开凿了通济渠、永济渠和江南运河,至612年,由永济渠、通济渠、邗沟、江南运河4部分组成的纵贯南北的大运河全部修通,沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江等5个水系,全长约1780km,为世界上修建最早和最长的人工运河。其中,天津至北京段原是溯潞河至通州,在元代修建通惠河后,南北大运河才能直达北京。直到今天,京杭运河仍被用作南北交通运输的重要通道。现在,又被用作南水北调的东线总干渠,将在我国经济社会发展中发挥更大的作用。
沟通湘江与漓江的灵渠(亦称兴安运河)也是距今2000余年前的秦朝利用水资源发展航运的一个伟大工程。公元前219年,秦灭六国后,欲再进兵岭南,为解决山地军粮运输困难,在今广西兴安县境内修建了灵渠,接通了湘、漓二江,使长江、珠江水系的航道得到沟通,解决了军粮运输问题,为当时国家的统一起到了重要作用。其后相当长的历史时期中,灵渠作为两广与中原地区的航运交通干线,一直保持到清末京广与湘桂两铁路的建成通车。新中国成立后,灵渠的交通作用虽已消失,但仍被利用作为灌溉渠道,兼为城市给水及工业用水的输水道。
在水能资源的利用方面,早在2000~3000年前,我国古代劳动人民已开始将水力利用在农业生产和加工方面,出现了利用水力进行舂米、磨面等粮食加工活动的水碓、水磨和提水灌溉的筒车等古老的水力机械。
但是,几千年的封建制度极大地阻滞了我国水利科技事业的发展。步入近代,当世界上许多国家大规模发展水利时,我国却沦为半殖民地半封建社会,外受帝国主义列强的侵略,内有反动腐败的封建统治和军阀混战,水利事业长期停滞不前。直到20世纪30年代,才有了一些近代的水利工程。至1949年新中国成立前夕,全国仅有大型水库6座、中型水库17座(其中还有两座是经50年代续建完成的);灌溉面积仅1600万hm2,且保证程度不高。全国江河堤防和沿海海塘总长只有4.2万km,且残破不堪,防洪标准很低。在水能利用方面,水电设施更少。1912年,我国修建了第一座水电站——云南省石龙坝水电站,装机容量500kW。到1949年,全国的水电装机容量仅16.3万kW。
新中国成立以后,党和政府十分重视水利水电建设,积极开展防治水旱灾害和开发利用水资源的工作,先后有计划地开始综合治理黄河、淮河、海河等灾害较多的水系,对水资源较丰富的长江、珠江等流域分期进行综合开发。60多年来,我国围绕防洪、供水、灌溉、水力发电等,大力实施除水害兴水利,开展了大规模的水利建设,取得了显著成就。截至2014年年底,全国累计建成江河堤防长达28.44万km,保护人口5.86亿人,保护耕地4279万hm2。累计建成流量为5m3/s及以上的水闸98686座,其中大型水闸875座。在全部已建水闸中,分洪闸7993座,排(退)水闸17581座,挡潮闸5831座,引水闸11124座,节制闸56157座。累计建成各类水库97735座,所有水库总库容8394亿m3,其中,大型水库697座,总库容6617亿m3,占全部总库容的78.8%;中型水库3799座,总库容1075亿m3,占全部总库容的12.8%。累计建成日取水大于等于20m3的供水机电井或内径大于200mm的灌溉机电井共469.1万眼。累计建成各类装机流量1m3/s或装机功率50kW以上的泵站90982处,其中,大型泵站366处。全国耕地灌溉面积6454万hm2,占全国耕地面积的53.8%。设计灌溉面积大于2000亩的灌区共22448处,耕地灌溉面积3397.5万hm2。全国节水灌溉工程面积2901.9万hm2,其中,喷灌、微灌面积784.3万hm2,低压管灌面积827.1万hm2。
在水资源开发利用方面,目前,全国蓄水工程、引水工程、提水工程等各类水利工程的年供水能力超过7000亿m3。2014年,全国总供水量6095亿m3,其中,地表水源占80.8%,地下水源占18.3%,其他水源占0.9%。全年总用水量6095亿m3,其中居民生活用水占12.6%,生产用水占85.7%,生态与环境用水占1.7%。在生产用水中,农业占63.5%,工业占22.2%。
在水能资源开发利用方面,至2014年年底,全国水力发电装机容量已超过30183万kW,年发电量10661亿kW·h。其中,农村水电站47073座,装机容量7322万kW,年发电量2281亿kW·h,分别占全国水电总装机容量和年发电量的24.3%和21.4%。
此外,我国在水土保持方面的工作也成效显著,截至2014年年底,全国水土流失综合治理面积达111.61万km2,累计封禁治理保有面积达79万km2,建成生态清洁型小流域340个。
总之,就全国而言,经过60多年的努力,我国已逐步形成大、中、小、微相结合的水利工程体系,在抗御水旱灾害和综合利用水资源、保障经济社会安全、促进工农业生产持续稳定发展、保护水土资源和改善生态环境等方面发挥了重要作用。但是,也应该看到,随着经济社会发展和人口增加,以及自然条件的变化,我国在水资源领域还面临着严峻的挑战,主要表现在以下几个方面。
(1)洪涝灾害仍然是我国发生最为频繁、灾害损失最重、死亡人数最多的自然灾害之一。由于水资源时间变化上的不均匀性,当水量集中得过快、过多时,不仅不便于利用,还会形成洪涝灾害。据统计,近20多年来,洪涝灾害导致的直接经济损失约占同期GDP的1.5%。随着全球气候变化和极端天气事件的增多,加剧了水资源的时空分布不均匀性,局地暴雨洪水呈多发、频发、重发趋势,流域性大洪水以及较大洪涝灾害损失的发生几率也在增大,而我国防洪体系中还存在许多薄弱环节,中小河流防洪标准低,小型水库和大中型水闸病险率高,山洪灾害防御能力弱,一些城市排涝能力严重不足,主要易涝地区农田排涝能力和沿海地区防御风暴潮能力偏低,蓄滞洪区建设与管理问题突出,难以及时有效运用。随着经济社会的快速发展和社会财富的大幅增长,一旦发生大的洪涝灾害,对经济社会发展将造成极大的冲击。
(2)水资源供需矛盾突出仍然是可持续发展的主要瓶颈。据统计,现阶段全国正常年份缺水500多亿m3,有2/3的城市存在不同程度的缺水情形,华北地区水资源短缺问题尤为突出。由于缺水,近年全国农田年均受旱面积达2亿hm2以上,导致每年国内生产总值减少约2.65%。随着工业化、城镇化和农业现代化的加快推进,我国的水资源需求仍将在较长的一段时期内持续增长,特别是工业和城镇用水需求将增长较快。同时,由于比较容易开发利用的水源大部分已被开发利用,开发新水源的难度将越来越大,开发的成本也越来越高,加之水利工程对移民安置以及对生态环境影响的处理等问题愈加困难,致使供水工程建设受到越来越多的制约,这就使得我国一些地区较长时期内仍将面临水资源供给能力相对不足的问题。此外,用水部门存在的用水方式粗放、效率不高、浪费严重等问题,将进一步加剧水资源供需矛盾;而许多城市存在的供水水源单一,缺乏应急备用水源,应对特殊干旱或供水突发事件能力弱等问题,使得城市供水面临潜在的安全风险。基于以上原因,在今后一段时期内,水资源对我国经济社会发展的约束将更加凸显。
(3)一些地区对水资源不合理的开发利用,以及缺乏对水资源的有效保护,导致水生态环境恶化,对国家生态安全造成威胁。一方面,工业、第三产业和居民生活等用水部门产生的大量废污水排放,以及农业生产中化肥和农药的大量使用,导致一些河流的入河污染物量远远超出河流纳污能力,造成了水体严重污染和水质劣化,不仅加剧了可用水资源的短缺,而且恶化了水生态环境,甚至直接威胁人民健康,影响社会的稳定和发展;另一方面,经济社会用水挤占河湖生态环境用水情况比较普遍,部分河流的开发利用已接近甚至超出水环境承载能力,导致河流断流、湖泊干涸、湿地萎缩、绿洲退化,河湖生态功能明显下降,生物多样性受到影响。此外,一些地区长期的地下水超采,引发了较为严重的地面沉降、海水入侵等环境地质问题。
(4)水土流失仍然是当前面临的重大生态环境问题。我国众多的山地、丘陵,因季风型暴雨,极易造成水土流失。因暴雨引发的泥石流、滑坡等突发性地质灾害问题也很突出。此外,对水土资源不合理的开发利用,加剧了水土流失。第一次全国水利普查结果显示,我国水土流失面积295万km2,约占国土总面积的30%。严重的水土流失,导致土地退化、沙化和生态恶化,造成河道、湖泊泥沙淤积,加剧了江河下游地区的洪涝灾害。
针对我国水资源面临的严峻形势,2011年中央1号文件《中共中央 国务院关于加快水利改革发展的决定》明确要求把水利作为国家基础设施建设的优先领域,把严格水资源管理作为加快转变经济发展方式的战略举措,实行最严格水资源管理制度。2012年1月,国务院发布《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进行了全面部署和具体安排。当前和今后一段时期内,必须根据我国经济社会发展对水资源开发、利用、治理、节约、配置、保护等方面提出的新要求,以党中央、国务院的文件精神为指引,做好对水资源的全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理,加快水利发展,实现水资源可持续利用,为全面建设小康社会提供有力的水利支撑和保障。
(1)在防洪减灾方面,在继续加强大江大河大湖治理的同时,加快推进防洪重点薄弱环节建设,不断完善防洪减灾体系。要进一步完善江河防洪工程体系,特别是重点加强防洪体系中的薄弱环节的建设。同时,高度重视防洪非工程措施建设,加强防洪调度与管理,充分发挥水利工程的作用,科学合理地运用行蓄洪区和分洪河道,形成河道、湖泊、水利枢纽、蓄滞洪区“四位一体”,拦、分、蓄、滞、排功能协调的综合防洪减灾体系,实现对洪水的科学有效防控,并使洪水资源得到合理利用,实现“人水和谐”的理念。
(2)在水资源配置和保障方面,要继续加强水资源配置工程建设,完善水资源调配体系,进一步提高水资源调配能力。同时,必须以建设节水型社会为根本,建立和实施用水总量控制和定额管理相结合的管理制度,确立水资源开发利用控制红线和用水效率控制红线,在保障经济社会发展合理用水的同时,将经济社会系统对水资源和水生态系统的影响控制在可承载范围之内。要在统筹常规水源和抗旱水源建设的同时,通过社会制度的建设来解决干旱缺水问题,提高应对特大干旱、连续干旱和突发性供水安全事件的能力。要加快建立健全节水市场激励机制、政府监管机制和投入保障机制,把节约用水贯穿于经济社会发展和群众生活生产全过程,从而使水资源利用效率得到进一步提高,生态环境得到进一步改善,可持续发展能力得到进一步增强,推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。
(3)在水污染防治和水资源保护方面,要建立和实施水功能区限制纳污制度,加快治理水污染。要按照《中华人民共和国水法》规定,履行相关审批程序,明确水功能区限制纳污红线,建立一整套水功能区限制纳污的管理制度,严格监督管理,使入河湖排污总量控制在水环境承载能力范围之内,确保水资源能够满足使用的功能和要求。对于现状入河污染物总量已突破水功能区纳污能力的地区,要特别加强水污染治理,下大力气削减污染物排放量,严格限制新增取水和入河排污口。依法划定生活饮用水水源地保护区,严格限制保护区内的各项开发活动,严禁一切排污行为,确保城乡居民饮用水安全。积极推进清洁生产、污水处理和污水资源化。恢复和改善水功能,保护水资源。
(4)在水土保持和生态修复方面,要按照“预防为主、保护优先”的方针,对重要的生态保护区、水源涵养区、江河源头和山洪地质灾害易发区,严格控制开发建设活动;在容易发生水土流失的其他区域开办生产建设项目,要全面落实水土保持“三同时”制度;对已经形成严重水土流失的地区,要进一步实施小流域综合治理,从源头上控制水土流失。在人口密度小、降雨条件适宜、水土流失比较轻微的地区,要加强封育保护,充分发挥大自然的自我修复能力,促进大范围的生态恢复和改善。对生态脆弱或生态严重破坏的河流,因地制宜、分区实施、分类指导,采取节水、防污、调水等措施予以修复。要有计划地进行湿地补水,保护湿地生态系统,促进人与自然和谐相处。
此外,要进一步加强农村水利基础设施建设,完善灌、排工程体系,提高农业供水保证率,大力推广节水灌溉,提高灌溉用水利用系数,提高灌溉效益。要继续加快农村饮水安全工程建设,有条件的地方应积极推进集中式供水,能与城镇供水管网相连的,实行城乡一体化供水,提高供水保证率,尽快让广大农村居民喝上干净水、放心水。要进一步加强内河航道整治和航运设施建设,积极发展航运事业,在重视做好河流生态保护的前提下,充分发挥长江等“黄金水道”的运输潜力,为经济社会发展服务。要继续大力发展水电,提高我国水能资源开发利用率,进一步改善电力能源结构,促进经济社会可持续发展;在开发水电的同时,要特别注意防治水害,充分发挥水资源的综合利用效益,为供水、航运和农、林、牧、渔业的发展服务;要十分注意解决水利水电工程建设所引起的生态环境、移民安置等方面的问题,实现水利水电事业的健康持续发展。
为了实现以上几个方面的任务,必须高度重视规划工作,科学制定水资源规划和水利发展规划,统筹协调水利与经济、社会、环境之间的关系。在此基础上,进一步加大投入,加快水利基础设施建设,同时,要进一步深化改革,强化水资源管理和水利工程管理,不断增强水旱灾害综合防御能力、水资源合理配置和高效利用能力、水土资源保护和河湖健康保障能力以及水利社会管理和公共服务能力,为经济社会可持续发展提供有力保障,真正实现从传统水利向现代水利、可持续发展水利的转变。