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文檔簡介
中國水行業概況水資源a)綜述中國的水資源豐富,但時空分布不均。按人均計算,只相當于亞洲平均數的75%及世界平均數的35%(世界資源研究所,1998年)。全國年徑流總量為27100億立方米,相應的徑流深為284毫米,約相當于降水量的45%(水利部《中國水資源評價》,1992)。約65%的國土面積為外流區,35%為內陸河流域。約有27%的天然徑流(7320億立方米)流入鄰國,主要是西南及東北的國際河流。西北的額爾齊斯河向北流入西伯利亞的鄂畢河。入境水量約為170億立方米,不到總徑流量的百分之一。冰川儲水量約51000億立方米,年融化水量560億立方米,約占內陸河總徑流量的20%。地下水年補給量為8300億立方米,在天然條件下多數轉化為河川徑流,已計入河川徑流量中。減去重復計算量,凈水資源總量(地表水加地下水)為28100億立方米,其中凈地下水量約為1000億立方米。這主要是由平原降水入滲所形成的,而山區地下水幾乎全部計入基流,包括在河川徑流中。五十年代初期,中國有大小天然湖泊約24880個,湖泊總面積83000平方公里,其中,水面面積超過1平方公里的湖泊為2848個,總面積占湖泊總面積的97%在過去三十年中,由于泥沙淤積、圍墾和其它原因,湖泊面積減少了12000多平方公里。到八十年代初期,面積超過1平方公里的湖泊減少到2305個,湖泊總面積減少到70988平方公里,總蓄水量約為7090億立方米。淡水湖占湖泊總數的32%。除了天然湖泊外,還有大約85000座水庫,總蓄水能力約為4600億立方米,相當于年徑流總量的17%。b)空間分布表1匯總了九個主要水系的水量。水系分布見圖1。表1水資源分布年河川徑流量(億立方米)計算面積2(千平方公里)地下水量(億立方米)重復量4(億立方米)凈水資源量(億立方米)山區平原山區平原調整2凈水量松遼河1650824408320330—20620—3501930海灤河2901/1106120180-40270—130420淮河740128169110300-10390-170960黃河660608167290160-40410—320740長江951016251332220260-102460—23609610珠江468055030103090-101120-10904710東南諸河256021921560500610—5802590西南諸河585085115401540—15405850內陸河11601814948570510210860—7201300全國2711067901984676018703508290—728028120注:1.在水資源評價中采用了1956-1979資料系列。這個時段是否可代表長系列是有爭議的,尤其是考慮到未來氣候變化的因素。2.計算地下水資源采用的面積,扣除了無關的區域。3.因山區和平原補給量之間的重復計算進行的調整。4.在天然條件下地下水補給量轉化成河川徑流導致的重復量。資料來源:中國水資源評價,1992o相關分析表明,這九個流域可分為五個主要類型:(1)東北的松-遼河流域;(2)海灤河、黃河、淮河流域;(3)長江、珠江、東南諸河流域;(4)西南諸河流域;(5)內陸河流域。河川徑流是所有流域水資源的主要組成部分。在減去地表與地下水的重復計算量后,只有在平原區地下水量還占有相當的比重,尤其是在中國北方的平原。在黃淮海流域,凈地下水資源量大約相當于河川徑流量的35%,在東北約為17%,在內陸河約為12%,在其它地區則可忽略不計。表2給出了相對于1993年的人口、城市化、收入水平、耕地面積等指標的水資源量指標(1993年是中國水科院在預測中采用的基準年,也是具有系統的流域統計指標的最近年份)。長江以南地區水量占全國的81%,但人口只占54%,耕地只占35%。因此南方的人均可利用水量幾乎四倍于北方,單位耕地面積水量比北方多八倍。海河流域徑流量異常之少,人均只有245立方米,即使包括凈地下水資源量在內,人均水量也不過355立方米。黃河及淮河流域人均水量高一些,但是仍遠低于國際上認可的缺水界限(人均1000立方米)。相比之下,南方地區按照亞洲標準來看是不錯的,在西南地區水量豐沛。內陸河流域占全國土地面積的35%,雖然人均水量不少,但局部的荒漠地區居民仍面臨著嚴重的水資源短缺。城市化率和收入水平與水資源量的關系并不十分密切。城市化程度較高的地區有東北(為中國傳統的重工業基地)、內陸河流域(該地降水稀少,制約了雨養農業的發展),珠江流域(中國早期現代化中心地區)等。東南沿海地區的收入也較高。而在水資源豐富但欠發達的西南地區則收入很低。長江流域城市化程度和收入水平的平均指標反映不了下游地區水平比中上游高得多的事實。由于京津唐等大城市的影響,海河流域的城市化率和收入水平也很高。對比之下,淮河及黃河流域的城市化率都低于全國平均水平。表2說明,在中國北方水是發展灌溉的主要制約因素,但在中國南方是土地而不是水成為制約因素。內陸河流域情況復雜。在內陸河流域水資源量往往超過蒸發量,表明仍有擴大灌溉的潛力。然而各子流域間情況大相徑庭,只有進行詳細研究才能確定真正的開發潛力。圖1中國水系圖
c)時間變化中國水資源在時間上的變化很大(表3)。北方的年際變化比南方更為顯著,反映了降水量變化與干旱之間的相關性。例如,海河與淮河的流量每四年中有一年(即75%年份)少于平均流量的70%,每二十年中有一年(95%年份)少于50%。這在一定程度反映了這兩個流域的面積相對較小(在面積大得多的黃河流域,變化率則較小,在面積更為巨大的長江流域變化率甚至更小)。然而,在所有這些地區的二級流域的變化率仍然較大,臺風及低氣壓可產生持續幾天的暴雨,導致河流水位暴漲,造成洪災。融雪補給的內陸河流則相對穩定,但其二級流域的變化率也很大。表2主要流域的水資源指標:1993年流域人口(百萬)城市化率(%)人均GDP指數可耕地(百萬公頃)凈水資源量2(億立方米)甲位可利用水量立方米/人立方米/公頃3松遼河113.24110719.5193017059900海灤河117.62411310.84203553900淮河190.5178514.79605046800黃河99.2228412.47407465970長江402.5229322.99610239041950珠江141.5281306.54710333072450東南諸河65.1241352.425903980107900西南諸河18.311321.7585031970344100內陸河24.737915.41300526524050全國1172.62410096.428120240029150注:1.為中國水科院進行供需預測采用的基準年,也是具有系統的流域經濟指標的最近年份。2.扣除了在天然條件下轉化成河川徑流量的地下水補給量。數據來自水利部《中國水資源評價》1992。3.按照耕地面積平均計算。資料來源:中國水科院,1998。表3河川徑流變化率(1956—79年)流域平均徑流不同頻率年徑流量與平均年徑流量之比(平均年徑流量=100)毫米億立方米20%50%75%95%松遼河1321650127967552海灤河91290132936945淮河225660135936740黃河83740116978572長江5269510111999180珠江8074680115998872東南諸河10662560120988263西南諸河68858501101009281內陸河341160108999385全國284271101071009487注:1.在水資源評價中采用了1956-79資料系列。這個時段是否可代表長系列是有爭議的,尤其是考慮到未來氣候變化的因素。資料來源:中國水資源評價,1992o水資源的時間變化造成了洪水與干旱交替發生。歷史上洪水一直是中國的心腹之患,防洪現在仍然是多數地區的中心任務。水庫與堤防的建設起到了不同程度的防洪作用,但廣大地區的防洪能力仍然十分薄弱。即使是主要城市的防洪標準也可能只有四十年一遇,還可能要因為城市防洪以犧牲農村地區作為代價(1998年長江洪水說明了這一點)。干旱主要影響中國北方及內陸河地區。在干旱年份主要依靠地下水,特別是在華北平原,但是在缺水普遍加劇的情況下再發生干旱,地下水的潛力是有限的。對比之下,在南方沿海地區,臺風和熱帶風暴在季風季節的早期和晚期比較頻繁,帶來嚴重的損失,這是該地區的一個主要特點。泥沙和水土流失黃河流經中國北方的黃土高原,攜帶了大量泥沙,含沙量高于世界其它任何大江大河。黃河年平均輸沙量約為16億噸,泥沙沉積在下游,造成河床抬高,在距河口200公里河段內河床高出周圍地面,形成地上懸河。海河支流永定河和該地區其它一些河流的含沙量也很高。長江宜昌站年輸沙量不足5億噸(相對于水量來說,約為黃河的三十分之一),但是長江及其它河流的泥沙含量對于河流治理及水庫壽命、設計與運行來說仍然具有重要影響。水土流失及森林砍伐增加了泥沙含量,流域管理問題將仍然是面臨的主要挑戰。根據《中國跨世紀綠色工程規劃》(國家環保局、國家計委和國家經貿委,1997),水土流失面積已從五十年代的153萬平方公里蔓延擴大到目前的367萬平方公里(從占國土面積的16%曾加到38%。全國年土壤侵蝕達50億噸,帶走大量的土壤營養物質,并最終污染下游湖泊和河流。與此密切相關的問題是土壤鹽堿化和荒漠化。中國目前有700萬公頃鹽堿耕地和2500萬公頃鹽堿荒地。據估計大約有三分之一的土地受到鹽堿化的影響。森林砍伐大大減少了植被覆蓋面積。例如,長江流域的森林覆蓋率從1950年的大約30-40%降低到1990年的10%左右。森林砍伐與水土流失之間并不總是具有明確的關系。然而,它們顯然共同帶來了重大的破壞性影響。洪水和洪水災害根據歷史記錄,公元前206年至公元1949年間,中國一共發生過一千多次大的洪水災害,平均每兩年一次。近代發生的大洪水有:1931年的淮河洪水,淹地427萬公頃,死亡75000人;1931年長江中下游的洪水,淹地330萬多公頃,災民2850萬人,死亡145000人;1933年黃河洪水,災民360多萬人,死亡18000人。從1949年到1988年,平均每年受災面積790萬公頃,1954年、1956年、1963年、1964年及1985年都發生了大洪水。雖然死亡人口下降了,但是造成的損失增加了。表4匯總了這些年份的受災面積。表4部分年份的嚴重洪澇災害損失年份受災面積(百萬公頃)主要受災地區(百萬公頃)受災面積成災面積195416.111.3淮河流域(4.3),長江流域(3.1)195614.410.9全國,主要由于澇災196314.110.5主要在海河流域(4.0)196414.910.1全國,主要由于澇災198514.28.9全國資料來源:中國水科院,1998年。最近的大洪水發生在1996年和1998年。初步統計資料表明,1996年的洪水淹沒房屋512萬間,死亡4400人,受災農田3100萬公頃,造成2208億元經濟損失(按現行匯率折算合270億美元),GDPW低達4%。1998年的洪災損失同樣驚人,淹沒房屋733萬間,死亡3656人,受災農田2500萬公頃,造成2484億元經濟損失(合300億美元),GD褲低3-4%。這些數字只是近似的,但是顯然災情是非常嚴重的,對國民經濟增長和人民生活造成了巨大影響在長江中游的武漢,這兩次洪水的頻率大約都是50年一遇。對于1998年的大洪水,最初估算的其它地點的洪水頻率是,東北的哈爾濱約為百年一遇,嫩江三百年一遇,長江的宜昌為八十年一遇,福建的閩江為百年一遇。水質和水污染表5匯總了近期主要河流的水質情況。在中國東北,城市化與工業化的高度發展使河流水質污染嚴重。對于海灤河、黃河、淮河來說,河川流量少及河流自凈能力低使城市化對河流水質的影響更為嚴重。相比之下,中國南方河流水量大,自凈能力強,水質一般要好得多。盡管在九十年代水質有所改善(例如淮河及松花江的水質改善),北方河流的水質、主要湖泊的富營養化與污染以及城市地下水質的惡化仍然是主要的問題。表5地表水水質分類:1996年流域平均徑流量(億立方米)河長比例(%)I、II類III類IV、V類及以上松遼河16502.924.372.8海灤河29017.631.251.2淮河74017.631.251.2黃河746608.233.727.5長江951038.833.727.5珠江468049.531.219.3東南諸河256040.731.827.5西南諸河5850內陸河116063.525.411.1全國2711032.221.346.5I、II、III類:人類可直接接觸并利用原水作為飲用水水源;IV類:限于工業及除游泳外的娛樂用水;V類:限于灌溉用水;資料來源:中國環境年鑒,1997。中國水污染主要來源于工業及城市廢水的排放,農業施用化肥、農藥、有機肥的流失以及固體廢料的淋溶。據估計,生活污水的80%未經適當處理就直接排入水體。1997年污水排放總量為416億噸,其中工業廢水227億噸,城市污水189億噸。工業廢水中,縣以上工業排放污水188億噸,鄉鎮企業排放39億噸。總的來說,在過去的十年中,盡管工業高速發展,但總的工業污水排放量沒有增長。然而由于鄉鎮企業的迅速發展,未達到排放標準的污水排放量占總排放量的比例急劇升高。有時就象1996年淮河流域那樣,污染到了非治理不可的程度,于是不得不采取應急措施以解決危害人類健康的問題。在淮河流域采取的措施包括關閉污染企業,從而導致失業和收入降低。目前,來自化學、石化、造紙、食品、制革和紡織工業以及未經處理的生活污水中的有機污染物,是河流和其它水體點源污染的主要來源。城市廢水不斷增加,COEM度也逐漸升高。總的來說,城市附近水體的污染日益嚴重一般是由于城市廢水處理標準過低和不加處理就進行排放造成的。除了點源污染外,非點源污染分布廣泛,據估計后者約占中國河道污染負荷總量的70%。地下水污染問題也很嚴重。對中國北方的五個省和自治區(新疆、甘肅、青海、寧夏和內蒙古)的69個城市進行過地下水評價,沒有一個城市的地下水屬于I類水,10個城市的地下水為II類,22個城市的地下水為III類,37個城市的地下水為IV類和V類。對海河流域2015口井的水質評價表明,三分之二的井不符合飲用水標準,天然含氟地下水的廣泛分布也是一個突出的水質問題。在中國北方有數百萬居民的健康受到了含氟水的影響,象天津這樣的城市和黃河中游地區都有這樣的情況發生。根據對29個省市自治區的統計,1996年發生環境污染事件65起,其中29起由化學污染物引起,26起由生物污染物引起,受到影響人數約為500000人,其中致病4300人。1993年,污水灌溉污染農田330萬公頃,影響人口4000萬。污水灌溉地區的癌癥發病率可達清水灌溉地區的兩倍。1993年,約8%的灌區用過V級以下的水進行灌溉,估計造成糧食減產100萬噸(國家環保局,1993)。水電開發潛力據測算,中國可開發水能資源為37850萬千瓦,占世界第一位。到1998年已開發6000萬千瓦(15%)。大部分可開發水能資源位于長江流域(19700萬千瓦,占全國總量的52%)及西南諸河流域(占全國總量的23%)。其它河流的情況是:黃河7.4%,珠江6.6%,東南諸河3.7%,東北諸河3.6%,內陸河2.6%。淮河及海河流域水能資源蘊藏量很小,分別只占全國的0.5%及0.1%。已建水電站多數位于長江、黃河及西南諸河流域的上游,遠離主要負荷中心。水資源與氣候變化氣候變化對水資源可能產生的影響還沒有得到完全確證。一項全面的預測認為,氣象條件的變化將會加劇,從而加大降雨強度,引起更多的洪水;干旱的發生也會更為頻繁,期限更長:“全球的氣候變化將對中國的豐枯周期和水旱災害產生明顯的影響。中國主要受季風氣候控制,降水分布變化劇烈,在中國北方,如海灤河流域,發生過多年的連續干旱就說明了這一點。中國的旱災可能會由于蒸散發增強而變得更為嚴重。另一方面,在濕潤的南方洪水可能會增加”(亞洲開發銀行,1995)。中國國家科學技術委員會評估了徑流和地下水補給對氣候變化的敏感性(國家科委,1994),結論是:在華北,特別是海河及黃河平原,地表水及地下水對氣候的變化最為敏感。此外,他們發現八十年代海河天然徑流量的減少部分原因是氣候變得更加溫暖干燥。也有人認為青藏高原的降水減少也是全球氣候變暖造成的,并認為這是造成黃河季節性斷流的原因之一。有人預計由于氣溫上升,世界范圍內的降雨將會增加。要詳細評價氣候變化的影響是不可能的。不過,在進行長期趨勢預測時,過去的記錄是否可作依據需要進行檢驗,需要對由此產生的風險作出評價,尤其是在進行干旱與洪水規劃和大型水利基礎設施的論證時。水利基礎設施的建設引言中國具有4000年的水利史。一些早期歷史資料表明,水利活動的目標是生活用水、灌溉和防洪,并且一直沿用至今(房維中,亞洲開發銀行報告)。古代在不同的歷史時期黃河下游河道有不同走向。在某些時期黃河在山東半島的北側入海,某些時期在南側入海。黃河一旦改道,就會造成無法計算的生命財產損失,并在新河道逐步達到暫時穩定程度的幾十年里影響千百萬人民的生活。無論什么時候,人們都盡可能按照他們當時的技術和管理能力建設洪水控制設施,促使黃河新河道穩定下來。自從中華人民共和國成立以來,黃河一直未發生重大決口,必須承認這是為中國人民的幸福作出的重大成就。但是,目前黃河已經成為高于周圍平原的懸河,下游200公里左右的河段發生了斷流。這種狀況的危險性是一目了然的,說明了為什么要修建小浪底水利樞紐工程。修建供水工程的理由也許不象防洪工程那樣突出,但同樣是很迫切的。在內陸荒漠區和山區,水利是有關生存的問題,目前許多貧困人口甚至必須為獲得生活用水而艱苦勞動。此外在長江流域和其它南方流域,水稻常常是唯一的糧食作物,水利是必不可少的。甚至在公元前221年中國統一之前,就已經修建了大規模的灌溉工程,包括雪婁灌區(公元前605年)、引漳十二渠(公元前422年)和著名的四川都江堰引水工程(公元前246年)。都江堰工程直到今天仍基本上按照最初的設計運行,有力地說明了可持續發展的可能性(水利部,1991)。表6總結了1993年各流域已建水利工程的數量(1993年是具有分流域統計資料的最近年份。下文中給出較近期的資料)。大型工程在各地的分布相對均勻。小型工程多在南方,與水稻耕作有緊密關系。中小型水庫廣泛分布,為不時遭受干旱威脅的稻區調節當地灌溉系統內的水量(中小型水庫與相互連接的灌渠系統組成了所謂的“長藤結瓜”式系統)。在長江的南方和西南方降雨較多地區河流全年有水,中小型引水工程相對更為重要。中國北方以平原為主,而且旱作物相對更重要,水利工程往往數量較少而規模較大。華北平原的地下水開發力度大,水井的數量增長很快。表6各流域已建水利工程數量(1993年:不包括水電工程)大型2工程數量工程總數量(1000)水井數量(1000)畜水引水提水畜水引水提水松遼河5121010.24.414.7335海灤河31511.94.411.41054淮河504718.40.220.61121黃河18131210.19.823.6378長江11630382757.0382.8223.075珠江5510135.8251.080.511東南諸河2322143.7243.658.25西南諸河13021.0165.22.31內陸河143801.71.00.956全國359160543089.81062.4435.23036注:1.為中國水利水電科學研究院進行供需預測采用的基準年,也是具有系統的流域經濟指標的最近年份2.大型的標準是,水庫:1億立方米以上庫容;引水工程:30nVs以上流量;提水工程:1000千瓦以上裝機容量。資料來源:中國水科院,1998。1997年在建的大型水利工程有28座。的分布情況。其中有15座大型水庫,包括長江上的三峽水庫、黃河上的小浪底水利樞紐、湖南省的江城水庫、廣東省的飛來峽水庫,還有萬家寨引黃入晉工程、長江中游的荊江、無為堤防工程以及淮河和長江流域三湖(太湖、洞庭湖和鄱陽湖)綜合治理工程。水利基建投資表7給出了水利基建投資資料,與基建總投資進行了比較。從表中可以看出,在“八五”期間,水利基建投資為662億元,不到基建總投資的3%在1996年的水利基建投資中政府投資約占38%自籌資金占大約31%水利基建投資的增長大致與基建總投資的增長一致。水利建設項目是國家投資的重要組成部分。表7水利基建投資與基建總投資的比較(億元)時期全國基建總投資年增長率(%)水利基建投資總計占總投資的%年增長率(%)
1978511.031.035.37.1231980558.96.827.14.8-2719851074.444.620.21.9-319901073.89.848.72.93719912115.824.264.93742.497.23.35019934615.553.2124.92.72919946436.739.5168.72.63519957403.615.0206.32.822“八五”期間23584.336.1662.02.83519968610.816.3238.52.815注:1996年水利基建投資來源如下(單位:億元)政府投資66.9國內貸款52.8股票債卷0.1禾U用外資24.6自籌投資72.9其它投資21.4總計238.5資料來源:水利部,1999。蓄水工程表8提供了1985年和1997年大中小型水庫的數量和蓄水容量的統計數據。除了庫容在10萬立方米以上的水庫外,估計還有大約300萬個塘壩(包括灌區內的塘壩,見表6)。這些小型蓄水工程數量眾多,主要分布在南方,總蓄水容量為4500萬立方米。水庫的數量仍在增長,預計這個趨勢今后還將繼續。表8水庫統計(1985和1997年)數量庫容(億立方米)占總庫容的%平均庫容1985大型340307671.59050中型240166115.4300小型8047856413.37總計832194301100521997大型397326771.38230中型264372915.9280小型8180658712.87總計848734583100.054注:大型:庫容1億立方米以上;中型:1百萬-1千萬立方米;小型:10萬-1000萬立方米。資料來源:中國水利年鑒,1998。表9對1993年(具有分流域統計的資料的最近年份)總庫容與平均年徑流量進行了對比。不同流域的徑流控制程度差別很大。在海灤河流域,水庫庫容超過年徑流量,防洪能力強并具有一定的多年調節能力。黃河及淮河流域的水庫庫容也相對較大,但在其它流域只有20%或更少,在內陸河流域很低,而在西南地區可忽略不計。未來的控制程度也有差異。即使在三峽工程完成之后,長江及其它許多河流的工程控制能力仍遠低于平均年徑流量,而且大壩下游未控制的徑流仍將是洪水的主要成因。中國有若干座大壩屬于世界上最大的大壩之列。到1988年已建成33座100米以上高壩和32座庫容大于20億立方米的水庫。此外,中國正在實施世界上最雄心勃勃的大壩和其它一些重大水利項目的建設計劃。1998年,有15座高于100米的大壩在建設中,其中最主要的有(水利部,1998):表9庫容與年河川徑流量對比,1993年流域年徑流量(億立方米)總庫容占徑流量%興利庫容占徑流量隨著水庫的淤積該水庫的防洪功能將逐步降低。但是,這將為流域的治理爭取時間。即使如此,可能仍需要在黃河中游興建其它水庫,以使該河流和流域實現長治久安。由于缺少土地和考慮對生產的影響,在可以預見的將來,從蓄滯洪區向外移民和搬遷工商企業都是不現實的。但是這并不排除在發展方向上做某些改變,例如堤內易受洪水影響的生產活動實行某些限制。%隨著水庫的淤積該水庫的防洪功能將逐步降低。但是,這將為流域的治理爭取時間。即使如此,可能仍需要在黃河中游興建其它水庫,以使該河流和流域實現長治久安。由于缺少土地和考慮對生產的影響,在可以預見的將來,從蓄滯洪區向外移民和搬遷工商企業都是不現實的。但是這并不排除在發展方向上做某些改變,例如堤內易受洪水影響的生產活動實行某些限制。松遼河165019.79.6海灤河290110.847.5淮河66066.029.6黃河74093.061.3長江951016.710.0珠江468014.38.5東南諸河256020.013.8西南諸河58500.40.3內陸河11608.56.6全國2711016.99.9注:1.為中國水科院進行供需預測采用的基準年,也是具有分流域統計指標的最近年份(見4.6)2.興利庫容為總庫容減去死庫容和防洪庫容。資料來源:中國水科院,1998。位于長江中游的三峽水利樞紐可能是世界上正在施工的最大建設項目。它的總庫容為390億立方米,興利庫容為165億立方米。最終將設置26臺發電機組,每臺機組的容量77萬千瓦,年發電量840億度。計劃在2003年首臺機組發電,在2009年工程全部完工。在4.3節中將說明其防洪效益。黃河中游的小浪底水利樞紐將控制黃河下游的洪水1,并具有泥沙控制、水力發電及灌溉的巨大效益。總庫容為126億立方米,興利庫容為51億立方米。第一臺機組將于1999年開始發電,整個工程將于2001年建成。澧水上的江城水利樞紐,該工程的目標是湖南省洞庭湖地區的防洪和其它效益。珠江支流北江上的飛來峽水利樞紐,除了其它綜合效益外,該工程將為廣州市提供防洪和其它效益。跨流域調水表10給出了自從1949年以來建設的跨流域調水工程的資料。這些工程主要為城市供水(北京-天津-唐山、青島、秦皇島、大連、深圳-香港)。最大的建成項目是從長江向江蘇省北部的調水工程,該工程為許多工農業用戶供水,是南水北調東線的初級階段。第一個泵站建于1962年,而后又增建了三個泵站,使總裝機容量達到49800千瓦,提水能力達473立方米/秒,提水高程6-7米。還有一個規模較小的從黃河支流大通河調水的工程,該工程向甘肅省的工業提供水源。一項在建的重要調水工程是萬家寨調水工程(世界銀行提供了支持),該工程將每年從黃河向山西省水資源短缺的汾河調水12億立方米。該項目工程量巨大,提水高度達600米左右。因此該工程向太原市和山西其它城市供水的單位成本是彳艮高的。位于黃河中表101949年以來建設的主要調水工程程十渠公里引水萬式牛調水重(億立方米)省/巾調出溝沉調入地區目標元工年份引灤286重力19.5華北灤河京津唐城市供水1984弓1黃濟育262提水6.9山東黃河百周城市供水1990引青濟秦63重力1.7河北青龍河秦皇島城市供水1991引碧濟大150提水1.3遼寧碧流河大連城市供水1995引大濟秦70重力4.4甘肅大通河秦王川工業1994南水北調400提水41.0江蘇長江江蘇北部工業、灌溉1962東深引水83提水6.2廣東東江深圳、香港城市供水1965注:1.有人估計調水量為33億立方米。資料來源:劉昌明、何希吾,1996。游的引黃工程的提水高度甚至更高。到目前為止,正在考慮的最大調水工程是從長江向水資源短缺的黃淮海平原調水的南水北調工程。考慮了中東西三條調水線路(見表4-12)。在五十年代就開始調研,東線的第一階段建于60-70年代:東線將主要為江蘇和山東省供水,但有的方案提出在遠期每年向天津調水12億立方米,安徽和河北省也可受益。中線將從位于漢江上的丹江口水庫調水(水庫大壩江將為此加高),調水渠道中的一段為現有渠道,目前為灌溉年調水量約15億立方米。調水線路將在小浪底大壩的下游橫跨黃河,直接受益的省份將包括河南、河北、山東、北京和天津。為了補償水資源調出區,考慮將來從三峽大壩下游向漢江流域下游調水。西線的規劃落后于其它兩條調水線路。將在位于青海省的兩條長江支流(通天河與雅碧江)上建壩向黃河上游引水。另外一個調水水源地是建設一個提水站從足木足河引水。表11南水北調工程調水量階段水量(億立方米)現狀33東線第一階段68第二階段176第三階段190-210現狀15中線近期138遠期200-300西線規劃145-200總量535-710資料來源:水利部雖然西線是直接向黃河中游調水的唯一方案,任何調水線路都將增加可利用的水資源總量,原則上可在黃淮海流域內各省之間進行水資源再分配。在各省與中央政府之間以及在有關各省之間分配費用和效益是一個具有頭等重要性的尖銳問題。防洪表12列出了中國主要江河的防洪設施。中國已建成了龐大的防洪工程體系。各地的防洪標準不盡相同,現將一些主要江河的情況說明如下:?松花江—遼河:防洪標準,農田一般是10—20年一遇,中小城市為50年一遇,大城市達到100年一遇。?海河-灤河:永定河防洪標準是50年一遇,而在盧溝橋的上游對北京市的設防標準是可能最大洪水(16000立方米/秒)。其它地方一般的防洪設施只能抵御20至50年一遇洪水。?淮河:淮河干流中游可抵御1954年的洪水,相當于40年一遇,下游可抵御50年一遇洪水。主要支流的防洪標準較低,相當于10—20年一遇。?黃河:在花園口防洪設施可抵御洪峰流量22300立方米/秒的洪水,相當于1958年出現的洪水。在建的小浪底工程完工后,將大大提高防洪標準。?長江:長江中、下游干流及湖泊堤防可抵御40年一遇洪水(相當于1954年和1998年發生的洪水),分洪區可滯納水量500—600億立方米。在建的三峽工程完工后,將會大大提高長江中游的防洪標準。?珠江:干流及三角洲地區的堤防及水庫可抵御10-20年一遇洪水。東江整治將可控制較大洪水,西江也可抵御50-60年一遇洪水,北江工程建設考慮的目標是保證廣州抗御100年一遇或更大的洪水。表12中國主要河流的防洪標準河流松花江遼河海灤黃河淮河長江珠江河長(km)2308139019675464100063002214流域面積(km2)5502303007502701800450年徑流量(103km3)74.214.828.859.261.1975.5336已建水庫總數1499707326019155324446558797總庫容(103km3)28.913.857.826.840.5127.147.3大型水庫數211416303610733大型水庫總庫容(103km3)「24.311.049.921.932.777.330.9堤長(km)116663409281828858320364580011789保護農田865801233089740214501410608299012390保護人口(103)1169087304120011430959107734011660防洪能力(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)注:(a)農田防洪標準是10—20年一遇,哈爾濱為100年一遇,齊齊哈爾50年一遇,佳木斯為20年一遇;(b)干流大堤可抵御20年一遇洪水,支流10—20年一遇。沈陽、撫順、遼陽的防洪標準是百年一遇,本溪小于20年一遇;(c)北河系可抵御1939年大水,南河系可抵御1963年大水,二者均為50年一遇;(d)可抵御1958年洪水,花園口洪峰流量22000立方米/秒;(e)干流中游可抵御1954年洪水,相當于40年一遇;干流下游抵御50年一遇洪水;主要支流10—20年一遇;(f)干流中下游的堤防可抵御10-20年一遇洪水,只有荊江大堤和武漢市可抵御1954年洪水。(g)沿干流主堤和三角洲地帶可抵御10—20年一遇洪水;資料來源:中國水科院,1998。灌溉和排水a)灌溉和排水的發展表13總結了1985和1997年的灌溉工程數量;表14列出了1985年按供水水源劃分的灌溉面積資料(項目專家組未搜集到1997年資料),表15列出了1994年各分區的有效灌溉面積、保灌面積和實灌面積。盡管上述兩表中的數據來自不同年份,且表14不是以流域而是以農業區劃分的,但仍然足以顯示中國灌溉的重要特點。在1997年萬畝以上灌區的灌溉面積總計2250萬公頃,與1995年相同(中國統計年鑒,1998)。這相當于1995年有效灌溉面積的52%其它有效灌溉面積包括:(1)眾多的小型灌區,主要是在南方;(2)地下水灌區,主要是在黃淮海平原。在1985年,31%的灌溉面積依靠水庫蓄水灌溉,28%為河流引
水灌溉,19%為河湖提水灌溉,18%為井灌,4%為其它水源。到1995年,機電提灌面積已達2900萬公頃,還有420萬公頃純機電排水面積。灌?K排水的總裝機容量達6842萬千瓦,機井360萬眼。機井大多分布在華北平原。表131985和1987年灌區和有效灌溉面積統計灌區數目有效灌溉面積(百萬公頃)占有效灌溉回枳的%198519971985199719851997大于3.3萬公頃(50萬畝)71776.006.4128.928.52至3.3萬公頃(30萬至50萬畝)661151.672.868.112.7667至2萬公頃(1萬至30萬畝)5144538713.1113.2363.158.8大于667公頃的灌區總計5281557920.7822.50100.0100.0注:1.有效灌溉面積指灌區配套,水可以輸送至田間的面積資料來源:中國統計年鑒,1998。表14按供水水源劃分的灌溉面積(1985)年供水量(億立方米)有效灌溉面積(百萬公頃)單位面積供水量(立方米/公頃)供水量占總供水量比例(%)有效灌面占總灌面比例(%)地表水水庫108015P720030:31引水工程150013115004128泵站410945501119地下水井580964401618其它702350024總計3640487580100100資料來源:世界銀行:中國-長期糧食安全,No.16469-CHA,1997表151994年各農業區的灌溉面積(設計、有效、實際、保證)設計灌溉面積(103公頃)有效灌溉面積(103公頃)實灌面積(103公頃)保灌面積(103公頃)實灌占有效灌面比例(%)保灌占有效灌面比例(%)東北32573110231221377469華北165601574913974114128972西北78256202564642219168華東86398416735461068773華中69926896614355938981華南50124696411635188875西南49364870406631638365總計532214993843611361408772注:有效灌溉面積指灌區配套,水可以輸送至田間的面積;實灌面積指1994年實際灌溉面積;保灌面積指灌溉水量有明確保證的面積。資料來源:世界銀行《中國長期糧食安全》(No.16469—CHA,1997。在1994年,有效灌溉面積與設計灌溉面積相差大約10%,實灌面積也比可灌溉面積相差13%,其原因是工程不配套,但是也有缺水的原因。按國際標準來衡量,這樣的差別是在合理范圍之內,雖然它也表明在提高現有灌溉面積的產量和進行灌區續建配套方面仍然存在有潛力。在水庫灌區和機電提水灌區,保灌面積在有效灌溉面積中的比重往往較高,而在引水灌區一般較低。在相對貧水地區,保灌面積也往往較少。b)灌溉技術和效率傳統灌溉方式(包括大小畦灌、溝灌、漫灌)占灌?既面積灌滴灌。多數渠道沒有襯砌,襯砌渠道灌溉面積占24%,的97%,其余3%為噴灌和微另有9%采用低壓管道輸水(主要
用于井灌區)。田間灌溉設施一般比較簡陋。排水設施主要是明溝,也有一些暗管排水和井排。對195個大型灌區(面積在30萬畝以上的灌區)的最新統計,20%灌區的骨干建筑物已經毀壞,骨干建筑物處于完好狀態的不超過40%,有30%的襯砌渠道和許多田間灌溉設施遭到毀壞。因此應優先進行灌區的更新改造和續建配套。灌區平均輸水效率估計為50%,水的田間利用率大約60—70%,因此灌區水的利用率不會大于30—35%。實際上水的利用率差別很大。在水量豐富、以水稻為主的南方,水的利用率低的問題可能不重要,除非發生了干旱,例如在作物生長的初期。而在缺水地區和機電提灌的地區,灌區層次上的水利用率往往較高。另外,灌溉回歸水經常被重復利用,全流域的灌溉水利用率常常高于灌區的利用率,力的可能估計過高。由于在正規的灌區內常常有很多水井,的。因此,對有效灌溉面積的估計結果(表尤其是在缺水地區。所以人們對灌區真正節水潛域的灌溉水利用率常常高于灌區的利用率,力的可能估計過高。由于在正規的灌區內常常有很多水井,的。因此,對有效灌溉面積的估計結果(表尤其是在缺水地區。所以人們對灌區真正節水潛因此地下水和地表水灌區之間的界限并不是絕對13)是含義不清的。實際上,地表水灌區的水井用于地表水和地下水的聯合利用,即農民只有在得不到地表水的時候才會提水。其結果是,這些灌區的水利用率一般都很高,比按照到達田間的地表水所占比例計算的利用率高得多。進入地下水的地表水滲漏損失和地下水的開采抵消了大型地表水灌區本身具有的供水水源不穩定的特點。由此必然得出兩個結論:(i)通過彌補地表水的不足,農民可以按照作物需水灌溉,從而提高糧食產量,黃淮海平原也因此成為一個主要的糧食調出區;(ii)因為地下水在農業系統中具有關鍵的作用,加上地表水供水系統中的缺水不斷增長,導致了前述的地下水超采和水位下降。大約有2460萬公頃的農田易受洪澇災害,尤其是在東北,在其它地方也有局部發生。其中2050萬公頃(占83%有排水工程。1995年機電排水面積估計420萬公頃。然而,不少泵站老化,排水能力不足。1997年受防洪保護的耕地面積相當于3410萬公頃,大約為耕地面積的三分之一。C)作物種植和產量對灌區的作物產量沒有正式的統計資料,但一般都認為在占耕地面積一半的灌溉耕地面積上生產了大約全國糧食產量的70%。世行最近的估算也確認了這一點,見表—16。他們認為灌溉面積的總體復種指數接近200%,這比其它的估計要高。水稻基本上是100%灌溉,小麥是72%灌溉,玉米39%,其它一年生作物57%。因此灌溉對中國的糧食生產至關重要,并給廣大農村人口提供了就業機會和收入來源。表17匯總了統計年鑒公布的灌溉耕地和雨養耕地上平均作物單產,并與1980年關于灌溉作物單產的調查材料(高如山,朱樹人,1994)進行了對比,其中也包含了總耕地面積比公布數大出40%條件下對作物單產所做的修正。如果耕地面積的偏差主要在于雨養耕地,那么灌溉農田單產的折減就過大了。按照亞洲的標準,官方估計的單產是較高的,即使修正后的產量也是較高的。正如可以預計的那樣,南方的水稻產量和華北平原的小麥單產都較高。表16灌溉面積上作物種植結構及占播種面積比例灌溉播種面積(千公頃)占總播種面積比例(%)小麥玉米水稻其它果園總計小麥玉米水稻其它果園總計松遼375124210988201313666272063122222海灤281316632584035890965973P46100607362淮河665824841913782513572023773:561008410077黃河3039881303227257070656339100354647長江55961605163151202912833682880441006410078珠江451310788742317691364872P23100544370東南諸河25258303015564115307100100100827291西南諸河2325532043550109288161005010059內陸河流13115/398161919237938270100618070全國20727887131222348225653101295723998576866資料來源:世界銀行《中國長期糧食安全》(No.16469—CHA,1997灌溉耕地的產量無疑遠高于雨養耕地的產量。盡管從1980年以來,由于市場經濟改革的原因,平均單產大有提高,但仍有很大的潛力。這不僅是因為農業上的市場經濟改革還不完善,而且還由于在灌溉管理上和作物耕作栽培方面仍有潛力。雖然由于中國土地資源有限,華北水資源短缺,有人認為糧食進口將會增加(布朗,1998,3-2節)。我們認為可能出現的情況是:“在未來二十到三十年中國能保障其糧食安全,其國內糧食生產將會與人口增長保持同步,(如果)中國能克服在經濟增長和基礎設施方面的障礙并進行各項政策改革的話”(世界銀行,1997a)。近幾年中國連續獲得豐收,農產品產地價下降,這都有助于證明這個結論(陳義遠,亞洲開發銀行即將出版的報告)。有關灌溉的工作報告中提供了更多的灌溉方面的詳細情況。林業、畜牧業和漁業根據中國水科院所做的估計,林業、畜牧業和漁業占消耗性用水的4批右。灌溉林地用水量是最少的,不過沿渠道兩岸和其它水利設施種植的林地用水未包括在內。在內陸和荒漠地區,牲畜用水是一個重要問題,會影響季節性游牧的模式。表17估計的作物產量(單位:噸/公頃)項目地區年份水稻小麥玉米官方估計雨養+灌溉中國19804.131.892.7119855.262.944.8519905.733.194.5919956.023.544.4919976.314.104.71修正后雨養+灌溉中國11991-19944.142.373.41亞洲平均1991-19943.672.503.46高和朱灌溉西北80年代早期4.703.05東北5.083.60黃淮海區7.036.07長江中下游7.804.80東南7.00(6.10)中國7.294.50注:采用比統計高40%勺耕地面積。資料來源:中國統計年鑒,1998,世界銀行報告,1997,高和朱的報告,1994在這幾類用水中,從水資源規劃的角度來看漁業用水是最重要的。內陸水域漁業是指淡水水產養殖(即在池塘中飼養魚類)以及河、湖水域中的捕撈漁業。幾個世紀以來,長江及珠江流域已經廣泛開展了湖泊、水塘水產養殖,但河道養殖只有100年左右的歷史,水庫養殖則是更晚的事(亞洲開發銀行,1995)。包括海洋漁業產量在內的漁業總產量近年來增長很快。1950年為90萬噸,1980年上升為450萬噸,1990年為1240萬噸,到1997年為3600萬噸。在1997年,淡水漁業產量為1430萬噸,占總產量的40%自從1950年以來,水產養殖產量提高很快,在1997年占漁業總產量的37%和淡水漁業產量的86%。水產養殖池塘總面積約為380萬公頃。捕撈漁業產量受到諸多不利因素的影響:修筑閘、壩阻塞了魚、蟹的退游路線;圍湖造田導致了湖泊面積的減少;廢水的排放與農田化肥及農藥的流失進入水體造成水生環境污染等。此外還有許多河流、湖泊捕撈過度。供水和廢水a)農村供水表18列出了1993年正規鄉鎮供水工程的統計數字。這些工程是為重要鄉鎮的生活和工業供水而興建的,在一些省份同時也向鄰近的村莊供水。1993年全國大約有48000個鄉鎮,估計60%左右具備正規的供水系統。大多數的農村居民依靠手動泵、淺井、雨水收集系統之類的農村供水設施。1992年農村人口約為8.5億,其中尚有8800萬人的用水達不到國家標準,2400萬人的飲水氟化物超標,6400萬人的取水距離超過一公里或取水高度超過100米。表18中國農村供水統計(1993年)地表水供水設施數量地下水供水設施數量個個835419301設計能力r萬立方米/日3882生產能力萬立方米/日2888其中生活用水萬立方米/日1471工業用水萬立方米/日1417服務人口1萬人13220服務企業單位234844對于鄉鎮供水系統以下情況也值得重視:地下水供水設施約比地表水供水設施多一倍,供水量大約只相當于設計能力的75%,鄉鎮的工業用水量幾乎等于生活用水量等。這些供水系統的人均日供水量約為110升,遠低于城市。b)城市供水表19列出了城市供水系統發展狀況的數字,表20給出了1996年的主要指標。從表中可以看出城市供水系統得到了高速發展,城市供水系統與供水城市的數量以及居民與工業的用水量都有明顯增長。據估計,1996年城市供水系統覆蓋了95%的城市居民,東北的黑龍江、吉林、內蒙古等省區的覆蓋率為85%。然而,在城區中只有25%的農業人口得到供水服務。鑒于生產能力超過供水能力不少,看來尚有潛力擴大供水系統覆蓋率為農業人口提供服務。在總設計能力中,地表水源占69%,地下水占31%,然而,除了少數例外,華北地區城市地下水的比重通常很高,一般占設計能力的50—85%,而南方城市地下水的比重通常為15%或更少。城市供水系統人均日耗水量也有較大差別,一般來說,華北平原城市最低(約為130-170升/人/日),長江下游及南方地區最高(達250—300升/人/日)。后者與其它亞洲城市相比也算是相當高的,部分原因是居民用水中包括了商業、旅館以及其它機關單位的用水量。大約66%居民的用水是由建設部負責的公共供水系統提供的,其余部分則由其它部門提供,特別是大型工業企業等機構通常也向自己的居民區供水。據說損失率僅為11%,這與國際標準相比低得離奇(在其它亞洲城市通常達25-50%)。正如表19中所示,許多城市供水系統相對較新,部分由于這個原因,據報告更新率也較低。不過,一些年代已久的供水系統,因為水泵系統老化,也可能因為管網滲漏大,所以能耗較高。中國對在取水口和水源周圍建立保護區作了規定。由于多數污染來源于人類活動,可以認為飲用水不合水質標準
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