程孟孟，陳 進

(長江科學(xué)院 a.水資源綜合利用研究所;b.院長辦公室，武漢 430010)

我國水資源稟賦條件并不優(yōu)越，人均、畝均占有水資源量少，地區(qū)分布不均且與生產(chǎn)力布局不相匹配，年際年內(nèi)變化大，水資源開發(fā)利用難度大。我國降水量和河川徑流量的60%～80%集中在汛期。天然來水過程與經(jīng)濟社會需水過程不相一致，且往往呈現(xiàn)連續(xù)豐水或連續(xù)枯水的年段，易造成旱澇災(zāi)害，也使得水資源開發(fā)利用的難度較大。北方地區(qū)國土面積占全國的64%，耕地面積占60%，GDP占45%，但其水資源量僅占全國的19%。而且，隨著全球氣候變化和人類活動影響的進一步加劇，北方地區(qū)因下墊面條件變化，導(dǎo)致水資源數(shù)量減少的趨勢還會不斷加劇，缺水影響呈增大、加重的趨勢，將使北方地區(qū)原已十分緊張的水資源供需形勢更加嚴峻。而南方地區(qū)極端天氣事件的頻繁發(fā)生，以及大部分地區(qū)枯水年和枯水季節(jié)水量較正常年份有較大減少的趨勢，也將使得南方部分地區(qū)面臨較為嚴峻的水資源短缺問題，而且由于水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐緩慢、建設(shè)和運行管理成本高、收益低，水利工程供水能力低，導(dǎo)致傳統(tǒng)的區(qū)域性和季節(jié)性缺水問題沒有解決，而水質(zhì)性缺水問題日益嚴重［1］。另外，隨著工業(yè)化和城市化進程加快，經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，對水資源的需求呈現(xiàn)剛性增長，水資源與水環(huán)境條件約束日益加劇，水資源問題日趨突出。

我國水資源所面臨的嚴峻形勢要求我們必須實施嚴格的水資源管理制度，實施用水總量控制，對水資源進行合理分配，強化需水管理，推進節(jié)水型社會建設(shè)，著力提高水資源利用效率和效益。然而，我國南北方地區(qū)具有不同的水資源條件，而水資源管理工作必須結(jié)合不同地區(qū)的實際情況因地制宜地開展，因此，北方地區(qū)選擇山東省、河北省、甘肅省，南方地區(qū)選擇湖北省、江西省、浙江省。山東省是人口大省，同時也是北方工業(yè)和農(nóng)業(yè)比較發(fā)達地區(qū);河北省是缺水比較嚴重的省份;甘肅省是西北部經(jīng)濟比較落后的地區(qū);湖北省是長江流域水資源豐富、經(jīng)濟發(fā)展較快的省份;江西省是長江流域經(jīng)濟比較落后的省份;浙江省是沿海發(fā)達地區(qū)。對這6個省份的產(chǎn)水和用水特點進行了分析比較，并據(jù)此為這6個省份以及以這6省為代表的南北方地區(qū)的水資源管理工作提出了一些建議。

1 產(chǎn)水特點比較

降水是流域或區(qū)域自產(chǎn)水量的主要來源，自產(chǎn)水量的多少不僅取決于降水量的大小，還與流域或區(qū)域的徑流系數(shù)密切相關(guān)。因此，產(chǎn)水特點可以從降水量、徑流系數(shù)和產(chǎn)水模數(shù)3方面進行分析比較。

1.1 降水量比較

我國降水分布具有從東南向西北遞減的總趨勢，南方降水量多，占全國的68%，北方降水量少，占全國的32%，南北懸殊很大。表1對南北方地區(qū)6個典型省份的多年平均降水量［2－7］進行了比較，北方3個省份多年平均降水量均值為496.03mm，南方3個省份為1 474.28mm，南北方相差近1 000mm，差距非常明顯。

表1 南北方6省多年平均降水量Table 1 Mean annual precipitation in six provinces in North and South China

1.2 徑流系數(shù)比較

北方地區(qū)干燥的氣候條件和較低的植被覆蓋率，決定了北方地區(qū)蒸發(fā)和下滲強度比較大，降雨消耗于蒸發(fā)和下滲的水量比較多，轉(zhuǎn)化成地表徑流的水量就比較少。因此，北方地區(qū)徑流系數(shù)比較小。

南方地區(qū)濕潤的氣候條件和較高的植被覆蓋率，決定了南方地區(qū)蒸發(fā)和下滲強度比較小，降雨消耗于蒸發(fā)和下滲的水量比較少，轉(zhuǎn)化成地表徑流的水量就比較多。因此，南方地區(qū)徑流系數(shù)比較大。

表2對2007年我國南北方6省的徑流系數(shù)［2－7］進行了簡單的比較，北方3個省份徑流系數(shù)均值為0.15，南方地區(qū)為0.50，相差0.35，差距很明顯。

表2 2007年南北方6省徑流系數(shù)Table 2 Runoff coefficients of six provinces in North and South China in 2007

1.3 產(chǎn)水模數(shù)比較

南方地區(qū)豐沛的降雨量和較大的徑流系數(shù)決定了南方地區(qū)具有豐富的地表水資源，而北方地區(qū)不僅降雨量少，而且徑流系數(shù)也小，這就決定了北方地區(qū)的地表水資源比較貧乏。地表水與地下水之間具有較強的水力聯(lián)系，二者可以相互滲透相互補充，地表水資源越豐富，地下水資源就越充足，同時，降雨也可以直接滲透到地面以下補充地下水，再加上南方地區(qū)較高的土壤飽和度，地下徑流的形成更為容易，因此南方地區(qū)的地下水資源也要比北方地區(qū)豐富。表3列出了南北方地區(qū)6省的多年平均產(chǎn)水模數(shù)［2－7］，從表中可以清晰地看出南北方的差距，北方3省產(chǎn)水模數(shù)均值為12.16萬m3/km2，南方3省為78.13萬m3/km2，相差66.27萬m3/km2。

表3 南北方6省多年平均產(chǎn)水模數(shù)Table 3 Mean annual water production modulus in six provinces in North and South China

2 用水特點比較

2.1 用水量比較

用水量指各類用水戶取用的包括輸水損失在內(nèi)的毛用水量。農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生活用水是我國的3個用水大戶。表4顯示了2007年我國南北方地區(qū)6個典型省份這3大用水戶在相應(yīng)省份總用水量中所占的比例［2－7］，北方3省農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活用水比例均值分別為70.61%，11.42%，7.98%，南方3 省分別為51.72%，30.90%，8.73%，北方省份農(nóng)業(yè)用水比例比南方省份的高，差距高達20%，但工業(yè)用水比例明顯比南方省份的低，差距也接近20%，生活用水比例相差不大。北方省份工農(nóng)業(yè)用水比例差距高達60%，南方地區(qū)僅有20%。南北方地區(qū)如此大的差距，一是南北方地區(qū)氣候因素的差異性所致，二是因為南北方地區(qū)用水效率不同，耗水工業(yè)集中在南方地區(qū)也是原因之一。

表4 2007年南北方6省農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生活用水比例Table 4 Proportions of agricultural，industrial and domestic water use in six provinces in North and South China in 2007

2.2 耗水率比較

耗水量指在輸、用水過程中，通過蒸騰、蒸發(fā)、土壤吸收、產(chǎn)品吸附、居民和牲畜飲用等多種途徑與形式消耗，不能回歸到地表水體或地下水含水層的水量。耗水主要發(fā)生在輸水和用水過程中，一部分消耗于蒸發(fā)和下滲，另一部分被產(chǎn)品消耗或帶走，這部分水即虛擬水。農(nóng)田、林牧灌溉耗水量為毛用水量與回歸水量(含下滲補給地下水量)之差，城鎮(zhèn)生活和工業(yè)的耗水量為取用水量與廢污水排放量之差，我國大部分農(nóng)村地區(qū)沒有供排水系統(tǒng)，居民生活和牲畜用水量絕大部分甚至全部被消耗掉。耗水率為耗水量與用水量之比，是反映一個國家或地區(qū)用水水平的重要特征指標。表5列出了2007年北方3省和南方3省農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生活用水耗水率及綜合耗水率［2－7］，北方3 省農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、綜合耗水率的均值分別為73.10%，44.64%，66.35%，68.45%，南方3省分別為64.65%，26.12%，50.65%，51.37% ，南方地區(qū)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活及綜合耗水率均比北方地區(qū)低，差值分別為8.44%，18.52%，15.69% ，17.08%。

表5 2007年南北方6省農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生活用水耗水率及綜合耗水率Table 5 Rates of agricultural，industrial and domestic water use and comprehensive water consumption in six provinces in North and South China in 2007

南北方耗水率之所以會出現(xiàn)上述差別，一方面歸因于南北方地區(qū)的氣候差異性，另一方面與耗水特點、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用水特點、節(jié)水水平等因素的差異性有關(guān)。

2.3 用、耗、退水量關(guān)系分析

表6列出了2007年南北方6個典型省份的用、耗、退水量［2－7］，其中用水量指的是一次性使用的最大水量，耗水量指的是一次性消耗的最大水量。從表中可以看出:耗水量與用水量、退水量與用水量基本是呈正比例關(guān)系，用水量越大，耗水量和退水量越多;北方省份的耗水量普遍比南方省份的大，而退水量明顯比南方省份的小。

用水量與耗水量之差理論上等于退水量，但表中所顯示的數(shù)據(jù)并不滿足此關(guān)系，主要在于表中所給的耗水量并非最終的耗水量，而是取水之后一次性消耗的水量，沒有考慮重復(fù)利用。由于一些用水戶具有用水而不耗水的特點，或是只消耗部分水量，一次性使用后的水并沒有直接排入水體，而是被重復(fù)利用一次甚至多次，每重復(fù)利用一次就消耗一些，最終排放的水量就比較少。

表6 2007年南北方6省用、耗、退水量Table 6 Quantities of water use，consumption and drainage in six provinces in North and South China in 2007

2.4 用水效率比較

山東省是我國高效率用水的典型省份，而且工農(nóng)業(yè)比較發(fā)達。圖1對2001—2008年山東省和江西省GDP、用水總量、萬元 GDP 用水量［8－9］的變化趨勢分別作了比較。從圖1(a)可以看出，2001—2008年，兩省的GDP均呈增長趨勢，山東省增長幅度更大，而且山東省遠高于江西省;從圖1(b)可以看出，相對于2001年，2008年山東省用水量是減少的，而江西省是增加的;從圖1(c)可以看出，兩省的萬元GDP用水量基本呈下降趨勢，江西省下降幅度比較大，山東省降幅比較小，但江西省遠高于山東省。

圖1 2001—2008年山東省與江西省GDP、用水量、萬元GDP用水量比較Fig.1 Comparison of GDP，water use and water use per ten thousand RMB GDP between Shandong and Jiangxi from 2001 to 2008

通過以上分析比較可知，GDP和用水量并不是呈正比例關(guān)系，2001—2008年間2省的GDP均是上升的，但用水量則波動比較大，有上升也有下降，說明GDP的增長并非建立在用水量增長的基礎(chǔ)之上，用水量小并不意味著產(chǎn)出就少;山東省創(chuàng)造的GDP遠比江西省大，但萬元GDP用水量卻在江西省之下，說明江西省用水效率遠低于山東省。雖然江西省用水效率在逐年提高，而且提高幅度大于山東省，但是用水效率與之相比還有一定差距。

3 對水資源管理的一些建議

本文對南方3個省份和北方3個省份的產(chǎn)水和用水特點進行了分析比較，雖然不夠全面，但能從一定程度上反應(yīng)出以這些省份為代表的南北方地區(qū)的差異性。本文據(jù)此提出以下建議:

(1)建議北方3個省的水資源管理工作應(yīng)把重點放在耗水量的管理上面。由于氣候因素引發(fā)的耗水不可避免，但是可以通過其他方式減少對水的消耗，比如，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改進用水方式，提高中水回用技術(shù)等，充分發(fā)揮用水戶的節(jié)水潛力，提高水的利用效率。另外，可以停止高耗水項目上馬，對于正在運行的低效率產(chǎn)業(yè)，可以通過提高水價、轉(zhuǎn)讓水權(quán)等方式促使其改善用水工藝，提高水的利用效率，鼓勵和支持低耗水產(chǎn)業(yè)，禁止盲目地擴大工業(yè)區(qū)和灌溉面積，確保水資源的可持續(xù)利用。

(2)建議南方3個省把工作重點放在用水量和退水量的管理上面，嚴格實行用水總量控制，以水質(zhì)的保護和改善為目標和導(dǎo)向，把水量指標和水質(zhì)指標結(jié)合起來，通過控制用水量來達到減少廢污水排放量的目的。同時要加強對退水，特別是對工業(yè)退水的管理，加大水污染治理力度，對工業(yè)企業(yè)廢污水要限期全部實現(xiàn)達標排放，提高污水處理程度和處理水平，減少廢污水和污染物的排放量和入河量。

(3)從江西省和山東省用水效率的分析比較來看，江西省的用水效率并不高，與山東省還有一定差距，節(jié)水的空間還比較大。建議以江西省為代表的南方地區(qū)，加大節(jié)水力度，通過轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展和用水方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化城鎮(zhèn)、工業(yè)布局，采用高效用水和節(jié)水技術(shù)等方式降低經(jīng)濟社會發(fā)展對水資源的消耗。

(4)農(nóng)業(yè)用水是用水大戶，在北方3省，農(nóng)業(yè)用水占有更大的比重，而農(nóng)業(yè)用水的耗水率也是3大用水戶中最高的。因此，建議北方3個省加大農(nóng)業(yè)用水耗水率的控制，對傳統(tǒng)的灌溉方式進行改進，提高灌溉水利用系數(shù)，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，盡可能減少農(nóng)業(yè)配水定額。

［1］陳 進.南方水資源管理問題的討論［J］.中國水利，2009，(15):24－27.(CHEN Jin.Discussion on Water Resources Management in the South of China［J］.China Water Resources.2009，(15):24－27.(in Chinese))

［2］山東省水文局.山東省水資源公報［R］.濟南:山東省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Shandong Province.Shandong Water Resources Bulletin［R］.Ji’nan:Hydrological Bureau of Shandong Province，2007.(in Chinese))

［3］河北省水文局.河北省水資源公報［R］.石家莊:河北省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Hebei Province.Hebei Water Resources Bulletin［R］.Shijiazhuang:Hydrological Bureau of Hebei Province，2007.(in Chinese))

［4］甘肅省水文局.甘肅省水資源公報［R］.蘭州:甘肅省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Gansu Province.Gansu Water Resources Bulletin［R］.Lanzhou:Hydrological Bureau of Gansu Province，2007.(in Chinese))

［5］江西省水文局.江西省水資源公報［R］.南昌:江西省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Jiangxi Province.Jiangxi Water Resources Bulletin［R］.Nanchang:Hydrological Bureau of Jiangxi Province，2007.(in Chinese))

［6］湖北省水文局.湖北省水資源公報［R］.武漢:湖北省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Hubei Province.Hubei Water Resources Bulletin［R］.Wuhan:Hydrological Bureau of Hubei Province，2007.(in Chinese))

［7］浙江省水文局.浙江省水資源公報［R］.杭州:浙江省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Zhejiang Province.Zhejiang Water Resources Bulletin［R］.Hangzhou:Hydrological Bureau of Zhejiang Province，2007.(in Chinese))

［8］山東省水文局.山東省水資源公報［R］.濟南:山東省水文局，2001－2008.(Hydrological Bureau of Shandong Province.Shandong Water Resources Bulletin［R］.Ji’nan:Hydrological Bureau of Shandong Province，2001－2008.(in Chinese))

［9］江西省水文局.江西省水資源公報［R］.南昌:江西省水文局，2001－2008.(Hydrological Bureau of Jiangxi Province.Jiangxi Water Resources Bulletin［R］.Nanchang:Hydrological Bureau of Jiangxi Province，2001－2008.(in Chinese))