《节水环境效益》word版.doc

水环境效益 作为一切生命的泉源,水是人类生存,社会经济活动与发展不可缺少的物质.水同时具有自然的与社会的功能.水的自然功能主要表现为水的侵蚀与堆积,对地形,地貌的塑造作用,水体本身的自净作用,以及对气候的调节作用.水作为一种天然资源,其利用是非常广泛的,例如生活,工业,农业,航运,水力,发电,渔业等用水.随著社会经济的不断发展,生活水平的不断提高,在环境美化,景观,水上娱乐等方面的用水也日益增加,用水部门和门类也不断增多.水资源利用的广泛性和服务的多目标性,体现了水的社会性. 水在自然界处於动态循环运动中,即可造福人类,也会给人类带来灾害.水量过於集中往往会酿成洪涝灾害,危及人类生命与财产的安全,水量不够又会引起旱灾,影响工农业生产和经济建设.水的可利用价值不仅在於水量,而且还与水质有关.水本身是一种清洁资源,但人类的生产活动,又把污水和废物排入水体,引起水体污染,水质恶化.水质低劣会影响环境,危害人类身体健康,同样有碍於社会生产和发展.因此,必须从多方面著手,协调开发与利用的关系,在适量增加水源的同时,著重强调水资源的有效利用和生态环境保护,使水资源开发利用走向永续发展的途径.其中,雨水的贮蓄与利用就是一条重要的路径.本文拟就水资源存在的主要问题,以及雨水利用在解决这些问题中引起的作用进行探讨. 2 二,水资源的主要问题 近年来,世界各国水利投资都有大幅度增加,兴建了大量水利工程,主要目的为达成水资源合理的利用,提供抗御水旱灾害.尽管如此,在水资源利用方面还存在许多问题,主要包括: (一) 水资源的供需矛盾 迈向廿一世纪,各国城市人口将会大量增加,随著城市化的进程和以城市为中心的社会经济发展,城市水资源的供需问题将会变得更加尖锐.特别在一些城市和工业布局没有充分考虑当地的水资源条件,在缺水地区发展高耗能的工业,使城市水资源入不敷出,取水超过了天然水资源的承载能力,对水资源及水环境系统造成严重破坏.农业用水因城市与工业的发展而大量被占用,使本来就不敷农用的水源更少.农业灌溉面积缩减,将影响农业生产.农业要满足不断增长的粮食需求,会使城乡之间用水竞争更为加剧.因此,可以预见现有的城乡水资源供需矛盾还会呈扩大的趋势,而过度城市化所引起的水资源短缺,正越来越成为抑制经济发展的关键因素(Meadows et al., 1992). (二) 水资源时空分布不均 受气候的影响,水资源无论在时间上还是在地区上,都呈现分布不均的状况.从时间上看,在北半球,降雨都主要集中在每年的3-10月份,绝大部分地区又都集中在6-9月份(台湾省水利局,1996).雨季降水通常占全年降水总量的70-80%,河流水资源高度集中在夏季,且多为难以控制利用的洪水.而在漫长的枯季,河流水资源仅占全年的20-30%左右,河流基流量甚至低於30%(胡文章,1989).另一方面,水资源的年际变化也很大,连续丰水年和连续枯水年交替出现.同时,受气候变迁的影响,80年代以来降水量相对减少,再加上气温升高,年降水量减少幅度更大,与50年代相比,约减少了1/3,河流流量与水资源总量减少约1/2(Postel, 1992).在降水减少和气温升高的共同作用下,土壤水份严重下降,甚至使许多土地沙漠化,加上在此期间人们对水资源需求的迅速增加,大大加剧了水资源的供需矛盾,严重影响了工农业生产的进一步发展和城乡人民生活水准进一步提高. 从区域上看,降水空间分布也呈现不均.降雨量较大的台湾地区,年降水量可达2000mm以上,而在大陆西北乾旱地区,最少的年降雨量还不足10mm,相差数百倍. (三) 洪涝旱灾频繁 中国是世界上洪捞灾害损失最严重的国家之一.据统计,1950至1990年全国由於洪捞灾害,平均每年受灾耕地430.8万平方公里,倒塌房屋190.2万间,死亡人口5,500人(刘昌明,李丽娟,1998).随著经济的迅速发展和人口的不断增加,对防洪要求更需要提高.对於中小河流,由於洪设施标准较低或根本没有防洪工程措施,沿河两岸的农田,只要遭遇稍大的洪水就会形成灾害.水灾的出现较频繁,一般为二至五年一遇.因此,若不加强河流防洪的治理,农业生产永续发展的目标恐难以达成. 对农业和粮食生产来说,乾旱威胁最大.在中国大陆根据资料统计,进入九十年代,全国受乾旱的面积约4亿亩,比五十年代增加1.5倍以上,成灾面积增加二倍(刘昌明,李丽娟,1998).预估新世纪和人口高峰的来临,水资源的利用将会产生更大的压力. (四) 水资源缺乏有效利用 目前,农业和工业的用水量普遍偏高,水的利用率不高.工业用水重复利用率一般只有20-30%,如果将工业用水的重复利用率提4 高到45%,每年就可节省相当可观的用水量(新台湾发展文教基金会,1994).农业用水量大,是由於绝大部分地区的农田灌溉仍采用落後的传统方式,灌溉用水量都超过实际需水量的一倍以上,再加上灌溉沟渠渗漏严重,损失率一般在40-50%左右,造成了水资源的严重浪费(天下杂志,1996). 另一方面,对开发可利用水资源潜力不足,特别是对雨水,海水以及劣质水的利用不重视,使本来可以利用的水源闲置和白白的消耗,特别是大部分的雨洪资源未加以调蓄利用,大量天然产流雨水和潜伏水消耗於无效蒸发.过分依赖大型水源工程的思想,也造成不能高效率利用现有的水资源,把节流与开源对立起来,从而增加了水资源的危机. (五) 水污染日益严重 近年来,生活污水排放量和工业废水排放量不断增加.由於废水处理率较低,大部分废水未经处理就直接或间接地排入水体,水污染十分突出.再加上城市地表水中污染物不断增加,多数城市地下水局部地区水质有所恶化.至目前,大多数城镇的水源不符合饮用水标准,在废水处理率不会显著提高的情况下,水环境污染将进一步加重.水库,湖泊的富营养化问题也十分严重.水污染的结果即带来了严重的环境与生态问题,也加剧了缺水地区和城市缺水的严重程度. 各地主要城市地下水过量开采的现象也十分普遍,造成地下水量减少,水质恶化.超采地下水使承压水位不断下降,从而导致区域性的地面沉降.在沿海地区,当地下水位降至海平面以下时,极易引起海水的入侵,从而带来水质的恶化,居民饮水困难,耕地盐碱化等问题. 5 (六) 水土流失严生 由於自然条件的限制,森林的乱砍乱伐,耕作制度的不合理及资源的盲目开发,往往造成森林覆盖率降低,水土流失严重.水土流失不但造成上壤瘠薄,农业低产的後果,而且由於水土流失造成严重的泥砂淤积,并带来水资源开发利用许多困难.水库容积减少,降低了防洪标准和供水效益.河床不断抬高,更降低了河道的洩洪能力,增加了受灾面积和防洪难度. (七) 水资源管理有待改善 水资源的供需矛盾在实质上是人,水关系的问题,也是水与社会经济协调发展的问题.如高速经济发展地区,大量用水後产生的大量污废水已使丰富的水源遭受污染,造成有水确无好水可用的矛盾;超量开采地下水,形成地层下陷.又如城市,工农业用水中的浪费,也使本来够用的水量出现短缺;水价过低,管理薄弱,不能形成水资源商品化的经营管理体制.因此,水资源管理不善,可导致一些地区多水变少水,有水变无水,好水变污水,人为造成乾旱缺水,或者引起洪涝危害.主要问题是对水资源缺乏系统管理,各部门自行其是,责任不清.同时,水的管理机制中未充分发挥市场机制的作用.水费过低,不能发挥经济槓杆对用水的调节作用,而造成水资源的极度浪费(环耕,1996).结语 雨水贮蓄利用不但可以解决缺水地区的水源问题或减轻需水压力,而且可以产生钜大的环境效益,是二十一世纪水资源永续利用的有效途径之一.屋顶/庭院雨水利用不仅解决了严重缺水地区人们的饮水问题,而且也能改善居民的生活品质.雨水利用还能改善劣质水地区的饮水水质,可使当地居民摆脱地方病患的威胁.在山坡地上的雨水利用工程不仅保持水土资源,改善农业生产条件,而且减少入河泥沙,减轻防洪负担.旱作农业措施,更提高了作物的雨水利用率,增加粮食产量,减轻农业灌溉需水对地下水开采的压力,从而缓解地下水环境问题.城市雨洪利用能直接获取环境的效益,一方面可以削减城市洪峰流量