可持续发展与水资源可持续发展.ppt

第一章 可持续发展与 水资源可持续利用 1.1区域可持续发展 人类社会发展的两大主题: 和平与发展 环境与发展 寂静的春天（SLIENCE SPRING） 增长的极限（LIMIT OF INCREASE） 联合国人类环境会议： 人类环境宣言DECLARATION OF HUMAN ENVIRONMENT 我们的共同未来（OUR COMMON FURTURE） 联合国环境与发展大会： 21世纪议程（21 CENTURY AGENDA） 里约环境与发展宣言（地球宪章）（EARTH CHARTER） 可持续发展战略的由来可持续发展战略的由来 寂 静 的 春 天 蕾切尔卡逊 Rachel Carson 农场里的母鸡在孵窝，但却没有 小鸡破壳而出。农夫们抱怨着他 们无法再养猪了-新生的猪仔很小 ，小猪病后也只能活几天。苹果 树花要开了，但在花丛中没有蜜 蜂嗡嗡飞来，所以苹果花没有得 到授粉，也不会有果实。 是什么东西使得美国无以数计 的城镇的春天之音沉寂下来 了呢？ 这本书试探着给予解答。 寂静的春天生动地描写了人类生存环境受 到严重污染的景象，阐明了人类同大气、海洋、 河流、土壤、生物之间的密切关系，揭示了有机 氯农药对生态环境的破坏。它告诫人们，人类的 活动已污染了环境，不仅 威胁着许多生物的生存 ，而且正在危害人类自己。书中明确提出20世纪 人类生活中的一个重要课题环境污染。 THE LIMITS TO GROWTH 出版社： 吉林人民 出版社 作 者： 美丹尼斯 .米都斯（ Dennis L.Meadows) 从人口、农业生产、自然资源、工业生产和环境污 染几个方面阐述了人类发展过程中，尤其是产业革命以 来，经济增长模式给地球和人类自身带来的毁灭性的灾 难。书中以各种数据和图表有力地证明了传统的经济发 展模式不但使人类与自然处于尖锐的矛盾之中，并将会 继续不断受到自然的报复。该书还指出“改变这种增长趋 势和建立稳定的生态和经济的条件，以支撑遥远未来是 可能的”，而且，“为达到这种结果而开始工作得愈快， 他们成功的可能性就愈大”。“零增长”是罗马俱乐部发展 现的核心。 “可持续发展”一词作为全球关注的问题，最早被提出可上 溯到1972年联合国第一次环境大会，在“罗马俱乐部”当年发 表的报告中提出了这一概念。20世纪80年代初，为了解决当 代人类面临的南北问题、裁军与安全、环境与发展“三大挑战 ”问题，1987年联合国大会分别发表了“我们共同的危机”、“我 们共同的安全”和“我们共同的未来”三个纲领性文件。文件中 不约而同的得出为了克服危机、保障安全和实现未来必须实 施可持续发展战略的结论。 两年后，联合国环境署在第15届理事会期间发表了关 于“可持续发展”的声明，指出了可持续发展的概念。 可持续发展系指满足当代人的需要而又不削弱子孙后代满足 其需要的能力的发展。 1992年召开的第二次世界环发大会通过了里约环境与发 展宣言以及21世纪议程等文件，使可持续发展观念 深入人心。 21世纪议程 是一个广泛的行动计划，提供了一个从现在起至21世纪向 可持续发展转变的行动蓝图，涉及与地球发展有关的所有 领域 可持续发展是指既满足现代人的需求以不损害后代 人满足需求的能力的发展。换句话说，就是指经济、社 会、资源和环境保护协调发展，它们是一个密不可分的 系统，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以 生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环 境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。 可持续发展的概念(Sustainable Development) 当前，可持续发展已涵盖了经济、社会、 生态几方面，它包括：经济的可持续发展、代 间公平、代内公平。 这三方面紧密相连的基本前提为生态环境 的稳定，没有环境的承载，人类文明的构建不 啻于沙漠上的摩天大厦，倾覆只在旦夕之间。 可持续发展应遵循的基本原则： （1）发展型原则人均财富不因世代更迭而下 降； （2）公平性原则代际公平、人际公平和区际 公平； （3）持续性原则“人口、资源、环境、发展” 的动态平衡； （4）共同性原则体现全球尺度的整体性、统 一性和共享性。 就可持续发展的最终目的而言，可以表述如下： （1）不断满足当代和后代人的生产和生活对于 物质、能量和信息的要求，即从物质或能量等硬件 的角度予以不断的支持，也从信息、文化等软件的 角度予以不断满足； （2）代际之间应本着公正、合理的原则去使 用和管理属于全体人类的资源和环境，同时每代人 也要以公正、合理的原则去负担各自的责任，当代 人的发展不能以牺牲后代人的发展为代价； （3）区际之间应体现均富、合作、互补、平等的原则 ，去促成空间范围内同代人之间差距的缩短，不应造 成物质上、能量上、信息上甚至是心里上的鸿沟，共 同实现“资源生产市场”之间的内部协调和统一环 圈； （4）创造“自然社会经济”支持系统的外部适宜条 件，使人类生活在一种更严格、更有序、更健康、更 愉悦的内外环境之中，因此应当不断地优化系统地组 织结构和运行机制。 “可持续发展”的内涵 发展是可持续发展的前提 贫困和落后是造成资源与环境破坏的基本原因 ，只有发展经济，消除贫困，在发展中保护好 环境，才能实现可持续发展 发展要与自然相和谐 保护资源持续利用的能力 全人类的共同努力是实现可持续发展的关键 我们只有一个地球，全人类的共同努力才能 实现可持续发展 坚持世界各国对于保护地球的“共同但有区别 的”责任 发展要保证公平 代内公平 代际公平 72年人类环境会议 可持续发展世界首脑会议 时间：2002年8月26日9月4日 地点：南非约翰内斯堡 目标：全面审议1992年联合国环发大会 通过的里约宣言和21世纪议程 等重要文件和主要环境公约的执行情况 ，并在此基础上制定今后行动的战略与 措施 会议内容 主要讨论内容：健康、生物多样性和 生态系统、农业、水和卫生、能源等 ， 关注贫困问题是本次大会的特点 争论焦点：贸易、特点是农业补贴； 全球化的利弊；可再生能源；卫生设 施等 可持续发展的实质是人口、资源、环境与经济、 社会的协调发展，即适度人口、资源合理利用、 保护环境、经济持续增长、社会健康发展。 可持续发展的实质 可持续发展地分类： 可持续发展是生态、经济、社会三位一体的发展； 可持续发展是指生态、经济和社会三者的协调发展 1）生态可持续发展 2）经济可持续发展 3）社会可持续发展 1.2 21世纪的中国可持续发展 我国可持续发展地背景： （1）人口压力 （2）资源短缺 （3）生态环境不断恶化 （4）经济基础的薄弱 因此在中国推行可持续发展地战略，有着比世界其他 国家更加严峻地压力，存在着必须克服的基本瓶颈，这不 仅仅是由于中国的开发历史久远、生产活动的强度过大、 人口数量的负担过重、资源的承载负荷过高、生态环境抵 抗外界干扰的基础水平脆弱等，还由于地理空间的分布过 于不平衡、自然条件严酷，加上科教实力和创新能力还比 较弱，管理水平和区域开发能力比较低等。 如何突破这些压力，达到协调发展和优化配置，是21世 纪中国实施可持续发展战略所面临的重大挑战。 1.3水资源与水资源危机 1.3.1水资源定义 水资源一词由来已久，如何理解其内在涵义，却尚无 公认的定论。究其原因，主要有以下几个方面： （1）水的表现形式多种多样，如地表水、地下水、降 水、土壤水等，且相互转化； （2）水具有流动性、侵蚀性和许多化学特性； （3）水对社会发展形成许多基本的约束，如对土壤生 产力、工业生产因子、能源资源以及人类健康的影响 ； （4）水与大多数部门有关或是部门需要的物质基础 ，或对部门造成破坏，水资源的开发利用受自然因素 、社会因素、经济因素、环境因素等多种因素的影响 ； （5）水作为研究对象，常涉及到数学、物理学、化学 、生物学、地学、气象学、水文学、地质学、环境学 、经济学、社会学等众多的学科。 比较权威的说法： （1）1894年，美国地质调查局（USGS）设立了水资 源处，其主要业务范围是观测地表河川径流和地下 水。显然，这里所指的水资源主要是陆面地表水和 地下水的总称。 （2）在英国大百科全书中，水资源被定义为“水 资源是一切形态的水，包括气态水、液态水和固态 水。” （3）1977年联合国教科文组织（UNESCO）建议“水 资源应指可以利用或有可能被利用的水源。” （4）中国大百科全书在不同卷册中对水资 源给予了不同的解释。在大气科学、海洋科学、 水文科学卷，1987年由叶永毅撰写的条目中，水 资源被定义为“地球表层可供人类利用的水，包 括水量（水质）、水域和水能资源，一般指每年 可更新的水量资源”。而在水利卷，1992年由陈 志恺撰写的条目中，水资源被定义为“自然界各 种形态（气态、固态或液态）的天然水，并将可 供人类利用的水资源作为供评价的水资源”。 综上所述，可以认为水资源的概念存在着广义 和侠义之分。 广义的水资源是指人类能够直接或间接利用的 地球上的各种水体，包括天上的降水、河湖中的地 表水、浅层和深层的地下水（包括土壤水）、冰川 、海水等。 侠义的水资源是指与生态环境保护和人类生存 发展密切相关的、可以利用的、而且又逐年能够得 到恢复和更新的淡水，其补给来源为大气降水。 从可持续发展的观点来看，我们可以认为 一切具有利用价值，包括各种不同来源或不同 形式的淡水，均属水资源范畴。 它不仅指可被人们开发利用的那部分水， 还有供生态环境使用的，以及暂时无法利用， 但具有潜在利用价值的那部分水。 人们在热衷谈论、研究水资源时，并非着重 于对它的定义的探讨，而是力图探索一条使人类 得以自律和理性发展的途径，以保护人们赖以生 存的宝贵资源。 其主要任务是围绕水资源评价、规划、开发 、利用、管理和保护等开展相关的业务活动和人 才培训。 1.3.2中国水资源概况 我国多年平均降水总量为61900亿m3，占全 球陆地降水总量的47，折合降水深为 648mm，小于全球陆面降水平均值(834mm)。 其中消耗于蒸发的散发的降水占56，约有44 的降水形成径流，据统计，全国大小河流有6000 多条，河流总长度为43万多km，多年平均年径 流总量为27200亿m3，占世界河川径流总量的5 以上，在世界各国中居第六位(包括原苏联)。 （1）我国水资源的基本情况 把中国分成南方和东北、华北、西北 四大区域进行比较 （2）我国水资源开发利用所面临的问题 1)总量多，人均少 2)地区分布不均，水土资源分布不平衡 3)年内、年际变化大 4)水污染问题严重 5) 河流含沙量大 6)水资源利用效率低，浪费严重 7)地下水开采过量 吉林石化公司爆炸余火被扑灭 1人死亡5人失踪 好像有“很多水” 买水的“长龙” 别人都有吗 “抢光了” 外地水紧急援助 1.4 面向可持续发展水资源开发 利用中的问题 -21世纪我国水利面临的十大挑战 一、人口的增长面临峰值，人均资源量降 到低谷 据国家统计局的调查结果，1998年我国人口增长率 首次降至10以下，自然增长率为9.53，净增人口 1184万人，总人口12.481亿(不包括香港、澳门和台湾 的人口)。但是，我们面临的是庞大的人口基数，如果 2030年人口增长达到峰值，那么未来30年每年平均净增 以1000万人计。总人口就达到16亿，人均占有水资源将 下降到1750立方米。 二、经济的快速增长工业用水增加，相应废污水 排放量急剧增长 中国改革开放30年来，经济一直是处于高速增长 期，但是中国尚未进入工业化成熟的阶段。从全国政 协专题调查组的分析来看，基于目前废污水的处理和 回收利用偏低的现状，如果未来50年工业用水成倍增 加、城市化水平成倍上升、小城镇快速发展，废污水 的排放量将会数倍甚至十几倍的增加，加剧水环境的 恶化。 三、水的需求增长供需矛盾尖锐，开发利用 更为艰难 四、粮食需求的增长北方产粮区与水资源不 相匹配 从统计资料分析来看，50年代，中国长江以北 15个省、区、市的粮食生产总量占全国粮食生产 总量的40%，而水资源只占全国水资源总量的19% ，长江以南的15个省、区、市粮食生产总量占全 国粮食生产总量的60%，而水资源却占全国水资源 总量的81%。 目前面临着两大威胁：一是现有水利基础设施 面临着萎缩衰老的“危机”，二是工程保安、维修 、更新、配套任务大，这是历史遗留下的问题。据 分析，全国8万多座水库，有1/3存在不同程度的病 险问题，影响防洪和蓄水兴利。从灌溉设施来看， 许多灌区只修建了渠道、于渠和支渠，支渠以下的 斗、农、毛渠和相应的建筑物都修建不全，有的配 套率不到20%；现有的设施，有50%的骨干建筑、40% 的渠系建筑物和32%的衬砌渠道被破坏。 五、水利工程失修进入百年老化期，巩固改造 十分艰巨 六、北方水资源短缺黄河及其以北地区河道断流 情况加剧 黄河断流的原因虽然有许多因素，但主要因 素是经济发展导致用水量急剧增加、管理不善和 用水浪费造成的，特别是下游用水量失控和区外 引黄河水(海河引黄56亿立方米、淮河引黄23亿立 方米、山东半岛引黄12亿立方米，合计近100亿立 方米)等，人为加剧了黄河水资源的短缺和下游河 道断流。 七、科技和管理水平低提高科技和管理水平任务 艰巨 全国160万水利职工，具有中专以上学历的大约20%左 右，具有高、中、初级专业技术人员只有3万多人，拥有 高、中、初级技术工人近60万人。以上各类人员具有大、 中专科和技术工人水平的职工总数只有全国水利职工总数 的41%左右。因此，进入21世纪，依靠科技进步和技术创 新，提高水利科技和经营管理水平，以及提高管理人员素 质的任务十分迫切，也十分艰巨。 八、面对社会主义市场经济建立水市场经济体制 步履维艰 据1997年统计，目前我国城市生活用水(原水)价 格平均每立方米0.1元左右，工业用水(原水)价格平 均每立方米O.16元左右，农业用水价格平均每立方米 0.03元左右，工农业及城镇用水都处于亏本运行状况 。几十年来的实践证明，水价过低直接影响了水资源 的有效利用。而欧美一些国家供水价格一般每立方米 相当人民币8元(包括污水处理费)左右，农业水价0.8 元左右。 九、管理体制的分割影响水资源的统一管理 就水利和水电而言，1958年水利和水电合并组成 水电部，1978年又分开成立水利部和电力部，1982 年又合并为水电部,1988年水利和电力又分开成立水 利部和电力部。这种体制上的反反复复，绝不应该 在21世纪重复出现。事实上，凡是大型综合利用的 水库，担负着防洪、发电、灌溉、供水、水运等多 目标的任务，往往大坝及其建筑物由水利部门管， 水电站由电力部门管，船闸再由交通部门管。水量 和水质也是不能统一管理。 随着全球变暖的日益显著，以气候变暖为代 表的全球性环境问题已越来越受到科学界、社会 公众和各国政府的关注。研究表明：气候变化的 影响是多尺度、全方位、多层次的，正面和负面 影响并存,其中负面影响更多地受科学界和社会 的普遍关注.全球变暖，地球环境的许多要素也 发生了变化，我国北方地区也不例外，如冰川退 缩、湖泊萎缩、河流断流、沙漠化加剧等，导致 水资源短缺，旱灾、洪水、雪害等自然灾害增加 。 十、全球气候的变化可能加剧北方地区水资源紧缺 2004年的印度洋海啸仍然记忆犹新，道理很 明白，这都是气候变化所导致的。值得特别提醒 的是，气候变化后果远非如此，由于全球变暖， 地球地核中的岩浆会被加热，地球本身的温度会 上升，从而会导致更多、更大、更持久的地震与 火山喷发。这并非危言耸听，气候变化确实与极 端的地质事件有关。全世界数据表明，全球气候 变化加快了地震、火山喷发和悲惨的海底崩塌发 生的频率。其中，苏门答腊岛地震就是全球变暖 触发的。 15 中国水资源可持续利用总战略 1.5.1水资源优化配置战略 水利发展的形势主要体现为： 水与经济社会发展的交互作用越来越强烈 ，水的供需压力越来越大，要求越来越高，要 求提供水利服务的范围越来越大，而水利建设 与管理的难度越来越大。 一、生态环境用水 在水资源配置中，人们要从不重视生态环境用水 转变为在保证生态环境用水的前提下合理规划和保障 社会经济用水。 1、生态环境建设的内容： 1）以植树造林和植被保护为主的植被建设； 2）以农田水利和坡沟工程为主要手段的工程建设。 两者的密切结合构成生态环境的综合治理，如 水土保持和荒漠化防治。 2、生态环境建设与水资源保护利用的关系 1）植被建设：它对水资源的有利作用表现在：可以涵养水分，调节地表 径流，控制土壤侵蚀，保护水质，改善流域水环境。在植被建设中，应 根据当地的天然生态环境条件，规划乔、灌、草以及荒漠植被的合理布 局。 2）水土保持：是一项综合治理性质的生态环境工程，主要是组织群众通 过综合措施，充分拦蓄和利用降水资源，控制土壤侵蚀，改善生态环境 ，发展农业生产。 3）荒漠化防治：土地荒漠化是指干旱区、半干旱区和干旱的半湿润区的 土地退化，包括风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、冰溶荒漠化及土壤盐渍化等 ，其中以风蚀荒漠化土地所占比重最大。荒漠化扩大的主要原因是天然 草原和荒漠植被受到破坏。需根据当地的不同条件，采取保护封育天然 植被、改良和建设草场以及建设护田林网等措施缓解土地荒漠化。 3、合理安排生态环境用水 1）生态环境用水的计算范围 对于如何计算生态环境用水的问题，国内外的研究一致 认为，应以生态环境现状作为评价生态用水的起点，而不 是以天然生态环境为尺度进行评价。因此，侠义的生态环 境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消 耗的水资源总量。计算环境生态用水的区域应当以水资源 供需矛盾突出以及生态环境相对脆弱和问题严重的干旱区 、半干旱区和季节性干旱的半湿润区。 2）生态环境用水量的估计（8001000亿m3） 根据我国当前的实际情况，保护和改善生态环境用水主 要做以下方面的工作： 保护和恢复内陆河流下游的天然植被及生态环境 水土保持及水保范围之外的林草植被建设 维持河流水沙平衡及湿地、水域等生态环境的基流 回补黄淮海平原及其他地方的超采地下水。 估计全国生态环境用水的总量8001000亿m3 （包括回 补地下水的超采量5080亿m3 ）。 二、北方水资源开发利用战略 要从以超采地下水和利用未经处理的污水来 维持经济增长转变为在大力节水治污和合理利用当 地地下水资源的基础上，有步骤的推进南水北调， 保证社会经济的可持续发展。 截止到1997年，河北平原地面沉降大于200mm 的面积48550km2，大于300mm的面积18718km2，大 于500mm的面积6430km2，大于1000mm的面积755km2 。至2001年沧州市沉降中心累积沉降量为2236mm， 至1995年唐海沉降中心累积沉降量为803.8mm。 三、西部地区水资源开发利用战略 总体西北地区水少地多，西南地区水多地少， 自然条件有很大不同，但生态环境都很脆弱。 1、西北地区 西北地区又可分为内陆河流域和黄河流域。 1）内陆河流域 内陆河流域：西北内陆河流域是我国的干旱地区，土地资源丰富， 但年均降水量和单位面积产生的年均径流量在全国都是最少。 造成该区生态环境恶化的主要原因： (1）灌溉农业还停留在传统的粗放型阶段，农业增产主要依靠扩大 耕地面积而不是提高农业用水效率，以致农业用水量过大，产量不高， 农田盐碱地，而且挤占下游生态环境用水，造成塔里木河和黑河等流域 下游荒漠植被的衰亡和沙漠化的发展。 (2)在农、林、牧的产业配置上重视农业发展，对林牧业注意不够 ，造成山区的林木过伐，草原牧区的过牧和滥垦； (3) 对水资源的开发利用也停留在粗放型阶段。主要表现在：灌区 的配套建设落后；山区的控制性水库不足，平原水库过多，水源大量蒸 发渗漏；上下游的统一规划和管理都很不够。 针对以上问题，应注意： 充分注意保护森林、草原和荒漠植被； 合理调整农、林、牧业的配置； 建设现代化的节水高效灌溉农业和高效牧业； 合理开发利用水资源 在城市和工业建设中贯彻节水优先、治污为本、 多渠道开源的战略。 控制人口的增长。 2、黄河流域 1）该地区绝大部分属于土壤易受侵蚀的黄土高原。 2）该地区山高水深、地形复杂，大部分地区都难以引黄 灌溉。 3 ）大型的灌溉工程，由于长期投入不足，灌溉效率低下 。 4）大量的丘陵沟壑区依靠陡坡开荒，广种薄收，水土流 失严重，生产条件极差，人民生活极为贫困，形成“越穷 越肯，越肯越穷”的恶性循环。 应采取的措施： 因地因水制宜，大力调整农、林、牧业的生产结构； 进行水土保持的综合治理； 对已建灌区进行以节水高效为中心的续建、配套和技 术改造工程； 在有条件的地方，引用黄河干流和支流的水，建设节 水高效的新灌渠； 特殊贫困地区，应下决心成建制的迁移人口到新建灌 区,摆脱扶贫脱贫返贫的怪圈； 严格保护黄河干流和支流的水质，防治污染。 2、西南地区 包括长江、珠江和澜沧江、怒江、元江、雅鲁藏布江等国际 河流； 造成生态环境恶化的原因： 1）许多地方陡坡开荒，靠天吃饭 2）更为严重的是，由于暴雨强度和频率更大，山区表土层 很薄，有的山坡土冲刷殆尽，形成触目惊心的“石漠化”。 3）水电开发程度低。 采取的措施： 调整农业结构，退耕还林、还草； 大力支持以中、小、微工程为主的“水利扶贫”工程； 生态环境严重恶化、解决饮水非常困难、交通极为闭塞 的山区，要下决心迁移人口； 局部缺水地区，建设适当的大型水利骨干工程； 发挥水能优势资源； 严格保护三峡和其他水库及高原湖泊的水质。 南水北调工程 我国北方水资源短缺，在黄淮海平原和黄河 上游流域，即使搞好节约用水、污水处理、充分 利用当地水资源后，供水仍不足，南水北调工程 势在必行。在另一方面，由于投资大，供水成本 高，也必须节约用水、处理污水、充分利用当地 水资源后，才能实施南水北调工程。 从长江下 游引水， 基本沿京 杭运河逐 级提水北 送，向黄 淮海平原 东部供水 ，终点天 津。 从长江支流汉江 上的丹江口水库 引水，沿伏牛山 和太行山山前平 原开渠输水，终 点北京。远景考 虑从长江三峡水 库或以下长江干 流引水增加北调 水量。中线工程 具有水质好，覆 盖面大，自流输 水等优点，是解 决华北水资源危 机的一项重大基 础设施。 从长江上 游引水入 黄河，是 解决我国 西北地区 和华北部 分地区干 旱缺水的 战略性工 程。 1.5.2农业水资源可持续发展战略 要从传统的粗放型灌溉农业和旱地雨养农业转变为建设 节水高效的现代灌溉农业和现代旱地农业。 一、16亿人口所需的农产品和耕地预测 二、水土资源供需平衡 三、节水高效农业的建设途径 1）提高水的利用效率 2）实行水旱互补的方针，重视发展旱地农业 3）将节水高效农业建设列为国家重大基础建设项目。 1）提高水的利用效率作为节水高效农业的核心 （1）要充分利用当地水资源，包括充分利用降水、回收回归 水和处理利用劣质水； （2）节水灌溉建设的重点应放在渠灌区，北方渠灌区推行井 渠结合的灌溉方式。 （3）节水灌溉技术应以改进地面灌溉为主，有条件的发展喷 灌和滴灌，要改正那种以为只有喷灌、滴灌才能称为节水