破解现代水荒
来源:中国气象报社   发布时间:2004-03-20
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  对任何物资进行估价时,“物以稀为贵”是一条重要的原则,对水也是一样。如果水的数量超过了人们的需要,非但无价值可言,反而可能成为一种令人生畏的灾害,这就是水灾。相反,如果雨水太少,万物枯焦,水的价值就会暴涨。连年旱灾,赤地万里,人们盼望着雨水比盼望亲人归来还要焦虑迫切得多,其价值之珍贵,自然远非一般了。

  虽然旱灾是难以避免的气候异常现象,但究竟有一定的偶然性,可是人们必须注意到人类的发展正在改变水的供需平衡的天平,向供不应求的方向发展。这是因为人们对水的需要在不断增长,全球的需水量在20世纪里增加7倍,而雨水却没有稳定地增加,甚至旱灾却更加频繁出现。这就不能不令供求的天平越来越偏向需求的一方,缺水也就成为发展中面临的重要问题。世界银行的副行长说:“下个世纪的战争将不是由于石油和政治,而是由于对水的争夺。”这不是毫无根据的,因为按照现在的趋势发展,水的枯竭是不可避免的。

三大因素造成水荒

  人类需水迅速增加,主要有三个原因:人口增加、破坏植被和城市化。

  据资料,在公元开始后的两千年间,人口约增加10倍,相当于过去一个人所占有的水量现在要10个人分享,或每个人只能占有原来1/10的水,然而这个原因还不是最重要的。

  破坏植被对两三百年前的人类说来,几乎是一种生存竞争的本能反应。因为人们所需的建材与能源几乎都是来自林木。同时,适于树木生长的气候也适于人类生活,所以毁林造房、修路以及大量的城市建设,使森林失去土地。人们依赖植被却又破坏植被,几千年来这个矛盾越来越尖锐,至今更接近极限。

  植被是环境最主要的调节者,它的第一大功能是保护土层。据统计,每米厚的土层至少能蓄1000毫米以上的水量,相当于每平方公里可以涵蓄百万立方米以上的水。如果没有植被的保护,水土流失使得土层蓄水能力急剧下降。一场100毫米的暴雨产生的10万立方米的雨水,挟杂大量泥沙,倾泻而下,后果严重。

  植被的第二大功能是吸收二氧化碳,进行光合作用,生产生物赖以存在的有机质。当前植被吸收作用的急剧下降,使温室效应强化失去了制约,是中纬度地区干旱化的一个原因。

  城市的出现不但强化了前面两个因素的综合效果,而且产生了干旱化的特殊作用。市区是完全不同于自然环境的区域,这里成群的建筑物与大量的能源消耗,使城市出现完全不同于自然界的大气与水环境。城市的温度因此明显高于周边的农村,被称作城市热岛。城市热岛的强度一般达到2℃-3℃,最大可超过10℃。当前人们把近百年全球增温0.6℃归罪于温室效应,然而破纪录的热害接连出现,与城市热岛的关系更为密切。

  城市的发展更是水荒的重要原因。城市人口密集,每平方公里一般可达到2-3万人之多。如果降水量为1000毫米,每个人平均得到的降水量不到50立方米。何况市区污染严重,这里的雨水大都排走,根本发挥不了水资源的作用。城市的大量用水只能从外地引来。问题的严重性还在于引水进城只能是河川径流。在华北这样雨水不多的地区,径流只能占雨水的20%左右,而渗入土层无法外调的土壤水的比重却高达80%。在少雨的年份甚至没有径流。这就等于城市水源缩小到降水的1/5。因此,如果要求城市人均水量达到400立方米的水平,在常年降水量500毫米的地区1平方公里的市区就需要20平方公里的径流才能满足。加上城市里经济活动与交通运输频繁、城市热岛的影响,人均用水量也高于农村。

  自从工业发达以来,城市化的进程极其迅速。1800年世界城市人口还只占总人口的2.5%,在200年后的现在,比例已经超过了30%,发达国家更高达70%,这个比例将扩大到全球。现在小城市纷纷涌现,大城市越来越大,城市化的势头极其迅猛。城市化为人类冲击自然界打开了一个重要的突破口。因此,现代水荒首先在城市,特别是在少雨地区的城市出现。

  城市也是人类与水荒斗争的主战场。如果要争取水的供需平衡,首先要力求在城市缓解这个矛盾。

开源节流缓解水荒

  缓解水荒,简言之,就是要开源节流。我国生产单位粮食的用水量是发达国家的2-2.5倍,单位GDP的用水量是发达国家的15-100倍。但是,浪费与缺水是两个矛盾的概念。如果浪费属实,我国水资源就足以支持粮食与GDP翻两倍以上的潜力,那就谈不上缺水;如果真的缺水,也就不会浪费。近十多年来,我国没有因缺水而削弱发展的势头,看来浪费是真,缺水尚待评估,所以对我国来说,节流比开源更加重要。

  节约资源就是科学精神的体现,绝不是不得已而为之的消极措施,因为节约就是提高效率,而提高效率就是科学的目的。其实,水同钱一样,可以用少钱办大事,也可以用大钱办小事,甚至一事无成。用水也是一样。因此,强调节水是治理水荒不可缺少的思想教育。实验与事实为此提供了很多证明。

  据国外统计,1吨水所能生产的干植物质,在粗放条件下只有0.2千克,精耕细作可以达到0.7-1.2千克,而条件良好的实验田可达2.4-4.8千克,相差竟在十倍以上,何况现在又有了地膜、塑料大棚与集水技术等十分强有力的抗旱措施。据研究,年降水量超过300毫米的地区都有条件进行旱农生产。300毫米降水相当每公顷3000吨雨水,按最一般的生产率可以生产3000千克的粮食,养活6个人,相当每平方公里的人口密度600人,同江苏省一样。

  在工业上也是一样,北京市统计,从1981年到1990年,全市工业总产值从228.6亿元增加到469亿元,而工业消耗新水从8.5亿吨下降到5.6亿吨,增产反而减水。

  生活上的水浪费更是无处不见,甚至管道漏水,淹没大街,成为罕见的水灾。公园里树木正绿,但浇水很多,游人无法通过是常见的事,这难道是缺水的现象吗?

  由此可见,只有树立强烈的节水意识,才会出现先进的节水技术。至于水的开源也全在人类自己。恢复植被,扩大湿地的面积就可以使更多的雨水变成资源,保留在当地。在少雨地区很少连绵小雨,一年几次大雨,我国黄土高原就利用这个特点,把雨水集流到水窖里,解决生活水源。20世纪末甘肃定西地区发展小水窖,并采用滴灌技术,在大旱之年夺得丰收,达到了脱贫的目的.

  特别重要的是,人口最密集的海岸带地区,面对浩瀚的大海,而海水淡化近年来取得重大进展,以色列一吨淡化海水的成本不过4元,仅为北京自来水价的1.4倍,如果水价与汇率调整,甚至可能低于自来水价,这是一条取之不尽的新水源。

  尽管开源大有希望,节水仍然更加重要,因为不知节俭,开源是没有意义的。(来源于2004年3月20日《中国气象报》 作者:张照)