夏军:水是生命之源 生产之要 生态之基

2011-2-15 10:32 来源: 中国科学院
收藏到BLOG
  2011年中央一号文件强调了水利事业在国家发展中的核心地位。以一号文件的形式关注水利事业,凸显了党和政府对水利事业的高度关注。这是水利事业的发展机遇,也是科技工作者沉甸甸的责任与义务。本报特约请水利、农业、政策领域的有关学者解读文件,提出建议,以科学引领经济社会持续、健康发展。今天刊登第一篇。

  《中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定》(简称“中央一号文件”)指出,“水是生命之源、生产之要、生态之基”。同时,在论述“新形势下水利的地位和作用”中指出,“水利是现代农业建设不可或缺的首要条件,是经济社会发展不可替代的基础支撑,是生态环境改善不可分割的保障系统,具有很强的公益性、基础性、战略性”。在党和国家的重要文件中,第一次提出“水是生命之源、生产之要、生态之基”,第一次鲜明提出水利“具有很强的公益性、基础性、战略性”。这是我国新的时期水利事业新的发展机遇。作为长期从事水资源研究的科技工作者,也感受到沉甸甸的责任。

  水危机的压力与挑战

  伴随着社会经济的快速发展和全球气候变化的影响,我国乃至全球均面临着愈来愈紧迫的水问题的挑战。水是生命之源,水是不可替代的自然资源和国家的经济资源,此话已为大家所耳闻并熟知。但是,在国家层面全面系统强调水的重要战略地位,尤其在新年伊始,2011年中央一号文件强调了水利在国家的核心地位,明确指出水利不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全,而且关系到经济安全、生态安全和国家安全,这还是首次,有着深刻的历史背景、现实意义和国家未来发展重要的战略意义。

  纵观全球尤其是发展中国家,水资源短缺、水环境污染、水生态退化、水旱灾害已经严重威胁到全球经济发展、人群健康、人类生存的环境和国家的安全。据《联合国世界水资源开发报告》,在21世纪初叶,地球这个哺育众多生命,包括60亿人口的星球,正面临严重的水危机。从全球可利用水资源与人口对比分布关系看,亚洲人口压力特别大,几乎全世界一半以上的人口都生活在亚洲,而亚洲只拥有世界水资源的36%;据联合国有关机构的统计,全球有25亿人口无法享有充足的清洁水资源,其中约有70%在亚洲;全球约有12亿人不具备使用室内厕所的条件,这也导致居民住所周边水域水质受到严重污染,对人群健康造成极大伤害。与水有关的疾病,影响的主要是5岁以下的儿童;每天有上百万吨未经处理的工农业污水汇入世界各大水体;每年全球的江河溪流以及三角洲会集了相当于将近70亿人口体重总和的污水,导致严重的水环境问题。

  2010年也是全球变化环境下自然灾害频发的一年。仅亚太地区,由于人口密度大,城市化进程不断加速,所面临的自然灾害损失的压力要比别的地区更大。尽管亚太地区创造了全球国内生产总值的1/4,但在1980~2009年间,也承受着全球自然灾害造成的85%的死亡人数和38%的经济损失。亚太地区易受自然灾害影响程度是非洲地区的4倍,是欧洲和北美地区的25倍。在马来西亚、巴基斯坦、菲律宾和斯里兰卡,去年有数百万人因为恶劣气候被迫离乡背井。去年年底,澳大利亚东部遭遇50年不遇的洪水袭击,波及范围从东北部昆士兰州延伸至东南部维多利亚州。其后,斯里兰卡又面临一场特大洪灾的强烈冲击,全国有21%的稻田受到严重破坏,人们对食物短缺的担忧与日俱增。据估计,洪灾将影响100多万斯里兰卡人口。

  我国是全球和亚洲地区的人口大国,水资源短缺,水环境问题、水旱灾害对国家经济建设和发展的影响较为剧烈。自1949年中华人民共和国成立后,水利进入了发展时期。对黄河、淮河、海河、辽河等江河开始了全面整治。全国整修加固堤防约20万公里,修建了大、中、小型水库共8万多座,总库容4500亿立方米,普遍提高了江河的防洪能力,并为工农业和城市供水4700亿立方米。农田水利方面,建成了万亩以上的灌区5300多处,配套机井250多万眼,全国灌溉面积由1949年的2.4亿亩猛增到2005年的9.28亿亩,居世界各国首位。在不足全国耕地一半的灌溉土地上,生产出占全国产量2/3的粮食和占全国产量60%的经济作物。中国以占世界7%的耕地,基本解决了占世界22%的人口的温饱问题。

  但是随着经济社会的快速发展,我国面临的来自水的压力和挑战也与日俱增。如果我们回头看上世纪70年代末即30多年前的中国,全国总人口约9.9亿,人均水资源量为2747立方米;到现在,2010年我国总人口增长到12.6亿,而人均水资源量减少到2185立方米,不足世界平均水平的1/3。水利安全关系到国家安全。我国目前的水利基础建设仍然十分薄弱,2009年冬春季西南特大干旱导致的严重人牲饮水安全,其背后的原因还涉及到许多地方的水利设施老化和管理不当,导致应对自然水旱灾害防御能力的下降,尤其应对极端自然灾害能力的减弱等。另外,由于我国经济发展和高强度人类活动的影响,导致了河湖断流、沟渠淤塞、江河湖库水体污染的事件时有发生,与水相关的生态—环境问题愈来愈突出。

  我国经济—社会的发展,也给传统的水资源管理体制带来严峻挑战。传统的水资源管理模式注重水量管理、防洪和经济供水等。由于水循环涉及到人与自然的各个方面,也导致水利、环保、城建、地方政府多个部门涉水与管理,出现了“多龙治水”和“各自为政”的水管理模式,这与国家经济发展、应对严峻的水危机所需要采取的流域水资源综合管理的需求愈来愈不适应,也导致水的规划、管理的失衡,应对水旱灾害能力的下降。

  目前,全球变化导致水循环水资源的变异和自然灾害频发,也使原本十分脆弱的水资源供需矛盾和水旱灾害后果形成“雪上加霜”的叠加效应。事实上,近些年我国持续发生的西南特大干旱、中小河流突发洪水及泥石流灾害等,已经给我们敲响了警钟。总之,现代水资源管理的内涵与外延都发生了变化,增加了都市水、工业供水、生态需水、水污染、水环境、水生态调度和流域水资源综合规划与管理等多方面的内容。全球气候变化,加剧了我国季风区的灾害频发。应对气候变化影响和适应性水资源风险管理成为新的课题。

  水利是经济发展的基础支撑。我国社会经济的巨大变化离不开“水”的支撑,否则经济建设就难以为继。水是生命之源、生产之要、生态之基。尤其在我国这个水旱灾害频发的国家,水利设施明显滞后,水问题的复杂性、矛盾性、尖锐性体现得尤为充分。因此,站在国家可持续发展,保障国家粮食安全、经济安全和生态安全的战略高度,强调水利的战略地位,十分迫切。这也是中央一号文件强调在新时期加强水利建设和发展的公益性、基础性、战略性的重要意义。

  水科技工作者的责任与义务

  展望未来的40年,即2050年,据预测,中国人口将达到15亿左右;中国的经济将持续高速发展,经济总量达到世界首位,人均GDP达到中等发达国家水平。全球的经济发展与我国的经济发展互为影响。因此,中国水的问题和水危机的压力将更加严峻。科学研究如何支撑社会经济的快速发展?从国际水资源和水科学前沿来看,聚焦在前瞻性、战略性、交叉性的研究,并强调以下3个发展方向。

  一是强调每个人要享受基本的社会经济福利,而水是这个基本社会福利保障的基础。要合理地分配、调度水资源,做到水循环利用,安全用水,避免因水而引起的战争,使社会稳定、经济持续发展。

  二是要维系一个良好的生态环境,展现在我们面前的是绿色的地球、蓝色的海洋。开展生态补偿,强调绿色的GDP,改善水质、生态系统,合理控制对水质水量的需求。

  三是要有良好的水的建设与管理,要有科学的技术支撑,如在水的管理、水的调控、水的开发等方面。

  中央一号文件强调了“水是生命之源、生产之要、生态之基”;指出了“水利是现代农业建设不可或缺的首要条件,是经济社会发展不可替代的基础支撑,是生态环境改善不可分割的保障系统,具有很强的公益性、基础性、战略性”,这也正是国际水资源战略研究的前沿问题。

  我认为,水科技工作者的责任是重大的。应该抓住机遇,在国家“十二五”、“十三五”及未来40年的时间,作出应有的贡献。尤其要在以下3个方面为国家的水利科技基础建设、保障国家水安全,提供科学技术的支撑。

  1.水系统的科学基础理论研究与创新。

  随着经济社会发展和全球环境变化,我国水短缺、水污染、水生态、水灾害、水管理5个问题复杂交叉,是一个复杂的水系统问题,并直接涉及多方面的国家安全。解决上述水问题的核心是水循环研究,需要以流域为基本单元,阐明以水循环为纽带的流域水系统的物理、生物与生物地球化学、人文等三大过程的联系及其反馈机制,发展多要素、多过程、多尺度流域水循环综合模拟科学平台,建立水系统的调控模式和良性水循环维持途径。这不仅是当前国际水科学研究的前沿,也是破解我国复杂水问题的科学基础与核心。

  流域是水系统的基本单元。由于人类活动和气候变化的影响,流域水系统的三大过程交互作用,具有多要素、多过程和多尺度联系与反馈的特点。国家在水的安全保障战略方面,特别强调水的可持续利用、人水和谐,重视流域水的生态—环境效应和水的综合管理,最大限度改善和维系健康水循环。由于流域水循环的复杂性以及高强度人类活动和气候变化的多重影响,水循环系统时空变化的量级与机理、水循环系统各部分作用与反馈、环境变化下社会经济发展的水系统承载能力与适应性,成为水问题研究亟待解决的三大关键科学问题。面对变化环境下复杂的水问题,需要通过水系统的三大过程机理研究与多个环节的综合调控,维系流域健康水循环,支撑社会经济可持续发展。

  这是新时期水科学基础与应用基础研究面临的挑战。因此,国家和地方以及各个部门的水科学与水资源研究机构与大学,应该抓住中央一号文件强调水利科学在国家战略发展的机遇,积极开展针对国家重大需求和国际科学前沿基础问题的知识创新研究。

  2.“水与气候”、“水与生态”、“水与社会”应用问题的综合研究。

  全球变化和水资源是当前国际水科学与水资源研究的前沿,也是我国水资源可持续利用面临的新的难点课题。我国重大水利工程,包括三峡工程、南水北调等,包括国家、区域、流域的决策规划,需要考虑到全球变化(气候变化和人类活动)因素的影响。

  对于已建设、拟建设和规划的水利工程,也应从水与气候研究的角度重新审视与评估在工程设计、规划、管理等方面存在的风险,制定适应对策与方案,减少环境变化带来的损失。水与生态(环境)问题的研究,是水利部门面临的新问题,需要加强基础研究。由于该问题涉及环境保护等多个部门,需要协同作战。水与社会是现代水资源管理面临的课题,需要加强经济社会发展与水循环的影响和驱动关系的交叉研究,加强水经济、水政策和水的调控与管理体制的建设。

  中央一号文件强调了水利部提出的建立最严格的水资源管理制度,严格按照“三条红线”加强水资源的可持续利用与管理:一是建立用水总量控制制度,确立水资源开发利用控制红线;二是建立用水效率控制制度,确立用水效率控制红线;三是建立水功能区限制纳污制度,确立水功能区限制纳污红线。这“三条红线”既有科学内涵,又有技术管理手段,是具有中国特色的水资源管理制度创新。当前和未来的挑战是如何严格执行这“三条红线”。因此,需要在水资源综合管理体制和制度创新上下功夫。

  人口多、水资源紧缺是我国的基本国情,我国现行的经济结构布局要适应这个国情,需要建立“适水型”的良性经济发展结构。各级政府要下决心以水为纽带,调整经济布局,并实行严格的水资源管理体制,包括用水总量控制制度、用水效率控制制度、水功能区限制纳污制度等。

  (作者夏军为国际水资源协会(IWRA)主席、中国科学院水资源研究中心主任)