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中国的水资源问题

2001-08-26

主讲人:马军

 

 

我在1999年底写成了《中国水危机》一书,根据全国水资源的分布情况,列出了黄河、长江、西北、东北、华北、东南、西南七个章节,分别加以探讨,希望能系统、深入地分析不同地区水资源面临的特殊问题。

黄河是中华民族的母亲河,黄河之水天上来,奔流到海不复回的壮丽形象早已成为民族进取精神的寄托,可能再没有什么比黄河的断流更能深刻地反映中国水资源短缺的严峻局面了。自1972年史无前例的断流开始,年最长断流的时间从70年代21天,到80年代的36天,到90年代达226天,实际1997年黄河无滴水入海的时间长达330天。当年黄河断流近700公里,郑州黄河铁桥河段长时间无水流通过。

黄河是河南、山东两省的重要水源,黄河下游十几座大城市对黄河水的依赖程度都超过60%。两省许多城市被迫大量超采地下水,每年开采量将近200亿立方米造成地下水水位不断下降。泉城济南名泉长期干涸。河口三角洲生态受到严重损害。如今不断流成为政治任务,为此黄河常年维持小流量状态。首先泥沙问题难以解决,黄河曾把10亿吨泥沙带到河口,如今每年虽不断流,但常年维持小流量,泥沙不过几十万吨,三角洲很快将发生严重蚀退。其次生态作用不明显。污染也很严重。

(三角州引水)

长江是中国数亿人赖以生活的基础,它的洪水问题非常严重,是影响全局的心腹之患。含沙量有增大趋势,淤塞湖泊水库,会进一步加剧洪涝。流域内旱灾的发生也有加重的趋势。干流虽还未有明显变化,但许多支流径流量不断减少,一些河流已经完全干涸。长江上游岷江、沱江、金沙江和横江从汉代到元代1500年中,共萎缩了17.89%,从元到1950年,上游九条江河萎缩近30%(29.97%),但从50年代以来,长江上游的20多条河流平均萎缩了37.1%。一些河流虽然径流量变化加大,枯水期断航甚至断流,汛期洪峰却十分凶猛,这是危险的趋势。

 

(越来越干旱的江源-曲玛莱)

长江污染问题突出。每年排入长江的污水达220亿吨,占全国总排污量的1/3。干流由于水流浩大,对污染有较强的稀释作用,因而水质还好过其它很多河流。但大城市下游,都可以看到污染带,好像长长的黑色飘带,总长超过550公里。随着三峡水坝的建成,库区的污染问题将变得极其棘手。而很多支流由于水量不足,在枯水期常常发生污染事件。包括汉江下游日趋频繁的水华。

西北地区降水稀少,相对稀疏的河流湖泊,支撑着广大地区的生态平衡。如今河流萎缩,湖泊水位下降,甚至干涸,造成严重沙漠化,威胁人类生存和生物多样性,也给整个北方带来严重的沙尘暴问题。

东北地区的松花江和辽河流域的水资源情况也在恶化。松花江枯水季节偏枯,造成严重旱灾,而洪水季节则容易形成水灾。辽河流域水资源短缺,污染极其严重。

华北地区的海河流域,大小300条支流,无河不臭,无水不干。地下水严重超采,600亿立方米不可补给的深层地下水资源采空了一半以上,形成超过4万平方公里的世界最大地下水漏斗区。地下水污染严重,进一步加剧危机。超采造成地表沉降和海水入侵。河北一些城市地下水资源将在10年内采空,这成为促成南水北调的重要因素。淮河流域生态破坏严重,水旱频仍,加之上游城乡的恶性排污,使得人口密集的下游平原地区面临有水不能用的窘境。

东南地区降水丰富,河流众多,但普遍面临水质型缺水,其中尤以太湖流域和珠江三角地区最为严重。每300米一条河流的平原上,各个城市有水而不能用,不得不大量超采地下水,造成地表沉降,恶化了洪水危害。

西南地区的水资源总量丰富,但也潜伏着危机,云贵高原河流的大开发使得生物多样性资源面临威胁,青藏高原的湖泊河流也处于萎缩状态。

造成中国水资源严峻局面的有自然因素。中国水资源总量不足,人均占有量不到2200立方米,世界平均水平1/4,在世界153个国家的人均水资源排位中居121位。当2035年中国人口达到16亿高峰时,人均水资源量将下降到1760立方米,接近用水紧张国家的国际标准。我们现在感到很多地区水资源危机四伏,主要是由于有限的水资源时空分布极其不均。

空间上看,北方耕地多,矿产资源丰富,但水资源匮乏。长江流域以北广大地区,人口占全国的46.5%,耕地占全国的64.8%,水资源仅占全国的19.5%。特别是黄淮海平原地区,人口占全国的34.8%,耕地占全国的39.1%,是全国重要的粮食产区和重化工业基地,但水资源仅占全国的7.7%2000年缺水380亿立方米。而南方耕地少,矿产资源匮乏,但水资源相对丰富。长江流域及其以南地区,人口占全国的53.5%,耕地占35.2%,拥有全国水资源总量的80.4%

从时间上看,由于中国背靠世界最大陆地,面临世界最大海洋,季风气候特征明显。季节变化大,夏季温暖湿润,冬季寒冷干燥,60%70%的降水集中于夏秋三个月。华北平原尤为突出,北京7月到9月的降水占82%。年际变化大,北京丰枯水年降水相差5倍。

造成水资源紧缺的有气候地理条件等自然因素,但人类活动带来的生态破坏却大大加速了这个进程,而不恰当的治水之道又使我们日益把自身和自然对立起来。

黄河流域是华夏文明的摇篮,是因为黄土地温暖湿润,草木繁茂,土地肥沃,利于耕种。然而,黄土地土质疏松,物质疏松,呈垂直节理结构。天旱时坚硬如石块,遇到雨水很容易分散崩解,抗蚀能力低,植被一旦破坏,水土流失就极其严重。

黄土高原植被经历了三次大破坏。第一次大破坏发生在秦朝、西汉时期。第二次大破坏发生在唐、宋时期。第三次大破坏发生在明、清时期。每一次都是屯垦移民,砍伐森林,伐薪烧炭。黄土高原区重要的原始森林区完全消失了,鄂尔多斯高原的草原沙化了,失去森林植被的涵养,黄河一天天暴虐起来,“三年两决口,百年一次大改道”,母亲河终于成了“中华之忧患”。与黄河水患的搏斗,成了中原大地上生死存亡的头等大事。

在远古时期,生产力低下,洪水来了,人们很自然地逃向地势高的地方,“择丘陵而处之”,倒也逍遥自在。然而,自从有了原始农业,自从人们在土地上定居下来,这样一走了之的办法就成了幻想。人们必须对洪水作出抗争,于是便有了共工和鲧“障洪水”的传说。当时的人们,在洪水来时,开始在部落周围垒土挡水。但是“障”的效果不理想,洪水一漫即溃,损失反而更大,结果鲧也在一次严重溃口后被斩身亡。

鲧的儿子禹接手治黄重任后,接受了父亲失败的教训,变“障”为“疏”,利用“水流就下”的规律,引导河水沿着合理的路线流入大海。大禹成功地导流了包括黄河在内的多条江河,成为万世景仰的治河楷模。

中国人称颂大禹的功绩,但却很少遵循大禹的治河方法,这又是什么缘故呢?因为“疏”不能约拦水势、控制流路,洪水势必沿着自然地势多处宣泄,到处摆动。实际上,这是一种向自然退让的选择。(秦渠)

 

 

随着社会经济的发展,黄河中下游田园广开,人们不再能容忍黄河沿着地势自然流动,他们有组织地从事大规模的工程建设,修筑堤坝。实际上,这又回到了鲧的方式,只不过这是更高层次上的“障”水之法。中国人春秋战国时就开始在黄河边修筑堤坝。秦汉后,历代都不断修筑黄河大堤。由于黄河极高的含沙量,早在西汉时期,下游已经有部分河段变成了地上河,极高的筑堤成本,悬河造成的溃堤风险,让当时的有识之士深感忧虑。在这样的背景下,西汉贾让提出“治河三策”,认为上策是不与水争地,迁移“冀州之民当水冲者”,充分留出洪水通道。他甚至提出建立补偿机制,即以修堤费用补偿百姓搬迁。中策是开渠建闸,发展引黄灌溉,分杀水怒。贾让认为,实现这一策略,只须花费当时一年的筑堤费用。

可以看出,上中二策因循大禹治水之法,是一种向自然退却的方式,用现在的观点看就是洪水管理。但是人们不能接受这样的退却,最终选择了下策,即加固原有堤防,结果两千年修修补补,两千年河患不休。

1949年后兴起筑坝高潮,从三门峡水库开始,黄河上下筑起了12000多座大大小小的水库,修筑的堤坝相当于14条万里长城。黄河上下的水库库容660亿立方米,超越黄河560亿立方米的年均径流量。放眼黄河,几乎是无峡不坝了。然而,在我们认为已驯服了黄河,正可尽收防汛,发电,灌溉,航运,养殖诸方之利的时候,黄河却断流了,给流域内人们的生产生活带来了前所未有的困难。我们曾因制服洪水而欢庆,而黄河水利部门现在却在盼望一场象样的洪水,因为他们意识到,只有这样才能使黄河僵死的机能稍稍恢复,把淤积严重的河槽稍稍冲刷一下,让悬在头顶的利剑稍稍离开些。

长江本非害河,自古有河患而无江患。这是因为长江天然的机能在很长的历史阶段相对保持完整。源头是巨大的高山冰川,上游山地到处是茂密的原始森林,中游平原地带湖泊湿地广布,吸纳了雨季的洪水。明清以前下游湖泊遭到围垦,但只形成局部影响。长江上游的千山万岭在清朝初年的时候还是原始森林广布的,川西的阿坝、甘孜、凉山地区,云南的西北,甘肃、陕西的南部,贵州的东北,湖北、湖南的西部,都有原始森林分布。森林对水的含蓄作用估计达到4000亿立方米。在长江的中游,有一片巨大的湖区,南边就是洞庭湖区,北边江汉平原上密布大大小小上千个湖泊,可以有效地蓄积雨季的洪水,这是一个很好的生态体系。

清朝初期的几个皇帝比较有作为,依据传统的思路,他们认为人丁兴旺是国家强盛的象征,所以就执行了鼓励人口增殖的政策。人口大量增加,又需要给他们找到足够的粮食,湖广地区地广人稀,有水有土,有光有热,成了垦荒的理想选择。于是开始大规模地把人口迁移到长江中游的湖区,鼓励垦殖。湖泊围垦后,洪水失去了容身之所,只有就地漫溢,湖区形成的大量灾民很多进入到邻近的山区寻找活路,先是伐木烧炭,树砍光了正好在坡上种苞谷等耐旱耐寒作物。由于是在陡坡开荒,再加上当地是暴雨区,水土流失极为严重,往往两三年刀耕火种后就要转移到更远的山区,正所谓“食尽一山换一山”。森林茂密的山岭变成了童山,流失的土壤被带入河流,在湖区都沉了下来,淤塞了湖泊。湖区在枯水季节裸露出更多的地方,于是吸引更多的人来开垦,当地人口增长的速度在相当长的时间里达到千分之四十。围垦造成湖泊面积进一步缩小,而洪水的危害相应加剧,更多的灾民又被推向更远的山区,先是湖北、湖南的西部,然后再推向陕南、川东的秦巴山地,再推向更远的贵州、云南、四川这些地区,一个恶性循环的过程中把千山万岭的原始森林破坏殆尽。

过去50年我们更加主动地破坏长江的生态,像川西北的那些森林,都是一些高山的冷杉林和一些原始森林,因为不适合种植而幸存下来。从60年代起当地建起了国营林场,有组织地把那片最宝贵的水源涵养林砍伐了。虽然如此,据估计当地残存森林的含蓄量还有1000亿立方米,而三峡水库修起来也就是300多亿的一个库容。上游砍树,中下游地区又有组织地对湖泊进行围垦,长江中下游50年间共失去湖泊面积12000平方公里,超过目前五大淡水湖面积的总和。

地表水和地下水资源的污染,进一步破坏了有限的水资源,使得水资源紧缺状况更加严峻。2001年全国废污水排放总量626亿吨,其中工业废水占62%,生活污水占38%。排入长江的污水达220亿吨,珠江149亿吨,松辽河片59亿吨,淮河片56亿吨,海河片54亿吨,黄河片39亿吨,东南诸河片34亿吨,内陆河片9亿吨,西南诸河片6亿吨。废污水年排放量大于20亿吨的有13个省北方辽河、淮河和海河开发率极高,污径比最大,污染最重。南方太湖、巢湖和滇池则由于点源和面源污染而处于严重富营养化状态。地下水资源污染也很严重,北方5省区和海河流域农村和城市地下水资源均遭到污染,城市周围、排污河两侧及污水灌区污染比较严重,污染呈上升趋势。

东北本来覆盖着茂密的原始森林,其间分布着高山草甸和湿地沼泽,虽然也有破坏,但保存相对完好。黑龙江和吉林的大窝集,也就是原始森林,一直保存到清朝。康熙乾隆到处督促开辟田地,却不准汉人碰白山黑水的森林湿地,据说是怕伤了龙脉。当时松花江清澈,水量稳定,被称为铜帮铁底。向清朝初年一样,新中国也在寻找能够支持人口快速增长的粮食产区,我们找到了东北的黑土地,一边把林子砍了一边开荒。50年间,东北失去了一半以上的森林面积,原始森林几乎消失,失去了一亿亩的草原和一亿亩生物多样性极其丰富的湿地。黑土地土壤资源大量流失,频繁遭遇沙尘暴,铜帮铁底的松花江枯水季水位不断下降,洪水期却常常暴涨,正是生态破坏引发的恶果。

西北有欧亚大陆最好的草原,是游牧人的家园。匈奴、突厥、鲜卑、契丹、女真、蒙古,先后在这里缔造了辉煌的历史。他们在2000年间持续使用这片草场,却并未造成严重的退化,这在世界上也是独一无二的。逐水草而居是一种可持续利用的模式,奉天地万物为神灵的宗教保护了赖以生存的自然环境。蒙古族不打柴、不捕鱼、不砍林、不滥挖药材,甚至蒙医都很少用植物的根,以免破坏植被。(向沙漠进军)

 

好传统破坏了。农耕,过牧,滥采滥挖药用植物,造成草地严重退化。随着农业开垦,大量内陆河流被截断,造成尾闾湖泊湿地萎缩甚至干涸。西北地区降水稀少,有限的河流湖泊都是各自地区强大的生态支点,控制着广大地域。失去这些支点,一块块沙漠都开始了扩张。90年代末土地沙化速度上升到每年3436平方公里,每年流失土壤50亿吨,沙尘暴频繁发生,受沙漠化影响的人口达4亿人。

东南地区原来也有很好的传统,由于高强度农业种植需要大量肥料,原本城市集镇的人畜粪便都被收集堆肥,再返回田间。而每到冬季,各村各乡都要组织到河中去罱河泥,一个村往往就要搞上万斤,捞回去处理后用来肥田,这就实现了有机物的高效循环利用。这样的生产方式保证了河流水网的清洁,缔造了苏杭的人间天堂。然而,随着化肥的广泛采用,这个循环被彻底打破,别说去掏粪,农民自家也用上了抽水马桶,而出口往往对着河道。结果河道变成了无盖垃圾箱,身处水乡却无水可用。

华北平原是南水北调的主要受水区,我们就来看看北京和天津是怎样一步一步地走上必须靠跨流域调水来解困的地步的。在历史上北京原本也有很好的水源。三面环山,一面临华北平原,也称北京湾。河流纵横,湖沼众多,地下水相当丰富。主要河流有永定河和潮白河。2800年以前,周朝时分封了燕和蓟两个诸侯国。燕的都城在今天永定河西的琉璃河,而蓟国的都城称蓟城,是以今天城西的广安门为中心。后来燕国占了蓟城作都城,放弃了自己的都城。蓟城座落于永定河冲积扇的一条脊骨上,处于莲花池水系,正在一片潜水区的边缘,地下水丰富。

此后近二千年间,莲花池水系一直是北京地区的建城中心。到一千年前,契丹人得到了燕云16州,在莲花池水系建立辽南京,北京地位得到提升。女真人建立的金国灭掉了辽,占领了北京,到1153年,金海陵王把都城从松花江流域迁到北京,以莲花池为中心建立了中都,由于金占有整个北方中国,北京也由此一跃成为中国北方的中心。

金为蒙古所灭,到忽必烈称帝后,决定迁都北京。要成为一个地跨欧亚的大帝国的都城,莲花池水系的水量显然不够。忽必烈看中了东北方向的太液池和海子湖区。海子受高粱河贯注,金带就引昆明湖水扩大水量,而忽必烈的天才水利学家郭守敬又修筑了一道白浮堰,把白浮泉和西山一系列泉水都引到高粱河。这样北京既远离了永定河洪水的危害,又把西北山泉全都加以利用。更为重要的是,凭借泉水丰富的水量,郭守敬历史上首次将大运河延伸到北京城内,这样南方的粮米物产就可源源不断地运进城里。种植粮食要消耗大量水源,因而调粮也相当于调水。凭借充足的供给,大都的人口开始猛增,成为当时世界上最大的城市。

明朝重新建城,但没有离开高粱河水系。清朝继承了明城,转而把无数人力财力投入到对西郊大片湖泊山林的经营上去,修建了美仑美奂的静宜、圆明、颐和等多所皇家园林。至此,北京城市周围可以利用的水源基本都得到利用。北京城区的人口也维持在100万左右,一直到解放时也没有多少突破。

新中国成立后,水利科技的进步和集中力量办大事的优势,使我们开始走上大建水库的道路。1950年,在国家百废待兴,经济十分困难的情况下,毛主席、周总理就批准了官厅水库的建设。19545月,库容22亿立方米的官厅水库建成,成为中国第一座大型水库。之后,永定河引水工程在1956年开工,十三陵水库、怀柔水库、密云水库同时在1958年大跃进中开工。

这些巨大的工程,是前人不可想象的。它们确实为北京留住了更多的水资源,但却没能使我们的用水变得更加宽裕,因为工程的大跃进引发了工业规模和城市人口的大跃进,进而引发了用水的大跃进。

(黄土高原的坡耕地)

结果,在这些工程完工的1960年,北京市用水发生困难。到1965年,水资源短缺已经变得如此严峻,以致周恩来总理不得不在国家财政十分拮据的情况下,紧急拨款3000万元,开掘京密引水渠,把密云水库的水直接引向城区。70年代北京发生第二次供水危机,靠到处打井过量开采地下水度过了危机。然而,后果是严重的,北京50年来地下水位平均下降达到50米,超采量高达60亿吨,很多地区已经打到了基岩上。

然而,水荒并未就此解决。随着城市规模的扩张,北京在80年代陷入更严重水荒。1980年和1981年两年大旱,造成占地表水90%的官厅、密云两大水库来水锐减,到1981年7月下旬,这两座库容合计60多亿立方米的水库总共只剩5.1亿立方米,只能抽取死库容维持。当时中央决策,密云水库只保北京供水,不再为天津、河北供水。北京暂时度过了危机,却使得天津、河北陷入了危机中。

华北重镇天津因海河而兴,也因海河而吃尽了苦头。如果说海河水系像一把大蒲扇,那么天津正处于那截短粗的扇柄部位,历史上称为九河下稍。每当各河洪水同时涌来,天津总是难逃厄运。在过去的六百年间,天津市70多次被淹。

为了保障天津安全,国家投入巨大资金,为海河各主要支流开挖独立的入海口。先在天津北郊开挖了一条长63公里、宽500米、深4~8米的永定新河,使永定河水系洪水通过它直接排入渤海。为使北京市的污水不再污染海河,又开挖了北京排污河,引污水经永定新河入海,从此北四河(永定河、北运河、潮白河、蓟运河)洪水不能再威胁天津。潮白新河也向东南延长,使之成为单独入海的河流。子牙河上开挖子牙新河,滏阳河上有滏阳新河,直接导河入海。又在各河及易涝洼地开挖独流减河,排水入海。如今海河水系的入海口已达十几个。

下游开挖独立入海渠道,上游则大修水库。目前海河流域已有大中型水库80多座,小型水库1500多座,总库容超过110亿立方米。上游的水库把水拦住了,下游的独立渠道又把洪水导入了大海,天津的洪水威胁算是基本解除了。然而,巨大工程的结果,原本被称作九河下稍的天津突然与河流失去了联系。天津市的水资源短缺由此日甚一日。特别是北京水荒的严重局面迫使中央决定官厅、密云两座巨库不再向天津供水,天津水荒进一步加剧,几乎到了崩溃的边缘。

到了70年代末和80年代初,海河流域持续干旱,河流断绝,水库干涸,水源奇缺。天津出现了严重水荒,几百万天津人饱受缺水煎熬。工农业生产遭到水资源制约,印染造纸业停产;油漆、化工、有机、金属、钟表等工业受到严重影响;驰名中外的天津小站稻被迫停止种植,改作旱田。最危急时,天津市水库里的水仅够喝半个月的,且含盐量高达每升800毫克。天津电厂循环水仅差几厘米就抽不出来,整个天津面临一片黑暗的危险。当时政府拟定了紧急方案,准备在万不得已的情况下,工业分批停产,疏散城市人口。一时间,全市人心慌慌,华北重镇在水危机的打击中几近崩溃。

50年代起,天津人一刻不停地抽取地下水,造成地下水位持续下降,地面发生下沉,从1959年以来,累计下沉量达2.5米,其中位于海河河口的塘沽年下沉速度达18.8厘米,使本来坡度很小的河道,受到海水及潮水更为强烈的顶托,海岸线缓缓向陆地推移。市区形成大面积漏斗区,水位埋深达94.58米。

海河流域无水可引,天津不得不先引黄,后引滦。引滦工程是在紧急状态中决策和施工的。当滦河水在19839月流到天津后,800万天津人终于结束了喝咸水的历史。10多年来,是100亿立方米以上的滦河水,保证了天津的经济实现快速的增长。当然,引水工程把清水都引走了,滦河下游水质严重恶化,给下游和河口的生态造成严重影响。滦河流域的破坏,加上遇到连续旱灾,过去两年间竟无水可引,不得不重开引黄,和黄河流域做交易。

天津有足够的实力和政治影响力实施跨流域调水,而河北很多城市则在上游把水用光的情况下,只有靠超采地下水过日子。高昂的电费给农民带来沉重负担,劣质水影响人民健康,而环境代价更是难以弥补的。

50年来,国家在北京的水利设施建设中投下了巨资,建成了大中小水库80多座,开挖了京密引水渠和永定河引水渠两大输水渠道,农用机井4万多眼,加上城市自来水和大型工矿企业提取地下水的设施,构成了年均40亿立方米的供水能力。比1949年增加近50倍。每次供水的增长却总是引发工农业的更大发展和人口的进一步膨胀,最终是用水量的膨胀。1949年,北京人口不到200万,其中城区人口是100万。今天,北京人口突破1300万,其中城区居民超过700万。而常住北京的300多万外地人,也多集中在城区。南水北调的结果,是不是会重蹈覆辙呢?到丹江口的水用光了,再到哪里去找水呢?我们应该记取以往的教训,努力推进水资源的高效和可持续利用。

 

马军

博信国际咨询公司顾问,负责中国环境、健康和安全(EHS)以及企业社会责任相关政策和法律的研究工作。研究领域还包括水资源管理和生态恢复。
国际新闻专业毕业后,在海外媒体工作9年,其间对中国环境政策做跟踪研究。
加入博信公司之前在香港南华早报工作。2000年出任南华早报网站北京代表处首席代表。 
1999年底完成《中国水危机》一书,由中国环境科学出版社出版。该书分析了中国七大流域片面临的水资源问题,其对流域内经济、社会和生态环境构成的威胁,探讨了造成诸多水资源问题的深层原因。

 

20018