我国水文水资源存在的问题及对策

我国水文水资源存在的问题及对策
我国水文水资源存在的问题及对策
余延年
我们党正在领导全国人民树立科学发展观、构建社会主义和谐社会，建设节约型社会，带领广大人民，加快步伐，奔向小康。

要树立科学发展观，不论那一个行业，都与水、土资源分不开；要构建社会主义和谐社会，就要人、水、自然和谐地共存、共荣、共赢。

人类社会与自然合理地共享水资源；而节水、防污型城市的建设、工业、农业和第三产业等等的发展，更离不开合理、科学地用水，这正是我们水文学科的优势所在。

以全面的、适时的、优质的水文、水资源信息，来支撑上述任务的完成，是新形赋予水文工作者的历史使命，是我们水文工作者发挥聪明才智的大好时机。

一我国水文、水资源存在的问题
1 水资源不足，而浪费惊人
我国水资源人均占有量，仅及世界平均水平的1/4。

我国约有65%的人口居住在严重缺水地区。

如果任由目前的用水模式继续下去的话，那么随着未来人口的增长，这个百分数还将增加。

据估计，到2030年全国人口将达到16亿，到那时，我国将成为世界上最严重的缺水国家之一。

水资源的规划，经历了以供定需到以需定供的发展阶段。

此后，就一直把以需定供作为水资源开发的指导思想，并把经济的增长与用水的增长必然的联系起来。

不考虑自然地理条件，不考虑水资源的动态平衡能力，不顾及经济条件，盲目地发展区域经济、建筑规模和人口的增长，一股脑地采用开源的办法，想方设法地满足经济发展和人口增长的需求，很少考虑节流和生态环境对水资源的需求。

人类的需求是无止竟的，但水资源却是受到水的动态平衡能力和自我净化功能的制约，不可能随心所欲满足人类的愿望。

一些地区，人类对水资源的冲击，都已大大地超过水循环的动态平衡和自我净化能力，水循环在数量上的分布和水质的污染，都向着不利于人类的方向发现发展，治理的速度，跟不上破坏的速度，洪、涝、干旱灾害日益严重。

我国工业万元产值的所增加的取水量为发达国家的5-10倍，工业用水的重复利用率要比发达国家低15-25个百分点；农业灌溉用水的利用率，最高的地区，也只有35%-40%，比发达国家低得多；第三产业用水浪费也很惊人；公共场所水龙头漏水现象处处可见。

2 水污染严重，处理设施不足
工业、企业污染，仍然水我国目前水污染的主要来
源，不少地区，工业废水与生活污水，有80％左右，未经处理，就直接排入天然水域，特别是一些中小型工矿、企业，老账未清，又欠新账；城市暴雨洪水及农田所产生的面污染，更谈不上治理。

城镇和工矿企业附近的地下水，污染严重，沿海地区的地下水受海水入侵也在日趋严重。

黑龙江、松花江、黄河、海河、淮河长期处于严重污染状态，长江、珠江的污染河段所占比重也在逐年上升，太湖、巢湖、洞庭湖、滇池……已经进入中等富营养期，水污染至今未能得到有效控制。

绝对不能再让这些企业、政客“靠害天、害地、害人”来创造生产价值和所谓的“政绩”。

在他们过分地陶醉于自己的能力和眼前成绩时，未能意识到，明天将为这一点点的收获，偿付惨重的代价。

我国污水处理处理能力本来就不足，而奇怪的是，竟然有新建的污水处理设施，因经费不足而不能开工，能正常开工运行的也不足10％。

国家用于环保的投入，“十五”期间占GDP的比重仅1．3％。

“十一五”期间，国家对环保的投入难有大幅度的提高，而其中用于水污染的治理，就更微不足道了。

据《中国公众对编制国家“十一五”环保规划意见和建议》问巻调查提供的数字，全国公众最关心的环境问题是饮用水源污染问题，占问巻调查的21％，位居首位。

人民群众对
水资源的污染没有知情权，更谈不上监督权。

我国有近60％以上的人口，得不到安全的饮用水。

3 水生态恶化，水工程可调节水能力不足
水土流失日趋严重。

全国水土流失面积367万平方公里（建国初期为116万平方公里），约占国土面积的38％。

近年来，很多地区水土流失面积、侵蚀强度、危害程度呈加剧的趋势，全国平均每年新增水土流失面积１万平方公里。

荒漠化土地面积不断扩大。

全国荒漠化土地面积已达262万平方公里（建国初期为32．8万平方公里），并且每年还以2460平方公里的速度扩展。

大面积的森林被砍伐，天然植被遭到破坏，大大降低其防风固沙、蓄水保土、涵养水源、净化空气、保护生物多样性等生态功能。

草地退化、沙化和碱化面积达1．35亿公顷（建国初期不足6000万公顷），约占草地总面积的１／３，并且每年还在以200万公顷的速度增加。

泥沙问题十分严重，不少河流成为地面悬河。

我国公众对面临的严峻的环境形势，非常关注，在接受调查中，有94．9%的公众，认为我国的环境保护形势已经很紧迫，到了疼下决心解决的时候了。

湖泊围垦、淤塞，湿地干涸，雪线上伸，地下水水位大幅度下降（深层地下水不参加近期水循环，其恢复期要以世纪计算），长江、黄河等大江、大河源头生态环境恶化，水
循环环境遭受严重破坏。

河川洪水增大，而河川稳定少变的径流（可供利用的水资源）减少，目前，河川径流中的2∕3已成为经常造成灾害的洪水。

水生态环境破坏，导致河川与水工程可调节的水量逐年减少，一些规划为多年调节的大型水工程，难以达到其原规划的目的。

水循环在数量上的平衡，越来越向不利于人类的方向发展
我国的水工程的控制运用，很少考虑生态用水，错误地提倡就地“用光、喝光”，长期以来，没有制定最小安全下泄流量，水库和大型闸坝的下游河段，几乎成为排污水道，生态平衡遭受严重破坏。

要知道，生态破坏的后果，比环境污染更为严重；生态保护的难度比污染控制的更为复杂；生态平衡的修复比污染治理更为艰巨。

4 水旱灾害不断，而治理标准低
由于水循环环境破坏，洪水的峰高、量大，呈现越演越烈的趋势，一些地区，在相近的前期影响和相同的降水强度、降水量的条件下，洪峰流量要高出30％以上，河川稳定少变可用水资源越来越少。

洪、涝、干旱不断。

我国90％以上的城市滨临江河湖海，而城市中低于普通洪水位的地面，约占50－60％。

不少城市，由于城市设施安排不尽合理，处于上游来水无退路，市区洪水排不出的境地。

暴雨、洪水、干旱、台风带来的灾难：每年受灾人口近5
亿人次，直接经损失占GDP3－6％，而救灾和灾后重建、恢复生产的投入则达GDP的10％左右。

我国不少地区的防洪标准低下，大江、大河达百年一遇标准的不多，中等河流大都达不到五十年一遇的标准。

大雨大灾，不雨旱灾的局面依然存在。

当然，人类目前还不可能具有抵御特大自然灾害和逃避社会灾难的能力。

但探索灾害发生的原因、规律、机遇，建立科学的防御体系，居安思危，临危不乱，使水、旱灾害造成的损失减至最小程度，我们水文工作者对此是大有可为的。

5 水文、水资源研究滞后，经费投入不足
21世纪的水文学科无疑有更多的问题在等待我们去解决；在全球水资源短缺日渐凸显的当今，水文学和水资源管理必然面临越来越多的挑战。

我国的水文、水资源研究，在遥测、遥感、雷达和人造地球卫星信息等应用，产流、汇流模式的研究等领域与世界先进的国家相比，还有不少的差距；在保证生态与环境用水的前提下，合理规划与保障社会经济用水，水资源的可持续利用和社会经济的可持续发展作为水资源研究的最高原则，还不少新的课题有待开展，这些都离不开一定的经济投入。

而国家提供的水文水资源经费，不足以日常业务的需要，用于开展水文水资源的科学研究的投入，省一级机构，微不足道。

经费不足，
是我们完成这一历史使命的阻力。

二概念的转变
今天，水文学已扩展到“水－人－地球”这一命题。

水文学已成为介乎于多学科间的一门边缘学科，渗透于国民经济、社会生活、城市及基础设施、国土整治、环境保护与人口控制等自然与社会科学领域，其软科学地位与作用，正受到各国学术界与政府部门的重视。

国际水文科学之所以活跃，就在于她与国计民生，有着非常密切的联系。

因此，我们的思想观念必须转变。

1 从水文是水利的耳目、尖兵，转变为全面服务于社会水文是认识自然规律的一门学科，从属地学范畴。

将其纳入水利部门是使其业务范围受到一定的局限。

如土壤水、地下水、沼泽水文、冻土、冰川水文、环境水文、城市水文、海洋水文等等与陆地水文密切相关的水循环、水平衡的水文学科问题，不能全面地、系统地研究。

我们今天所从事的水文工作，实质上仅仅是陆地水文学中的河川水文学这一个分支，还不是陆地水文学的整体。

这就使得我们水文学科不能取得突破性的发展的原因所在。

今天，水文学科已不是单纯地为水利部门服务，这只是其重点而不是全部。

应该面向自然、面向社会、面向经济建设，将她融于社会和国计民生之中。

2 从与天斗、与地斗、与人斗转变为人、水、环境与社
会的和谐
我们曾经经历过与天斗，其乐无穷；与地斗，其乐无穷；与人斗，其乐无穷。

斗则进，不斗则退，不斗则修的斗争哲学的岁月。

有着要高山低头，要河水让路的英雄气魄，这样的瞎折腾，使我们我们犯了严重的错误。

人类只能认识，掌握自然规律，在不违反自然规律的前提下来改造自然，而不是相反。

如我们在改造天然来水过程，使之适应人类社会的需要，是成功的，成绩也是人所共认的。

但我们也犯了围垦湖泊、滩头以及在“以粮为纲
”的口号下，干了破坏森林、草场等破坏水循环环境的蠢事。

人类完全有能力、有智慧来理智地认识和利用自然，使自然与我们和谐地共存共荣。

今天，人类已经认识到
“水、环境适应人为主必须转变为人、水、环境共存共荣，和谐相处”。

把人类改造自然的行动，自觉地纳入到自然规律的允许范围内。

而不是从一个极端走向另一个极端，提倡人、水环境和谐，就不敢讲改造自然。

3 从开源型转变为开源与节流并重，把水资源可持续利用为最高原则
在保证生态与环境用水的前提下，合理规划和保障社会经济用水。

人类与自然共享水资源。

为保护生态系统，在水资源规划方面，需对人类改造河流设置一些限制。

把人类
对水资源的冲击，自觉地限制在水的动态平衡能力和代谢功能所允许的范围内。

从规划思想上，应该扭转经济增长必然伴随着用水的增长的片面认识。

国内、外的先进经验证明，当经济发展到一定的水平后，经济的增长可以伴随着用水的零增长或负增长。

节约用水，不单纯是水资源不足地区的事，诚然，节约用水也是成本最低解决水资源短缺的办法。

但节约用水，更是保护水循环环境的大事，是人、水、环境相互和谐的必然之举。

应该采取各种有效的节水措施，使之成为人民的自觉行动。

从水循环学说而言，水的可持续利用，首先是保护好水循环环境，这就要使大气圈、生物圈、岩石圈与人类智慧圈来共同支撑，水圈的循环与平衡，才能向着有利于人类的方向发展。

4 从死守断面观测向流域调查转变
死守断面观测仍然是必要的，但这远远不够，必须走出去，到流域面上去调查人类活动对水循环的影响（主要是产、汇流条件的变化）；调查水工程的控制运用运用；调查各行各业的经济活动对水的冲击；对未曾开展过历史洪水调查的地区，应该补充调查。

利用人造地球卫星信息，作有关流域面上有关水文、水资源动态信息的搜集，这是多、快、好、省地信息收集的最佳手段。

适当地建设一些地面光谱识别设施，通过全球定
位系统GPS和计算机等技术，就能取得巨大的成功。

调查资料是水资源和水文过程还原分析计算必不可少的依据，要与观测资料一同存档。

5 从只重视自身业务转变为开展业务与加强舆论宣传结合
今天，网络覆盖全球，计算机的处理能力无所不及。

水行政管理和水文业务部门的网站，可用对社会公众开放，开辟论坛，诸如：“节水大家谈”；“生态失衡与水旱灾害”；“人、水、环境的和谐”；“天灾能免可人力可为
”……的自由讨论。

可三言两语，可长篇大论；可谈现象，可探讨本质；与此同时，加强节约用水的宣传和教育，使节水意识，节水政策法规，节水技术和方法为群众和企业接受，只要这样节水知识才会对群众和企业具体的用水行为进行指导，从而实现节水、人、水、环境和谐地共存共荣的目的。

舆论控制是软控制。

但节水意识一旦深入人心，被社会个体和企业所内化，人们节水活动就会成为自觉活动和习惯，这种影响比其它
“硬控制”要深远持久。

美国水资源丰富，人均水资源占有量是我国人均占有量的5倍。

可美国重视对水资源的宣传教育，把保护水资源，作为公民素质高低的一个标志。

他们对儿童就进行防洪的启
蒙教育，在幼儿园和小学，“都有遇到洪水不要跑，赶快去登高”的知识普及教育。

我国不少地区的中、小学位于洪水位以下，就更应该普及这种启蒙教育，并且建议他们在周围建设可供登高建筑物。

水文站，对所在的区域、城市低于一般、五十年、百年和最高洪水位可能的淹没范围，应该心中有数，并且将这些情况，向有关部门通报。

一旦出现相应的暴雨洪水，就争取用最短的时间，把洪水警报发出去，让人民群众能及时安全地撤出去。

三水文、水资源的新挑战
水文属于地学范畴。

人们对水文规律的认识，是通过对长期观测资料的分析而得到的。

然而，由于强烈的、日新月异的人类活动作用，改变了水循环环境，使水循环过程中各水分分量在数量上的关系发生巨大变化，使观测到的水文、气象资料受到“质变”，用这个在时序上是连续而在质上是不连续的观测数据，分析出来的水文规律必然失真。

人类活动破坏了资料的一致性和代表性，从而使分析出的水文现象发生异化，而无法显示真正的水文规律。

如何从深受人类活动影响的水文资料中分析出水文的自然规律，是水文工作者需要研究解决的难题。

也是必须迎接的挑战。

我国具有世界上最强烈的人类活动强度，水循环环境水文受到最强烈的人类活动影响。

据《中国城市发展报告》估
计，近年来，我国年均搬动、运移岩石和土壤的数量约387.1亿吨，占全世界的28.1%，远高出国土占全球7%，人口占全世界21%的比例。

中国人均搬动土石方量为世界平均数的1.8倍。

在上述387.1亿吨中，基础设施建设与城镇建设为74.7亿吨，占20%。

人类活动对水循环环境水文影响是多方面的，但对水文过程影响最为强烈的有：
1. 蓄水工程包括水库群（含塘坝）拦蓄径流的影
我国蓄水工程的蓄水总量达年径流总量的40％以上，这是河川径流利用的上限。

个别地区已经达到吃光用尽的地步。

安徽省的池河、滁河上、中游，在枯水期由于节节拦河打坝而干涸。

这对我们观测得到的数据，产生了严重的歪曲。

如何还原，是我们必须回答的课题。

2. 工业、农业、城市生活等引水、用水对河川径流的影响黄河、淮河、海河的河川径流利用已经达到极限，时而出现断流，流的周期，越来越短；长江、珠江这样水资源丰富的河流，自20世纪70年代起，不可恢复的水量和入海水量，在同等的产流情况下，逐年减少。

由于入海水量的减少，枯水期的延长，河口段海水入侵的时间增长、入侵的距离逐渐向上扩展，当大通流量小于7000秒立米时，海水可倒灌至南京。

3. 地下水开采，对地表径流的影响
20世纪50-60年代，还没有大量抽取地下水，地下水位一般较高；而到80-90年代，因大规模开采地下水，才使地下水位大幅度下降。

如何将不同年代、不同下垫面上发生的暴雨径流关系综合在一起，确係一大难题。

地下水有两部分组成――即参加近期地表水循环的部分（降水部给）和不参加近期水循环的深层地下水（地质时期形成的）。

前着是对地表径流影响的主要部分。

是我们要研究的对象。

4 城市化对径流的影响
产流改变――下垫面发生变化随着城市化的进程，城市土地利用方式发生了结构性的改变，如清除树木、平整土地、建造房屋、道路、复盖排水河道，从而大大增加不透水面积，减少雨水下渗，加快雨水沿地表的汇集，使洪峰增大，峰形变陡，地面径流增加，地表、土壤、地下水量减少，枯季径流减少。

汇流改变－－地表发生变化道路的修建、地面的绿化，都不同程度地改变了地表的糙率；兴建大量地下排水管道与抽水泵站，加快了城市雨水的排泄，增大了河道洪水强度；河道整治、疏竣、裁弯取直、兴建排洪道，提高了河道行洪能力；城市建设需要占用土地，而水面、洼地、河滩、空地往往成为最佳的选择。

这就大大地侵占了洪水的空间，削弱了调蓄当地雨洪与外洪的能力。

行洪改变――槽蓄量变化城市河段一般都沿江（河）修建防洪堤，以防御洪水，堤防束水集聚效应抬高城市外河水位。

城市堤防修筑得越来越高，除了会对城市环境带来不利影响外，还会使沿河归槽洪水增加，河道水位不断抬高；城市河段还建有桥梁、码头、货场等实施，这些对河川水文、水力条件产生不利影响，洪水排泄变异，洪水过程产生变化。

水质的变化城市的工、矿企业，仍然是河流的主要污染源；城市生活垃圾、污水资源化、无害化处理，开展甚少。

暴雨径流产生的面污染，目前还未曾开展的项目，是我们研究的薄弱环节。

对水资源的冲击21世纪的水资源的开发与管理将面临更大的挑战，无疑有更多的问题在等待我们去解决。

从目前的趋势看，未来城市需水的压力将主要体现在可用水上。

在保证淡水生态系统用水的前提下保证城市用水，必然对城市可用水资源造成巨大压力。

在这种背景下研究城市发展对水生态系统的影响及保证城市水资源问题具有重要意义。

洪水、污水资源化的研究，必将提到议事日程。

四应对人类活动对水文、水资源挑战的设想
人类活动对水文、水资源过程的影响，主要集中在5六个方面，一是培养一批优秀的水文骨干人才；二是新形势下水文基本信息的收集手段的革新；三是不同产、汇流条件
地区试验基地的建设，四是水文、水资源模型的研究；五是洪水资源化的研究；六是水文信息的分析处理系统（基本信息库、专家智能库、程序库等的组合）的研制。

采用全面的水文信息的收集方法，探讨新的产、汇流条件下水文过程模型的结及其参数确定，来解决新形势下的水文、水资源问题。

应对的途径主要有：
首先培养一批优秀的水文骨干人才
毛泽东同志曾经说过“政治路线确定以后，干部就是决定因素”。

我们已肩负起时代赋予我们的历史重任，就必须早就一批人才。

他们应该是能了解并掌握本学科的发展的新动向,具有科学地判断本学科的形势发展的能力；能够了解本专业新技术的发展趋势，具有熟练地驾驭本专业的新技术的能力；能够对应复杂的、突发的水情局面，具有指挥自若的专业能力和向地方政府提供准确的水文情报和预报；能够熟悉国家法律、法规，特别是有关水的法律、水法规，具有依法行使权利和义务的能力和社交、公关能力，使我们水文工作活跃于社会、活跃于国计民生。

第二新形势下水文信息收集手段的革新
建国初期建立的流域代表站，迄今已有半个多世纪，应该对其代表性进行分析，一方面可以检验当初的设站目的是否正确，代表站的代表性究竟如何？能否代表不同自然地
理区域、不同产、汇流条件下的水文过程的真实性。

如果通过分析论证，得到的结果是肯定的，这就是说，它的代表使命已经完成，可以另外选择一些新的代表站。

在不增加人力、财力的情况下，可以收集更多、更新的水文信息。

如果通过分析，我们辛辛苦苦地定位观测了半个世纪的代表站，根本就起不了代表作用（这种可能性不大），那就得另起炉灶，寻找新的设站理论了。

但笔者相信，用地理信息系统与ＧＩＳ与计算机技术来耦合水文过程，来解决无实测地区的水文计算问题，而不单纯地依靠水文测验数据了，但不是现在。

在人类活动频繁的今天，有必要将降水观测、土壤水、地下水、蒸发等的观测与流量观测放在同等重要的地位。

人类活动对降水的的影响，表现在城市的“热岛效应”和大型水库、灌溉区的“湿不稳定效应
”这两个方面，但其影响范围相对比较小，国内、外研究证明，这种影响作用所增加的降水量，大都在10％上下。

所以我们有必要在降水观测方面，加大站点的密度，提高降水观测的精度，有条件的地方都可以用自记设备。

第三加快遥测、雷达、遥感等新技术的应用
遥感、遥测和雷达技术已成功地应用于水文学领域。

这对于我们更多、更快、更精确地了解流域面上人类活动对水文、水资源过程的影响，提供了有利的条件。

如流域面上
的城市、道路、生活设施等的建设，森林、植被、水土流失、土地利用、水库塘堰变化等下垫面信息；工矿、企业取水设施的使用，工矿、企业污水排放等这些信息；河床、湖泊演变，泥沙的输送、沉降、淤积，流域面上的土壤水，地下水等的时、空变化，水库、湖泊富营养化等信息，都可以通过人造地球卫星ＴＭＳ数据，轻而易举地取得。

激光雷达和微波遥感研究湖泊、水库水生物、巨型生物、微生物的动态和富营养化，已经取得成功。

当然我们得建设一些地面光谱判读接受的技术设施，运用计算机技术和全球定位系统ＧＰＳ来实现。

雷达观测降水量，是一种投资少、收效大、精度高的观测手段，与气象部门配合开展，是多快好省的方法。

土壤水和地下水的遥感遥测，也有很多的成功经验，这是新形势下探索水文过程切实的可行方法。

第四水文、水资源模型的研究
人类活动改变了产、汇流条件，对水文过程发生了巨变，使水文系列的一致性和连续性过程发生扭曲。

在保证生态与环境用水的前提下，合理规划和保障社会经济用水的原则下，水资源的分析应用模式，也有了巨大的改变。

用过去的观测资率定水文模型参数，显然难以正确模拟当前形势下的水文、水资源过程了。

我们必须研究在人类活动对产、汇流条件条件的改变，新水文、水资源模式。

计。