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1、水资源的节约和利用武汉大学许志方、缺水是个世界性问题世界水资源研究所提出用四级水平来评估人均占有水资源量的多少。人均占有水量:V1000m3，为最低水平，表示严重缺水；10005000m3为低水平，表示缺水；500010,000m3，为中等水平；表示不缺水；10,000m3为高水平，表示水资源很丰富。人均年占有1000m3水资源量的概念，是一个极限水平，它将严重制约粮食生产、经济发展和自然生态环境的保护。国际上还有用另一个标准来评估，把人均年占有水资源量1700m3定为缺水警告数字，从表1可以看出，至到2025年我国将十分接近这一警告数字。这是联合国粮农组织对亚洲16个国家调查统计资料。表1人
2、均可再生淡水资源量m3/年国家1990年2025年孟加拉2070010600不丹6170028000中国24001800印度24501500印尼140009000柬埔寨6000030000老挝6400029000马来西来2550014500缅甸2600014000尼泊尔85004000巴基斯坦40002000菲律宾50003000韩国15001000斯里兰卡25002000泰国30002500越南55003000表1的统计资料是以整个国家的平均来衡量，如果按不同地区的资源来衡量，再考虑人口、水污染等其他因素，则我国北方地区的年人均占有水资源只有938m3,已到严重缺水水平。表2是原国际管理研究
3、所调查统计资料，中国的北方已列入绝对缺水的地区。表2二十世纪世界缺水国家分类第一类：（绝对缺水）第二类：（经济缺水）第三、四类阿根延安哥拉北美洲和埃及贝宁欧洲等国伊朗博茨瓦纳家，也包括伊拉克布隆迪中国南方以色列喀麦隆和印度其他地区约旦乍得科威特刚果利比亚埃塞俄比亚阿曼加蓬巴基斯坦加纳沙特阿拉伯海地新加坡莱索托南非利比里亚叙利亚莫桑比克突尼斯尼日尔阿拉伯联合酋长国尼日利亚也门巴拉丰中国（北方）苏丹印度（西部、南部）乌干达第一类绝对缺水国家，主要是中东、南非等17个国家和中国的北方，印度的西、南部现有10多亿人口，预计到2025年将增至18亿人口，则人均水资源量难以维持到现有水平。第二类称之为经济
4、缺水国家，共有24个国家。其水资源有开发潜力，但要投资才能开发。第三、四类共有79个国家和地区，一般缺水不严重，不缺水，季节性缺水或水资源丰富。必须指出，对“人均占有的水资源量”人们是不能全部控制利用的。许多国家统计，人们目前所控制利用的水量不超过30%,若以人均1700m3作缺水警告数字计算，则1700X30%=510m3。估计，其中：125m3用于生活用水、工商业用水量等；400m3用于人均400kg的粮食生产。两者之和为525m3，为人均占用资源量1700m3的30.9%。所以人均用水量的警告水平约为510m3左右。图1为世界银行于1996年绘制的全世界人均年用水量。TM刚池？旺向*An
5、u图1世界人均年用水屋懸圈这里还需要说明一点，现在各国统计的人均水资源占有量，并不是全部都在自己的国土领域范围，有的水源是在国境之外，有的是靠国际之间协议分配的水量，从表3中可以看出，有许多国家的水源是由邻国控制，且比例不小。所以，未来，世界上可能因水的争夺而引起战争。利比亚的卡扎菲最近曾预言，下一次中东战争将因水的问题而引起。表3依靠境外来水的国家国家依靠境外总来水量的百分比土库曼98埃及97匈牙利95毛利塔尼亚95波斯尼亚94保加利亚91乌兹别克斯坦91荷兰89冈比亚86柬埔寨82叙利亚79苏丹77尼日尔68伊拉克66孟加拉42泰国39约旦36塞纳加尔34以色列21、农业用水面临的挑战表4
6、是1990年统计的全球各用水部门的供需水量数据。表4全球各用水部门水量估算用水部门估计km3/年占总量的%估计消耗水量km3/年占总量的%农业2,880651,87082工业97522904城市3007502水库蒸发损失275627512合计4,4301002,285100*农业耗水量是按农业取用水量的65%估计Cubitt-|C.iRI41卄MHViJ1HhildjJilCVcffLJ沁卫肚廿JI圏2世界年用水息量及部门用水i:变优过程估算图2是世界年用水总量及各部门的用水量图。从图中可以看出全世界的用水量在逐年增长。但农业用水量占总用水量的比例则随着工业的发展,城市化的扩大而逐年减少。各国
7、的工业经济发展速度和城市化发展规模不同，农业用水所占比例也不同。工业和城市化愈发展，需水量愈多，则农业用水的比例愈小，这是发展的必然趋势。表5为我国历年各用水部分的用水情况，农业用水量比例已由1949年的97%下降至70.4%，而工业、城市用水量相应地由2.9%上升至29.6%。表5我国历年用水总量及各部门用水量年份总用水量各部门用水量亿m3农业工业、城市亿m3%亿m3%19491031100197.0302.919572048193894.61105.419652744254592.71997.319804437391288.252511.819935250385073.3140626.71
8、9975566392070.4164629.6从世界范围来看，农业也是最大用水户，农业部门用水占世界总淡水量的三分之二。（见表6、表7）。低收入国家的农业用水量占91%，而高收入国家仅占39%。80年代，世界农业用水量平均占68%，至2000年下降至60%。表6国家收入水平与年用水量国家收入水平人均年用水量（m3）各部门用水量生活工业农业低收入3864591中等收入453131869高收入1167144739表7世界各地区各用水部门的用水量变化（）地区农业用水生活和公共用水工业用水80年代2000年80年代2000年80年代2000年欧洲372914175557亚洲8674610816非洲88
9、727134344北美484610114344南美563819172445澳洲及大洋洲74691919711前苏联6562672930总计68608112429三、节水灌溉概念和规划原则（一）、节水灌溉的概念灌溉水通过灌溉系统输送、分配、流入田间供作物生长所需要，一般要经过三个过程：输水和配水；田间灌水；作物消耗水。输水和配水是通过各级渠道来实现的。一般从水源到田间进水口，约有50%的水量是经渠道渗漏而损失掉的。田间灌水是指灌溉水进入田间以后，有一部分是形成深层渗漏而损失，一部分通过土壤蒸发而损失，也可能有部分水量从田间废泄。作物消耗水的过程是作物从土壤层中吸取水分供其生长而最后形成作物产量和
10、干物质。上述第一、第二两个过程是直接影响灌溉水的有效利用率。第三个过程的水量损失则影响水的生产率，即每立方米水量生产的作物产量。这里所指的水量不仅包括灌入田间的灌溉水量，同时也包括在田间利用的降雨量。目前，我国水的生产率约0.87kg/m31.1kg/m3,以色列则达2.33.5kg/m3。因此，节水灌溉的概念可以定义为：通过采用各种工程节水技术措施、农业节水技术措施和管理（非工程）节水措施等，来节约或减少从河流、水库或地下水中引取的灌溉水量。这是目前流行的传统节水概念。节水的另一个概念，是广义的节水概念，即节约实际的水资源量（或称真实节水量）。它是通过各种措施，减少从某一流域或地区排向大海的
11、地表水与地下水的无效流失水量和从地表失散的无效蒸发量和过多的作物腾发量。一般来说，这些水量都是无法回收的水量。但我们可以控制它，把它减少到最低程度。减少的水量就叫真实节水量。因此，无论是一般的节水或是真实的节水，都需要对某一流域或某一地区的水资源量，包括雨水、地表水、取用的灌溉水、土壤水和地下水进行的统一调度和控制利用，以达到水资源（包括取用的灌溉水）的最充分利用。减少无益的损失，又提高单位水的生产率。我们认为上述两种概念，可以共存，并不矛盾，也不相互排斥。在制订农业节水战略时，既要重视节约灌溉取用水量，又要节约水资源量。并应根据中国的实情和各地的自然条件、经济条件使两者结合起来。例如，对填方
12、渠道，土壤透水性大，渗漏失量严重，即使投资较大，也应该考虑衬砌，以节约取用水量。对挖方渠道，土壤透水性小，地下水又较浅，如果衬砌投资大，也可以不衬砌，渗漏的水量可以补给地下水，转化为地下水资源。（二）、节水灌溉规划原则根据我国的自然条件和社会经济具体情况，对制定地区节水灌溉规划提出以下几项原则，供讨论参考：1、发展衬砌渠道输水与管道输水相结合的灌溉系统目前，我国灌区的渠道大多是土质渠道，在输水过程中的渗漏损失十分严重。建设高标准的衬砌渠道是减少渗漏损失的有效措施。但至今我国已衬砌的干、支渠道仅5万公里，约占渠道总长的18%。因此，建设高标准的衬砌渠道仍是今后发展节水灌溉的重点。同时，还应重视发
13、展管道输水技术，它可把输水损失减少到最低程度，从发达国家的经验来看，以管道代替明渠输水，建立统一的输配水管道网络，将是1世纪的一个发展方向。如以色列全国已形成一个管道输配水网络，总长7500多公里，日供水量最高达450万m3,全年供水量达12亿m3。美国大型灌区也有一半左右是采用管道输水。日本的旧灌区改造采用明渠与管道相结合的形式；在水稻灌区最末一级明渠也用暗管代替，用自动给水栓放水至稻田。西班牙在混凝土干渠上修建许多小型泵站，抽水加压后通过各级管道输水至田间，实行喷滴灌。但我国的灌溉面积大，如果全部采用管道输水有一定的困难。建议采用防渗明渠与管道输水相结合的形式比较实际，即对现有干、支渠根据
14、渠道的具体条件分类采用衬砌防渗，把支渠以下各级渠道逐步代之以中、低压管道，从明渠抽水加压后通过各级管道输水到田间，实行喷、微灌或自流灌溉。我国北方灌区推广低压管道输出水技术，已取得了显著成效，至L998年底，全国低压管道输水灌溉面积已达520万公顷，它为在灌区支渠以下各级渠道推广管道输水技术奠定了基础。2、重视改进地面灌溉方法和采用节水灌溉制度目前，在我国地面灌溉是主要灌溉方法，一般沟灌和畦灌用于粮食作物和棉花等经济作物，格田灌溉用于灌溉水稻。地面灌溉的损失水量较大，但其初始投资比压力灌溉（喷灌、滴灌、微喷灌）低得多，且工程简单，易于实施。这也是至今仍被广泛采用的主要原因。世界上除少数国家以外，仍采用地面自流灌溉为主（见表8、表8地面自流和现代化技术灌溉面积（19941995）国家灌溉面积（百万公顷）现代化占地面自流
