第一节 水资源的概念与特点
一、水资源的概念
随着1894年美国地质调查局水资源处的成立,“水资源”一词正式出现并被广泛接纳。在经历了人类不同发展时期后,出现了对水资源的不同界定,其内涵也得到不断的充实和完善[1]。在《英国大百科全书》中,水资源被定义为“全部自然界任何形态的水,包括气态水、液态水和固态水”。这个定义为水资源赋予了极其广泛的内涵,却忽略了资源的使用价值。在1963年英国的《水资源法》中,水资源又被定义为“具有足够数量的可利用水资源”,在这里则强调了水资源的可利用性特点。1988年,在联合国教科文组织(UNESCO)和世界气象组织(WMO)共同制定的《水资源评价活动——国家评价手册》中,水资源则更详细地被定义为“可以利用或有可能被利用的资源,具有足够数量和可用的质量,并在某一地点为满足某种用途而可被利用”。当然,这也不是对水资源的最终定义,许多学者对水资源有其个人的见解,如《水资源学概论》中介绍的几个观点[2]:
● 降水是大陆上一切水分的来源,但降水只是一种潜在的水资源,只有降水量中可被利用的那一部分才是真正的水资源(张家诚)。
● 从自然资源的观点出发,水资源可定义为与人类生产与生活(有关)的天然水源(刘昌明)。
● 一切具有利用价值,包括各种不同来源或不同形式的水,均属水资源范畴(陈梦熊)。
● 水资源主要指与人类社会用水密切相关而又能不断更新的淡水,包括地表水、地下水和土壤水,其补给来源为大气降水(贺伟程)。
● 作为维持人类社会存在并发展的重要自然资源之一的水资源应该具有下列特性:①可以按照社会的需要提供或有可能提供的水量;②这个水量有可靠的来源,且这个来源可以通过自然界循环不断得到更新或补充;③这个水量可由人工加以控制;④这个水量及其水质能够适应人类用水的要求(陈家琦)。
综上所述,可以认为水资源的概念存在着广义和狭义之分。广义的水资源,是指人类能够直接或间接利用的地球上的各种水体,包括天上的降水、河湖中的地表水、浅层和深层的地下水(包括土壤水)、冰川、海水等[3]。
狭义的水资源,是指与生态环境保护和人类生存与发展密切相关的、可以利用的、而又逐年能够得到恢复和更新的淡水,其补给来源为大气降水。该定义反映了水资源具有下列性质:①水资源是生态环境存在的基本要素,是人类生存与发展不可替代的自然资源;②水资源是在现有技术、经济条件下通过工程措施可以利用的水,且水质应符合人类利用的要求;③水资源是大气降水补给的地表、地下产水量;④水资源是可以通过水循环得到恢复和更新的资源[4]。
对于某一流域或局部地区而言,水资源的含义则更为具体。广义的水资源就是大气降水,地表水资源、土壤水资源和地下水资源是其三大主要组成部分。对于一个特定范围,水资源主要有两种转化途径:一是降水形成地表径流、壤中流和地下径流并构成河川径流,通过水平方向排泄到区外;二是以蒸发和散发的形式通过垂直方向回归到大气中。因为河川径流与人类的关系最为密切,故将它作为狭义水资源。这里所说的河川径流包括地表径流、壤中径流和地下径流。水资源的一般组成如图1-1所示。
图1-1 流域水资源组成示意图[4]
从图1-1中可以看出,常说的“水资源”(或计算的水资源量)有两种不同的含义。一般在流域或区域水资源规划中,常常用到的是狭义水资源,即河川径流。另外,为了避开人类活动的影响,便于对比分析,人们又经常计算天然状态下的水资源量,并将其作为一个流域或区域水资源规划或配置的基础流量。本书在没有特别说明的情况下均把天然状态下的河川径流作为水资源量来计算。
二、水资源的特性
水资源是人类和所有生物不可缺少的一种特殊的自然资源。它具有以下特性[5]。
1.流动性
自然界中所有的水都是流动的,地表水、地下水、土壤水、大气水之间可以互相转化,这种转化是永无止境的,没有开始也没有结束。这一特性是由水资源自身的物理性质决定的。也正是由于水资源这一固有特性,才使水资源可以恢复和再生,为水资源的可持续利用奠定了物质基础。
2.可再生性
自然界中的水不仅是可以流动的,而且是可以补充更新的,处于永无止境的循环之中。这就是水资源的可再生性。具体来讲,水资源的可再生性是指水资源在水量上损失(如蒸发、流失、取用等)后和(或)水体被污染后,通过大气降水和水体自净(或其他途径)可以得到恢复和更新的一种自我调节能力。这是水资源可供永续开发利用的本质特性。
3.多用途性
水是一切生物不可缺少的资源。不仅如此,人类还广泛地利用水,使水有多种用途,比如,工业生产、农业生产、水力发电、航运、水产养殖等用水。人们对水的多用途性的认识导致其对水资源依赖性日益加深,特别是在缺水地区,为争水而引发的矛盾或冲突时有发生。水的多用途性是人类开发利用水资源的动力,也是水被看作一种极其珍贵资源的缘由,同时也是水矛盾产生的外在因素。
4.公共性
水是流动的,不能因为水流经本地区就认为水归本地区所有,要把水资源看成是一种公共资源,这是由水资源的自然属性所决定的。另外,许多部门、行业都使用水,也要求把水资源看成是一种公共资源,这是由水资源的社会属性决定的。自2002年10月1日起施行的《中华人民共和国水法》第三条明确规定,“水资源属于国家所有。水资源的所有权由国务院代表国家行使”;第二十八条规定,“任何单位和个人引水、截(蓄)水、排水,不得损害公共利益和他人的合法权益”。
5.利与害的两重性
水是极其珍贵的资源,给人类带来很多利益。但是,如果水的集中过快(如暴雨洪水)、过多(如洪涝)时,又会给人类带来灾害。人们常说,水是一把双刃剑,比金珍贵,又凶猛于虎。这就是水的利与害的两重性。人类在开发利用水资源的过程中,一定要“用其利、避其害”。
6.有限性
虽然水资源具有流动性和可再生性,但它同时又具有有限性。这里所说的“有限性”是指,“在一定区域、一定时段内,水资源量是有限的,即不是无限可取的”。从全球情况来看,地球水圈内全部水体总储存量达到13.86亿km3,绝大多数储存在海洋、冰川、多年积雪、两极和多年冻土中,现有的技术条件很难利用。便于人类利用的水只有0.1065亿km3,仅占地球总储存水量的0.77%。也就是说,地球上可被人类所利用的水量是有限的。从我国情况来看,中国国土面积960万km2,多年平均河川径流量为27115亿m3。在河川径流总量上仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国、印度尼西亚。再加上不重复计算的地下水资源量,我国水资源总量大约为28124亿m3。总而言之,人类每年从自然界可获取的水资源量是有限的。这一特性对我们认识水资源极其重要。以前,人们认为“世界上的水是无限的”,从而导致人类无序开发利用水资源,并造成水资源短缺、水环境破坏。事实说明,人类必须保护有限的水资源。