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水资源持续利用的支持条件与法则

来源:中国环境资源网  作者:中国自然资源学会  更新时间:2005-11-21 10:43:25   

提 要 可持续发展作为当今世界社会发展的一种新模式已被广泛接受。水资源持续利用是可持续发展的重要内容。文中在可持续发展框架下,提出了水资源持续利用应服从的支持条件和基本法则,包括若干自然、社会经济和生态环境的支持条件和法则。这些条件和法则从不同侧面提示了实现水资源持续利用的基本规律,为水资源持续利用的实践提供了理论依据与方法。

关键词 水资源;可持续发展;水资源持续利用;基本法则

中图分类号 TV213

文献标识码 A

文章编号 1000-3037(2001)01-0085-06

1 引言

  发展是人类永恒的主题。在这个命题中,人们通常偏向于将发展理解为经济的增长。然而,伴随着社会物质财富的增长,出现了人口剧增、资源枯竭、环境恶化、生态破坏、贫富悬殊、地区冲突等自然和社会中全球性的重大问题,正在严重威胁着人类未来的生存和发展。为寻找解决全球环境与发展所面临的严重问题,在 1987 世界环境与发展大会上形成了《我们共同的未来》报告[1],它成为世界各国在环境保护和经济发展方面的纲领性文件。在 1992 年巴西里约热内卢的联合国环境与发展大会上通过了《21 世纪议程》[2],这表明可持续发展将成为全人类面向 21 世纪的共同选择和发展模式。可持续发展是要建立人类社会发展的这样一个理想王国:它是经济发展的一个新时代,必须建立在使资源环境条件得以持续和发展的基础上,既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害[1]

  自然资源是经济发展之母,环境是人类生存与经济发展之躯,科学技术是经济发展之父。经济发展是在一定环境条件下,由科学技术对自然资源的处理而实现的。因此,可持续发展的根本问题是自然资源的利用与环境的改善。

  水资源是人类及一切生物赖以生存和社会经济发展的物质基础,是一种具有多种用途、不可替代的可再生自然资源。传统的水资源开发利用模式造成了水资源日益贫乏和水环境污染日益严重等重要问题。这种严峻的现实正在制约社会经济的发展、影响社会安定和威胁着人类的生存。因此,水资源的持续利用是保证人类生存和社会经济持续发展的重要支撑条件之一。从这个意义上讲,水资源持续利用是水资源学科当前头等重要的课题。

  冯尚友、刘国全 (1997)[3] 给出了水资源持续利用研究的一个基本框架;冯尚友、梅亚东 (1998)[4] 提出了水资源持续利用系统规划的指导思想和原则;陈家琦 (1995)[5] 阐述了关于可持续开发水资源的规划思想和原则的一些基本观点;冯尚友 (2000)[6] 较为系统地研究了水资源持续利用中的问题、原理和原则。本文企图建立水资源持续利用的支持条件和基本法则,通过这些条件和法则刻画出水资源持续利用的本质,反映出水资源持续利用的目的、各种协调关系和各种制约条件。

2 水资源持续利用的支持条件

2.1 自然支持条件

  水资源是一种再生的自然资源,其再生能力是靠水循环过程年复一年周而复始补给的,这种周而复始的补给规律为水资源的持续利用提供了自然支撑条件。

  地球上的水在太阳幅射及地心引力作用下不断运动变化,周而复始的形成一个循环,这个循环称为水循环。水循环的路径可分为大循环和小循环。大循环是指海洋蒸发的水分经输送、凝结、降雨、陆地产流和汇流,最后流至海洋的循环。正是这种循环过程,不断有更新水量补充河川径流和地下径流,河川水量平均每年更新再生 22 次之多。据地球科学研究成果表明,地球上的总水量基本不变。对于任一区域,根据水量平衡原理,其蓄水量的变化等于区域内输入水量与输出水量之差。这一规律由下式描述:

I-O=ΔW (1)

这里 I 表示输入该区域的总水量;O 表示输出该区域的总水量;ΔW 表示区域蓄水量的变化量。区域蓄水量的变化量决定于该区域地理位置、气候条件、地理条件、地质构造、植被条件等,它为区域水资源的持续利用提供了不断的源泉,这就是水资源持续利用的自然支持条件。

2.2 环境支持条件——环境容量

  环境是维持生物和人类生命的基础。人类在生活和生产中排出大量污染物,影响环境。当这些污染物与水体相结合就造成水污染;当污染物进入水体后,在水流作用下掺混、稀释,并随着水体的流动发生转移和扩散。在这种转移与扩散中,某些有机物在物理、化学、生物等因素作用下,发生降解使污染物浓度降低,从而净化水体,这个过程就是水体的自净能力。但水体的这种自净能力是有限的。对某区域水域,在一定水质标准下,水域靠水体的自净能力能容纳不同污染物的最大数量,称为该水域的水环境容量。设某水域污染物数量为 z,水域水体的自净能力可用一个映射关系 Q(·) 表示,设规定的水质标准为 B,那么确定水环境容量问题可用如下极大化问题描述:

nr20010114-1.gif

如果水域被污染的水体不能靠自净能力转化成规定水质标准的水体,不仅造成了影响人类生存与发展的水环境,而且减少了区域水资源的可利用量。水资源持续利用的环境容量支持条件就是区域人口生活和社会经济发展排入水域中的污染物的数量不能超过由式(2)所确定的最大值 z

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