談我國的水資源短缺問題

叢　丹　張學(xué)強(qiáng)

摘要：水資源短缺已成為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要制約因素。解決水資源短缺有四種辦法，而要從根本上化解水短缺危機(jī)，開發(fā)空中水資源（人工增雨）勢在必行。人工增雨成本低、見效快，已是我國大多數(shù)省區(qū)抗旱的重要手段，且規(guī)模居世界前列。我國北方空中水資源潛力巨大，水汽利用率若能提高一個(gè)百分點(diǎn)，就增加水資源1090億立方米；若能達(dá)到南方的一半，則多出7條黃河。我國北方的荒漠化擴(kuò)展和干旱少雨加劇的現(xiàn)狀，與季風(fēng)環(huán)流等自然因素關(guān)系不大，主要還是人類擾動(dòng)導(dǎo)致的自然之變態(tài)。轉(zhuǎn)變觀念，科學(xué)規(guī)劃，應(yīng)時(shí)順勢，以開發(fā)空中水資源戰(zhàn)略工程為啟動(dòng)機(jī)制，扭轉(zhuǎn)北方干旱態(tài)勢，降解沙塵暴，治理荒漠化，使生態(tài)環(huán)境進(jìn)入良性循環(huán)。

關(guān)鍵詞：水資源；短缺

1水資源短缺已成為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要制約因素。

我國是世界水資源貧乏國家，人均水資源僅為世界平均水平的四分之一。我國水資源時(shí)空分布很不平衡，黃淮海流域人均水資源又不足全國人均的四分之一，北京市和河北省人均水資源已低于沙漠國家以色列的人均量。目前，全國年缺水總量約為300億至400億立方米，每年因缺水造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000億元，少產(chǎn)糧食700億至800億公斤。水資源短缺已成為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要制約因素。我國北方的持續(xù)干旱，不僅嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)和人民生活，還使生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化，荒漠化加速蔓延，沙塵暴愈發(fā)肆無忌憚。水資源短缺已是我國北方環(huán)境資源諸問題中的關(guān)鍵因素和首要難題。

2解決水資源短缺有四種辦法，而要從根本上化解水短缺的危機(jī)，開發(fā)空中水資源勢在必行。

目前人類解決水資源短缺的辦法主要有四種：一是引用地表水，二是提升地下水，三是淡化海水，四是開發(fā)空中水資源。

我國對(duì)江河湖水的開發(fā)利用程度已經(jīng)較高，進(jìn)一步開發(fā)的余地不大而問題不少。通常認(rèn)為，當(dāng)徑流量利用率超過20%時(shí)就會(huì)對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生很大影響，若超過50%則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。目前我國地表水資源利用率已達(dá)19%，接近世界平均水平的3倍。而松遼海黃淮流域的開發(fā)利用率到1995年就已高達(dá)50%，故該區(qū)的流域生態(tài)環(huán)境問題已相當(dāng)嚴(yán)重。

我國許多地區(qū)長期透支地下水，地下水位不斷下降，“漏斗”越來越大，并導(dǎo)致地面沉陷、海水入侵和地面植被死亡及荒漠化等諸多嚴(yán)重問題。強(qiáng)行超量開采地下水，不啻為飲鴆止渴。

至于海水淡化，不但成本高，而且對(duì)我國廣大的內(nèi)陸省區(qū)亦不可能。

以現(xiàn)實(shí)可行性而言，只有開發(fā)空中水資源，實(shí)施人工增雨戰(zhàn)略工程，才有希望從根本上解決我國水資源短缺的危機(jī)。由于空中水資源不在通常的“人均水資源”計(jì)算之內(nèi)，所以它既是新的開源，又能大量補(bǔ)充地表水和地下水。

3人工增雨成本低、見效快，現(xiàn)在已是我國大多數(shù)省區(qū)抗旱的重要手段，且規(guī)模居世界前列

我國從50年代開始進(jìn)行人工增雨、防雹等人工影響天氣的實(shí)驗(yàn)和作業(yè)，到現(xiàn)在全國有30個(gè)省、市、區(qū)的1625個(gè)縣開展了人工影響天氣作業(yè)，從業(yè)人員近3萬人，規(guī)模已居世界前列，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益不斷提高，人工增雨已成為我國大多數(shù)省區(qū)抗旱的一個(gè)重要手段。全國每年用飛機(jī)、高炮和火箭進(jìn)行人工增雨作業(yè)數(shù)以百次，增加降雨在百億立方米量級(jí)。

比起抽取江河水或是提升地下水，人工增雨成本很低。2001年7月湖北6次實(shí)施人工增雨，耗資約50萬元，增加降水4億余噸，平均每噸水僅為人民幣0.125分。上述北京市的人工降雨僅花費(fèi)2萬余元，噸水成本比湖北還低。據(jù)河北省1995年測算，人工增雨投入與產(chǎn)出效益比在1：30以上。北京市的數(shù)據(jù)顯示，增雨的投入產(chǎn)出比超過1：90。

4 我國北方空中水資源潛力巨大，目前的水汽利用率僅為5%。利用率若能提高一個(gè)百分點(diǎn)，就增加水資源1090億立方米；若能達(dá)到南方的一半，我們則多出7條黃河。

關(guān)于人工增雨，國內(nèi)文獻(xiàn)經(jīng)常引用的說法為：根據(jù)國外多年經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)組織的人工增加雨雪作業(yè)可能增加15%左右的降水量。這實(shí)際上只是美國1957年用碘化銀催化冬季過冷卻云的一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，具體數(shù)據(jù)為能增加降水10-15%。其對(duì)某次人工增雨或許有參考價(jià)值，但若開發(fā)空中水資源，則應(yīng)著眼于“水汽利用率”。

5我國北方的荒漠化擴(kuò)展和干旱少雨加劇的現(xiàn)狀，與季風(fēng)環(huán)流等自然因素關(guān)系不大，主要還是人類擾動(dòng)導(dǎo)致的自然之變態(tài)。

人們一直在說我國西北和北方干旱少雨，這當(dāng)然是目前的事實(shí)。但同時(shí)還有一個(gè)為人們忽視的事實(shí)，即西北和北方上空的水汽相對(duì)并不少，西界和北界的年均水汽凈輸入量為30915億立方米，超過了全國的水汽凈輸入總量。再一個(gè)重要事實(shí)是：我國北方地區(qū)的降水過程大都是自西、西北向東展開的，而不是通常所說的太平洋水汽從東向西的輸送。這一點(diǎn)，由電視臺(tái)每天播放的衛(wèi)星云圖和氣象預(yù)報(bào)已經(jīng)成為人們的常識(shí)。這也是開發(fā)空中水資源工程在理論上和實(shí)踐上的基點(diǎn)之一。北方干旱少雨是水汽利用率太低；而在低利用率的起點(diǎn)上，開發(fā)空中水資源也就更易見效。

6轉(zhuǎn)變觀念，科學(xué)規(guī)劃，應(yīng)時(shí)順勢，以實(shí)施開發(fā)空中水資源戰(zhàn)略工程為啟動(dòng)機(jī)制，扭轉(zhuǎn)北方干旱態(tài)勢，降解沙塵暴，治理荒漠化，使生態(tài)環(huán)境進(jìn)入良性循環(huán)。

既然植被破壞是導(dǎo)致荒漠化擴(kuò)展和干旱少雨惡性循環(huán)的要害，那么恢復(fù)良性循環(huán)也應(yīng)該有一個(gè)最佳切入點(diǎn)。長期以來，我們一直把植樹種草作為其主攻方向，但干旱少雨卻使之事倍功半見效緩慢。當(dāng)代人工降雨技術(shù)的發(fā)展，開始使我們能夠把握技術(shù)手段與最佳切入點(diǎn)的組合。

我國的人工增雨雖然已經(jīng)搞了幾十年，但一直是作為一種抗旱減災(zāi)的應(yīng)急手段，而未能上升到開發(fā)水資源的戰(zhàn)略層面，此其一。

其二，因?yàn)槭强购档膽?yīng)急手段，所以人工增雨作業(yè)基本都是在一個(gè)省的范圍內(nèi)進(jìn)行，甚至是一個(gè)市或一個(gè)縣各自為戰(zhàn)。

其三，以往人工增雨的目的很明確，就是哪兒干旱就在哪里搞，為的是緩解旱情。但是，國內(nèi)外人工增雨作業(yè)的結(jié)果卻表明，降水機(jī)制一旦啟動(dòng)，在大多數(shù)情況下（概率在90%左右），就不僅是當(dāng)?shù)叵掠?，降水范圍還會(huì)自動(dòng)適當(dāng)擴(kuò)展并主要向下風(fēng)方向拉長。

充分利用人工增雨向下風(fēng)方向延伸的特性，便是我們所說的開發(fā)空中水資源戰(zhàn)略工程在操作上的重要支點(diǎn)。

在觀念上，則是把人工降雨技術(shù)從抗旱減災(zāi)的應(yīng)急手段，點(diǎn)化為開啟自然生態(tài)良性循環(huán)機(jī)制的四兩撥千斤的“金鑰匙”。

開發(fā)空中水資源工程，簡單地說，就是掌握云帶由西界進(jìn)入我國的周期規(guī)律（一般三天左右就有一個(gè)云帶入境），科學(xué)規(guī)劃，系統(tǒng)調(diào)配，綜合運(yùn)用各種技術(shù)手段，針對(duì)具體云帶的情況實(shí)施不同的人工啟動(dòng)和跟蹤接力啟動(dòng)，以延伸降水空間。經(jīng)過若干次操作之后，大約有幾個(gè)月到半年的時(shí)間，便可由西而東逐漸形成連續(xù)的、穩(wěn)定的蒸發(fā)帶，即降水循環(huán)機(jī)制（現(xiàn)在的情況是，云帶入境后大都被荒漠化地帶的上升氣流漸次抬升為高空浮云，因之降水過程很難延伸；到了西北東部和華北地區(qū)能夠成雨的云體就更少）。此后，對(duì)每三天左右進(jìn)入我國的云帶，只需在上風(fēng)頭和適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)進(jìn)行啟動(dòng)，就會(huì)在我國北方地區(qū)出現(xiàn)一個(gè)連續(xù)的降水過程，是之謂“龍頭水，下到尾”。而如果三五天就有一次降水過程，那便是風(fēng)調(diào)雨順了。