由于我国受所处地理位置、气候、降水、地形、地貌等自然条件,以及人口、耕地与矿产资源分布的影响,水资源具有以下特点。
根据第一次水资源调查结果和1997—2002年历年水资源公报数据等计算,我国水资源总量为28 128.9亿立方米,按2002年人口数计算,人均水资源量为2 152.1立方米。我国水资源总量仅次于巴西(5 418亿立方米)、俄罗斯(4 313.7亿立方米)和印度尼西亚(2 838亿立方米),居世界第四位,但按人均水资源量仅为世界平均值的29.31%,在联合国统计的155个国家和总名列第103位。这说明我国人均水资源量处于世界中等偏下水平,是水资源短缺的国家之一。
根据2001—2011年统计年鉴,我国水资源总量和人均水资源量的情况如表2-1所示:
表2-1 我国水资源总量和人均水资源量情况
资料来源:根据2001—2010年中国统计年鉴及2010、2011年国家统计公报整理而成。
(网址链接:http://www.sei.gov.cn/nj2008.asp)
利用表2-1中11年的水资源数据,可得到平均水资源总量为26 314.89亿立方米,人均水资源量为2 007.97立方米。这与根据第一次水资源调查结果和1997—2002水资源公报计算而得到的数据比明显减少。我国目前的水资源总量和人均水资源量在世界的排名基本不变,我国水资源总量丰富和人均水资源短缺的状况没有改变甚至出现了退步。
专家预测,到2030年我国人口增至16亿时,人均水资源量将降到1 760立方米。 按国际上一般承认的标准,人均水资源量少于1 700立方米的为用水紧张国家,因此,我国未来水资源的形势是相当严峻的。
我国的地理位置以及地形和气候特点,决定了我国水资源具有时空分布不均匀的特征。尤其是我国季风气候显著,夏季要受到来自太平洋的夏季风的影响,往往夏季降雨比较集中,而夏季风的强弱则影响到不同年份降雨量的差异。
(一)水资源时间分布不均匀
水资源的时间分布不均匀主要包括两方面。其一,水资源年内分布不均匀,即水资源的年内集中度比较高,往往发生特大洪水,造成洪涝灾害。其二,水资源的年际分布不均匀,即水资源的年际变化很大,有些年份干旱,有些年份却洪涝不断。
1. 水资源补给年内变化大
受季风气候影响,我国降水量年内分配极不均匀,全国降水量以夏季为最多,冬季很少,春季和秋季介于冬、夏之间。各地雨季开始的迟早和持续时间的长短与季风的进退有关。由于季风的来源和受影响的程度不同,降水的季节分配在地区上有明显的差异。
长江以南地区,受到东南季风影响,雨季有时可达半年之久,雨量最大的四个月发生在3~6月或5~8月,四个月雨量约占全年降水量的50%~60%。华北和东北地区,雨季出现则较迟,多雨季节为6~9月,最大四个月雨量约占全年降水量的70%~80%;其中华北降雨更为集中,7、8两个月的雨量可占全年的50%~60%,且多以暴雨的形式出现。西南地区的降水主要受西南季风的影响,有明显的雨季(5~10月)和旱季(11~4月)。6~9月降雨量最大,这四个月雨量约占全年降水量的70%~80%。
通过以上数据可看出,我国大部分地区年内连续4个月的降水量占全年水量的60%~80%。也就是说,我国水资源中有2/3左右是洪水径流量。大部分水资源量集中在汛期,以洪水的形式出现:南方汛期水量可占年水量的60%~70%,北方汛期水量可占年水量的80%以上。这往往导致水资源利用困难,且易造成洪涝灾害。而南方伏秋干旱,北方冬春干旱,降水量少,河道枯竭(北方有的河流断流),容易造成旱灾。这也是我国频繁发生旱涝灾害的原因。
2. 水资源补给年际变化大
我国降水量年际之间变化很大,南方地区最大年降水量与最小年降水量的比值达2~4倍,北方地区达3~6倍;最大年径流量与最小年径流量的比值,南方为2~4倍,北方为3~8倍。 偶遇降水极少的年份,则出现大旱,农业减产,工业缺少用水;某些年份降雨量异常大,则洪涝灾害不断,也影响工农业生产和经济发展。
水资源年际、年内变化大,降水量和径流量的年内高度集中和年际差别悬殊,这是造成水旱灾害频繁、农业生产不稳定和水资源供需矛盾十分尖锐的主要原因,也决定了我国江河治理和水资源开发利用的长期性、艰巨性和复杂性。
(二)水资源地区分布不均匀
我国的年降水量在东南沿海地区最高,逐渐向西北内陆递减。从黑龙江省的呼玛到西藏东南部边界,这条东北—西南走向的斜线,大体与年均降水量400毫米和年均最大24小时降水50毫米的暴雨等值线相一致。这是东南部湿润、半湿润地区和西北部干旱、半干旱地区的分界线。
从地区上说,北方水资源贫乏,南方水资源较丰富,南北相差悬殊。长江及其以南地区的流域面积占全国总面积的36.5%,却拥有占全国80.9%的水资源总量,西北内陆地区及额尔齐斯河流域面积占全国的63.5%,拥有的水资源量仅占全国的4.6%。按面积平均,北方的水资源量均低于全国平均水平,如海河区仅为全国平均的1/2,黄河区还不到全国平均值的1/3。
从省份上讲,根据水利部水资源调查评价估算,我国各省、自治区和直辖市的水资源量最多的是西藏、四川、云南和广西等省区,每年拥有的水资源量均在1 800亿立方米以上;宁夏、天津、上海、北京、山西、河北、甘肃等省市区每年拥有的水资源量均在280亿立方米以下;宁夏最低,年水资源量仅10亿立方米。
从上面的分析可以看到,水资源地区分布不均匀的特点,是使我国北方和西北许多地区出现资源性缺水的根本性原因。
(三)水资源与人口分布不匹配
我国北方片人口占全国总人口的2/5,但水资源占有量不足全国水资源总量的1/5;南方片人口占全国的3/5,而水资源为全国的4/5;北方片人均水资源拥有量为1 127立方米,仅为南方片人均的1/3。在南、北两片中,北方片的华北区人口稠密,其人口占全国的26%,但水资源量仅占全国的6%,人均水量仅为566立方米,只有西北区的1/5和东北区的1/3强,不足全国人均的1/4,因此该区目前成为全国缺水严重地区之一;南方片的西南区人口不足全国的20%,而水资源量却占全国的46%,全区人均水量高达5 722立方米,是华北区的10倍。
在全国人均水量不足1 000立方米的10个省区中,北方片占了8个,而且主要集中在华北区;在全国人均水量超过2 000立方米的13个省区中,南方片占了10个,而北方片只有3个;人均水量在1 000~2 000立方米的6个省区中,南、北两片各有3个。
(四)水资源与耕地资源不匹配
我国水资源地区分布很不均匀,水、土资源的配置不相适应。
北方片耕地面积占全国耕地总面积的3/5,而水资源总量仅占全国的1/5;相反,南方片耕地面积占全国的2/5,而水资源量却占全国的4/5。南方片耕地每公顷水量为28 695立方米,而北方片只有9 465立方米,前者是后者的3倍。在全国耕地每公顷水量不足1 500立方米的15个省(区)中,北方片占了13个。耕地每公顷水量超过30 000立方米的11个省区中,北方片仅有1个;耕地每公顷水量为15 000~30 000立方米的有3个省区,北方片占了1个。
黄河、淮河、海河三流域,土地面积占全国的13.4%,耕地占39%,人口占35%,GDP占32%,而水资源量仅占7.7%,人均约500立方米,耕地亩均少于400立方米,是我国水资源最为紧张的地区。 西南内陆河流域,土地面积占全国的35%,耕地占5.6%,人口占2.1%,GDP占1.8%,水资源量占4.8%。该地区虽属于干旱区,但因人口稀少,水资源量人均约5 200立方米,耕地亩均约1 600立方米。
在各省(区)中,西南区耕地每公顷水量超过60 000立方米的有西藏、青海、福建、云南、广西、广东、海南和江西。其中每公顷耕地水量超过150万立方米的有西藏,该自治区单位耕地水量高于全国平均值的70倍。
水资源的时空分布不均匀以及水资源与人口、耕地不匹配的特点,导致我国国土的大部分地区都出现水资源短缺问题,并成为制约21世纪中国社会经济持续发展的重要因素之一。因此,认识中国水资源特点,人为有效地加以控制,以促进水资源与环境、人口、经济的协调发展,是解决21世纪中国水问题的关键。
江河泥沙含量高,是我国水资源的一个突出问题。我国西部地区是长江、黄河、珠江和众多国际河流的发源地,地形高差大,又有大面积的黄土高原和岩溶山地,自然因素加上长期的人为破坏,使很多地区水土流失严重,对当地的土地资源和生态环境造成严重危害,也使许多江河挟带大量泥沙。黄河的高含沙量便是世界之最。这些问题加大了我国水资源利用的难度,也增加了我国江河治理的复杂性和生态环境建设的迫切性。从历史的观点看,江河泥沙曾创造了并继续发展着东部和中部总面积达185万平方千米的广大冲积平原和山间盆地。这些地方地势平坦,土壤肥沃,成为中华民族生存和发展的重要基地,但由于开发利用不当,也带来一系列的水旱灾害和环境问题。