談我國的水資源短缺問題

叢　丹　張學強

摘要：水資源短缺已成為我國經濟社會發(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，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百分點，就增加水資源1090億立方米；若能達到南方的一半，則多出7條黃河。我國北方的荒漠化擴展和干旱少雨加劇的現(xiàn)狀，與季風環(huán)流等自然因素關系不大，主要還是人類擾動導致的自然之變態(tài)。轉變觀念，科學規(guī)劃，應時順勢，以開發(fā)空中水資源戰(zhàn)略工程為啟動機制，扭轉北方干旱態(tài)勢，降解沙塵暴，治理荒漠化，使生態(tài)環(huán)境進入良性循環(huán)。

關鍵詞：水資源；短缺

1水資源短缺已成為我國經濟社會發(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濟損失達2000億元，少產糧食700億至800億公斤。水資源短缺已成為我國經濟社會發(fā)展的主要制約因素。我國北方的持續(xù)干旱，不僅嚴重影響經濟和人民生活，還使生態(tài)環(huán)境進一步惡化，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，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。

我國對江河湖水的開發(fā)利用程度已經較高，進一步開發(fā)的余地不大而問題不少。通常認為，當徑流量利用率超過20%時就會對水環(huán)境產生很大影響，若超過50%則會產生嚴重影響。目前我國地表水資源利用率已達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50%，故該區(qū)的流域生態(tài)環(huán)境問題已相當嚴重。

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，并導致地面沉陷、海水入侵和地面植被死亡及荒漠化等諸多嚴重問題。強行超量開采地下水，不啻為飲鴆止渴。

至于海水淡化，不但成本高，而且對我國廣大的內陸省區(qū)亦不可能。

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

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年代開始進行人工增雨、防雹等人工影響天氣的實驗和作業(yè)，到現(xiàn)在全國有30個省、市、區(qū)的1625個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，社會和經濟效益不斷提高，人工增雨已成為我國大多數(shù)省區(qū)抗旱的一個重要手段。全國每年用飛機、高炮和火箭進行人工增雨作業(yè)數(shù)以百次，增加降雨在百億立方米量級。

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百分點，就增加水資源1090億立方米；若能達到南方的一半，我們則多出7條黃河。

關于人工增雨，國內文獻經常引用的說法為：根據(jù)國外多年經驗，科學組織的人工增加雨雪作業(yè)可能增加15%左右的降水量。這實際上只是美國1957年用碘化銀催化冬季過冷卻云的一次實驗結果，具體數(shù)據(jù)為能增加降水10-15%。其對某次人工增雨或許有參考價值，但若開發(fā)空中水資源，則應著眼于“水汽利用率”。

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

人們一直在說我國西北和北方干旱少雨，這當然是目前的事實。但同時還有一個為人們忽視的事實，即西北和北方上空的水汽相對并不少，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。再一個重要事實是：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，由電視臺每天播放的衛(wèi)星云圖和氣象預報已經成為人們的常識。這也是開發(fā)空中水資源工程在理論上和實踐上的基點之一。北方干旱少雨是水汽利用率太低；而在低利用率的起點上，開發(fā)空中水資源也就更易見效。

6轉變觀念，科學規(guī)劃，應時順勢，以實施開發(fā)空中水資源戰(zhàn)略工程為啟動機制，扭轉北方干旱態(tài)勢，降解沙塵暴，治理荒漠化，使生態(tài)環(huán)境進入良性循環(huán)。

既然植被破壞是導致荒漠化擴展和干旱少雨惡性循環(huán)的要害，那么恢復良性循環(huán)也應該有一個最佳切入點。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。當代人工降雨技術的發(fā)展，開始使我們能夠把握技術手段與最佳切入點的組合。

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

其二，因為是抗旱的應急手段，所以人工增雨作業(yè)基本都是在一個省的范圍內進行，甚至是一個市或一個縣各自為戰(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，國內外人工增雨作業(yè)的結果卻表明，降水機制一旦啟動，在大多數(shù)情況下（概率在90%左右），就不僅是當?shù)叵掠?，降水范圍還會自動適當擴展并主要向下風方向拉長。

充分利用人工增雨向下風方向延伸的特性，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。

在觀念上，則是把人工降雨技術從抗旱減災的應急手段，點化為開啟自然生態(tài)良性循環(huán)機制的四兩撥千斤的“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入我國的周期規(guī)律（一般三天左右就有一個云帶入境），科學規(guī)劃，系統(tǒng)調配，綜合運用各種技術手段，針對具體云帶的情況實施不同的人工啟動和跟蹤接力啟動，以延伸降水空間。經過若干次操作之后，大約有幾個月到半年的時間，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，對每三天左右進入我國的云帶，只需在上風頭和適當?shù)攸c進行啟動，就會在我國北方地區(qū)出現(xiàn)一個連續(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，那便是風調雨順了。