探析发展形势与科技需求,

(1)建设节水防污型城市。

据专家对于我国城市用水需求预测,由于工业结构调整和技术进步,人均综合需水指标将呈稳中有降的态势。人均工业需水指标将明显下降,而人均生活需水指标将呈现上升趋势,城市需水总量的增长主要取决于城市用水人口的增加,但是年均递增率明显低于21世纪初的水平(4.7%)。预计到2050年我国城市人口达到9.6亿左右时,城市需水量达到高峰,其后需水量随人口变化而逐渐减少。据专家预测,到21世纪中叶以前,全国城市需增加供水量990亿m3,总用水量将达到1540亿m3,届时城市的污水量将增加到1080亿m3。

面对水资源日益短缺、水环境日益恶化和防洪形势依然严峻的挑战,城市水资源管理必须调整思路,以节约优先,治污为本,多渠道开源,确保防洪安全作为城市水利发展的方向。城市水资源管理的关键是调整产业结构和工业布局,大力推广开发节水技术。优化配置水资源,开辟、利用各类非常规水源,包括雨洪、海水、苦咸水和再生水等新水源,建设节水防污型城市。

(2)农业节水。

我国拥有世界1/5的人口,确保21世纪的粮食安全对于国家的稳定和发展以及安全具有重大战略意义。据国家计划生育委员会推算,21世纪30年代我国人口将达到15亿,粮食总需求将达到7亿t左右,以我国粮食自给率控制在95%左右计算,我国粮食综合生产能力应达到6.6亿t左右,即在今后30年内,我国的粮食供应总量必须在现有近5亿t的基础上,增加1.6亿t左右,才能满足15亿人对粮食的需求。

我国的耕地状况决定了不可能依靠扩大耕地面积保证未来粮食生产能力的增长,未来粮食发展将主要依靠提高单位面积产出水平。发展灌溉是提高粮食单产的重要途径,在灌溉用水量基本不增加的前提下,保障21世纪我国粮食安全的唯一选择就是大力发展农业节水,推广应用农业节水技术,挖掘农业用水的内部潜力,优化水资源在农业生产中的配置。

农业节水不但可提高水的利用率,还可减少地下水开采,减少灌溉回归水的排放,遏制日益严重恶化的生态环境。实践表明,只有大力发展现代农业节水,有效地减少农业用水量,才有可能使生态用水得到逐步恢复,使生态环境得以改善。

随着全球性水资源供需矛盾的日益加剧,世界各国,特别是发达国家都把发展节水高效农业作为实现农业可持续发展的重要措施。发达国家在农业生产实践中,始终把提高灌溉水的利用率、提高作物水分生产效率、提高水资源的再生利用率和单方水的农业生产效益作为研究重点和主要目标,在研究农业节水基础理论和应用技术的基础上,将高新技术、新材料和新设备与传统农业节水技术相结合,提高了农业节水技术和产品的高科技含量,加快了传统粗放农业向现代节水高效农业的转变。在灌溉用水总量基本不变的条件下,必须依靠科技进步解决我国的灌溉农业的发展问题。

(3)农田排水。

我国的自然地理和气候条件决定了洪涝灾害是最严重的自然灾害之一。北方一些地区土壤易碱,在发展灌溉大量引水而排水设施不足的情况下,涝渍、盐碱相继发生,农田产量低而不稳。涝渍碱灾害是导致农田低产的主要原因之一,严重制约着农业生产的发展和人民生活水平的提高。

涝渍盐碱灾害的主要治理措施是根据农作物对农田水分状况的要求,修建排水系统,及时排除农田中多余的水分,排灌结合控制土壤水盐,为农作物生长创造良好的环境。长期的实践证明,农田排水设施在防御涝渍灾害和土壤盐碱化等方面起着积极的作用。由于在管理观念上重灌轻排思想仍然突出,加之资金投入严重不足,工程老化,技术落后,管理水平低等原因,全国仅有一半左右易涝耕地达到五年一遇除涝标准,造成严重的经济损失。

农田排水设施在防御涝渍盐碱灾害的同时,也将大量污染物质带入水体,成为导致水环境恶化的一个因素,越来越严重地影响着农业生产的持续发展。发展适合我国国情的农田排水技术、涝渍盐碱综合防御的排水工程理论和技术体系,可有效地减少涝渍盐碱灾害、提高中低产田生产能力、保护水环境。(www.zuozong.com)

(4)灌区管理现代化。

加快大型灌区特别是粮食主产区大型灌区的续建配套和节水改造,完善水利灌排设施条件,提高灌溉保证率和粮食单产水平,是当前灌区改造的主要任务。在灌区管理现代化方面,当前主要关注以下两个方面。一是管理制度体系的建设,包括体制改革、水权水价体系、经营机制等;二是信息化建设,包括各种水雨情及工情等各种信息的采集、传输、存储、处理以及决策支持系统的开发等。前者属于制度层面,后者属于技术层面。

目前发达国家的灌区管理正朝着信息化、自动化、高效化方向发展,实现了集信息采集—处理—决策—信息反馈—监控为一体的优化调度。我国从20世纪70年代开始就曾在少数几个灌区开展过自动化方面的试验工作。近几年来,随着信息技术的发展,各地结合灌区续建配套节水改造项目,开展了一些灌区信息化的研发工作。但目前在这一领域的技术水平总体上偏低,需要加强相关的技术研究和推广应用,通过提高灌区管理现代化水平实现灌区节水增效的目标。

(5)农村供水。

农村供水系指向广大农村的小城镇、集镇、村庄等居民点和分散农户的供水,以满足村镇居民生活和生产用水需要。饮水安全是指居民能够及时、方便地获得足量、卫生、负担得起的生活饮用水,是社会安全的重要内容之一。

我国70%多的人口居住在农村,受经济发展及自然条件的制约,我国农村供水的总体水平不高。到目前为止,农村自来水普及率不到40%,以小型分散供水为主。主要问题是:供水设施简陋,普遍缺乏必要的水处理设施;或常年、季节性严重缺水,或水质达不到饮用水卫生标准。全国总计有3亿多人饮水不安全,造成群众生活不便、影响身体健康,直接关系广大农村社会稳定和经济发展。发展农村供水事业,保障农村饮水安全是解决“三农”问题的重要方面。

新中国成立以来,各级政府在解决农村饮水困难方面作了很大努力,到2005年为止,中国农村仍有3亿多人饮水不安全,2000年以来国债资金及地方政府配套资金和群众自筹共投入180多亿元,使5700多万农村人口告别了饮水难。但是,农村供水面广量大,条件复杂,目前应用的技术和设备科技含量低。迫切需要开展解决农村饮水安全的发展战略研究,研究开发适应的技术和设备,使农村供水规划和建设走上科学发展的轨道。

(6)牧区水利。

由于特殊的地理自然环境,我国牧区发展与草原生态保护和建设要充分考虑水草资源条件和水草资源承载能力。应以区域“水—草—畜”系统平衡为原则,发展灌溉饲草料地,改良复壮天然草场,科学确定人工生态建设的内容、布局与规模。坚持以水定草,以草定畜,推行补饲、舍饲、围栏封育、轮牧禁牧等综合技术措施,调整畜牧业产业,控制牲畜纯增,畜牧业生产由数量型向效益型和质量型转变,修复草原生态,恢复生产功能。

我国牧区水利基础设施非常薄弱,覆盖率低,已建工程配套差,标准低,技术装备落后。现有草地灌溉面积1500万亩,仅占天然草地可利用面积的0.45%左右。目前地面灌溉面积约占灌溉总面积的90%以上,管理粗放,水资源浪费严重。牧区水利的发展需求是依靠科技,高效开发利用当地水资源和雨洪资源,改造和发展人工灌溉草场和灌溉饲草料地。以恢复改善草原生态环境和提高牧区水草资源承载能力为目标,加强草地生态系统保护技术以及牧区水土保持生态建设技术研究。