发布时间: 2004-09-05
这篇文章论述了水资源领域的最新研究进展,它对于水政策,规划和工程项目有实质上的实际含义。但是正如在凯勒(凯勒和塞克勒1995) 指出的一样,对这个领域的一些专业人士来说领会这些概念和其实际含义非常困难,甚至于很难接受。为了使更大范围的讨论更有条理这个扩展了的大纲总结了该论点的逻辑性。
“效率”
获得额外的淡水资源供应是非常困难的。因此我们自然就将注意力集中到了“需求管理”,期望可以通过提高水利用效率来节省足够的水量以满足未来的需求。需求管理的支持者指出发达国家能源部门预测的能源需求增加量之所以大幅度减少,主要就是通过提高能源的使用效率实现的。因而他们主张通过降低单位产品的水消耗率来提高自然水的使用效率。同样,也可以通过对水的使用进行再分配,即通过将应用于低价值产品的资源转移到高价值产品来提高经济效率。
的确,灌溉农业消耗超过了世界已开发供水资源的80%,同时,传统的重力灌溉系统对水的使用效率只有40%。但是,喷水灌溉系统的水使用效率大概在70%左右,滴水灌溉系统的效率可以达到90% 。因此显而易见通过提高水使用效率,至少可以节约目前灌溉系统使用水的一半。但是在水领域,“效率”是一个微妙的词汇。为了理解它,我们首先需要理解水流域的基本特征。
水流域
当流域中一单位水由一种资源转变为一种特定用途时,相应的就出现了三个基本事件:首先,由于表面区域的蒸发,或者植物土壤水分蒸发蒸腾损失,或者在两者共同作用下,一部分水损失到大气中。第二,转移的水还未在表面蒸发耗干或者渗入地下前,就可能已经流入大海,深谷或者类似的水不可以被获取而再利用下凹地区,这种情况下才认为水真正的脱离了系统。与此相反,排水系统的水流回到溪流、其它地表水体或者可以重新被获取和作为额外的供应水源而加以利用的地下区域,这种水没有脱离系统或者被浪费。第三,排出的水受到污染。它在被利用的同时,它也吸收,或者说“获取”,了污染物,并且这些受污染的水由于蒸发作用而被浓缩。因此,当水通过系统进行循环或再循环后,其受污染的程度就会严重到不能够再利用而必须排泄到污水槽。
假如水足够充足,这就不算是一个问题,这是水流域开放的个案。即使在干旱的季节里,这种开放的状态下,可利用的水会流出该流域(包括江口)而脱离系统。开放状态下满足新需求面临的唯一问题是为了获益而和对水进行分配。但是随着该流域人口的增长和经济活动的频繁,水流域逐渐由开放状态转变为封闭状态,即所有干旱季节的流水都被汲取和分配。流域中的水大多数被蒸发,而其它未被蒸发的水受到严重污染以致于不可以再利用。
这在整个流域范围内产生了严重的“头尾-尾头”问题。处于流域下游的尾末端的用户只可以获得数量日益减少和质量不断降低的水。科罗拉多河流域就是一个这样的例子。流入墨西哥的河水污染程度非常严重,人们不得不种植大量的除盐植物来试图满足墨西哥水滨的要求。而在干旱季节,即使是这种受到污染的水也会在科罗拉多河水注入大海之前就消失在墨西哥的沙漠里。