中美两国用水比较分析

2010-09-13冯杰

中国水利 2010年1期

冯杰

（中国水利水电科学研究院水资源研究所，100038，北京）

一、前言

美国水资源总量29702亿m3，人均水资源量近1万m3。美国国家水资源委员会在1968年的报告中，预测2000年、2020年全国总取水量将在1965年3 725亿m3的基础上分别增长200%和407%，达到11 116亿m3和18900亿m3。但到1975年，他们意识到如此高的用水量将无法实现水资源的可持续利用，于是作出第二次评价，综合考虑了水污染、水资源量等多种因素，决定大力加强需水管理。实践证明，从1980年起，美国用水总量实现了微增长和负增长。我国20世纪90年代以来，被称为“中华民族母亲河”的黄河开始断流，后来塔里木河、黑河等内陆河流也出现了断流，引起了人们的关注和焦虑，以供水管理为指导思想的传统水利面临严峻的挑战。2000年以来，水利工作逐步转变发展方式，从传统的以供水管理为主的近代水利向以需水管理为基础的现代水利转变，我国用水总量也进入了微增长阶段。我国晚于美国20年开展需水管理，但就人均用水量而言，我国却远低于美国，究竟是什么原因？究竟如何比较两国的用水效益？我国的用水总量能否实现负增长？美国的需水管理是否存在问题？是否值得我们学习借鉴？本文就这些问题进行了深入分析。

我国2000年人均用水量为430m3，2007年为440 m3。美国2000年人均用水量2 010 m3，2007年人均用水量1690m3，分别扣除农业净出口虚拟水后，人均用水量2000年为1 364 m3，2007年为1044m3。考虑虚拟水后的2000年和2007年美国人均用水量分别是我国的3.17倍和2.37倍。但是，如果比较两国的 GDP，2000年和2007年美国分别是我国的9倍和4倍，比较两国的单方水GDP，2000年和2007年美国分别是我国的8.8倍和4.9倍，见表 1。

二、中美两国用水对比指标的选用

人类通过开发利用水资源创造了经济规模，用水包括人类自身的用水和生产过程中的用水。与人口数量直接关联的是生活用水量，与经济规模直接关联的是农业用水量和工业用水量。人口增长在一定范围内带来生活用水量的增加，但生活用水量包含人口数量和人均生活用水量两个因子，而人均生活用水量受气候条件、水资源条件、经济发展水平等诸多因素的影响，由此可见，人口数量只是影响生活用水量的因素之一。中美两国生活用水量在整个用水总量中所占比例较小，仅10%左右，而工业用水量和农业用水量占到90%，如图1和图2所示。因此，在现代社会，人口数量对用水总量的影响较经济规模小得多，换句话说，用水总量决定于用水效率和效益，而不是人口数量。如果人口数量和人均用水量一定，采用不同的用水效率和效益，会创造不同的经济规模。

因此，在中美两国人口数量和经济规模差距较大的情况下，不宜采用人均用水量来说明需水管理水平的高低，否则就掩盖了用水效率和效益所起的作用，应采用国民经济用水效益、工业用水效益、农业用水效益以及人均生活用水量等用水指标来说明。

三、中美两国用水效益比较

1.万元GDP用水量

以生产单位国内生产总值（GDP）所用水量作为评价综合用水效益的指标。2000年，万元GDP用水量美国为 62 m3，我国为 610 m3，我国是美国的9.8倍。2007年，万元GDP用水量美国为 49 m3，我国为 229 m3，我国是美国的4.6倍。可以看出，与美国相比，我国的综合用水效益还比较低，虽然近几年我国的综合用水效益在不断提高，但仍与美国有很大差距。

2.工业用水效益

2000年我国万元工业增加值用水量为 288 m3，美国为 120 m3，我国是美国的2.4倍。2007年我国万元工业增加值用水量为131 m3，接近美国2000年的水平。

2000年我国工业用水重复利用率为60%～65%，仅相当于美国20世纪80年代初的水平，与美国2000年94.1%左右相比，差距更大。据2007年全国环境统计公报，2007年我国工业用水重复利用率达到了82%左右，与美国相比，仍有不小的差距。

造成我国工业用水效益与美国差距较大的原因是多方面的，美国在完成工业化后，工业用水的重复利用率高，工业节水技术水平较高，节水设备、节水工艺应用广泛，而我国正处于工业化的初期和中期，只有在部分水资源短缺且经济发达的大型城市，才能接近或达到这一水平；同时美国在一些高耗水行业努力开发替代性水源或应用新技术以降低定额，而这些技术因成本较高，在我国还没有得到广泛应用。

3.农业用水效益

2000年，我国农业亩均用水量为479 m3，单方水粮食生产效益平均为0.95kg，万美元农业增加值用水量为22 323 m3。美国农业亩均用水量为500m3，单方水粮食生产效益平均在2 kg以上，万美元农业增加值用水量为10 126 m3。2007年，我国农业亩均用水量434m3，单方水粮食生产效益平均为1kg，万美元农业增加值用水量为9436 m3。

因此，在粮食生产效益和万美元农业增加值用水量等方面，我国与美国也有不小的差距。同时说明，我国通过提高农业用水效益，在农业用水规模微增长甚至负增长的情况下，保障国家的粮食安全是完全有可能的。

在中美两国水资源条件不同和种植结构不同的情况下，美国的亩均用水量高于我国的情况是有可能的。与人均用水量一样，不宜用亩均用水量来说明农业用水水平的高低。

4.人均生活用水量

2000年，我国城镇人均生活用水量为219 L/d，农村人均生活用水量为89 L/d；美国城镇生活人均用水728 L/d，农村生活人均用水247 L/d。2007年，我国城镇人均生活用水量为211L/d，农村人均生活用水量为71L/d。

生活用水量受气候条件、水资源条件、节水管理和经济发展水平等诸多因素的影响。在进行单因素分析时，可以认为生活用水量在一定范围内与经济发展水平正相关，即经济发展水平越高，生活用水量越大。我国经济发展水平还比较落后，城镇和农村人民生活水平还处于较低水平，因此，我国人均生活用水量还比较低。

通过以上用水效益指标的对比分析，可知我国的用水效益与美国相比还存在较大的差距，反映出我国需水管理水平依旧较低，需水管理还需要进一步加强。美国高效益和高效率的需水管理模式值得我们学习和借鉴。

四、中国用水总量变化趋势的预测

随着我国经济社会的快速发展和人们生活水平的提高，人均生活用水量会不断增加。在人口数量略有增长的情况下，预测今后我国的生活用水总量还要不断增加。但由于生活用水量在整个用水总量中所占份额较小，随着工业用水和农业用水效益提高导致工业用水量和农业用水量下降，今后我国用水总量不会出现快速增长的趋势。

从表1可以看出，美国2000年的用水总量仅比我国多131亿m3，2007年的用水总量比我国少727亿m3，说明美国利用与我国差不多甚至较少的水资源量支撑了几倍于我国的经济规模。我国的人口基数非常大，2000年和2007年的人口分别是美国人口的4.6倍和4.3倍，说明我国利用与美国差不多的水资源养活了几倍于美国的人口。

因此，在科学发展观的指引下，我国通过经济结构和经济增长方式的转变，实施最严格的需水管理制度，在现有人口基数或略有增长的情况下，实现更大的经济规模，用水总量微增长、零增长甚至负增长是有可能的。

五、美国水资源开发利用过程中存在的问题

美国的需水管理水平虽然高于我国，但在水资源开发利用过程中依然存在很多问题。

1.地表缺水和地下水超采

美国许多地区，尤其是干旱的西南各州,经常表现缺水。据E.S.仲恩所述：“作为灌溉水主要来源的西部河网包括四个主要流域。这些流域中的河水已被利用了将近80%～90%，其中某些河流即将全部被调节利用”“地表水的缺乏，使地下水用量剧增。大量利用地下水灌概的有加利福尼亚、亚利桑那、新墨西哥等州”。据1980年中国水科院水资源组所述：“最引人注目的地下水超采范围是从得克萨斯到阿肯色的高原区。在加利福尼亚等部分地区，有些地方地下水位每年下降2～3 m，地下水严重超采。据1978年统计，在全国106个水资源分区中，有8个分区严重超采，30个分区一般程度的超采”。

2.地表水和地下水污染

据1980年中国水科院水资源组所述：“在21个水资源区中，大部分都存在地表水污染问题，分散的农业农药、市政和工业废物、矿物排水和城市污水是主要的污染源。全国取自地下水水源的饮水，有40%被污染，在21个水资源地区均有所污染”。据E.S.仲恩所述：“美国地质调查局全国水质评价计划第 1个10年(1991—2001年）的研究提供了美国水资源质量状况新的重要成果。对36个研究单元中100多个流域和浅层地下水系统的评价表明，在美国河流和地下水中存在着广泛的非点源污染”。

3.海湾、港湾、沿海水域的恶化

据1980年中国水科院水资源组所述：“在美国沿海水域是能够为80%以上的人提供休养的好地方，但由于家庭和工矿企业垃圾堆积的影响，使得人口稠密的新英格兰、大西洋沿岸中部和大湖地区水域正在恶化”。

4.水权制度需要完善

美国的水权是一个复杂的系统，不仅各州不同，而且在历史上也发生过很多变化。据周刚炎所述：“现存的水权基本上有两种：水边界权和优先者权。以上两种水权同时存在，并且至今互相冲突，具有美国在土地、矿产方面强烈的私有制特色”。

5.水资源管理各自为政

流域是自然水文循环单元，行政区是社会经济用水单元，水资源管理应当采用流域与区域相互结合的模式。需水管理既包括各行政区内部对水资源开发利用的管理，还包括从流域角度对流域内各行政区之间水资源开发利用的协调管理。美国是联邦制国家，水资源属州所有，水资源管理基本以州为主进行。流域水资源管理的缺失，导致州际水资源开发存在矛盾，最终导致流域水环境和水生态的破坏。据康洁和参考消息所述：“美国在水资源管理方面目前尚无全国统一的法典性的水法，各州水资源监测存在‘各自为政’的状态，州际间水资源开发利用存在矛盾”。

以上一些问题的存在，表明美国需水管理水平还存在进一步提升的空间，要继续创造更大的经济规模，又要保持用水量的微增长、零增长甚至负增长，必须进一步提升需水管理的水平。