国外水资源合理利用与管理经验

包晓斌 (中国社会科学院农村发展研究所)

　　目前，占世界人口40%的80多个国家严重缺水。针对水资源十分短缺这一问题，许多国家采取了许多措施进行水资源的利用与管理，例如先进的节水措施和调水措施，以及包括工程技术、组织、制度和市场经济等多元化的综合管理模式等。政府决策的科学化和社会成员的广泛参与，使这些国家的水资源利用更加规范和合理，进而推动区域的可持续发展。

　　一、国外先进的节水措施
　　国外的节水措施主要包括三个方面：一是生产范畴的节水，如调整产业结构、产业内部结构，改进生产布局，改善生产制度，改进生产技术等。二是产业管理范畴的节水，包括管理政策、管理体制与机构，水价与水费政策，配水的控制与调节等。三是灌溉范畴的节水，包括灌溉工程的节水措施和节水灌溉技术等。

　　（一）美国节水措施
　　在美国的水资源的开发利用中采取的主要措施包括：减少水源消耗和流失，进行合理用水、节约用水。包括：保护水源，防止水土流失；水源重复利用，侧重于对城市污水进行处理，再作为灌溉水源；调节河川径流；选育抗旱品种；引水补给地下水；减少蒸发，应用植物生长调节剂；调整作物种类和市场供应等。当前，美国发展节水灌溉农业主要采用先进的节水灌溉技术和农业技术相结合，以取代传统的单一的地面灌溉技术，农田灌溉水的利用效率已达70—80%。
　　（1）美国图森市的节水措施
　　图森市位于亚利桑那州的中南部，夏季炎热，气温常超过37.8摄氏度。该市的高峰用水是由夏季的高温期决定的。该市年平均降水量为245毫米，其中约有一半发生在夏季，而年平均蒸发量却高达1524—1778毫米。
　　在图森市水厂的许多门类的用水户中，有些用水户从性质上讲属于季节性用水：冬季用水很少，用水量也较稳定；夏季用水量较大，且随气温和降雨情况而达到高峰。1974年夏季，图森市经历了历史上最炎热的旱季，市内水井已无法满足高峰用水的要求，供水系统在局部地段停水，送水压力下降。为了正常送水，图森市削减了高峰用水量，使用水量不受季节的影响。推行这项计划后各类用水户逐步调整了他们的室外用水方式，每人每天的总用水量已由1974年的776.5升下降到目前的约549.2升。
　　（2）美国加州居民的雨水收集系统
　　1975—1977年，美国加州发生了干旱，迫切地需要探求适当的供水方案。一般说来，在农村居民用水的最可行办法是从屋顶收集雨水，使其汇集存储到一些容器内，而后提供使用。雨水的收集，完全可以满足低限度的家庭用水需要。

　　（二）以色列节水灌溉措施
　　以色列地处干旱半干旱的沙漠地带，北部降雨量为700—800mm，中部为400—600 mm，南部仅有25 mm。为克服降水不足问题，以色列大力开发灌溉地。目前43.7万hm2耕地中，19.3万hm2（约占总耕地面积的44.2%）为水浇地，每年农业灌溉用水达11.8亿m3，其中有9亿m3为可饮用水。农业灌溉方法是压力灌溉，主要是滴灌和喷灌，水的利用率分别可达95%和80%，而且全部采用电脑管理，利用水分感应器自动调节灌溉，包括灌溉时间、次数、间隔、灌溉量等。根据以色列水法，国家境内所有水均为国有，由水委员会统一管理，包括制定政策、确定水使用配额和制定水资源的开发计划等。为了鼓励农民节约用水，一方面要求农民交付水费，另一方面规定在配额范围内后一半配额的水价高于前一半。目前灌溉业的主要研究方向是：开发非饮用水资源，如废水、洪水、盐碱水等，保证不断增加农业用水。
　　在90年代初期，喷灌和滴灌技术已分别应用于全国种植面积的25%和75%。农田和草坪一般使用喷漠和滴灌，且高度自动化，全部由电脑控制，每台中心电脑控制周围几十甚至几百公顷的土地。滴灌技术已广泛应用到全国各地。喷灌和滴灌的应用极大地提高了水资源的利用率，使每公顷土地的灌溉用水量减少了1/3。而且，全国70%的污水经过处理用于农业灌溉。

　　(三) 澳大利亚节水措施
　　澳大利亚有70%的地区雨量在500毫米以下，易发生旱灾。全国地面水源不多，平均年径流量仅有3454亿立方米。虽然地下水丰富，但60%是自流井区，可利用的水源只有176万平方公里。澳大利亚不断采用新的节水灌溉方法。把12厘米的滴水管埋入地下，把水和肥料溶液直接滴灌在西红柿等作物的根部，不但节省大量水肥，而且可收获90%的优质蔬菜，而传统的灌溉方法只能收获到60%—70%，这种灌溉方法使多余的肥料不致污染水渠。又如在果园中，春季落叶对果树不浇水或少浇水，抑制果树生长，进入夏季则多灌水以促进水果的生长。这种方法使果树长得矮小，不需过多浇水和修剪，但水果产量却增加了。试验表明，可节省用水20%，增产水果20%。多数果园已采用了这项措施。

　　（四）前苏联节约用水的措施
　　前苏联各加盟共和国单位土地面积上的水量和人均水源量的分配极不均衡，数字差距多达数十倍。前苏联有11万亿立方米的大气降水，其中约有40%被转化为河川径流。但地区分布极不均衡，在占耕地面积90%和占工业产值80%的一些发达地区只有全前苏联水资源的24%，而其中一些对水资源有特大需求的南部地区却只拥有约16%的可用水资源。除了以上这些不足外，前苏联河川的重要特征是时间上的分配也不平衡。为了解决这些不足，只有通过大型引水调水渠道实现从其它流域调水和修建许多季节性调节水库来解决严重的缺水问题。
　　为了水资源的合理利用，前苏联制定了一系列节水措施：（1）对城市污水作三级处理而后加以利用；（2）将地表径流处理后使用（3）研究利用工矿企业的排水；（4）抽用矿坑水和工矿区地层水；（5）沿海地区开发利用海水；（6）有些设备采用空气冷却，不使用水冷；（7）加大发电单机容量；（8）加强水管理和处理工作；（9）采取累进水费制等。

　　（五）印度节水与合理用水措施

　　在印度的许多地区，地表水比地下水丰沛，但很多渠道中地表水的供应常常是不稳定的，有时甚至严重不足，所以地下水补充地表水显得越来越必要。地下水补充渠道水增加了渠水的供应量，在渠道水供应低峰期或在进行年度维修渠道关闭期间，地下水可直接用于灌溉。在许多地区，潜在的地下水可以有效地与地表水结合进行集约灌溉。
　　由于降水时间过于集中，为控制雨水流失，印度采取利用农田集水区的水塘拦蓄地面径流，使干旱地保存雨水，以便在旱季时进行补充性灌溉。这种作法可节省灌溉用水，并可对旱季时灌溉用水不足给予补充，以保证作物的正常生长和稳产、高产。
　　在灌溉技术方面，印度为提高水资源利用率，防止土壤盐渍化，要求根据地区水位深度确定灌溉方式。由于水资源季节性供应不平衡，研究部门提出在雨季到来之前，在各河流附近抽取大量地下水进行灌溉的方案，以达到降低地下水位，使雨季洪水能更多渗入地下之目的。这就要求在旱季到来之前，采用定量供水，循环灌溉等方式，力求节约水资源。

　　二、国外调水措施及经验

　　从全球上看，许多国家水资源的空间和时间分布不均匀，例如俄罗斯，其南部地区集中着全国80%人口和工农业，而河川径流量只占全国的15%；美国阿拉斯加州的径流量占全国径流总量的一半。巴基斯坦年径流量的一半以上集中在7、8两个月内等。因此，国外许多国家将修建蓄水库和跨流域调水工程作为解决水资源时空分布不平衡的主要手段之一。

　　1．国外跨流域调水的具体实例
　　跨流域调水，一般是为了解决水资源不足，或者充分利用水资源。具体目标是侧重于生态、生产或生活则因不同的国家而有所不同。从世界范围来看，一些国家已采用跨流域调水实现水资源的空间配置，缓和以至解决缺水地区的水需求。发达国家调水的目的侧重于生态用水和发展水电，只是兼顾农业灌溉用水。发展中国家调水的目的则侧重于农业灌溉用水，兼顾工业用水，较少考虑生态环境用水。国家跨流域调水的具体实例如下：

　　（1） 美国

　　 美国已建的跨流域调水工程有10多项，主要为灌溉和供水服务，兼顾防洪与发电，年调水总量达200多亿m3，其中规模最大的加州调水工程，年调水量90亿m3，其中调水总扬程1151m，居世界现有调水工程之首。其它较重要的调水工程还有：科罗拉多—大汤普森工程、煎锅—阿肯色河工程、中央河谷工程、中部亚利桑那工程等。
美国水资源也呈现出东多西少的空间分布格局。例如加州中南部，年降雨量仅200～400mm，部分地区不足100mm，素有干旱“荒漠”之称。为开发美国西部而修建的长距离调水工程，不仅保证了以加州南部洛杉矶为中心的6个城市1700多万人生活和工业、环保等的用水需求，将昔日干旱荒凉的南加州建设成景色宜人的绿州，而且将加利福尼亚州发展成美国灌溉面积最大、粮食产量最高的州。由此可见，美国调水的目的兼顾了生态、生产和生活三个层面的用水，均取得了很好的成效。

　　（2）加拿大

　　加拿大已建调水工程的80%主要用于水电。1974年动工兴建的魁北克调水工程，引水流量1590 m3/秒，总装机容量达1019万千瓦，年发电量678亿千瓦?小时。调水的目的在于发展水电，同时兼顾了农田灌溉和城市生活供水。该国其它著名调水工程有：邱吉尔河—纳尔逊河、奥果基河—尼比巩河工程等。

　　（3）澳大利亚

　　为解决内陆的干旱缺水，澳大利亚在1949～1975年期间修建了第一个调水工程——雪山工程。该工程从位于东南部的雪山山脉的东坡建库蓄水，将东坡斯诺伊河的一部分多余水量引向西坡的需水地区，受益区面积为2000平方公里。其调水的目的在于发展水电，同时兼顾农业灌溉用水。

　　（4）法国

　　 法国为了满足灌溉、发电和供水需要，于1964年动工兴建了迪郎斯—凡尔顿调水工程。工程于1983年建成，设计灌溉面积6万公顷，年发电量5.75亿千瓦?小时，并供150万人饮水。调水的目的在于发展水电和农业生产用水和生活用水。此外，法国还有勒斯特—加龙河等调水工程。

　　（5）巴基斯坦

　　巴基斯坦的西水东调工程，从西三河向东三河调水。调水总流量高达2915 m3/s，平均年调水量222亿m3，灌溉农田155万公顷。调水的目的是提供农业灌溉用水和工业生产用水。该工程使印度河平原的灌溉体系得到进一步完善，使东三河流域广大平原地区的农、牧、工业等获得持续不断的发展，使巴基斯坦由粮食进口国变成粮食出口国。

　　（6）俄罗斯

　　 俄罗斯已建的大型跨流域调水工程已有15处，年调水总量达600多亿m3，举世瞩目的是欧洲部分的北水南调工程和亚洲部分的东水西调工程。调水的目的主要用于农田灌溉。这些工程中较著名的有：伏尔加—莫斯科调水工程、纳伦河—锡尔河调水工程、库班河—卡劳期河调水工程、瓦赫什河—喷什河调水工程等。

　　（7）印度

　　 印度提出了“全国水网”研究方案，除兴建蓄水库、人工补给地下水等措施之外，布拉马普特拉河——恒河调水计划将布拉马普特拉河的丰富水量调到印度南部和西部缺水地区；还有西流诸河水东调等计划。以使原来随意流入阿拉伯海的2100亿m3水能得以充分利用。印度调水的主要目的是农田灌溉，并可以充分利用水资源。

　　 2．国外跨流域调水的主要经验
　　在水资源开发的过程中，从时间和空间尺度上可以把天然水的运行分配进行调整。跨流域调水是一项改造自然的宏观过程，地区范围大，涉及面广。因此，国外通常要对跨流域工程的规模、效益、生态环境、社会等各方面进行综合性和可行性研究进行科学论证，再通过周密规划和设计，才能最终确定和付诸实施。国际跨流域调水的成功经验从政策、管理、法律和市场等方面概括如下：

　　（1）政策方面：
　　对于跨流域调水，国家必须制订有关的水利政策，其内容应当包括以下内容：
　　①为了确定有无多余水量可调，应当确定调水时间和范围，即在规定时间（设计水平年）以内，用水要求可以通过跨流域调水来满足；②提出一套方法，以便确定水量调出地区基本的或最低的需水量。基本需水量必须满足调水地区对用水的合理要求，包括地区农业生产和电力自给自足所需耗用的水量在内。基本需水量如果不足，水利政策就有义务予以保护，不让进行调水；③提出一套关于如何确定水量外调流域或地区最大容许量的估算方法；④对于跨流域调水还必须明确规定出总的用水目标和轻重缓急的程序及原则。
　　在投资政策方面，由于跨流域调水是一个系统工程，社会经济效益往往是较明显的，而财务效益却相对较差。因此，调水国家的政府对此类工程的投资给予很多优惠政策。例如美国，政府对防洪、环境保护项目直接给予拨款；对灌溉项目实行40～50年的无息贷款；对发电、供水等综合效益的项目实行长达50年的低息贷款，且建设期免息。另外，政府还会根据需要，授权工程建设部门发行各类债劵筹集建设资金，以及通过征收受益区和受益行业调水建设基金等形式筹集建设基金。
　　在跨流域调水运作中，各国政府都高度重视生态平衡和环境保护工作。俄罗斯政府针对调水工程对环境有利的与不利的、直接的与间接的、短期的与长期的、暂时的与积累的、一次两次的与多次的相互影响，进行深入研究与反复论证，以期消除环境隐患。美国跨流域调水工程从规划设计到运行管理的各个环节，均投入大量财力与人力，就调水工程对环境的影响进行广泛而深入的分析研究，制订各种行之有效的对策措施，防止和处理一些可能出现的不利影响，使工程的最佳环境效益得以实现。

　　（2）法律方面

　　跨流域调水除了制订有关的水利政策外，还必须制订和建立相应的法律保障体系。无论是工程的组织建设、管理机构设置、职责划分、运行调度，还是水量控制与分配，以及水事纠纷的处理等，都要有相应的法律或具有法律效力的规范性文件作依据，且能在实践中严格执行，以保障跨流域调水工程建设与管理活动的正常进行。
　　近年来，为了处理由于大规模跨流域调水产生的不平衡后果，美国的许多州起草了跨流域调水法，其他州也正在研究它们自己的法规。在已经进行这项工作的东部五个州内，有四个州位于东南部，它们是佛罗里达州、佐治亚州、肯塔基州和南卡罗来纳州。跨流域调水都是按本州现有的允许程度提出的。在这些州内，南卡罗来纳州的法规被认为在跨流域调水方面是最全面的。法规中规定，对于所有跨流域调水工程，只允许调水量为十年一遇枯水流量中七天水量的5％，或每天约合4000m3的水量。在审核中应满足的条件是：保护调出流域目前和将来的河道供水及水质；工程对本州的有益影响；替代用水的可行性；拟建的工程是否促进或增加水量的存储。

　　（3）管理方面
　　跨流域调水工程的建设与管理必须由政府负责并组织实施，管理机构应具有高度的权威性，政府应赋予其相应的行政职权，甚至包括立法权。美国在跨流域调水工程的建设上有很强的政府行为，几乎所有跨流域调水工程都由政府统一组织建设，并负责工程的运行管理。社团和个人可参与工程集资，但私人不允许直接建设和管理。政府在跨流域调水工程的建设与管理上实行统筹经营，以确保水资源的合理利用和优化配置。
　　调水工程建成后，最终要通过管理来发挥效益。因此，国外跨流域调水工程都十分重视提高管理水平，包括配备高素质的管理人员，采用先进的管理设施与设备，注重研究管理问题和运用新技术、新方法。
　　世界各国都开展了程度不同的流域管理，从流域管理的角度出发，流域机构应积极介入流域内的重大水事活动，特别是在流域管理中起控制性作用的水资源开发治理骨干工程，包括跨流域调水工程。如西班牙的流域水文协会就负责相关的流域调水工程的实施与管理。

　　（4）市场方面
　　管理单位作为独立的经济实体，必须依法经营，自负盈亏。在管理中应强调经济杠杆的作用，建立合理的、能促进节约用水的、具有竞争性的水费征收机制。另外，应在政府的支持下，统筹考虑一些经济效益好的项目，如电力开发、旅游等，用这些项目的收入弥补调水收入的不足，以确保工程正常运行，按期偿还工程投资，实现工程自身的滚动发展，建立以工程为核心的区域经济发展的良性循环系统。

　　三、国外水资源综合管理的主要途径
　　从总体上讲，水资源的开发利用无外乎从提高水资源的可利用性、减少输水过程中的损失、提高用水效率等方面入手，通过工程技术、组织和制度创新和强化管理等措施，实现水资源的可持续利用。

　　1．工程技术措施
　　从历史的进程看，各国采用的工程措施在序列上是一致的，所不同的只是持续时间上的差异。在最初阶段，水资源一般比较充足，通常采取提水和输水等水利工程措施，以提高水资源的可利用性；随着水资源的开发程度的提高从而水资源的相对不足，逐渐过渡到旨在减少输水损失的渠道衬砌阶段；随着资本的不断积累，又进入了以配置先进的灌溉设备提高水资源的利用效率的阶段，最后进入生物工程阶段，以减少植物生长对水资源的依赖性。
　　从目前采用的工程措施看，一个国家所采用的工程类型与其所处的发展阶段有一定的相关性。一般而言，发达国家主要用灌溉设施、物种改良、自动化管理等科技密集型工程来实现水资源合理利用；发展中国家则主要通过渠道衬砌、平整平地、清除杂草等劳动密集型工程来有效利用水资源。

　　2．组织措施
　　世界银行在1993年出台新的水资源管理方针强调水资源管理中，水服务系统越分散，水用户的参与就越彻底，这样才能提高水使用的有效性。一些国家已经或正在响应世界银行的新水资源管理的方针。如斯里兰卡、菲律宾和印尼提高和扩大了水用户协会在水资源管理中的权限。在阿根廷，一些小的水用户协会合并成大的水用户协会，使其发挥经济规模和专业管理的优势，使供水系统的输水效率提高了10%，而管理费用却下降了。在美国西部，由于干旱和城市化的迅速发展，供水矛盾日益突出。西部各州正努力消除水转让方面的法律和制度的障碍，采取了一系列立法活动。目前这方面的研究在克罗拉多河流域最为活跃。一些地方还开始了水权的转让活动，水权的转让是从农业用户转向城市用户。一些发展中国家如智利、墨西哥、巴基斯坦、印度也在进行着水的转让活动。尤其是智利和墨西哥在这方面的活动比较频繁，有效地管理和利用了有限的水资源。加拿大的水行政管理部门在积极开展水资源可持续利用意识的公众教育的同时，也积极让社会各阶层的成员参与水管理决策，大力推动水管理决策信息的社会化。

　　3．制度措施
　　一些国家在水资源管理方面已经形成了严格的法律和制度。如以色列，不仅对地表水、地下水实行统一管理，而且对废水循环利用、人工降水、海水淡化和盐水灌溉，甚至抽水站和输水管线等也实行统一管理。并通过立法，实行严格的奖惩制度。如农业用水，按配额使用为0.25美元/ m3；在配额50％以内的，按配额水价的2/3收费，每m3约为0.16美元；超过配额用水的加价300%以上，即每m30.75美元以上。美国1992年通过立法，为全国家庭用水固定装置的用水量规定了统一标准。这项措施使家庭用水从每人每日291L下降到204L，削减了30%。同时推广家庭供水循环系统，所用的水有5%取自下水道，提高了水资源的重复利用率。
　　在美国，水权的获得，须经州政府主管部门的批准，并按开发先后次序和自然条件的不同，采取了两种地表水水权制度。一种是沿岸使用权，即所有的沿岸土地所有者在不妨碍别的水权拥有者用水的情况下，有权利用邻近水体的水。但在缺水时，大家都要同等地减少用水量。采用这种制度的有29个州，大多在美国东部。另一种是优先使用权，即“谁占用水的时间越久，并加以有效益地用水，谁的水权等级就越高”。谁不能有效益地用水，谁就丧失水权。当水源不足时，先削减用水权低的用户。采用这种制度的有9个州，主要在美国西部。上述两种水权制度兼用的有12个州。
　　由于美国西部地表水大多已被占用，地下水又严重超采，所以近年来出现了水交易市场，允许拥有水权者与需水者就交换水的问题进行自由协商。内务部最近已成立了水销售办公室。在跨流域或跨州引水时，要在不违犯原有水权者利益或通过权利转让后才能进行。
　　加拿大联邦政府、省政府及地方政府的水管理机构进行了较大规模的改革。联邦政府水管理机构的改革以强化对水这一基础性资源的综合管理为目标，主要体现在加拿大环境部、渔业与海洋部及农业部等联邦政府部门在机构重组中，加强了涉及水管理的机构设置。主要特点是：成立专门水管理机构，将原来分布于政府诸多机构的水管理权集中于一个或少数几个机构。如萨斯喀彻温（Saskatchewan）省专门成立了一个萨斯喀彻温水公司（Saskatchewan Water Corporation），将省政府拥有所有权的各供水厂和污水处理厂划归该公司经营管理，同时把水资源与水环境的各项行政管理任务也交由该公司负责；

　　4．市场机制

　　水资源开发利用的合理程度与水价能否反映资源的稀缺程度有密切的关系。有关研究表明，在短期内，水价每提高10%，耗水量减少1%~2.5%；长期持续提高价格，耗水量可节省10%或更高。以往的水资源开发利用措施侧重于工程技术、管理和制度等方面，近年来，随着要素市场的日益成熟，市场机制也逐渐显示出其独特的作用。
　　美国出现了水权交易市场。其目的是在不侵犯原有水权者利益的前提下改善水资源的配置，从而实现“双赢”。水权拥有者与需水者可以就水权交易进行协商。在跨流域或跨州引水时，通常要通过水权交易后才能进行。为了支持这项工作，美国内务部还成立了水权交易办公室。
　　澳大利亚水权交易始于1988年。这些年来，农场主买卖农用水配额和转让取水证的交易在广大农村地区呈上升趋势。目前，这类交易还被放入因特网。为了使用水配额买卖和取水许可证交易顺利进行，政府做出了一系列制度安排：（1）开设水权交易市场，为供需双方提供更多的交易机会；（2）明确界定水权，使交易可在地区、州及各产业部门之间顺利进行；（3）建立水权交易的规则等。这些制度措施的贯彻落实，有效地提高了水资源利用效率，有利于保证区域水资源的可持续利用。