1
简介
最近出版了一些有关全球水资源的文献。这些数据基于全球模型或观察到的记录。研究了从1990年到2025年间全球水资源的情况,并且获得了一套全球水资源的图谱,表示了与水有关的不同特征的变化,做出了水资源的综合评价,指出了到2025年水供应和需求的不同情景,给出了在未来25年内将面临严重的水资源短缺的国家和地区,并且讨论了减少水短缺的可能方式,包括改善灌溉水使用效率和水供应能力。对当前全球水资源情况的评价做出了重要分析,对20世纪评估的结论以及对未来用于家庭、工业和农业需求的水供应的进行了预测。世界资源组织(WRI2000)出版了按照国家划分的水供应和需求的数据库,并且每年更新。ECOSOC向联合国提交了对世界淡水资源的一个综合评估报告。未来水资源情况全球预测包括国际的和国内的研究以及一些咨询机构的看法。
本文将继续探讨从1995年至2025年间,69个独立或综合流域内家庭、工业、养殖和灌溉部门的水需求和供应的最新评价和预测。
2
数据准备、假设和外生驱动因素
2.1
数据要求和准备
本文需要进一步划分的详尽数据。包括农学、经济学、工程学和公共政策等各领域的不同数据。有些数据和参数时间跨度为30年,其他一些则是与基础年校准后对未来进行的预测,包括灌溉谷物的面积、储水量和用水能力等。一些数据是直接从其他来源获得的,而有些则是经过处理的,另外一些则是从其他相关文献中推理或者估计的。
2.2
假定和外生驱动因素
在获得供水和需求的基础预测数据或者最优估计之前,本章将描述基础估计和一些重要政策的预期,投资、技术、行为参数,这些参数推动不同部门的水需求和供应。
2.2.1
气候和水文
1996年和2025年间预计的水文体制根据从1961年至1990年期间获得的数据建立了模型。气候情景根据这些情景定义来估价水文不确定性的影响。在一些相同的其他假定下,运行30个气候情景。依次给出从1996年至2025年间的预测。
2.2.2
水资源使用效率——流域效率
在当地灌溉系统、农艺、技术、管理及学术机构的不断完善的情况下,将会大力提高灌溉系统的水资源利用效率。但是,提高流域用水的有效性是非常困难的,因为很多水量流失于各灌溉系统再以一种回流的形式被下游重新利用。若想提高流域用水的有效性要求在水利政策的制定和改革方面要有重大的举措,当然这一举措并不只局限于水利部门。流域用水有效性的提高是相对缓慢的。1995年,全球平均流域用水的有效性为0.56,在发展中国家为0.54,发达国家为0.64。到2025年,此指数可望达到0.65,发展中国家0.64,发达国家0.71,各自都有较小的提高,但是这种提高是可喜的且非常重要的。此指数提高较多的是那些拥有先进的可更新的供水设施的国家,包括印度、中国、西亚和北非国家。而此指数提高较小是在供水设施方面欠发达的国家,包括撒哈拉沙漠和东南亚国家。不包括中国和印度在内,发展中国家在流域用水有效性提高方面表现为较慢的速度;仅从1995年的0.53提高到2025年的0.56。
2.2.3
最大可允许的用水流量
现实用水量包括水的再回收利用能力,环境用水需求量以及水的可利用量。全球1995年的可用水量为3722km3,占全球可更新水资源的7.8%,其中发展中国家占有2796km3,发达国家占有926km3。与此同时,1995年地表水可用水量为2905km3,
地下水可用水量为817km3。
许多国家和流域以超过再回收利用水资源的速度加速开采地下水储量,可以看出目前的开采率将不能永远维持在这一高峰水平。不久的将来,在印度北部、中国北部、北非以及美国的西部各州这些重开采区地下水的汲取水平将会轻微的有所降低。但是,这些国家和地区将会持续处于一个超度开采期。相反,世界范围内某些地区的含水层被过度利用是因为缺少必要的投资,因而并未达到足够的深度去汲取水资源;反之如果在可持续供给的基础上汲取水资源将能够有效的提高水供给。所以,我们提出了在地下水资源丰富的地区可以逐步的提高开采量。在保持平衡的情况下,到2025年,全球净地下水的汲取将会增长到922km3(占全球水流量的20.9%),高于1995年的817km3占全球水流量的21.9%)。尽管在中国及印度大多数严重的开采区,地下水的汲水量在减少,但是就这两个国家地下水整体开采量来讲,却分别增加了27km3和14km3(即分别增长了11%和9%),同样撒哈拉沙漠地区开采量增长了20km3,其它国家增长了44km3。这些被认为的汲水需求的增长是基于目前汲水开采量,潜在的地下水可提供能力,以及其它技术和财政上的因素而加以评定的。
展望2025年,地表和地下水允许的最大水流量根据目前的水流能力,水需求的增长,汲水方面的自然约束以及未来年份水利设施投资的增长而加以预测。(表1)表明了从1995年到2025年部分国家和地区地表和地下水允许最大流水量的每年增长比率。
2.2.4
水库蓄水量
1995年全球整体水库储量用于灌溉以及水供给的达到了3428km3
(占到水库储量用于所有水需求用途的47%),预计到2025年将达到4049km3(净增长621km3)。在发达国家净增长为44km3,而主要的增长都集中于发展中国家,中国净增长15%(即157km3);印度净增长58%(即135km3);非洲撒哈拉地区净增长22%(即74km3);亚洲其它国家净增长36%(即132km3);拉丁美洲国家净增长17%(即62km3)。