非洲水資源圖集（一）

非洲水資源圖集

供決策者參考

（一）

原文：聯合國環境總署

翻譯：張昆鵬 徐永新

簡介

非洲水資源圖集搜集了224張地圖、104張衛星圖像、大約500張圖表和數百張鮮活的圖片，記錄了非洲令人震撼的自然資源和水資源使用現狀。圖集不僅收入了反映非洲水資源現狀的靜態地圖和數據圖，而且較為生動簡潔地描述和分析了非洲水資源問題，並通過實例加以驗證。此外，圖集將非洲水資源信息及其在非洲的經濟發展、食品安全、跨境合、水容量建設和環境變化的作用融合成全面易懂的資料庫。應非洲水資源部長委員會（AMCOW）的請求，聯合國環境署聯合非盟、歐盟、美國國務院和美國地質勘查局等其它合作單位共同編輯了本圖集。

圖集適時出版的意義在於它為實施《非洲水資源展望（2025）》所做承諾提供了信息保障。除了其它遠景目標之外，《非洲水資源展望（2025）》指出至少將非洲的灌溉面積翻翻，開發25%的非洲潛在水力資源。因此，本圖集向決策者提供了背景信息和參照方法，從而有助於決策者履行其在近期重大會議和聲明中的承若，包括2008年奎尼衛生部長會議，各國部長承若在12個月內批准國家衛生保健政策，推進政策的開展，以期在2015年實現國家級衛生目標以及千年發展目標。這些會議承若還包括突尼西亞的《非洲水資源周和部長宣言》、沙姆沙伊赫非盟峰會上致力於水資源和衛生健康的諾言（2008年6月）以及蘇爾特農業和能源用水部長級會議決議。

從熱點到望點

非洲大陸水資源問題的本質是矛盾性和不平衡性：資源過剩和貧瘠、欠開發和過度開採、機遇與挑戰並存。長期以來，有限的水資源和雨水灌溉農業，已然使非洲成為全球關注的熱點。但是，新的研究表明在非洲廣袤的乾旱和半乾旱地區存在著推廣采水技術的巨大潛能。

如圖1所示，紅色陰影部分為人口密度達到每平方公里20人及以上的非洲乾旱和半乾旱地區，約一億人口不同程度地面臨營養不良和糧食安全問題。與此同時，非洲乾旱和半乾旱地區仍存在著希望。該區域大量定居點具有充足雨量可用於采水，傳統和新式儲水方法（如大批量建設小型農場蓄水池）可以進一步推廣，從而維持當地脆弱的生存條件，應付氣候變化可能帶來的巨大影響。

如圖1所示，「望點」地區廣泛分布，該圖依據當地的降雨量、土壤結構、潛在蒸發量、陸地、地貌和人口繪製而成。

圖1：地圖展示了水資源貧乏地帶和雨育農業或「熱點」（紅色陰影）區域，地圖依據每平方公里1000 m3的池塘數量，展示了潛在雨水收集量。該圖層源於水量平衡數據，許多重要的集水區與「熱點」重疊，亦可視為「望點」。收集雨水可改善這些地區的糧食安全狀況。

通過測量非洲大陸地表面積，本圖集利用衛星圖像數據精確計算了以上地區的采水潛能。

如圖2所示，對於蒸發量（地表蒸發和植被蒸發之和）的計算，有助於生成更為精確的水平衡圖（降水量減去蒸發水量），從而有助於河水流量建模，核查建設水壩和其它采水形式的可能性。

圖2：年度水量平衡是指蒸發蒸騰後可用徑流量的估算值，即可用於集水的潛在水量。黃色表示徑流流失的面積;藍色表示徑流過剩區域。紅色陰影顯示人口密度大於每平方公里20人的區域與乾旱或半乾旱的地區重疊。

由於90%的農田完全依賴雨水灌溉，當地經濟發展又完全依靠農業，因而通過采水技術緩解糧食安全問題可以廣泛地改善生活在撒哈拉以南非洲乾旱地區人們的生活水平。

非洲水塔

非洲「水塔」是指森林覆蓋的非洲流域高地，包括跨境流域。非洲水塔具有儲水功能，其水量比例不均地匯入非洲主要河流，這些河流是非洲水電、野生動物和旅遊業、小型和大型農業、城市、交通和生態系統服務的水源。因此，非洲水塔對許多國家和地區的經濟發展和人民生計極為重要，其意義對徑流水量豐沛的下游地區更為突顯。尼羅河、尼日、塞內加爾和奧蘭治等河流從雨水充足地區流向缺水乾旱地區。

圖3是為本圖集特製的一張圖表，展示了非洲的水塔，該圖選定區域為相對高海拔地區（高出周圍區域200-800米），當地降雨量超過750毫米，徑流量超過250毫米，是周邊地區人口的主要水源。

圖3： 「水塔」圖闡述了非洲主要流域地表水系統的互聯性。這些「水塔」海拔高於周邊地區200-800米，降雨量大於750 mm，徑流量在250mm以上。選擇這些「水塔」是因為它們對跨境人口提供了重要水資源。

綜合管理將有助於保護水塔和有限水資源的可持續性開發。當兩個或更多國家共享資源或上游活動影響下游水需求時，實施綜合水資源管理（IWRM） 就顯得尤為重要。

水資源問題的自然背景

除澳洲之外，非洲是世界上最為乾旱的大陸。非洲養育了全球15%的人口，其可生水資源卻僅佔全球的9%，而且水資源分布嚴重失衡。中非地區擁有50.66%的非洲內陸水資源而北非地區僅佔有2.99%（如圖4所示）。此外非洲大陸的年度和周期降雨量(10年或更長周期)變化巨大，一年內氣候變化也很大，在一些地區的雨季和旱季，氣候變化非常顯著，而有些地區會遭遇多年的乾旱。

非洲植被格局很大程度上反映了非洲的氣候帶，雨量豐沛的區域往往擁有最多的生物數量和規模或初級生產力。然而，大約66%的非洲大陸處於乾旱或半乾旱地帶，降雨量變化極大。位於北部的撒哈拉沙漠和位於南部的卡拉哈里沙漠以及納米布沙漠是非洲的3個主要沙漠。

圖4：可再生水資源總量

非洲地下水資源的性質同樣限制了其可用性。非洲地下水僅占非洲可再生水資源總量的15%，卻成為75%非洲人的飲用水來源。

如圖5所示，在中非以外的所有區域，人均用水量（2008年為人均4008立方米）低於非洲和全球平均水平，同時低於除亞洲（世界人口第一大洲）之外的世界其它地區。水資源的時間變化和分布問題在乾旱和半乾旱地區尤為令人擔心，那裡雨水灌溉農業正在邊緣化。表1（詳見各國水資源概要）為非洲53個國家的人均用水量簡介。

圖5：人均可再生水資源

非洲水資源主要蘊藏在非洲的各條大河、分布廣泛的含水層、湖泊、濕地以及大氣水汽和土壤水分之中（見圖6）。

圖6：地表和地下水特徵

水資源使用的社會經濟和政治背景

非洲的地理和氣候包括定期的乾旱和急劇變化的降雨量並非導致非洲大陸水資源短缺的唯一顯著原因。人口和水需求的日益增長同樣導致了水資源的匱乏。城市周邊平民窟的人口構成了城市人口增長的主體，城市供水網不堪重負，導致管道水覆蓋率整體下降。非洲城市人口在2005至2010期間以3.4%的比率增長，超出同期農村人口增長1.1個百分點。生活水平的改善促進了某些人群對用水的需求。

薄弱的城市規劃、不完善的水資源和衛生管理、資源的匱乏以及工業、市政當局、農業和旅遊業之間的淡水資源競爭， 甚至上下游之間的競爭同樣影響了非洲水資源的利用。

以上情況導致了非洲的用水壓力和水資源緊缺的現狀，水資源的數量和質量都無法滿足人們對安全飲用水、食品和衛生的需求，限制了經濟的發展並嚴重限制了環境資源的開發。這意味著人們缺乏安全飲用水，無法獲得適當的衛生醫療設施。

雖然非洲在灌溉、雨水收集、地下水開發或基礎設施建設方面面臨重要的發展機遇，但是普遍貧困的現狀卻讓很多非洲社區在解決水問題方面裹足不前。此外，水資源和性別之間的關係也是一個意義重大的課題。采水工作和性別之間比例不均，非洲的成年女性和女孩更多地承擔了汲水任務（見圖7），在某些情況下她們卡路里攝取量的40%消耗在運水上。

圖7：非洲女性承擔了更多的汲水工作

農業用水的重要性對於一個主要以雨水灌溉農業為主要經濟來源的大陸是不言而喻的。90%的非洲農村人口的主要收入來自於農業生產。比較而言，通過農業刺激經濟增長，提高低收入人群收入，效果更好，是其它產業的四倍。因此，投資農業用水的潛在收益增值率更高。

水資源對於許多社區的運輸尤其是貨運也是極其重要的。非洲重要河流普遍存在嚴重的航運問題。不同水域的使用部門無法協調開發改進主要河流航行系統的資金投入問題。僅有位於剛國、尼羅河和贊比西盆地的少數水道是國際航線。

跨境水資源

非洲眾多的國境線和其地理位置對水資源的共享和公平開發構成挑戰。非洲大陸的63片國際河流流域覆蓋了約64%的陸地面積，囊括非洲地表水總量的93%。（見圖8），約77%的非洲人口居住於此。

圖8：非洲主要跨境流域

地下水是非洲淡水資源的重要來源，是持續乾旱地區地表水的必要補充。非洲富含大量待開發的水層資源，主要分布在撒哈拉沙漠和非洲中南部的多國共享的區域沉積系統中。此外沿海水層資源成為了人口眾多、規模急劇膨脹的非洲沿海城市的重要水源（見圖9）。然而非洲極為珍貴的最大含水層主要位於乾旱和半乾旱地區，該含水層正在受到來自於快速土地退化、產糧地流失以及沙漠化的威脅。因此水資源管理和跨境問題遠遠超出了平衡水資源和管控水利的範圍，更涉及到地下水補給和排泄區的土地使用和保護。

圖9：跨境水層

衛星圖像先後顯示出非洲跨境地表盆地和含水層在過去的幾十年里發生了顯著的環境變化。實例如下：

日漸減少的湖泊、三角洲和濕地

由於嚴重乾旱和灌溉用水，查德湖（水量受季節性降雨影響的湖泊）自20世紀60年代以來面積急劇縮減。它是薩赫勒最大的水庫之一，占非洲地表面積的8%，毗鄰阿爾及利亞、喀麥隆、中非共和國、查德、利比亞、尼日、奈及利亞和蘇丹八個國家。在20世紀60年代查德湖的表面積達到25000平方公里，然而在70年代初期，其表面積迅速縮減。此後，受季節影響該湖表面積一直介於2000至15000平方公里之間。（見圖10）

圖10：雖然查德湖的表面積隨季節性降雨而顯著變化，但查德湖的旱季圖像顯示了自20世紀60年代以來的長期趨勢。這一時期降雨量的變化是灌溉轉移的主要因素。

位於尼日河流域的法吉賓湖曾經是西非最大的湖泊之一，約590平方公里。20世紀七八十年代的大幹旱導致其面積開始減少，直至九十年代完全乾涸（見圖11），對當地民生影響深遠。雖然此後曾經出現過較小水流，但也只是車水杯薪，法吉賓湖仍然沒有恢復生機。目前，人們正在清除法吉賓湖水道中的碎片。

跨境水域和地下水面積縮小的實例還包括內尼日河三角洲年度洪水量的減少，雖然到20世紀90年代降雨和洪水趨於正常，但在20世紀七八十年代大旱期間洪水量減幅巨大。此外，農從努比亞砂岩含水層被大量抽水，抽水量自1960年以來已經增長了10倍，加快了農業增長。

圖11：在20世紀90年代乾涸後，法吉賓湖沒有明顯恢復，但在雨季期間，湖水得以部分填充。清除水道碎片工作正在進行。

巨型水庫和人工湖

衣索比亞的特克澤水壩和蘇丹中北部的麥羅維水壩位於尼羅河流域，向當地提供所需電力。這兩座水壩和非洲其它大型水壩一樣，對社會和環境的巨大影響引發了人們的焦慮。

由納賽爾湖溢流匯聚而成的托斯卡湖正在大片消失，湖水蒸發和滲漏是湖面消失的主因和次因。

位於莫三比克西部的卡布拉巴薩水庫始建於1974年，其社會和生態成本巨大。各種研究表明通過模擬自然水流量變化進行流量管理可以恢復河流的蓄水功能。

水庫的排放管理有助於恢復生態系統

流量管理的一個典型實例是查德湖盆地的馬加水庫和瓦扎拉貢泛濫平原。拉貢水庫築壩恰逢20世紀70年代的乾旱期，雖然減少了洪水泛濫，卻破壞了瓦扎拉貢洪泛區的民生。20世紀90年代開始的洪水排放管理恢復了瓦扎拉貢平原的部分洪流，牧場變得豐盈，當地其它寶貴的生態系統功能也被重新激活。（見圖12）

圖12·

20世紀八十年代建造於塞內加爾河流域的馬南塔里和戴爾米水庫以及多年的乾旱導致了覺烏德基和Diawling濕地面積在80年代降至波谷。改變人工蓄水方法和以及水流量，更好地模擬了原有生態條件，濕地面積開始反彈。

卡福埃河是贊比西島主要支流之一，從Itezhi-Tezhi水壩和卡福埃峽之間流過，形成了255公里長的卡福埃灘地。排放管理改善了每年雨季的洪水狀況。

尼羅河三角洲受到侵蝕而下沉

尼羅河三角洲是由尼羅河流向埃及地中海海岸的泥沙積累而成，這一過程始於冰河世紀末期。尼羅河兩岸的水壩和灌溉渠中的沉澱物導致三角洲邊緣的水流和沉澱物急劇減少，侵蝕力已遠遠超過沉澱物沉積的速度，打破了原有的平衡。1968年至2009年期間，由於侵濁作用，羅塞塔角的縮短距離了超過了3公里。埃及的杜姆亞特海角則於1965至2008年被侵蝕了1.5公里（見圖13）。此外，由於新的土壤沉積無法跟上土壤的自然壓縮的速度，三角洲正在下沉。

1968年（左圖黃線部分）至2009年（有圖紅線部分）羅塞塔角的縮短距離了超過了3公里。

自1965（黃線部分）至2008年（紅線部分）。杜姆亞特海角被侵蝕了1.5公里

圖13：沿岸侵蝕和下沉的尼羅河三角洲

始建於20世紀初的蘇丹傑濟拉灌溉項目和建於六七十年代的哈拉德、新哈勒法和肯納納糖種植園使蘇丹成為非洲灌溉土地面積第二大國，位列埃及之後。

新峽谷灌溉項目利用納賽爾湖水種植沙漠中的作物，包括小麥、西紅柿、葡萄和柑橘。項目目標是灌溉超過3300平方公里的沙漠土地，並吸引定居者遠離人口稠密的尼羅河谷。

自20世紀40年代開始的沿塞內加爾河灌溉計劃和二十世紀八十年代的其它大規模投資，包括在馬里建造的馬納塔利水壩和在塞內加爾建造的迪馬亞水壩，增加了塞內加爾盆地的灌溉潛力。

30年前開鑿的利比亞人造河是世界上最大的土木工程項目之一，為利比亞日益增長的人口帶來了撒哈拉沙漠地區的地下水源。供水體系源於利比亞最大的兩個地下水庫：邁爾祖格地下水盆地和庫夫拉地下水盆地。衛星雲圖（見圖14）對比顯示在庫夫拉盆地中樞軸區域灌溉規模的大面積增長。在利比亞，高達80%的地下水用於農業生產，灌溉小麥、苜蓿、蔬菜和水果。

圖14：利比亞南部部分地區的灌溉農業，如圖所示的庫夫拉綠洲，自20世紀70年代以來，通過從沙漠深處的含水層抽吸古地下水，面積已經急劇擴大。

污水污染了水域和海岸線，外來物種已入侵淡水資源

水土流失、農業徑流和生活廢水流入維多利亞湖導致水質下降，大片綠色污染物向水中擴展，導致了坎帕拉以南恩德培地區出現了地表徑流。

雖然在20世紀90年代肯亞Winam灣的水葫蘆數量有所減少，但2007年初該水域又被水葫蘆覆蓋。

流域水面積季節變化明顯

綠色和棕色圖像顯示了位於尼羅河流域蘇丹南部的素德沼澤地旱濕兩季的差異。一年一度的漫灘洪水塑造的這片廣袤濕地已經成為當地生態系統和民生不可或缺的一部分。

跨境實例研究分析了非洲水資源的過去和現狀，剖析了產生變化的原因，分析了水資源開發計劃的環境和社會影響以及跨境水資源管理的各個方面。這些實例再次證明了非洲水資源的脆弱易逝以及水資源在當地人民的生存和生活中的重要意義。沿岸國家共享水資源的現實已然成為有效水資源管理的一副催化劑，非洲大流域地區出現的眾多跨境流域組織為眾多前沿問題的合作打下了堅實基礎，提供了潛在的機遇。

（待續）

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