刘颖秋
摘 要 华北属资源性缺水地区。目前,经济社会发展用水已超过当地水资源承载能力,生态环境日趋恶化,遇连续干旱年部分地区出现了严重水危机。根据全面建设小康社会的目标要求,分析华北地区水资源对经济社会发展的支撑能力,提出全面推进节水型社会建设,发展循环经济,提高水资源的利用效率和效益是解决华北地区供水安全问题的关键举措。
关键词 华北地区 水资源 循环经济
本文讨论的华北地区范围含北京、天津、河北、山西、内蒙古和山东等6省、自治区、直辖市。地区人口密集、经济发达,2001年人口和GDP分别占全国的19%和24%,而水资源量仅占全国的4.5%,属于水资源严重短缺的地区,水资源供需矛盾十分突出。
一、华北地区水资源对社会经济发展支撑作用的现状评价
1.生产生活用水需求正常年份能得到“基本满足”,干旱年水危机严重
华北地区1995~2001年GDP年均增长11.3%,比全国平均高1.7个百分点。2001年GDP占全国的24%,工业增加值、农林牧渔业产值和粮食产量,均占全国的20%左右。1997~2001年地区年用水总量基本维持在750亿~760亿m3,约占全国14%的水平。正常年份生产生活用水能得到“基本满足”。所谓“基本满足”的内涵是指经济用水挤占了部分生态用水,以牺牲部分生态环境为代价,维持经济和生活用水的基本需要,实际上地区用水量已超过当地水资源的承载能力。遇持续干旱年,就出现严重的水危机。
2.用水量超过水资源承载能力,资源性缺水严重
华北是水资源匮乏地区,当地水资源量多年平均为1277.5亿m3,只占全国的4.54%;可供利用的水资源量按50%估计,约630亿m3。2001年地区总用水量754亿m3,已超过了地区水资源的可支撑能力。1995~2001年人均综合用水量由330m3下降至320m3,这在一定程度上反映了水资源不足对地区社会经济发展的制约。
3.水资源开发利用严重超载,生态环境日趋恶化
为满足社会经济发展的用水需求,占用了大量维持生态环境稳定所必需的水量,因此产生的严重后果是:海河主要支流下游出现季节性断流,河流自净能力下降,水质恶化,河流水生态系统遭到严重破坏。海河、黄河人海流量大幅度减少,河口水生态环境日益恶化。黄河冲沙流量得不到保证,下游河床淤积严重。地下水严重超采,导致地面沉降,出现裂缝、建筑物破坏、滨海区海水入侵、地下水咸化等地质环境问题。
二、2020年地区社会经济发展需水量与供水能力预测
1.社会经济发展主要指标预测
(1)人口增长预测
据统计数据分析,1980年以来华北地区年人口总数,均占全国总人口的19%左右,今后20年左右估计仍基本维持这一水平,考虑人口流动因素,2020年地区总人口数高方案为2.78亿人,低方案为2.73亿人。
(2)国内生产总值增长预测
据统计,1980年以来华北地区GDP占全国总量的比重从22%增至24%。2020年华北地区国内生产总值预测,按占全国GDP的1/4估算,约为8.63万亿~9.24万亿元。
2.2020年地区需水量预测
(1)按人均综合用水量推算
据统计,1997-2001年华北地区人均年综合用水量320~330m3,是全国人均年综合用水量的72%~75%。预测2020年全国人均综合用水量为420-430m3,华北地区约为307~315m3。按2020年地区人口增长预测的中方案为2.76亿人计算,需水总量为848亿~869亿m3,仍占全国用水总量的14%左右。
(2)按用水弹性系数预测
按可比价格计算,华北地区1995~2001年用水弹性系数为0.06。考虑“九五”期间属枯水期的因素,2001~2020年用水弹性系数由0.06提高至0.065,据此测算2020年用水总量为826亿m3,人均综合用水量300m3。
3.供水能力预测
华北地区的主要供水水源包括:地表水、地下水、污水处理回用、微咸水和海水利用,以及引用黄河水和长江水等。供水方案组成原则是合理开采地下水,大幅度削减深层水开采量;增加长江供水量,压缩黄河供水量;增加污水处理回用量和海、咸水利用量。据2020年地区各种水源供水能力的初步分析结果,组成以下3种供水方案(见表1)。
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表1 2020年华北地区供水预测的水源构成情况 |
(亿m3) |
| 地表水 | 地下水 | 污水处 理回用 |
海水替 代淡水 |
咸水 利用 |
合计 | ||||
| 当地水 | 长江水 | 黄河水 | 浅层水 | 深层水 | |||||
| 方案一 | 273 | 78.4 | 60 | 270 | 50 | 55 | 5.5 | 7.4 | 799.3 |
| 方案二 | 273 | 105 | 60 | 270 | 50 | 60 | 6 | 7.4 | 831.4 |
| 方案三 | 273 | 122.8 | 60 | 270 | 50 | 65 | 6 | 7.4 | 854.2 |
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表2 2020年华北地区水供需平衡预测情景分析 |
(亿m3) |
| 情景组合方案 | 需水量预测值 | 供水量 | 供需差值 | 缺水率(%) |
| 情景1 | 826 | 799.3 | -26.7 | 3 |
| 情景2 | 831.4 | 5.4 | ||
| 情景3 | 854.2 | 28.2 | ||
| 情景4 | 850 | 799.3 | -50.7 | 6 |
| 情景5 | 831.4 | -18.6 | 2 | |
| 情景6 | 854.2 | 4.2 | ||
| 情景7 | 869 | 799.3 | -69.7 | 8.0 |
| 情景8 | 831.4 | -37.6 | 4.3 | |
| 情景9 | 854.2 | -14.8 | 1.7 |
方案一:地区总供水能力为799.3亿m3。南水北调工程引长江水78.4亿m3,污水处理回用和海水替代淡水量分别为55亿m3和5.5亿m3。
方案二:地区总供水能力为831.4亿m3。南水北调工程引长江水105亿m3,污水处理回用和海水替代淡水量合计比方案一增加5.5亿m3。
方案三:地区总供水能力为854.2亿m3。南水北调工程引长江水122.8亿m3,污水处理回用和海水替代淡水量合计比方案二增加5亿m3。
三、2020年地区社会经济发展水资源的支撑能力分析
1.2020年水资源支撑能力情景分析成果
按照3种需水方案和3种供水方案,组合成9种水资源供需情景,分析结果详见表2。
①当需水量为826亿m3情景时,实施第一种供水方案可基本满足需要。
②当需水量为850亿m3情景时,实施第二种方案可基本满足需要,实施第三种供水方案可完全满足需要。
③当需水量为869亿m3情景时,实施最大供水量的第三种方案,仍缺水14.8亿m3。
2.主要分析结论
(1)南水北调工程是华北地区社会经济发展水安全建设的必要条件
华北地区实现全面建设小康社会的宏伟目标,到2020年GDP在2000年基础上“翻两番”,实施水安全战略是十分必要的。初步测算2020年华北地区总需水量为826亿~869亿m3,人均综合用水量300~315m3。2020年华北地区需水量826亿m3左右,维持人均综合用水量300m3,需南水北调工程引长江水78亿m3左右。
(2)2020年地区生态环境用水将得到较大改善
在三个供水方案中,均较大幅度削减了地下水供给量,由2000年的440亿m3降至320亿m3,减少了120亿m3。另外,到2020年华北地区城乡生活和工业总用水量将达到300亿m3左右,废污水年排放量约200亿m3,扣除计人生产、生活用水供需平衡的污水处理回用量,还有110亿m3左右经处理的废污水作为河道内、外的生态环境用水。
(3)遇特枯年、连续干旱年需要实施应急方案
华北地区受中高纬度西风环流周期性变化影响,不仅降水量年际变化大,而且有丰水段和枯水段交替出现的规律。因此,制定遇连续枯水年的供水应急预案和对策是十分必要的,特别是人口密集的北京、天津等大中城市,均应制定完备的遭遇连续枯水年的供水应急预案。应急预案应包括:建立备用应急水源,应急状态下确保重点供水的用水户排序方案,应急状态下压缩各类用户用水定额标准,应急状态下实行浮动水价方案等。
四、对策与建议
华北地区水资源十分匮乏,实施南水北调工程不能从根本上解决水资源短缺的问题。落实科学发展观,坚持全面推进节水型社会建设,发展循环经济,提高水资源的利用效率和效益是解决华北地区供水安全问题的关键举措。
1.全面推进节水型社会建设
我国“十五”计划纲要已提出:“坚持开源节流并重,把节水放在突出位置。以提高用水效率为核心,全面推行各种节水技术措施,发展节水型产业,建立节水型社会。”节水型社会建设不仅可以提高用水效率,改善生态环境,重要的是可实现“人水和谐”,促进社会、经济、资源、环境协调发展,有利于社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。节水型社会建设需要各级政府的各部门协调行动,共同推动和引导工作,在利用相关法律、政策、行政管理、经济杠杆等手段促进节水型社会建设的同时,还要做好宣传,动员广大公众参与,并为公民节约用水创造必要条件,切实做好服务工作。
2.社会经济发展用水应与水资源条件相协调
水资源可持续利用是支撑社会经济可持续发展的重要基础。水资源利用要遵循自然资源法则,经济社会发展用水必须与水资源承载能力相协调,这是实现水资源可持续利用目标的基本条件。要实现协调发展目标,主要取决于人类生产、生活行为和用水方式的选择,通过调整经济结构和产业结构、改变用水方式、提高用水效率等多种有效措施,逐步实现从水资源超载状态向不超载状态的转变。
3.调整经济结构与产业布局,发展循环经济
针对华北地区经济结构与产业布局的现状与存在的问题,今后应着力发展循环经济,解决资源紧缺和生态环境恶化问题,提升地区经济发展质量。应下决心根据水资源分布和承载能力,调整经济结构、产业布局,为地区逐步走上协调发展道路创造条件。要压缩大耗水的农产品生产规模,限制大耗水的工业行业发展。充分利用海水资源发展临海工业,在滨海区集中建设大型火力发电、金属冶炼、石油炼制和石油化工工业。
4.重视微咸水、海水利用
天津市、河北省和山东省是沿海地区,为华北地区提供了利用海水的条件。另外。华北平原分布有近60亿m3的含盐量在2~5g/L的微咸水。国内外的许多实践均已证明利用海水、微咸水,是替代淡水发展工农业生产的可行措施。我国微咸水利用还处于起步阶段,急需国家给予多方面的扶持,如技术、设备开发与研制,专用设备生产。对应用海水、微咸水替代淡水的工业企业,在一定期限内给予贷款和税收等方面的优惠,鼓励大耗水工业企业应用海水、微咸水替代淡水。
(作者为国家发改委宏观经济研究院国土开发与地区经济研究所研究员)
责任编辑 岳梦华