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邵益生
(建设部城市水资源中心)
1.引言
《21世纪中国城市水管理》项目(CPR/96/302)实施过程正逢中国政府和部委的机构作重大调整,国家有关方面特别重视水问题的时期。在过去两年内,全国政协组织了“淡水资源与可持续发展”的专题调研,中国工程院组织了“中国可持续发展的战略研究”的咨询项目,国家计委和建设部联合颁布了《城市供水价格管理规定》,建设部以67号部长令发布了《城市供水水质管理规定》。笔者在参加上述研究和咨询活动中,深感本技援项目的咨询工作和石家庄市的水管理改革试点应与国家的相关研究成果及新出台的法规、政策相衔接。
2.城市水资源状况
中国是一个水资源短缺的国家,淡水资源总量为28000亿立方米,人均只有2300立方米,扣除难以利用的洪水径流和散布在偏远地区的地下水资源后,现实可利用的淡水资源量则更少,仅为11000亿立方米左右,人均可利用的水资源量约为900立方米,并且其时空分布极不均衡。
例如,北方地区人口占全国的43.2%,耕地占全国的58.3%,而水资源量却只有全国的14.7%。再如,以单位水量相比,南方的人均水量约为北方的4.4倍,南方的亩均水量为北方的确良9.1倍。以西南诸河流域与海河滦河地区的情况相比。前者的人均水量、亩均水量分别是后者的89倍、87倍。因此在充分认识中国水资源分布南北不平衡、东西差异大和随季节变化显著的同时,更应注意到中国可利用的淡水资源总量不足和人均占有量极低的基本水情以及城市地区水资源形势的严竣性。
城市是一定地域内的政治、经济和文化中心,自然环境和水资源条件相对较好,但因人口密集、工业发达,用水需求过度集中,人均拥有的可利淡水资源量却很少,远远低于全国平均水平。例如,北京市水资源总量高达40.8亿立方米,按单位国土面积水资源占有量计算大约相当于河北省的两倍,但人均可利用水资源量1997年仅为373立方米,远远低于全国900立方米的人均水平。上海和天津则更少,人均拥有量仅分别为199和161立方米(未含调入的水资源量)。
中国虽然早已把水资源保护列为国策之一,但20年来水环境质量在总体上非胆没有改善,反而持续恶化。50%的城市水源客受到污染,已严重危害人体健康,并制约城市经济的发展,使原本紧缺的城市水资源更雪上加霜。由于水资源的质量和数量也会因城市的发展而改变,如果不倍加珍惜和保护,这种变化的总趋势将是水质的持续下降和可用水量的不断减少。
3.城市水问题概述
中国的水问题很多,除了大的洪灾、旱灾外,在城市地区表现突出的是城市缺水和水污染。据初步分析,全国约有333个城市存在不同程度的缺水,其中有100多个城市严重缺水。
缺水是中国许多城市普遍面临的严重问题,这已成为共识,但对导致城市缺水的原因却有许多不同的认识观点,因而在如何解决城市缺水的问题上便出现了许多分岐,甚至是南辕北辙。
城市缺水的含义是城市供水量满足不城市的用水需求。事实上导致城市缺水的原因常常是复杂的,有供给和需求两方面的原因,不同城市不能一概而论。只有对具体城市具体分析,才能“对症下药”,寻求出解决问题的最佳途径。用水需求的不合理增长是导致城市缺水的重要原因,但从供给方面分析,中国的城市缺水有三种类型,即设备型缺水、污染型缺水和资源型缺水。
供水设施能力不足是导致城市缺水的直接原因。据1995年建设部《城市缺水问题研究》课题组调查结果,截止到1993年,中国共有建制市570个,在职统计资料的548个城市中有333个城市缺水,其中由于供水设施能力不足造成缺水的城市就多达260个,占缺水城市总数的78%。由于供水设施能力不足,在用水高峰期日城市缺水总量高达1508万立方米,占当年日均实际供水量的24.6%,4090万城市居民的正常生活受到影响。这种现象在大城市和特大型城市中表现的最为突出,全国32个特大型城市中有31个城市存在供水设施能力不足问题。虽然,近年来城市供水设施的建设有了长足发展,但许多城市的水供需矛盾尚未得到明显缓解。
水源污染是导致城市缺水的主要原因。由于大量城市污水未经处理直接排入水域,全国90%以上的城市水域受到不同程度的污染,水环境普遍恶化,近50%重点城镇的集中饮用水水源不符合取水标准,其中水源受污染比较严重的城市有98个,主要分布在“三河三湖”流域。水源污染的直接后果是一些水源被迫停止使用,从而导致或加剧城市缺水,而寻找和建设新水源又需要耗费巨额投资;水源污染的间接后果是影响供水水质,进而损害城市居民的身体健康,这一点尚未引起人们的足够重视。由于传统净水工艺和经济条件的限制,中国目前执行的生活饮用水卫生标准是很低的,法定检测项目只有35项,而发达国家均在88项以上,美国的控制性检测项目已高达272项。然而,即便是采用35项的低标准,由于水源污染,供水水质有时也难以达标。面对原水中存在的“致癌、致畸=、致突变”物质,现有水厂的传统净水工艺设施更无能为力。
水资源短缺是导致城市缺水的重要原因。这是中国水资源空间分布不平衡的状况造成的,但在目前情况下,就全国范围来看,水资源短缺尚未不是城市缺水的主要矛盾。在被统计的333个缺水城市中只有33个城市的缺水是由缺乏水资源引起的,仅占缺水城市总数的10%。在被调查的“南水北调工程中线方案”供水区京津冀豫四省市的18个缺水城市中,资源型缺水的城市只有河北省定州和涿州两市,而河南郑州、平顶山、安阳、鹤壁、新乡、焦作、漯河、南阳等城市基本上不缺水资源,河北保定、邯郸和沧州三市的缺水是由水源短缺和水源污染共同引起的,北京、天津、石家庄、衡水、邢台等城市的缺水原因是多方面的。调查表明,纯粹由于水资源短缺造成缺水的只是少数城市。
综上所述,在现状条件下,我国城市缺水在供给方面固然有水资源短缺的原因,但主要是供水设施不足和水源污染所致。其实,无论是现在,还是将来,水污染是城市的最大隐患。它不仅恶化城市生态环境,还毁坏城市水源,使本已紧张的城市供水“雪上加霜”,进一步加剧了城市水危机。
4.城市水需求分析
中国是一个发展中国家,改革开放20年来,随着经济的发展和人民生活水平的提高,城市用水需求也急剧增长。1978年,全国城市日供水能力只有2530万立方米,到了1997年,日供水能力已增加到2亿多立方米,增长了近7倍,但城市用水需求的增长并不是线性的。
近年来,在保持城市化水平不断提高和经济不断提高和经济高速发展的态势下,全国和城市用水需求的增长有呈是趋势的迹象。如1950~1980年全国用水量年均增长率为5.2%。1980~1993年已降至1.3%;而城市用水量的年均增长率就降到了0.8%,其中工业用水增长率基本上处于零增长或负增长状态,而同期(1980~1996年)城市生活用水量却一直保持着4.5%左右的高增长。国外发达国家的经验也表明,在城市化和工业化高速发展的初期,城市用水需求会持续一段时期的高增长,此后,需求增长率会逐渐接近或低于人口增长率,直至出现零增长,甚至是负增长。
然而,长期以来中国在水需求的预测上一直是过于“超前”,无论是对全国,还是对某一地区,或是对城市而言,许多部门的预测结果都已经或即将被证明是明显偏大了。对于全国的用水需求总量,80年代初,规划部门预测2000年为7046亿立方米,国土部门预测2030年为10000亿立方米;1994年,《中国21世纪人口、环境与发展白皮书》预测2000年为6000亿立方米,按2%的年增长进一步预测2010年为7200亿立方米。
就某一地区而言,如山西省,早在“七五”期间,有关部门就曾多次预测1990年的需水量为72亿至76亿立方米,2000年的需水量为90亿至100亿立方米,而1990年和1994年的实际用水量仅分别为54亿和63亿立方米;又如,《南水北调中线工程论证报告》(1998.6)中指出,在京津冀豫鄂5省市供水区范围内,总的可用水资源约300亿立方米,1993年总的需水量是370亿立方米,缺水70亿立方米,并预测2010年的需水量将达到522亿立方米,缺水220余亿立方米,由此作出了通过南水北调中线工程向京津华北城市调水145亿立方米的论证结论。而实际情况是,1993年京津冀豫四省市的城市总用水量仅为51.17亿立方米,1996年为59.53亿立方米,加上电力工业用水量也不会超过100亿立方米,与《论证》报告中所提供和所预测的情况相差甚远。
对于城市水需求,尤其是工业用水需求来讲,以往的许多预测也是明显偏大的。如建设部《城市缺水问题研究》报告中以1993年为预测基准年,预测到2000年全国城市的工业需水量将达到406亿立方米,年均增长率为4.9%,而实际情况是,从1993年到1997年,我国城市的工业用水量不但没有增长,反而由291.5亿立方米降至260多亿立方米。又如北京市,曾预测1995~2000年市区工业需水量将以6%的速度递增,而实际上从1991年至今,北京市区的工业用水已接近于零增长,基本稳定在5.8~6.0亿立方米之间。
造成用水需求,特别是工业用水需求量预测值偏高,除了预测者主观上缺乏水需求控制意识外,还有一个重要原因是,通常采用的万元产值需水量定额法有其局限性。因为不同行业或同一行业的不同企业,或同一企业的不同产品,或同类产品的不同生产工艺之间的万元产值耗水量都是不相同的,它们之间可以相差几倍、几十倍,甚至是几百倍,而这些具体数据又难以系统、完整地获得。因此,对此定额的简化处理是非常困难的,更何况“产值”的概念及其“含金量”具有不确定性,不便于横向和纵向的比较,因而也难以反映用水效率的水平。相比之下,美国、加拿大等北美国家采用的按行业分类预测需水的方法更具针对性,更能体现不同行业的用水效率水平,但目前国内对此所做的基础工作不多。需要指出是,柯礼冉先生1987年在主持制订“北方缺水七省市水长期供求计划”时,曾按人均综合需水量结合用水趋势微调的方法预测2000年全国需水量为5500亿立方米,即将证明,此预测结果将与实际用水量非常接近,值得借鉴。
基于上述讨论,同时考虑到下世纪中国城市化进程的主要特点是:中小型城市将大量掘起,而大型和特大型城市的发展将受到控制;城市中第三产业和知识经济的比重将逐渐加大,传统的耗水型工业将向节水型工业转型,工业用水在城市用水中的比例将明显下降;大量农业人口在转入城市过程中,也将一部分农业用水转变为城市用水。因此,在本次的城市水需求预测中,主要采用人均综合需水量定额法,并根据近年来城市用水增长相对平稳的实际情况,辅以趋势分析,同时参照国家有关的政策法规,如《中国21世纪议程》等,并参与国外先进国家的用水情况确定有关的参数,预测结果见表2。
表2 中国城市需水量近远期预测
|
项目 |
规划基准年 |
| 年份 |
1997 |
2000 |
2010 |
2030 |
2050 |
| 全国总人口(亿) |
12.36 |
12.6 |
14.0 |
15.0 |
16 |
| 城市化率(%) |
29.92 |
35 |
40 |
50 |
56 |
| 城市人口 |
3.70 |
4.4 |
5.6 |
7.5 |
9.0 |
| 人均综合需水量(m3/a) |
231 |
235 |
255 |
290 |
300 |
| 人均生活需水量(l/d) |
175 |
190 |
230 |
240 |
250 |
| 生活需水量(亿m3) |
250 |
300 |
470 |
660 |
820 |
| 工业需水量(亿m3) |
608 |
730 |
960 |
1520 |
1880 |
| 城市需水总量(亿m3) |
858 |
1030 |
1430 |
2180 |
2700 |
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