曲際水 邢立

　　【摘要】 水資源短缺是北京市發展的制約因素。短缺的主要原因是水資源不足和不合理的開發利用與管理。出路在于采取符合可持續發展法則的對策和措施。
　　【關鍵詞】 水資源 可持續發展 水工業 對策

引言

　　2500年前，中國古代偉大的思想家、教育家孔子站在河邊，曾經嘆道：“逝者如斯夫，不舍晝夜。”意思是說，世間萬物的運動，如同逝水流光一去不復返。但是，過去有誰會料到，孕育了中華民族輝煌文明的搖籃——黃河，自1972年來25年中，有19次發生斷流，進入90年代后愈演愈烈，1997年斷流時間長達226天，斷流河道長度竟達706公里。往日“川流不息”的壯景不再！北京的西郊，位于燕山前麓，泉、河、湖、沼星羅棋布，蘊就成數百年的皇家園林的繁榮。被譽為“天下第一泉”的玉泉山玉泉，是皇家御用水源。但自60年代以來，北京的地下水水位平均下降了20多米，往日萬泉“涌淌不息”的美景不再！“民以食為天，食以水為先。”水危機的征兆和現實，不能不引發人們不息的反思，我們的繁衍和發展將何以為繼？

1 北京市水資源狀況

1.1 中國是一個貧水國，時空分布不均，加劇了北方的水資源危機
　　中國水資源總量約28000億m³，人均水資源擁有量是世界平均水平的1／4，是加拿大的1／58。在世界上129個國家中，雖不屬于嚴重缺水的29個國家之中，也屬于水資源量貧乏的國家。加之水資源時空分布不均，造成很多地區嚴重的水資源危機。從地域看，水資源南多北少，位于北方的黃河、淮河、海河的徑流量不到全國的6％，耕地卻占全國的40％；從時間分布看，雨季集中在6～9月份，特別是貧水的北方地區，7月與8月份的降雨量占全年降雨量的70％，更加劇了水資源的緊張。據統計，全國666個城市中，有400多個嚴重缺水或供水不足。因為缺水，全國工業產值平均每年減少2000多億元。
1.2 水資源緊缺是北京市建設和發展的突出制約因素
　　北京位于華北平原的北端，地處中國水資源十分貧乏的北方。行政區域面積16800km²，城市規劃面積1040km²，建設用地610km²。現有人口1100萬人，其中城市人口近600萬人，此外還有約300萬人的外來流動人口。
　　北京市有4條主要河流，33條較大支流，河道總長520km；湖泊23個，5.6km²；水庫85座，其中官廳水庫和密云水庫庫容分別為22億m³和43億m³，為北京市主要的地表水水源。
　　人均水資源量不足400m³，為全國的1／7，全世界的1／28，在120多個國家的首都及大城市中居百位之后。平水年水資源量約42億m³，其中地下水24億m³，地表水18億m³；枯水年水資源量約為33億m³。
　　目前年用水量已達到平水年水資源量，其中城市生活用水6.2億m³，工業用水6.2億m³，農業用水30億m³，分別占年用水總量的15％、15％、70％。迄今為止，地下水超采43億m³，在市區范圍內形成了1000多km²的漏斗區，地下水位連年下降，水質惡化。現在地下水已經限采。
　　現有城市供水設施自來水廠10座，其中地下水水廠7座，地表水水廠3座，供水能力分別為120萬m³／日和167萬m³／日。根據北京市國民經濟和社會發展遠景目標綱要和城市總體規劃，對北京市的生活、工業、農業和城市河湖環境需水進行預測，2020年全市需水量將達到60多億m³，缺水約20億m³。因此，水資源的嚴重短缺是北京市建設和發展的突出制約因素。

2 北京市水資源短缺的原因

2.1 降水量先天不足，且年內、年際分布極不均勻
　　北京屬溫帶半干旱季風氣候，多年平均降水量609mm，其中85％的降水集中在7～9月份。最大年降水1406mm（1959年），最小年僅為242mm（1869年），最長枯水時間達20年之久。降水量少，且年內、年際分布極度不均，是北京市水資源緊缺的重要原因。
2.2 入境地表水水量連年衰減
　　北京市可利用的地表水量的90％來自密云水庫和官廳水庫。由于上游（河北省）地區經濟的發展，兩大水庫的上游來水量各由50年代的10多億m³，降到了4億m³左右。
2.3 需水量迅速增長
　　隨著城市人口增加、城市建設、國民經濟與社會發展，特別是1978年以來城市化進程的加快，需水量迅速增長。與1949年相比，城市人口增加了3倍，自來水供水量增長了85倍；工業用水量增長了31倍；農田灌溉面積增長了23倍。
2.4 生產工藝與技術落后，水資源利用系數低
　　北京市萬元工業產值耗水量50多m³，是發達國家的幾倍；農業陳舊的渠道灌溉系統，灌水定額高，水利用系數僅為0.4～0.6，大水漫灌造成水資源的大量浪費。
2.5 傳統體制、觀念與政策，潛在誤導水資源的浪費
　　傳統體制下形成的“多龍管水”的分散管理體制，不利于水資源的有效開發利用和保護；計劃經濟的傳統觀點，認為給水排水是福利性、公益性事業，長期以來形成的低水價和不收取排污費的政策，誤導了人們對水的浪費。
2.6 水污染加重了水危機
　　官廳水庫上游地區大量未處理的廢水排入水庫，造成庫水水質超過了地表水環境三級標準，其中COD、NH₃-N超標，直接威脅其作為北京市水源的使用，增加了水處理的難度與成本。北京市區目前廢水發生量300萬m³／日，規劃污水處理廠16座，現僅建成3座，污水處理率僅22％，到1999年底處理能力可達43％。未經處理的污水直接排入河道，由于河道徑流量小，不少河道變成下水道河，水污染更加劇了水資源的危機。

3 北京市水資源可持續利用的對策

3.1 制訂可持續發展目標、規劃，正確把握人口、資源、環境和發展的關系
　　解決北京市水資源危機，出路在于堅持可持續發展戰略。1987年，國際環境與發展委員會首次提出可持續發展概念：“既滿足當代人需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展。”1992年，中國政府簽署了以可持續發展為核心的《21世紀議程》等文件，表明中國政府對可持續發展理論的確認和對全球可持續發展的參予。隨后編制了《中國21世紀議程——中國21世紀人口、資源、環境與發展白皮書》。北京市貫徹落實21世紀議程的要求，在制訂的北京市中遠期發展規劃中，明確指出：水資源的短缺是北京市經濟發展與社會發展的主要制約因素。目標是把北京建設成為節水城市，堅持開源與節流并舉的方針。嚴格控制城市人口過快增長，2010年1160萬人，2020年1300萬人，在正確把握人口、資源、環境與發展關系的基礎上，把北京建設成現代化的國際大都會。
3.2 遵循可持續發展法則，確立“水工業”概念，是克服水危機的學術理論基礎
　　如2中所述，在傳統體制和觀念束縛下，中國給排水業陷入了嚴峻的困境：投資不足，欠帳日增，城市缺水勢頭得不到有效遏止；分散管理體制，導致水資源的不合理使用和浪費；水資源短缺，但節水意識差；偏廢廢水處理，造成水環境嚴重污染，加劇了水危機等等。為了步出困境，在探索中迎來了可持續發展思想，市場經濟的新觀念與價值觀和高新技術時代。于是在中國給水排水學術界逐步形成了“水工業”的全新概念。水工業，是以給水排水為統一體，以融入高新技術的水質處理為工業核心內涵，以水資源的可持續利用，提供各種用水服務的工業。水工業包括三個組成部分：集水的產、供、銷、回收于一體的水工業企業，提供給水排水系統技術裝備的水工業制造業和水工業高新技術產業。“水工業”概念是對給水排水傳統觀念的重大認知創新，是順應建立和發展社會主義市場經濟形勢的結果，也表示了發展中國給排水事業的策略性意見，因而為克服水危機，水資源的可持續利用奠定了學術理論基礎。
3.3 營建可持續發展的生態環境工程，涵養和保護水資源
　　水是一種不可替代的自然資源。與其他資源不同，由于水在自然界中的循環，全球的水資源的總量是不變的。不像石油和煤炭等資源隨開掘消耗而減少，也不像木材、農、魚業等資源隨人類生產活動而增加。采取可持續發展的生態工程措施，是為了增加可被利用的水資源量。
　　近十幾年以來，北京市所采取的生態工程措施，一是在山區，特別是密云水庫、官廳水庫周邊及其上游，營造大面積的水源涵養林，保持水土，削減洪峰，增加地下水的補給。二是加強密云、官廳水庫和京密引水、永定河引水渠的水源保護與管理，劃定了水庫一、二、三級保護區，嚴防水源污染。三是禁止擴大開采地下水，并確定地下水水源保護區和補水區，補水區內嚴禁污灌和滲坑、滲井的使用。
3.4 加強可持續發展環境保護工程建設，使污水資源化
　　水是一種易受污染而可以再生的自然資源。隨著人口的不斷增長和經濟發展，加之水污染的日益嚴重，可利用的水資源數量日益短缺，造成水危機。根據水工業的觀點，給水和排水分別是人類向自然界取用和歸還可再生資源“水”的兩個程序，為了使這個循環能夠持續地為人類服務，水在使用后回歸自然界前，必須進行廢水的再生處理，使水質達到自然界自凈能力的承受水平，恢復其作為自然資源的屬性。特別是在水資源十分短缺的地區，處理后還應再利用。
　　近些年來，北京市正在不斷加大環境保護工程的投入。到1999年底，高碑店污水處理廠二期工程（50萬m³／日）完成后，該廠的處理能力達到100萬m³／日，全市污水處理能力可達到43％；利用法國政府貸款項目的酒仙橋污水處理廠（一期30萬m³／日），正在建設中；利用世界銀行二期貸款的污水治理工程，包括清河與涼水河水系污水截流和3個污水處理廠的建設，正在實施中。到2005年，北京市的污水處理普及率將超過75％。二是水系綜合整治。對市區內40余公里供水河道進行污水截流，使河道還清，1999年底完工后，可實現“水清、岸綠、流暢、通航”的目標，大大改善北京市的水環境。三是污水再利用工程。對高碑店污水處理廠的二級處理出水進行深度處理，用管道返送市區，用于工業冷卻水水源和城市綠地、清洗路面、河湖景觀等雜用，規模47萬m³／日。該工程正在設計中，2000年內實施。
3.5 采取可持續發展技術措施，建設節水省能城市
　　水是一種易被浪費而可以節約的自然資源。易被浪費，主要是指因生產力水平低下，導致水資源的浪費。可以節約，是指依靠科技進步和加強管理，對水資源進行更為合理的開發，不斷提高水的有效利用和充分利用的程度。
　　既然給水排水是一門工業，就需要對“多龍治水”的分散管理體制進行改革，建立統一管理的水工業部門，這恐怕是建設節水型城市的管理基礎。但還需要認識上的統一和實踐上的探索。
　　農業是用水大戶，如前所述用水量占全市用水總量的70％以上。目前，北京市正開始大力推廣噴灌、微灌、滴灌、暗灌、滲灌等先進節水技術，農用水量已經并繼續會明顯降低。依靠科技進步，改造傳統產業，關閉高耗水、高能耗的產業，大力推廣間接冷卻水循環使用技術、水回收利用技術、采用清潔生產工藝等工業節水技術，發展節水省能的高新技術產業，保持北京市國民經濟較快發展的同時不大幅度增加工業用水量。目前北京市工業用水復用率已達70％，下世紀初渴望達到80％。
　　水工業表征了給水排水的高新技術時期，通過引進、移植、嫁接高新技術，發展給水排水高新技術，例如新材料、生物技術、節能和能源技術等，發展水工業高新技術產業，是水資源可持續利用，建設節水型城市的關鍵。
3.6 建立可持續發展的市場經濟體制，增強人們節水意識，步出長期投資不足的困境
　　水工業概念認為，給水處理和排水處理是把品位不同的原料水加工成為質量要求不同的商品水的工業活動，具有明確的經濟屬性。這種觀念上的轉變，必然要求加快實現給水排水業從計劃經濟體制向市場經濟體制的轉變，按照制訂商品價格的原則來制定水價，其中也自然包括廢水處理所發生的成本與利潤。從而有利于喚醒和增強人們的節水意識，也徹底解決長期以來困擾給水排水行業的資金短缺問題。當然從公益性水價改為商品水價需要一個過程，北京市已開始根據市民的承受能力逐步提高水價，并制訂交納排水費的政策，向著商業化的操作接軌。
　　另一方面，經濟體制的根本轉變，可以使計劃經濟體制下形成的給水排水是由國家包辦的事業，由國家單一投資的做法得到改變。通過投融資體制的改革，按市場經濟運行規律，實現多元化的投資、建設、生產、銷售，可以使長期以來資金不足，欠帳過多的問題得到根本扭轉。北京市第十水廠（50萬m³／日），將采用B0T的方式，在2000年進行國際招標。無疑這對于解決城市缺水問題是具有深遠意義的嘗試。
3.7 實施可持續發展的資源優化配置，科學合理調配水資源
　　為了解決水資源時空分布不均導致的水資源危機，需要采取管理措施和工程措施，對水資源進行優化配置，以實現全社會發展的可持續性。北京市市域內已實施地表水和地下水聯合調度，汛期和密云水庫、官廳水庫蓄水較多時，加強管理調度，通過東水西調和有計劃放水，利用西郊沙子坑等補水區，回灌涵養地下水，逐步恢復地下水虧損儲量，提高抗御干旱的能力。
　　為徹底解決北京市水資源的先天不足，國家將實施跨流域的南水北調工程。目前選定的中線方案是，從長江中游的支流漢水上游的丹江口水庫取水，自流到北京，全長1241公里，沿途惠及河南省、河北省、天津市和北京市，調水量為100億m³／年，北京市平均可獲得水量12～13億m³／年。該工程是一項投資巨大的浩大工程。

結語

　　2000多年前，中國另一位大思想家管子在《水地篇》中說：“水者何也，萬物之原也，諸生之宗室也。”深刻揭露了水的本質，它對于人類和一切生物須臾不可或缺、不可替代。當人類即將跨入又一個千年的門檻時，卻面臨著水資源危機的嚴峻挑戰。多年以來，有關的國際會議早已發出了警告，由于缺水和水污染，人類面臨渴死，農作物面臨旱死的危險！中國是一個發展中的國家，北京是一個發展中的城市，我們為了利用有限的水資源求得生存和發展，選擇了并將繼續探索可持續發展之路。愿意通過國際交流與合作，為了“我們共同的未來”，與各國學者一道努力，去實現水資源的可持續利用，戰勝水危機。

參考文獻
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* 受中國土木工程學會委托，作者參加了加拿大土木工程學會1999年年會，做了《關于北京市水資源可持續利用》的發言，通過交流，宣傳北京，尋求合作。本文根據發言草稿整理而成。