宋序彤
( 建設(shè)部城市建設(shè)司 )

1 城市化與城市用水

　　城市是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治、文化和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的中心，人口和各種設(shè)施等要素向城市的聚集，使城市產(chǎn)生整體的高效益，城市化是所有國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然經(jīng)歷的過(guò)程。據(jù)“世界與發(fā)展委員會(huì)”統(tǒng)計(jì)，在過(guò)去的65年間發(fā)展中國(guó)家城市人口猛增了約10倍，1940年僅有1%的人口生活在百萬(wàn)人口以上的大城市中，而目前已達(dá)到10%，到本世紀(jì)末人類將有半數(shù)居住在城市。一個(gè)國(guó)家的城市化程度一般用城市人口占國(guó)家總?cè)丝诒壤齺?lái)表示，往往與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度相關(guān)聯(lián)。據(jù)聯(lián)合國(guó)1986年統(tǒng)計(jì)，21世紀(jì)將成為一個(gè)大型城市世界，見(jiàn)表1。我國(guó)城市化水平隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也經(jīng)歷了曲折過(guò)程，見(jiàn)表2。

　　隨著城市化的不斷發(fā)展，城市用水量(工業(yè)和生活用水)也不斷增加，其速度超過(guò)農(nóng)業(yè)用水。從本世紀(jì)初到七十年代中期，全世界農(nóng)業(yè)用水增長(zhǎng)了7倍，但工業(yè)用水增長(zhǎng)了20倍，城市用水量在水資源開(kāi)發(fā)總量中所占比例越來(lái)越大見(jiàn)表3。據(jù)歐洲9個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家統(tǒng)計(jì)，1975年城市生活用水和工業(yè)用水所占比例達(dá)66%，進(jìn)入八十年代則達(dá)到70%左右；而發(fā)展中國(guó)家，農(nóng)業(yè)用水往往占有較大比重，但隨著城市化和工業(yè)化的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)用水逐漸減少，城市用水所占比例則逐步增加。這是世界各國(guó)用水結(jié)構(gòu)發(fā)展變化的共同規(guī)律，見(jiàn)表4。我國(guó)的用水結(jié)構(gòu)發(fā)展變化，見(jiàn)表5。

　　城市用水不但增長(zhǎng)速度快，且用水量大、集中，單位面積取水強(qiáng)度大，用水效益高。城市單位用水量產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是農(nóng)業(yè)用水的十幾倍，甚至幾十倍。1991年我國(guó)479個(gè)設(shè)市城市，其生產(chǎn)總值占全國(guó)近70%，但生產(chǎn)用水量占全國(guó)的比例不足10%。由于城市用水發(fā)展的上述特點(diǎn)，在有限的水資源條件下用水量不斷增加時(shí)，其用水矛盾往往先在城市地區(qū)發(fā)生。我國(guó)“七·五”期間雖然加快了城市供水設(shè)施的建設(shè)，但是由于很多城市周圍水資源開(kāi)發(fā)殆盡及供水設(shè)施建設(shè)投資的制約，全國(guó)約300個(gè)城市存在著不同程度的缺水問(wèn)題。因此，研究城市用水和城市水資源開(kāi)發(fā)變化規(guī)律有著重要意義。

2 城市水資源開(kāi)發(fā)利用的發(fā)展

　　人們習(xí)慣于就近開(kāi)發(fā)利用成本低廉、水質(zhì)較好、比較安全可靠的地下水或地表水。當(dāng)滿足不了城市用水不斷增長(zhǎng)的需要時(shí)，甚至不惜超量開(kāi)采地下水。例如，美國(guó)亞利桑那州的圖森市完全依賴于取用地下水，一些地區(qū)地下水位已下降了50m；達(dá)拉斯一福特沃思城市地區(qū)過(guò)去25年地下水位下降了120m，印度、蘇聯(lián)、墨西哥等許多國(guó)家都曾出現(xiàn)了類似情況。我國(guó)北京、天津、太原、西安、沈陽(yáng)和濟(jì)南等許多城市因超量取用，造成地下水位的急劇下降、甚至地面下沉建筑物遭受破壞等，引發(fā)出許多環(huán)境問(wèn)題。
　　當(dāng)開(kāi)發(fā)利用地下水受到制約時(shí)，人們開(kāi)始筑壩蓄水和引水，甚至遠(yuǎn)距離或跨流域調(diào)水。但是，建壩蓄水和遠(yuǎn)距離引水的困難越來(lái)越多，目前全世界河流上修建的大、中型壩上萬(wàn)座，其中93%以上是本世紀(jì)中期以后修建的。美國(guó)水庫(kù)的蓄水能力，在二十～六十年代期間每10年平均增長(zhǎng)80%，但是到六十年代時(shí)，為增加同樣蓄水能力所需的投資卻比二十年代增加了36 倍。某些發(fā)達(dá)國(guó)家的水庫(kù)建設(shè)，實(shí)際上已接近可能的極限值。發(fā)展中國(guó)家比發(fā)達(dá)國(guó)家建造水庫(kù)大約晚了20年，但目前也遇到了越來(lái)越多的困難。原蘇聯(lián)把北部歐洲的湖水和河水引向里海流域和自鄂畢河經(jīng)2500km引向中亞阿姆河流域的兩大引水工程，在建設(shè)過(guò)程和前期論證工作中都遇到很多困難，并有很多專家懷疑其工程的效益。美國(guó)加州自北部715km外的引水工程，將水提升590m，在設(shè)計(jì)能力60%的輸水能力條件下運(yùn)行多年，但在進(jìn)一步建設(shè)增加輸水能力的工程時(shí)，受到越來(lái)越多專家的懷疑和反對(duì)。另一項(xiàng)從科羅拉多河向亞利桑那州的菲尼克斯和圖森的引水工程，輸水距離536km，也有專家認(rèn)為效益——費(fèi)用比小于1，很有可能一美元投資效益只幾美分。
　　我國(guó)為解決城市用水問(wèn)題，還將建更多的蓄水與調(diào)水工程，但是所需投資也將越來(lái)越大。例如八十年代，大連市自120km外的碧流河引水工程、天津自230km外的灤河調(diào)水工程以及輸水距離300km多的青島市引黃工程，其基建成本超過(guò)2000元/m 3 ·d。
　　當(dāng)?shù)叵滤偷乇硭男滤撮_(kāi)發(fā)遇到越來(lái)越多困難時(shí)，專家們把越來(lái)越多的注意力集中到減少用水需求量。美國(guó)和日本30年來(lái)在努力減少用水量、增加重復(fù)利用水量、節(jié)約用水方面取得了明顯的成效。圖1表明，美國(guó)工業(yè)用水取水量在六十年代中期達(dá)到最大值后，出現(xiàn)了持續(xù)下降的趨勢(shì)；熱電廠和農(nóng)業(yè)灌溉的取用水量自八十年代以后，也出現(xiàn)了明顯下降的趨勢(shì)。從表6可以看出，日本1965年到1987年工業(yè)用水重復(fù)利用率從36.2%增加到74.9%，而工業(yè)取水總量1973年達(dá)到最大值后一直呈下降趨勢(shì)。工業(yè)產(chǎn)值不斷增長(zhǎng)，而用水量的增加主要靠提高用水重復(fù)利用率來(lái)解決。

　　美國(guó)著名的“世界觀察研究所”的專家在一項(xiàng)研究報(bào)告中曾斷言，在有限的水資源競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的年代，一味地指望興建大壩和引水工程是危險(xiǎn)的，它僅能放慢對(duì)水資源的耗竭或延緩用水短缺時(shí)代的到來(lái)。要采取新的戰(zhàn)略，必須把節(jié)約用水作為一種長(zhǎng)期、可行的方法去選擇。這代表著當(dāng)今世界對(duì)水資源開(kāi)發(fā)利用的一種有傾向性的意見(jiàn)。

3 城市水資源開(kāi)發(fā)的三個(gè)階段

　　一個(gè)特定城市，在一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件下，存在著一個(gè)城市極限水資源容量(Q lim )，只要在能源或技術(shù)上沒(méi)有出現(xiàn)重大突破，Q lim 就會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定。具有不同水資源條件的城市Q lim 值也會(huì)有很大差異，而且水資源的開(kāi)發(fā)進(jìn)程和手段也不同，但概括起來(lái)可以劃分三個(gè)階段，即Ⅰ自由開(kāi)發(fā)階段、Ⅱ制約開(kāi)發(fā)階段、Ⅲ合理用水和重復(fù)用水開(kāi)發(fā)階段。這三個(gè)階段發(fā)展的模式大體上可用圖2表示。

　　在自由開(kāi)發(fā)階段其主要特征是:城市用水總量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于城市極限水資源容量。人們認(rèn)為，水是取之不盡，用之不竭的；解決城市用水量增長(zhǎng)問(wèn)題的主要手段是就近開(kāi)發(fā)新水源；對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)管理很松馳；水資源的開(kāi)發(fā)有相當(dāng)盲目性，甚至破壞性；供水成本和水價(jià)低廉；大部分水經(jīng)一次使用后即排放，普遍存在著不合理用水系統(tǒng)和用水浪費(fèi)現(xiàn)象。我國(guó)在六十年代以前，大多數(shù)城市水資源開(kāi)發(fā)處于這一階段。
　　隨著城市人口聚集，工業(yè)迅速發(fā)展，城市用水量急驟增加，開(kāi)始加緊建設(shè)新的供水設(shè)施，新水源的開(kāi)發(fā)受到越來(lái)越多因素的制約，城市水資源開(kāi)發(fā)進(jìn)入制約開(kāi)發(fā)階段，出現(xiàn)了一系列帶有規(guī)律性的特征:為滿足用水迅速增長(zhǎng)需求大量抽取地下水，使地下水位開(kāi)始大幅度下降；新水源的開(kāi)發(fā)受到鄰近地區(qū)水資源開(kāi)發(fā)的制約，受到農(nóng)業(yè)用水的制約和資金、能源、材料、甚至技術(shù)上的制約；往往采用工程浩大和耗費(fèi)巨資的蓄水、輸水、甚至跨流域調(diào)水的辦法來(lái)增加供水量；用水量的增長(zhǎng)加大了廢水排放量，由于廢水處理設(shè)施建設(shè)跟不上，水體污染加劇，反過(guò)來(lái)更加劇了城市供水緊張的矛盾；逐漸認(rèn)識(shí)到水是有限的經(jīng)濟(jì)資源，要節(jié)約用水，減少?gòu)U水排放量；開(kāi)始加強(qiáng)水資源調(diào)配和開(kāi)發(fā)利用的管理，各種管理法規(guī)和管理機(jī)構(gòu)不斷完善；重復(fù)用水設(shè)施和重復(fù)用水技術(shù)不斷發(fā)展；由于新水源開(kāi)發(fā)往往趕不上用水需求的增長(zhǎng)，城市在夏季高峰用水時(shí)期經(jīng)常出現(xiàn)供水不足的矛盾，影響了工業(yè)生產(chǎn)和城市人民生活的安定。在這階段，城市供水總量開(kāi)始向城市極限水資源容量靠近；由于用水量不斷增加，城市用水總量和供水總量?jī)蓷l曲線開(kāi)始分離，二者之差即重復(fù)用水量。我國(guó)目前很多缺水城市都處于這個(gè)階段。
　　當(dāng)城市供水總量已接近城市極限水資源容量、城市用水量的增長(zhǎng)將主要依靠重復(fù)用水量的增加時(shí)，城市水資源開(kāi)發(fā)進(jìn)入第三個(gè)階段，即合理用水和重復(fù)用水開(kāi)發(fā)階段，這階段的主要特征是:由于新水源開(kāi)發(fā)成本越來(lái)越高，開(kāi)發(fā)重復(fù)用水與開(kāi)發(fā)新水源相比，逐漸顯示了越來(lái)越明顯的優(yōu)勢(shì)，各種直接的和間接的重復(fù)用水系統(tǒng)迅速發(fā)展；各種有關(guān)管理法規(guī)和管理體系配套發(fā)展；各種重復(fù)用水的新技術(shù)和新設(shè)備開(kāi)發(fā)十分活躍；人們已把用過(guò)的廢水看成是可再生的二次水資源；城市供水總量增長(zhǎng)曲線在向城市極限水源容量逼近的同時(shí)，城市重復(fù)用水曲線和城市用水總量曲線近于平行增長(zhǎng)，即新增用水量主要靠直接或間接重復(fù)用水來(lái)解決。預(yù)計(jì)我國(guó)在本世紀(jì)末和下世紀(jì)初，一些水資源嚴(yán)重短缺的城市將率先進(jìn)入這一階段。
　　從總體上看，我國(guó)北方水資源短缺城市可能會(huì)較早向下一個(gè)階段過(guò)渡，南方豐水地區(qū)城市可能會(huì)在前二個(gè)階段停留較長(zhǎng)時(shí)期；但從宏觀上看，城市水資源的開(kāi)發(fā)最終要受到有限水資源量的制約。分析、認(rèn)識(shí)城市水資源開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)移及其客觀規(guī)律，對(duì)于解決城市用水問(wèn)題、制定正確的對(duì)策和措施是十分必要的。

4 我國(guó)城市水資源開(kāi)發(fā)基本對(duì)策

　　開(kāi)發(fā)利用水資源解決城市用水問(wèn)題，必須堅(jiān)持“開(kāi)源與節(jié)流并重”的方針，經(jīng)過(guò)了近20年的實(shí)踐證明，貫徹這一方針是正確的，符合中國(guó)國(guó)情的。
4.1 開(kāi)源
　　a. 要繼續(xù)加強(qiáng)水資源開(kāi)發(fā)利用的法制建設(shè)。根據(jù)《中華人民共和國(guó)水法》確定的“國(guó)家對(duì)水資源實(shí)行統(tǒng)一管理和分級(jí)、分部門管理相結(jié)合的制度”，根據(jù)城市用水發(fā)展和用水管理的特點(diǎn)，健全有關(guān)城市水資源開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)和管理方面的配套法規(guī)。
　　b. 在流域和區(qū)域水資源開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃中，應(yīng)當(dāng)注意滿足城市用水發(fā)展需要，協(xié)調(diào)好農(nóng)業(yè)與城市用水的關(guān)系；要把城市供水資源的保證程度作為城市規(guī)劃的主要依據(jù)，嚴(yán)格限制在水資源短缺的城市地區(qū)發(fā)展耗水量大的工業(yè)和農(nóng)業(yè)。
　　c. 加強(qiáng)城市地區(qū)水污染防治。城市不僅是用水集中、用水量大的地區(qū)，也是污水和污染物排放集中并且排放量大的地區(qū)。要采取多種方式減少污染物排放，加強(qiáng)城市排水設(shè)施建設(shè)、防治水污染，保護(hù)好城市周圍的可利用水資源。
　　d. 多方開(kāi)辟資金渠道，繼續(xù)改革投資體制，增加城市供水設(shè)施建設(shè)的投入，保證供水基礎(chǔ)設(shè)施與城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展，先期建設(shè)。
　　e. 加強(qiáng)城市供水行業(yè)統(tǒng)一管理。對(duì)不同投資渠道開(kāi)發(fā)水資源興辦的城市供水，要加強(qiáng)其供水資質(zhì)的管理，要將其納入城市供水統(tǒng)一規(guī)劃和供水資源統(tǒng)一調(diào)配，要確保城市用水的安全可靠性，不斷提高供水服務(wù)質(zhì)量。
4.2 節(jié)流
　　a. 要把城市節(jié)約用水納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃，建立節(jié)水統(tǒng)計(jì)、考核指標(biāo)體系。認(rèn)真研究制定城市節(jié)水發(fā)展規(guī)劃，分析城市用水特別是工業(yè)用水的節(jié)水潛力，確定節(jié)水目標(biāo)，制定落實(shí)措施。
　　b. 健全節(jié)水管理體系，建立節(jié)水法規(guī)和有關(guān)規(guī)章制度。充分運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段，促進(jìn)節(jié)約用水。制定合理水價(jià)，征收水資源費(fèi)、排水設(shè)施有償使用費(fèi)和排污費(fèi)等，逐步使所有用水戶形成自覺(jué)節(jié)水的機(jī)制。
　　c. 加強(qiáng)城市地下水資源管理，健全地下水的觀測(cè)體系，嚴(yán)格鑿井審批制度，按計(jì)劃控制開(kāi)采量，鼓勵(lì)進(jìn)行地下水的天然補(bǔ)給和人工回灌，爭(zhēng)取扭轉(zhuǎn)地下水超采局面，逐步做到采補(bǔ)平衡。
　　d. 依靠技術(shù)進(jìn)步，提高合理用水水平和用水效益。要將節(jié)水型新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備及器具的研究納入重點(diǎn)科研計(jì)劃；加強(qiáng)節(jié)水技術(shù)更新、改造的投入；把節(jié)水科研成果盡快落實(shí)，建設(shè)更多的節(jié)水設(shè)施；推廣節(jié)水型設(shè)備和器具，節(jié)約生活用水；在水資源緊缺地區(qū)，積極回用經(jīng)處理的污水；在有海咸水資源的地區(qū)要積極開(kāi)發(fā)利用海咸水資源。
　　e. 進(jìn)一步加強(qiáng)有關(guān)城市水資源開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變規(guī)律的宣傳。宣傳城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用水量最終只能限制在可開(kāi)發(fā)利用的有限的資源范圍內(nèi)的觀點(diǎn)，要提高各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和廣大群眾對(duì)水資源開(kāi)發(fā)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，宣傳節(jié)約用水的基本知識(shí)，提高節(jié)水的意識(shí)和自覺(jué)性，推動(dòng)節(jié)約用水工作深入持久地開(kāi)展下去。

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