曲際水 邢立

　　【摘要】 水資源短缺是北京市發(fā)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(fā)利用與管理。出路在于采取符合可持續(xù)發(fā)展法則的對策和措施。
　　【關(guān)鍵詞】 水資源 可持續(xù)發(fā)展 水工業(yè) 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(jīng)嘆道：“逝者如斯夫，不舍晝夜?！币馑际钦f，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(fā)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(shù)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?！彼C的征兆和現(xiàn)實，不能不引發(fā)人們不息的反思，我們的繁衍和發(fā)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(qū)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(qū)，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(jù)統(tǒng)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(yè)產(chǎn)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(fā)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(qū)域面積16800km²，城市規(guī)劃面積1040km²，建設用地610km²?，F(xiàn)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(yè)用水6.2億m³，農(nóng)業(yè)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(qū)范圍內(nèi)形成了1000多km²的漏斗區(qū)，地下水位連年下降，水質(zhì)惡化?，F(xiàn)在地下水已經(jīng)限采。
　　現(xiàn)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(jù)北京市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展遠景目標綱要和城市總體規(guī)劃，對北京市的生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市河湖環(huán)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(fā)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(nèi)、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(nèi)、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?。┑貐^(qū)經(jīng)濟的發(fā)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(jīng)濟與社會發(fā)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(yè)用水量增長了31倍；農(nóng)田灌溉面積增長了23倍。
2.4 生產(chǎn)工藝與技術(shù)落后，水資源利用系數(shù)低
　　北京市萬元工業(yè)產(chǎn)值耗水量50多m³，是發(fā)達國家的幾倍；農(nóng)業(yè)陳舊的渠道灌溉系統(tǒng)，灌水定額高，水利用系數(shù)僅為0.4～0.6，大水漫灌造成水資源的大量浪費。
2.5 傳統(tǒng)體制、觀念與政策，潛在誤導水資源的浪費
　　傳統(tǒng)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(fā)利用和保護；計劃經(jīng)濟的傳統(tǒng)觀點，認為給水排水是福利性、公益性事業(yè)，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(qū)大量未處理的廢水排入水庫，造成庫水水質(zhì)超過了地表水環(huán)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(qū)目前廢水發(fā)生量300萬m³／日，規(guī)劃污水處理廠16座，現(xiàn)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(jīng)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(xù)利用的對策

3.1 制訂可持續(xù)發(fā)展目標、規(guī)劃，正確把握人口、資源、環(huán)境和發(fā)展的關(guān)系
　　解決北京市水資源危機，出路在于堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。1987年，國際環(huán)境與發(fā)展委員會首次提出可持續(xù)發(fā)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(gòu)成危害的發(fā)展?！?992年，中國政府簽署了以可持續(xù)發(fā)展為核心的《21世紀議程》等文件，表明中國政府對可持續(xù)發(fā)展理論的確認和對全球可持續(xù)發(fā)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(huán)境與發(fā)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(fā)展規(guī)劃中，明確指出：水資源的短缺是北京市經(jīng)濟發(fā)展與社會發(fā)展的主要制約因素。目標是把北京建設成為節(jié)水城市，堅持開源與節(jié)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(huán)境與發(fā)展關(guān)系的基礎上，把北京建設成現(xiàn)代化的國際大都會。
3.2 遵循可持續(xù)發(fā)展法則，確立“水工業(yè)”概念，是克服水危機的學術(shù)理論基礎
　　如2中所述，在傳統(tǒng)體制和觀念束縛下，中國給排水業(yè)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(jié)水意識差；偏廢廢水處理，造成水環(huán)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(xù)發(fā)展思想，市場經(jīng)濟的新觀念與價值觀和高新技術(shù)時代。于是在中國給水排水學術(shù)界逐步形成了“水工業(yè)”的全新概念。水工業(yè)，是以給水排水為統(tǒng)一體，以融入高新技術(shù)的水質(zhì)處理為工業(yè)核心內(nèi)涵，以水資源的可持續(xù)利用，提供各種用水服務的工業(yè)。水工業(yè)包括三個組成部分：集水的產(chǎn)、供、銷、回收于一體的水工業(yè)企業(yè)，提供給水排水系統(tǒng)技術(shù)裝備的水工業(yè)制造業(yè)和水工業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)?！八I(yè)”概念是對給水排水傳統(tǒng)觀念的重大認知創(chuàng)新，是順應建立和發(fā)展社會主義市場經(jīng)濟形勢的結(jié)果，也表示了發(fā)展中國給排水事業(yè)的策略性意見，因而為克服水危機，水資源的可持續(xù)利用奠定了學術(shù)理論基礎。
3.3 營建可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境工程，涵養(yǎng)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(huán)，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(nóng)、魚業(yè)等資源隨人類生產(chǎn)活動而增加。采取可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)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(tài)工程措施，一是在山區(qū)，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(yǎng)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(qū)，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(qū)和補水區(qū)，補水區(qū)內(nèi)嚴禁污灌和滲坑、滲井的使用。
3.4 加強可持續(xù)發(fā)展環(huán)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(jīng)濟發(fā)展，加之水污染的日益嚴重，可利用的水資源數(shù)量日益短缺，造成水危機。根據(jù)水工業(yè)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(huán)能夠持續(xù)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(zhì)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(qū)，處理后還應再利用。
　　近些年來，北京市正在不斷加大環(huán)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(qū)內(nèi)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(xiàn)“水清、岸綠、流暢、通航”的目標，大大改善北京市的水環(huán)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(qū)，用于工業(yè)冷卻水水源和城市綠地、清洗路面、河湖景觀等雜用，規(guī)模47萬m³／日。該工程正在設計中，2000年內(nèi)實施。
3.5 采取可持續(xù)發(fā)展技術(shù)措施，建設節(jié)水省能城市
　　水是一種易被浪費而可以節(jié)約的自然資源。易被浪費，主要是指因生產(chǎn)力水平低下，導致水資源的浪費?？梢怨?jié)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(fā)，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(yè)，就需要對“多龍治水”的分散管理體制進行改革，建立統(tǒng)一管理的水工業(yè)部門，這恐怕是建設節(jié)水型城市的管理基礎。但還需要認識上的統(tǒng)一和實踐上的探索。
　　農(nóng)業(yè)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(jié)水技術(shù)，農(nóng)用水量已經(jīng)并繼續(xù)會明顯降低。依靠科技進步，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，關(guān)閉高耗水、高能耗的產(chǎn)業(yè)，大力推廣間接冷卻水循環(huán)使用技術(shù)、水回收利用技術(shù)、采用清潔生產(chǎn)工藝等工業(yè)節(jié)水技術(shù)，發(fā)展節(jié)水省能的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，保持北京市國民經(jīng)濟較快發(fā)展的同時不大幅度增加工業(yè)用水量。目前北京市工業(yè)用水復用率已達70％，下世紀初渴望達到80％。
　　水工業(yè)表征了給水排水的高新技術(shù)時期，通過引進、移植、嫁接高新技術(shù)，發(fā)展給水排水高新技術(shù)，例如新材料、生物技術(shù)、節(jié)能和能源技術(shù)等，發(fā)展水工業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是水資源可持續(xù)利用，建設節(jié)水型城市的關(guān)鍵。
3.6 建立可持續(xù)發(fā)展的市場經(jīng)濟體制，增強人們節(jié)水意識，步出長期投資不足的困境
　　水工業(yè)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(zhì)量要求不同的商品水的工業(yè)活動，具有明確的經(jīng)濟屬性。這種觀念上的轉(zhuǎn)變，必然要求加快實現(xiàn)給水排水業(yè)從計劃經(jīng)濟體制向市場經(jīng)濟體制的轉(zhuǎn)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(fā)生的成本與利潤。從而有利于喚醒和增強人們的節(jié)水意識，也徹底解決長期以來困擾給水排水行業(yè)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(jù)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(yè)化的操作接軌。
　　另一方面，經(jīng)濟體制的根本轉(zhuǎn)變，可以使計劃經(jīng)濟體制下形成的給水排水是由國家包辦的事業(yè)，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(jīng)濟運行規(guī)律，實現(xiàn)多元化的投資、建設、生產(chǎn)、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(zhuǎn)。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(xù)發(fā)展的資源優(yōu)化配置，科學合理調(diào)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(yōu)化配置，以實現(xiàn)全社會發(fā)展的可持續(xù)性。北京市市域內(nèi)已實施地表水和地下水聯(lián)合調(diào)度，汛期和密云水庫、官廳水庫蓄水較多時，加強管理調(diào)度，通過東水西調(diào)和有計劃放水，利用西郊沙子坑等補水區(qū)，回灌涵養(yǎng)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(diào)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(diào)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(jié)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?！鄙羁探衣读怂谋举|(zhì)，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(zhàn)。多年以來，有關(guān)的國際會議早已發(fā)出了警告，由于缺水和水污染，人類面臨渴死，農(nóng)作物面臨旱死的危險！中國是一個發(fā)展中的國家，北京是一個發(fā)展中的城市，我們?yōu)榱死糜邢薜乃Y源求得生存和發(fā)展，選擇了并將繼續(xù)探索可持續(xù)發(fā)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(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，戰(zhàn)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(guān)于北京市水資源可持續(xù)利用》的發(fā)言，通過交流，宣傳北京，尋求合作。本文根據(jù)發(fā)言草稿整理而成。