试论深圳城市水资源承载能力

发表日期:2006-03-29 浏览人数: 作者:陈筱云 来源:《中国水利》2002-10  评论

摘 要 深圳人均占有水资源量极低,仅为全国的1/5。通过对深圳水资源承载能力分析,建议水资源发展战略分为两个阶段,一是境外调水,二是供水零增长。其对策措施:一是加强需水管理,提高用水效率;二是推行污水资源化和发展海水利用;三是注重水资源的节约和保护;四是改革水价政策;五是调整产业结构;六是实现水资源统一管理;七是强化公众水的忧患意识。

关键词 深圳 水资源承载能力 内涵

第五届国际生态城市大会《生态城市建设的深圳宣言》提出,人类所生活的城市必须实现人与自然和谐共处和可持续发展。建设生态城市已成为世界城市发展的新潮流,也是深圳着力追求的一个目标。在创建生态城市的过程中,必须认识到水资源的短缺是深圳经济社会发展的最主要制约因素。水资源作为经济社会发展的支撑和保障,在水资源得到可持续利用条件下,深圳城市水资源承载能力如何?能否满足人与自然和谐共处和可持续发展的需要?这些问题需要我们共同探讨。

一、水资源承载能力的内涵

水资源承载能力可以这样定义:在一定社会历史发展阶段下,以可以预见的技术、经济和社会发展水平为依据,以维系良好的生态系统为条件,经过合理配置,水资源对区域或城市人口、环境与经济协调发展的最大支撑能力或限度。

水资源承载能力应具有如下内涵:水资源承载能力与一定的社会历史发展阶段有直接的联系,在不同的社会历史发展阶段,由于人类开发水资源的能力和利用水资源的水平的不同,会有不同的水资源承载能力,水资源承载能力具有动态性。水资源承载能力以具体地理位置的水资源条件和某一历史阶段的社会经济和生产力水平作为分析背景,以可以预见的科学技术、社会结构和经济水平为依据进行合理预测。在可预见的条件下,水资源承载能力有其最大限制,具有绝对性。水资源承载能力以维系良好的生态系统为条件,所依据的原则是可持续发展。任何基于对资源过度使用和对环境破坏所取得的瞬间承载力的提高,都将认为不是真正意义上的、不可以接受的承载能力。水资源承载能力与人口、经济、环境密切相关。水资源系统中人口、经济、环境等因素是相关依存和相互制约的,各因素的权重变化,或者说区域或城市的功能定位不同时,具有不同的社会发展模式,社会发展模式并不是惟一的,使得水资源承载能力具有多样性。

二、深圳城市水资源评价及其特点

1.深圳人均占有水资源量极低

全市多年平均水资源总量18.72亿m3按2000年常住人口计算,人均占有水资源量432m3,仅为全国的1/5,全省的1/6,约为世界人均水资源量的1/22。深圳市人均占有水资源量由1979年约6000m3迅速下降至2000年的432m3(未计境外用水量)。

2.深圳本地水资源利用效率难以提高

全市年平均降雨量1837mm,降雨时空分布不均,暴雨集中;河流细小众多,河短流急,地表径流滞留时间短,大多直流入海;境内无客水经过,且无适合修建大型水库的地形条件,水库众多、细小、分散,调蓄能力差。全市包括蓄水、河道提水和地下水的本地水资源,多年平均和供水保证率为97%的可利用量分别为5.97亿m3和3.52亿 m3,而供水网络干线的联网水库〔大部分为小(1)型以下水库,和地下水未联网〕,向城市供应的多年平均和供水保证率为97%的可供水量分别为4.41亿m3和2.39亿m3。本地水资源利用效率为32%。本地水资源的特点,决定了其开发利用程度难于提高。

3.综合治理力度不够,水环境污染严重

随着城市化进程的加快,城市污水排放量增大,导致污染水环境,破坏水资源,加剧水危机。全市主要饮用水源地和小(1)型以上水库水质受到不同程度污染,水质为Ⅲ类以上,达标率为98%。河流污染严重。海湾水系、东江水系河流约80%河段水质超过V类标准,珠江水系河流几乎全部河段水质超过V类标准。水环境的恶化,更加剧水资源的短缺。水环境恶化和水资源短缺,必将制约深圳市经济社会的可持续发展。

4.城市供水调蓄能力低下

全市现有蓄水水库251座,其中中型水库9座,小(1)型水库64座,小(2)型水库120座,小型塘坝58座。总库容5.62亿m3,正常蓄水库容4.22亿m3,调蓄兴利库容3.61亿m3,与供水网络干线联网的水库的调蓄兴利库容仅为2.15亿m3,境内调蓄能力非常有限。境外调水工程为东深供水工程和东江水源工程,目前供水能力为8.73亿m3/a,预测2010年供水规模达到14.66亿m3/a。据分析东江水源地太原泵站和廉福地东江泵站取水口,取水保证率分别为86%和80%,达不到城市供水保证率97%的要求。境外调水量占总用水量的60%~76%,东江来水量大而境内调蓄库容小,一旦东江取水量受到限制或因境外供水线路正常检修、事故检修而短期停水,势必影响深圳城市的正常稳定供水。

5.境外调水远期再次扩大规模已不可能

深圳境外调水工程水源地为东江,目前向深圳的调水规模为8.73亿m3/a,已批准调水规模为12.23亿m3/a,规划2010年、2020年调水规模分别达14.66m3/a、15.73m3/a。据统计目前东江开发利用率(年供水量占多年平均来水量)为29%,规划至2010年东江开发利用率为42.1%。国际上通行的标准是,调水量不得超过调出河流总水量的20%,河流本身的开发利用率不得超过40%。因此,2010年后东江水资源的供需矛盾将更加突出,远期不可能再从东江水源地向深圳扩大调水。

6.管理体系不顺,效率不高

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议》中明确提出要改革水的管理体制,温家宝副总理也明确指出:“城市水资源管理要坚持全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理的原则。要把有关水资源的保护、开发、利用等各个环节协调统一起来。统筹考虑城市防洪、排涝、供水、节水、治理水污染、污水回收利用以及城市水环境等各种水的问题。”水资源的开发利用,涉及污水资源化和海水利用;城市供水与节水,涉及排污、治污和水源保护,水资源承载能力与水环境承载能力是紧密相联的。目前,深圳市水资源未能统一管理,对水资源发展战略中的第二阶段供水零增长均衡发展战略的实施会带来不利的影响。必须借鉴发达国家的经验,将排水、治污、污水处理回用、水资源保护的职能统一,理顺水管理体制,加强水资源的统一管理。

三、深圳水资源承载能力估算

1.水资源开发利用现状及其预测

深圳本地水资源包括蓄水、河道提引水和地下水,现状可供水量为3.19亿m3/a,由于本地水资源开发利用的程度难于提高,远期预测本地水资源可供水量不变。深圳城市供水中未包含农业用水和生态景观用水,此部分用水由小(2)型以下水库蓄水和污水处理回用的水量供给。

深圳城市水资源开发利用现状及其预测见表1。

2.用水结构分析

参照世界发达国家和国际中心城市的用水结构,预测深圳不同水平年城市用水组成见表2。

3.用水指标分析

深圳城市用水指标预测见表3。

4.水资源承载能力计算

按可供水量、用水结构和用水指标,可计算承载人口规模和承载工业产值规模(见表4)。

四、建议和对策

1.建议

深圳水资源发展战略分两个阶段,第一阶段是境外调水发展战略,所对应的规划原则是:“开源与节流并重,在充分利用本地水资源前提条件下,根本出路在于境外调水”;第二阶段是供水零增长均衡发展战略,所对应的规划原则是:“节流优先,治污为本,多渠道开源,关键在于海水利用和污水资源化”。海水利用再分为海水直接利用(海水冲厕和工业冷却用水)和海水淡化。

在水资源承载能力研究系统中,人口、经济、环境等因素是相互依存和相互制约的,各因素的权重变化,或者说城市的功能定位为经济中心城市、国际性城市或国际中心城市时,将使水资源承载能力发生变化。深圳城市用水组成若仍维持2000年的比例不变,则2030年人口规模能达到1323万人,相应的工业产值为16025亿元。同时,深圳应重视生态环境建设。深圳曾提出建设园林式花园式城市。深圳应建设生态城市和国际性城市。不管深圳的城市功能如何定位,对涉及环境的有些指标,如人均住宅面积、人均道路面积、人均绿化面积和公园面积、大气环境和水环境等指标,都应该按国际性城市的标准来衡量。由于把小(2)型以下水库的本地资源可供水量和污水处理回用的水量用于农业灌溉和生态环境需水,而不列入城市用水进行分配,即用水结构中未包含农业用水和生态环境需水,其水资源承载能力的计算有一定的误差。这也说明,研究水资源承载能力,应把人口、经济、环境等因素纳入系统中,采用系统分析方法,寻求各因素的合适比例,即适合可持续发展的最优社会发展模式,从而分析水资源承载能力,确定相应的适度人口规模、经济规模和环境状况等各项指标。

水资源承载能力以可能预见的科学技术、社会结构和经济水平为依据进行合理预测。在深圳水资源发展战略的第二阶段中,一是重点发展海水利用、污水处理回用用于冲厕,做到劣水次用、分质供水,减少淡水用量。香港2000年海水冲厕水量为2.2亿m3,是淡水总用量的24.88%,海水冲厕比例达80%。深圳是海滨城市,应发展海水冲厕。深圳2010年规划污水处理规模达13.99亿m3/a,污水资源化既对污水进行处理,增加可供水量,又减少污水的排放,起到治理污染的作用,是治污最好、最省的方法。应发展污水处理回用于冲厕。预测到2030年,全市冲厕水量的80%(约占城市供应淡水量的25%)改由海水和污水冲厕,则可替代6.0亿m3的淡水量。二是关注国内外海水淡化的产业化、商业化运作。海水淡化是解决沿海城市缺水的第二水源。目前全世界海水总淡化量达2300万m3/a,并且以20%的速度增长,我国海水淡化技术已经成熟化,达到了工业生产规模,但每吨海水淡化成本需4.0~8.0元,海水淡化在我国实现商业化,还要等较长时间。目前需要国家引导,通过示范工程推动产业化,进而开拓有关市场,从而大力开展海水淡化工作。随着第一水源短缺的加剧,科技及工业水平的提高,从而使淡化成本进一步降低,海水淡化已成为沿海城市解决缺水问题的必然选择。

2.对策措施

为支持深圳市的可持续发展,提高水资源承载能力,创建生态城市,必须开始实施水资源发展战略中第二阶段的供水零增长均衡发展战略,采取必要的对策措施。一是强调节约用水和科学用水,加强需水管理,提高用水效率,创建节水防污型城市。二是推行污水资源化和发展海水利用,及早规划、分步实施。三是注重水资源的节约和保护,改善水生态环境,同时合理安排生态环境用水,改善河道周边生态环境和城市景观。四是改革水价政策,促进供水产业市场化。按照经济规律进行新水源的开发,通过水价的调整激励用户集资建设水源工程、节水工程、污水处理回用及海水利用工程。五是调整产业结构,提高第三产业的比例,增加高新技术产值的贡献率,限制高耗水、高污染行业的发展,大幅度提高用水效率,降低工业取水量的增长速度。六是实现水资源统一管理,完善水资源法律法规体系和制定综合用水规划,强化监管,实现政府宏观调控和企业微观运营的有效统一。七是强化公众水的忧患意识,清醒地认识潜在的城市水危机,理解水资源可持续利用的重要性。

只要我们针对水资源的特点和存在问题,采取对策措施,积极努力,做好工作,就能使深圳城市水资源承载能力大幅度提高,从而实现水资源的永续利用,支撑深圳经济社会的可持续发展。

(作者为深圳市水务局调研员)

[责任编辑:文心竹]

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