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(kāi)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(duì)策和措施。
　　【關(guān)鍵詞】 水資源 可持續(xù)發(fā)展 水工業(yè) 對(duì)策

引言

　　2500年前，中國(guó)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。”意思是說(shuō)，世間萬(wàn)物的運(yùn)動(dòng)，如同逝水流光一去不復(fù)返。但是，過(guò)去有誰(shuí)會(huì)料到，孕育了中華民族輝煌文明的搖籃——黃河，自1972年來(lái)25年中，有19次發(fā)生斷流，進(jìn)入90年代后愈演愈烈，1997年斷流時(shí)間長(zhǎng)達(dá)226天，斷流河道長(zhǎng)度竟達(dá)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(yùn)就成數(shù)百年的皇家園林的繁榮。被譽(yù)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(lái)，北京的地下水水位平均下降了20多米，往日萬(wàn)泉“涌淌不息”的美景不再！“民以食為天，食以水為先。”水危機(jī)的征兆和現(xiàn)實(shí)，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(guó)是一個(gè)貧水國(guó)，時(shí)空分布不均，加劇了北方的水資源危機(jī)
　　中國(guó)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(gè)國(guó)家中，雖不屬于嚴(yán)重缺水的29個(gè)國(guó)家之中，也屬于水資源量貧乏的國(guó)家。加之水資源時(shí)空分布不均，造成很多地區(qū)嚴(yán)重的水資源危機(jī)。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(guó)的6％，耕地卻占全國(guó)的40％；從時(shí)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(jì)，全國(guó)666個(gè)城市中，有400多個(gè)嚴(yán)重缺水或供水不足。因?yàn)槿彼珖?guó)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(shè)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(guó)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(shè)用地610km²。現(xiàn)有人口1100萬(wàn)人，其中城市人口近600萬(wàn)人，此外還有約300萬(wàn)人的外來(lái)流動(dòng)人口。
　　北京市有4條主要河流，33條較大支流，河道總長(zhǎng)520km；湖泊23個(gè)，5.6km²；水庫(kù)85座，其中官?gòu)d水庫(kù)和密云水庫(kù)庫(kù)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(guó)的1／7，全世界的1／28，在120多個(gè)國(guó)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(dá)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。現(xiàn)在地下水已經(jīng)限采。
　　現(xiàn)有城市供水設(shè)施自來(lái)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(wàn)m³／日和167萬(wàn)m³／日。根據(jù)北京市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要和城市總體規(guī)劃，對(duì)北京市的生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市河湖環(huán)境需水進(jìn)行預(yù)測(cè)，2020年全市需水量將達(dá)到60多億m³，缺水約20億m³。因此，水資源的嚴(yán)重短缺是北京市建設(shè)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(fēng)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(zhǎng)枯水時(shí)間達(dá)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(lái)自密云水庫(kù)和官?gòu)d水庫(kù)。由于上游（河北省）地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，兩大水庫(kù)的上游來(lái)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(zhǎng)
　　隨著城市人口增加、城市建設(shè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展，特別是1978年以來(lái)城市化進(jìn)程的加快，需水量迅速增長(zhǎng)。與1949年相比，城市人口增加了3倍，自來(lái)水供水量增長(zhǎng)了85倍；工業(yè)用水量增長(zhǎng)了31倍；農(nóng)田灌溉面積增長(zhǎng)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(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值耗水量50多m³，是發(fā)達(dá)國(guó)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(fèi)。
2.5 傳統(tǒng)體制、觀念與政策，潛在誤導(dǎo)水資源的浪費(fèi)
　　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(kāi)發(fā)利用和保護(hù)；計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，認(rèn)為給水排水是福利性、公益性事業(yè)，長(zhǎng)期以來(lái)形成的低水價(jià)和不收取排污費(fèi)的政策，誤導(dǎo)了人們對(duì)水的浪費(fèi)。
2.6 水污染加重了水危機(jī)
　　官?gòu)d水庫(kù)上游地區(qū)大量未處理的廢水排入水庫(kù)，造成庫(kù)水水質(zhì)超過(guò)了地表水環(huán)境三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其中COD、NH₃-N超標(biāo)，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(wàn)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(dá)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(jī)。

3 北京市水資源可持續(xù)利用的對(duì)策

3.1 制訂可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、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(jī)，出路在于堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。1987年，國(guó)際環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)首次提出可持續(xù)發(fā)展概念：“既滿足當(dāng)代人需要，又不對(duì)后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。”1992年，中國(guó)政府簽署了以可持續(xù)發(fā)展為核心的《21世紀(jì)議程》等文件，表明中國(guó)政府對(duì)可持續(xù)發(fā)展理論的確認(rèn)和對(duì)全球可持續(xù)發(fā)展的參予。隨后編制了《中國(guó)21世紀(jì)議程——中國(guó)21世紀(jì)人口、資源、環(huán)境與發(fā)展白皮書(shū)》。北京市貫徹落實(shí)21世紀(jì)議程的要求，在制訂的北京市中遠(yuǎn)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(jì)發(fā)展與社會(huì)發(fā)展的主要制約因素。目標(biāo)是把北京建設(shè)成為節(jié)水城市，堅(jiān)持開(kāi)源與節(jié)流并舉的方針。嚴(yán)格控制城市人口過(guò)快增長(zhǎng)，2010年1160萬(wàn)人，2020年1300萬(wàn)人，在正確把握人口、資源、環(huán)境與發(fā)展關(guān)系的基礎(chǔ)上，把北京建設(shè)成現(xiàn)代化的國(guó)際大都會(huì)。
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(jī)的學(xué)術(shù)理論基礎(chǔ)
　　如2中所述，在傳統(tǒng)體制和觀念束縛下，中國(guó)給排水業(yè)陷入了嚴(yán)峻的困境：投資不足，欠帳日增，城市缺水勢(shì)頭得不到有效遏止；分散管理體制，導(dǎo)致水資源的不合理使用和浪費(fèi)；水資源短缺，但節(jié)水意識(shí)差；偏廢廢水處理，造成水環(huán)境嚴(yán)重污染，加劇了水危機(jī)等等。為了步出困境，在探索中迎來(lái)了可持續(xù)發(fā)展思想，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的新觀念與價(jià)值觀和高新技術(shù)時(shí)代。于是在中國(guó)給水排水學(xué)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(wù)的工業(yè)。水工業(yè)包括三個(gè)組成部分：集水的產(chǎn)、供、銷(xiāo)、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)。“水工業(yè)”概念是對(duì)給水排水傳統(tǒng)觀念的重大認(rèn)知?jiǎng)?chuàng)新，是順應(yīng)建立和發(fā)展社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的結(jié)果，也表示了發(fā)展中國(guó)給排水事業(yè)的策略性意見(jiàn)，因而為克服水危機(jī)，水資源的可持續(xù)利用奠定了學(xué)術(shù)理論基礎(chǔ)。
3.3 營(yíng)建可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境工程，涵養(yǎng)和保護(hù)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(kāi)掘消耗而減少，也不像木材、農(nóng)、魚(yú)業(yè)等資源隨人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)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(lái)，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(kù)、官?gòu)d水庫(kù)周邊及其上游，營(yíng)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(bǔ)給。二是加強(qiáng)密云、官?gòu)d水庫(kù)和京密引水、永定河引水渠的水源保護(hù)與管理，劃定了水庫(kù)一、二、三級(jí)保護(hù)區(qū)，嚴(yán)防水源污染。三是禁止擴(kuò)大開(kāi)采地下水，并確定地下水水源保護(hù)區(qū)和補(bǔ)水區(qū)，補(bǔ)水區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁污灌和滲坑、滲井的使用。
3.4 加強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展環(huán)境保護(hù)工程建設(shè)，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(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加之水污染的日益嚴(yán)重，可利用的水資源數(shù)量日益短缺，造成水危機(jī)。根據(jù)水工業(yè)的觀點(diǎn)，給水和排水分別是人類(lèi)向自然界取用和歸還可再生資源“水”的兩個(gè)程序，為了使這個(gè)循環(huán)能夠持續(xù)地為人類(lèi)服務(wù)，水在使用后回歸自然界前，必須進(jìn)行廢水的再生處理，使水質(zhì)達(dá)到自然界自?xún)裟芰Φ某惺芩剑謴?fù)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(yīng)再利用。
　　近些年來(lái)，北京市正在不斷加大環(huán)境保護(hù)工程的投入。到1999年底，高碑店污水處理廠二期工程（50萬(wàn)m³／日）完成后，該廠的處理能力達(dá)到100萬(wàn)m³／日，全市污水處理能力可達(dá)到43％；利用法國(guó)政府貸款項(xiàng)目的酒仙橋污水處理廠（一期30萬(wàn)m³／日），正在建設(shè)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(gè)污水處理廠的建設(shè)，正在實(shí)施中。到2005年，北京市的污水處理普及率將超過(guò)75％。二是水系綜合整治。對(duì)市區(qū)內(nèi)40余公里供水河道進(jìn)行污水截流，使河道還清，1999年底完工后，可實(shí)現(xiàn)“水清、岸綠、流暢、通航”的目標(biāo)，大大改善北京市的水環(huán)境。三是污水再利用工程。對(duì)高碑店污水處理廠的二級(jí)處理出水進(jìn)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(wàn)m³／日。該工程正在設(shè)計(jì)中，2000年內(nèi)實(shí)施。
3.5 采取可持續(xù)發(fā)展技術(shù)措施，建設(shè)節(jié)水省能城市
　　水是一種易被浪費(fèi)而可以節(jié)約的自然資源。易被浪費(fèi)，主要是指因生產(chǎn)力水平低下，導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)。可以節(jié)約，是指依靠科技進(jìn)步和加強(qiáng)管理，對(duì)水資源進(jìn)行更為合理的開(kāi)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(mén)工業(yè)，就需要對(duì)“多龍治水”的分散管理體制進(jìn)行改革，建立統(tǒng)一管理的水工業(yè)部門(mén)，這恐怕是建設(shè)節(jié)水型城市的管理基礎(chǔ)。但還需要認(rèn)識(shí)上的統(tǒng)一和實(shí)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(kāi)始大力推廣噴灌、微灌、滴灌、暗灌、滲灌等先進(jìn)節(jié)水技術(shù)，農(nóng)用水量已經(jīng)并繼續(xù)會(huì)明顯降低。依靠科技進(jìn)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(guó)民經(jīng)濟(jì)較快發(fā)展的同時(shí)不大幅度增加工業(yè)用水量。目前北京市工業(yè)用水復(fù)用率已達(dá)70％，下世紀(jì)初渴望達(dá)到80％。
　　水工業(yè)表征了給水排水的高新技術(shù)時(shí)期，通過(guò)引進(jìn)、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(shè)節(jié)水型城市的關(guān)鍵。
3.6 建立可持續(xù)發(fā)展的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，增強(qiáng)人們節(jié)水意識(shí)，步出長(zhǎng)期投資不足的困境
　　水工業(yè)概念認(rèn)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(dòng)，具有明確的經(jīng)濟(jì)屬性。這種觀念上的轉(zhuǎn)變，必然要求加快實(shí)現(xiàn)給水排水業(yè)從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)變，按照制訂商品價(jià)格的原則來(lái)制定水價(jià)，其中也自然包括廢水處理所發(fā)生的成本與利潤(rùn)。從而有利于喚醒和增強(qiáng)人們的節(jié)水意識(shí)，也徹底解決長(zhǎng)期以來(lái)困擾給水排水行業(yè)的資金短缺問(wèn)題。當(dāng)然從公益性水價(jià)改為商品水價(jià)需要一個(gè)過(guò)程，北京市已開(kāi)始根據(jù)市民的承受能力逐步提高水價(jià)，并制訂交納排水費(fèi)的政策，向著商業(yè)化的操作接軌。
　　另一方面，經(jīng)濟(jì)體制的根本轉(zhuǎn)變，可以使計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下形成的給水排水是由國(guó)家包辦的事業(yè)，由國(guó)家單一投資的做法得到改變。通過(guò)投融資體制的改革，按市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)律，實(shí)現(xiàn)多元化的投資、建設(shè)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售，可以使長(zhǎng)期以來(lái)資金不足，欠帳過(guò)多的問(wèn)題得到根本扭轉(zhuǎn)。北京市第十水廠（50萬(wàn)m³／日），將采用B0T的方式，在2000年進(jìn)行國(guó)際招標(biāo)。無(wú)疑這對(duì)于解決城市缺水問(wèn)題是具有深遠(yuǎn)意義的嘗試。
3.7 實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的資源優(yōu)化配置，科學(xué)合理調(diào)配水資源
　　為了解決水資源時(shí)空分布不均導(dǎo)致的水資源危機(jī)，需要采取管理措施和工程措施，對(duì)水資源進(jìn)行優(yōu)化配置，以實(shí)現(xiàn)全社會(huì)發(fā)展的可持續(xù)性。北京市市域內(nèi)已實(shí)施地表水和地下水聯(lián)合調(diào)度，汛期和密云水庫(kù)、官?gòu)d水庫(kù)蓄水較多時(shí)，加強(qiáng)管理調(diào)度，通過(guò)東水西調(diào)和有計(jì)劃放水，利用西郊沙子坑等補(bǔ)水區(qū)，回灌涵養(yǎng)地下水，逐步恢復(fù)地下水虧損儲(chǔ)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(guó)家將實(shí)施跨流域的南水北調(diào)工程。目前選定的中線方案是，從長(zhǎng)江中游的支流漢水上游的丹江口水庫(kù)取水，自流到北京，全長(zhǎng)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(xiàng)投資巨大的浩大工程。

結(jié)語(yǔ)

　　2000多年前，中國(guó)另一位大思想家管子在《水地篇》中說(shuō)：“水者何也，萬(wàn)物之原也，諸生之宗室也。”深刻揭露了水的本質(zhì)，它對(duì)于人類(lèi)和一切生物須臾不可或缺、不可替代。當(dāng)人類(lèi)即將跨入又一個(gè)千年的門(mén)檻時(shí)，卻面臨著水資源危機(jī)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。多年以來(lái)，有關(guān)的國(guó)際會(huì)議早已發(fā)出了警告，由于缺水和水污染，人類(lèi)面臨渴死，農(nóng)作物面臨旱死的危險(xiǎn)！中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的國(guó)家，北京是一個(gè)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(guò)國(guó)際交流與合作，為了“我們共同的未來(lái)”，與各國(guó)學(xué)者一道努力，去實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，戰(zhàn)勝水危機(jī)。

參考文獻(xiàn)
　　［1］龐爾鴻，北京市水資源建設(shè)和利用，論文集，北京市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，1996
　　［2］許保玖，試論中國(guó)水工業(yè)，給水排水，1996，22（2）
　　［3］許保玖，議“水工業(yè)”的概念內(nèi)涵與中國(guó)水工業(yè)發(fā)展，中國(guó)給水排水，1995年增刊
　　［4］中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)土木工程可持續(xù)發(fā)展指南，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999
　　［5］錢(qián)易，張忠祥，節(jié)約用水與污水資源化是解決水危機(jī)的有效途徑，水工業(yè)與可持續(xù)發(fā)展，清華大學(xué)出版社，1998

---

* 受中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)委托，作者參加了加拿大土木工程學(xué)會(huì)1999年年會(huì)，做了《關(guān)于北京市水資源可持續(xù)利用》的發(fā)言，通過(guò)交流，宣傳北京，尋求合作。本文根據(jù)發(fā)言草稿整理而成。