长江经济带水资源承载能力评价与潜力分析

2020-06-03 19:38霍军军戴昌军孙可可
水利水电快报 2020年2期
关键词:水资源管理长江经济带

霍军军 戴昌军 孙可可

摘要:基于水量、水质要素和社会经济发展指标,评估了长江经济带现状水资源承载能力及现状超载成因,分析了长江经济带水资源承载潜力。结果表明:长江经济带现状水资源不超载的县域单元占比约86%,水资源承载临界状态的县域单元占比达到10%。水资源超载和严重超载的县域单元占比均为2%左右,主要分布在安徽省和江苏省,其超载指标主要为地下水开采量和水功能区水质达标率。超载成因主要为长江经济带社会经济发展与水资源承载能力在空间上不匹配,水污染防治不力以及水污染综合管理体系不健全。以达成水资源调控管理目标为前提,2035年长江经济带未来水资源不超载的县域单元占比可超过96%,建议加强节水型社会建设,加强水资源空间均衡管控,加大水污染防治力度,加快构建综合水污染防治体系。

关键词:水资源承载能力,水资源管理,长江经济带

中图法分类号:TV213.4文献标志码:A DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2020.02.002

1 水资源承载能力概念

承载能力原指事物在不产生任何塑性变形前提下所能承受的最大负荷。20世纪80年代,联合国教科文组织提出了资源承载力的概念,并定义区域的资源承载力为:在可预见的时间范围内,利用该区域自然资源,保证符合其社会准则的物质生活水平条件下,该区域能持续供养的人口数量。在资源承载力概念的基础上,水资源承载能力研究的是水资源系统及作为其响应对象的生态环境系统与经济社会所构成的“水资源-生态-经济”系统。国外对水资源承载能力的探讨较多出现于可持续发展理论研究中,而缺乏对水资源承载能力专门的研究。国内水资源承载能力的概念最早由施雅风在西北干旱区治理研究中提出,但至今关于水资源承载能力的定义和评价,尚缺乏统一理论体系,大多体现的是可持续发展原则下指标上限的概念。

水资源承载能力理论应用在区域上具有如下特点:①动态特点。水资源承载能力与时空尺度有关,即不同历史时期、不同区域范围导致对应的水资源承载能力不同。②相对极限特点。某一特定时空尺度下的水资源承载能力,是相对于该历史时期、该区域的发展水平而定义的最大承载指标。③承载模式多样的特点。生态和经济系统利用水资源的模式随着历史时期变化、人类社会生产力发展而改变,即单位水資源可以承载的生态经济规模会发生变化。④模糊特点。“水资源-生态-经济”系统复杂,包含自然环境、水资源量、社会经济技术水平、社会经济结构、承载驱动力等诸多因素,对水资源承载能力的估算存在不确定性。影响区域水资源承载能力的主要因素包括自然地理和经济社会因素。自然地理因素主要包括水资源条件及其开发利用程度、生态环境状况、其他资源潜力等;经济社会因素主要包括产业结构与生产力水平、社会消费水平、市场条件和技术发展水平等。

水资源承载能力通常通过水量、水质和水生态3个方面来进行衡量。水量要素为在保障合理生态用水的前提下,允许经济社会取用的最大水量;水质要素为在满足水域使用功能水质要求的前提下,允许进入河湖水域的最大污染物负荷量;水生态要素为对水资源进行开发利用的同时,需保留的河湖生态最小用水量。

2 评价方法

本文评价区域为长江经济带的11个省级行政区,参考文献[3]选取水量、水质要素,对2015年长江经济带水资源承载状况进行评价。选取水量、水质要素和经济社会发展指标,对2035年长江经济带水资源承载潜力进行分析。其中,水量要素评价基于全国水资源综合规划及流域和区域水资源开发利用控制指标分解成果,复核评价单元在保障合理生态环境用水的前提下,在评价时期允许经济社会取用的最大水量。水质要素评价基于水功能区达标率目标、污染物限排量、废污水排放量、污水处理能力及处理量和水质监测数据等资料,选取水功能区水质达标率为评价指标。经济社会发展指标评价中,人口指标选取人口总量为评价指标,经济指标选取GDP总值为评价指标。

根据水量、水质要素和社会经济发展指标评价结果,同时考虑水资源开发利用率、过境水资源条件、用水总量指标均衡性、污染物入河量与限排量关系等因素,综合考虑确定长江经济带水资源承载状况的评价结果。

3 评价结果

3.1 承载负荷现状

长江经济带多年平均年降水深为1229mm,多年平均水资源总量为12764亿m3,其中地表水资源量为12571亿m3,占水资源总量的98.5%。地下水资源量为3364亿m3,地下水资源量与地表水资源量的不重复计算水量约为193亿m3。长江经济带的水资源量占全国总量约45%,水资源总量较为丰沛;平均水资源量62万m3/km2,是全国平均水平的2.1倍,是我国水资源较丰富的地域之一。2015年长江经济带总用水量为2623亿m3,总体上水资源开发利用率约为20.5%;地下水开采总量为95.44亿m3,其中山丘区为51.25亿m3,平原区为44.19亿m3,近年来用水总量基本保持平稳。

3.2承载状况评价

按照上述评价方法,长江经济带11个省市共910个县域单元水资源承载能力评价结果见表1与图1。水资源严重超载的县域有16个,水资源超载的县域有23个,处于水资源承载临界状态的县域有91个,水资源不超载的县域有780个,分别占评价单元总量的1.8%,2.5%,10%,85.7%。其中水资源超载或者严重超载的县域单元,主要分布在安徽省、江苏省等地区,其超载指标主要为地下水开采量、水功能区水质达标率。上海市水资源临界状态的比重最高,占30%,而其他4个省市的水资源临界状态比重不超过15%。贵州省水资源无严重超载现象,水资源临界状态及超载状态所占比重不到10%。其余存在水资源严重超载现象的省市中,安徽省水资源超载及以上状态比重最高,达到25%,水资源超载和严重超载比重近乎各占12.5%;江苏省其次,水资源超载及以上状态比重达10%,且水资源超载和严重超载比重近乎各占5%。

总体上看,长江经济带2015年水资源承载负荷不超过控制指标的地区占比約86%,处于水资源承载临界状态的地区约占10%,总体情况较好。而水资源超载和水资源严重超载的地区均占2%左右,主要分布在安徽、江苏等地区,其超载指标主要为地下水开采量、水功能区水质达标率。

3.3超载成因分析

(1)地区经济发展和水资源承载能力不匹配。长江经济带从西到东,经济、人口承载比重逐步增加,但本地水资源占比逐步减少。东部地区以16%(占长江经济带水资源总量的比例,下同)的本地水资源量,承载着38%(占长江经济带人口总数的比例,下同)的人口和52%(占长江经济带GDP总额的比例,下同)的GDP。中部地区以34%的水资源承载了29%的人口和25%的GDP。西部地区以50%的水资源承载了33%的人口和23%的GDP。地区经济发展和水资源承载能力不匹配。在缺乏过境水资源补充的地区,水资源承载压力较大问题显得尤为突出,例如安徽省的淮北市、亳州市、宿州市和阜阳市等平原区地下水超采现象较为严重。与此同时,居民节水意识相对薄弱,节水技术和用水精细化管理相对落后,区域用水效率和效益较低,加重了上述地区水资源承载负荷。

(2)水污染负荷大。长江经济带污染排放总量大、强度高,每年废污水排放量占全国的40%以上。长江干流沿岸经济发达地区水资源污染尤为严重。造成水资源污染、水质不达标的主要原因有:①污染源密集,沿江近岸带化工企业密布、工业园区布局密集,潜在水污染风险源较多,导致总磷成为长江首要超标污染因子;②污水处理基础设施建设不到位,废污水排放不符合标准规范。水污染问题不仅严重影响城乡环境,也加剧了水资源紧缺的局面。

(3)水污染综合管理体系不完善。目前,我国的水污染治理仍然面临行政区域划分的限制,跨省、跨区(县)界的河流污染防控、联合检测和监测预警等机制尚未建立,区域之间的协作共治尚处于探索阶段,综合水污染防治体系不完善,水污染治理效率不高。

4承载潜力分析

从水资源总量来看,长江经济带水资源开发利用程度不高,承载潜力较大。但从2035年用水总量红线指标3001.09亿m3来看,与2015年用水量相比,仅余378.21万m3、约14.4%的用水增量空间,折算成水资源开发利用率也仅能增加约3%。因此,若不考虑水资源调控措施,长江经济带水资源承载潜力增长空间有限。

从区域发展上看,东部(上海、江苏、浙江、安徽)、中部(江西、湖北、湖南)和西部(重庆、四川、云南、贵州)现状用水量分别为1153.11亿,877.49亿m3和592.29亿m3;2035年控制指标分别为1192.62亿,993.31亿,815.16亿m3,增加水量分别为39.51亿,115.82亿,222.87亿m3。可以看出,中西部地区2035年用水总量红线指标承载潜力增长空间高于东部地区。

从落实国家实施资源环境承载能力强制约束机制要求的角度,按照水资源管理目标达成后的情形,即2035年地下水无超采情况、重要江河湖泊水功能区水质达标率不低于95%和用水总量不高于3001.09亿m3的管理指标来看,长江经济带县域单元的超载及以上状态数量将由现状的39个减至约5个,临界超载状态数量将由现状的91个减至约27个。至2035年长江经济带基本无水资源超载区,不超载区的比例将达到96%以上。

综上所述,虽然长江经济带总体上水资源开发利用率不高,水资源承载力状况较好,但以用水总量红线管理目标为约束条件,承载潜力增加空间有限。

5结论与建议

从水资源承载能力评价结果、超载成因与潜力分析中可以看出,提高长江经济带水资源承载能力关键应加强水资源调控,结合长江经济带实际,提出调控建议如下。

(1)加强节水型社会建设。坚持节水优先方针,深入推进节水型社会建设,严格落实水资源开发利用总量和用水效率红线,实施水资源消耗总量和强度双控行动,建立水资源承载能力监测预警机制。严控高耗水产业发展,大力推进农业、工业、城镇重点领域节水,大力发展高效节水灌溉农业,提高精准灌溉水平;调整工业结构和产业优化升级,提高工业用水重复利用水平和推广先进的用水工艺与技术;降低城镇供水管网漏损率、普及应用生活节水型器具等。发挥水价、水资源税等调节作用,促进节水减排、节水减污,建立健全节水激励机制,实现水资源可持续利用。

(2)加强水资源空间均衡管控。长江经济带水资源条件与产业布局存在不协调现象,东部地区水资源开发利用程度较高,对水资源环境的承载压力也相对较大,导致了区域间水资源承载状况的差异较大。针对水资源支撑经济社会发展能力不平衡不充分的矛盾,加强水资源空间均衡管控。一方面合理控制经济社会发展规模,坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产,发挥水资源的刚性约束作用,抑制不合理用水需求,倒逼发展规模、发展结构、发展布局优化,推动经济社会发展与水资源水环境承载能力相适应。另一方面按照“确有需要、生态安全、可以持续”原则,合理规划引调水工程等重大水利工程,优化调整水资源环境布局以适应经济社会高效发展需求。

(3)加大水污染防治力度。全面加强水污染防治,强化源头控制、水陆统筹,合理确定限制纳污控制红线,加快建立以水域纳污能力倒逼陆域污染减排的综合治污和保护模式。加强沿江入河排污口优化布局与整治,严格排污口设置和监督管理,建立健全入河排污口监测体系。健全水源地保护制度,进一步完善饮用水水源地保护相关法律法规,建立水源地保护投入机制和水源地生态补偿制度试点,加强饮用水水源地水质水量预警能力建设和监测体系建设,加强对水源地突发事件的应急处置能力。加快污水处理基础设施建设,实现达标排放。以水环境质量为刚性约束,严控高污染产业发展。

(4)加快构建综合水污染防治体系。转变治水理念,以河长制、湖长制为抓手,打破行政区域壁垒,积极推进流域管理与区域管理相结合、总量控制和质量控制相结合、点源治理与面源治理相结合的综合水污染防治体系,强化“源头减排”,通过建立生态补偿机制来推动区域之间的协作共治,提高水污染的治理成效,实现水资源污染联防、联控、联治。增强流域管理权威性和协调性,强化流域综合管理职能,落实地方管理保护主体责任,形成共抓大保护合力。

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