水资源合理配置是南水北调工程总体规划的理论基础

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水资源合理配置是南水北调工程总体规划的理论基础

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 2046


摘要:当前,南水北调工程总体规划已经进入最后的攻坚阶段,为了认真做好各项工作,我们对跨流域、长距离调水的理论基础,特别是水资源合理配置理论问题,进行了初步探讨和研究,并整理形成此文,供大家参考……

  关键词:水资源 南水北调 总体规划

  当前,南水北调工程总体规划已经进入最后的攻坚阶段,为了认真做好各项工作,我们对跨流域、长距离调水的理论基础,特别是水资源合理配置理论问题,进行了初步探讨和研究,并整理形成此文,供大家参考。

  一、水资源合理配置

  任何经济制度的基本问题都是通过资源配置使有限的资源产生最大的效能。现代经济学认为,资源配置的途径是通过市场和价格机制来实现的。因此,市场经济是合理配置资源的有效形式。从宏观方面看,社会生产和社会需求是在不断变化的,通过市场配置资源,可以合理、高效地利用各种资源,减少和避免资源的浪费。从微观方面看,市场经济要求每个生产单位都以最少的劳动和资源消耗,获取最大的利润,这就促使生产单位必须充分利用各种资源,包括水资源。

  依据社会主义市场经济的法律、行政、经济和技术手段,正确处理水资源天然分布与经济社会发展格局(也可以说生产力布局)之间的关系,为国家实施可持续发展战略积极创造有利的水资源条件,是水资源合理配置的基本内涵。显然,水资源合理配置是一个长期的、动态的过程,将随着经济的发展和社会的进步而不断滚动作业,始终保持其前瞻性和适应性。

  水资源基本属性包含水的数量、质量、能量和水域,可开发用于城乡供水、农田灌溉、水力发电、内河航运、城市景观、水上运动和水域旅游等。水资源天然分布包括其数量和质量在时间与空间上的分布。本文重点讨论水资源数量的时间与空间分布,部分涉及水资源质量的时间与空间分布。

  从理论上讲,水资源数量的天然时空分布与经济社会发展格局之间的关系大致可以分为三种类型:一是调整水资源天然分布,使其与经济社会发展格局相适应,重点要调整水资源数量在空间上的分布;二是调整经济社会发展格局,使其与水资源天然分布相适应,重点要调整水资源数量在时间上的分布;三是既调整水资源天然分布,又调整经济社会发展格局,使两者相互协调,要同时调整水资源数量在时间上和在空间上的分布。

  跨流域、长距离调水工程基本上属于第一种类型,即从合适的地点、在合适的时间、用合适的代价,调出符合数量和质量要求的水资源送入缺水地区,满足其未来经济社会可持续发展的需求。

  水资源的调配主要有时间、空间和质量三种工程措施,即时间调配工程、空间调配工程和质量调配工程,统称为水资源工程。这些工程又可分为天然的和人工的。时间调配工程主要用于调节水资源的时程分布,包括水库、湖泊、塘坝、地下水等蓄水工程。另外,积雪和冰川也具有时间调配的作用。空间调配工程将重新改变水资源的地域分布,包括河道、渠道、运河、管道、泵站等输水、引水、提水、扬水和调水工程。质量调配工程的目的是调整水资源的质量,包括自来水厂、污水处理厂、海水淡化、氧化塘、曝气池等水处理工程。在空间上的水资源数量调配可基本满足水资源质量在空间上调配。在我国,时间调配工程建设基本可以满足经济社会发展对水资源的需求,但空间和质量调配工程建设却离实际需要相差甚远。从另一个侧面表现出大力推进水务体制的必要性和重要性。

  新中国成立50多年来,为了防洪和灌溉的需要,我国兴建了8万多座水库,主要集中在东中部地区,时间调配工程建设发展较快,同时也建设了一批局部地区的引水、调水工程,基本满足了新中国成立50年来前30年的发展需求。相比之下,较大范围的空间调配工程,特别是跨流域长距离调水工程建设滞后,污水处理等质量调配工程建设更是严重滞后,成为制约我国近20年经济社会发展和21世纪国家实施可持续发展战略的瓶颈。显而易见,建设跨流域长距离调水工程,实现水资源合理配置,是21世纪上半叶我国水利建设的一项长期的重要任务。

  一般来说,发达国家的时间、空间和质量调配工程建设比较均衡,匹配较好,但也同样经历了由时间调配到空间调配,再到质量调配的发展过程。

  我国的供水系统当前明显存在城市供水系统和农村供水系统两大部分。随着城市化进程的加快和农业现代化的迅速发展,城市与农村两大供水系统将逐渐归一,生活、生产和生态用水势必将在统一的供水系统内统筹安排。

  水资源合理配置是水资源可持续利用的重要基础。为了使可再生的水资源系统具有更高水平的可持续性,就必须保持和加强它的可再生能力,一方面要供应符合数量和质量要求的水资源,另一方面又要积极维系我们赖以生存的环境和生态系统。联合国科教文组织的一个研究小组认为,强调水资源系统的可持续性旨在保持生态、环境和水文系统完整性的同时,有助于现在和未来实现经济社会发展目标。因此,抑制需水、有效供水和保护水质是水资源合理配置的三大基本任务。

  水资源合理配置是一个多水源、多用户、多目标的系统优化过程,只有“起点”,并无“终点”,充分反映了问题的复杂性和艰巨性,需要不断加大投入,大规模地引进、推广和应用现代高新技术,特别是要尽快建立水资源规划的滚动平台。

  二、主要因素

  研究水资源合理配置需要考虑的主要因素有资源、人口、粮食、环境、资金、市场、管理和能力建设等。

  我国水资源总量为2.8万亿m3,人均仅2200m3,到2050年人口达到16亿峰值时,人均占有水资源将降至1760m3,接近用水紧张国家的标准(1700m3/人年)。我国水土资源的自然组合极不合理,南方水多地少,北方水少地多,特别是黄河、淮河和海河流域,人均水资源占有量仅为501m3,以仅占全国7.7%的水资源总量,支撑着占全国39.4%的耕地面积、39.2%的粮食产量、34.3%的人口和32.4%的国民生产总值。缺水最为严重的海河流域,人均水资源占有量仅为305m3,比2000年全国人均综合用水量还少140m3左右。为了维系其经济社会的发展,黄淮海平原等严重缺水地区不得不依靠大量挤占生态、环境和农业用水,大量超采地下水,大量利用未经处理的污水,当前已经显示出整个经济社会发展的不可持续性。

  根据国内外统计资料分析显示,供水与人口(特别是供水年增长率与人口年增长率)有着密切的线形关系。我国是一个发展中的人口大国,要确保实现我国经济社会发展第二步宏伟战略目标,到2050年左右,要养活并且养好16亿峰值人口,按人均年综合用水量500m3计,至少需要供应8000亿m3符合质量要求的水资源,届时需增供水量接近2500亿m3.只要人口增加,特别是城市人口的大量增加,实现增供水量就成为必然。2050年前后,实现需水零增长,不仅是实际的需要,更是一种控制策略粮食安全不仅仅是一个重要的经济问题,同时也是一个十分严肃的政治问题。由于我国水旱灾害频繁,粮食生产发展步履艰难。因此,21世纪我国16亿人的粮食安全就成为党中央、国务院在战略上需要认真对待的重大问题。水利是农业的命脉,要从根本上解决粮食安全问题,就必须强化农业灌溉设施,调整农业种植结构。水价对粮食生产成本的影响应当引起高度重视。世界各国特别是发达国家都把政府对农业的补贴集中于农业供水上,我国加入世界贸易组织后,如果不采取类似措施,农业、农村和农民将受到非常沉重的打击。

  当供水总量达到8000亿m3时,全国水资源的开发利用量占水资源总量的比例(即水资源开发利用率)为28.6%。国际上许多水资源和环境专家认为,考虑到生态与环境保护和生物多样性的要求,从水资源合理配置的角度上来看,一个国家的水资源开发利用率达到或者超过30%时,人类与自然的和谐关系将会遭到严重破坏,需要格外谨慎。因此,水资源的高效利用和有效保护就显得格外重要。

  尽管我国的经济总量目前已名列世界前矛,其名次还将不断提升,但人均水平依然不高。由于水资源合理配置的时间、空间和质量调配等工程投资大、工期长,如果水利基本建设的投资不能在近期达到国家基本建设投资的5%~6%并一直保持到2050年前后,供水严重不足和水质严重污染将长期存在,作为基础设施的水利将在相当长的一段时期内仍是经济社会发展的瓶颈制约因素。另外,通过改革水权、水价,尤其是较大幅度提高城市水价,逐步建立和规范适应社会主义市场经济的水市场,放开其资本市场,既可以促进水资源的高效利用和有效保护,还可以减轻国家投入的压力。

  目前社会主义市场经济体制本身尚不够完善,与其相适应的水市场更是处于理论研究的阶段,水资源合理配置的市场条件还不成熟,尽管城市水价有较大幅度提高,有利于开放水资源工程建设的资本市场。所有这些对于实现水资源合理配置都存在不利影响。我们的眼光不能仅仅局限于为调水而调水,实施南水北调工程必须是“一石三鸟”,即促进合理配置水资源、建立完善水市场和改革创新水管理体制。建立和完善水市场以及改革和创新水管理体制的关键是政府要依据市场经济的基本原则和我国的国情、水情,制定有效的“游戏规则”并加强监督和管理。

  要逐步建立适应水市场运作的现代管理体制,这是时代发展的要求。世界上大多数国家的供水政策都属于福利政策的一个组成部分,采用“自上而下”的方法,水市场的空间狭小,作用有限。更严重的是“多龙管水”的行政体制不利于建立适应社会主义市场经济的水管理体制,需要从机制上认真研究解决。

  当前,水利基础信息的收集、整理、加工、存储、传输的手段落后,水文、水利规划、科学研究等前期基础工作薄弱,行业从业人员素质亟待进一步提高,管理机制和体制不健全,政策法规建设滞后,等等。在今后的工作中需要不断强化水利能力建设,为实现水资源合理配置奠定重要基础。

  三、南水北调工程总体规划的基本思路

  为了做好南水北调工程总体规划,遵照国务院领导的多次指示精神,汲取以往调水工程规划的经验教训,经过反复酝酿研究,大家认为本次规划应按照水资源合理配置、工程分期建设、市场机制运作、方案科学可行的基本思路进行。

  1.水资源合理配置

  依据水资源合理配置的抑制需水、有效供水和保护水质三大基本任务,水资源的高效利用和有效保护就成为南水北调工程总体规划的重要基石和前提。朱基总理“先节水后调水、先治污后通水、先环保后用水”的指示,明确要求南水北调工程的规划与实施必须建立在水资源合理配置的基础上。由于我国的供水系统当前明显存在城市与农村两大供水系统,南水北调工程近期的主要供水目标是满足城市发展用水需求,主要原因是城市的人口与工业企业集中,用水需求增长较快,水污染严重,水价有较大的调整空间。当前,黄淮海平原地区的许多城市大量挤占了农业用水,限制了农业的发展,调水后可通过水量置换的办法还水于农业、还水于生态,部分解决农业发展用水及生态环境用水问题。

  另一方面,较科学、准确地预测未来主要用水城市的需水量,是合理确定南水北调东线和中线工程规模的基本依据。要在认真调查分析近3年(1997~1999年)各规划城市水资源开发利用现状的基础上,编制城市节水规划、水污染防治规划、地下水控采规划、制水与配水系统规划以及分年度提高水价计划等,拟定相应的政策法规,改革水资源管理体制,确定不同规划水平年(2010年、2030年)需要南水北调东线、中线工程的供水量。因此,开展南水北调城市水资源规划不仅非常必要,同时也有利于是把高效利用和有效保护水资源的工作落到实处。

  2.工程分期实施

  由于水资源合理配置是一个长期的、动态的过程,调水工程建设不可能一劳永逸,需要根据需水增长、科技水平、经济实力等多方面的变化,不断滚动作业,均衡发展。要按照先通后畅的原则,全面规划,分期实施,依据受水地区可持续发展对水资源数量和质量在时间与空间上的需要,合理确定需水过程,据此确定工程规模,最大限度地发挥南水北调工程的效益。

  事实上,需水增长是一个渐变过程,节水、治污需要一个发展过程,受水地区的用水达到规划设计的调水规模需要一个消化过程,评价减免调水对生态和环境不利影响所采取的措施的效果同样需要一个观测过程。而供水增长是一个突变过程,是一个阶梯式上升的过程。需水与供水的增长过程不可能在任意时间都达到平衡,见下图。

  3.市场机制运作

防渗膜标准名称为聚乙烯土工膜,主要是乳白色半透明至不透明的热塑性树脂材料-聚乙烯树脂制作而成。聚乙烯是高分子聚合物,是无毒、无味、无臭的白色颗粒,熔点约为110℃-130℃,相对密度0.918—0.965;防渗膜具有良好的耐热性和耐寒性。化学稳定性好,具有较高的刚性和韧性,机械强度好,耐环境应力开裂与耐撕裂强度性能好,随着密度的上升,机械性能和阻隔性能会相应提高,耐热,和抗拉强度也更高;可耐酸、碱、有机溶剂等腐蚀。

  只有通过市场,才能更为合理地配置水资源。应当特别指出,农业与生态用水是很难采用市场机制运作的,属政府行为。尤其是我国加入世界贸易组织后,政府补贴农业生产用水将不可避免。因此,本文重点讨论的是城市生活和生产用水的市场运作问题。

  从短期来看,“缺水”实际上是一个经济的概念,即边际产品价值大于边际供水成本,也就是由于供水价格偏低,资本市场缺乏向供水工程建设投入资金的驱动力。从长远来看,由于人口的增长和经济的发展,需水对可利用水资源不断增加的压力,可能会危及区域或国家经济社会发展的总目标。此外,低价位的城市供水还会导致用水浪费,水资源利用效率低下。

  随着黄淮海地区各省(直辖市、自治区)城市供水价格较大幅度的提高,资本市场向供水工程建设投入资金的驱动力也随之提高,同时需水价格弹性系数的作用又将促使水资源利用效率的提高。需要特别注意的是,水价较大幅度的提高将会直接导致社会产品成本的提高或利润的下降,影响其国际竞争力。问题是在当前有利的形势下,如何加快水权与水价改革,构筑新的水价形成机制,尽快建立并逐步规范水市场,建立符合市场经济要求的新的管理体制。

  南水北调工程规划将按照“政府宏观调控,市场机制运作,企业化管理,用水户参与”的思路,构建适应社会主义市场经济和现代企业制度要求的建设管理体制和良性运行机制。

  4.方案科学可行

  方案科学可行主要是以科学的态度编制工程规划方案,具体体现在南水北调工程规划方案具有可行性并且使涉及的各方有较高的认同性。因此,我们必须在工作中保持较高的透明度,才能基本保证规划方案的科学性和可行性。

  在具体工作中,重点采取“金字塔式”审查程序。《南水北调工程总体规划》有12个附件,每个附件又有若干专题。先组织有关专家对最基础的专题进行评审,当其全部专题都通过评审后,才能够对相应的附件进行审查。当全部附件都通过审查之后,最后对《南水北调工程总体规划》报告进行审查。通过邀请多方面院士和专家参与专题、附件和总体规划的评审和审查,是保证规划方案科学性和可行性的重要措施。在评审和审查的过程中,还要根据实际需要,及时召开由地方和部门代表参加的各类座谈会、协调会和咨询会,沟通情况,征求意见。

  5.工作重点

  南水北调工程总体规划主要围绕以下四大方面展开:

  一是“三先三后”,重点突出节水、治污和生态环境保护的内容,主要有《节水规划》(全国节水办公室负责)、《东线工程治污规划》(国家计委牵头负责)和《南水北调工程生态环境保护规划》(中国环境规划院负责)。

  二是“四横三纵”,做好水资源合理配置和工程总体布局,有《南水北调东线工程规划(修订)》(淮河水利委员会、海河水利委员会负责)《南水北调中线工程规划(修订)》(长江水利委员会负责)

  《南水北调西线工程规划纲要及第一期工程规划》(黄河水利委员会负责)和《黄淮海地区水资源合理配置与南水北调工程总体布局》(水利部南水北调规划设计管理局与中国水利水电科学研究院负责)。

  三是“机制体制”,重点研究在社会主义市场经济条件下,南水北调工程建设与管理的机制和体制问题,包括《南水北调工程水价分析研究》和《南水北调工程建设与管理体制研究》,两项研究均由水利部发展研究中心负责。

  四是“基础工作”,包括《南水北调城市水资源规划》(水利部南水北调规划设计管理局负责)、《海河流域水资源规划》(海河水利委员会负责)和《南水北调工程规划方案综述》(水利部南水北调规划设计管理局负责)。

  此外,还开展了由国务院发展研究中心负责的《南水北调工程综合效益分析研究》,国家计委还直接安排北京仿真中心开展《南水北调工程仿真系统研究》。


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