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北京市水资源与人口规模关系探析

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受自然条件限制,一个地区的水资源总量在一个较短的历史时期内会保持相对稳定。相对而言,由于受到人口出生与死亡状况、地区经济、社会发展及人口迁移状况等因素的影响,一个地区的人口规模可能变动较大。建国以来,北京市社会经济发展很快,人口规模扩张也极为迅速;与此同时,由于气候变化等原因,水资源总量却有所减少。这两个方面的因素使得人均水资源拥有量急速下降,北京市人口规模与原本就不宽裕的水资源之间产生了日益尖锐的矛盾,由于超量开采地下水造成的生态环境恶化是这一矛盾的集中体现。

本世纪初,北京市政府相关部门会同有关专家对北京市水资源约束下的合理人口规模进行了测算。认为,同其他因素相比,水资源是制约北京市人口规模继续扩张的最关键因素。根据当时北京市的供水及用水状况,指出北京市的人口规模已经超过水资源可容纳的数量,即使采取节水、调水等措施缓解,人口可扩张的规模也极为有限。然而近几年,北京市的人口规模并没有减少,甚至并没有放缓扩张的速度,而由于市政府各种节水、调水及结构调整等措施的实施,北京市用水总量持续下降,大大减轻了对水资源的压力。这是否意味着北京市水资源与人口规模之间的矛盾已经得到解决呢?本文拟对这一问题做初步分析。

一、北京市水资源与人口规模发展状况

北京市属于温带半干旱、半湿润季风气候区,水资源主要来源于天然降水。但降水时空分布不均匀,年内降水主要集中在汛期三个月,年际间丰枯连续出现的时间一般为2-3年,最长连丰年6年,连枯年达12年。水源地主要分布在北部郊区和境外,水质、水量受上游地区影响较大。从总量上看,北京市多年平均降水585毫米,形成地表水资源14亿立方米,地下水资源24亿立方米,年水资源总量约38亿立方米。近年来,由于气候变化及北京市上游地区用水增加,北京市水资源总量有所减少。1999-2005年北京及周边地区持续发生干旱,7年平均降水量450毫米,仅为多年平均降水量的77%,如果不考虑其他来源,只能形成水资源29.2亿立方米。与此同时,北京市的总人口自建国以来一路攀升,2006年底,仅户籍人口已达1197万多人,是1949年203万人口的近6倍(如图1所示),总人口则已超过1700万人。人均水资源拥有量从1949年的1871立方米急速下降到2006年的243立方米,处于严重紧缺状态(按照国际公认标准,人均水资源量低于1700立方米属于用水紧缺)。

二、人口规模增加对用水需求的影响

毫无疑问,一般情况下,随着人口的不断增加,用水需求也呈上升趋势。人口规模的扩大对用水需求的影响体现在两个方面:

1.直接影响。人类饮用、清洁都需要淡水资源,人口增加首先增加的是生活用水,这一用水量的增加基本上与人口同比例增加,而且,伴随人们生活水平的提高,人均生活用水量的增加可能会稍快于人口增加的速度。

2.间接影响。现代社会人口的增加往往还伴随着技术的进步和产业的发展,无论工业、农业还是服务产业,其规模的增长都会导致用水量的增加。不过,这种规律只反映了人类发展的一般进程,具体到一个地区,鉴于不同产业对水资源消耗量的差异,地区产业结构调整的方向会对间接用水产生较大的影响,在特定地域、特定阶段,因人口规模扩大导致的产业发展进而造成的用水需求变动的方向是不确定的。

基于上述原因,以及现代社会中生活用水只占总用水量的一个相对较小的比例,我们在考察一个特定地区人口规模和水资源的关系时,就不能仅仅用人均资源量一个指标来衡量,而应该结合该地区的产业结构、产业规模等进行全面分析。

三、北京市用水状况分析

总的来看,北京市用水总量经过了一个逐步上升后缓慢下降的过程,依据这种趋势,可以将其划分为两个阶段。

1.1999年之前,北京市的用水量逐年上升

建国初期,北京市人口只有200多万人,人均水资源量达到1800立方米左右。加上当时工业并不发达,全市总用水量水平很低。随着人口规模的不断扩大及工、农业的发展,建国后北京市用水量急剧增加。70年代用水量与建国初期相比已增加40多倍。90年代后,每年用水的绝对数量更是增加到40多亿立方米,远远超出北京市年形成水资源量。在50、60年代,北京市对地下水资源的开采还是少量的,自70年代以后,地下水资源开采量逐年剧增,成为北京市主要水源之一。1961―1995年的35年间,全市平原区地下水累积亏损量达到39.56亿立方米,平均每年亏损1.13亿立方米,其中70年代亏损最多,达到21.25亿立方米。形成以朝阳区为中心,西到石景山、东至顺义县城、南至南苑、北到昌平山前约1600平方公里的漏斗区。近些年,在南水北调工程尚未完工之际,市政府又不得不考虑通过从河北、山西等地调水。

建国以来,北京市在城市功能定位上一直希望能够成为全国的经济中心,产业发展基本属于粗放式增长时期,在产业建设上求大求全。到改革开放初期,已形成包括制造业、建筑业、石油化工、汽车制造、电子产品等在内的门类齐全的工业体系和以种植业为主的农业生产体系。产业规模的扩张与人口规模的增长合在一起,形成了用水需求的急剧增加。

2.1999年以来,北京市用水量呈逐年下降趋势

根据北京市水务局提供的数据(如表1所示),自1999年之后,北京市年用水量出现了稳步下降。在此期间,北京市人口规模从1277万人增加到了2006年的1700多万人,生活用水量也总体呈上升趋势。用水量的减少主要来自于工业用水和农业用水的减少。

这一时期,北京市对工业产业结构进行了调整,转移出了首钢等一批高水耗企业,限制相关产业的发展,着力鼓励高新技术企业的发展,使万元工业增加值用水量由2001年的112立方米减少到2005年的38立方米。农业用水也由于大力推广喷灌、滴灌等节水灌溉技术,用水量逐年下降,由1999年的18.5亿立方米降至2006年的12.8亿立方米。不仅如此,由于全市污水处理力度的加大,再生水利用得到大力推广,2003年全市利用再生水2.1亿立方米,2006年已达到3.6亿立方米。节水成效和再生水的利用使得全市利用地下水的数量已从2000年的27.2亿立方米减少到2006年的24.3亿立方米。

四、北京市水资源人口承载量的大致估算

资源的人口承载量,指的是一定的资源数量可以承受的人口数量。考察水资源与人口规模的关系,有必要对水资源的人口承载量进行估计。我们首先对北京市可利用的水资源量进行总体估算,然后扣除工农业及生态环境用水量,最后测算居民生活可用水量能够承载多少人口数量。

1.北京市水资源拥有量测算

根据《北京市“十一五”时期水资源保护及利用规划》,未来三年每年可利用再生水6亿立方米,南水北调2008、2009年每年冀水进京3亿立方米,2010年江水进京10亿立方米;降水量分别按照1999-2005年持续干旱的每年29亿立方米、平水年的38亿立方米计算,则未来三年北京市水资源可利用量如表2所示:

从表中可以看出,即使发生一般性干旱,到2010年,北京市仍有45亿立方米的可利用水资源。另根据《北京市“十一五”时期水资源保护及利用规划》,到2020年,按平水年考虑,即使不考虑再生水的利用,全市水资源可利用量仍可达52亿立方米左右。

2.北京市工业、农业及生态环境需水估计

今后一段时间,北京市将继续调整工业产业结构,推进节水技术改造,提高循环水利用程度,提高水重复利用率,降低万元GDP用水量,在保持经济继续增长的情况下,是用水量基本保持零增长,我们认为工业用水控制在7.0亿立方米以下应较为合理。

随着节水灌溉面积的逐年增加,农业用水量有望继续减少,根据2006年的农业用水量,认为减少到12.9亿立方米以下较为合理。

北京市环境用水一直较少,考虑到恢复生态环境、回补地下水等需要,我们认为今后环境用水在每年5亿立方米较为合理。

综上所述,今后一段时间北京市出生活用水外的其他用水量会控制在每年24.9亿立方米以下。

3.北京市生活用水可承载人口估计

根据前面的分析,全市每年居民生活用水可以保证在20.1―29.1亿立方米之间。

2001年以来,北京市年人均生活用水量如表3所示。

如果我们按照2005年最高的人均生活用水量计算,未来三年北京市水资源可承载的人口量如表4所示。到2010年,即使是枯水年份,北京市的生活用水也能够保证2305.3万人的用水不低于近年的水平,按照平水年计算,则可以保证3000万人以上的生活用水。

当然,水资源的人口承载量是一个相对概念,上述估计是在假定人们生活水平不变的情况下做出的,随着人民生活水平的不断提高,用水需求也可能有所增加,一定水资源可以承载的人口数量也会有所下降。而且,如果人口规模真的迅速扩张,现有的产业规模也需要相应调整,居民生活用水之外的其他用水量也会有所增加。

不过,根据北京市近几年人口规模发展现状及趋势,以及上述分析,可以断定,在目前基础上适度增加北京市的人口规模,并不会造成对生态环境的更大破坏,北京市有能力在保证生态环境稳定并逐渐改善的基础上接纳适度的人口规模增加,并保证居民合理的用水需求,维持人口与水资源的和谐可持续发展。

五、结论

上述分析似乎表明,北京市水资源与人口规模之间的矛盾已得到大大缓解,但这并不意味着水资源短缺的局面已完全消除,我们还应关注以下事实:

1.相对于当前已经很大而且仍处于增长状态的人口规模来说,北京市自然形成的水资源量仍然不敷使用,水资源总体贫乏状态没有根本改变。

2.前些年由于超采地下水形成的北京市巨大的漏斗和沉降地带仍然没有恢复,达到生态环境的真正和谐任重而道远。

3.南水北调工程尚未完全竣工调水,工程竣工后能否按照原计划为北京市带来清洁、稳定、足量的水源,是否对水源地造成巨大影响,虽已经过科学论证,但实际效果也要等到竣工之后才能真正证实,目前尚不能过分乐观。

因此,我们应该抱着更现实、更科学的态度来看待北京市水资源与人口规模之间的关系:

首先,应该明确,北京依然是一个水资源贫乏的城市,科学节水、合理用水、适当控制人口规模以减轻水资源压力、涵养水源、恢复生态环境和谐可持续发展的任务依然艰巨,切不可掉以轻心。

其次,针对目前仍在不断增长的人口规模,我们不必过分悲观,在平衡全国水资源使用、坚持科学节水、合理用水的思想指导下,北京市可用水资源仍然有能力容纳一定程度的人口增加;但我们又不能盲目乐观,不能认为北京人口可以无限增长,而是应积极采取各种规划、经济、法律以及必要的行政手段,适当引导人口迁移流动的方向,控制北京市人口的增长数量、增长速度,争取在人口增长达到水资源可容纳的极限量之前,实现北京市人口规模的低速增长甚至零增长或负增长,将北京市的人口规模及其增长速度控制在一定限度之内,实现人民生活水平的不断提高,人与自然、生态环境的和谐、可持续发展以及本地与周边地区的协调发展。

(作者单位:特华博士后科研工作站)