水资源短缺背景下西北干旱区城市可持续发展研究

内容提要:水资源是干旱、半干旱地区社会经济发展和生态环境保护的关键制约因素,水资源短缺背景下西北干旱区城市可持续发展策略研究和分析是西北内陆城市寻求地区可持续发展的重要依据。本文以甘肃石羊河流域武威市为例,通过分析武威市城市发展现状用水特征,发现在水资源的约束下,武威城市发展表现出经济发展以高耗低效为主,水资源投入产出效益普遍低下等特点。以加强城市水资源综合管理为突破口,提出建设节水型城市的城市发展战略建议;认为要从根本上解决城市水资源短缺问题,必须把提高城市水资源利用效率作为基础,把建设节水型城市作为未来城市可持续发展战略的重点,进而推动城市水资源节约工作的深入开展。

关键词:西北干旱区;水资源短缺;武威市;城市可持续发展;节水型城市

中图分类号:F127.42文献标识码:A文章编号:1003-4161(2009)05-0034-03

1.引言

水资源是农业之命脉,工业之血液,是支撑国民经济发展的先导资源,对国民经济的发展具有举足轻重的作用[1]。我国西北干旱区生态环境脆弱,气候干旱,降水稀少,蒸发量大,水资源极为短缺,缺水问题突出。武威作为甘肃省河西走廊典型的绿洲城市,由于近年来生态环境的变化,工业化、城市化进程的加快,造成了水资源供需的严重失衡;作为武威主要水源的石羊河流域入境水量逐年减少,武威市的长远发展受到了水资源短缺的严重制约。因此,如何科学合理地优化配置武威辖区内石羊河流域水资源,发挥其最大的经济效益、社会效益和生态效益,为城市的可持续发展提供水资源保障,已经成为武威市长远发展必须关注的重大问题。

2.水资源约束下城市可持续发展内涵

可持续发展,其定义来自世界环境与发展委员会(WCED)于1987年4月发表的《我们共同的未来》:“既满足当代人的需求,又不对子孙后代满足其需求的能力构成危害的发展”。依据可持续发展的定义和内容,城市可持续发展定义为在一定的时空尺度上,以长期持续的城市增长及其结构进化,实现高度发展的城市化和现代化,从而既满足当代城市发展的现实需要,又满足未来城市发展的需求[2]。

在城市化加速发展的过程中,资源提供经济发展的动力,也天然确定了城市经济可持续发展的边界[3]。因此,实现城市可持续发展必须更多地考虑资源的供给情况,尤其是水资源对城市可持续发展具有较强的约束作用,在确定城市发展方向、产业结构、人口规模等发展规划时,应充分考虑区域内水资源的状况,寻求一个与水资源状况相协调的,能发挥其自身区域性优势和特点的发展模式,这是城市可持续发展的根本保证。

3.研究区概况

3.1 武威市地理位置及辖区主要河流分布情况

武威,位于甘肃省境内河西走廊东端,101°49′E-104°43′E,36°29′N-39°27′N之间。东南与兰州、白银市接壤,西北和张掖市、金昌市毗邻,南连青海省,北靠内蒙古。现辖天祝藏族自治县、古浪县、民勤县、凉州区四个县区 ,境内地形依自然地貌分为南部祁连山区、中部灌溉绿洲区、北部荒漠区三个单元,地势南高北低,海拔高程在4 874-1 020 m之间,年降水量610-60mm,蒸发量1 400-3 040mm,干旱指数5-12[4]。石羊河流域是西北内陆河流域水资源过度开发利用并导致生态严重恶化的典型流域。河流起源于祁连山北麓冷龙岭,自东向西由大靖河、古浪河、黄羊河、杂木河、金塔河、西营河、东大河、

西大河等八条支流和柳条河、马营沟等30多条长度在3公里以上的小沟小河及其转化形成的泉水河流汇集而成,是河西三大内陆河流域

之一。各河流出山后汇集形成石羊大河,流入民勤县,最终归于青土湖。石羊河流域武威市内大靖、古浪、黄羊、杂木、金塔、西营等六F

条山水河,隶属于武威南盆地,多年平均水资源总量11.212亿m3,其中,地表径流量10.602亿m3,地下水0.61亿m3,是武威市灌溉农业的主要水系,更是武威人民的生命线[5]。

3.2 武威辖区石羊河流域开发利用现状

石羊河流域是西北内陆河流域中水利事业发展最早、人口最稠密、水资源最紧缺的地区。武威市现有耕地面积391万亩,气候干旱,降水稀少,人均占有水资源量不足600 m3,是全省水平的1/2和全国水平的1/3;耕地亩均占有水资源量仅220 m3,是全省水平的1/3和全国水平的1/9,系全国最干旱缺水的地区之一。

3.2.1 水资源总量严重不足,供需矛盾十分突出。

石羊河流域武威市区域多年平均水资源量14.937亿m3,见表1,年需水量24.95亿m3,是水资源量的近2倍,可供水量仅占需水量的68.4%。从多年的水文资料分析,河川径流量呈逐年减少趋势,境内的六条山水河,上世纪50年代平均径流量为12.46亿m3,90年代为8.59亿m3,减少了近1/3。随着经济社会的不断发展,全流域上中下游对水资源的需求量迅速增加,水资源的开发利用程度也越来越高,水的供需矛盾日益突出,造成了上游挤下游、下游挤生态的局面。

3.2.2 下游水资源逐年减少,地下水超采严重。

石羊河下游水量逐年减少,尤其是进入民勤县的水量,由上世纪50年代的5.42亿m3减少为2005年的0.9亿m3,不足原来的1/3,下降幅度高达82.49%,见图2。20世纪80年代初还是长流水的南、北沙河现已基本干涸,红水河等泉水河流泉源溢出带北移下游10―20公里,苇湖、蔡湖、青土湖等因得不到来水补充已被流沙填埋。

石羊河流域武威辖区地下水多年动态总体特征是地下水位持续性下降。现状全流域年超采地下水量达4.32亿m3。近20年实测资料对比表明:武威南盆地地下水位平均下降6―7米,下降速度0.31米/年;民勤盆地现状绿洲面积约1 313平方公里,超采地下水量2.96亿

m3,地下水位平均下降10―12米,下降速度0.57米/年,最大下降幅度15―16米,见图3。其北部湖区生态已濒于崩溃,“罗布泊”景象已经局部显现,部分群众不得不移居他乡,沦为生态难民[6]。

图2 1981―2001年武威―民勤地下水位动态变化

3.2.3水资源利用率低,用水结构不合理。

石羊河流域用水结构极不合理,长期徘徊在以农业灌溉为绝对成分的水平,全流域单方水国内生产总植(GDP)仅为4.81元,是全国平均水平的约1/5[7]。武威市第一产业增加值占GDP的比重为35.2%,民勤县为62.9%,远远高于全省19.63%的比例,工业化系数武威市和民勤县均低于全省平均水平。2005年,武威市总用水量达21.061亿m3,其中农业用水18.982亿m3,牲畜用水0.054亿m3,工业用水0.201亿m3,城镇生活用水0.192亿m3,农村生活用水0.722亿m3,生态用水0.91亿m3。90.13%的水量消耗于农业,工业和生活用水仅5.55%,生态用水占4.32%。可见水资源分配的行业差别很大,流域农业用水明显偏高,二、三产业偏低的用水结构尤为突出。石羊河下游民勤县水资源利用率高达152%,高于河西走廊115%的平均值,但水资源利用效率却很低。农业以高耗水的农作物种植为主,其次为林业,而城乡生活、人畜饮水所占比例很小,其中农业用水几乎占到所有用水的80%以上。农业灌溉用水浪费严重,大水漫灌仍然是主要的农业灌溉方式,灌溉定额普遍偏高,农业灌溉经济效益差,平均1.0m3水资源产量不足1.0kg[8]。由于近几年石羊河流域水资源的综合治理,农业用水有下降趋势,但幅度不大,在今后农业发展方向上应积极转向发展节水高效农业,重点加强生态保护工程的实施,以延缓生态环境的进一步恶化。

4.水资源约束下武威市可持续发展的战略与对策

目前我国西北干旱区城市发展受到了水资源短缺及其用水结构不合理的双重约束。要确保城市经济社会的可持续发展,从根本上解决城市水资源短缺问题,必须把提高城市水资源利用效率作为基础,以创新城市水资源管理为突破口,把建设节水型城市作为未来城市可持续发展战略的重点,推动城市资源节约工作的深入开展。

就武威市而言,目前正处于严重缺水状态,弱小的产业集聚力和水资源的交互影响使得武威城市化进程缓慢,在可利用水资源总量不变的前提下,武威市各行业今后发展总需水量将达到17.913×108 m3,农田灌溉以每年1.07%的速度退水4.488×108 m3,生态需水比例不低于10%等条件的多重约束下,可以预测2030年武威城市发展的城市化水平将达到52%[9]。为了确保城市化水平达到这样的阈值水平,确保武威在水资源的约束下实现城市的可持续发展,城市发展的方针应从下述几方面着重考虑。

4.1 建立完善的城市水资源创新管理体制

根据武威市节水工作的现状,需要尽快制定和完善初始水权分配方案、节约用水管理办法、行业用水定额、取水许可制度、地下水计量控制管理办法、水价管理办法、产业结构调整规划、节水产品认证和市场准入制度以及农业用水市场交易指导意见等规范性制度。通过以上配套制度的建立和执行,建立起以水权改革为核心的水资源管理制度体系、与水资源承载力相协调的经济结构体系、与水资源优化配置相适应的水利工程体系。形成政府宏观调控、市场引导、公众参与的节水型社会运行机制,以切实转变全社会对水资源的粗放利用方式,促进人与水和谐相处,实现水资源可持续利用,使全市的节水型社会建设走上有法可依、有章可循、健康有序的发展轨道。

4.2 构筑节水型城市总体发展框架

4.2.1 合理调整城市发展用水结构。

(1)发展节水农业,建立节水型农业生产体系。武威市农业生产用水一直占城市总用水量的90%以上,要加快推进农业灌溉节水,从传统农业向生态高效益农业、二、三产业转移,发挥水资源的最大效益。大范围提高农业用水效率,促进单位水资源产出。研究和推广适合本市的节水型地面灌溉技术,实现传统技术和现代高新节水技术的结合。(2)提高工业用水效率。从城市工业入手,改革现有水资源利用方式,引进先进技术,建立高新技术节水示范区;提高用水效率,积极开展工业、企业用水的水平衡测试工作;大力推广工业节水新技术、新工艺、新设备,改造落后的生产工艺和设备,控制工业污水排放标准和排放量,保护好地下水资源。

4.2.2 调整产业结构,建立节水型产业发展体系。

整个武威市经济仍处于农业经济向工业经济的转变过程中,工业发展水平低,经营方式粗放,用水效率低。(1)在农业结构调整上,降低粮食作物种植比例,通过改进耕作技术,在压缩耕地面积的同时,确保粮食产量稳定在现有的规模水平上。严禁开荒,严禁弃耕、严禁种植高耗水作物,培育“节水高效”农业生产体系,形成种植、饲料、养殖、加工相结合的节水型农业结构。其次,大力发展具有较高经济效益,以玉米、蔬菜、瓜果、花卉等为主的种植业,利用有利的自然条件,发展以外销为主的日光温室蔬菜基地;发展酿酒葡萄栽培和葡萄酒酿造业,带动包装、运输、商业等其他产业的发展。(2)在工业结构调整上,针对武威市第二产业发展水平低的现状,运用现代先进科技改造传统酿造、淀粉、麻纺等传统工业,挖掘内潜,延伸工业产业链,努力争取企业发展与地方经济增长的紧密结合和良性循环;轻工业具有较大的就业弹性,大力发展轻工业不仅可吸纳过多的剩余劳动力,而且可以轻工业的成长壮大来带动重工业的发展,促进农业与非农产业之间的良性循环,改善产业结构,提升产业层次。此外,在第二产业和第三产业中培育新的经济增长点,大力发展旅游业和商贸业。

4.3 大力发展循环经济

武威市应大力构建覆盖三次产业整体的循环经济体系,即绿色生态农业、新型生态工业、环保型第三产业,转变“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统经济增长模式。鼓励企业循环式生产,推进产业循环式组合,倡导社会循环式消费。按照“减量化”的要求,节约进入生产和消费过程的物质量,全面推进清洁生产,从源头上减少水资源浪费和废水排放;提高工业用水重复利用率,实现循环用水,一水多用。限制发展高耗水、重污染工业,以高新技术改造传统工艺,促进节能降耗、资源集约利用。从产品设计、生产加工、能源利用、污染物处理等各方面全面实现清洁生产,把推行清洁生产同技术进步、资源综合利用及加强企业管理结合起来,实现从末端治理为主向源头治理为主转变[10]。通过发展循环经济,建立循环经济产业体系,实现水资源在产业之间和产业内部的循环利用。

参考文献:

[1]白永平.区域工业化与城市化的水资源保障研究[M].北京:科学出版社,2004:2.

[2] 张磊.城市可持续发展及其在我国的现状[J].四川环境,2000,19(4):43.

[3] 董林.城市可持续发展与水资源约束研究[D].南京:河海大学商学院.

[4]甘肃省统计局.2005甘肃统计年鉴[Z].北京:中国统计出版社,2005.

[5]武威市水利局.武威市石羊河流域生态环境综合治理情况汇报[R].2004.

[6]张勃,石惠春.河西地区绿洲资源优化配置研究[M].北京:科学出版社,2004.

[7]甘肃省水利厅.石羊河流域重点治理规划[R].2007.

[8]王世金,赵成章.西北内陆河流域水资源优化配置与可持续续利用[J].水土保持研究,2008,15,(5):23.

[9]蔺雪芹.水资源约束下武威市城市化进程研究[D].兰州:兰州大学.

[10]冯金鹏.城市节水型社会建设体制机制研究[J].吉林水利,2006,(3):20―24.