水資源短缺背景下西北干旱區(qū)城市可持續(xù)發(fā)展研究

韓志文 白永平

內(nèi)容提要:水資源是干旱、半干旱地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵制約因素,水資源短缺背景下西北干旱區(qū)城市可持續(xù)發(fā)展策略研究和分析是西北內(nèi)陸城市尋求地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要依據(jù)。本文以甘肅石羊河流域武威市為例,通過(guò)分析武威市城市發(fā)展現(xiàn)狀用水特征,發(fā)現(xiàn)在水資源的約束下,武威城市發(fā)展表現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)發(fā)展以高耗低效為主,水資源投入產(chǎn)出效益普遍低下等特點(diǎn)。以加強(qiáng)城市水資源綜合管理為突破口,提出建設(shè)節(jié)水型城市的城市發(fā)展戰(zhàn)略建議;認(rèn)為要從根本上解決城市水資源短缺問(wèn)題,必須把提高城市水資源利用效率作為基礎(chǔ),把建設(shè)節(jié)水型城市作為未來(lái)城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn),進(jìn)而推動(dòng)城市水資源節(jié)約工作的深入開(kāi)展。

關(guān)鍵詞:西北干旱區(qū);水資源短缺;武威市;城市可持續(xù)發(fā)展;節(jié)水型城市

中圖分類號(hào):F127.42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-4161(2009)05-0034-03

1.引言

水資源是農(nóng)業(yè)之命脈,工業(yè)之血液,是支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先導(dǎo)資源,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有舉足輕重的作用[1]。我國(guó)西北干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,氣候干旱,降水稀少,蒸發(fā)量大,水資源極為短缺,缺水問(wèn)題突出。武威作為甘肅省河西走廊典型的綠洲城市,由于近年來(lái)生態(tài)環(huán)境的變化,工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快,造成了水資源供需的嚴(yán)重失衡;作為武威主要水源的石羊河流域入境水量逐年減少,武威市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展受到了水資源短缺的嚴(yán)重制約。因此,如何科學(xué)合理地優(yōu)化配置武威轄區(qū)內(nèi)石羊河流域水資源,發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益,為城市的可持續(xù)發(fā)展提供水資源保障,已經(jīng)成為武威市長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展必須關(guān)注的重大問(wèn)題。

2.水資源約束下城市可持續(xù)發(fā)展內(nèi)涵

可持續(xù)發(fā)展,其定義來(lái)自世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)(WCED)于1987年4月發(fā)表的《我們共同的未來(lái)》:“既滿足當(dāng)代人的需求,又不對(duì)子孫后代滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展”。依據(jù)可持續(xù)發(fā)展的定義和內(nèi)容,城市可持續(xù)發(fā)展定義為在一定的時(shí)空尺度上,以長(zhǎng)期持續(xù)的城市增長(zhǎng)及其結(jié)構(gòu)進(jìn)化,實(shí)現(xiàn)高度發(fā)展的城市化和現(xiàn)代化,從而既滿足當(dāng)代城市發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要,又滿足未來(lái)城市發(fā)展的需求[2]。

在城市化加速發(fā)展的過(guò)程中,資源提供經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力,也天然確定了城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的邊界[3]。因此,實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展必須更多地考慮資源的供給情況,尤其是水資源對(duì)城市可持續(xù)發(fā)展具有較強(qiáng)的約束作用,在確定城市發(fā)展方向、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口規(guī)模等發(fā)展規(guī)劃時(shí),應(yīng)充分考慮區(qū)域內(nèi)水資源的狀況,尋求一個(gè)與水資源狀況相協(xié)調(diào)的,能發(fā)揮其自身區(qū)域性優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)的發(fā)展模式,這是城市可持續(xù)發(fā)展的根本保證。

3.研究區(qū)概況

3.1 武威市地理位置及轄區(qū)主要河流分布情況

武威,位于甘肅省境內(nèi)河西走廊東端,101°49′E-104°43′E,36°29′N(xiāo)-39°27′N(xiāo)之間。東南與蘭州、白銀市接壤,西北和張掖市、金昌市毗鄰,南連青海省,北靠?jī)?nèi)蒙古?，F(xiàn)轄天祝藏族自治縣、古浪縣、民勤縣、涼州區(qū)四個(gè)縣區(qū) ,境內(nèi)地形依自然地貌分為南部祁連山區(qū)、中部灌溉綠洲區(qū)、北部荒漠區(qū)三個(gè)單元,地勢(shì)南高北低,海拔高程在4 874-1 020 m之間,年降水量610-60mm,蒸發(fā)量1 400-3 040mm,干旱指數(shù)5-12[4]。石羊河流域是西北內(nèi)陸河流域水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)利用并導(dǎo)致生態(tài)嚴(yán)重惡化的典型流域。河流起源于祁連山北麓冷龍嶺,自東向西由大靖河、古浪河、黃羊河、雜木河、金塔河、西營(yíng)河、東大河、

西大河等八條支流和柳條河、馬營(yíng)溝等30多條長(zhǎng)度在3公里以上的小溝小河及其轉(zhuǎn)化形成的泉水河流匯集而成,是河西三大內(nèi)陸河流域

之一。各河流出山后匯集形成石羊大河,流入民勤縣,最終歸于青土湖。石羊河流域武威市內(nèi)大靖、古浪、黃羊、雜木、金塔、西營(yíng)等六F

條山水河,隸屬于武威南盆地,多年平均水資源總量11.212億m3,其中,地表徑流量10.602億m3,地下水0.61億m3,是武威市灌溉農(nóng)業(yè)的主要水系,更是武威人民的生命線[5]。

3.2 武威轄區(qū)石羊河流域開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

石羊河流域是西北內(nèi)陸河流域中水利事業(yè)發(fā)展最早、人口最稠密、水資源最緊缺的地區(qū)。武威市現(xiàn)有耕地面積391萬(wàn)畝,氣候干旱,降水稀少,人均占有水資源量不足600 m3,是全省水平的1/2和全國(guó)水平的1/3;耕地畝均占有水資源量?jī)H220 m3,是全省水平的1/3和全國(guó)水平的1/9,系全國(guó)最干旱缺水的地區(qū)之一。

3.2.1 水資源總量嚴(yán)重不足,供需矛盾十分突出。

石羊河流域武威市區(qū)域多年平均水資源量14.937億m3,見(jiàn)表1,年需水量24.95億m3,是水資源量的近2倍,可供水量?jī)H占需水量的68.4%。從多年的水文資料分析,河川徑流量呈逐年減少趨勢(shì),境內(nèi)的六條山水河,上世紀(jì)50年代平均徑流量為12.46億m3,90年代為8.59億m3,減少了近1/3。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,全流域上中下游對(duì)水資源的需求量迅速增加,水資源的開(kāi)發(fā)利用程度也越來(lái)越高,水的供需矛盾日益突出,造成了上游擠下游、下游擠生態(tài)的局面。

3.2.2 下游水資源逐年減少,地下水超采嚴(yán)重。

石羊河下游水量逐年減少,尤其是進(jìn)入民勤縣的水量,由上世紀(jì)50年代的5.42億m3減少為2005年的0.9億m3,不足原來(lái)的1/3,下降幅度高達(dá)82.49%,見(jiàn)圖2。20世紀(jì)80年代初還是長(zhǎng)流水的南、北沙河現(xiàn)已基本干涸,紅水河等泉水河流泉源溢出帶北移下游10—20公里,葦湖、蔡湖、青土湖等因得不到來(lái)水補(bǔ)充已被流沙填埋。

石羊河流域武威轄區(qū)地下水多年動(dòng)態(tài)總體特征是地下水位持續(xù)性下降?，F(xiàn)狀全流域年超采地下水量達(dá)4.32億m3。近20年實(shí)測(cè)資料對(duì)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;民勤盆地現(xiàn)狀綠洲面積約1 313平方公里,超采地下水量2.96億

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,見(jiàn)圖3。其北部湖區(qū)生態(tài)已瀕于崩潰,“羅布泊”景象已經(jīng)局部顯現(xiàn),部分群眾不得不移居他鄉(xiāng),淪為生態(tài)難民[6]。

圖2 1981—2001年武威—民勤地下水位動(dòng)態(tài)變化

3.2.3水資源利用率低,用水結(jié)構(gòu)不合理。

石羊河流域用水結(jié)構(gòu)極不合理,長(zhǎng)期徘徊在以農(nóng)業(yè)灌溉為絕對(duì)成分的水平,全流域單方水國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總植(GDP)僅為4.81元,是全國(guó)平均水平的約1/5[7]。武威市第一產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重為35.2%,民勤縣為62.9%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全省19.63%的比例,工業(yè)化系數(shù)武威市和民勤縣均低于全省平均水平。2005年,武威市總用水量達(dá)21.061億m3,其中農(nóng)業(yè)用水18.982億m3,牲畜用水0.054億m3,工業(yè)用水0.201億m3,城鎮(zhèn)生活用水0.192億m3,農(nóng)村生活用水0.722億m3,生態(tài)用水0.91億m3。90.13%的水量消耗于農(nóng)業(yè),工業(yè)和生活用水僅5.55%,生態(tài)用水占4.32%?？梢?jiàn)水資源分配的行業(yè)差別很大,流域農(nóng)業(yè)用水明顯偏高,二、三產(chǎn)業(yè)偏低的用水結(jié)構(gòu)尤為突出。石羊河下游民勤縣水資源利用率高達(dá)152%,高于河西走廊115%的平均值,但水資源利用效率卻很低。農(nóng)業(yè)以高耗水的農(nóng)作物種植為主,其次為林業(yè),而城鄉(xiāng)生活、人畜飲水所占比例很小,其中農(nóng)業(yè)用水幾乎占到所有用水的80%以上。農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費(fèi)嚴(yán)重,大水漫灌仍然是主要的農(nóng)業(yè)灌溉方式,灌溉定額普遍偏高,農(nóng)業(yè)灌溉經(jīng)濟(jì)效益差,平均1.0m3水資源產(chǎn)量不足1.0kg[8]。由于近幾年石羊河流域水資源的綜合治理,農(nóng)業(yè)用水有下降趨勢(shì),但幅度不大,在今后農(nóng)業(yè)發(fā)展方向上應(yīng)積極轉(zhuǎn)向發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè),重點(diǎn)加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)工程的實(shí)施,以延緩生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化。

4.水資源約束下武威市可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略與對(duì)策

目前我國(guó)西北干旱區(qū)城市發(fā)展受到了水資源短缺及其用水結(jié)構(gòu)不合理的雙重約束。要確保城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,從根本上解決城市水資源短缺問(wèn)題,必須把提高城市水資源利用效率作為基礎(chǔ),以創(chuàng)新城市水資源管理為突破口,把建設(shè)節(jié)水型城市作為未來(lái)城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn),推動(dòng)城市資源節(jié)約工作的深入開(kāi)展。

就武威市而言,目前正處于嚴(yán)重缺水狀態(tài),弱小的產(chǎn)業(yè)集聚力和水資源的交互影響使得武威城市化進(jìn)程緩慢,在可利用水資源總量不變的前提下,武威市各行業(yè)今后發(fā)展總需水量將達(dá)到17.913×108 m3,農(nóng)田灌溉以每年1.07%的速度退水4.488×108 m3,生態(tài)需水比例不低于10%等條件的多重約束下,可以預(yù)測(cè)2030年武威城市發(fā)展的城市化水平將達(dá)到52%[9]。為了確保城市化水平達(dá)到這樣的閾值水平,確保武威在水資源的約束下實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展,城市發(fā)展的方針應(yīng)從下述幾方面著重考慮。

4.1 建立完善的城市水資源創(chuàng)新管理體制

根據(jù)武威市節(jié)水工作的現(xiàn)狀,需要盡快制定和完善初始水權(quán)分配方案、節(jié)約用水管理辦法、行業(yè)用水定額、取水許可制度、地下水計(jì)量控制管理辦法、水價(jià)管理辦法、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃、節(jié)水產(chǎn)品認(rèn)證和市場(chǎng)準(zhǔn)入制度以及農(nóng)業(yè)用水市場(chǎng)交易指導(dǎo)意見(jiàn)等規(guī)范性制度。通過(guò)以上配套制度的建立和執(zhí)行,建立起以水權(quán)改革為核心的水資源管理制度體系、與水資源承載力相協(xié)調(diào)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)體系、與水資源優(yōu)化配置相適應(yīng)的水利工程體系。形成政府宏觀調(diào)控、市場(chǎng)引導(dǎo)、公眾參與的節(jié)水型社會(huì)運(yùn)行機(jī)制,以切實(shí)轉(zhuǎn)變?nèi)鐣?huì)對(duì)水資源的粗放利用方式,促進(jìn)人與水和諧相處,實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用,使全市的節(jié)水型社會(huì)建設(shè)走上有法可依、有章可循、健康有序的發(fā)展軌道。

4.2 構(gòu)筑節(jié)水型城市總體發(fā)展框架

4.2.1 合理調(diào)整城市發(fā)展用水結(jié)構(gòu)。

(1)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。武威市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水一直占城市總用水量的90%以上,要加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水,從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向生態(tài)高效益農(nóng)業(yè)、二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,發(fā)揮水資源的最大效益。大范圍提高農(nóng)業(yè)用水效率,促進(jìn)單位水資源產(chǎn)出。研究和推廣適合本市的節(jié)水型地面灌溉技術(shù),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代高新節(jié)水技術(shù)的結(jié)合。(2)提高工業(yè)用水效率。從城市工業(yè)入手,改革現(xiàn)有水資源利用方式,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),建立高新技術(shù)節(jié)水示范區(qū);提高用水效率,積極開(kāi)展工業(yè)、企業(yè)用水的水平衡測(cè)試工作;大力推廣工業(yè)節(jié)水新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備,改造落后的生產(chǎn)工藝和設(shè)備,控制工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)和排放量,保護(hù)好地下水資源。

4.2.2 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),建立節(jié)水型產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系。

整個(gè)武威市經(jīng)濟(jì)仍處于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)向工業(yè)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變過(guò)程中,工業(yè)發(fā)展水平低,經(jīng)營(yíng)方式粗放,用水效率低。(1)在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整上,降低糧食作物種植比例,通過(guò)改進(jìn)耕作技術(shù),在壓縮耕地面積的同時(shí),確保糧食產(chǎn)量穩(wěn)定在現(xiàn)有的規(guī)模水平上。嚴(yán)禁開(kāi)荒,嚴(yán)禁棄耕、嚴(yán)禁種植高耗水作物,培育“節(jié)水高效”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系,形成種植、飼料、養(yǎng)殖、加工相結(jié)合的節(jié)水型農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)。其次,大力發(fā)展具有較高經(jīng)濟(jì)效益,以玉米、蔬菜、瓜果、花卉等為主的種植業(yè),利用有利的自然條件,發(fā)展以外銷(xiāo)為主的日光溫室蔬菜基地;發(fā)展釀酒葡萄栽培和葡萄酒釀造業(yè),帶動(dòng)包裝、運(yùn)輸、商業(yè)等其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。(2)在工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整上,針對(duì)武威市第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平低的現(xiàn)狀,運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)科技改造傳統(tǒng)釀造、淀粉、麻紡等傳統(tǒng)工業(yè),挖掘內(nèi)潛,延伸工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,努力爭(zhēng)取企業(yè)發(fā)展與地方經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的緊密結(jié)合和良性循環(huán);輕工業(yè)具有較大的就業(yè)彈性,大力發(fā)展輕工業(yè)不僅可吸納過(guò)多的剩余勞動(dòng)力,而且可以輕工業(yè)的成長(zhǎng)壯大來(lái)帶動(dòng)重工業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)農(nóng)業(yè)與非農(nóng)產(chǎn)業(yè)之間的良性循環(huán),改善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提升產(chǎn)業(yè)層次。此外,在第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)中培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),大力發(fā)展旅游業(yè)和商貿(mào)業(yè)。

4.3 大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)

武威市應(yīng)大力構(gòu)建覆蓋三次產(chǎn)業(yè)整體的循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系,即綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)、新型生態(tài)工業(yè)、環(huán)保型第三產(chǎn)業(yè),轉(zhuǎn)變“大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)、大量廢棄”的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式。鼓勵(lì)企業(yè)循環(huán)式生產(chǎn),推進(jìn)產(chǎn)業(yè)循環(huán)式組合,倡導(dǎo)社會(huì)循環(huán)式消費(fèi)。按照“減量化”的要求,節(jié)約進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程的物質(zhì)量,全面推進(jìn)清潔生產(chǎn),從源頭上減少水資源浪費(fèi)和廢水排放;提高工業(yè)用水重復(fù)利用率,實(shí)現(xiàn)循環(huán)用水,一水多用。限制發(fā)展高耗水、重污染工業(yè),以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)工藝,促進(jìn)節(jié)能降耗、資源集約利用。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工、能源利用、污染物處理等各方面全面實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn),把推行清潔生產(chǎn)同技術(shù)進(jìn)步、資源綜合利用及加強(qiáng)企業(yè)管理結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)從末端治理為主向源頭治理為主轉(zhuǎn)變[10]。通過(guò)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系,實(shí)現(xiàn)水資源在產(chǎn)業(yè)之間和產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的循環(huán)利用。

參考文獻(xiàn):

[1]白永平.區(qū)域工業(yè)化與城市化的水資源保障研究[M].北京:科學(xué)出版社,2004:2.

[2] 張磊.城市可持續(xù)發(fā)展及其在我國(guó)的現(xiàn)狀[J].四川環(huán)境,2000,19(4):43.

[3] 董林.城市可持續(xù)發(fā)展與水資源約束研究[D].南京:河海大學(xué)商學(xué)院.

[4]甘肅省統(tǒng)計(jì)局.2005甘肅統(tǒng)計(jì)年鑒[Z].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2005.

[5]武威市水利局.武威市石羊河流域生態(tài)環(huán)境綜合治理情況匯報(bào)[R].2004.

[6]張勃,石惠春.河西地區(qū)綠洲資源優(yōu)化配置研究[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

[7]甘肅省水利廳.石羊河流域重點(diǎn)治理規(guī)劃[R].2007.

[8]王世金,趙成章.西北內(nèi)陸河流域水資源優(yōu)化配置與可持續(xù)續(xù)利用[J].水土保持研究,2008,15,(5):23.

[9]藺雪芹.水資源約束下武威市城市化進(jìn)程研究[D].蘭州:蘭州大學(xué).

[10]馮金鵬.城市節(jié)水型社會(huì)建設(shè)體制機(jī)制研究[J].吉林水利,2006,(3):20—24.