河道外用水
提 要
從 1980 年至 1997 年,全國總用水量由 4437億m3 增加到 5566億m3,平均每年增加 66.4億m3,年均遞增率為 1.34%;用水組成有明顯變化,農業用水比例由 83.4% 下降到 70.4%,工業用水比例由 10.3% 上升到 20.2%,生活用水比例由 6.3% 上升到 9.4%;人均綜合用水量變化不大,穩定在 450m3 左右;綜合用水效率不斷提高,萬元 GDP(1980 年不變價)用水量由 9820m3 下降到 2410m3。
關鍵字:河道外用水;用水組成;用水指標;變化趨勢。
中圖分類號:TV213
文獻標識碼:A
文章編號:1000-3037(2000)01-0024-07
1980 年以來,我國陸續開展了區域性的水資源調查研究工作,取得了豐碩的成果,其中有三次對全國河道外用水進行了較為詳細的調查統計。第一次是 1987 年完成的《中國水資源利用》報告,按流域分區反映了 1980 年的實際用水情況;第二次是 1994 年開展的“全國水中長期供求計畫”工作,按行政分區和流域分區對 1993 年的用水進行了調查統計;第三次是 1997 年度的《中國水資源公報》,按行政分區和流域分區發布了該年的用水情況。根據 1980 年、19 93年、1997 年的用水統計數據,結合有關社經資料,分析全國及流域片的用水總量、用水組成、用水指標的變化趨勢,對今後編制水供求計畫時預測需水量有重要的參考價值。
總用水量
總用水量增長情況
河道外用水指農業用水、工業用水和生活用水,均包括輸水損失在內。全國總用水量 1980 年為 4437億m,1993 年為 5128億m,1997 年達到 5566億m。在 17 年間,全國共增加用水量 1129億m,平均每年增加 66.4億m,年均遞增率為 1.34%。從時程上看,前 13 年共增加 691億m,平均每年增加 53.2億m,年均遞增率為 1.12%;後 4 年共增加 438億m,平均每年增加 109.5億m,年均遞增率為 2.07%。按地域劃分,北方 5 片 17 年間共增加用水 432億m,年均遞增率為 1.07%,其中松遼流域片增長較快,原因是黑龍江省近幾年來大力發展水稻;南方 4 片同期共增加用水 697億m,年均遞增率為 1.60%,增長速度快於北方。各流域片的總用水量及其年均遞增率見表 1。
表 1 流域分區用水量及其年均遞增率
Table 1 Water use and average annual increase rates by river basin(s)
流域片
| 總用水量(億 m)
| 年均遞增率 (%)
|
---|
全國
| 4436.9
| 5127.5
| 5566.0
| 1.12
| 2.07
| 1.34
|
松遼
| 353.7
| 499.4
| 619.5
| 2.69
| 5.53
| 3.35
|
海河
| 383.9
| 409.4
| 432.8
| 0.50
| 1.40
| 0.71
|
黃河
| 358.4
| 406.4
| 402.5
| 0.97
| -0.24
| 0.69
|
淮河
| 531.3
| 567.5
| 656.9
| 0.51
| 3.37
| 1.26
|
內陸河
| 558.7
| 512.3
| 506.2
| -0.67
| -0.30
| -0.58
|
北方 5 片
| 2186.0
| 2395.0
| 2617.9
| 0.71
| 2.25
| 1.07
|
長江
| 1353.3
| 1663.0
| 1737.1
| 1.60
| 1.10
| 1.48
|
珠江
| 660.6
| 716.4
| 834.1
| 0.63
| 3.88
| 1.38
|
東南諸河
| 193.1
| 288.9
| 291.0
| 3.15
| 0.18
| 2.44
|
西南諸河
| 43.9
| 64.2
| 85.9
| 2.96
| 7.54
| 4.02
|
南方 4 片
| 2250.9
| 2732.5
| 2948.1
| 1.50
| 1.92
| 1.60
|
在全國用水增量 1129億m 中,地表水供給量占 61.3%,地下水供給量占 36.4%,其他水源(污水處理回用和雨水利用)供給量占 2.3%。北方 5 片的用水增量 432億m,約有 85% 是地下水;而南方 4 片的用水增量 697億m,約有 91% 是地表水。這是由於北方與南方的水資源特點及開發利用條件不同所致。
用水組成
1980 年以來,隨著工業和城市的發展,我國用水組成有了較大的變化。農業用水占總用水量的比例,由 1980 年的 83.4% 下降到 1997 年的 70.4%;同期工業用水比例由 10.3% 上升到 20.2%,生活用水比例由 6.3% 上升到 9.4%。
由於各流域片水土資源組合條件及經濟發展水平的差異,其用水組成也有所不同(表 2)。長江、珠江和東南諸河 3 片,農業用水占總用水量的比例 1997 年為 61%~67%,比 1980 年下降了 15~20 個百分點;松遼、海河、黃河、淮河 4 片,農業用水比例 1997 年為 72%~78%,比 1980 年下降了 5~10 個百分點;西南諸河和內陸河 2 片,工業和城市都不發達,農業用水所占比例大,1997 年分別為 87.3% 和 95.3%,與 1980 年相比,變化很小。
表 2 流域分區用水組成 (%)
Table 2 Composition of water use by river basin (s)
流域片
| 1980
| 1993
| 1997
|
---|
全國
| 83.4
| 10.3
| 6.3
| 74.1
| 17.7
| 8.2
| 70.4
| 20.2
| 9.4
|
松遼
| 76.0
| 18.1
| 5.9
| 73.1
| 19.4
| 7.5
| 71.6
| 20.5
| 7.9
|
海河
| 80.6
| 12.7
| 6.7
| 74.1
| 16.7
| 9.2
| 73.7
| 15.5
| 10.8
|
黃河
| 87.7
| 7.8
| 4.5
| 80.4
| 13.4
| 6.2
| 78.1
| 14.7
| 7.2
|
淮河
| 86.7
| 7.2
| 6.1
| 77.4
| 12.7
| 9.9
| 76.1
| 14.7
| 9.2
|
內陸河
| 97.0
| 1.2
| 1.8
| 95.5
| 2.7
| 1.8
| 95.3
| 3.0
| 1.7
|
北方 5 片
| 86.7
| 8.5
| 4.8
| 80.3
| 12.8
| 6.69
| 78.7
| 13.9
| 7.4
|
長江
| 77.4
| 15.4
| 7.2
| 66.3
| 24.8
| 8.9
| 61.0
| 28.3
| 10.7
|
珠江
| 83.5
| 6.9
| 9.6
| 70.3
| 19.3
| 10.4
| 63.8
| 23.3
| 12.9
|
東南諸河
| 86.0
| 8.3
| 5.7
| 74.5
| 16.0
| 9.5
| 66.6
| 22.8
| 10.6
|
西南諸河
| 89.9
| 1.7
| 8.4
| 87.7
| 5.4
| 6.9
| 87.3
| 4.8
| 7.9
|
南方 4 片
| 80.1
| 12.1
| 7.8
| 68.7
| 22.0
| 9.3
| 63.1
| 25.6
| 11.3
|
用水指標
(1) 人均用水量 在 1980~1997 年期間,全國總用水量與總人口基本同步增長,人均綜合用水量變化不大,1980 年為 450m,1993 年為 433m,1997 年為 450m。1997 年各流域片的人均用水量情況是:內陸河片最高,為 1770m;珠江、松遼 2 片較高,分別為 567m、534m;東南諸河、西南諸河、長江 3 片接近全國平均值,分別為 434m、425m、419m;黃河、海河、淮河 3 片較低,分別為
391m、349m、336m。
(2) 單位 GDP 用水量 按 1980 年不變價計算(以下同),1980~1997 年全國 GDP 的年均遞增率為 10.1%,同期總用水量的年均遞增率為 1.34%,後者的增長速度大大低於前者。全國平均萬元 GDP 用水量,從 1980 年的 9820m 急劇下降到 1993 年的 3300m,到 1997 年又下降為 2410 m,表明綜合用水效率有較大提高,單方水 GDP 產值由 1 元提高到 4.2 元。1997 年各流域片的萬元 GDP 用水量情況是:內陸河片最高,達 12200m;西南諸河片較高,為 4250m;黃河、珠江、松遼、長江 4 片接近全國平均值,分別為 2840m、2680m、2460m、2200m;淮河、海河、東南諸河 3 片較低,分別為 1950m、1600m、1510m。
農業用水
農田灌溉用水
1980 年至 1997 年間,我國農田灌溉事業可劃分為萎縮期和增長期兩個階段。1980~1988 年,由於水利投入資金削減,工程老化失修,灌溉面積增不抵減,致使全國有效灌溉面積淨減 93.3萬hm。1989~1997 年,水利投入資金有所增加,農田水利基本建設和農業綜合開發力度加強,大力推廣節水灌溉,雖有部分農業用水轉供城市工業和生活用水,但全國有效灌溉面積仍然淨增 433.3萬hm。
據全國實灌面積統計,1980 年為 4092萬hm,1993 年為 4320萬hm,1997 年達到 4652萬hm,相應這三年的灌溉用水量分別為 3581、3494、3599億m。1997 年與 1980 年相比,實灌面積增加了 560萬hm,而灌溉用水量基本沒有增加,這說明 17 年增加的實灌面積,主要靠發展節水灌溉實現的。全國平均每公頃用水量由 1980 年的 8750m 下降到 1997 年的 7735m,減少了 12%。
由於我國南方與北方的水土資源條件不同,其農田實灌面積和用水變化情況有所差別。南方 4 片水資源豐富,但土地資源有限,耕地灌溉率高,發展灌溉面積的潛力不大;在 1980~1997 年,實灌面積減少 15.5萬hm,灌溉用水量和單位面積用水略有減少。北方 5 片水資源貧乏,但土地資源較為豐富,耕地灌溉率較低,在採用節水灌溉和非充分灌溉措施後,灌溉面積明顯增加;1980~1997 年,實灌面積增加 575.5萬hm,每公頃用水量減少 1400m,灌溉用水量只增加 90億m。各流域片農田實灌面積、灌溉用水量及單位面積用水量見表 3。
表 3 流域分區農田灌溉用水情況
Table 3 Farmland irrigation water use by river basin(s)
流域片
| 實灌面積(萬 hm)
| 灌溉用水量(億 m)
| 單位面積用水量 (m/hm)
|
---|
全國
| 4092.0
| 4320.0
| 4652.0
| 3580.6
| 3494.2
| 3598.5
| 8750
| 8088
| 7735
|
松遼
| 240.5
| 315.7
| 401.2
| 238.5
| 337.3
| 420.9
| 9915
| 10683
| 10491
|
海河
| 560.9
| 639.5
| 675.6
| 304.3
| 287.5
| 305.5
| 5426
| 4567
| 4522
|
黃河
| 377.9
| 410.5
| 419.6
| 305.9
| 307.1
| 286.9
| 8094
| 7481
| 6836
|
淮河
| 649.1
| 768.6
| 880.0
| 454.4
| 407.0
| 472.8
| 7001
| 5295
| 5373
|
內陸河
| 331.9
| 336.9
| 359.4
| 479.6
| 391.3
| 386.5
| 14449
| 11616
| 10754
|
北方 5 片
| 2160.3
| 2461.2
| 2735.8
| 1782.7
| 1730.2
| 1872.6
| 8252
| 7030
| 6845
|
長江
| 1283.3
| 1245.8
| 1285.6
| 1041.1
| 1029.3
| 996.5
| 8113
| 8262
| 7751
|
珠江
| 414.7
| 369.4
| 360.3
| 551.2
| 480.8
| 481.2
| 13290
| 13016
| 13354
|
東南諸河
| 188.3
| 186.7
| 188.8
| 166.1
| 205.7
| 183.3
| 8823
| 11016
| 9709
|
西南諸河
| 45.4
| 56.9
| 81.5
| 39.5
| 48.2
| 64.9
| 8700
| 8466
| 7960
|
南方 4 片
| 1931.7
| 1858.8
| 1916.2
| 1797.9
| 1764.0
| 1725.9
| 9308
| 9490
| 9007
|
農田灌溉是我國用水大戶,但用水彈性大,節水潛力也大。只要加大投入,採取節水、高產綜合措施,在不增加或少增加供水量的情況下,仍可維持灌溉面積和糧食總產穩步增長,已為十幾年的實踐所證明。從 1980 年至 1997 年,全國農田灌溉用水穩定在 3550億m 左右,而糧食總產量由 32056萬t 增至 49417萬t,相應人均糧食占有量從 325kg 提高到 400kg。全國實灌面積、糧食產量、灌溉用水量的變化趨勢。
Fig.1 Frends of actually irrigated area, grain yield and irrigation water use of China
林牧漁用水
林牧漁用水包括林果、苗圃、飼料基地、草場灌溉用水及魚塘補水等。該項用水細目較多,且水源不足時容易被其他用水所擠占,故調查統計難度大,統計精度相對較差。
隨著農村多種經營的快速發展,全國林牧漁用水有較大的增長,1980 年僅
119億m,1993 年增加到 307億m,1997 年達 321億m。各流域片的林牧漁用水情況見表 4。
表 4 流域分區林牧漁用水情況
Table 4 Forestry, animal husbandry and fishery water use by river basin(s)
流域片
| 林牧魚用水量(億 m)
| 增加量(億 m)
|
---|
全國
| 118.7
| 306.8
| 321.2
| 188.1
| 14.4
|
松遼
| 30.3
| 27.5
| 22.8
| -2.8
| -4.7
|
海河
| 5.2
| 15.9
| 13.3
| 10.6
| -2.6
|
黃河
| 8.5
| 19.5
| 27.5
| 11.0
| 8.0
|
淮河
| 5.9
| 32.1
| 27.2
| 26.2
| -4.9
|
內陸河
| 62.3
| 98.0
| 96.0
| 35.7
| -2.0
|
北方 5 片
| 112.2
| 193.0
| 186.8
| 80.8
| -6.2
|
長江
| 6.2
| 73.5
| 63.2
| 67.3
| -10.3
|
珠江
| 0.3
| 22.5
| 50.8
| 22.2
| 28.3
|
東南諸河
| 0.0
| 9.7
| 10.4
| 9.7
| 0.7
|
西南諸河
| 0.0
| 8.1
| 10.0
| 8.1
| 1.9
|
南方 4 片
| 6.5
| 113.8
| 134.4
| 107.3
| 20.6
|
工業用水
工業包括火電工業、城鎮工業和農村工業。1980 年以來,我國工業發展迅速,按 1980 年不變價格計算(以下同),1997 年工業產值約為 1980 年的 12 倍。1980 年全國工業產值僅 5154 億元,至 1993 年、1997 年分別達到 30769、60622 億元,前 13 年的年均遞增率為 14.7%,後 4 年的年均遞增率為 18.5%。同期工業用水(取用新鮮水量)也明顯增加,這 3 年分別為 457億m、906億m 和
1121億m,前 13 年和後 4 年的年均遞增率分別為 5.4% 和 5.47%,其增長速度大大低於工業產值增長速度,彈性係數分別為 0.37 和 0.30。隨著工業結構調整、工藝技術進步及節水水平提高,萬元產值用水量迅速下降,由 1980 年的 948m 下降到 1993 年的 269m,再下降到 1997 年的 192m。全國工業產值、工業用水量及萬元產值用水量的變化趨勢。
Fig.2 Trends of industrial output value, water use and water use per 10000 yuan output value
從地域分布看,北方 5 片 1997 年的工業用水為 365億m、萬元產值用水量為 148m,1980~199 7年的用水年均遞增率為 4.05%、彈性係數為 0.28;南方 4 片 1997 年的工業用水為 756億m、萬元產值用水量為 225m,1980~1997 年的用水年均遞增率為 6.21%、彈性係數為 0.37。無論是工業用水總量、單位產值用水量或用水增長速度,北方都比南方小。各流域片三年的工業用水情況見表 5。
表 5 流域分區工業用水情況
Table 5 Industrial water use by river basin(s)
流域片
| 用水量(億 m)
| 用水年均遞增率 (%)
| 萬元產值用水量 (m)
|
---|
全國
| 457.3
| 905.9
| 1121.1
| 5.40
| 5.47
| 5.42
| 948
| 269
| 192
|
松遼
| 63.9
| 96.9
| 127.2
| 3.26
| 7.05
| 4.14
| 776
| 293
| 215
|
海河
| 48.7
| 68.2
| 67.2
| 2.63
| -0.38
| 1.91
| 707
| 164
| 96
|
黃河
| 27.9
| 54.5
| 59.1
| 5.28
| 2.04
| 4.51
| 802
| 267
| 184
|
淮河
| 38.4
| 72.2
| 96.5
| 4.97
| 7.52
| 5.57
| 711
| 143
| 119
|
內陸河
| 7.0
| 14.0
| 15.0
| 5.44
| 1.81
| 4.58
| 1368
| 442
| 385
|
北方 5 片
| 185.9
| 305.8
| 365.0
| 3.90
| 4.52
| 4.05
| 758
| 206
| 148
|
長江
| 208.8
| 412.0
| 491.5
| 5.37
| 4.51
| 5.17
| 1132
| 342
| 247
|
珠江
| 45.9
| 138.5
| 194.0
| 8.87
| 8.79
| 8.86
| 1392
| 340
| 250
|
東南諸河
| 16.0
| 46.1
| 66.5
| 8.47
| 9.58
| 8.73
| 841
| 174
| 115
|
西南諸河
| 0.7
| 3.5
| 4.1
| 12.70
| 4.22
| 10.64
| 763
| 572
| 194
|
南方 4 片
| 271.4
| 600.1
| 756.1
| 6.29
| 5.95
| 6.21
| 1143
| 318
| 225
|
我國工業節水雖然取得了較大的成績,工業用水重複利用率從 1980 年的 20% 左右提高到 1997 年的 55% 左右,但各地發展不平衡,與已開發國家重複利用率(70%~80%)相比,差距較大,說明工業節水仍有較大潛力。從保護生態環境、防治水污染的角度看,也應加大工業節水力度,提高重複利用率,減少廢污水排放量。因此,我國今後工業的萬元產值用水量將進一步下降。
生活用水
城鎮生活用水
隨著我國城市化率的提高,城鎮人口逐步增加,加之人民生活水平不斷改善,生活用水量(含居民用水和公共設施用水)增長很快。全國城鎮生活用水量由 1980 年的 68億m 持續增加到 1997 年的 248億m,年均遞增率為 7.9%,為同期城鎮人口年均遞增率 4.0% 的 2 倍。
由於南方與北方的氣候條件和人們生活習慣不同,人均生活用水量有較大的差別。1997 年南方 4 片人均用水量 280L/d,其中珠江片高達 354L/d;北方 5 片人均用水量 162L/d,其中內陸河片只有 100L/d。各流域片城鎮生活用水情況見表 6。
表 6 流域分區工業用水情況
Table 6 Industrial water use by river basin(s)
流域片
| 用水量(億 m)
| 用水年均遞增率 (%)
| 人均生活用水量 (L/d)
|
---|
全國
| 67.7
| 182.6
| 247.6
| 7.93
| 7.91
| 7.93
| 117
| 178
| 220
|
松遼
| 9.5
| 20.6
| 27.5
| 6.16
| 7.53
| 6.48
| 85
| 122
| 140
|
海河
| 10.7
| 20.2
| 25.2
| 4.99
| 5.68
| 5.16
| 136
| 192
| 204
|
黃河
| 6.0
| 10.1
| 14.6
| 4.05
| 9.56
| 5.32
| 120
| 126
| 165
|
淮河
| 5.3
| 16.5
| 22.4
| 9.13
| 7.93
| 8.85
| 105
| 140
| 175
|
內陸河
| 2.0
| 4.5
| 4.1
| 6.36
| -2.18
| 4.28
| 126
| 133
| 100
|
北方 5 片
| 33.5
| 71.9
| 93.8
| 6.04
| 6.87
| 6.24
| 109
| 142
| 162
|
長江
| 22.3
| 64.1
| 89.8
| 8.45
| 8.79
| 8.53
| 118
| 202
| 262
|
珠江
| 9.5
| 35.8
| 49.9
| 10.77
| 8.67
| 10.27
| 172
| 253
| 354
|
東南諸河
| 2.2
| 10.0
| 12.1
| 12.59
| 4.77
| 10.70
| 87
| 179
| 222
|
西南諸河
| 0.2
| 0.8
| 2.0
| 10.44
| 25.74
| 13.86
| 49
| 108
| 200
|
南方 4 片
| 34.2
| 110.7
| 153.8
| 9.46
| 8.56
| 9.25
| 125
| 212
| 280
|
農村生活用水
農村生活用水量包括農村居民用水和牲畜用水。在我國控制總人口增長率的條件下,隨著城市化率的提高,農村人口不斷向城鎮轉移,農村人口的增長速度將逐步減緩,加之農村生活用水定額低,故其用水量的增長速度比城鎮生活用水低得多。全國農村生活用水量 1980 年為 213億m,1997 年為 278億m,年均遞增率 1.58%,為同期農村人口年均遞增率 0.58% 的 2.7 倍,只相當於城鎮生活用水增長速度的 1/5。農村人均生活用水量 1997 年全國平均為 84L/d,南方 4 片大於北方 5 片。各流域片的農村生活用水情況詳見表 7。
表 7 流域分區農村生活用水情況
Table 7 Rural domestic water use by river basin(s)
流域片
| 用水量(億 m)
| 用水年均遞增率 (%)
| 人均生活用水量 (L/d)
|
---|
全國
| 212.6
| 238.0
| 277.6
| 0.87
| 3.92
| 1.58
| 71
| 73
| 84
|
松遼
| 11.6
| 17.1
| 21.0
| 3.05
| 5.31
| 3.58
| 47
| 70
| 93
|
海河
| 15.0
| 17.6
| 21.7
| 1.25
| 5.29
| 2.19
| 54
| 54
| 66
|
黃河
| 10.0
| 15.2
| 14.5
| 3.23
| -1.12
| 2.19
| 41
| 54
| 51
|
淮河
| 27.2
| 39.7
| 38.1
| 2.95
| -1.03
| 2.00
| 53
| 69
| 65
|
內陸河
| 7.8
| 4.5
| 4.5
| -4.18
| 0.22
| -3.16
| 131
| 80
| 72
|
北方 5 片
| 71.6
| 94.1
| 99.8
| 2.12
| 1.49
| 1.97
| 53
| 63
| 67
|
長江
| 74.9
| 84.1
| 96.1
| 0.90
| 3.40
| 1.48
| 69
| 73
| 82
|
珠江
| 53.8
| 38.8
| 58.1
| -2.49
| 10.59
| 0.45
| 157
| 103
| 147
|
東南諸河
| 8.8
| 17.4
| 18.8
| 5.35
| 1.91
| 4.53
| 50
| 96
| 99
|
西南諸河
| 3.5
| 3.6
| 4.8
| 0.24
| 7.51
| 1.90
| 68
| 60
| 75
|
南方 4 片
| 141.0
| 143.9
| 177.8
| 0.16
| 5.42
| 1.37
| 85
| 81
| 98
|
結語
(1) 從 1980 年至 1997 年,我國河道外用水的變化趨勢是:總用水量由
4437億m 增加到 5566億m,年均遞增率為 1.34%;用水組成有明顯變化,工業用水比例增加 10 個百分點,生活用水比例增加 3 個百分點,農業用水比例減少了 13 個百分點;人均用水量變化不大,穩定在 450m 左右;綜合用水效率大為提高,萬元 GDP(1980 年不變價)用水量由 9820m 下降到 2410m。
(2) 農業是我國的第一用水大戶,1997 年農業用水(含林牧漁用水)達到
3920億m,占總用水量的 70.4%。17 年間農田灌溉用水變化不大,維持在
3500~3600億m 之間,而灌溉面積和糧食產量均有增加,單位面積用水量明顯下降,這表明農田灌溉的用水彈性和節水潛力較大。從我國水土資源和現有耕地灌溉率分布情況看,今後發展灌溉面積的潛力主要在北方,近期內靠採取節水和非充分灌溉措施來實現。
(3) 工業是我國第二用水大戶,其用水量增長較快,節水潛力也大。1997 年與 1980 年相比,工業用水量由 457億m 增加到 1121億m,萬元產值(1980 年不變價)用水量則由 948m 下降至 192m。從保護生態環境和防治水污染的角度考慮,今後應進一步調整工業結構和企業規模,提高工業用水重複利用率,使萬元產值用水量繼續下降。
(4) 我國生活用水量 1997 年為 525億m,只占總用水量的 9.4%。隨著人口增長和生活水平、城市化率的提高,預計在今後較長時期內生活用水量會不斷增加,但數量不會很大。