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珠江三角洲面临水资源承载力不足的原因和改善措施——影响珠江三角洲经济发展的一个较重要问题
沈灿燊
目前,世界许多国家都出现水资源短缺,尤以一些经济发展迅速和已经城市化的地区特别严重。
我国淡水资源量约2.8万亿m3,居世界各国的第6位。但因人口数量多且不断增加,人均水资源量不断下降。1979年,全国人口约9亿,人均水资源为2804m3左右,居世界81位。2000年人口数达12亿,人均水资源为2300m3,只为世界上人均水量1/4,降到109位。2001年人口普查,全国人口已达13亿,则人均水量更少,成为贫水国之一。一些经济发展较快和已经城市化的地区,水资源压力很大。
我国地区广袤,且地理条件十分复杂,地区之间水资源分布差异甚大。以秦岭淮河为界,其以北地区耕地占全国64%,而水资源只为全国19%左右;其以南地区包括长江和珠江流域, 耕地只占全国36%,而水资源量则达81%。华北地区水资源短缺,只占全国4.7%,而江南地区水资源十分丰富,占全国42.6%。由此可见,我国水资源空间分布差异甚大。
珠江三角洲在人们的心目中是丰水区,不愁水资源短缺。但近20年来,因经济迅速发展和城市化,没有考虑到总体发展规划和水资源供需的关系,也没有全面统一管理的措施,加上水质的污染,已出现水资源承载力不足的局面,供需发生矛盾现象且日趋严重,使珠江三角洲经济发展受到不同程度的影响。
1 珠江三角洲简介
珠江三角洲为珠江河口地区,在地理学方面,世界河口三角洲可分为多种类型,珠江三角洲为其中的河网型三角洲。在地史上,珠江三角洲原是一个大海湾,经过三次河相和三角洲相的沉积旋回作用,地殻上升、下降、海水入侵、后退、河海泥沙不断沉积,形成目前大小河道近千条、由2个较大三角洲形成的复杂河口区。许多学者认为,珠三角的水流运动、沉积和扩展过程,是世界上三角洲中最为复杂者。
珠三角在形成过程中,海水几次入侵和后退,使地下普遍存有腐木层,层数为1层到4层,埋藏深度一般为1-2m,浅者只有0.3m。腐木层在三角洲的顶部分布最密集,中部分布密度居中,近口门地区也有少量分布。腐木层大都已碳化,但也有部分尚存原来木质部的。三角洲地下水大部分为铁质水和氨氮水,含有大量的铁离子和氨离子,有毒而不宜饮用。
珠江流域包括珠三角地区絶大部分都位于亚热带季风区,雨量丰富。三角洲平均雨量在1600-1800mm之间,且常有台风直接登陆或于邻区过境,形成特大暴雨。台风每年发生次数不同,多出现在秋季,但早可至4月,迟至11月。除形成特大洪水外,旱年的台风对水库和农田蓄水有利。
自80年代后,珠江三角洲由于邻近港澳,交通方便,建立了深圳和珠海两个经济特区,经济发展很快,各种工业也不断兴起,城镇大量兴建,形成许多城市群。在通往深圳公路和铁路以及通往珠海的公路沿线(即东江三角洲和西北江三角洲的北江部分),每隔10千米左右便有一个城镇。以广州为中心的大城镇体系,便有30多个城镇;其余深圳、珠海、佛山、东莞、顺德、中山、惠州和江门等城市,也各自形成一个个城镇体系。人口不断增加,据1999年统计,全三角洲常住人口约2670多万,其中城镇人口约1700万(包括常住外来人口700多万),农村人口约1000万,另有流动人口和临时工几百万。在一些节日,上百万的港澳同胞回乡探亲入粤,加上珠三角旅游点多,外地旅游人数不少,珠三角的用水人口十分可观。
由于20多年来工业大量发展,地方对工业污水的处理措施不足,使江河水污染渐渐加重。佛山市汾江和东莞市运河的水体墨黑发臭,广州的前后航道也污染严重。北江及其支流河汊,许多河段已成为Ⅳ类水的地区,使附近城乡失去采水源地,形成水质性缺水。
2 珠江三角洲水资源量和地区分布特点
珠江三角洲由西江、北江形成的一个大复合三角洲和由东江形成的一个较小的独立三角洲组成。西江主干流由三水马口至磨刀门出海,长达113km,其余部分水流经横门、虎跳门、鸡啼门和崖门4个口门出海。北江三水以下主干流经顺德水道从洪奇沥出海,长110km,另部分水流由蕉门和虎门出海;北江各口门均有少量西江水由汊河流入,并流出海。东江石龙以下分为南干流和北干流,都经狮子洋从虎门出海。西江进入珠三角的流量(马口站)为2380亿m3,北江(三水站)为395亿m3,东江(博罗站)为236亿m3。西江流量为北江的6倍、东江的10倍。西江和北江河汊相互沟通,径流情况十分复杂,但仍有一定规律。
珠江三角洲本身产流量不多,年均流量只有294亿m3,年人均水资源量只有1100 m3,低于全国人均水量,但客水量丰富,达3011亿m3,两者合计达3305亿m3,则人均水资源量达12500 m3,为全国人均水量6倍以上。珠江流域大部分处于亚热带季风区,汛期(半年)流量占80%。而枯季流量只占20%,故枯季半年人均水量只有2560m3,但仍为全国半年人均水量的2倍多。珠江三角洲地势低平,不易修建大水库,洪季流量往往白白流走。在潮区,每日涨潮两次,每次达6小时,潮区内涨潮时水质带咸,不宜饮用,故必须在退潮时汲取淡水,每天只有12小时,增加供水困难。
根据城市体系,经济发展规模和供水水源不同,笔者将珠三角分为3个水资源区:(1)中心区以北江流量区为主、含有部分西北江流量混合区,范围包括广州市及其辖区、佛山市所辖县级市和顺德市等城市所在地区。(2)东部区以东江流量区为主,以东莞市和深圳市为中心,包括惠州市的部分城镇。(3)西部区以西江流量区为主,以江门市和中山市为中心,包括珠海市、鹤山市、高明市及西江干流沿岸地区(见图1)。3个区的情况各不相同,中心区的水资源年量占三角洲总量1/3左右,主流为北江流量,在枯季,由于北江河床比西江高,河水分流一部分入西江,使本区水量减少。而本区为广州城市体系为中心的城市群所在地,加上佛山和顺德等许多城镇,工业发达,人口众多,为广东的政治和经济中心,用水量多,供需有时不能平衡。东部区主要靠东江流量供应,年流量相对较少,而东莞、深圳等城市密布,工业和经济飞跃发展,人口增加很快,加上香港供水也依靠东江,供水压力较大。西部区水源主要为西江流量,水量丰富,城市为中山、江门、珠海、鹤山和高明等系列城镇,相对而言,工业、经济和人口没有上述两区发展得快,澳门供水也靠本区,但供水量不多,水量比较充裕。现将3个区的情况表列于后。
从上可知,在宏观方面,珠江三角洲水资源是十分丰富的,但如果更细致分析,则在三角洲水资源时空分布不均,许多地区在枯季供水有一定压力。
3 珠江三角洲目前水资源承载力存在的问题和原因
珠江三角洲水资源因时空分布不均,且城市快速扩张、经济飞跃发展、人口急剧增长,导致供水紧张以外,还存在下列4个问题。
3.1 水质污染日趋严重
珠三角因各类工业大量发展,成为广东省水污染较为严重的地区,这种污染情况有逐年加重的趋势。1988年1月-1989年1月,华南环保所曾在三角洲布设多个断面观测,发现BOD5指标为V类水有4个片区:(1)广州片:流经广州市的个别河道及河涌。(2)江门新会片:江门河附近。(3)佛山片:流经佛山市的佛山涌。(4)东莞片:东莞运河。属于IV类水的有3个片区:(1)顺德大良片:流经的大良河。(2)中山石岐片:流经的石歧河。(3)鹤山沙坪片:流经的沙坪河。在这水质较差的7个片区以外,少部分河段为Ⅲ类水,其余大部分地区都属于水质较优的Ⅱ类水。
而在1999年,广东水文局设62个监测断面进行一个完整潮周期的监测,发现由于排污量急剧增加,水质污染程度和受污面积都大大加重和扩大。根据该局资料,年污水排放量大于l0亿t的城市有广州(接近25亿t)和佛山(接近l5亿t),5-l0亿t的有东莞、深圳和江门,顺德也接近5亿t。水质分布情况为(图1):
(1)超V类水的河道有磨刀门水道、蕉门水道、荷麻溪和劳劳溪等河道。
(2)V类水的河道有流溪河的鸦岗河段、南河道和麻涌等河道。
(3)属于1V类水的有虎门水道、崖门水道、鸡啼门水道、横门水道,洪奇沥水道、潭江、潭江外西江河段、北江干流、顺德水道、甘竹溪、西樵涌、骝江水、沙湾水道、黄圃水道、黄沙沥、广州珠江段、东江北干流、倒运海水道和东莞水道。以上污染程度在1V类水及以上的河段,已达监测河段数的84%,比1989年严重得多。
(4)Ⅲ类水的河段有,吉利涌、鸡鸦水道、小榄水道、平洲水道和上横沥等河段。Ⅱ类水质的河段极少,I类水质的河段未发现。
此外,珠江三角洲由于河汊纵横,水流相互沟通,上游径流和河口潮水,都可通过密如蛛网的河汊到达远处,城市污水也可随径流和潮水带到较远河段。由于污染物经潮流往复涤荡累积,使水质污染加重。在会潮点河段,污水难于排走,水质色黑发臭。许多河道和涌汊都受严重污染,面积分布甚广。污染指标除生化需氧量外,溶解氧、石油类、氨氮和高锰酸盐指数等也常出现超标现象。许多河段河水已不适宜于饮用,部分甚至不宜作农业用水,如不加以治理,若干年后,水量丰富的珠三角将形成大面积水质性缺水,水环境不断恶化导致无水可用,经济发展和群众生活都将受到巨大影响。
3.2 近年各干支流水资源通过量和枯季水量不断发生变化
由于大规模不合理的人类活动,使珠三角各干支流水得资源通过量不断发生变化。
(1)挖沙引起的变化。90年代中期,一些个人和企业不断在干支流河道大量挖沙,出售图利,因屡禁不止而使河床深陷,附近水文站的水位流量关系曲线形状不断变化,同一流量地水位不断降低。如近年在北江大量采沙后,北江干流和顺德水道几个水文测站的水位流量关系曲线发生了变化,同一流量的水位趋于下降,如下表。
西江干流和马口附近,正建金马大桥和三水港,也有采沙现象,但因西江河面宽敞,采沙量占河道总沙量的比重较小,目前影响尚不显着,但以后如果继续大量采沙,则影响将会加大。
干流和主要支流水位降低,使中下游支流和河涌的流量也发生变化,在次级支流挖沙,也会引起附近河道分流量发生变化,使可供水量不稳定,易发生供水不足现象。
(2)出海河口几条主要水道因人力阻塞引起的水量变化。由于地方上的需要,不按水利规划建设了许多水闸和水工建筑;在河滩上围地建房或围垦,使河道不断收窄,都会使比降和河床形状改变。如洪奇沥近口门河段,两岸滩地围地建设面积达9公顷,导致口门进潮量和出海流量的改变,其附近支流的水量也随之改变。2000年广东水文局在8大口门测量,其口门流量分配%,和90年代初大大不同。
(3)上中游水土流失等因素,引起枯季流量减少。由于珠三角地势低平,无法修建大中型水库,供水调节能力不足;而西、北、东三江中上游水土流失面积较大(据2000年遥感图资料,西江的肇庆、云浮两市流失面积为1619.9km2;北江的韶关、清远两市为3384.8 km2;东江的河源、惠州和东莞三市为1802.6 km2),枯季天然的径流量趋于减少;加上三江中上游经济不断发展,用水量不断增大,中上游大水库的用水职能又未考虑珠三角的用水需求,枯季下泄水量减少进一步导致珠三角枯季流量也不断减少,更加剧了珠江三角洲的水资源供需矛盾。
以上的三种情况,使三角洲各地区和市镇规划用水量受到一定干扰,供水量变为不稳定或不足。
3.3 工业、农业、城市生活用水量和综合用水量不断增大
(1)工业用水量不断增多。由于各行业用水情况相差较大,目前尚缺乏不同行业详细的用水资料,一般只对万元产值的用水量进行分析。据候剑秋等人的研究,1990年广州市工业用水为835t/万元产值,1991年为850t/万元产值,而这两年的重复用水率只有18% 左右,而珠江三角洲其它城镇同一类型工业的用水量往往都比广州市大。城市大量兴建后,工业不断扩展,用水总量不断增加。以广州市为例,1990年,工业总用水量为36.3亿t,1991年为45.7亿t,1999年达52.23亿t,在10年左右的时间内,增加达44%。
(2)农业用水。1990年广州、佛山等地灌溉定额为800m3/亩(P=50%),但许多地区仍大排大灌,1999年广州、佛山、江门等地亩均灌溉用水量在800~1000 m3之间,中山、东莞在600~800m3之间,都比较大,基本没有改进。
(3)城市人均生活用水量和综合用水量。由于南方天气炎热,居民有喜欢冲凉等习惯,加以水费及管理等原因,人均生活用水量较大。1999年广州市、珠海等地生活用水定额为550L/人日,比9年前的1990年用水定额454L/人日增加了21%,也比广东全省人均生活用水定额的351L/人日大56.9%。其它市镇因原来用水基数低,增加率不比广州少。目前,各国的城市人均用水量,法国马赛为387L/人日,澳大利亚墨尔本490L/人日,日本东京447L/人日,瑞士日内瓦523L/人日,美国洛杉机693L/人日,芝加哥888L/人日,广州的用水定额比国外许多发达城市高得多。
珠江三角洲城市人均综合用水量也不断增加,1990年,广州市人均综合用水量为83l m3,佛山等地略少。到1999年,全省人均综合用水量为571m3,而广州为1196 m3,佛山为993 m3,顺德、中山和江门也达700 m3以上,增加原因比较复杂,但说明用水量是不断加大的。
3.4 没有一个有权力的水资源综合管理机构来处理用水协调工作
珠三角河道分属10多个大小行政区管理,其用水、排污、水管理和水法规往往各自为政,常产生矛盾。例如,上游地区的污水排到下游,没有明确的限制办法,使下游一些市镇,深受污水大量累积之害。上游枯季用水量、下泄量也没有明确的规定和规划,市镇间用水也常产生不合理现象。三角洲的河道管理职能分属多个省级厅局管理,如环保局管水污染,水利厅管水利和防洪,航道局管航道,另一些单位管河沙。如挖沙问题,水利厅不同意,但职权不在水利厅,挖沙船我行我素。诸如此类,增加水资源综合利用和管理难度,使三角洲水资源管理混乱,带来恶性循环。长此下去后果堪虞。
4 珠江三角洲水资源持续开发利用的探讨
珠江三角洲是我国经济发达地区之一,许多方面都处于全国前列,可供的水资源也十分丰富,如能解决上述的存在问题,则供水情况可不断改善,经济可不断增长,城市可按规划扩建,成为全国领先的一个富足地区。水是一种可重复利用的资源,但必须可持续开发利用,使水环境良性循环,不断优化。
解决三角洲水资源存在问题,应采取下列措施:
4.1 大力治理水污染,特别是水源区,应保证水质在Ⅱ类水以上
(1)逐步要求污染严重、污水排放量大的大工厂和大企业,应按环保法规定,率先建设污水净化设施,其排出的污水,应按规定达标。新建有污染物排放的工厂,应同时规划和建设污水净化设备才能开工。污染物处理难度较大的工厂应迁移到远离主要河道和水源区的指定地区;政府也应加速污水处理厂的建设,将部分无设备小厂的污水集中净化。并加强执法力度,进行定时监测。生活污水也应全部净化龢利用。农田污水和船舶油污也应及时治理。
(2)除政府大力投资兴建污水处理厂外,可用市场经济方式进行投资,或用BOT(Build-operate-Transfer)投融资模式进行。BOT治理污水在德国一些地区行之有效,在污水处理的同时,通过高科技指导工厂和污水处理厂回收有毒金属和污物,化害为利。
(3)加强人的思想教育,提高群众对污水危害的重视程度。三角洲许多地区治理污水时,发现治理费用远高于污染工业历史上所赚得的总利润。如治理佛山涌,费用高达42亿元,为污染工业以前总利润的4倍,幷且使当地环境恶化,河涌水资源已毫无价值可言。政府应加强宣传,使全社会都能重视污水治理。
(4)用新技术建立自动观测网络,将资料定时存入电子计算机资料库和信息系统(如GIS),绘出三角洲水质图。并制定科学合理的三角洲水质功能分区图,作为未来一段时期(10年或15年)的水质管理目标和净化标准控制依据。
4.2 总体规划的用水量必须与水资源承载力相协调
三角洲各行政区在制定城市体系扩建、人口增长、经济发展和工农业发展的总体规划时,必须考虑地区水资源的承载能力,使最大可能供水量与总用水量协调。水资源承载力与用水量德协调对地区经济发展规划十分重要。如上述三角洲3个不同的水资源分区,应当按照每个区的水资源承载能力,规划不同的经济发展布局,以保证供水的可靠性。例如其中的西江区,水资源承载力还有较大的潜力,应合理利用其潜力,适当布局一些耗水型的工业,采用与其它两区不同的经济发展规划,使三角洲水资源可持续开发利用,促进生产的发展。
加强整个珠江流域的水土保持工作,以增加枯季流量。枯季时,上中游水库和发电站用水时应尽量采取有利于珠三角供水的措施,适当调整其用水职能和管理力度。由于三角洲地势低平,无法建造大的水库,可在四周山地,多建一些中型水库,作为供应珠三角用水的应急水源。同时可考虑从北江和东江上中游大水库调水和从西江干流引水,但必须深入分析其可能性和工程投资是否合理,所收水费是否会过高,以免影响工业产品成本和群众负担。
4.3 大力提倡节约用水,禁止超额和浪费用水
提倡节约用水,不断提高工业生产技术,使万元产值的用水量合理降低。农业要改变大排大灌的落后灌溉方法,重修排灌水利工程,并重新制定新的灌溉定额。城市生活用水定额要合理降低。为了制止超额和浪费用水,可采用超额用水逐级提高水费的办法,也可以法规规定,给予处罚。在感潮区的城镇,可用潮水作为某方面的生活用水。
强制要求用水量大的工厂和发电厂采用重复利用废水的技术、同时给予技术上的帮助和奬励。许多先进国家工业和发电重复用水率达到80% ,而珠江三角洲平均达不到15% ,原因是制度不严,执法力度不足所致。
4.4 建立一个有权力的珠江三角洲水资源综合管理机构
建立这样的机构主要是管理水资源的合理利用,保护水资源,防止水质污染,优化环境水生态和制定合理的用水规划,并对妨碍水资源可持续利用的事物采取必要的措施。如发现地方政府发展总体规划中的用水量超过地区水资源承载力时,及时提出修改的意见。对不合理的水工建筑、围垦、采沙等行为进行制止。其管理范围可包括整个珠江三角洲的经济发展和建设方面的供水问题,使珠江三角洲的水资源能持续开发利用。美国的密西西比河管理机构可资借鉴,但由于我国的行政建制、职能、人事制度和管理体制安排与国外差别甚大,故这种机构可采取委员会的形式,不作为政府的行政编制机构。但省政府要给该委员会授予一定的权力,建议由省政府管水的副省长任主任,其主要成员由省有关厅局(水利、环保、规划、航运、农业、工业、电力等单位)和三角洲有关的市领导及相关部门参加,一些中央驻省水利单位(如珠江水利委员会等)也应参加,组成一个委员会,设主任、副主任和委员,下设若干工作组,分管实际工作,并成立一个专家小组,邀请各方面专家作为顾问。委员会定时召开常务会议,讨论问题,遇有重大问题,需短期内解决的,可召开特别会议。这个机构必须有权力,决议由省政府公布执行,如此实行,三角洲水资源必能持续开发利用。
最后,珠江三角洲开发利用水资源时,必须注意到河口、浅海区水环境的变化,如泥沙沉积、滩涂伸延、进退潮量和沿岸流等方面的变化,使其变化向优化的方面发展,与三角洲水环境生态改良相互对应,不断地良性循环。
(原载:珠江三角洲经济,2001。)