南北方典型省份产水和用水特点比较

程孟孟，陈 进

(长江科学院 a.水资源综合利用研究所;b.院长办公室，武汉 430010)

我国水资源禀赋条件并不优越，人均、亩均占有水资源量少，地区分布不均且与生产力布局不相匹配，年际年内变化大，水资源开发利用难度大。我国降水量和河川径流量的60%～80%集中在汛期。天然来水过程与经济社会需水过程不相一致，且往往呈现连续丰水或连续枯水的年段，易造成旱涝灾害，也使得水资源开发利用的难度较大。北方地区国土面积占全国的64%，耕地面积占60%，GDP占45%，但其水资源量仅占全国的19%。而且，随着全球气候变化和人类活动影响的进一步加剧，北方地区因下垫面条件变化，导致水资源数量减少的趋势还会不断加剧，缺水影响呈增大、加重的趋势，将使北方地区原已十分紧张的水资源供需形势更加严峻。而南方地区极端天气事件的频繁发生，以及大部分地区枯水年和枯水季节水量较正常年份有较大减少的趋势，也将使得南方部分地区面临较为严峻的水资源短缺问题，而且由于水利基础设施建设步伐缓慢、建设和运行管理成本高、收益低，水利工程供水能力低，导致传统的区域性和季节性缺水问题没有解决，而水质性缺水问题日益严重［1］。另外，随着工业化和城市化进程加快，经济社会的快速发展，对水资源的需求呈现刚性增长，水资源与水环境条件约束日益加剧，水资源问题日趋突出。

我国水资源所面临的严峻形势要求我们必须实施严格的水资源管理制度，实施用水总量控制，对水资源进行合理分配，强化需水管理，推进节水型社会建设，着力提高水资源利用效率和效益。然而，我国南北方地区具有不同的水资源条件，而水资源管理工作必须结合不同地区的实际情况因地制宜地开展，因此，北方地区选择山东省、河北省、甘肃省，南方地区选择湖北省、江西省、浙江省。山东省是人口大省，同时也是北方工业和农业比较发达地区;河北省是缺水比较严重的省份;甘肃省是西北部经济比较落后的地区;湖北省是长江流域水资源丰富、经济发展较快的省份;江西省是长江流域经济比较落后的省份;浙江省是沿海发达地区。对这6个省份的产水和用水特点进行了分析比较，并据此为这6个省份以及以这6省为代表的南北方地区的水资源管理工作提出了一些建议。

1 产水特点比较

降水是流域或区域自产水量的主要来源，自产水量的多少不仅取决于降水量的大小，还与流域或区域的径流系数密切相关。因此，产水特点可以从降水量、径流系数和产水模数3方面进行分析比较。

1.1 降水量比较

我国降水分布具有从东南向西北递减的总趋势，南方降水量多，占全国的68%，北方降水量少，占全国的32%，南北悬殊很大。表1对南北方地区6个典型省份的多年平均降水量［2－7］进行了比较，北方3个省份多年平均降水量均值为496.03mm，南方3个省份为1 474.28mm，南北方相差近1 000mm，差距非常明显。

表1 南北方6省多年平均降水量Table 1 Mean annual precipitation in six provinces in North and South China

1.2 径流系数比较

北方地区干燥的气候条件和较低的植被覆盖率，决定了北方地区蒸发和下渗强度比较大，降雨消耗于蒸发和下渗的水量比较多，转化成地表径流的水量就比较少。因此，北方地区径流系数比较小。

南方地区湿润的气候条件和较高的植被覆盖率，决定了南方地区蒸发和下渗强度比较小，降雨消耗于蒸发和下渗的水量比较少，转化成地表径流的水量就比较多。因此，南方地区径流系数比较大。

表2对2007年我国南北方6省的径流系数［2－7］进行了简单的比较，北方3个省份径流系数均值为0.15，南方地区为0.50，相差0.35，差距很明显。

表2 2007年南北方6省径流系数Table 2 Runoff coefficients of six provinces in North and South China in 2007

1.3 产水模数比较

南方地区丰沛的降雨量和较大的径流系数决定了南方地区具有丰富的地表水资源，而北方地区不仅降雨量少，而且径流系数也小，这就决定了北方地区的地表水资源比较贫乏。地表水与地下水之间具有较强的水力联系，二者可以相互渗透相互补充，地表水资源越丰富，地下水资源就越充足，同时，降雨也可以直接渗透到地面以下补充地下水，再加上南方地区较高的土壤饱和度，地下径流的形成更为容易，因此南方地区的地下水资源也要比北方地区丰富。表3列出了南北方地区6省的多年平均产水模数［2－7］，从表中可以清晰地看出南北方的差距，北方3省产水模数均值为12.16万m3/km2，南方3省为78.13万m3/km2，相差66.27万m3/km2。

表3 南北方6省多年平均产水模数Table 3 Mean annual water production modulus in six provinces in North and South China

2 用水特点比较

2.1 用水量比较

用水量指各类用水户取用的包括输水损失在内的毛用水量。农业用水、工业用水和生活用水是我国的3个用水大户。表4显示了2007年我国南北方地区6个典型省份这3大用水户在相应省份总用水量中所占的比例［2－7］，北方3省农业、工业、生活用水比例均值分别为70.61%，11.42%，7.98%，南方3 省分别为51.72%，30.90%，8.73%，北方省份农业用水比例比南方省份的高，差距高达20%，但工业用水比例明显比南方省份的低，差距也接近20%，生活用水比例相差不大。北方省份工农业用水比例差距高达60%，南方地区仅有20%。南北方地区如此大的差距，一是南北方地区气候因素的差异性所致，二是因为南北方地区用水效率不同，耗水工业集中在南方地区也是原因之一。

表4 2007年南北方6省农业用水、工业用水和生活用水比例Table 4 Proportions of agricultural，industrial and domestic water use in six provinces in North and South China in 2007

2.2 耗水率比较

耗水量指在输、用水过程中，通过蒸腾、蒸发、土壤吸收、产品吸附、居民和牲畜饮用等多种途径与形式消耗，不能回归到地表水体或地下水含水层的水量。耗水主要发生在输水和用水过程中，一部分消耗于蒸发和下渗，另一部分被产品消耗或带走，这部分水即虚拟水。农田、林牧灌溉耗水量为毛用水量与回归水量(含下渗补给地下水量)之差，城镇生活和工业的耗水量为取用水量与废污水排放量之差，我国大部分农村地区没有供排水系统，居民生活和牲畜用水量绝大部分甚至全部被消耗掉。耗水率为耗水量与用水量之比，是反映一个国家或地区用水水平的重要特征指标。表5列出了2007年北方3省和南方3省农业用水、工业用水和生活用水耗水率及综合耗水率［2－7］，北方3 省农业、工业、生活、综合耗水率的均值分别为73.10%，44.64%，66.35%，68.45%，南方3省分别为64.65%，26.12%，50.65%，51.37% ，南方地区农业、工业、生活及综合耗水率均比北方地区低，差值分别为8.44%，18.52%，15.69% ，17.08%。

表5 2007年南北方6省农业用水、工业用水和生活用水耗水率及综合耗水率Table 5 Rates of agricultural，industrial and domestic water use and comprehensive water consumption in six provinces in North and South China in 2007

南北方耗水率之所以会出现上述差别，一方面归因于南北方地区的气候差异性，另一方面与耗水特点、产业结构、用水特点、节水水平等因素的差异性有关。

2.3 用、耗、退水量关系分析

表6列出了2007年南北方6个典型省份的用、耗、退水量［2－7］，其中用水量指的是一次性使用的最大水量，耗水量指的是一次性消耗的最大水量。从表中可以看出:耗水量与用水量、退水量与用水量基本是呈正比例关系，用水量越大，耗水量和退水量越多;北方省份的耗水量普遍比南方省份的大，而退水量明显比南方省份的小。

用水量与耗水量之差理论上等于退水量，但表中所显示的数据并不满足此关系，主要在于表中所给的耗水量并非最终的耗水量，而是取水之后一次性消耗的水量，没有考虑重复利用。由于一些用水户具有用水而不耗水的特点，或是只消耗部分水量，一次性使用后的水并没有直接排入水体，而是被重复利用一次甚至多次，每重复利用一次就消耗一些，最终排放的水量就比较少。

表6 2007年南北方6省用、耗、退水量Table 6 Quantities of water use，consumption and drainage in six provinces in North and South China in 2007

2.4 用水效率比较

山东省是我国高效率用水的典型省份，而且工农业比较发达。图1对2001—2008年山东省和江西省GDP、用水总量、万元 GDP 用水量［8－9］的变化趋势分别作了比较。从图1(a)可以看出，2001—2008年，两省的GDP均呈增长趋势，山东省增长幅度更大，而且山东省远高于江西省;从图1(b)可以看出，相对于2001年，2008年山东省用水量是减少的，而江西省是增加的;从图1(c)可以看出，两省的万元GDP用水量基本呈下降趋势，江西省下降幅度比较大，山东省降幅比较小，但江西省远高于山东省。

图1 2001—2008年山东省与江西省GDP、用水量、万元GDP用水量比较Fig.1 Comparison of GDP，water use and water use per ten thousand RMB GDP between Shandong and Jiangxi from 2001 to 2008

通过以上分析比较可知，GDP和用水量并不是呈正比例关系，2001—2008年间2省的GDP均是上升的，但用水量则波动比较大，有上升也有下降，说明GDP的增长并非建立在用水量增长的基础之上，用水量小并不意味着产出就少;山东省创造的GDP远比江西省大，但万元GDP用水量却在江西省之下，说明江西省用水效率远低于山东省。虽然江西省用水效率在逐年提高，而且提高幅度大于山东省，但是用水效率与之相比还有一定差距。

3 对水资源管理的一些建议

本文对南方3个省份和北方3个省份的产水和用水特点进行了分析比较，虽然不够全面，但能从一定程度上反应出以这些省份为代表的南北方地区的差异性。本文据此提出以下建议:

(1)建议北方3个省的水资源管理工作应把重点放在耗水量的管理上面。由于气候因素引发的耗水不可避免，但是可以通过其他方式减少对水的消耗，比如，调整产业结构，改进用水方式，提高中水回用技术等，充分发挥用水户的节水潜力，提高水的利用效率。另外，可以停止高耗水项目上马，对于正在运行的低效率产业，可以通过提高水价、转让水权等方式促使其改善用水工艺，提高水的利用效率，鼓励和支持低耗水产业，禁止盲目地扩大工业区和灌溉面积，确保水资源的可持续利用。

(2)建议南方3个省把工作重点放在用水量和退水量的管理上面，严格实行用水总量控制，以水质的保护和改善为目标和导向，把水量指标和水质指标结合起来，通过控制用水量来达到减少废污水排放量的目的。同时要加强对退水，特别是对工业退水的管理，加大水污染治理力度，对工业企业废污水要限期全部实现达标排放，提高污水处理程度和处理水平，减少废污水和污染物的排放量和入河量。

(3)从江西省和山东省用水效率的分析比较来看，江西省的用水效率并不高，与山东省还有一定差距，节水的空间还比较大。建议以江西省为代表的南方地区，加大节水力度，通过转变经济发展和用水方式，调整产业结构，优化城镇、工业布局，采用高效用水和节水技术等方式降低经济社会发展对水资源的消耗。

(4)农业用水是用水大户，在北方3省，农业用水占有更大的比重，而农业用水的耗水率也是3大用水户中最高的。因此，建议北方3个省加大农业用水耗水率的控制，对传统的灌溉方式进行改进，提高灌溉水利用系数，调整农业种植结构，尽可能减少农业配水定额。

［1］陈 进.南方水资源管理问题的讨论［J］.中国水利，2009，(15):24－27.(CHEN Jin.Discussion on Water Resources Management in the South of China［J］.China Water Resources.2009，(15):24－27.(in Chinese))

［2］山东省水文局.山东省水资源公报［R］.济南:山东省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Shandong Province.Shandong Water Resources Bulletin［R］.Ji’nan:Hydrological Bureau of Shandong Province，2007.(in Chinese))

［3］河北省水文局.河北省水资源公报［R］.石家庄:河北省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Hebei Province.Hebei Water Resources Bulletin［R］.Shijiazhuang:Hydrological Bureau of Hebei Province，2007.(in Chinese))

［4］甘肃省水文局.甘肃省水资源公报［R］.兰州:甘肃省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Gansu Province.Gansu Water Resources Bulletin［R］.Lanzhou:Hydrological Bureau of Gansu Province，2007.(in Chinese))

［5］江西省水文局.江西省水资源公报［R］.南昌:江西省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Jiangxi Province.Jiangxi Water Resources Bulletin［R］.Nanchang:Hydrological Bureau of Jiangxi Province，2007.(in Chinese))

［6］湖北省水文局.湖北省水资源公报［R］.武汉:湖北省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Hubei Province.Hubei Water Resources Bulletin［R］.Wuhan:Hydrological Bureau of Hubei Province，2007.(in Chinese))

［7］浙江省水文局.浙江省水资源公报［R］.杭州:浙江省水文局，2007.(Hydrological Bureau of Zhejiang Province.Zhejiang Water Resources Bulletin［R］.Hangzhou:Hydrological Bureau of Zhejiang Province，2007.(in Chinese))

［8］山东省水文局.山东省水资源公报［R］.济南:山东省水文局，2001－2008.(Hydrological Bureau of Shandong Province.Shandong Water Resources Bulletin［R］.Ji’nan:Hydrological Bureau of Shandong Province，2001－2008.(in Chinese))

［9］江西省水文局.江西省水资源公报［R］.南昌:江西省水文局，2001－2008.(Hydrological Bureau of Jiangxi Province.Jiangxi Water Resources Bulletin［R］.Nanchang:Hydrological Bureau of Jiangxi Province，2001－2008.(in Chinese))