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厦门市水资源开发利用现状及发展趋势浅析

2015-08-17郑文魁巫昌斌

厦门理工学院学报 2015年1期
关键词:水资源量厦门市用水量

郑文魁,巫昌斌

(武警水电第六支队,福建 厦门 361024)

厦门市水资源开发利用现状及发展趋势浅析

郑文魁,巫昌斌

(武警水电第六支队,福建 厦门 361024)

分析厦门市2003—2010年水资源特点及开发利用现状,研究近年来厦门水资源供需关系、用水结构、用水指标及供水来源等方面的变化趋势,在此基础上对厦门水资源发展趋势进行了初步判断.研究认为,厦门属于极度缺水城市,用水高度紧张,本地水资源开发利用率已达到一定程度,对客水的依赖程度越来越大;从宏观上看,用水结构变化和三产布局变化相适应,但从用水指标分析,农业用水、工业用水还有大量节水空间,通过三产布局调整、产业内部结构优化、农田水利设施改造、节水灌溉技术推广可使得社会经济发展与水资源开发利用更协调;海水淡化水源的开发与利用将呈现良好的发展趋势.

厦门;水资源;供需关系;用水结构;海水淡化

厦门市位于福建东南端,地处东南沿海,人口密集,为我国最早实行对外开放政策的四个经济特区之一,现辖思明、湖里、集美、海沧、同安和翔安六个行政区.厦门市水资源贫乏,存在时空分布不均匀,开发利用程度高的特点.近年来随着城市化推进和社会经济持续快速发展,厦门水资源在供需关系、用水结构、用水指标及供水来源方面都发生着相应变化,认清这些发展的新特点以便于今后更合理、更高效的开发利用水资源,促进经济社会的可持续发展,保障厦门海峡西岸中心城市建设的顺利进行,实现经济特区的跨跃式发展.

1 厦门市水资源特点及开发利用现状

1.1水资源分布规律及特点

根据厦门市水利局公布的水资源公报数据[1],2003—2010年(简称近8年)厦门全市年平均降水量为1 527.3mm.虽降水量较为丰沛,但降水及径流时空分布不均.汛期降水量占全年的80%左右,径流占85%以上,枯水年份为多年平均值的46%[2-3].同时,水资源在空间分布也存在差异,表现在水资源量与人口、经济发展的区域分布状况不一致.以2010年数据分析,按第六次全国人口普查时厦门常住人口353万计算,厦门本岛、海沧、集美人口占全市77.3%,国内生产总值(GDP)占全市82.9%,但水资源量仅占全市的32.1%;翔安、同安区也存在明显差异,翔安区人口为同安区人口的61.3%,但水资源量仅为同安区的25.9%[1,4-5].

1.2水资源开发利用情况

厦门市最大的河流西溪流域面积494km2,第二大河流后溪流域面积209.3km2,其余河流集水面积均小于100km2,属沿海独流入海的山溪性小河流.其特点是水系分散、集水面积小、汇流时间短、水量集中在汛期,大部分径流直接宣泄入海难以利用,占全市总面积40%的地区,降雨后形成地表径流直接入海,未能形成河川径流;除已建和在建工程外,缺乏再建大、中型蓄水工程的条件.

表1 近8年厦门水资源开发利用情况Table1 Xiamensdevelopmentandutilizationofwaterresourcesinnearly8years年份水资源总量/104m3当地供水量/104m3水资源开发率/%2003855003757443.9520041151004105835.6720051617004223026.1220061987004194421.1120071279003435426.8620081361003266624.002009696803258546.7620101312503177224.21平均值--31.09

表2 近8年厦门市用水总量、水资源总量及人均水资源量情况Table2 Thetotalamountofwater,thetotalamountofwaterandpercapitawaterresourcessituationofXiameninnearly8years年份用水总量/104m3水资源总量/104m3人均水资源量/m3用水量与可用水量比例/%2003560228550039465.5220046076011510052352.7920056169916170071838.1620066250019870085331.4520075834012790052645.6120085738613610054742.162009588726968027784.4920106065413125037246.21平均值5952912824152650.80

从表1可知, 2003—2010年水资源开发利用率平均为31.09%,最高年份达46.76%;近几年虽回落至25%左右,接近全国平均水平[6-7],但与福建省水资源开发利用率16.3%相比[8],高出近50%.可见厦门当地水资源今后可开发利用潜力相对较小.

2 厦门市水资源发展变化趋势分析

2.1供需关系的变化

按照国家水利部水利司确定的我国水资源紧缺程度考核指标,人均水资源量<500m3,极度缺水;500m3<人均水资源量<1 000m3,重度缺水;1 000m3<人均水资源量<1 700m3,中度缺水;人均水资源量> 1 700m3,轻度缺水.

表2数据显示,从2009年开始,厦门市人均水资源量急剧降至500m3以下,属于极度缺水城市.

1997年联合国在“世界淡水资源综合评价”中提出了用水紧张程度参考指标,并以用水量与可用水量的比例来衡量用水紧张程度,分为四个等级:比例<10%,用水低度紧张; 10%<比例<20%,用水中度紧张;20%<比例<40%,用水中高度紧张;比例> 40%,用水高度紧张.近8年厦门用水量与可用水量比例多年平均值为50.80%,总体处于用水高度紧张范围,最高值发生在2009年,达84.49%.

随着厦门市城市化进程加快和人民生活水平不断提高,水资源供需矛盾已经显露.经分析预测[9],预计到2020年厦门市城镇需水量8.0亿m3,农业需水量1.21亿m3,总需水量9.31亿m3.其中城镇缺水量2.09亿m3,农业需水量可由当地小型水利工程解决;根据规划2014年建成莲花水库,年供水量可达 0.87亿m3,2016年建成厦门市长泰龙津溪引水工程,年供水量为1.59亿m3,新增莲花水库和龙津溪引水工程后,水库供水和引水以“以蓄补引”方式调度,在保证率P=95%,厦门市2020年水资源供需基本能实现年际平衡.但随着区域中心效应的不断增强,厦门市远景城市规模还有较大的扩展空间,随着人口不断增长,日常生活用水需求也大幅增加,保证率P=95%时,预计远景水资源量约为10.3亿m3/年,需水量高达14.81亿m3/年,年缺水约4.51亿m3.由此必然致使水资源供需矛盾的加剧,直接导致工农业争水、城乡争水、各区之间争水矛盾突出.

2.2用水结构的变化

从图1和表3可知,近8年厦门市总用水量总体呈缓慢波动上升趋势,多年平均用水量59 529万m3.其中,农业多年平均用水量23 594m3,所占用水比例总体呈现缓慢下降趋势;工业多年平均用水量17 859万m3,用水量和用水所占用水比例均略有下降;城镇生活多年平均用水量14 541万m3,用水量及所占用水比例均呈逐年稳步上升趋势,用水量平均每年增长7.5%,用水比例平均每年增长1.2%;农村生活多年平均用水量3 535万m3,各年用水量及用水比例均变化不大.

产业结构调整在很大程度上影响着用水结构的变化[10-13].根据统计数据[5,14],厦门三产结构从2003年的2.4∶58.5∶39.1变为2010年的1.1∶50∶48.9,从产业结构演变情况可看出,第一产业和第二产业比重不断下降,第三产业比重持续上升;在此期间,厦门农业用水、工业用水和生活用水的比重也从42.3∶31.4∶26.3变为39.6∶30.0∶30.4,工业用水和农业用水比重均下降,生活用水比重上升.可见,厦门市用水结构的变化和产业结构的变化相适应,但关于厦门市产业结构调整对用水结构变化影响的程度,还有待进一步分析和研究.

表3 近8年厦门市农业、工业及生活用水情况

2.3用水指标上的变化

依据表4,2003—2010年厦门市万元GDP用水量、万元工业增加值用水量及人均综合用水量均呈显著下降趋势,直接反映出当地总体经济用水效率正大幅度提高,节水发展取得较大成果;万元工业增加值用水量由2004年的37.9m3下降至 2010年的22m3,这与期间厦门加快培育低耗水、高附加值的电子信息产业及工业水的循环利用率的不断提高是分不开的[5,14].

表4 近8年厦门市各项用水指标

注:1)万元GDP用水量指标计算时,总用水量包括农林牧渔用水.2)2003年万元工业增加值暂未统计.3)表中所示人均指标以常住人口数计算.

4)2010年人均指标根据全国第六次人口普查结果,公布的厦门常住人口由上年的253万人增加到353万人计算所得,因此以常住人口计算的各项指标均有明显下降.

但与我国其他经济发达城市用水指标相比,还有一定节水空间,如表5所示,天津市万元工业增加值用水量为厦门的49%;深圳市万元GDP用水量为厦门的68%,万元工业增加值用水量为厦门的64%.厦门可通过三产布局调整、工业内部结构优化达到水资源更为合理的利用.

表5 我国经济发达城市万元GDP用水量及万元工业增加值用水量

注:本表数据根据文献[1,15-24]整理,对文献[15]中省会城市和计划单列市主要经济指标数据进行统计分析,选择人均GDP排前8位的城市.表中北京万元工业增加值用水量为2009年数据,其余均为2010年数据.

从农田灌溉亩均用水量来看,总体上虽有下降趋势,但尚不显著,说明农业用水方式改进不明显,农业节水力度尚不够,当地的农田灌溉仍为粗放型,用水没有计量或计量不精确,一些有效的节水灌溉技术尚未大面积推广,农村灌溉渠道“漏、阻、卡”现象比较普遍,农业灌溉用水有效利用系数为0.4~0.5[3,25-26],这意味着农业节水潜力较大.

城镇、农村人均生活日用水量均出现稳步上升势头,在进行单因素分析时,可以认为生活用水量在一定范围内与经济发展水平正相关,这与当地经济发展水平逐步提高是相适应的.

2.4供水来源上的变化

如表6所示,地表水仍然是厦门市第一供水来源,在供水量中所占比例均在84%以上;厦门属沿海城市,前些年由于对地下水的过度开采,引起海水回灌现象发生[27],近年来地下水开采量明显下降.

其他水源(主要为污水、中水、雨水回用,海水淡化等非常规水源)的比重较小,常年持续在1.3%左右.目前厦门在工业废水、生活污水、雨水的再生利用上,发展的最好的是工业废水,其再生利用率已经超过94%,远高于全国平均水平;其次是生活污水,再生利用率超过一成;最差的为雨水,其再生利用率不足一成.可见,厦门今后应侧重于加强生活污水与雨水的再生利用,特别是雨水的再生利用更应引起重视[28].在海水淡化利用方面,厦门虽起步较晚[29],但由厦门波鹰科技有限公司和厦门理工学院共同研制开发的“电膜法海水淡化技术及成套设备”通过论证,并于2012年8月正式投入批量生产,再加上《厦门市海洋生态文明示范区建设规划(2012—2020年)》(目标至2020年厦门海水淡化能力达到5万吨/天)的全面实施,将推动今后该类非常规水源占厦门供水总量的比重大幅度上升.

表6 近8年厦门市水资源供应情况

厦门跨区域引水趋势呈逐年上升趋势,且对客水的依赖程度越来越高.其城市生活和工业用水目前主要依赖九龙江北溪调水,该工程位于福建省漳州境内,以向厦门市供水为主.

3 结论

1)厦门市属于水资源极度缺乏城市,仅靠当地水资源无法满足工农业和城市发展的用水量要求.现阶段,跨区域调水是解决供水紧张的必然办法.随着经济的持续发展,作为厦门第二水源的长泰龙津溪引水工程,更应加快建设,尽早投入运行,与北溪引水工程共同担当厦门市供水任务,实现水量互补,安全备用.

2)按国际标准,厦门已处于用水高度紧张的范围,随着今后三大产业继续高速发展及人口的不断增长,用水需求量也将愈来愈大,供需矛盾也将越加尖锐,对未来用水与节水严峻形势应有清醒估计.虽然,从宏观上看,厦门市用水结构的变化和产业结构的变化是相适应的,且已具有比较高的节水水平;但从指标上分析,还有大量潜力可挖,主要表现在:

a)农业用水节水潜力仍然可观,通过农田水利设施改造,推广普及滴灌、喷灌、低压管道输水技术,可有效提高灌溉用水效率.

b)与我国其他发达城市相比,厦门市万元GDP用水量及万元工业增加值用水量还有压缩空间.随着厦门市海湾型城市发展战略的全面部署和实施,城市的三产布局、工业结构将更为优化,用水效率也会有效提高.

c)近年来,厦门重点在企业、大专院校中开展和推进中水回用和污水净化,再生水回用主要用于绿化灌溉、路面清洗.但总体发展还处于初期阶段.

d)厦门市作为海滨城市,在海水淡化利用方面已取得初步成效.2005年厦门市完成《海水综合利用规划》,明确了海水直接利用及海水淡化等领域要重点发展,2012年海水淡化整装设备批量投产,标志着厦门海水淡化产业将出现良好发展势头.这对缓解厦门市水资源短缺状况,优化用水结构,保障水资源可持续利用具有重要意义.

文中未作数据来源说明的图表均根据文献[1]整理.

致谢:感谢王彦卜女士在数据整理工作中付出的辛勤劳动.

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(责任编辑晓军)

Present and Future Prospects of Water Resources Utilization in Xiamen

ZHENG Wen-kui,WU Chang-bin

(The6thDetachmentofArmedPoliceHydropowerTroops,Xiamen361024,China)

ThepaperanalyzedthewaterresourcesutilizationanddevelopmentinXiamenfrom2003to2010,coveringtherecentchangesandtrendofdevelopmentinwatersupplyanddemand,waterusestructure,waterquotaandwatersource,andpredictingthedevelopmenttrendinthefutureforwaterresourcesinXiamen.Theconclusionsareasfollows:withseverewatershortagesandfairlywelldevelopedutilizationoflocalwater,Xiamenwilldependmoreandmoreonforeignwater;waterusestructurechangeswithdevelopmentofthetertiaryindustry,butwaterquotassuggestthatthereismuchroomforwatersavinginwaterconsumptionforagricultureandindustry;waterresourcescanbemoreefficientlyusedtosupporttheeconomicdevelopmentthroughimprovedstrategyforthetertiaryindustrydevelopment,internalstructureoptimizationforbusiness,farmlandwaterconservancyconstructionandextensiveuseofwatersavingirrigationtechnology.Inaddition,seawaterdesalinationwillbebetterdevelopedwiththeimplementationoftheDevelopmentPlanofDemonstrationZoneforFebineEcologicalCivilizationinXiamen.

Xiamen;waterresource;relationshipbetweensupplyanddemand;waterusestructure;seawaterdesalination

2014-09-26

2014-10-21

郑文魁(1982-),男,高级工程师,研究方向为水资源保护及开发利用.E-mail:wenki2004@yeah.net

TV213.9A

1673-4432(2015)01-0107-06

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