广东省城市水资源禀赋及开发利用时空特征分析

2024-03-27梁颖珊李湘姣

广东水利水电 2024年3期

梁颖珊，李湘姣，刘玥

(1.广东省水文局广州水文分局，广州 510150；2.广东省水文局，广州 510150)

1 概述

广东省位于我国大陆最南端，全省陆地面积为17.97万km2，地形复杂，山丘起伏，河流纵横，除珠江流域的河流外，还有韩江及众多独流入海的中、小河流[1-3]。珠江流域的东、西、北江在广东省汇合[4]，经珠江三角洲八大口门注入南海。

由于地理区位的不同，广东省城市水资源禀赋存在一定差异[5]，面对形势复杂的水安全问题，摸清城市水资源禀赋、因地制宜合理开发利用[6]，是经济社会与资源环境协同发展的必然要求，也是生态环境建设的关键因素[7]。因此，分析城市水资源禀赋和开发利用时空特征、揭示城市水资源开发潜力具有重要的现实意义[8]，可为广东省水资源合理开发利用提供数据依据和决策参考[9]。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究区概况

广东省境内河流众多，以珠江流域(东江、西江、北江、和珠江三角洲)及独流入海的韩江流域和粤东沿海[10-11]、粤西沿海诸河为主，集水面积占全省面积的99.8%[12]，其余属于长江流域的鄱阳湖和洞庭湖水系。2022年的人口和GDP分别为12 656.8万人、129 118.58亿元，本次研究范围包括广东省的21个城市。

2.2 数据来源

本文所需要水资源量数据、水资源利用数据和降水量数据来源于《广东省水资源公报》，社会经济发展数据来源于统计局；年度数据为2022年数据；多年平均数据来源于《广东省第三次水资源调查评价》成果，为1956—2016年平均数据。

2.3 研究方法

水资源负载指数[4]是指一定区域内水资源与人口和经济发展的关系[13]，能够反映水资源利用程度及判断今后水资源开发难易程度[5]。一般采用区域人口、GDP、水资源总量等指标进行表征[6]，计算公式为：

(1)

(2)

式中：

C——水资源负载指数；

P——人口数量，万人；

G——国内生产总值，亿美元；

W——水资源总量，亿m3；

k——与降水有关的系数；

R——降水量，mm。

水资源负载指数分级评价标准见表1。

表1 水资源负载指数分级评价

3 结果分析

3.1 水资源禀赋分析

广东省水资源总量呈现“北部丰富，中部、东南部匮乏”的格局。清远水资源总量最为丰富，达345.4亿m3，占广东省水资源总量的15.5%；韶关、肇庆、河源等城市水资源总量均超过160亿m3，处于较丰富水平；珠海、中山、汕头、东莞和深圳等城市水资源总量在30亿m3以下，水资源总量相对紧缺，其中珠海水资源总量最低，仅为18.0亿m3。在地表水资源方面，其空间分布基本与水资源总量一致(见图1a)。在地下水资源方面(见图1b)，呈现出“北部多、中部和东部少”的格局，珠海、中山、东莞和深圳地下水资源量较少，均在10亿m3以下。

a 水资源总量

从人均水资源来看(见图2a)，广东省人均水资源量城市差异显著，呈现“东西两头和中部匮乏”的格局。韶关和清远人均水资源最为丰富，分别达8 706 m3和8 666 m3，这与其水资源总量丰富而人口较少有关；河源、阳江、肇庆等市人均水资源量均超过4 000 m3；受人口规模的影响，深圳、东莞最低，仅为165 m3和227 m3，人均水资源量最大的韶关是深圳的近53倍；按照国际水资源紧缺划分标准[14](见表2)，广东省总体水资源紧缺程度属于不紧张，但大湾区处于水资源短缺范围，其中深圳、东莞、佛山、广州和中山市人均水资源量基本在500 m3以下，属于水资源极度稀缺地区(见图2b)。

a 人均水资源量

表2 水资源紧缺划分标准

3.2 水资源开发利用分析

3.2.1空间分布特征

广东省城市用水量整体呈现“中部多、东西部少”的格局(见图3a)。广州市用水量最多，达62.4亿m3，占广东省年度用水量 (401.7亿m3)的15.5%。佛山、江门和茂名等城市用水量次之，达到25亿m3以上。珠海、汕头和潮州市用水量较低，在10亿m3以下，其中珠海市用水量最低，仅为5.6亿m3。

a 用水总量

在人均用水量方面[15]，地区差异明显(见图3b)。受人口基数影响，深圳市最低，仅125 m3/人，其次是汕头、东莞、揭阳和珠海市，均在250 m3/人以下。韶关市人均用水量最高，达 633 m3/人，是广东省平均水平 (317 m3/人) 的2倍。江门、河源和阳江市，人均用水量高于500 m3/人，亦大幅高于广东省平均水平。

广东省城市用水结构差异显著[16](见图4)，以农业用水为主的城市有14个，农业用水量占该城市用水比例超50%，包括茂名、云浮和河源等市，其中茂名市农业用水比例高达 80.7%；以生活用水为主的城市有5个，主要包括深圳、东莞、珠海、汕头和中山，其中深圳市生活用水占比最大，达到66.1%；以工业用水为主的城市是广州和佛山，工业用水占比较其他分类要高。生态用水比例较大的城市是深圳、东莞和广州，占比分别是9.8%、8.3%和7.1%。

图4 广东省用水结构组成示意

在现状用水效率方面，大湾区城市——深圳、珠海、东莞、广州和佛山万元GDP用水量较小，均小于22 m3，用水效率领先于其他城市；东北部城市——梅州、河源和韶关万元GDP用水量较大，其中梅州万元GDP用水量最大，达145 m3，节水水平需进一步提高(见图5a)。万元工业增加值用水量较高的城市是韶关、广州和梅州，分别达到36.3 m3、36.3 m3和30.6 m3，高于全省平均水平15.4 m3(见图5b)。

a 万元GDP用水量

3.2.3时间分布特征

从10 a水资源利用效率趋势来看[17]，人均综合用水量、万元地区生产总值用水量和万元工业增加值用水量都呈现了明显的减少趋势[18]，表明水资源利用效率得到提高。从图6a可以看出，韶关、云浮和江门市的人均综合用水量较高，深圳、东莞市人均综合用水量较小，这与该地区人口基数大有关。从图6b来看，万元地区生产总值用水量[19]较多的城市分别是河源、梅州、韶关和云浮，但上述地区万元地区生产总值用水量减少趋势明显，其中，云浮和河源近10 a平均递减率达9%以上。从图6c来看，河源、梅州、韶关、广州和云浮市，万元工业增加值用水量较大，河源市递减趋势明显，2022年万元工业增加值用水量为10 a前的1/7。从耕地实际灌溉亩均用水量(见图6d)来看，农田灌溉亩均用水量变化不大，但总体仍呈现减少的趋势。2013—2022年广东省各地市主要用水指标见图6所示。

a 人均综合用水量

3.3 水资源开发潜力分析

根据表3分析，广东省水资源开发利用潜力呈现“北部高，东西部次之，中部低”的形势(见图7)。水资源开发潜力[20]差距大，深圳水资源负载指数最高，达到48，东莞次之，达到27，水资源利用程度很高、开发潜力很低；广州、珠海、汕头、佛山和中山市水资源负载指数均超过10，开发潜力较小；惠州、湛江、茂名、潮州和揭阳水资源负载指数在2～5之间，处于中等水平；汕尾、江门、肇庆和云浮水资源利用程度较低，开发潜力大；韶关、河源、梅州、阳江和清远水资源负载指数较低，进一步开发的潜力很大。