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【专家视角】我国用水基本规律与战略研判的认识思考

生态修复网  · 公众号  ·  · 2025-05-23 06:58

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m³,相当于美国1980年峰值的1/4。

3.严重胁迫型(曲线ABJK)

当区域水系统遭遇超载压力,即用水需求突破自然环境承载能力(W )时,即便在经济社会发展水平相对较低的阶段,也需要采取极端措施,如严格限制发展规模、优化产业结构,甚至不惜牺牲部分生态用水或依赖高成本外调水源来维持水资源安全。这种情境下的用水增长曲线急剧偏离自然状态,呈现出一种在极限约束下的发展态势。海河、黄河流域是这种类型的代表,以北京市为例,其人均水资源量仅有150 m³,不足全国平均水平的1/10。20世纪80年代,由于区域经济高速增长与人口集聚扩张效应共同驱动,北京全市用水总量于1992年达到46.4亿 m³,突破水资源承载极限。自20世纪90年代末起,北京市通过实施耕地面积缩减与高耗水行业外迁等调控措施,促使用水量连续10年保持下降趋势,至2002年缩减到34.6亿 m³。但随着城镇化进程加速,21世纪初用水需求再度进入上升轨道。为应对这一挑战,北京市不得不依赖高成本的外调水提升区域承载能力,以支撑区域经济社会的可持续发展。

总体来看,我国南方丰水地区用水变化大体属于自然增长型,经济社会发展规模与生产效益水平是决定其用水变化的主要因素。北方多数缺水区域可归类于发展约束型,其中部分区域已演变为严重胁迫型。这种现象的本质并非经济社会用水需求缺失,而是源于水资源供给侧的强约束机制,表征为用水微增长或零增长现象。

03

用水达峰出现的共性特征

研究发现,全球主要发达国家的用水总量普遍经历了拐点,已进入稳态化或负增长阶段。对15个已经出现峰值的发达国家进行统计分析,发现用水达峰出现时各个国家的经济水平、产业结构、城市结构三大指标具有显著的趋同特征,识别发达国家用水达峰的特征指标,能够为我国水资源需求预测提供参考借鉴。

分析已出现用水峰值的发达国家用水总量与其经济社会发展轨迹关联关系,发现20世纪70至90年代是这些国家普遍达到用水高峰的时段,并且用水达峰时伴随着3个显著的经济社会特征:①以2020年不变价核算,人均GDP普遍超过2万美元;②城镇化率高,普遍跨越70%门槛;③第三产业在经济结构中的占比显著较高,达到60%以上。进一步分析发现,用水峰值出现的时间越晚,伴随的经济社会发展水平就越高;而水资源条件较为匮乏的地区,其用水峰值会更早到来,并且达峰时的经济社会指标值比其他国家明显较低。

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主要发达国家用水总量发生拐点时间及其对应的经济社会指标

基于2022年国家统计局数据,我国人均GDP为8.57万元(约1.17万美元),城镇化率为65.2%,第三产业占GDP比重为52.8%。对照发达国家用水拐点出现的经济社会条件,三项指标尚未达到所需阈值。与除港澳台以外的31个省(自治区、直辖市)进行对比分析显示,北京和上海已基本满足相关标准,江苏、浙江、广东和福建接近达标,其他省份与这些条件仍存在显著差距。需要说明的是,由于产业结构、人口规模、发展路径的巨大差异,发达国家用水达峰的经济社会条件并不能作为我国需水达峰的严格判别标准,但对于我们科学认识用水变化过程与驱动因素仍具有参考意义。

进一步梳理用水拐点出现后各个国家的用水演变态势,发现即便首个用水拐点出现,未来用水规模也不一定持续下降。国际经验表明,发达国家跨越首个用水拐点后,呈现出3种差异化演化路径。澳大利亚和加拿大等国家在用水量达到峰值后呈现快速下降特征,形成典型的“倒V形”回落趋势。相比之下,美国、挪威、日本等国家则经历了相对平稳的用水平台期。例如,美国在1980年达到用水峰值后,其总用水量长期维持在5500亿~5800亿 m³,这一平台期持续了20余年。直到近年,用水量才开始呈现显著下降趋势。而丹麦、爱尔兰等国家,虽然初期用水量有所减少,但随后又经历了波动性回升。这些经验提示我们,即便我国用水拐点已经出现,未来用水趋势也可能存在多种变化态势,需要在深化水资源节约集约利用、提升管理效能的同时,构建更加灵活的供水保障体系,以确保水安全与经济社会可持续发展。

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出现用水拐点国家的用水演化历程


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节水对用水需求的影响

国情水情决定了我国经济社会发展必须走“节水优先”之路。理论上讲,节水潜力可以无限挖掘,但节水是有成本的社会活动,实现节水潜力需要经济、资源和科技的持续投入,是一个缓慢渐进的过程。研究认为,平衡好水量节约与经济投入、生态保护、产业发展之间的关系,是未来一个时期我国节水工作的重要课题。

我国是世界主要经济体中水胁迫程度最深的国家,积极推动“节水优先”是应对水风险的重要手段。21世纪以来,我国围绕节水谋划了一系列重大举措:2001年启动节水型社会建设,2013年启动最严格水资源管理制度考核,2014年提出“节水优先”方针,2016年开展水效领跑者行动,2019年印发《国家节水行动方案》。通过需求端的持续管控,各行业用水效率大幅提升。2022年,全国万元工业增加值用水量为24.1 m³,万元GDP用水量为49.6 m³,亩均灌溉用水量为364 m³,用水效率分别较2000年提升92.0%、92.6%和13%。对比来看,目前我国万元工业增加值用水量、万元GDP用水量分别为中高收入国家平均值的87%和85%,亩均灌溉用水量仅为金砖国家均值的75%。

通过数十年发展,我国节水工作在宏观、中观、微观3个尺度均取得了显著成效。 在宏观层面, 坚持把水资源作为最大的刚性约束,通过在全国范围实施用水总量控制,进行全国省市县三级用水指标分解并逐级考核,切实将经济活动限定在水资源承载能力范围之内,解决了水资源过度开发利用问题。 在中观层面, 建立完善了水资源优化配置体系,将非常规水源纳入水资源统一配置,全面推动各领域污水资源化利用,对各地区提出了明确的再生水利用指标要求,以新水用量的微增长支撑了经济社会的快速发展。 在微观层面, 大力推动先进节水技术、工艺和设备的研发与应用,先后发布了主要行业用水定额、节水技术标准和强制性水效标准,节水型生产生活方式已基本形成,水资源利用效率效益大幅提高。

目前,我国节 水已先后跨越以“工程节水”为特征的1.0时代和以“工程节水+制度节水”为特征的2.0时代,进入了“数字节水”3.0时代,随着节水投入逐渐加大,进一步 挖掘节水潜力的边际成本持续增长,并对经济、生态和产业发展产生了深刻影响。

1. 经济的 比较性方面

研究以河北省衡水市地下水压采为案例,测算发现衡水市通过种植结构调整、冬小麦节水灌溉、保护性耕作、水肥一体化、地下水置换等措施,以32.9亿元的成本投入实现了2.1亿m³的地下水压采规模。平均来看,衡水市地下水压采成本为3.5元/ m³,已经远高于南水北调中线的调水成本(0.97元/ m³)。地下水压采对于财政经费投入的严重依赖,已经成为制约区域地下水可持续管理的重要因素。再以内蒙古河套灌区为例,2023年河套灌区投入4.487亿元进行渠系衬砌与配套建筑物改造,工程实施后实现节水0.41亿 m³。平均来看,现阶段河套灌区节水成本已达10.9元/ m³,远高于0.153元/ m³的水费收入。

2.节水的生态负外部性方面

我国西北大中型灌区依赖灌溉所形成的人工生态绿洲系统,近年也由于高强度节水受到了一定影响。以宁夏青铜峡灌区为例,随着农业节水的推进,灌溉用水量由20世纪90年代的70亿 m³左右下降到2020年的40亿 m³左右,对应8月份地下水平均埋藏深度从1.0m增大到1.9m,2月份地下水平均埋藏深度从2.2m增大到2.7m,已经接近生态埋深阈值。为了弥补地下水水位下降导致的河湖生态水量缺口,宁夏每年不得不消耗2亿~3亿 m³的水量专门用于河湖补水,造成恶性循环

3.水效的比较性方面

节水的目的是为了抑制不合理的用水需求,以节水扩大发展空间,但在实际操作过程中,部分地区产业的正常发展路径受到影响。以河北传统支柱产业纺织业为例,由于环保政策倒逼和资源约束,河北省2017年开始整治印染产业,纺织业、纺织服装制造业总产值分别由2016年的1731亿元和438亿元下降到2020年521亿元和160亿元。但从用水效率看,目前河北规模以上纺织业的万元工业增加值用水量仅为7.5







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