中国北方地区水行业战略研究.docx
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中国北方地区水行业战略研究
文件号22040-CHA
中国北方地区水行业战略研究
2000年4月2日
项目负责机构:
中华人民共和国水利部、世界银行
本报告由世界银行、澳大利亚SinclairKnightMerzandEgisConsultingAustralia咨询公司（澳大利亚国际发展署）、水利部水利水电规划设计总院、水利部水文水资源研究所、水利部南京水文水资源研究所、中国环境科学研究院共同完成
目录
引言3
研究目的3
研究总结7
研究工作方法7
外部环境：
不断变化的经济和社会影响着水利部门7
水资源及其存在的问题9
引言9
水资源与缺水量10
洪灾影响10
农业用水11
水质污染12
地下水资源枯竭18
水资源管理现状19
私营企业参与基础设施20
供水保障20
引言20
需水量预测21
供水量预测22
今后水资源平衡23
水资源与缺水的经济价值24
供需平衡行动计划27
环境影响评价的必要28
洪水与洪水灾害30
洪水灾害与损失30
保护等级（防洪标准）31
适当的防洪标准32
洪水测报决策支持系统33
防洪方法34
防洪行动计划36
粮食保障37
引言37
水土资源减少造成的影响37
加入世贸组织的意义39
粮食保障的意义39
灌溉体制改革、节水措施和收费政策41
农业行动计划42
清水保障43
引言43
黄淮海流域的水污染控制现状44
进一步减少排污量的预案47
引言54
中国及黄淮海流域现状56
潜在的废水回用方法56
拟用废水回用行动计划58
地下水58
引言58
健全的地下水管理要求59
研究评价成果61
地下水行动计划65
体制管理66
引言66
水资源管理66
补充建议69
拟用行动计划和建议摘要69
导言69
行动计划组成部分（简述）69
引言
研究目的
二十世纪中国人口和工业的持续增长带来了日益严重的缺水问题，尤其是在增长速度较快的一些地区。
这是一个全新的问题，是半个世纪前难以预料的。
随着缺水问题的日趋严重，目前人们已经认识到必须对传统的常规水资源管理手段进行全面革新，以满足21世纪可持续发展的需要。
中国的缺水形势以华北地区的海河、淮河及黄河流域最为严峻（统称黄淮海流域，见图1.1、1.1、1.3和1.4）。
这是中国的经济生产重地，其日益严重的缺水问题使得持续增长的难度日趋加大，所以中国政府认识到必须尽快进行分析研究，制定行动计划，以保持社会经济的持续增长。
本次研究的具体研究范围是：
“为世界银行、水利部及流域各省处理流域水资源问题提出一整套建议，其中包括但不限于：
明确水资源管理利用机构存在的问题，提出对水资源开发利用的管理机制和管理体制、管理办法、政策及水价等方面的改革建议，以加强水资源管理的可持续性；明确应兴建的水利枢纽项目，以加大供水能力，提高水资源利用率”（概念报告，1998年9月）。
为何选择黄淮海流域由于黄淮海流域面积大，人口多，牵涉的技术、经济、财务、环境和机构问题多，关系复杂，所以在黄淮海流域战略研究中首先要认识到建立起有效的淡水资源利用管理系统是一个非常复杂的问题。
本次研究选择黄淮海流域的理由包括：
（a）黄淮海流域人均可供水量很少，只占世界平均可供水量的6％，而且随着人口和工业的不断增长，需水量的稳步增长已经大大超过了可供水量（2000年超过380亿m3），所以缺水问题已经成了目前亟待解决的一个严重问题（每年约需资金580亿元）。
（b）由于自然气候条件频频引发洪水泛滥（如海河洪峰流量可达14000～18000m3/s），而且数百年来洪泛区的居住人口不断增加，防洪问题也是目前工作的重点之一，而且可以说，是世界上最为复杂的。
虽然防洪基础设施的建设已经投入了大量资金和人力，但这种局面短期难以解决，很多人仍然受到洪水的严重威胁。
（c）水污染问题非常突出，目前黄淮海流域有80％以上的河段为污染河段（IV类以下），不能发挥其应有的兴利作用，从而限制了地表水的利用，使得当地群众过分依赖于地下水开采，在海河平原等局部地区已经出现了严重超采。
尽管污染问题非常严重，但由于缺水，许多农民使用未经处理的污水进行作物灌溉。
（d）黄淮海流域多处出现地下水位急剧下降，尤其是海河流域的平原地区地下水深、浅含水层降幅分别达90和50m，表明地下水超采严重（每年超过100亿m3）。
黄淮海流域的其它流域也有类似情况，只是范围要小得多。
图1.1:
黄淮海流域在中国的地理位置
图1.2:
海河流域
图1.3:
淮河流域
图1.4:
黄河流域
由于黄淮海流域的自然资源以及气候条件和频繁的人类活动，使该地区的水资源管理显得十分重要。
本项目把研究重点放在黄淮海流域的理由有以下几个方面：
（a）降雨分别不均、（b）人均可供水量少、（c）大规模的农业生产、（d）水污染和旱涝灾害严重，（f）工业化/城市化程度高、经济较为发达。
研究总结
本次研究的主要结论如下：
中国政府不仅要改革水资源管理模式，包括工程措施、非工程措施和体制改革，而且还要通过跨流域调水增加黄淮海流域的现有供水量，保证黄淮海流域的供水质量和数量。
在出现旱情时，能够满足农业灌溉、城市供水、工业用水及珍稀生物资源保护等用水的基本需求，保持社会经济的持续发展势头。
本报告详细介绍了建议的水行业策略和行动计划。
要实现这些新的策略和行动计划，中国政府必须愿意接受并尽快采取本报告提出的新的管理措施，并充分认识到这样做必须破旧立新，冲破阻力。
研究工作方法
编写了有关中国北方地区水利及相关专业的大量技术报告，提供了宝贵的背景资料，详见卷三参考目录。
本报告是建立在黄淮海流域的有关早期报告基础之上的，研究方法主要表现在以下4个方面：
●信息基础：
为黄淮海流域19个二级区和各省建立一个最新的统一数据库。
●分析工具：
提出一整套分析工具，对中国社会变革对黄淮海流域水资源的影响进行分析。
●问题分析：
采用本次研究提出的分析工具修正并完善对黄淮海流域面临的关键问题的分析结果。
●策略与行动计划：
充分利用国家计划提出新的策略和行动计划，目的是满足21世纪的需要，在技术、机构和资金上努力保持计划的合理有效。
外部环境：
不断变化的经济和社会影响着水利部门
中国目前正处在农村社会向城市/工业社会和计划经济向市场经济转变，以求与全球经济接轨并促进经济增长的双重过渡时期。
促成这种转变的动力包括对（a）国有企业、（b）
图1.1:
报告结构
这些社会发展的趋势和自然条件对水资源及其管理体制造成多方面的影响：
（1）水资源短缺（第3章B）
（2）洪水及洪水灾害（第3章C）
（3）农业及粮食保障（第3章D）
（4）水污染（第3章E）
（5）枯竭的地下水（第3章F）
（6）投资与管理（第3章G）
（7）私营部门的参与（第3章H）
政府已认识到重视这些影响的必要性，并继续实施水行业综合规划：
（1）水资源保障（第3章）
（2）洪水问题（第5章）
（3）粮食保障（第6章）
（4）水质保障（第7章）
（5）水的重复利用（第8章）
（6）地下水的可持续利用（第9章）
（7）管理与政策（第10章）
本报告提出了行动计划建议。
行动计划建议（第11章）
报告摘要
这些改革造成的社会发展趋势包括：
1）人口增长的变化
（2）城市化
（3）收入的增长及收入差距
（4）消费品及服务业的增长
第2章.
推动这种过渡的力量包括以政治和法律手段在下列领域进行的政治和宏观经济改革：
（1）国营企业
（2）财务
（3）（权利）分配
（4）劳务市场
（5）政府
（6）贸易
第2章
中国正在进行从农业化社会向城市化/工业化社会过渡，并推行市场经济体制，以期融入全球经济并推动经济增长
财政金融、（c）权力分配、（d）劳力市场、（e）政府和（f）贸易等方面的政策和法规进行的政治与宏观经济改革。
这些改革改变了（i）人口增长、（ii）城市化、（iii）收入水平上升与收入差距扩大以及（iv）物质与服务消费增长等多方面的社会发展趋势。
同时，社会趋势与经济改革也对水资源及水资源管理机构产生了多方面的影响，需要有多种技术和管理手段来解决日趋严重的缺水与污染问题。
中国经济的快速增长会不断加大需水量。
较快增长速度的预测依据有：
（a）较高的文化素质、（b）认真学习国际经验、（c）合理完善的政府、（d）较高的储蓄和投资比率、（e）向境外贸易与直接投资开放的政策以及（f）巨大的国内市场潜力。
尽管如此，改革前期阶段出现的很多难题，使持续快速发展更加困难，尤其是国内贸易壁垒及财政、金融和企业管理体制上的低效可能会继续造成资源的浪费。
与此相关，维持收入与消费差异合理格局的基础相对比较脆弱，致使更多地采用非市场途径来解决失业和劳力流动等问题。
随着经济增长，农业、工业和服务业的相对平衡会发生变化。
到2050年，农业在国内生产总值所占比重将下降到4％，服务业在国内生产总值中占主导地位，达55～65％。
农业劳力大约只占总劳力的10～15％，国内生产总值的60～80％来自城市地区。
根据国内生产总值、城市化、物价、人口增长及工业生产增长等社会经济指标对大约50种方案的优先配水行业的需水量作了预测研究。
研究结果表明，2050年的需水量将根据上述指标的高、低增长水平由目前的370亿m3至少增加到610亿m3，最高可达1400亿m3。
水资源及其存在的问题
引言
前面对“外部环境”参数进行了调查，即人口增长、国内生产总值增长以及权力下放等因素如何影响水资源需求量和管理。
本章研究黄淮海流域的水资源现状，阐述需要解决的重大问题，并进行详细的评价，主要包括以下几个方面：
●流域水资源平衡，包括（a）过去与现在的取水量与耗水量，以及（b）目前缺水估算及其后果，如断流、旱灾、供水矛盾等；
●过去在黄淮海流域各省出现的洪水和破坏以及现行的防洪策略；
●流域内农业供水以及现状灌溉对作物生产的重要性，包括分配水量下降后经济与农业结构变化对收入和就业带来的影响；
●海河、淮河流域的水质现状以及农村和城市/工业等污染源；
●流域地下水资源，包括主要的地下水管理问题及人工补给的可行性；
●私有企业在水行业基础设施项目中的地位与潜力。
水资源与缺水量
近年来，人口增长较快，人均可供水量出现了大幅度下降。
1993年，人均可供水量只有522m3/年，只占全国平均水平的15.4%。
1999年，降到了499m3/年左右。
1994年以来，入海流量占总径流量（平均1350亿m3）的38％，其余62％被消耗或蒸发或补给地下水（平均840亿m3），数据表明62％已经是极限。
越来越依赖于地下水满足需水量（1998年为563亿m3）也说明了地表供水的不足。
地下水超采越来越严重，尤其在海河流域，地下水位的急剧下降（部分地区达到90m）及严重的地面沉降（如太原、济南、天津）。
据估计，1995年地下水占黄淮海流域城市总供水量的58％。
回水是目前具有潜在利用价值的一个重要水源，但由于废水处理水平较低，受盐碱度及灌溉径流影响，大多受到了严重污染。
采用1997年（有实测数据的最近年份）数据，通过黄淮海流域模型系统对现状（未来）缺水量进行了估算，未来缺水推算到2000～2050年，提出了主要部门（城市/农村生活和工业）和农业（主要是灌溉）缺水量。
目前黄淮海流域优先配水行业总缺水量约为63.5亿m3/年（尽管大量开采地下水）。
灌溉缺水量则要大得多，根据丰、枯水年的不同介于120亿m3至620亿m3之间，平均约占需水量的24％，导致粮食减产约13.7%。
到目前为止，尽管通过地下水开采（但不会维持太长的时间）保证了优先配水行业的用水，但由于灌溉的地位较低，很多地区无水灌溉的现象越来越多，加剧了各地区（省、县、灌区）之间的矛盾。
上、中游地区抢先用水，占了下游地区的便宜，随着缺水形势恶化，这种矛盾会有增无减。
因此，对有限的水资源实行流域统一管理显然非常重要。
同时，灌溉用水所占比重在继续下降，从1980年的84％降到1998年的73％。
洪灾影响
受气候与地形影响，加之人口增长与工业发展使洪泛区用地不可避免地增加，黄淮海流域洪灾破坏历来比较严重。
主要河流两岸大多修了防洪大堤，很少出现决口，但堤后支流仍然是洪水泛滥成灾。
虽然加大了防洪投资的力度，但黄淮海流域的单位洪损值仍增加了6倍，从1950年的1510元/亩增到了1989年的9540元/亩。
受灾最严重的依次为安徽、江苏、内蒙和河北，其次是山东、陕西和山西。
北京单位面积损失较大，但受灾面积比其它省市要小。
这也难怪，因为其它省市均位于靠近流域地势较低的平原地带，由于入海流量较小，具有滞洪区的作用。
每年的经济损失总值估计在300亿元左右，安徽平均受灾面积达耕地总面积的22％，其它各省约为5％。
总之，洪灾损失约占全省国内生产总值的1％，其中安徽省约占3％。
图3.1:
平均经济损失（元/公顷）及洪灾面积（千公顷）
中国防洪策略的主要内容有：
（a）堤防、（b）水库、（c）控导、（d）疏浚、（e）分洪道、（f）滞洪区、（g）水土保持、（h）除涝与用地控制、（i）洪水测报以及（j）防汛。
长期以来，加强了除涝、测报和防汛等方面的非工程措施，采用了大量措施维护/改善防洪体系。
尽管有关部门在争取挽回天然河道蓄洪能力的占用和损失，但不断增长的人口及必要的基础设施所形成的巨大压力妨碍了滞洪区大规模外迁人口，所以滞蓄洪区内现有的城市还得在原地经受已经超出其实际防御能力的较大险情。
总之，黄淮海流域的洪水灾害有增无减。
现在很难说以往的防洪策略是否取得了有效的防洪效果，但有一点是可以肯定的，如果没有以前的防洪工作，黄淮海流域的形势比现在还差。
问题是这些防洪措施是不是成本最低的措施？
有什么办法：
（a）提出优化洪泛区、保护主要财产的系统方法，并（b）利用非工程措施加强防洪保护？
农业用水
农业生产力的提高可以说是经济体制改革（尤其是家庭承包责任制）、商品市场解放、灌溉发展与化肥用量增加以及高效农业研究综合取得的伟大成就。
虽然过去20年来在狠抓产量上取得了巨大成功，但对质量重视不够也导致了劣质粮食、棉花等作物的生产过剩。
2020年尽管灌溉面积变化不大，但农业产量（包括种植业、畜牧业、渔业和林业）还是有了大幅提高。
化肥用量的增加、灌溉发展（大多靠地下水）、农业科研和技术转让为农作物增产提供了可能。
即使跨流域调水有可能增加供水量，但今后的农业用水估计也不会继续增加，因为目前的种植方式所需要的水量大大超过了目前及今后的取水量，说明这种方式永远都无法满足。
此外，国家政策鼓励向工业和市中心优先供水，所以给农业分配的水量很可能仍然较少，农业缺水的现象仍将继续存在。
黄淮海流域在全国农业总产中所占比重较大，占全国国内生产总值和总收入的35～37%，约占全国农村总人口及农村劳力总人数的36％。
黄淮海流域盛产粮食，是全国的小麦生产基地（占全国小麦总产的67％），玉米产量仅次于东北地区，在全国排第二位（占全国总产的44％），但水稻产量相对较小（占全国总产的14％）。
同时，黄淮海流域还是油菜和棉花的重要产地（占全国总产的42％），也是全国的主要夏粮产地。
由于资料不全，现在还难以估计可供水量不足给作物生产带来的影响。
目前水浇地不足耕地总面积的一半，却占了全国粮食作物的65％、经济作物的60％和蔬菜生产的80％。
以过去20年来的水、土生产增长速度，如果土地面积和供水水量基本保持不变，只要继续加大节水技术改造投资，并继续加大农业科研和技术转让的投资力度，灌溉供水的进一步减少是不可能改变当前的生产势头的。
这里要指出的是，全国灌溉总面积中1730万公顷以地下水为灌溉水源的水浇地有83％分布在黄淮海流域（1450万公顷），而以地表水为灌溉水源的只占全国灌溉总面积（3760万公顷）的1/3（1430万公顷）。
因此，地下水在黄淮海流域农业灌溉中的地位要比其它地区重要得多。
地下水的不断开采可能有助于作物产量的大幅度提高，但这种开采水平是不能持久的。
为了继续保持当前的作物生产水平或增产势头，可能还得拓展替代水源。
随着农业产业结构的调整，农业与用水边际值较高的工业和服务业等其它产业相比地位较低，农业供水还在减少。
预计2050年这个趋势仍将持续下去，农业占国内生产总值的比重将从目前的20％下降到4％左右。
研究表明，全国农业就业的趋势因地而异。
水浇地农业在农业产业与收入来源中所占的比重均有下降，但仍然是农民的主要收入来源（各省约占1/3），并且在今后的几十年内很可能依然如此。
农民不可能都有同样的机遇搞多种经营，所有很多人还得靠水吃饭，而且西部山区各省比平原地区尤甚。
水质污染
由于缺乏有效的污染防治，加之人口和工业（包括出口）生产增长，中国的地表水和地下水质出现了严重下降，尤其是最近的20年。
点源污染增加的原因包括高速城市化、工业发展、人口增长、乡镇企业增加、农村地区畜牧业生产等。
此外，农业生产排放的化肥和农药也是浅层地下水和地表水的重要污染源。
图3.2:
海河流域1995年水质分类
尽管国家环保局和地方环保局等有关管理部门采取了一定措施，改善国有企业等主要污染源的控制并争取关停污染严重的小型乡镇企业，遏制水质下降的趋势，但地表水和地下水质的急剧下降仍在继续。
这也说明在大型企业等主要污染源以外还有大量的污染物排放源（按可降解有机物的主要水质指标COD而定），其中包括（a）农业径流、（b）乡镇企业、（c）畜牧养殖、（d）城乡生活。
但是，因为评价水质变化所必须的资料比较缺乏，有的不太可靠，而且往往难以从有关监测部门收集资料，所以现在还不能确定这些污染源的水质影响程度。
同样，污水排放方面的监测数据也不全，难以把污染物排放量与环境水质挂钩。
此外，以国家环保局现有的力量和政策，只能监测大的工业污染源，而忽视了大量小的污染源，尽管它们在污染物排放总量中占了较大比重。
图3.3:
淮河流域1998年水质分类
面对现有数据的高度不确定性和中小企业的污染源监测不力，GIWP/CRAES/WB课题组根据已经掌握的专业知识和国内数据设计了一个“水污染治理决策支持系统”。
该系统提供了符合流域水质评价结果的系统数据，计算了各大污染源的COD和废水排放量。
主要点源污染物指标有COD、BOD、酚类、氨氮等有机物以及重金属和有毒物质等无机物。
用COD浓度作为主要的水质指标。
采用国家环保局提供的数据，根据已知生产工艺会产生有毒物质企业的有毒物排放量，对有毒物质浓度单独进行模型研究。
面源污染物指标包括非离子氨、总磷、总氮和COD。
已经确定的主要污染源包括（a）大型企业（排污量超过100m3/天）、（b）城市中小企业、（c）农村乡镇企业、（d）城市（城市生活）、（e）农村生活、（f）畜牧养殖。
模型中的大型企业是以国家环保局对排污量在100m3/天以上的数千家企业调查结果为依据的，同时还进行了补充调查，对主要城市各大工业门类的有毒污染进行量化分析。
图3.4:
海河与淮河流域污染情况
研究表明，造纸业是黄淮海流域最大的COD污染源，接近海河、淮河流域COD总排放量470吨的60％。
其它大的污染源包括化工、食品、纺织和酿造。
同时，研究还表明有几个城市的污染负荷在流域内所占比重较大。
比如海河流域，6个城市就占了总排污量的50%（包括天津、唐山、北京、聊城、石家庄和德州，见图3.7），约36个城市的排污量占了总排污量的95％，明确显示行动计划要重点解决关键城市和关键企业的污染防治工作。
图3.5:
海河流域各类企业COD污染比例（1995）
图3.6:
淮河流域各类企业COD污染比例（1997）
黄淮海流域农村乡镇企业的数量估计在956万个左右，几近全国乡镇企业总数的一半，每年向海、淮河流域排放COD约390万吨（占总排放量的32％）。
对这些企业造成的污染基本上没有进行监测。
1997年，国家下达了控制乡镇企业数量及其生产方式的有关法规以及乡镇企业“工业区”规划的有关规定，以便搞好污废水控制。
因为实施时间比较短，现在还很难说这些法规是否取得了成功。
虽然要求乡镇企业从2000年起不得超标排放从时间上来说有点不太现实，但这些法规基本上还是很有意义的。
乡镇企业的现状是各省甚至各县乡镇企业在水污染中所占的比重不尽相同，但总体上严重威胁了水质，尤其是位于洪泛区的山东、安徽、河北和河南等省。
50%
图3.5海河流域和淮河流域重点城市COD荷载（吨/天）
畜牧养殖大多为各家各户散养，每年向海、淮河流域排放COD170万吨，占COD排放总量的14.5%。
城市生活污染源每年排放COD110万吨，占排放总量的9％；农村生活污染源每年排放的COD约为70万吨，占排放总量的6％。
在农村污染源研究过程中，对农村生活供水和卫生习惯进行了评价，其中包括（a）旱厕与水厕等各种粪便处理方式造成的健康危害和COD污染，以及（b）不注意固体废弃物处理所造成的污染。
主要污染源每年向海、淮河排放的污染物总量约为1210万吨（其中淮河690万吨，海河520万吨），造成许多河流、湖泊的水质长期较差，尤其是在枯水期。
随着缺水形势越来越严峻，河川流量减少，很多河流成了未处理废水的排污河，由于没有其它水源，污灌现象到处可见。
这种情况给公共卫生和生态环境带来了严重后果。
地下水资源枯竭
地下水分别占海河、淮河和黄河流域水资源总量的48％、38％和35％，高于其它地区19%，突出了黄淮海流域地下水的重要地位。
但是，由于地表水缺乏，地下水超采引起的地下水位下降是一个非常严重的问题。
最近几十年来，海河流域平原地区的深、浅层层地下水位分别下降了90和50m。
同时，地下水污染也成了一个严重问题。
地下水超采引起的地下水位下降导致（a）水质恶化，比如在沧州和德州，地下水超采引起压力下降，导致劣质地下水向优质含水层渗透；（b）大连、秦皇岛、莱州等许多沿海城市海水入侵，1992年河北、山东和辽宁三省共出现海水入侵72处，面积达143km2；（c）地面沉降，天津和北京全市都有建筑物下沉、桥梁倒塌、雨水排放等问题引起的地面沉降以及堤防等建筑物标准较低引起的防洪标准下降。
1985年以来，地面沉降造成的经济损失估计在140亿元左右，影响城市包括太原、石家庄和上海。
污染是影响黄淮海流域地下水的又一个主要问题。
浅层地下水受氮、农药等面源污染物污染的危险尤为严重。
引起浅层地下水污染的其它因素还有（污染）河水与地下水之间的相互作用、用未处理污水进行农业灌溉以及来自城镇、工业、乡镇企业和畜牧养殖的点源污染。
由于浅层地下水污染，迫使人们不断开采深层地下水（或更深的含水层）。
由于越来越多的人靠它生存，其本身储量又越来越小，所以一个时期以后深层地下水开采将难以为继，各种兴利用水逐渐无法得到满足。
这是黄淮海流域的普遍现象，突出了日益严重的水质污染与日趋减少的地下水量之间的关系。
地下水分配机制与取水审批是建立在许可证制度基础之上的，要求计划使用地下水的个人提供（a）取水期限、（b）用水目的、（c）可取水量、（d）取水位置、（e）取水方式、（f）节水措施、（g）废水处理方式等方面的标准资料。
考虑上面所讲的现行水量分配办法后，地方有关部门要对个人提出的申请进行研究，然后决定同意、修改还是不同意。
由于人口众多，农业灌溉和高速工业化高度依赖于地下水资源，所以地下水管理成了当务之急。
尽管《水法》（1998）和部颁《水证制度实施办法》（1993）中对地下水的管理作了规定，但其实施是由省/县政府负责的。
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