水资源战略研究.docx

1、水资源战略研究新疆水资源承载能力研究摘要：新中国成立50年来，全国用水总量从1949年的1000多亿 m3增加到1997年的5566亿m3，其中农业用水占75.3%，工业20.2%，城镇生活4.5%，人均综合用水量从不足200m3增加到458m3。当前面临的问题是：防洪安全仍缺乏保障；水资源的紧缺与用水的浪费并存；水土资源过度开发，造成对生态环境的破坏；水环境恶化和水质污染迅速发展，已到极为严重的程度。研究后认为，通过建设节水高效的现代农业，我国可以基本立足于现有规模的耕地和灌溉用水量，满足今后16亿人口的农产品需要。预测我国用水高峰将在2030年前后出现，用水总量为7000亿8000亿m3/

2、年，人均综合用水量为400500m3。经分析，全国实际可能利用的水资源量约为8000亿9500亿m3，需水量已接近可能利用水量的极限。因此，必须严格控制人口的继续增长，同时加强需水管理，做到在人口达到零增长后，需水也逐步达到零增长。我国水资源的总体战略：必须以水资源的可持续利用支持我国社会经济的可持续发展。建议从八个方面实行战略性的转变。关键词：新疆 水资源 承载能力 随着生产技术的改进，新疆水资源开发利用水平在提高，资源的人口承载能力也在提高。按照现在的技术条件，在水资源得到可持续开发的条件下，在生态环境得到良性循环的条件下，新疆的社会经济能发展到一个怎样的程度？人口的承载量是多少？其生活水

3、平又如何？1 生活水平的期望衡量水资源的承载能力大小的主要依据是承载的人口数量和人口的生活水平，而人民群众的生活水平主要决定于人民群众对工农业产品的占有量。因此未来人口对工农业产品的占有量则必然影响水资源的承载能力的计算。为了更客观的分析新疆水资源的承载能力，有必要对全国乃至全世界的消费水平的变化趋势进行详细分析。农业产品可以分为粮食、棉花、蔬菜、油料、肉、蛋、奶等消费品，相对来说，简单而一致；工业产品种类繁多，且与历史年代有关，相对复杂，为简单起见，用人均GDP描述工业产品的消费水平。2 新疆水资源可利用量新疆水资源承载能力研究拟按2020和2050年分别代表中远期和远景两个水平年。前者利用

4、水资源开发利用规划和水资源合理配置方案分析的研究成果进行较详细的分析计算；后者使用供需平衡原理，即水资源可利用量与耗水量相平衡的原理粗略估算承载能力。新疆的多年平均自产地表水总径流量为794亿m3，按典型年法计算的75来水保证率为734亿m3，远期可以被开发利用的水量还必须考虑以下几部分：（1）国外入境水量多年平均值为88亿m3，75来水保证率为77亿m3，这些水量的一半可以被利用。（2）昆仑山脉高山盆地羌塘区无法利用的水量2081亿m3，流入青海柴达木盆地的水量多年平均为403亿m3，75保证率为31亿m3，这些水量均不能被利用。（3）高山区出境河流奇普卡甫河、小阿克苏河和巴尔鲁克山西坡诸小

5、河年径流量全部流出境外，不能被利用，其多年平均值合计为178亿m3，75保证率为162亿m3。现状流入哈萨克斯坦境内的伊犁河、额尔齐斯河、额敏河的年径流量多年平均值分别为1291亿m3、896亿m3、318亿m3，合计为22188亿m3，75来水保证率（由于观测资料系列短，伊犁河和额尔齐斯河选用1992年作为典型年，额敏河选用1963年作为典型年）分别为1008亿m3、8623亿m3、286亿m3，合计为1899亿m3。随着新疆社会经济的发展，远期对这部分水资源的开发将势在必行，初步设想到2050年三河的出境水量按50计算。（4）远景平原区下游天然生态环境耗水量正常年份为121亿m3，75保证

6、率的来水年份可以只维持天然植被的生态耗水92亿m3，而放弃河湖生态补水29亿m3。新疆平原地下水补给量为402亿m3，地下水资源量为383亿m3，其中地表水转化补给量为320亿m3，无然补给量为63亿m3，井灌回归补给量为19亿m3。这说明新疆地表水与地下水转换频繁，有利于重复开发利用。由于可利用量不包括重复利用量，故新疆地下水资源可利用量为63亿m3。综上所述，新疆水资源可利用量多年平均值为628亿m3，75来水保证率为610亿m3。3 新疆气候干旱，农业需要灌溉。为了能在作物生长期内充分发挥水的利用效率，必须拟订科合理的灌溉制度。综合新疆17个灌溉实验站的实验资料以及当地群众总结的丰产灌溉

7、经验，并考虑节水技术措施（如喷灌或微喷灌等）逐步实施，确定了主要农作物的净灌溉定额。现状新疆生活用水水平与全国其它地区比较，属于偏低水平。北疆的城市生活用水水平虽然高于南疆和北疆，但也只有170升人日，而东疆最低只有97升人日；农村生活用水水平更低，不足50升人日。随着社会经济的发展，新疆的生活用水水平必然要接近我国其它地区。现状新疆工业用水量占总用水量的比例不足3，但浪费现象比较严重，重复利用率不高，虽然北疆的乌鲁木齐市和克拉玛依市的工业比较发达，节水水平较高，但全疆平均万元产值取水量高了全国其它地区。预计未来的形势依然如此。表1 水利工程规划方案4 需求预测与供需平衡新疆是一个少数民族聚居

8、区，下一世纪的城市化率将有加快趋势，预计从2020年到2050年期间，30年的年平均增长率不应低于10，按10预测得2050年的总人口为3450万人，其中城市人口为1890万人，农村人口为1560万人。预计2050年牲畜数量达到8500个基本绵羊单位。城市生活用水分居民生活和公共生活两项，分别按160升人日和120升人日计算，农村生活用水90升人日，一个绵羊单位用水12升头日。预计到2050年城市生活需水将达到193亿m3，农村生活用水88亿m3，新疆生活需水量合计为281亿m3。根据2020年水资源承载能力分析的成果，从19952020年25年期间GDP的年平均增长率为847，预计20202

9、050年的GDP增长速度将放慢，以每年增长5计算，2050年新疆的GDP将达到27500亿元。工业总产值30年的增长率比GDP的增长高一个百分点，按6计算，到2050年将达到56700亿元。工业的综合万元产值取用水定额将从2020年的45m3下降到25m3，因此2050年工业的总需水量将达到142亿m3。新疆的农业灌溉面积到2050年将比2020年多发展1000万亩，达到7000万亩，其中粮食为3490万亩，考虑复种指数后，播种面积为4160万亩，棉花面积达2225万亩，油料面积760万亩，蔬菜面积200万亩，甜菜面积140万亩，农田灌溉的综合定额取310m3亩，净需水量为217亿m3。饲草饲

10、料基地和灌溉草场是提高载畜能力的主要措施之一，预计2050年其灌溉面积将在2020年的基础上增加500万亩，达到1880万亩，综合灌溉定额取280m3亩，需水量为526亿m3。林业面积由于农田防护林和果林的需要，2050年比2020年增加250万亩，达到1350万亩，综合灌溉定额取280m3亩，需水量为378亿m3。2020年的新疆渔业需水量已经达到42亿m3，2050年按10亿m3净需水量计算。因此，2050年新疆农林牧渔业的灌溉净总需水量为317亿m3。表2 2050年水资源承载能力指标参考文献全面建设节水防污型社会建设节水型社会是西北地区水资源可持续利用的根本出路，西北地区节水型社会建设

11、应当以提高水资源利用效率和效益为目标，以水资源管理为主要内容，将现代水权和水价理论同区域实践相结合，在积极培育和强化公众节水意识的基础上，建立总量控制与定额管理相结合的水资源管理体制和合理的水价形成机制，形成政府调控、市场引导、公众参与的节水型社会运行机制。通过产业结构调整、经济手段调控、加强需水管理和推广新技术新工艺等措施，建设包括农业、工业、服务业和生活节水在内的节水型社会，不断提高区域水资源和水环境承载力，以水资源优化配置满足经济社会发展的水资源需求，以水资源可持续利用保障经济社会的可持续发展。5 方案设置水资源是限制新疆社会经济发展的主要因素。提高水资源的承载能力，须采取提高节水水平、

12、优化产业结构、提高污水处理能力、充分挖掘当地水资源的潜力、跨流域调水等、加强水资源管理等措施。根据新疆的实际情况，本次研究定义了5个基本的优化方案，方案的基本设置参见表3，然后利用多目标模型对新疆的社会经济发展规模、各种模式下的水资源配置方案及各种配置方案对经济、环境、粮食的影响程度作优化分析，并在此基础上分析了2020年的水资源承载能力。表3 2020年新疆水资源承载能力分析方案基本设置注：“有节水措施”表示按31节的定额，“上规划水利工程”表示按表2的设置按照忧化指标，并根据温饱生活标准，2020年新疆水资源的人口承载量为3606万人，其中南疆为1638万人，比预测人口1230万人多408

13、万人，北疆为1863万人，比预测人口1169万人多694万人，东疆为105万人，比预测人口150万人少45万人。从生活水平来看，新疆人均GDP为177万元，其地区分布为南疆最低，133万元，北疆居中，为196万元（接近富裕水平的下限2万元），东疆最高为546万元。虽然南疆和北疆能承载这么多的人口，但从人均GDP来看，被承载人口的生活水平只能达到一个中等富裕程度。要使被承载的人口既能温饱又能有富裕的生活，则须降低承载人口的数量。在人均GDP达到2万元的条件下，南疆承载的人口要下降到1087万人，北疆为1822万人。而东疆按照富裕水平的人口承载量显然不只105万人，它可以用工业产品换取农产品，从而

14、承载比105万人更多的人口。由于难以预测未来工业产品与农产品的价格交换比，故仍以105万人作为东疆在富裕生活水平条件下的承载能力。因此，2020年新疆富裕生活水平下的人口承载能力为3014万人。具体承载指标见表5。表4 2020年富裕条件下的水资源承载能力指标6 2050年新疆水资源承载能力分析2050年的新疆水资源承载能力以2020年的水资源承载能力研究为基础，利用水资源供需平衡理论探索远景的新疆社会经济及生态环境的最大发展程度。新疆水资源可利用量多年平均和75保证率分别为628、610亿m3，大于2050年新疆国民经济耗水量533亿m3，考虑到2050年水利工程还不能控制全部的可利用量，按

15、可利用量的90计算，为540550亿m3，与国民经济耗水量基本保持平衡。42承载能力指标现状农业用水是新疆的用水大户，占总用水的97，2020年农业用水所占比例下降到915，这说明从1995年到2020年农业将逐步由粗放型耕作方式缓慢地转向集约型耕作方式，2020年以后转型速度将加快，农作物单产将有新的飞跃。预计2050年新疆粮食作物的综合单产将达到380kg，粮食总产量将达到1580万t；棉花单产将上升到110kg，总产量将达到245万t；油料单产将上升到170kg，总产量将达到129万t；蔬菜单产将上升到3000kg，总产量将达到600万t；甜菜单产将上升到4000kg，总产量将达到560

16、万t。根据2050年的人口预测，新疆人口预计将上升到3500万人。这样，人均GDP为786万元，按1995年汇率计算约合1万美元，相当于发达国家二十世纪末的水平。而农产品的人均占有情况是：人均粮食452kg，人均棉花70kg，人均油料37kg，人均甜菜160kg，人均蔬菜171kg，人均肉39kg，人均奶37kg，人均水果69kg。这些指标比2020年略有降低或基本保持其水平。按照所设定的2050年的农产品期望值和给定的价格交换比，利用农产品平衡关系，估算在保证温饱条件下的2050年新疆水资源承载人口为4000万人，此时人均GDP为6875万元（约合9000美元），超过了富裕生活水平的下限6万

17、元，即到2050年新疆水资源可以承载4000万人，且保证具有富裕生活水平，具体指标见表6。表6 2050年水资源承载能力指标参考文献1995年新疆全区综合渠系有效利用系数平均为047，其中南疆为045，北疆和东疆为050。根据国内外许多灌区的实践表明，只要进行渠道防渗和灌区建筑物的配套及加强管理，可使渠系有效利用系数显著提高，但在新疆地区由于自然地理条件恶劣，灌区改造工程投入大，因此渠系有效利用系数的提高将取决于水利事业费的投入。综合考虑这些因素，本研究认为2020年全疆渠系利用系数可达06左右。为了使新疆水资源承载能力的分析更符合实际，根据有关工程规划设想，拟订下述水利工程作为多目标模型的备选方案（见表2）。根据2020年水资源承载能力分析的成果，从19952020年25年期间GDP的年平均增长率为847，预计20202050年的GDP增长速度将放慢，以每年增长5计算，2050年新疆的GDP将达到27500亿元。工业总产值30年的增长率比GDP的增长高一个百分点，按6计算，到2050年将达到56700亿元。工业的综合万元产值取用水定额将从2020年的45m3下降到25m3，因此2050年工业的总需水量将达到142亿m3。