近日,四川、重庆等地高温开启的“生存地狱”模式屡冲热搜,高温造成嘉陵江干涸、51条河流断流等问题,让民众开始密切关注我国供水现状、问题及解决对策。本文将结合全社会节水优先战略的实施、节水型社会建设工作的推进、再生水利用等背景,探讨我国用水量转型特点及水网建议。
水是生存之本、文明之源、生态之基。新中国成立以来,我国开展了大规模水利基础设施建设,水安全保障能力显著提升,为我国经济社会高质量发展奠定了坚实的基础。水资源对经济社会发展提供重要基础支撑的同时,也对其形成一定制约,进而促进了技术进步和集约节约利用,最终对用水产生较大影响。长期以来,我国按照以需定供的原则开展供水工程规划设计,需水预测是核心环节,不同时期经济社会发展与用水的关系有规可循,并对工程规模确定有着至关重要的作用。因此,研判好经济社会用水趋势,对科学合理配置水资源和建设国家水网工程具有重要意义。本文通过分析新中国成立以来用水与经济社会发展之间的关系,探索内在发展变化规律,为完善水安全保障工程体系提供参考。
一、不同时期用水总体变化趋势
新中国成立70多年来,经济和人民生活水平发生了翻天覆地的变化。2021年全国GDP达到114万亿元[1],按不变价计算,比新中国成立之初的1952年增长了200多倍,创造了从一穷二白到经济总量稳居世界第二位的发展奇迹。相应地,我国用水总量也从1000亿m³左右[2]增加至5920亿m³左右[3],增加了近5倍。
从用水态势变化看,1949~1980年(新中国成立~改革开放之初)我国年均用水总量增幅约4.74%,生活、工业和农业用水量均大幅增加,但驱动用水增加主要来自农业。农业用水量由不足1000亿m³增加到3700亿m³左右,对总用水量增长的贡献度超过85%,这是新中国成立后我国为解决温饱问题进行广泛开荒种粮和大力发展灌溉的结果。
1980~2021年(改革开放以来)我国用水总量增幅明显回落,年均增幅约0.84%。不同于前一阶段,虽然我国粮食产量不断增加,但农业用水量基本不变或变幅极小,生活、工业、生态用水对总用水量的影响作用较大。
注:本图中1995年以前的用水量根据1949年、1980年、1985年、1990年和1995年用水总量[2]进行插补;1996年用水量根据1995年和1997年插补;1997~2021年数据来自全国水资源公报。
图1 新中国成立以来我国用水态势变化示意图(单位:亿m³)
二、近年用水总量已出现平稳略降的态势
改革开放之初的1978年,我国总人口96259万人,GDP约3678.7亿元。到2021年,我国总人口已达141260万人,GDP达到1143669.7亿元[1]分别约为1978年的1.46倍和310倍。1980年我国总用水量约4200亿m³[2],到2021年增长至5920亿m³[3],为1980年的1.4倍。用水增幅低于人口增速,远低于经济增速。
分阶段看,1980~1997年我国用水总量以年均1.67%的增幅增加,该时期我国处于十一届三中全会到亚洲金融危机爆发前期的发展阶段,人口、城镇化、经济总量、粮食产量等保持较高水平的增长。1997~2004年我国用水总量总体基本不变,该时期受亚洲金融危机影响等,除城镇化率外,人口、经济总量等增长速度均有所回落,粮食产量降低。2004~2013年我国用水总量以年均1.21%的增幅增加,用水量恢复较快增长。该阶段我国加入了世界贸易组织,经济增长迅速,超越美国成为全球货物贸易第一大国,经济总量超过日本跃升到世界第二位,成为世界第二大经济体。虽然我国人口、城镇化发展增长速度减缓,但经济总量和粮食产量均以改革开放以来最快速度增加。2013~2021年我国用水总量增长率下降为0.54%,该阶段处于党的十八大以来倡导高质量发展的阶段。我国全面建成小康社会,实现了第一个百年目标,大力推进生态文明建设,经济由高速发展阶段转向了高质量发展阶段。相应地,我国人口、城镇化、经济总量、粮食产量等增长速度均放缓。同时,《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发〔2012〕3号)、《实行最严格水资源管理制度考核办法》(国发〔2013〕2号)等政策相继出台,从而全面推进节水型社会建设。
图2改革开放以来用水及经济发展趋势变化示意图
综合上述分析,用水量与人口和经济发展态势密切相关,并且随着我国经济社会由高速发展迈向高质量发展,在科技进步、节水型社会建设等综合影响下,工业、农业和生活、生态用水态势亦随之发生变化。
(一)工业发展对用水增长拉动作用逐渐减弱
有研究提出[4],改革开放之初,我国工业用水量与工业产值及产业结构之间关系表现为,工业总产值每增长10%,用水量大约增长4%~8%。如果工业结构以钢铁、电力等高耗水产业占优势,用水量增长率接近上限;如果以轻纺、机械等较低耗水产业占优势,增长率接近下限。
目前,我国已经成为全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家[6]。其中,粗钢、煤、水泥、化肥产量和发电量等稳居世界第一位,原油产量居世界前列。1978~2012年,我国工业持续保持10%以上的增长速度,对经济增长的贡献率超过50%。党的十八大以来,我国的自主创新能力进一步增强,部分工业的技术水平接近或进入国际先进行列,部分行业技术领先国际先进水平。
随着工艺技术进步及节水型社会建设不断推进,工业用水、耗水大幅降低。如上世纪70~80年代,我国每吨工业产品的用水量[7]:造纸200~300m³、炼钢30~70m³、化学纤维3000~5000m³。进入本世纪10~20年代,以2020年为例,我国高耗水行业每吨产品用水量[8]:造纸7.9~18m³、钢铁2.7m³、石油化工10~22m³、纺织100m³。与此同时,工业用水重复率显著提高。很长一段时间,我国工业水重复利用程度较低,用水工艺比较落后,用水效率较低。如1978年北京城近郊区工业用水的重复利用率为30%,北京钢厂用水的重复利用率仅有13%[7]。近年来,我国坚持节水优先,实行最严格水资源管理制度,强化水资源刚性约束,实施国家节水行动。2021年我国重点钢铁企业水的平均重复利用率达到98%。2021年国家六部委联合印发《工业废水循环利用实施方案的通知》,提出至2025年,力争规模以上工业用水重复利用率达到94%左右。总体上,在我国工业迅速发展的背景下,20年来工业用水由升转降,2019年我国工业增加值(可比价)较2000年增长了约4.5倍,但工业用水量仅增长了7%左右。上世纪70年代呈现的工业增加值增加带动用水增加的现象发生了根本性变化。有研究运用库茨涅兹曲线建立工业发展与用水的关系,结果显示,从2014年开始至今,我国工业增长与水资源变量持续绝对脱钩[8]。