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《水利水電科技進展雜志》2015年第六期
摘要:
在系統分析社會經濟發展與水利發展之間的互動機理、探討水利發展的歷程演變及其特征表現的基礎上,從水資源利用、水環境保護、水生態修復以及水災害防治4個維度,系統設計了水利發展進程評價指標體系,評估了我國水利發展目標綜合實現程度,全面剖析了我國水利發展進程中存在的主要問題。結果表明,2010年水利發展目標綜合實現程度為45%,處于自然水生態赤字開始縮小期;預計水利發展目標綜合實現程度在2015年末提高到63%,2030年提高到92%,實現局部自然水生態盈余;2050年我國將進入全面自然水生態盈余期,實現人水和諧,全面建成水利現代化。
關鍵詞:
水利發展歷程;水資源;水環境;水生態;水災害;評價指標;評價體系
2011年中央1號文件《中共中央國務院關于加快水利改革發展的決定》的出臺,標志著水利發展提升到了新的戰略高度,水利發展理念已從工程水利、資源水利拓展并延伸為民生水利、生態水利與綠色水利。繼2012年水利部等十部門聯合印發了《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》,2013年水利部印發了《關于加快推進水生態文明建設工作的意見》、2014年水利部等十部門聯合印發了《實行最嚴格水資源管理制度考核工作實施方案》,這些政策文件的出臺,進一步凸顯了新時期黨中央貫徹落實民生水利、生態水利、綠色水利與水生態文明等水利發展新理念。水利發展與社會經濟發展密切相關,為保障社會經濟可持續發展,水利發展必須堅持水資源節約優先、水環境保護優先、水生態自然恢復為主的方針,遵循人水和諧這一客觀規律。學者們對水利發展歷史已有較多探討,其中美國水利史的研究較多[1-4];此外,Ven[5]研究了荷蘭水管理和土地墾殖的歷史;Hassan[6]分3個時期研究了英國當代的水管理歷史;Perret[7]總結了南非的水政策和灌溉管理制度的演變。還有一些文獻從全球視角總結了水利發展的歷程或經驗。Serageldin[8]總結了世界范圍內特別是發展中國家水資源可持續管理的經驗和教訓;Gleick[9]展望了世界范圍內面向21世紀的水利發展趨勢;Cech[10]綜述了世界范圍內水資源利用和分配的歷史經驗。
圖1社會經濟發展與水利發展之間的互動機理我國學者和歷代水利領導人對水利發展階段的劃分與評判做了深入探討,分別提出了水利發展三階段[11-12]、四階段[13-14]和五階段[15]的論述觀點,從歷史的高度把握水利發展規律,認識水利發展階段和趨勢,為指導治水實踐提供思路和依據[16-20]。其中,王浩等[16]研究了水利與國民經濟的動態關系及其協調準則,評判不同階段水利與國民經濟發展適應程度。王亞華等[17-18]分析了中國水利發展需求層次,劃分了水利發展需求變遷的主要階段,并選取了相應的評價指標,評價水利現代化發展進程;馬婷等[19]測算了中國水利支撐經濟社會發展能力分值;方國華等[20]結合定性與定量評價、分層逐級綜合評價的方法和步驟,探討了水利工程管理現代化建設進程中不同階段的評判標準。綜合學者們的學術觀點和水利管理者的實踐經驗,為了測算我國水利發展目標綜合實現程度,首先對社會經濟發展與水利發展之間的互動機理進行剖析,指出水利發展進程中存在的主要問題,探討水利發展的歷程演變及其特征表現;其次從水資源利用、水環境保護、水生態修復以及水災害防治4個維度提出水利發展的四大目標,系統設計水利發展進程評價指標體系;最后,對我國水利發展進程進行綜合評價。
1水利發展歷程演變
1.1社會經濟發展與水利發展之間的互動機理社會經濟發展與水利發展之間表現為相互作用、相互激勵、相互制約的關系。一方面,隨著社會經濟的快速發展,水管理政策制度的逐步完善,水利投資額的快速增長,會使水資源供給能力增強,水資源利用效率提高,農業用水比例下降,生態用水比例上升,水污染治理能力提升,水污染排放量減少,防洪能力增強,有效緩解水利發展的滯后性,促進社會經濟可持續發展和生態環境健康發展,最終保障社會公眾的生存安全、生態安全與國家安全;另一方面,中國人口眾多,人均水資源占有量少,且水資源時空分布不均,水旱災害頻發。社會經濟快速發展過程中,由于水利發展相對于社會經濟發展的滯后性,會導致用水總量、地下水開采量和水污染排放量增加,進而形成水資源短缺、水環境污染、水生態退化、水災害加劇等相互影響的現代綜合型水問題和多重水危機,制約社會經濟的可持續發展,影響生態環境的健康。社會經濟發展與水利發展之間的互動機理如圖1所示。由圖1可見,相互影響的現代綜合型水問題和多重水危機有:①水資源短缺,主要表現為從資源性短缺轉向供水不足、水浪費和水污染相互作用形成的綜合性短缺,水資源供需矛盾突出,水資源相對不足;②水環境污染,主要表現為從常規污染物的傳統型污染轉向新舊多種污染物相互影響的復合型污染;③水生態退化,主要表現為從最初忽視水生態保護、水資源過度開發導致的水土流失嚴重轉向水污染加劇和水利設施管理不善導致的水生態惡化,雖局部水生態得到改善但整體退化;④水災害加劇,主要表現為從水生態退化、江河防洪標準低導致的災害損失增加轉向極端氣候事件導致的災害風險上升。水資源短缺、水環境污染、水生態退化和水災害加劇等4大水問題相互作用、彼此疊加,構成了相互反饋作用的復雜關系,對社會經濟可持續發展造成了巨大挑戰和嚴重威脅,對水生態環境健康發展的不利影響也將愈來愈強烈,最終影響社會公眾的生存安全、生態安全與國家安全。
1.2水利發展的歷程演變及其特征表現按照上述社會經濟發展與水利發展之間的互動機理,隨著不同時期經濟發展階段的演變,結合水資源、水環境、水生態、水災害等4個維度的變化態勢,水利發展必然經歷3個過渡期。首先,實現從自然水生態赤字擴大向自然水生態赤字縮小轉變;其次,實現從自然水生態赤字縮小向局部的自然水生態盈余轉變;其三,從局部的自然水生態盈余向全面的自然水生態盈余轉變,最終根本扭轉自然水生態環境惡化的趨勢。因此,水利發展歷程的演變可分為以下4個階段(所有數據來源于中國水利統計年鑒、中國環境統計年鑒、中國水資源公報、中國環境統計公報)。a.第一階段(1949—1980年),自然水生態赤字緩慢擴大期。從農業主導過渡為工業主導的社會經濟發展過程中,主要以粗放型水資源利用方式為主,水資源過度消耗利用、水環境污染與水災害危機漸趨嚴重,水生態退化態勢凸顯。此階段的水利發展特征體現為:水利投資額占GDP比重的波動性較大,由1958年的1.63%提高至1960年的2.29%,隨后逐步下降至1980年的0.6%;總用水量從1949年的1031億m3增長至1980年的4408億m3,總用水量增加超過3倍,年均增長率達到4.8%;人均用水量為446.6m3,萬元GDP用水量高達9700m3,水資源利用效率低下;1980年廢水排放量增加至239億t,水環境緩慢惡化。與此同時,水旱災害成災率達到30%~40%,形成了對自然水生態環境的巨大沖擊。由于水資源供給不足,地下水開采量逐漸擴大,導致水土流失面積緩慢增加,自然水生態系統逐漸退化,自然水生態赤字緩慢擴大。b.第二階段(1981—2010年),自然水生態赤字急劇擴大至開始縮小期。在工業主導的社會經濟快速發展過程中,水資源從粗放型利用向集約型利用方式轉變,水環境從污染日益嚴重向逐漸好轉轉變,但水生態退化漸趨嚴重,水災害風險較高。此階段的水利發展特征體現為:水利投資額由1980年的27.07億元增長至2010年的2319.93億元,年均增長率高達16%。其中:①1981—1997年,自然水生態赤字急劇擴大,至1997年,總用水量持續增加至5566億m3,用水量年均增長率為1.4%,水資源供給嚴重不足。水資源利用效率雖有提高,但仍與發達國家存在較大差距,萬元GDP用水量為705m3。
廢水排放量由1980年的239億t增加至1997年的415.8億t,年均增長率達到3.3%。地下水資源的過度開采,環境污染的加劇,開發建設活動的全面推進,導致水土流失面積快速增加,自然水生態系統快速退化。2000年,水土流失面積占比38%,防洪能力指數(高標準防洪保護區面積占防洪保護區總面積的百分比)僅21%[17],使20世紀90年代水旱災害明顯增加,1990—2000年水旱災直接經濟損失占同期GDP的比重平均為3.3%。②自90年代中期以后,通過實施可持續發展戰略,貫徹落實科學發展觀,提出生態水利建設思想,促使自然水生態赤字由急劇擴大轉為開始縮小,1997—2010年,用水量年均增長率降為0.6%。水資源利用效率提高,至2010年,萬元GDP用水量為151m3,水土流失面積占比37%,下降了1個百分點。同時,工業COD排放量由1997年的1073萬t下降至2010年的434.8萬t,實現經濟發展與工業COD排放量的脫鉤。生態用水比例增加到2%,主要江河湖泊水功能區水質達標率為46%。防洪能力指數提高至40%。c.第三階段(2011—2030年),自然水生態赤字縮小、局部自然水生態盈余期。從工業主導過渡為服務業主導的社會經濟發展過程中,水資源將得到合理配置與高效利用,水環境得到有效保護并日益好轉,水生態退化態勢被遏制并逐漸修復,水災害風險降低并逐漸消除危機。此階段的水利發展特征預計將體現為:通過實行最嚴格的水資源管理制度,水資源利用效率與效益進一步提高,2030年萬元工業增加值用水量(以2000年不變價計)將降低至40m3以下,灌溉用水量和用水總量得到嚴格控制,灌溉用水量先達到頂峰,實現農業發展與灌溉用水量的脫鉤。隨后用水總量逐步到達頂峰,2030年用水總量控制在7000億m3以內,實現經濟發展與水資源消耗利用脫鉤;通過建立健全水環境管理體制機制,加強水環境保護,2030年主要污染物入河湖總量控制在水功能區納污能力范圍之內,水功能區水質達標率提高到95%以上,水污染排放總量得到嚴格控制,水環境質量全面改善,實現經濟發展與水環境壓力脫鉤。同時,通過加強水土流失治理與地下水管理,嚴格控制地下水開采,自然水生態系統長期退化態勢被遏制,且自然水生態系統逐漸修復,自然水生態赤字達到高峰并逐漸縮小,出現局部的自然水生態盈余。
圖2水利發展歷程演變的概念模型d.第四階段(2031—2050年),全面的自然水生態盈余期。在服務業主導的社會經濟發展過程中,預計水資源高效利用、水環境有效保護、水生態全面修復、水災害危機消除。此階段的水利發展特征預計將體現為:2030年以后,用水總量與水污染物排放總量實現零增長,自然濕地保護率提高,地下水資源采補平衡,水災害危機消除,實現經濟發展與水資源消耗利用、水環境壓力、水生態退化以及水災害危機的全面脫鉤。最終,自然水生態系統全面修復,實現全面的自然水生態盈余。水利發展更加注重自然水生態資產的增值,通過不斷增加自然水生態資本的投入,包括水利工程建設的投入,水污染治理和水環境保護的投入,水土流失治理和林業建設的投入,以及防災減災體系建設的投入,為人類生存的生態環境帶來巨大的自然水生態效益。結合水利發展歷程演變的4個階段,水利發展歷程演變的概念模型如圖2所示。圖中橫坐標表示不同經濟發展階段人均產值的變化,其中農業主導、工業主導、服務業主導的經濟發展階段分別表示農業GDP、工業GDP和服務業GDP占比最大的時期。縱坐標表示隨著經濟發展階段的演變,自然水生態系統處于自然水生態赤字或者自然水生態盈余的變化狀態。在人均產值變化的同時,自然水生態系統所處的狀態將由自然水生態赤字逐步轉向自然水生態盈余。安全閾值表示自然水生態系統的承載能力,當自然水生態赤字達到最大,超過自然水生態系統的承載能力時,自然水生態系統將遭到嚴重破壞。
2水利發展進程評價指標體系設計
2.1水利發展的四大目標體系根據圖1,鑒于社會經濟發展與水利發展之間的互動機理,為了保障社會經濟的可持續發展與水資源的可持續利用,水利發展必須盡快形成完善的目標體系,主要包括四大目標體系:a.社會經濟發展與水資源利用的目標,即構建綠色生產體系和覆蓋全社會的水資源循環利用體系,按照減量化、再利用、資源化原則,完善水資源循環利用回收體系,持續提高水資源利用效率和產出效益,降低萬元工業增加值水資源消耗,提高農田灌溉水有效利用系數,控制農業灌溉用水量和取水資源總量,減少水資源消耗利用,促使用水總量盡快達到零增長,加快實現社會經濟發展與水資源消耗利用的脫鉤。b.社會經濟發展與水環境保護的目標,即減少廢污水排放,控制水污染物排放總量,降低萬元GDP水污染物排放量,提高城鎮污水處理率和七大水系國控斷面水質好于III類的比例;促使生活和生產的水污染物排放總量逐漸減至水環境容納能力內,盡快達到水污染物排放總量零增長,水環境質量全面好轉,實現社會經濟發展與水環境壓力的脫鉤。c.社會經濟發展與水生態修復的目標,即增加水生態資本,減少水土流失面積與荒漠化面積,提高生態用水比例和自然濕地保護率,嚴格控制地下水開采量,保障地下水資源的采補平衡,促使水生態系統盡快達到全面修復,加快實現社會經濟發展與水生態退化的脫鉤。d.社會經濟發展與水災害防治的目標,即增強抵抗水災害的能力,降低水災害發生的概率,降低水旱災害直接經濟損失占同期GDP比重,提高防洪能力指數,促使建立健全水災害防治體系,加快實現社會經濟發展與水災害危機的脫鉤。
2.2評價指標體系設計結合水利發展的四大目標體系,從社會經濟發展與水資源利用、水環境保護、水生態修復、水災害防治4個維度對水利發展進程評價指標體系進行系統設計,見圖3。根據圖3,為了更加合理有效地評價水利發展進程的階段、度量水利發展目標的綜合實現程度,必須明確制定水利發展進程的階段劃分標準。鑒于此,結合水利發展進程評價指標體系,可將國家關于指標的發展規劃值或發達國家的指標實際值作為階段劃分標準值或目標參考值,基于“目標一致性”方法,即將水利發展進程評價指標的實際值與目標參考值進行對比分析,確定兩者之間的目標一致程度,采用等權法計算水利發展目標的綜合實現程度,綜合評價中國水利發展進程。
3我國水利發展進程評價與展望
3.1水利發展進程評價(2000—2010年)結合圖3中的水利發展進程評價指標體系,可測算出我國社會經濟發展過程中的水利發展目標綜合實現程度(計算方法:對于正向指標,以“現狀值/目標參照值”作為該指標的實現程度;對于逆向指標,以“目標參照值/現狀值”作為該指標的實現程度;綜合實現程度為各單項評價指標實現程度加權之和除以指標總個數),見表1~4。由表1~4可知,2000年水利發展目標綜合實現程度僅為28%,其中水災害防治的實現程度最低,僅為21%,說明2000年我國水災害風險較高,水災害危機嚴重;環境保護的實現程度為26%,說明2000年我國水環境污染嚴重。總體來說,2000年我國處于自然水生態赤字急劇擴大期。到2010年,水利發展目標綜合實現程度已大幅度提高至45%,其中水環境保護、水災害防治的實現程度均達到48%,提升幅度較大;水資源利用、水生態修復的實現程度均為43%,農業灌溉用水量漸趨穩定,基本保持在3700億m3左右,水資源利用效率雖有提高,但仍未實現用水總量的零增長。工業COD排放量已實現與經濟發展的脫鉤,但水土流失面積占比仍高達37%。總體來說,2010年我國進入自然水生態赤字開始縮小期。這是中國水利發展的歷史新起點,促使我國水利發展加快進入自然水生態赤字縮小、局部的自然水生態盈余期。
3.2水利發展進程展望(2015—2050)通過對國家中長期經濟發展預測和水利發展預測,估算2015—2050年水利發展進程評價指標如表5~8。據表5~8可知,預計至2015年末,國家“十二五”規劃完成之際,我國水利發展目標綜合實現程度將提高到63%,其中水環境保護的實現程度高達75%,提升幅度最大,COD排放量將實現與經濟發展的脫鉤;水資源利用的實現程度達到67%,基本解決農村水貧困發生率,但萬元工業增加值用水量仍較高,灌溉水有效利用系數較低,仍未實現用水總量的零增長;水生態修復的實現程度最低(50%),水土流失面積占比略為下降至34%,自然濕地保護率提高至60%;水生態修復的實現程度為59%,水災害風險不斷降低。總體來說,2015—2020年,我國將處于自然水生態赤字縮小期。預計到2030年,我國水利發展目標綜合實現程度將提高到92%,其中水災害防治的實現程度達到100%,提升幅度最大,水災害危機消除;水資源利用的實現程度高達96%,實現用水總量的零增長,但灌溉水有效利用系數為0.6,仍有待提高;水環境保護的實現程度達到92%,但萬元GDP工業廢水排放量仍有待提高;水生態修復的實現程度達到80%,水土流失面積占比仍較高(25%)。總體來說,2030年我國將實現局部的自然水生態盈余。至2050年,我國將進入全面的自然水生態盈余期,實現人水和諧、山川秀美,全面建成水利現代化。
4結語
從水資源、水環境、水生態以及水災害4個維度,剖析了水利發展對社會經濟發展的激勵機制、社會經濟發展對水利發展的制約機制,探討了水利發展的歷程演變,即自然水生態赤字緩慢擴大期,自然水生態赤字急劇擴大至開始縮小期,自然水生態赤字縮小、局部的自然水生態盈余期,以及全面的自然水生態盈余期。在此基礎上,提出了水利發展四大目標,即社會經濟發展與水資源利用、水環境保護、水生態修復以及水災害防治。系統設計了水利發展進程評價指標體系,綜合評價我國水利發展目標實現程度。結果表明,2010年,水利發展目標綜合實現程度為45%,現階段我國水利發展處于自然水生態赤字開始縮小期,但水資源利用效率仍有待提高,水環境保護力度不足,水生態修復步伐有待進一步加快,水災害防治體系有待建立健全;至2015年末,我國水利發展目標綜合實現程度將提高到63%,進入自然水生態赤字縮小期;至2030年,我國水利發展目標綜合實現程度將提高到92%,實現局部的自然水生態盈余;至2050年,我國將進入全面的自然水生態盈余期,全面建成水利現代化。
作者:吳丹 王士東 馬超 單位:北方工業大學經濟管理學院 牛津大學統計系