北京水资源状况及用水结构分析

-1.92 -10.38 -3.57
30.34 -1.48 -4.65 -5.42 -14.66 -6.46 -2.02
51.82 54.70 52.87 54.01 42.95 45.00 45.63 43.07 46.26 45.01 -0.76
11.05 -10.97
4.42 -12.16
2.06 2.85 -7.64 -1.97 -4.38 -1.86
一 、北京的水资源状况 及变化趋势
北京属暖温带半湿润的大陆性气候 , 多 年平均降水量为 600 毫米 。北京大部分地区 降水年相对变率大于 20 %, 降水多集中在 7 、 8 两个月 , 有着 连旱连涝和春季十年九旱的 特点 。
北京的水资源包括地表水和地下水两部
分 , 地表水又分为自产水和入境水 , 各有不同 的特点 。
北京水资源状况及用水结构分 析
是造成地面沉降 , 危胁建筑物的安全 , 有的地 方最大沉降量已达 619 毫米 。 长期开采深层 地下水将会带来无穷的后患 。
表 1 北京历年地下水变化情况 单位 :米
年份
平原地下水 平均埋深
比上年 埋深变化
比 1980 年 下降
1960 1980 1985
3.60 7.24 9.37
11.39 12.66 11.42 11.26 10.36 12.09
-0.84 -1.27 1.24 0.16
0.4 -1.73
-4.15 -5.42 -4.18 -4.02 -3.5 -4.85
资料来源 :历年《水资源公报》
4.水资源总量 据 1997 年《水资源公报》资料 , 不包括入 境水, 北京地表水多年平均水资源总量为 21.78 亿立方米 , 地下水资源量平均为 25.21 亿立方米 , 扣除重复计算 , 平均水资源总量为 36.29 亿立 方米⑤ 。 1988 至 1997 年 的十年 中地下水平均资源量为 22.49 亿立方米 , 水 资源总量为 32.59 亿立方米 。 入境水和出境 水多年平均量相近 , 都约 17 亿吨 , 出境水中 污水约有 10 亿吨(见表 2)。 表 2 清楚地显 示了北京水资源年际变化大和入境水与自产 水丰枯同年的特点 。
21.74 12.34
1991
42.03
22.70 11.90
7.04 7.43
1992
46.43
19.94 15.51
10.98
1993
45.22
20.35 15.28
9.59
1994
45.87
20.93 14.57
10.37
1995
44.88
19.33 13.78
11.77
1996
40.94
Байду номын сангаас
18.95 11.76
北京水资源状况 及用水结构分析
北京处于水资源匮乏的海河流域 , 人均 水资源占有量不足 300 立方米 , 只有我国人 均水资源占有量的 1/ 8 , 世界人均水资源占 有量 的 1/ 30 。 由 于城 市人 口 增加 , 经 济发 展 , 对水的需求早已超过了供给能力 , 多年来 一直以超采地下水和牺牲水环境为代价维持 着供需平衡 。
2.用水结构
表 4 用居民生活用水 、工业用水 、农业用
北京用水结构在逐年变化 , 趋势是工农 水各年的比重升降值和增率两个指标 , 进一
业用水比重减少 , 生活用水比重增加 。 北京 步描述了用水结构的变化 。
表 4 1988～ 1997 年北京地区 水需求的结构变化
单位 :%
项目 年份
二 、北京的水资源供需 现状与用水结构分析
1.需求总量 1979 至 1997 年北京水资源利用情况如
表 3 所示 。从表上可以看出 :近 20 年间北京 每年总用水量在 40 至 46 亿立方米之间 , 近 5 年在逐渐减少 , 近两年锐减至 41 亿立方米 以下 。
表 3 1979～ 1997 年 北京用水情况 单位 :亿立方米
— 41 —
北京社会科学 2000 年第 1 期
表 2 北京水资源总量 单位 :亿立方米
年份
水资源 水资源总
地表水
总量(包括量(不包括
地下水 入境水
(自产) 入境水) 入境水)
出境水
1986 37.73 27.03 14.20 17.91 10.7 10.28
1988 55.33 39.18 24.65 21.21 16.15 19.92 1989 27.88 21.55 12.00 13.98 6.33 8.73
人口增加和生活 、环境质量的提高 。 另外 , 从近年北京用水的地域分布看 , 工
缺的矛盾缓和下来 。 从近十年的水供给量来 业用水和生活用水主要在城近郊区 。城近郊
看 , 均值为 43.38 亿吨 , 大于 40.68 亿吨 , 基 本上处于水资源需求大于供给的局面 。
区用水量占全市用水量的比重在增加 :1995 年占 43.5 %, 1997 年占 50 %。
— 42 —
路 , 现在北京的出境水大部分是污水 , 通过净 化处理使污水资源化 , 可以重复利用 。 这取 决于污水 处理厂的建设 投资力度 和运营情 况 。 跨流域引水是从根本上解决北京水资源 短缺的方案 , 但在近期不可能实现 。因此 , 北 京未来的水资源情况不容乐观 。在没有外来 水源引入的条件下 , 只有立足于当地可供水 量 , 靠增加调蓄和回灌能力 , 力争以丰补欠 , 来缓解枯水 、偏枯年的用水问题 。
图 1 1955 —1997 年官厅 、密云水库来水量
— 40 —
河 、大清河四大水系 , 多年平均 17.72 亿立方 米 , 其中大清河为过境水 , 实际可利用的入境 水 90 %来自潮白河和永定河 , 取自密云 、官 厅两大水库 。 由于官厅水库上游经济发展 , 用水量增多 , 入库水量已从 50 年代的 19 亿 立方米锐减至 90 年代的 4 亿立方米 。 密云 水库的入库水量也从 70 年代的 12 亿立方米 下降到 90 年代的 8 亿立方米(如图 1)。 随 着两水库 上游的经济发 展和自然环 境的恶
1990 48.59 36.86 19.02 23.71 11.73 14.6
1991 55.13 42.29 24.17 23.68 12.84 15.94
1992 32.71 22.44 10.94 15.18 10.27 11.61
1993 26.24 19.67 8.28 14.92 6.57 9.03 1994 59.37 45.42 25.76 36.58 13.93 24.48
水资源供给 增长率
工业用水
比重
增率
农业用水
比重
增率
居民生活用水
比重
增率
1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 年均变化值
5.21 -7.89
2.21 10.47 -2.61
1.44 -2.16 -8.73 -1.71 -0.42
33.09 30.85 30.01 28.31 33.41 33.79 31.76 30.70 28.71 27.32 -0.64
目 , 另一方面是由于近年工业不景气 , 一些工 厂减产或停产 ;北京农业用水逐年减少的原 因是农田面积的减少和滴灌 、喷灌等节水措
算法测算 , 北京地区的年供水量如果保持小 施的实施 。生活用水连年增加的原因是城镇
于 40.68 亿吨的常量 , 丰水年多蓄一些 , 补平 水年和枯水年的水需求 , 就可以使水资源短
化 , 来水量减少的趋势还将持续下去 。 北京 的入境水 来源于相 邻的河 北省北
部 , 这里与北京气候条件相近 , 所以入境水和 自产水基本上是丰枯同年甚至同期 , 很难起 到调节作用 , 遇到枯水年只能靠超采地下水 调节水资源总量 。
3.地下水连年超采 北京 全 市 地 下 水 资 源 量 多 年 平 均 为 25.21 亿立方米②(有的资料中为 24.5 亿立 方米), 平水年水资源总量可以满足需求 , 枯 水年只能靠超采地下水维持供需平衡 。 北京 部分平原地区地下水资源曾很丰富 , 有过水 网纵横 、泉脉众多的历史 , 但近几十年来过度 开采 , 形成了近 2000 平方公里的下 降漏斗 区 , 西部地区地下水接近疏干 , 有些地方已靠 开采深层地下水维持供水 。 目前 , 全市地下 水平均开采率 为 103.7 %, 城 8 区开采率已 达 116.4 %, 超采 最严重的丰台 河西地区已 达 145.2 %, 全市只有平谷 、延庆 、昌平 、密云 四个山区县 还没有超采 ③。 据计算 , 在北京 6528 平方公里平原地区 , 在地下 300 米以内 第四系含水层中地 下水总蕴藏量为 679.69 亿立方米 。但是至 1997 年 , 平原地区地下水 蓄存量已比 1960 年减少了 45 亿立方 米④, 平均埋 深 比 1980 年 下 降了 4.85 米 , 已 达 12.09 米(见表 1)。 由于地下水的超采 , 造成一系列环境问 题 :一是水质下降 , 矿化物增加 , 硬度加大 ;二
1.自产水年际变化大 , 年内时空分布不 均匀
北京地表自产水量多年平均为 21.78 亿 立方米(包括大清河 2.8 亿立方米), 但枯丰 水年水量差别巨大 , 如近十年中干旱的 1993 年和 1997 年仅有 8.28 和 10.61 亿立方米 , 多雨的 1996 年达 25.95 亿立方米 ①。
-2.13
1986 1987 1988 1989 1990 1991
9.85 9.94 9.92 10.87 10.62 10.55
-0.48 -0.09 0.02 -0.95 0.25 0.07
-2.61 -2.7 -2.68 -3.63 -3.38 -3.24
1992 1993 1994 1995 1996 1997
近十年均值 (8 8 -9 7)
32.59 17.69 22.49 12.87 18.48
资料来源 :历年《水资源公报》
5.未来水资源的变化趋势 总的来看 , 未来北京可利用的水资源总 量受入境水量 、自产水量 、处理后的污水可利 用量和跨流域引水四个变量影响 。 密云 、官厅两大水库目前和今后很长一 段时间内都将是北京主要的水源 , 但来水减 少之势不可逆转 。 目前 , 北京现有水资源开发程度已经达 95 %⑥ , 预 计今后 境内 自产 水量 变化 不大 。 地表水资 源可随着调蓄 能力增加而 有所增 加 ;地下水资源已多年超采 , 补给量受人为因 素影响越来越大(因渠系防渗漏措施和农业 喷灌技术 、城市建设用地增加而减少入渗水 量 , 同时通过人工回灌工程又可增加入渗水 量)。 保持现有资源量不使地下水位继续下 降是最好的结果 。污水资源化是唯一可行之
10.23
1997
40.26
18.12 11.00
11.14
资料来源 :历年《水资源公报》
北京水资源状况及用水结构分 析
工业用水逐年减少的原因一方面是城市产业
据资料分析 , 北京地区平水年的当地可 结构调整 , 减少了一些高耗能耗水的工业项
供水量为 44.2 亿吨 , 其保证率为 50 %;偏枯 年为 37.24 亿吨 , 保证率为 75 %;枯水年为 31.2 亿吨 , 保证率为 95 %⑦。 运用概率分布
年份 总用水量
农业
其 中 工业 城镇生活
1979
41.92
24.18 14.37
3.37
1980
46.30
31.83 13.77
1986
36.55
19.46 9.91
3.70 7.18
1988
42.43
21.99 14.04
1989
44.64
24.42 13.77
6.40 6.45
1990
41.12
北京河流汛期 径流量占全年的 60 %以 上, 近年来东部流域面积仅占全市面积的 8 %, 蓟运河水系径流深最大 , 西部流域面积 占全 市面积 的 19 %, 永 定河 水系径 流深最 小 。 北京地表自产水量取决于降水量和调蓄 能力 , 时空分布的不均匀加大了调蓄的难度 。
2.入境水量逐年衰减 北京入境水量来自潮白河 、永定河 、蓟运
1995 47.62 30.34 15.56 28.93 17.28 21.62
1996 70.99 45.87 25.95 30.26 25.12 39.41
1997 30.75 22.25 10.61 16.4 8.5 19.44
多年平均
36.29 21.78 25.21 17.72 17.35