我国水资源总量预测及对策分析

我国水资源总量预测及对策分析

摘要随着中国现代化社会脚步建设步伐的逐渐加快，我国水资源面临的形势十分严峻,本文主要针对目前全国水资源供需状况，运用PEST环境分析、霍尔三维结构模型、时间序列分析、灰色关联法、层次分析法对未来水资源需求量进行预测，然后从兴建水库、调整水价和污水处理三个方面提出缓解我国水资源压力的方案，并对方案进行了定性的评估。

首先，我们从政治、经济、社会、技术四个方面对中国的水资源现状进行了PEST分析，针对当前的水资源短缺形势提出了初步目标，然后利用霍尔三维结构图对相关政策和工程的管理和实施过程进行了直观的表示。

对于未来水资源的需求量，根据2004-2013年全国的工业用水、农业用水、生活用水及用水总量的数据，我们分析得到，农业用水、生活用水的需求量都带有一定的周期性，而工业用水的需求量在经历一段时间的急剧上升后趋于平稳。因此对于未来农业用水和生活用水的需求量，采用arima模型进行预测，对于工业用水，采用指数平滑法进行预测。在预测未来用水总量的过程中，为减少不确定因素的影响，利用灰色关联分析，将不确定因素的影响按权重分别加到生活用水、农业用水和工业用水中，以减小我们对未来水资源需求总量预测时的误差。

考虑到当今我国当前形势，拟从兴建水库、调整水价和污水净化三个方面来补充水资源，利用层次分析法来分析未来补充的水资源如何在各地区分配的问题。经计算013-2025年间需要补充的水资源量约为737.1756亿立方米，通过兴建水库、调整水价、污水净化直接（或间接）补充的水资源量分别372.8634亿立方米、227.1975亿立方米、137.1147亿立方米。考虑到中国各地区实际情况和经济发展程度，将中国分为东部沿海、中部、西部和东北四大地区，未来在这四大地区兴建大型水库的数量分别为5、1、2、1个，单位水价分别在原来的基础上上调0.1014、0.0538、0.1799、0.2401元，分别兴建污水处理厂30、28、29、60个，并对兴建水库和污水处理厂所需经费进行了定量计算。

最后，我们对拟定的方案分别从经济、社会生活和环境影响三个方面进行了定性分析，使方案能够在未来发展中切实惠及整个社会。

关键词：PEST环境分析、霍尔三维结构模型、时间序列分析、灰色关联法、层次分析法、兴建水库、调整水价、污水净化

一、问题研究的背景

水是生命之源。水利部水资源司郭孟卓司长曾在中国科协报告中指出:“党中央、国务院已经将粮食、石油和水确定为三大战略资源，如果不采取有力措施，中国有可能在未来出现严重的水危机。水资源问题已成为中国实现可持续发展战略过程中必须认真解决的重大问题,认识我国水资源利用的现状，洞察我国水资源利用现状的主要原因，提出解决困扰中国社会经济发展的水资源问题及对策意义重大。”

二、我国水资源现状的PEST分析

Politics:随着中国现代化社会脚步建设步伐的逐渐加快，我国水资源面临的形势十分严峻,人均水资源量仅为世界平均水平的1/4，在世界排第110位，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。

图1 世界与中国用水量比较

中国对于水资源问题的矛盾逐渐突出，在一定条件下严重阻碍了当今社会的发展，水资源利用在整个国家发展布局中占有着举足轻重的位置，中央对于水资源问题也给予了高度重视。进入20世纪以来，为缓解华北和西北地区的水资源短缺问题，举世瞩目的南水北调工程目前已全面惠及各地区人民。2015年4月2日，中央政治局常务委员会会议审议通过《水十条》，针对我国水资源短缺、水

环境质量差、水生态受损重等问题出台了一系列法律法规和相关政策，切实加大水污染防治力度，保障国家水安全。

Economic:改革开放以来，中国经济发展迅速，新兴产业不断涌现，工农业也得到了长足的发展。一方面，高速增长的经济对水资源的需求量增大，缺水程度加剧。在中国15亿亩耕地中，尚有8.3亿亩没有灌溉设施的干旱地，另有14亿亩的缺水草场。全国每年有3亿亩农田受旱；另一方面，由经济发展带来的水污染、水环境恶化的矛盾也日益突出。根据环境部门对全国河流、湖泊、水库的水质状况的监测，由于近年来工业废水和生活污水的排放等原因，我国主要水系的水体都遭到了不同程度的污染。全国湖泊约有75%以上的水域，近岸海域约有53%以上受到显著污染。根据全国118座大城市浅层地下水的调查，97.5％的城市受到不同程度的污染，其中40%的城市受到重度污染。

Society:水资源短缺对群众生活和工作造成了极大的不便，有些城市对楼房供水不足或经常断水，有的缺水城市不得不采取定时、限量供水，造成人民生活困难。为了满足生产生活的需求，人们开始采取开采地下水的措施。地下水过度开采，造成地下水位持续下降，水资源枯竭，有的城市形成了几百平方公里的大漏斗，使海水倒灌数十公里。

用水效率低下、用水严重浪费的现象普遍存在是导致水资源短缺的重要原因。就农业方面而言，我国平均每生产l吨粮食需灌溉972立方米水，而以色利仅需280立方米。全国农业灌溉用水的利用系数平均约为0.45，而先进国家为0.7。在工业领域，由于现有用水设施技术落后，目前我国工业万元产值用水量为103立方米，而美国是8立方米。我国工业用水的重复利用率仅为55％左右，而发达国家平均为75％～85％。同时，由于水价太低，加之市民节水意识薄弱，城市生活用水浪费现象普遍存在。

此外，水资源的时空分布很不均衡，是导致水资源短缺的另一个重要原因。由于降水季节过分集中，大部分地区每年汛期连续4个月的降水量占全年的60％一80％，不但容易形成春旱夏涝，而且降水量的年际剧烈变化，更造成江河的特大洪水和严重枯水。大量降水得不到利用，使可用水资源量大大减少。水资源的空间分布不均，水资源分布极不平衡，东西南北分配差异十分明显，供需矛盾非常突出。不仅限制了工农业生产的发展，而且影响人们的日常生活。水资源的

时空分布不均，水资源分布极不平衡，东西南北分配差异十分明显，供需矛盾非常突出。不仅限制了工农业生产的发展，而且影响人们的日常生活。

图2 中国水资源供需现状

Technology:随着中国综合国力的提升，科学技术水平的不断发展，水利技术已处于世界领先地位。三峡工程、南水北调工程，这些举世瞩目的成就，是我国科学技术发展水平的最好证明。我们坚信，只要勇于拼搏，技术问题不会是中国水资源问题的瓶颈。

如何使水资源顺应我国经济可持续发展的需求，是一个亟待解决的问题。本文将根据对我国水资源的现状分析，预测其未来的发展趋势，并提出解决问题的合理建议和对策，制定目标树如下：

图3 目标树的建立

东多 西少 北少

南多