北京城市变迁与水资源开发的关系，本文主要内容关键词为：水资源论文,北京论文,关系论文,城市论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
北京建城已有3000余年的历史，自金建中都成为全国政治中心的都城以来亦有800余年。千百年来，都城发展的每一个阶段都伴随着开发利用水源的努力。北京地区的水资源为城市的发展提供了物质基础和基本条件。本文欲从800年来北京作为都城的发展变化与城市水源、水环境的开发之关系，谈谈首都建设现代化大都市过程中在水资源的开发利用衣管理方面应注意的一些问题。
一、都城变迁与河湖水系的开发利用
北京是在永定河渡口的基础上发展起来的，春秋战国时即是燕国、蓟国都邑，后成为北方重镇；辽代为陪都、金代为中都，元代建设大都，先后开凿金口河和白浮瓮山河，奠定北京水系基础。此后城市凭借水源、水环境而发展，城市的发展又为水源和水环境的开发和利用提出了新的要求、创造了新的条件。
（一）辽、金时期城市河湖及水源 辽代升幽州为陪都，称南京，城垣11.5公里，四周凿有护城河，其水源主要来自莲花河。金代将辽南京城扩建为中都城，将原南京城的南、西、东护城河和洗马沟（莲花河的一段）圈入中都城内，并在皇城内开挖了鱼藻池、建设了同乐园。在新建的周长约18.5公里的城垣外，又挖掘了新的护城壕和闸河。其水源一是莲花池泉水（包括广安门外泉水），二是通过开凿金口河引卢沟水（永定河水，未能成功），三是高梁河水（白莲潭、紫竹院一带泉水），（见图1：金中都水系）。这一时期水利的特点是，由于城市水源缺乏，想利用今永定河水源，但由于当时技术条件不具备，开渠引水不易而未能实现。
图1 金中都宫苑水系与主要灌溉渠道示意图
（二）元大都城市河湖及水源 元代在中都城东北利用白莲潭水系（又称积水潭）建大都城，大都“城方六十里”，在城内开凿了大量水井，开发利用地下水；同时，开发利用地表水。元代对北京城市水系的开发利用，奠定了今日北京水系的基础。当年水利科学家郭守敬所选定的金口引水线路和白浮瓮山河线路与现代人建设的永定河引水渠和京密引水渠线路基本吻合（见图2：元大都水系）。这一时期水利之特点是：首先，充分利用了白莲潭水域；其次，水利专家郭守敬采用建溢流堰的办法开凿金口河引用卢沟水，并首次获得成功，前后运用30年，漕运西山木石，为元大都的建设作出了贡献；再次，郭守敬通过大量调查研究，提出修建白浮瓮山河，引昌平、海淀等地诸泉，为通惠河引来较为充沛的水源，使大都所需大批漕粮、物资，得以直抵北京城，方便了南北物资交流，减少了军民陆挽之劳。
图2 元大都水系示意图
（三）明、清及民国期间北京城区河湖及水系 明代北京城在元大都的基础上建立，城市河湖的变化主要是：1.在将元大都城墙变动的同时，护城河的位置也有所变动。开挖了前三门护城河和南护城河；2.将通惠河的御河段圈进城内，在大通桥北岸开支河，漕船可达朝阳门、东直门。3.将白莲潭加以改造向南扩挖，形成北海、中、南海三处水面。
明初，白浮引水工程湮废，通惠河只剩西湖（瓮山泊）和玉泉山泉水水源（见图3：明北京水系）。
图3 明代水系示意图
清袭明制，城区河道无大变化。清代定都北京后，诸旗军多驻在清河镇附近。为运军粮供清河一带驻军，清康熙四十六年（1707年），“开会清河，起水磨闸，历沙子营，至通州石坝止”开挖了清河。清乾隆十四年（1749年）对瓮山泊（今昆明湖）进行整修疏浚。据记载，疏浚之后，“浮漕利涉灌田，使涨有受而旱无虞”，“昔之城河水不盈尺，今则三尺矣。”不仅增加了城区河湖及大运河漕运的水量，且增加了海淀一带稻田的灌溉用水。
京城西山一带，有名泉30多眼。清乾隆三十八年（1773年）为汇集西山诸泉水以解决城区特别是昆明湖扩挖后对水的需求，修建两条石槽：一条从香山樱桃沟引水，入四王府广润庙内方池，另一条石槽由碧云寺引水，亦至广润庙内方池，再会合玉泉水，复由池内引而东行，……入静明园。出园后入香山引河（又称东南泄水河或南旱河），注入玉渊潭钓鱼台向东，沿三里河入西护城河。（见图4：清北京水系）
图4 清代水系示意图
清光绪年间，北京城市工商业日趋发达，原有的土井已不能适应用水需要。光绪三十四年（1908年）清政府批准开办京师自来水公司，至宣统二年（1910年）建成以温榆河为水源的地表水供水厂，平均日供水3300立方米。永定河沿岸也开垦了一些面积不大的农用灌渠，著名的有城龙灌渠和石卢灌渠。
民国期间，城区河湖基本维持清朝状态，仅对大明濠、龙须沟等部分沟渠改造成暗沟。城市地表水只有玉泉水系1立方米每秒的水量。自来水略有发展。从1940年起自来水厂停止使用河水，改用地下水，供水人口由几千人增至60万，仍不足城市人口的1/3用。1943年又凿井9眼，建设安定门水厂，直至1949年北平市解放亦未能通水。
1919年，在石景山地区建成炼铁厂和电灯公司（发电厂），其工业用水分别于三家店附近引永定河水。这是北京现代工业开发利用永定河水的开始。时因永定河上无调蓄工程，引水极不稳定，引水量均较小。
1939年，在宣武门建首座一次公共供水井，日供水能力1800立方米。此后又陆续修建一批供水井，日供水能力达1万立方米以上。
（四）中华人民共和国时期城市河湖及水源 新中国建立后，北京成为祖国的首都。在党中央、国务院的直接关怀下，北京市历届政府都十分重视水利工程及水环境建设。1949年，北平市人民政府提出了“服务于人民大众，服务于生产，服务于中央人民政府”的首都建设方针。从1950年开始，在恢复、改造与发展生产的同时，迅速整修了下水道，疏挖了河湖水系，整治了龙须沟等8条大的臭水沟，使城市水环境面貌有了较大改观。为增大城区河湖水源，这一年还在长河岸边打井10眼，补进长河供城区河湖使用。1953年，在制定城市建设总体规划方案时，提出了城市实行雨污分流的原则，并按此规划开始了下水道干管和城市污水处理厂建设。1954年官厅水库建成之后，又于1957年开挖永定河引水渠，将官厅水库拦蓄的永定河水引进城区。从此，有30立方米每秒的永定河水供应城西工业区、城郊农业和城区使用。后经扩建，引水能力达60立方米每秒。1960年密云水库建成后，1960年和1966年，分两期建成了京密引水渠，向城区供水的引水能力又增加了40余立方米每秒。城区总引水能力达70立方米每秒以上。永定河引水渠、京密引水渠及这一时期建设的其它灌渠，使郊区的农田灌溉面积达到500余万亩。到80年代中期，由于地表水水源紧缺，大部分灌区改用地下水。
在两大引水渠的基础上，70年代后期80年代初，通过建设补水渠、东水西调等渠道，又进一步实现了官厅水库、密云水库、怀柔水库、白河堡水库分别拦蓄的永定河水、潮白河水等地表水联合调度，城市地表水供水工程形成网络，提高了供水保障率，对促进城市发展、经济增长、人民生活水平的提高和环境的改善起了重要作用。（见图5：北京地表水供水网）
图5 北京市地表水供水工程示意图
为解决城市人民生活和工业用水，1949年新生的人民政权，立即着手改造安定门自来水厂，并于当年5月供水。此后，适应城市发展，陆续建设了自来水三厂、四厂、五厂、六厂和七厂。
1970年后，城市用水供需矛盾更为突出，市区地下水又已处于严重超采状态，只能到远郊的密云、怀柔、顺义三县交界地下水较为丰富地区另辟水源，建设自来水八厂，共打井36眼，总计日供水能力达42.9万立方米。此外，城区还有自备井2000余眼，年开采量3.29亿立方米。
1986年，兴建以密云水库为水源的自来水九厂，至1995年，二期工程完成，日供水能力达100万立方米。
到2000年，市区自来水水厂日供水能力达247万立方米。供水范围东至大郊亭，西至石景山老山居民区，北至清河，南到大红门，年供水量稳定在8亿多立方米，自来水年售水量稳定在7亿多立方米。
到20世纪末，北京市区的供水具备了一定规模，有了一定保证。全市供水紧缺状况虽有缓解，但尚未从根本上得到解决。由于水资源先天不足，地表水水厂和配水管网建设滞后，常常造成供水紧张。
彻底解决市区供水紧缺状况，保证北京向着国际化大都市发展，水资源在保障城市可持续发展方面，仍有大量工作要做。
二、关于北京今后发展中水资源建设的几点建议
（一）北京的自然地理环境与水资源
北京地处华北平原的北端，西部、北部和东北部为山区，东南部为平原。全市面积16808平方公里，其中山区10400平方公里，占62%；平原6408平方公里，占38%。北京城区处于永定河冲、洪积扇脊，城市中心区没有较大河流穿过。
北京地区属暖温带半湿润半干旱季风型大陆气候，冬春少雨雪，夏秋金阴雨。平均多年降水量为595毫米，年际、年内降水分布极不均匀。
永定河、潮白河多年平均汛期流量分别占全年径流量的54%和71%。这样的年径流状态和径流量不利于常年平衡供水利用。
北京地区地下水资源量，根据多次水资源普查和调查评价，大气降水入渗年补给量为28.58亿立方米，河水补给量多年平均值为6.56亿立方米，渠道、农田灌溉回归和外流域侧向地下径流补给三项共4.37亿立方米。上述各项补给量合计多年地下水补给量约为39亿立方米左右。
这种地理位置、气候特征，水资源状况，虽有利于城市对水源的利用和城市水环境的建设，却也对城市发展造成一定制约。
（二）当前水资源状况
1.地表水开发及资源量，截止2000年，流经北京地区的五大水系除拒马河尚无控制性骨干工程外，其它河道均建有水库。全市共有水库85座，总库容93.52亿立方米，其中兴利库容26.22亿立方米。建成塘坝截流工程428处，总蓄水量约0.11亿立方米。河道内建成大中型水闸52座，橡胶坝56座，蓄水库容0.6亿立方米。上述调蓄工程中，官厅和密云两大水库的总库容达85.35亿立方米，占全市水库总库容的92.4%，是地表水供水的主要水源。但库容和实际蓄水量是两码事，由于每年降雨多寡不同，地域分布不均，能不能蓄上水，每年蓄多少水，受多种因素制约，造成水库蓄水量不稳定。1995年，市水利局计划处与市水利规划设计研究院等单位完成的《水的中长期供水计划》中，对1993年水平年地表水可供水量作了分析，计算结果见表1。
表1 1993年水平年地表水可供水量表
单位：亿立方米
名称 可供水量
50% 75%
95%
官厅 7.514.49
1.90
水
密云 9.156.24
3.64
库
其它 2.421.48
0.7
小计 19.08
12.21
6.24
提引水工程 1.381.08
0.71
合 计
20.46
13.29
6.95
2.地下水开发及资源量 1993年《北京市城市建设总体规划》中，采用全市地下水年可开采量为24.5亿立方米。由于山区地下水的可开采量计算条件比较复杂，地质部门成果计算为1.78亿立方米。平原地区地下水多年平均可开采量见表2。
表2 平原地区地下水多年平均可开采量表
单位：亿立方米／年
县（区） 平原区多年平均地下水可开采量
水利部门成果
地质部门成果
城近郊区5.65
5.80
通县 1.46
1.60
大兴 2.18
2.80
密云、怀柔、顺义
4.21
4.90
房山 2.75
3.60
平谷 2.28
2.00
昌平 1.53
2.40
延庆 1.38
1.40
合计 21.44
24.50
3.全市总用水量 由于北京目前尚是“多龙”管水，各家统计多各自为政，全市数据并不十分准确。1995年各部门的用水量和地下水、地表水的供水量计算分析成果如表3。
表3 1995年北京市水资源利用情况表
单位：亿立方米
分项
用水量
用水水源分类
地表水 地下水 合计
工业用水
9.34
3.98
5.36 9.34
城镇生活用水 7.87
2.23
5.64 7.87
城市河湖用水 0.34
0.34 0.34
农村用水
21.10 4.30
15.80 20.10
合计
37.65 10.85 26.80 37.65
注：表中用水量为净用水量，不包括输水损失。若包括输水损失，总供水总量约为40亿立方米。
（三）水资源在供需方面存在的问题
未来首都北京将迈向国际化大城市，经济、人口、环境都将有一个大的发展，与此相适应对水资源也会有更大、更多、更高的需求。而北京的水资源先天不足，人均占有水资源量仅为世界人均占有量的1/30。目前，在市政府采取了大量节约用水措施后，大体上保持在每年40亿立方米左右的用水水平上。这一用水水平，在丰水年和平水年基本上还能过得去，如遇枯水年，则地下水将继续超采。统计资料显示：1961年至1989年，全市平原区地下水累计亏损42.78亿立方米。1990年，城近郊区漏斗区面积达2000平方公里。由超采而亏损的地下水，何时能得到回补？由于地下水超量开采，致使地下水水位急剧下降，漏斗区不断扩大，东郊地区出现地面下沉，西郊地区含水层已处于疏干、半疏干状态（前不久报导，石景山地区打1300米深井供居民用水），地下水被污染，水质恶化，所以继续超采是不可取的。
（四）解决北京水资源供需矛盾的途径
下面就21世纪水资源如何适应城市发展的问题，提一些具体建议：
1.城市发展与城市水资源的供需能力应平衡。鉴于北京市属于水资源较缺乏的城市，因而城市规模不宜再扩大，城市布局应多发展卫星城镇，将用水需求分散。
2.在城市建设中应多发展文教、科技等行业，少发展钢铁、化工、电力、啤酒、饮料（纯净水）等用水大户，城市旅游宾馆也要控制适当规模，避免与城市生活及环境争水。
3.为保证城市发展用水，尽量开辟新的水源。北京地区可以建设新蓄水工程的地点已经不多，可考虑的有拒马河的纺坊，永定河的官厅山峡、陈家庄，一些河道还可再建一些橡胶坝以拦截河道基流。但这些拦蓄工程规模有限，解决北京缺水问题，最好的办法是从外流域引水进京，如目前已经论证并着手进行的南水北调工程等。
4.开辟增水措施。比如充分利用雨洪；山区增建“五小”水利工程集雨；在城市因地制宜建设透水设施，如人行道、自行车道、停车场和步行街的铺设，应尽量采取透水性材料或带孔的步道砖，有利雨水入渗；绿地、树桉均可低于路面，增加雨水滞留时间和滞留量；有条件的住宅小区可建设一些收集雨水的水窖，作为小区绿地用水。
5.建设节水城市，树立节水观念，推广节水设施，开展污水处理和中水利用。目前一些用水浪费现象随处可见，只要加以注意，节约水资源的潜力是随时可挖掘的。城市污水治理和再利用是解决城市资源紧张的又一个有效措施。据1995年统计，全市污废水年排放量达11.48亿立方米，市区污水集中处理率仅达到20%左右。如将废污水处理再利用，北京每年增加可利用水源相当再建一座大型水库。
（五）几点应当引起思考的问题
1.水库该不该建。在水利建设中水库建设是一项重要内容，建设水库可发挥拦洪、蓄水的作用，进而还可发挥均衡供水、发电、养鱼、灌溉等多种效益。但是在河道上游修建水库，往往带来下游河道干枯，减少了地下水的补给，对河道两岸的自然环境也带来很大影响。建库后，下游河道应多建橡胶坝，以拦截河道基流，形成常年水面。
2.发展农业灌溉的得失。北京地区的农业灌溉面积从新中国建国初期的20万余亩，发展到最高峰时500万余亩，粮食亩产由百余斤提高到千余斤，农业灌溉确有效益。但另一方面，农业用水量每年达20余亿立方米，农业用水加剧了北京地区地下水的超采，是造成地下水水位连年下降的主要原因。应大力发展节水型农业和温室、大棚种植，大力压缩农业用水，减少以至杜绝大水漫灌或畦灌。
3.多龙治水的管理模式应不应改变。北京的治水、管水部门比较多，这种体制妨碍地下水与地表水联合调度和合理使用及废污水的处理和再利用，不利于水资源的统一管理和有效利用。全市应建立统一管水的“水资源”或“水务”机构。
4.绿化工作中是广种草坪还是多种树木。草坪草种以天然野生为主还是人工培育草种为主？树木与草坪比较，树木用水量显然比草坪少，天然野生草比人工培育草需水量较少。多种树，草坪用草以天然野生为主，人工培育草坪为辅，这样做虽然绿化景观不一样，但可达到同样的目的，还可节水。所以，如何合理配置绿化植物值得思考。