香港缺水与东江水资源发展[*]_中国水资源论文

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提要 本文讨论了香港的缺水情况,东江水供香港的作用,以及在近年经济、社会迅速发展的新形势下东江流域水资源开发利用出现的新问题。

关键词 香港 东江 水资源 供水

1 前言

香港本地水源不足,这是香港经济、社会发展的主要制约因素之一。稍上年纪的香港人,回忆起五六十年代闹水荒,居民们在烈日下排着长队提着水桶等候取水的情形,仍然心有余悸。自1965年东深供水工程建成之后,东江水源源不断输往香港,使香港供水不足的问题得到基本的缓解。今天,香港70%以上的淡水供应来自东江。香港之有今日的繁荣,东江水功不可没。

过去,东江流域经济不发达,工业比较落后,城市化水平低,农业用水占了很大比重,水的供需矛盾尚不突出。改革开放以来,东江流域的经济以前所未有的速度发展,工业和城市生活对水的需求量迅速增加。东江水除必须保证对香港的供应外,还须满足深圳、广州、东莞、惠州、河源等市迅速增长的需求。东江水还须满足发电、航运、环保、三角洲地区压咸等方面的要求[1]。

本文联系香港缺水的现实,以及东江水供港的重要性,讨论了东江水资源开发利用的一些新情况和新问题。

2 香港地区水资源之不足

2.1 香港地区水资源

2.1.1 降水 据香港观象台1951~1980年记录[2],平均年降水量达2224.7mm。但季节分配不均,雨季(4~9月)降水量占年降水量的86%,雨季各月雨量均在130mm以上,其中6~9月各月雨量更达300mm以上;干季(10~3月)降水量仅占年降水量的14%,各月雨量一般不到100mm(表1)。

表1 香港各月和年降水量、蒸发量和年径流量(mm)

*由于缺乏土壤水分变化资料,月径流量未能算出。

不同年份降水量差异也较大。最大年降水量3100.4mm(1973年),而最小年降水量仅901.1mm(1963年),年降水变率为18%。

2.1.2 水分平衡 香港地区多年平均水分平衡方程可以近似表示为

P=E+f式中,P为年降水量,可采用香港观象台实测资料;E为陆面年总蒸发量,可用计算方法求出;f为年径流量,可作为水分平衡方程的余项求出。对于较短时段,例如1个月,水分平衡方程式右边还应加上土壤水分变化项。

本文采用香港观象台的逐月太阳总辐射、气温、湿度、降水、风速资料,应用Penman[3]法计算出香港各月及全年的最大可能蒸发量E[,0],然后,用Turc[4]公式计算出各月及全年的陆面总蒸发量E。作者曾用这样的方法计算了奥地利和中国台湾省的自然蒸发,取得较好效果[5,6]。计算结果列于表1。

可看出,香港的2224.7mm平均年降水量中,有983.2mm通过自然蒸发返回大气中,这部分水量占年降水量的44.2%;只有1241.5mm成为径流,占年降水量的55.8%。

2.1.3 水资源数量评估 香港地区岩性大部分为花岗岩,地下水资源不丰富。占年降水量一半多的地表径流,乃是香港地区供开发利用的主要水资源。以香港地区面积1074km[2]计算,平均年地表径流总量约为13.33×10[8]m[3],人均拥有地表水资源量220m[3],仅相当于广东省人均地表水资源量2735m[3]的8%(1993年)。就香港目前的人口和经济发展水平而言,这样的水资源量无论如何也是远远不能满足需求的。并且,香港地域狭小,又无较大的河流和天然湖泊,修建较大的蓄水工程比较困难,相当一部分地表水资源无法收集利用。因此,从外地输入水资源就成为解决香港缺水问题的必然途径。

2.2 香港历史上的缺水情形

香港开埠之前,只是一些散落的小渔村,人口稀少,经济不发达,并不存在缺水问题。山涧溪流的水源已足够当地居民之用。据史书载,来往广州与外地的船只还经常停靠香港屯门一带补充淡水。开埠之初,水也未成为问题。1851年开始在城区掘井取水。到1860年,香港人口已接近10万,供水问题开始受到重视。1863年,在港岛山上兴建了全港第一个水塘——薄扶林水塘,并向城市供水[7]。当时这个水塘的容量只有9000m[3],这样小的水塘,不如说是个水池,很快就不适应供水需求。于是在1877年,在原水塘上游兴建了容量为26.1×10[4]m[3]的新的薄扶林水塘。

此后,随着香港人口不断增加和经济的发展,对淡水的需求量不断增加。新的水塘也不断兴建。1904年,香港人口已达36万,当时的各水塘总容水量为214.5×10[4]m[3]。缺水问题日益明显并趋于严重。1936年香港人口首次超过100万,水塘总容水量2683.8×10[4]m[3]。50年代,香港人口猛增,1957年人口264.8万,水塘总容水量也增加到4732.8×10[4]m[3]。然而,由于本地水源不足,每遇干旱季节或干旱年份,各水塘存水量下降,甚至干涸,缺水就十分严重。例如,1902年大旱,香港每日只供水1小时,当局不得不派船到大陆运淡水以解燃眉之急。1929年严重缺水,又用船到澳门附近西江取水,甚至派船远赴长江口取水。1963年又逢大旱,香港实行严厉的“制水”措施,每4天供水4小时。组建船队到珠江口取水,还建了取水船队的专用码头。在50年代的香港,一年当中能全天24小时供水的日数只有40~50天。

在这种严峻形势下,香港当局同中国政府协商从大陆输入淡水。1960~1989年,香港当局同广东省政府先后签署了5期购水合约,每年向大陆购水的数量从1960年的0.23×10[8]m[3]增加到1989年的6.1×10[8]m[3],计划到下世纪初更增加到11×10[8]m[3]。自80年代以来,香港已基本上能够做到全年每天连续不间断供水。

3 香港对水资源的开发与管理

3.1 大力兴建蓄水工程

自1863年兴建第一个水塘——薄扶林水塘之后,到60年代,共建了15个大小水塘(水库),但由于受各种条件限制,这些水塘的容量都不太大,大多为几十万到几百万立方米。最大的石壁水塘容水量也只有2446.2×10[4]m[3]。15个水塘总容水量为0.76×10[8]m[3],远不能满足供水要求。从大陆输送来的淡水,也需要有足够的贮存设施。因而,60~70年代,香港实施在海湾中建设存蓄淡水的大型工程计划。先后建成船湾淡水湖和万宜淡水湖两个“海中水库”。办法是在海湾口修筑拦海大坝,抽干坎内海水,引入淡水贮存。船湾淡水湖的容水量达2.29×10[8]m[3],万宜淡水湖的容水量达2.81×10[8]m[3]。连同原来的15个水塘,香港塘库总容水量已达5.86×10[8]m[3],其中两个“海中水库”容量占了87%。

3.2 划定天然集水区,充分收集本地水资源

已在新界、港岛和大屿山分别划定天然集水区,严格加以保护。现天然水区面积已占全港总面积的1/3。同时修建集水沟、引水井和引水隧道,把收集到的水输送到各水塘和水厂中。

3.3 对输送来的东江水和本地水实行统一调度

为了接收从大陆输送来的东江水,香港建设了完善的设施。精心布局输水管道和隧道,把各抽水站、水厂和各大小水塘(水库)连接起来,形成网络,根据供水要求,把东江水分送有关水塘(库)贮存,连同在本地收集的淡水,实行统一调度,以达到最佳效益。

3.4 尽可能利用海水

为了减少淡水的消耗量,自50年代后期开始,逐步利用海水作为居民冲厕之用和一些单位的冷却设施之用。现在香港有独立的海水供水设施,包括管网、抽水站和贮水设备。1986年,全港有32个(海水)供水塘,24个抽(海)水站。许多近海的办公楼、旅馆、工业大厦,都有独自安装使用海水的冷却设施。在90/91年度中,香港总耗水量为10.0×10[8]m[3],其中海水占12%。

为了利用海水,香港于1977年建成世界最大的海水淡化厂之一。采用多级闪蒸技术,日产淡水能力为18×10[4]m[3]。但由于生产成本太高,此海水淡化厂一直备而不用。终于在1992年11月15日拆毁。

3.5 强化对水资源的管理

面对严峻的缺水形势,香港当局不断强化对水资源的管理。成立了专门的管理机构——水务署,其主要任务是“收集、贮存、洁净和分配食水与用户,以及提供各种适当的新水源和设备,以维持足够的食水供应”。该署还负责提供冲厕用的海水。多年来,香港当局一直把水作为“稀缺商品”(rare commodity)进行管理。除前述的对水资源进行合理开发、保护和合理调度外,还通过行政、经济、法律、教育宣传等手段,推行节约用水。制订了较完善的水费收费办法。以1991年为例,规定住宅用水每4个月的收费率为:第一级,为首的15m[3]免费;第二级,继后的38m[3]收费3.29港元/m[3];第三级,再继后的23m[3]收费5.11港元/m[3];第四级,其余收费7.16港元/m[3]。为适应节水的要求,香港的产业结构也在不断调整,限制了大耗水工业的发展。至90年代初,香港地区人均综合用水量仅约400L/d,比广州的1000L/d低得多。

4 东江水资源开发及与香港的关系

4.1 东江流域概况

东江是珠江水系三大河流之一,发源于江西省寻乌县,自东北向西南流入广东省境,经龙川、河源、紫金、惠阳、惠州、博罗、增城、东莞等县(市),注入狮子洋,经虎门出海。干流全长562km,流域总面积35340km[2],1995年流域总人口约790万。在广东省内位于东江流域的16个县(市、区)[1)a]1995年国内生产总值783亿元(按当年价算),占广东全省的12.8%。

4.2 东江水资源及其开发利用

东江流域多年平均年径流总量为324.4×10[8]m[3],其中在广东省境内295.5×10[8]m[3]。水资源在时间上分布极不均匀,一年当中约80%的水量集中在丰水季节(4~9月),不同年份水量差异也很大,丰水年与枯水年水量之比最大可达6~7倍。建国以来,东江流域兴建了一系列水利工程设施,包括各种蓄、引、提水工程和沿江堤坝,大小水库总库容195×10[8]m[3],有新丰江、枫树坝、白盆珠等几个大型水库,其中新丰江水库是华南地区最大的水库,总库容139×10[8]m[3],兴利库容65.3×10[8]m[3],具有良好的多年调节性能。

东江水资源具有如下几方面的功能:(1)供水(为流域内以及流域外的香港、深圳特区、广州东部地区和大亚湾地区等提供生产、生活用水);(2)发电(供流域内大小水电站发电之用);(3)航运(河道保持合适的水深供船舶行驶);(4)压咸(河道保持一定的下泄流量以压制东江三角洲地区咸潮上溯);(5)防污(河道中保持一定的水量以稀释和带走排入东江的污染物);(6)其他(如为水产业发展提供条件,为旅游和美化风景提供水环境等)。

4.3 东深供水工程

东(江)深(圳)供水工程是我国政府为解决香港淡水供应困难而兴建的一项跨流域大型引水工程。首期工程于1964年2月动工,翌年2月建成。工程北起东莞市桥头镇东江河畔,南至深圳河,输水全程83km。东江水经8级抽水提高46m之后,流进深圳水库送往香港。首期工程年供水量1.68×10[8]m[3],其中对港年供水0.68×10[8]m[3]为进一步满足香港、深圳、东莞等地经济、社会发展对淡水的需求,工程又先后进行了3次扩建。1974年和1978年先后进行了第一、二期扩建,二期扩建完成后,年供水量达8.63×10[8]m[3],其中对港年供水增至6.2×10[8]m[3]。第三期扩建于1990年9月动工,1994年1月完成,向香港供水能力达到11×10[8]m[3],向深圳供水能力4.93×10[8]m[3],沿线灌溉用水1.5×10[8]m[3],设计供水能力为17.43×10[8]m[3]。从1965年到1994年的29年间,东深供水工程供给香港总水量72.8×10[8]m[3],对香港的发展和繁荣作出了巨大的贡献。

5 东江水资源开发面临的主要问题

5.1 供水、发电、航运、环保等方面在水资源开发上的矛盾趋于明显

据预测[8,9],今后十多年东江流域及流域外的香港、深圳经济特区、广州东部地区、大亚湾地区和惠东稔平半岛的经济、社会将保持较高速度发展,对东江水的需求量大幅增加。到2010年,上述地区对东江水的需求量将达124×10[8]m[3],比1989年实际总用水量(54×10[8]m[3])增加1.3倍,其中,供香港的水量将达14×10[8]m[3]。用水结构也将发生明显变化,工业和城镇生活用水占总用水量的比例,将从1989年的24%提高到67%,这就要求更高的供水保证率。供水量的大幅增加和用水结构的明显变化,必然会对东江水资源其他几种功能(发电、航运、压咸、稀释河道污染物等)产生影响。与此同时,随着经济、社会的发展,发电、航运、环保等部门对东江水资源开发提出了更高的要求。因而,各不同部门和地区在东江水资源的调度和管理上的矛盾日趋明显。

5.2 引水量的大幅增加对流域生态环境产生影响

1991年,由于天旱等原因,深圳市曾出现缺水危机,26万人得不到供水保障,10多万人多日被中断供水,一些工厂停工。缺水给整个特区经济造成巨大损失。1994年东深三期扩建工程完成后,暂时缓解了深圳缺水问题。但据深圳市预测,到本世纪末,东深工程给深圳的供水配额将不能满足需求,如不采取措施,届时将可能再次出现缺水危机。为此,深圳市已计划联合东莞、惠州市,兴建企石、潼湖和西枝江引水工程。这样,东江博罗站之下游供水任务越显繁重。引水流量分配如下:东莞市6m[3]/s,广州东部8m[3]/s,东莞引水运河42m[3]/s,东深工程55m[3]/s,企石、西枝江、潼湖等引水工程51m[3]/s,东江三角洲压咸150m[3]/s,上述合计312m[3]/s,已超过博罗站95%保证率的设计最枯月平均流量(185m[3]/s)。这一情况令人关注,如遇干旱年,缺水问题将会相当严重,并对三角洲地区生态环境造成影响。因此,近年已不时有人提出从西江调水到珠江口以东地区的“西水东调”方案设想[10]。

5.3 水质污染有加重的趋势

目前东江主要河段水质尚好,但下游污染较重。干流龙川—河源段水质达Ⅰ至Ⅱ类标准;河源—石龙段为Ⅱ类;石龙以下至中堂、万江、附城一带为Ⅱ至Ⅲ类;其下为Ⅲ至Ⅳ类,有的地方甚至为Ⅳ至Ⅴ类。近年东江流域工业“三废”排放量大大增加,生活污水成倍增长。农田排水污染江河,上游部分地区无计划采矿造成水土流失,带来大量污染物。据不完全统计,1990年东江流域工业与城镇废水排放量达3.5×10[8]t,其中大部分未经任何处理。1988年农田施用化肥65×10[4]t,农药9500t,其中相当部分随土壤流失而进入江河。此外,每年还约有4×10[4]t工业固体废物直接排入江河。东江水质污染有加重的趋势,前景堪忧。预测到2010年东江流域工业与城镇废水排放量将达27×10[8]t,比1990年增加6.7倍[8,9]。如不及早采取措施,届时极有可能出现严重的污染局面。

近年,有关部门提出了建造两条直径各2.4m的输水管道将新丰江水库的水直接送到深圳和香港的方案,现在方案已进入初步论证阶段。规划每条管道年输水量为3.2×10[8]m[3]。据认为,这是为保证下世纪香港、深圳等地的高质饮用水的需要[2)b]。

5.4 上中下游区域经济差异明显

东江流域下游地区是广东省经济最发达的地区之一,而上游地区则是全省经济最落后的地区之一。按1995年人均国内生产总值算,下游地区(东莞市和深圳的宝安、龙岗区)为22049元;中游地区(除龙门县外的惠州市各市县以及增城市)为10008元;而上游地区(河源市6县区及龙门、新丰县)仅2320元。下游和上游地区人均国内生产总值之比竟达9.5倍。经济上这种强烈的反差加剧了区域之间在资源开发和环境保护上的矛盾和不协调,给东江水资源的开发、利用、保护和管理带来困难,这是实现东江流域可持续发展的主要障碍之一。

5.5 水资源管理跟不上形势发展的要求

如前所述,东江水资源具有包括供水、发电、航运、环保等多方面的功能。不同行业、部门分别利用和管理其中一部分功能,这些部门虽在职能上有所分工,但责权上交叉重叠。上中下游地区对水资源的开发利用保护管理的要求也不尽相同。由于各部门和地区在水问题上的利害关系处在不同的地位,对水资源客观上存在着各自为政的分散管理局面。在过去经济发展水平还较低的情况下,上述水资源管理上的矛盾表现还不那么突出。随着经济的迅速增长,部门之间、区域之间、部门与区域之间在水问题上的矛盾就日益明显。按照目前的管理体制,难以对水资源实行统一管理,因而也就难以对东江水资源做到合理、充分的开发利用和保护。

6 结论和建议

香港缺水,必须依靠东江水源。改革开放以来,东江流域本身以及深圳特区、广州东部和大亚湾地区等的经济发展迅速,对东江水的需求量也大幅增加。水的供需矛盾日渐突出,各地“争水源”的情形也初露端倪。供水问题将上升为东江水资源开发的主要问题,但同时必须充分兼顾防洪、发电、航运和环保等方面的要求。本文不可能对前面提到的所有问题展开讨论,在此只提出如下几点建议:

第一,把东江流域水资源开发,同香港、深圳、广州东部和大亚湾地区等的经济、社会发展密切结合,按照可持续发展的原则,作全盘的统一规划。

第二,建立东江水资源统一管理运行机制,协调不同部门、地区对水资源开发利用治理保护的要求。

第三,加强法制工作,根据国家有关法例精神,制订《东江水资源管理条例》。

第四,通过经济、技术、行政、法律、宣传教育等手段,推行节约用水。

第五,采取有效措施,支持东江上游后进地区的经济、社会发展,逐步缩小上中下游地区的经济差异。

第六,对一些重大工程项目,做好可行性论证工作。其中,从新丰江水库用管道直接输水到深圳、香港的方案,应慎重考虑。这方案虽有其优点,但对整个流域的综合开发会带来不利影响。又2010年之后,东江水是否仍能满足有关地区发展的需求,应当进行研究,关于“西水东调”的设想,应及早开展前期论证工作。

[*]本文写作过程中,应用了东江流域综合治理开发研究协作组的研究成果。见参考文献[8]、[9]。

WATER SHORTAGE IN HONG KONG AND DEVELOPMENT OF WATER RESOURCES IN THE DONGJIANG BASIN

Liang Guozhao

(Gungchou Inslitvae of Geogaphy,Gunghou 510070)

Key words:Hong Kong;Dongjiang;Water resources;Water supplies

Abstract

Hong Kong,as a densely-populated centre of trade and industry,hassuffered water shorta,es for hundred years.Hong Kong's hard granite base yields no appreciable underground water source and there are no sizable lakes or rivers.It is estimated that the surface runoff of Hong Kong is about 1.33×10[9]m[3]/a on average,and per capita amount of water resources is only 220m[3].An absolutely necessary way to solve the water shortage problem of Hong Kong is to import fresh water from the mainland.Since the Dongjiang-Shenzhen Water Supply System wasconstructed in 1965,water from the Dongjiang(East River)has been diverted to Hong Kongin a steady stream.The volume of the Dongjiang's water suppliedto Hong Kong increased from 68×10[6]m[3] in 1965 to 620×10[6]m[3] in 1989.Nowadays,more than 70% of the fresh water consumed in Hong Kong is from the Dongjiang.It is expected that at the beginning of the 21st century,it would reach 1.1×10[9]m[3].However,the cities and counties in the Dongjiang Basin,as well as the Shenzhen Special Economic Zone,Huangpu District of Guangzhou,and the Daya Bay area,which are situated outside the basin,also make increasing demands on Dongjiang's water,as their economy has developed rapidly for the past two decades.It is predicted that by 2010 water from the Dongjiang that would be supplied to Hong Kong and the above-mentioned areas in Guangdong Province would amount to 12.4×10[9]m[3],increasing by 130% over 1989.The purposes of the development of water resources in the Dongjiang Basin include not onlywater supplies,but hydraulic electrogeneration,flood control,inland navigation,and environmental protection,etc.as well.It is suggested thata coordinative mechanism should be established for a unified management of water resources,and,an overall plan for the sustainable development of the Dongjiang Basin should be made.

注释:

1)a16个县(市、区)的行政界线与东江流域的天然界线并不完全重合。

2)b见1996年9月11日《广州日报》。

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