第１２卷第２期２０１０年３月科技与管理Ｓｃｉｅｎｃｅ－ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＶ０１．１２Ｎｏ．２Ｍａｒ．．２０１０文章编号：１００８—７１３３（２０１０）０２－０００５－０５哈尔滨市水资源供需分析与预测高云朝１，李磊２（１．哈尔滨理工大学管理学院，黑龙江哈尔滨１５００４０；２．江南大学商学院，江苏无锡２１４１２２）摘要：在对哈尔滨市水资源进行供需分析的基础上．结合各地用水定额、人口数量、国民生产总值等预测了哈尔滨市各行政规划区。２０１０－－－２０３０年水资源的供需变化情况，并根据预测结果从工程、经济、、科技等方面给出了相关的建议。关键词：水资源；供需分析；预测；对策中图分类号：Ｆ０６２．１文献标志码：ＡＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｅｍａｎｄｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎＨａｒｂｉｎＧＡＯＹｕｎ—ｃｈａ０１，ＬＩＬｅｉ２（１．ｓｃｈ００１ｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＨａｒｂｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ２．ＢｕｓｉｎｅｓｓｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ；Ｓｃｈｏｏｌ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｍｉｔｙ，Ｗ呱ｉ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｄｅｍａｎｄａｎｄｓｕｐｐｌｙｏｆｗａｔｅｒｉｎＨａｒｂｉｎ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｗａｔｅｒｑｕｏｔａ，ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎａｎｄＧＤＰｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｔｒｉｃｔｓｔｏｆｏｒｅｃａｓｔｔｈｅｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｅｍａｎｄｆｒｏｍｔｈｅｙｅａｒ２０１０ｔｈｅｔｏ２０３０．Ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓａｒｅｍａｄｅｆｒｏｍａｓｐｅｃｔｓｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ，ｐｏｌｉｃｙａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；ｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｅｍａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ；ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ；ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ随着社会经济建设的全方位、大规模快速发展，人口的增长和人民生活水平的提高，人们在工业、农业、服务业和城镇居民生活对水资源的需求量日益增加，城市用水量和废水量不断增加。造成城市水源水量日益不足，有限的水资源供给量和不断增长的需求量之间己形成尖锐矛盾，这一矛盾在城市发展中显得尤为突出，导致了工农业争水、城乡争水、地区间争水和挤占生态需水等水资源供需矛盾。同时，我国长期形成的高投入、高消耗、高污染、低产出、低效益的状况仍未根本改变，不少地方水资源过度开发、无序开发，致使水资源供需矛盾更益加剧，引发一系列水资源短缺和水环境恶化等问题，也严重制约着我国经济社会的发展ｎ】。因此水资源已成为当前自然资源的核收稿日期：２０１０－０１－２０基金项目：国家社会科学基金项目（０８ＢＹＪ０６０）心问题之一。而水资源问题的核心是水的供需关系，解决好这个关系是保证一个国家或地区的经济正常发展和人民生活安定的前提。在遵循自然规律和经济规律，维系生态系统的基础上做到水资源供需平衡已成为我国近期水资源管理的目标【２】。哈尔滨市自然环境和水资源条件相对较好，但社会经济发展水平较高、人口密集、工业发达，用水需求过度集中，可用水资源日趋减少，人均拥有的可利用淡水资源量远远低于全国平均水平。同时由于水资源时空分布不均匀、水量水质不匹配、水污染严重、地下水超采等特点，加剧了哈尔滨市局部地区、特定时段的水资源供需平衡矛盾。哈尔滨市成为国内十大缺水城市之一，水资源供需矛盾已经逐渐成为哈尔滨市城市、社会和经济发展的“瓶颈”。在分析哈尔滨市水资源的特点及利用情况。剖析哈市当前水资源利用中存在的问题的基础上，通过分析水资源供需系统组成要素，结合２００５年实际数据作者简介：高云朝（１９８５一），男，硕士研究生；李磊（１９５卜）。男，教授。博士生导师．万方数据 ６科技与管理第１２卷对哈尔滨各市县的２０１０年和２０３０年进行预测，并对其结果进行度深度分析。最终给出解决水资源供需矛盾的缓解对策。１哈尔滨市水资源状况哈尔滨市位于东经１２５０４２７。１３００１０’，北纬４４。０４’舶ｏ４０’之间，地处中国东北北部地区，黑龙江省的中南部，松嫩平原，小兴安岭南麓，张广才岭北麓，松花江自西向东从政区内穿过。全市多年平均水资源总量为１２９．２９ｍ３。多年平均地表水资源量为９９．２４亿ｍ３，其中山区６５．８４亿ｍ３）平原区３３．４亿ｍ３。全市多年平均地下水资源量为３０亿ｍ３，其中包括地表水和地下水之间的重复量７．７８亿ｍ，。哈尔滨市年降水量一般为４９５～６００ｍｍ，因地形差异降水量由东向西递减，降水多集中在６－９月，占全年总降水量的８０％左右，比同纬度其它地区高１—４倍，具有雨热同季特点。多年平均降水量６１９．７ｍｍ，降水多集中在７－９月，多年平均蒸发量７２７．１ｍｍ。目前哈尔滨市用水白寸为４３．１３亿ｍ３）人均占有量为ｌ３６３ｍ３，人均嗣水量４５８ｍ３０在各业用水量中，农田灌溉用水量最大，为９９亿ｍ３，占用水总量的７６６％；工ｑ胡捞：量位居第二，为１０．４７亿ｍ３，占甩托总量的＆ｌ％；城镇生活用水量（包括城镇居民、城镇公共、环境甩水）为８．５３亿ｍ３，占用水总量的６躬白；林牧渔用水量为７亿ｍ，，占用水总量的５．４％；农村生活用水量（包括农村居民、大牲畜、小牲畜）为４．２７亿ｍ３，占用水总量的３３％。２００６年全市废污水排放总量为８．３２亿ｍ３）其中１二业废水排放量为４．８８亿ｍ３；城镇生活污水排放量为３．４４亿ｍ３０２分析前准备工作水资源供需分析依据系统分析的原理，既要考虑自然变化的随机性、不确定性，又要考虑人类活动影响的动态性、震荡性口］。１）不确定性。由于水资源供需的研究涉及到自然社会经济环境这一复杂巨系统，大系统内部结构因素之间影响的不确定性也决定水资源供需间具有不确定性。２）动态性。水资源的供需同社会发展水平阶段直接相关联。在不同的社会发展阶段，人类开发利用水资源的方式和手段不同，水资源供需也会不同。３）振荡性。由于社会经济发展与环境之间的平衡存在振荡的特性，因而一个地区水资源的供需也不一定总是持续上升或下降．而是具有一种振荡的特性。２．１区域时段的划分２－１．１区域划分区域划分应该根据自然地理与气候条件的相似性，把相似的区域划为同一区；照顾现行的行政管理万 方数据界限；尽量不打乱供水、用水、排水水循环系统，分区大小以能真实反映各地供需矛盾为原则。基于上述考虑本文，对哈尔滨市区域的划分按其行政区域进行划分，即市区（道里区、南岗区、道外区、香坊区、松北区、平房区、呼兰区、阿城区），双城市、尚志市、五常市、依兰县、方正县、宾县、巴彦县、木兰县、通河县、延寿县。水资源供需因素组成，如图１所示。斤面孙Ｅ表水卜．一嗟地下水查查卜＿源供流域调水给流域供水珏孺一一一回一一一一一图１水资源供需因素组成时段划分目前常采用年、季、月、旬等不同的时时段的划分也受各种因素的影响，究竟按哪一种时段划分最好，应对各种不同情况加以综含考虑。分析的时期，除现状外，还应包括近期及远期的两、三个规划长期发展计划分期一致。水资源的需求系统包括生活需水、工业需水、农１）生活需水。生活需水包括城镇居民生活需水和２）工业需水。工业用水包括工、矿企业在生产过的需水。在整个城市用水中，工业用水占的比重较大，３）农业需水。农业需水包括农田灌溉需水和林牧２．１．２时段划分段，从原则上讲，时段划分得越小越好。但实践表明，水平年。近、远期各水平年原则上要尽可能与国家中２．２影响因素分析２．２．１水资源需求系统业需水、生态环境需水四大类。其中工业需水和农业需水又构成生产需水。用水量指分配给用户的包括输水损失在内的毛用水量。农村居民生活需水。其中城镇居民生活需水由居民家庭和公共需水两项组成，公共需水综合考虑建筑、交通运输、商业饮食、服务业用水。城镇商品菜田需水列入农田灌溉项下，城镇绿地与城镇河湖环境补水列入生态环境需水项下。农村生活需水包括农村居民生活用水和家养牲畜需水两部分。程中，用于制造、加工、冷却、空调、净化、洗涤等方面增长速度快，又是造成水体污染的主要污染源。当今世界性的用水危机首先在城市出现。这正是因为工业用水问题所造成的。第２期高云朝等：哈尔滨市水资源供需分析与预测７渔业需水，农田灌溉需水又划分为水浇地和水田两类。我国目前农业水利用效率普遍偏低，农业节水潜力较大，通过大力节水，有可能抵消因新发展灌溉面积增加的需水量，从而实现农业需水的“零增长”。４）生态需水。生态用水一般包括以下几个方面：水土保持生态环境用水、林业生态Ｔ程建设用水、维持河流水沙平衡用水、保持和维持河流生态系统基流、回补超采地下水所需生态水量以及城市生态用水等几个方面。生态环境需水量是维系生态系统平衡最基本的需水量，是生态系统安全的一种基本阀值。２．２．２水资源供应系统城市可供水资源指天然水资源经各种Ｔ程措施调节后，一切可以被城市利用的、具有足够数量和质量的、并能供给城市居民生活和工农业生产用水的水源。它包括当地的天然淡水资源、外来引水资源和可再生的、使用过的水和经处理的污水。按类型可分为雨水、地表水、地下水、海水和可再生利用水等，其中地表水主要有工程蓄水、工程引水、区域内调水、区域外调水等，地下水主要为浅层地下水，再生水源是指处理后的污水、灌溉回归水、雨水利用等；值得注意的是地表水、地下水和跨区域调水的供给量通常受气候等因素影响，总在多年平均总供给量附近波动，但短期内水供给增长量有限。按地域特征可分为当地水资源和客水资源，跨流域调水、跨流域供水等，其中客水为自然流人本地区的地表水，跨流域调水为通过Ｔ程引入本地区的地表水，跨流域供水为本地区供给外流域的地表水，当地水资源包括流经城市区域的水资源、赋存在城市区域或能在该区域内被直接持续抽取的水资源以及可再生利用的废（污）水资源，客水资源是指通过引水工程从城市区域以外调入的水资源。３水资源供需分析考虑到不同地区灌溉条件不同，农业灌溉需水预测应分区进行，各区需水量之和即为全区域农业需水量。灌溉需水量预测，涉及３个关键指标：各种类型作物的净灌溉定额、灌溉水利用系数和灌溉面积。定额法的计算公式为Ｑ＾＝Ｑ寸Ｑ融Ｋｑ＋ＩＩ＋ｌｅ，Ｌ１）其中，Ａ为某一分区某种作物的灌溉面积；Ｋ为某一分区某种作物的净灌溉定额；田为分区灌溉水利用系数；，．为年补充水量；，ｃ为年换水量。工业用水量根据工业总产值和万元产值用水量两个因素来确定。本文工业需水量采用增长率预测法，根据已有资料分析不同用水部门，产品增长与用水的关系，确定其增长率和发展指标，以此推算预测用水部门的需水要求。工业需水量预测公式万 方数据ＱＦＹ，（１－１１１）ｑ。，．（２）式中，ｐ，为水平年的工业需水量；Ｙ。为水平年的工业总产值（万元）；％为水平年的工业用水重复率（％）；ｇ。为水平年的万元产值用水量（ｍ３／万元）。Ｑ，＝Ｐｏ（１＋ａ）吠。（３）其中，Ｑ为水平年城镇生活需水总量；Ｐ０为现状人Ｉ：１数；口为人口年增长率；Ｋ为水平年拟定的城镇生活需水综合定额；ｒｔ为预测年数。哈尔滨水资源需求预测基础数据主要来自《哈尔滨年鉴２００５》，并对收集的相关基本资料进行全面、系统地整理和分析｛４１。其中对哈尔滨市宏观经济的预测从高、中、低三种情景进行，并其预测的结果利用期望值进行集成Ｇ＝ａＧｈ＋ｆｌＧｍ＋ｙＧ“（４）其中，０≤ａ，卢，ｙ≤ｌ，ａ叩竹＝ｌ。对基准年选取２００５年数据和水平年２０１０年和２０３０年应对各分区按７０％保证率进行水资源供需平衡分析。结果如图２、图３、图４所示。图２哈尔滨市２０１０年各地各业需水图３哈尔滨市２０３０年各地各业需水图４哈尔滨市各水平年各业供需８科技与管理第１２卷２０１０年哈尔滨市生活水资源供需间出现余水０．５０６５亿ｍ３，＿ＴＡｋ水资源供需间出现缺水接近４亿ｍ３，农业水资源供需间缺水达４亿ｍ，，而生态环境水资源供需间余水０＿５１亿ｍ３，总之２０１０年哈尔滨市缺水达７亿ｍ３，供需比达到０．８７２；２０３０年哈尔滨市生活水资源供需间出现缺水接近１．９５亿ｍ，，工业水资源供需间出现缺水超过１２亿ｍ３，农业水资源供需间缺水达２．９４亿ｍ３，而生态环境水资源供需问缺水０．４３亿ｍ３，总之２０３０年哈尔滨市缺水达１７．３２亿ｍ，，供需比达到０．７２２。即供需矛盾有所缓解。从上述结果表明哈尔滨市农业需水量庞大，全市１ｌ县市仅市区农业需水占该区的３７％。其余１０县市农业需水均高于８０％，再次印证哈尔滨属农业大市，农业耗水占全市总需水的７４％，同时也从不同程度表明我市农业灌溉基础措施的薄弱，农业行业对水的浪费亦是不容忽视的。由于农业需水基数较大，在农业行业降低需水空间很大，对农业需水进行优化能有效缓解哈尔滨市水资源供需矛盾，若对农业节水加大投入、降低农业需水，有助于增加其它行业的供水致使哈尔滨市经济更迅速发展，人民生活更加优越。结果如图５所示。圈５哈尔滨各县市各业加ｌＯ年需水比重经过２０年的发展，２０３０年哈尔滨市各县市需水总量在各行业中的分配，如图６所示，较２０１０年哈尔滨市各县市的各行业需水比例均随着社会经济、科学技术的发展有所变化，具体体现在农业需水量的减少，工业、城镇生活用水、生态需水均有所增长，这一结果符合哈尔滨市的发展趋势。随着人民生活水平的不断提高以及人口数量的增长，所需水量相应有所增长。由于科学技术的进步，实施科技种植方式以及新品种作物的突现，致使农业在主要展业中比重降低，有更多资源和力量发展工业从而振新哈尔滨工业基地地位；由于工业的发展以及农业和生活中的不当行为，不可避免的对生态的破坏进一步加激以及对生态重要性意识的提高，生态需水在各县市均有增长。也再一次印证了各行各业节水空间存在的结论。起到了异曲同工的作用。但较全市需水总量分析，２０３０年需水总量仍在增长，供需矛盾更进一步加激，部分原因万 方数据是由于社会进步，人民生活水品提高所驱动的，但最关键的还是节水意识不高，浪费污染严重所导致的。通过这一结果所折射出我们目前对解决哈尔滨市水资源供需矛盾的任务仍任重道远。圈６哈尔滨各县市各业２０３０年需水比重４问题解决对策本文从工程、经济、、科技等多角度以节水策略为主全面分析哈尔滨市水资源供需矛盾解决对策。４．１工程型解决对策积极实施水利基础设施与工程建设，科学修坝蓄水、修渠调水，保护水资源，加大大型栏蓄水利工程建设，加快江河控制性工程建设，提高区域地表水控制能力和保证程度；加强源头水源涵养地、水资源环境保护，严格控制排污总量，提高水质等级；加大水利设施维护的投入，保护水资源源头，在加强现有大中小型水库消险加固，根据市域地貌情况，形成系统的上栏蓄、中输通、下滤净的水利工程体系；有计划地修建一批以松花江及主要支流为重点的具有防洪、排涝、抗旱功能的骨干防洪防旱工程体系，以及市域防洪减灾工程体系，中、小河流的防洪除涝工程等从根本上增加该地区的水资源供应能力。强化流域的综合整治与管理，采用生物工程和污染治理工程及行政措施，建立各类保护区，加大保护管理力度，使以松花江为主的水系的资源功能、环境功能、生态功能得到充分发挥，提高抗御水旱灾害的能力，确保区域人畜饮水和工农业用水发展的需要，保证生态用水，实现流域的全面控制和达标排放。加快城镇供水系统的改造，降低管网漏损率，加大流域内各中小城镇污水处理厂的建设力度，新建、改建、扩建哈尔滨城市排水管网、泵站和污水集中处理工程建设，改建市区排水管线。兴建污水处理设施，改排污水为清水。４．２经济型解决对策４．２．１产业结构调整进行哈尔滨市工业经济结构、工业布局调整．合理布置能源化工基地．加快对现有大中型企业技术改造的力度，高耗水型产业的发展，逐步地淘汰产值第２期高云朝等：哈尔滨市水资源供需分析与预测９低、耗水量大、污染严重的企业或产业，重点发展低耗水的工业项目【５】。大力发展电子信息业和生物工程与医药产业等极低耗水的高技术密集型产业，相应发展中低耗水的都市型工业、制造业和汽车行业，并向石油化工业、电力行业和冶金业等高耗水行业的投资。加强对大中型灌区和井灌区的逐步改造，提高水资源的利用率。调整农业发展战略和农业产业结构，发展节水型农业。调整农业种植结构，大面积推广耗水量小的新品种作物从而节约灌溉用水；充分利用各水源优势，维修配套各种灌溉工程，提高水资源的利用率。４．２．２价格杠杆国内外研究实践表明，水价是水资源供需矛盾最有效的经济杠杆，尤其是在水价格背离价值的时候，往往起关键的作用。水价关系到每一个家庭、每一个企业、每一个单位的经费支出，是他们的经济核算指标之一。因此只有采用市场制度，利用价格调节的方法，建立合理的水价机制，使水价的增长幅度明显高于人均收入增长，才能维持市居民人均生活用水量不变或缓慢增长，达到水资源优化配置的目的，真正实现水资源应有的价值。涉水要根据当地具体情况，积极探索运用市场机制建立用水户自主自愿节水机制的途径，把建立合理的水价体系作为水务工作的重要内容，调整水价要适时、适地、适度，按程序办理，要继续推广按用量不同实行阶梯式水价的经验，继续加强对超计划用水累进加价收费的管理。４．３科技型解决对策加强对各行各业推行节水型用水器具，大力推广应用节水技术，强化国家有关节水技术和技术标准的贯彻执行力度。对现有公共建筑和机关、企事业单位安装使用的不符合节水标准的用水器具，必须在规定期限内强制性全部更换为节水型器具；对现有居民住宅中安装使用的不符合节水标准的用水器具，鼓励和引导居民尽快淘汰更换。加快城市水管网技术改万 方数据造，降低管网漏失率。４．４行政与意识型解决对策我国水资源供需不协调的主要原因是管理问题，而管理的根本是制度建设，水的管理亟待创新。新的管理要用“以供定需”为指导思想，通过水权、水价等制度的改革优化，运用法律和经济手段，辅以行政手段，逐步建立、市场引导、公众参与的节水型社会管理，提高水资源的利用效率，改善生态和人居环境。建立健全加强流域水资源法律管理体系，以流域为单元，运用行政、法律、经济等手段，节约用水，科学用水。建立适合我市的流域水资源配置方案；确立流域机构在水管理工作中的地位、职责和作用，使流域管理工作有法可依，有章可循。５结语对哈尔滨市水资源供需分析中的核心部分供需水的预测进行了研究，其预测分区是根据哈尔滨市行政规划区，预测水平年选定２０１０年和２０３０年。并对与预测紧密相关的前期Ｔ作诸如各用水定额以及人口数量和国民生产总值等进行了预测。并根据预测结果从不同角度进行了分析。参考文献：［１］钱正英。张光斗．中国可持续发展水资源战略研究综合报告及各专题报告［Ｒ］．北京：中国水利水电出版社，２００１：１２—１３．［２］刘昌明，陈志恺．中国水资源现状评价和供需发展趋势分析［Ｒ］．北京：中国水利水电出版社。２００１：１４７—１７１．Ｅ３］中华人民共和国水利部．水资源供需预测分析技术规范［ｓ］．北京：中国水利水电出版社。２００７：３．［４］哈尔滨年鉴２００５［Ｇ］．哈尔滨：哈尔滨年鉴社。２００６．［５］佟光霁．提升东北地区县域经济竞争力的思考［Ｍ］．哈尔滨：黑龙江人民出版社．２００６：２７０．［编辑：徐状］
