全球水资源与经济增长的关系未来十年中国水资源需求展望

全球水资源与经济增长的关系未来十年中国水资源需求展望

一、首先，国家水保护的形成和经济发展的典型事实(一)总体降水量的基本情况首先，从第一个国家的经验来看，无论水资源丰富还是相对匮乏，其总水量基本上经历了“卡兹尼茨曲线”的基本路径。即快速增长ue5c6ue5c6稳定期ue5c6缓慢下降的变化过程。以美国为例,如图1-所示,其用水量变化大致可以划分为四个阶段:第一阶段是快速增长时期(1950~1970年),用水量由1950年的2487亿立方米增加到1970年的5112.2亿立方米,增加了1倍多,20年间的平均增速为3.87%,其中,前10年平均增速为4.6%,后10年平均增速为3.56%。第二阶段是缓慢增长时期(20世纪70年代),平均增速为1.68%,1980年用水量已达到5941.2亿立方米的峰值。第三阶段是1980年前后的稳定期,总用水量维持在峰值附近,只发生微量的增减变化。第四阶段是缓慢下降期(20世纪80年代至今),用水量由1980年的5941.2亿立方米减少到5664.9亿立方米。法国的用水量也呈现出明显的阶段性(见图2),1980~1994年法国的用水量处于上升期,此后几年处于稳定期,然后开始进入缓慢下降期。波兰的情况佐证了这一结论,在1985年达到用水峰值后开始缓慢下降(见图3)。除了这些国家以外,绝大部分的OECD国家也都经历了用水量的转折点。这与“库兹涅茨曲线”的一般特征相吻合。第二,通过主要发达国家总用水量与人均GDP的对比来看,达到用水高峰时,人均GDP基本处于15000~20000国际元的区间。尽管从全球范围来考虑,在用水量达到峰值时,发达国家与,发展中国家的人均GDP水平差异较大,但通过对主要发达国家的考察发现,在达到用水高峰时,人均GDP基本处于15000~20000国际元的区间,美国1980年达到用水峰值时人均GDP为18577国际元,英国在1991年达到峰值时人均GDP为161.57国际元,德国在1992年达到峰值时人均GDP为16891国际元,法国在1994年达到峰值时人均GDP为18008国际元(见表1)。第三,通过对发达国家的产业结构与用水量的考察发现,一般在第一产业的比重降到5%左右的水平,第二产业的比重达到30%~40%的水平,第三产业的比重普遍上升并达到60%以上时,用水量开始达到峰值。20世纪七八十年代是用水量达到峰值的集中时段,进入90年代后开始逐步下降。在七八十年代,这些国家的产业结构也基本趋同,第一产业的比重降到5%左右的水平,第二产业的比重达到30%~40%的高峰后转而下降,第三产业的比重普遍上升并达到60%以上(如图4所示)。例如,美国在1980年左右达到用水峰值时,第一产业占比为2.9%,第二产业占比为33.51%,第三产业为63.59%。日本在1975年达到用水峰值时,第一产业占比为5.68%,第二产业占比为41.72%,第三产业为52.60%。西班牙在1985年达到用水峰值时,第一产业占比为6.18%,第二产业占比为34.35%,第三产业为59.47%。英国的情况也体现了类似的特征,其在1991年达到用水的峰值时,第一产业占比为1.73%,第二产业占比为32.7l%,第三产业占比为66.11%。(二)人口数量与水资源量在剔除用水效率的影响后,一般工业用水与第二产业比重的变化密切相关,农业用水则与第一产业或灌溉面积直接相关,而生活用水则与人口数量密切相关。通过对OECD国家的不同用途用水量的统计显示,工业用水和农业用水大都经历了增长到稳定然后缓慢下降的过程(见图5、图6)。其中,工业用水量达到峰值的时间往往与第二产业迅速下降的时间基本相符,通常滞后于第二产业比重达到最高的时间,农业用水量达到峰值的时间一般滞后于工业用水。生活用水一般随着人口的逐步增加,呈现出稳步上涨态势(参见附表1)。(三)国外单位之间的水资源量差异一个国家用水效率与经济发展阶段有着直接的关系,通常而言,经济发展初期的用水较为粗放,经济发展到一定水平以后,用水效率会逐步提升。如图7、图8、图9所示,美国、法国和波兰的人均用水量和万元GDP用水量均呈现了先高后低的态势。但需要说明的是,不同国家间用水效率的高低,与经济发展水平不直接相关,而是与水资源的禀赋有着较为密切的关系。一般水资源丰富的国家,用水效率偏低,人均用水量就会越高。从下图中也可以看出,美国的人均用水量和万元GDP远高于法国和波兰,这与美国的水资源相对丰富有关。二、2013年至2020年中国的公共支出(一)中国工业用水进入稳定期第一,发达国家的经验表明,工业用水的峰值与第二产业比重迅速下降的时间相类似。据课题组的预测结果显示,在未来十年,第二产业的比重将会处于下降状态,在2016年以后的几年下降速度较快(如图10所示),据此来看,中国工业用水将在2016年左右出现峰值,此后几年进入工业用水的稳定期。第二,从中国工业化的进程来看,2020年左右中国的工业化进程将基本完成,一些高耗水产业也将在此前几年陆续达到产值高峰。第三,通过近十年工业用水的变化情况也可以看出,总量的增长幅度已非常小,个别年份曾出现减少态势。结合未来工业增长状况、工业行业内结构升级状况以及用水效率提升状况,预测2013~2015年左右,工业用水将会继续增长到1650亿立方米左右,其中2013年将达到1550亿立方米左右,此后几年将会相对稳定,2020年将会在1650亿~1700亿立方米左右,在2022年达到1650亿立方米左右。(二)实际灌溉干预盐1997年以来,中国农田的有效灌溉面积不断增加,特别是近几年增长较快,每年约100万公顷,有效实灌面积也呈现出类似的变化特征,与之相伴的是,农业用水的效率也有了较大提高,实际灌溉亩均用水量从1997年的492立方米减少到2011年的415立方米,下降了近20%,因此,综合来看,近几年,中国的农业用水出现少量增加,但却比十年前有了大幅的减少。并且中国的农业用水效率远远低于发达国家,未来仍然具有较大的提升空间,若按照当前农田灌溉面积的增长速度,综合预计未来十年农业用水将不会有较大增长,后半段可能会有小幅下降,预计2013年在3750亿立方米左右,2015年在3750亿~3800亿立方米之间,2020年在3800亿立方米之间,2022年将会在3750亿~3800亿立方米之间。(三)城乡结构结构从城镇生活和农村居民的用水量的对比来看,城镇居民的生活用水约为农村的2倍多(如图12所示),这与城镇人口的增加直接相关。因此,中国的生活用水主要取决于人口总数及城乡结构。据课题组预测,未来十年中国的人口将继续稳定增加,城镇化率将会以每年近1个百分点的速度稳定上升,城镇生活用水也将会延续稳步上升的态势,从近十年实际的生活用水量来看,中国每年的增加量在15亿~20亿立方米,并且用水效率相对稳定,根据此判断,到2013年达到820亿立方米左右,到2015年是850亿立方米左右,2020年约为950亿立方米,2022年中国的生活用水总量在950亿~1000亿立方米之间。(四)生态需水资源量将增加中国对生态环境用水量尚未进行全面系统的记录和测量,目前的生态环境用水量均是估算。随着城市环境改善和生态建设的需要,加之中国主体功能区政策的推进,维护生态系统建设的用水将会逐步增加,基于目前80亿~120亿立方米的用量,预计到201.3年达到150亿立方米左右,2015年150亿~200亿立方米左右,2020年200亿~250亿立方米左右,2022年,生态用水量将会增加到250亿~300亿立方米左右。(五)总消耗量：2020年来，总水量保持不变，没有达到峰值1.0年年年需总用电将达到97.0.0米2013年用水量在6270亿立方米左右,20士5年总用水量达到6400亿~6500亿立方米之间,到2020年总用水量将达到6600亿~6700亿立方米左右,到2022年6600亿~6750亿立方米左右(见表2)。2.32020年总用电预测结果1-997年以来,中国的人均综合用水量一直稳定在430~450立方米之间,近几年有上升态势,如果按照人均用水量在450~475立方米估算,结合课题组的预测,2013年人口将达到13.64亿,2015年人口达到13.76亿,2020年人口将达到14.01亿,2022年的人口在14.08亿左右,据此推算2013年总用水量在6250亿立方米左右,2015年总用水量在6350亿~6400亿立方米之间,2020年总用水量在6550亿~6600亿立方米之间,2022年总用水量在6650亿~6700亿立方米之间,与前述预测结果差别不大。3.3东北部年的预测结果如图1.4所示,1997~2003年用水量波动较大,2003年以来中国的总用水量保持了相对稳定的增长,但增速有所下滑,基于对1997~2011年和2003~2011年两个时间段的回归分析以及加权平均的基础上,对2013~2022年的预测结果如图15所示。4.从国际经验看,以选择“水”2.2款为基本依据,水据课题组预测,2022年中国的人均GDP将达到1646l国际元,产业结构是第一产业占5.2%,第二产业占39.8%,第三产业占55%,从国际经验来看,人均GDP开始进入16000—20000国际元的范围,第三产业的占比也开始接近60%以上的范围时,将会出现用水峰值。通过这些事实来推断,2022年以前,中国的用水总量不会达到峰值,但开始逐步接近峰值范围。三、”水资源企业利用具有所需矛盾的双面效应第一,未来十年水资源的供需矛盾仍将十分突出。从前面对中国用水总量的预测可以看出,未来十年,需水总量仍将继续增长,维持在6000多亿立方米的水平,在2022年最高将可能达到6800亿立方米左右的水平,而供水总量短期内不可能大幅增加,因此,未来十年,中国水资源的供需形势仍然相当严峻。第二,城市缺水和区域性缺水将是水资源短缺的主要表现形式。一方面,中国水资源的空间分布不均匀,南多北少现象十分严重。以2011年为例,全国水资源总量为23256.7亿立方米,北方6区水资源总量是4917.9亿立方米,占全国的21.2%;南方4区水资源总量为18338.8亿立方米,占全国的78.8%。北方缺水现象较为严重,尽管南水北调通水后(根据设计,东线一期工程将于2013年12月通水,中线一期工程将于2014年10月通水),北方缺水会有所缓解,但是北方个别地区缺水仍然会存在。另一方面,中国城市缺水现象将会更加凸显。当前中国城市的短缺形势已经非常严峻,全国658个城市中有约400个城市缺水,110个城市严重缺水。目前中国正处于工业化、城镇化较快推进的重要阶段,城市工业企业不断增多以及城镇人口大幅增加引致的水资源需求将会使城市水资源供需矛盾更加凸显。第三,提升用水效率,特别是农业用水效率将是缓解水资源供需矛盾的重中之重。从各种类型的用水来看,近几年,随着节水型社会的建设,工业用水效率已经有了较大提高,未来提升潜力相对较小。生活用水和生态用水所占比重较小,效率提高潜力也不大,而农业用水一直是中国的用水大户,并且效率一直处于较低水平。根据国际灌排委员会(ICID)的资料,美国节水灌溉面积达到其灌溉面积的57%,俄罗斯为78%,法国51%,以色列接近100%,而中国不到8%。不难看出中国在节水农业发展方面与发达国家的差距依然较大。第四,注重再生水、云水、海水淡化等其他水源的利用,鼓励“适水适用”也是未来重要的努力方向。中国再生水等其他水