黄河流域国民经济需水量预测（李清杰,等）

作者 :李清杰 龚华 刘争胜 肖素君

［摘要］由于未来经济社会发展存在不确定因素，不同发展阶段，不同发展模式对水资源的需求量不同。本文根据黄河流域经济社会发展特点和黄河流域水资源条件，采用多种方法对比分析，预测了流域经济社会发展趋势及规模，考虑现状用水、一般节水、强化节水和超常节水等四种节水模式，分别预测各部门相应的需水量，并从用水效率、用水定额、用水结构、用水增长率等多个方面分析了用水合理性。经分析，黄河流域国民经济需水预测结果合理，符合黄河流域实际。

［关键词］需水预测 国民经济 水资源 节水模式

1 经济社会发展趋势分析

黄河流域经济发展受自然资源、地理位置、经济发展水平等条件影响较大，主要特点：一是矿产、能源资源丰富，在全国占有重要地位，开发潜力巨大，随着国家经济发展对能源需求的增加，能源、重化工等行业在相当长的时期还要快速发展；二是黄河流域土地资源丰富，黄河上中游地区还有宜农荒地约3 000 万亩，占全国宜农荒地总量的30%，是我国重要的后备耕地，只要水资源条件具备，开发潜力很大。目前黄河流域人均经济指标低于全国平均水平，随着国家经济发展战略的调整，国家投资力度将向中西部地区倾斜，为黄河流域经济的发展提供了良好的机遇，发展速度将高于全国平均水平。因此，预计黄河流域在未来一段时间以内，社会经济将呈持续、快速的态势发展。

在区域布局上，按照21 世纪初我国经济发展战略布局，黄河流域重点建设的地区，一是以兰州为中心的黄河上游水电能源和有色金属基地；二是以西安为中心的综合经济高科技开发区；三是黄河中游能源基地，是我国西部十大矿产资源集中区之一，包括山西南部、陕北、内蒙古西部、河南西部等；四是以黄河下游为主轴的黄淮海平原经济区，今后将建成全国重要的石油和海洋开发、石油化工基地。

2006 年黄河流域总人口为11 299 万人，其中城镇人口为4424 万人，到2020 年以前黄河流域受人口增长惯性的作用，人口增长率仍然较高，2020 年以后，人口将呈现“低增长率，高增长量”的发展态势。据预测，2020 年、2030 年黄河流域总人口分别为12 658 万人、13 094 万人，其中城镇人口分别为6 374万人、7 704 万人。2030 年黄河流域GDP 总量将达76 799 亿元，2006～2030 年年均增长率约为7.4%，人均GDP 达到5.9 万元左右。

随着未来人口增长和生活水平提高，对农产品的需求将不断增长，为保障国家粮食安全，2030 年农田有效灌溉面积需达到8697 万亩左右，24 年新增农田有效灌溉面积932 万亩。未来黄河流域新型工业化进程将加快，第二产业增长速度将高于同期国内生产总值的增长速度，其中火电、石化、冶金、化工等高用水工业仍将维持一定的增长速度。黄河流域经济社会发展主要指标预测成果见表1。

2 国民经济需水预测

黄河流域经济社会发展、城市化进程加快和人民生活水平的提高，将在一定时期内继续推动水资源需求的增长。按照建设节水型社会的要求，以可持续利用为目标，在充分考虑节约用水的前提下，根据各地区的水资源承载能力、水资源开发利用条件和工程布局等众多因素，并参考用水效率较高地区的用水水平，对国民经济需水量进行了多种用水（节水）模式下的需水方案研究。

主要体现在由不同的节水措施组合和节水力度的大小估算出多个方案的节水量，进而产生多个方案的需水量来进行水资源的供需平衡，由供需平衡结果、水资源承载能力和投资规模来决定推荐的需水量方案。不同节水模式下的黄河流域需水预测结果见表2、表3。

2.1 现状用水模式

该方案总体特点是需水外延式增长。在该方案情形下，预计2030 年黄河流域需水0.84%，基本和1980 年到现状的用水增长率持平。为了满足该模式需水量，全流域需新增供水量201.78亿m3，废污水排放量为73.97 亿m3，无论是增加供水还是治理水污染，均投资巨大，国民经济难以承受。该模式下的需水增长量明显超出了黄河流域水资源与水环境的承受能力，即使考虑外流域调水也很难满足该模式下的水资源需求。且不符合“资源节约、环境友好型”社会建设的要求。

2.2 一般节水模式

本方案主要是在现状节水水平和相应的节水措施基础上，基本保持现有节水投入力度，并考虑20 世纪80 年代以来用水定额和用水量的变化趋势，所确定的需水方案。在该方案情形下，预计2030 年黄河流域需水总量将达到584.87 亿m3，规划期间该模式需水量年均增长率为0.62%，已低于1980 年以来用水增长速率。与现状用水模式相比，需新增供水量减少了38.91 亿m3，废污水排放量减少8.03 亿m3。该模式下的需水量虽然考虑了节水与治污，但需新增供长量和废污水排放量仍比较大，节水投资为451.40 亿元，单方水投资达到8.25 元，在很多地区其水质和生态环境用水没有保障。

2.3 强化节水模式

本方案主要是在一般节水的基础上，进一步加大节水投入力度，强化需水管理，抑制需水过快增长，进一步提高用水效率和节水水平等各种措施后，所确定的需水方案。该方案总体特点是实施更加严格的强化节水措施，着力调整产业结构，加大节水投资力度。在该模式下预计2030 年黄河流域需水总量达到547.33亿m3，规划期间需水年均增长率为0.40%，属于需水低速增长阶段。与一般节水相比，该模式需新增供水量减少了37.54 亿m3，废污水排放量减少10.25 亿m3。该模式既体现了强化节水和大力减污的要求，供水和治污投资均较小，节水投资为705.64 亿元，单方水投资为9.23 元，基本保障了生态环境用水的需要，且通过多次协调和反馈，基本实现了水资源的供需平衡。

2.4 超常节水模式

该方案总体特点为：因水资源供给不能满足经济社会发展对水资源的合理需求，导致经济社会呈胁迫式发展。在该方案下，2030 年黄河流域需水总量预计为540.23 亿m3，规划期间需水年均增长率为0.35%。该模式比强化节水模式新增供水量减少7.10亿m3，废污水排放量减少1.33 亿m3。该模式体现了超强节水和大力减污的要求，供水和治污投资均较小，节水投资达到861.55亿元，单方水投资为10.31 元；与强化节水模式相比，新增节水量的单方水投资为21.96 元，节水投资比上述三种模式下的节水投资有大幅度增加，投资规模超出了流域经济社会发展的可承受能力；在该模式下，必须加大产业结构调整力度，甚至在很多地区需要强制性地关、转、并、停部分企业，增大了社会成本，影响了经济发展速度，并最终减少了流域经济总量。四种用水（节水）模式及其需水情景比较分析见表4。

2.5 推荐方案需求预测成果

根据各种用水（节水）模式下的需水的比选分析，特别是经过水资源供需平衡分析成果的多次协调平衡后，推荐“强化节水模式”下的需水预测成果为本次水资源规划推荐方案。该方案符合“资源节约、环境友好型”社会建设的要求，水资源利用效率总体达到全国先进水平。该模式下的需水方案，基本保障了河流和地下水生态系统的用水要求，并退还了现状国民经济挤占的生态环境用水量；该方案也反映了今后相当长的时期内流域国民经济和社会发展长期持续稳定增长对水资源的合理要求，保障了流域经济社会的可持续发展；该方案下的水资源需求总体上呈现低速增长态势，经济技术指标优良、合理可行，并且相对投资较省。

2030 年，强化节水模式黄河流域河道外需水量为547.3 亿m3，比基准年增加61.5 亿m3。农业需水负增长，工业、生活和河道外生态需水逐渐提高，用水结构趋于合理，农业、工业、生活及河道外生态环境用水比例由基准年的81：13：5：1 转化为2030 年的66：23：9：2。

推荐方案情况下的主要节水指标和需水量预测分别见表5和表6。

3 需水预测合理性分析

根据需水预测的特点，从用水效率、用水定额、用水结构及用水增长率等四个方面，分析需水成果的合理性。

3.1 用水效率分析

黄河流域万元GDP 用水量由基准年的354m3，下降到2030年的71 m3，年递减率为6.9%；工业万元增加值用水量有基准年的104m3，减少到30m3，年递减率为5.3%。2030 年万元GDP 用水量与基准年相比减少了80%，工业增加值用水量与基准年相比减少了71%，低于全国平均水平，但与发达的美国（2000 年万元GDP 用水量79m3/万元）和日本（2000 年万元GDP 用水量24 m3/万元）相比，仍有差距。总体来看，2030 年黄河流域用水水平将达到全国先进水平。未来24 年，黄河流域人均需水量基本稳定在420m3 左右，低于全国平均水平。详见表7。

3.2 用水定额分析

根据国家建设“资源节约，环境友好型”社会的要求和未来黄河流域产业结构的调整以及节水水平的提高，工业万元增加值用水量下降显著，由基准年的104m3 下降到2030 年的30m3，定额下降了71%，工业重复利用率由61%提高到84%。农田灌溉水利用系数由基准年的0.49 提高到2030 年的0.59，提高了10 个百分点；农田灌溉定额由基准年的434m3/亩降低到2030 年的359m3/亩，定额下降了75 m3/亩。

黄河流域城镇与农村居民生活需水定额均低于海河流域、淮海流域、长江流域和全国平均水平；工业综合需水定额低于长江流域和全国平均水平，高于海河流域和淮海流域；农田综合灌溉定额低于全国平均水平和长江流域，高于海河流域和淮海流域。

3.3 用水结构分析

未来24 年黄河流域用水结构发展趋势将发生较大变化，生活需水、城镇生产需水（工业、建筑业和第三产业）和河道外生态环境需水占总需水量的比重持续上升， 2030 年分别达到8.9%、23.2%和1.4%，分别比基准年提高了2.8 个百分点、7.4个百分点、0.7 个百分点；农村生产需水（农田、林牧、渔和牲畜）占总需水量的比重逐渐下降，2030 年下降到66.5%，比基准年减少了10.9 个百分点，详见表8。

3.4 用水增长率分析

黄河流域1980～2000 年总用水年均增长率为1.0%，其中工业用水年增长率为4.0%，工业弹性系数为0.37；预计基准年～2030 年，黄河流域总需水年增长率降低到0.5%，其中工业需水增长率降低到1.9%，工业弹性系数为0.26 。未来24 年比1980～2000 年工业用水年增长率降低了2.1 个百分点，弹性系数减少了0.11，详见表9。

3.5 分析结论

综上所述，2030 年黄河流域工业万元增加值用水量和农田灌溉定额与基准年相比下降较快；与全国平均水平和相近流域相比，低于长江流域和全国平均水平，高于海河流域和淮河流域；工业用水增长率逐渐下降，用水结构逐渐趋于合理。因此黄河流域不同水平年需水定额是较为合理的，也是比较符合流域客观实际的。

4 结语

黄河流域水资源短缺，随着经济社会的发展，黄河流域及相关地区耗水量持续增加，水资源的制约作用已经凸现。随着西部大开发战略的实施，经济社会必将快速发展，对水资源的需求也必将更加旺盛。因此，科学预测流域国民经济需水量，是合理配置黄河水资源的基础和关键。本文依据国家有关规定，从黄河流域实际出发，预测了流域经济社会发展趋势及规模，考虑现状用水模式、一般节水模式、强化节水模式和超常节水模式等四种节水模式，分别预测各部门相应的需水量。经分析，黄河流域需水预测成果科学合理，符合黄河流域客观实际，对黄河水资源配置与管理具有实际指导意义。