北京水资源危机与可持续发展
文 王建 周晨
摘要：多年以来，北京走了一条“以都定水”的发展模式，需要多少供多少，北京没有更多水源，从河北解决，河北水源不够，从华北解决，华北水源紧缺，不远千里从汉江调水，人进水退十分被动。但是，缺水导致城市发展过程中的资源环境成本越来越高，水资源是北京环境系统最主要的瓶颈因素，城市用水安全风险越来越大，地面沉降和漏斗区就是绝好的例子。
从实现北京水资源可持续发展角度出发，应当在水资源的约束下统筹和平衡人口、环境与经济发展的关系，将城市、人口的规模和活动强度，保持在水资源环境承载力之内是当务之急。
关键词：北京水资源危机 可持续发展 以都定水
正文：
2010年的年终岁尾，当全国各地陆续迎来不同程度降雪的时候，北京还在为首场雪何时飘落伤透脑筋。“今年看不到雪了！”12月24日，北京一家报纸的气象专版赫然印出这样的标题。气象专家说，北京未来一周都是晴天，这么长时间无雪，这种情况在最近22年里从未有过。
从去年10月25日，至今年2月8日，北京无有效降水已持续整整108天，创下了自1971年以来无有效降水的历史记录。对此有人担心，2010年冬天会不会真的成为无雪的冬天。
比气象部门更急的是水务部门，整个城市被干燥的空气包裹着，两个多月无有效降水，对这座2000万人口的超大城市意味着什么？即使11月份完成了从周边省份输水的任务，也不够北京一个月的用量。
2月9日晚10点，雪花终于先从昌平的空中飘落下来，紧接着北京市人工影响天气办公室，在密云、门头沟、延庆、海淀、平谷、昌平、石景山、房山、怀柔9个区县的37个作业点，进行了多轮次的催化降雪作业，共燃放了1200多根碘化银烟棒，使降雪持续到2月10日上午十时结束，北京的降雪量达1.5毫米。
这次发生在华北、黄淮地区的气象干旱，虽然给人畜饮水、大城市供水带来了巨大压力，所幸的是，没出现供水困难的情况。与去年相比，北京地区的初雪迟到了将近３个月。据气象专家分析，是因极地大气环流变化，导致我国北方特别是北京地区的冷空气明显增强。来自西太平洋的副热带高压异常偏弱，暖湿气流无法北上，造成了北京地区降雪异常。
为什么会这样？ 要了解北京水资源问题，我们就来看北京水资源的前世今生！
北京水资源的前世
历史上的北京是个水乡泽国。
从地形上看，它西北高东南低，西北东三面环山，酷似一个海湾，自古有北京湾之称。北京湾有五大水系，大清河水系、永定河水系、北运河河水系、潮白河水系、蓟运河水系。在这些水系作用下北京形成了很多洼地、湖沼、小河等，这点我们从地名上可以佐证，例如“南河沿”、“北河沿”、“南池子”、“北池子”，顾名思义。此外，值得一提的是诸如“烟袋斜街”、“杨梅竹斜街”、“樱桃斜街”、“铁树斜街”的街市地名。大凡斜街，原本都是河道，河流的方向不像城市建设那么规整，相比正南正北的京城大街，差不多都是斜的，弯曲的。
老北京有句老话，北京城是漂来了。北京是京杭大运河的北端，运河漂来了中华文化最顶尖的载体：清香悠远的茶叶、衣被天下的丝绸、名扬世界的陶瓷，还漂来了中华文化最优秀的传播者：文人墨客、政坛骄子、名商巨贾。
由此看来，毫不夸张的说，北京其实是一个水乡，只不过那是很久之前的事了。
北京水资源的今生
在今天的北京，我们应该深刻认识到这样的危机，北京年人均水资源不足300立方米，是中国人均水平的八分之一，世界人均水平的三十二分之一，属于资源型重度缺水地区。水资源已然成为北京环境系统最主要的瓶颈因素，缺水致使北京的城市生命支撑系统，面临崩溃的边缘。
依据《2009北京水资源公报》，2009年全市总需水量为35.5亿m3，全市18座大中型水库年末蓄水总量为13.54亿m3，可利用来水量为3.49亿m3 。官厅水库2009年可利用来水量0.22亿m3，密云水库可利用来水量1.77亿m3（包括收白河堡水库补水0.68亿m3），两大水库可利用来水量1.99亿m3 ，不足全市总需水量的零头。而密云水库和官厅水库都是设计库容超40亿m3，仅此一点就可知北京缺水的严重。
以上图表说明，2009年全市总供水量（即全市总需水量）为35.5亿m3。其中地表水为4.6亿m3, 占总供水量的13%；南水北调水2.6亿m3，占总供水量的7%；地下水21.8亿m3，占总供水量的62%；再生水6.5亿m3，占总供水量的18%。
不难看出，在整个北京市供水体系中，正常水循环下本应占主体的地表水仅占13%，而则是地下水、外调水、再生水支撑了北京的生命之源，这是不应当和不合理的。
不合理的供水体系导致了城市的生态危机。以地下水为例，2009年，北京使用地下水21.8亿m3，占总供水量的62%。2009年末地下水平均埋深为24.07m，与1980年末比较，地下水位下降16.83m，储量减少86.2亿m3；与1960年比较，地下水位下降20.88m，储量减少106.9亿m3。
地下水占供水总量的三分之二，肯定不是正常水循环的结果。全市10多年来超采的地下水超过56亿立方米，相当于抽干了2800个颐和园昆明湖。超采地下水抽取的后果，是无可避免的地面沉降和地下漏斗。
2009年地下水严重下降区（埋深大于10m）的面积为5369km2，地下水降落漏斗（最高闭合等水位线）面积1047km2，漏斗中心主要分布在朝阳区的黄港至长店一带。
国土资源部数据显示，华北地区用水超过70%依靠地下水。由于长期大规模开采，地下水透支1200亿立方米。京、津、冀三地，地下漏斗区总面积超过5万平方公里，成为世界最大的漏斗区。而且，一些漏斗区正逐渐连成一片。
华北近些年发生的诸多地面沉降与超采地下水不无关系。如果对地下水开采不加遏制，漏斗区或可成为未来华北最大的地质威胁。
尽管超采地下水会让北京出现大面积的地面沉降，且地下水的补给需要经过漫长的过程，但这是唯一能在南水北调来水之前支撑城市生命之源、甚至延续城市发展的办法。
因此，北京不得不透支着自己的未来。
北京缺水的原因
今天的人们，也许很难把历史上的水乡和今日缺水的首都联系起来，那让我们一起走近北京缺水的原因。
一， 城市规模的不断扩大。1949年北京城市建成区面积只有109km²；到2000年已扩展到
东起定福庄、西至石景山、北起清河、南至南苑，方圆1040km²的范围；计划到2020年城市建成区面积将扩大到1650 km²。在城市规模摊大饼式的扩大过程中，很多水环境难以保全。
据《北京水利志稿》记载，北京市在解放初期有两百多个湖泊，但是到现在只剩下50个左右，消失的胡泊多是因为楼房和建设而被掩埋。与积水潭相依存的太平湖，1958年水面有12万平方米，1971年修建地铁被填平，不仅给城市北部洪水排泄和输水造成困难，也失去了一处风景优美的城市湖泊。
最令人遗憾的是横贯北京城区东西，流经宣武门、前门、崇文门前三门护城河段，盖上盖板后上面修筑了马路和居民楼，对城市整体风貌造成了难以挽回的严重损害。很多流经北京市区的明沟和河道，因为采取了这种盖板的办法，最终成为暗沟。
而且，日益庞大的城市规模使承载它的水资源逐渐的不堪重负。
二， 不当工业化。50年代至70 年代，受“左”倾的政治影响，北京从一座消费型城市演变为生产城市。片面强调城市工农业全面发展，而忽略了北京作为历史名城的文化地位。几十年间耗水型的工业不断上马，北京相继建成冶金、发电、化工、机械、纺织、造纸等工业园区。工业企业及工业区在对水资源掠夺性索取的同时，环保理念的缺失也使城市河道遭受重度污染。例如，北京区域内凡是自西向东流向通州的河流，全被用作排污河道，从南向北依次为，凉水河、通惠河、西坝河、清河。如此以来，北京面临愈来愈严重的水源短缺和城市水环境质量下降。
三， 不合理的治理致使“水死”。 在治理被污染的城市和近郊河道过程中，水务部门因为缺乏对自然规律的了解，把河流全部用混凝土撑起来，为了留住河水不渗入地下，河道里铺设防渗膜。这种改变河流地下水水文动力特征，人为隔绝地表水与地下水的交互，阻碍河流自净能力的治理举措使本来生机活泼的河流变成一个毫无生气的，丑陋的，没有生命特征的人工化渠道，被有关专家称为“水死”。
例如2010年，北京启动了一个规模宏大的计划——《永定河绿色生态走廊建设规划》，试图让断流30余年的母亲河——永定河北京段恢复水域生态。依据规划，北京将投入170亿人民币，从再生水和雨洪中调配1.3亿立方米水资源，建成6个湖泊——门城湖、莲石湖、宛平湖、晓月湖、大宁湖、马厂湖，其间用溪流串联，自上而下形成溪流——湖泊——湿地连通的河流生态系统。为让水流循环，还将修建一个循环工程，每天把流下去的水调到上面再流下来，周而复始。
治理虽然被冠以“生态”两字，不过，水是再生水，湖是人造湖，湖中的湿地是人造湿地，两岸的草皮也是人工种植。
人工可以复制景观却无法复制自然。断流的永定河需要的是自然修复，短时间内不可能恢复成数十年前狂放不羁的自然河流。未来重金打造近40公里长的永定河城市段，将像一个水流组成的“糖葫芦”。六大湖泊相当于六个巨型“山楂”，“山楂”上的糖衣相当于湖底的防渗膜，仅数米宽的溪流则相当于串起“山楂”的细棍。永定河三十年前已经干涸，此次人造河段的闪亮登场，或可视为逝去永定河的豪华葬礼。
水是生态环境最敏感的基本要素。有水，植被不种也生；无水，种也不长。缺水导致植被盖度下降，生物栖息地缩小，生物多样性渐失，初级生产力降低，生态系统功能失调(吴季松2009)。河流生态系统的结构和功能被改变以后，水的天然循环机制被损毁，造成水资源日益衰竭。生态系统中所有的物质循环，都是在水循环的推动下完成的，因此没有水的循环，也就没有生态系统的功能，生命也将难以维持。
值得一提的是，北京降水量多年平均值为585mm，如果有效的回收利用雨洪，也是一笔可观的水资源量。但是，由于河道治理的失败，雨水降落或者流向河道，不能和地下水交换，只得被迅速排出以避免洪水危险。
四， 人口的飞速增长。北京1949年户籍人口414万人，2010年普查的户籍人口为1972万人，而且并不包括大量无法统计的流动人口。需要说明的是，随着社会生活水平的提高，北京市人均生活用水量已从1949年的每人每日7升，增加到2000年的259.6升，50年间日人均生活用水量增加了37倍。人口和人均用水量的大量增加，直接反映了居民生活用水总量的迅速增长。北京水资源的人均占有量约300m3，是世界人均的1/30，远远低于国际公认的人均1000m3的下限，属重度缺水地区。
以下图表说明，2009年全市总用水量为35.5亿m3，比2008年增加0.4亿m3。其中生活用水14.7亿m3，占总用水量的41%；环境用水3.6亿m3，占10%；工业用水5.2亿m3，占15%；农业用水12.0亿m3，占34%。工业用水和农业用水可以通过调整产业结构来压缩需求，但人口在一定时期内不会有大的变化，所以生活用水还会持续上升。由此可见，快速膨胀的城市人口将会进一步加剧了北京水资源紧缺的矛盾。
最新一版的《北京城市总体规划2004—2020年》将南水北调的输水量作为计算北京市水资源人口承载力的依据，由此衍生出顺义、通州、亦庄三个新城，集聚人口300—400万的城市规模扩张战略（张影轩2007）。北京西部随着永定河的改造，也在实施产业结构大转型，水岸经济大发展，门头沟、石景山、房山、丰台、大兴将吸纳更多人口聚集、城市将会进一步扩张，这将导致水资源紧缺的矛盾更为尖锐。
我们应当了解这样一个情况，虽然北京曾经说的上是水乡，但在水资源总量上并不是一个富水地区。北京的母亲河永定河只是海河流域的一个支流，而海河与长江、黄河更是不可同日而语。所以，北京缺水的原因可以作为整个华北地区缺水成因的一个缩影。
北京水资源可持续发展探讨
——水资源条件是确定城市规模的前提
多年以来，北京走了一条“以都定水”的发展模式，需要多少供多少，北京没有更多水源，从河北解决，河北水源不够，从华北解决，华北水源紧缺，不远千里从汉江调水，人进水退十分被动。但是，缺水导致城市发展过程中的资源环境成本越来越高，水资源是北京环境系统最主要的瓶颈因素，城市用水安全风险越来越大，地面沉降和漏斗区就是绝好的例子。
从实现北京水资源可持续发展角度出发，应当在水资源的约束下统筹和平衡人口、环境与经济发展的关系，将城市、人口的规模和活动强度，保持在水资源环境承载力之内是当务之急。为此，笔者认为应该从以下数个方面来推进北京及北京水资源可持续发展。
一、控制甚至压缩城市和人口规模。
北京作为单一制国家的首都，一直以来以摊大饼的方式持续膨胀，发展欲望无限，然而区域资源、能源有限。毕竟现在不是共产主义，不能以需定供。以需定供的结果是迫使自然生态系统持续退化、环境日益恶化，地下水位严重下降、城市生命支撑系统动摇。鉴于城市规模已经严重超载，“短缺”已成为北京的重大现实问题。建议通过调整产业结构，控制城市建设用地，避免过多人口聚集北京。
产业结构可以决定人口规模和人口去向，比如将耗水型企业迁入富水地区，将劳动密集型产业转移到劳动力丰富地区，将以吸引外来人口为主的低端产业转移到合适的地区，这样有利于城市功能调整，有利于实现北京人口总量控制，也有利于自然系统的生态恢复。
二， 运用经济手段调控水资源。
设定水资源定量消费红线，在补贴低收入群体的前提下，对超越红线的部分用水量收取重费，引导市民节约用水；
设定区别水价，对高档洗浴中心、游泳池、高尔夫等高耗水的项目施以重税，限制发展；
实施虚拟水战略，虚拟水指缺水国家或地区通过贸易的方式从富水地区购买水密集型农产品，尤其是粮食，来获得本地水资源的安全。1吨小麦要耗费1000吨水资源，1吨玉米要耗费1200吨水资源，1吨稻米要耗费2000吨水资源，这就是产品背后不容易被发现的虚拟水。不仅农产品包含虚拟水，工业产品和服务中也包含虚拟水。实施虚拟水贸易可以节约大量水资源，增加虚拟水输入，减少虚拟水输出。
三、削减城市职能。北京作为首都，在城市发展定位中有严重的集权色彩，城市职能众多，她是全国的政治中心、文化中心，同时还是全国的国际交往中心、知识经济中心、科技中心、教育中心、高新技术研发中心、金融管理中心和国际化大都市为一体的多功能超大城市。
如此众多的功能必将使区域资源、能源有限的北京不堪重负，应该削减北京大部分的城市职能。同时将与被削减功能定位密切相关的国家机构、企事业单位，作适当的压缩和迁出。
鉴于首都对单一制国家的向心力作用，在北京城市、人口规模与水资源不可调和的时候，不排除迁都至一个水资源相对丰富而人口较少的地区，北京只需保留相对优势的文化教育中心职能即可。
四，海水淡化与南水北调。在北京依靠自己解决水问题之前，海水淡化和南水北调可以作为北京暂时赖以生存的基本水源。
北京离渤海仅100多公里，而且目前天津每年的海水淡化能力正在逐渐上升，大规模淡化海水价格已经降到每立方米5元左右。如果政府部门考虑补贴或出台优惠政策，启动北京海水淡化用水战略，可以缓解部门水资源紧缺的危机。
现在北京之所以还要扩大规模，前提就是认为：“南水北调工程一旦通水，就能从根本上解决北京缺水问题了”，这是个误区。南水北调是不得已而为之，过去所造成的生态环境退化，迫使我们不得不走这被动的一步。
但是，南水北调不惜耗巨资千里迢迢引长江水进京，这一切将意味着北京正在从资源危机上升为生命支持系统危机。因为海河流域内水资源已无力支撑北京的发展，需要外流域调水来解决，这样一来风险会很大。北京这座特大城市，如果不能依靠所依托的区域自然生态系统解决用水问题，那就成了一座病态的城市，好比一个人血不够用，从别人身上输血，不是长久办法，最终还是要增强自身的造血功能。
可是面对水资源短缺，我们几乎从来没有想过如何去节制自身需求，而总是试图通过改变自然，来满足对水的需求（马军2005）。北方水少，我们就南水北调；降水不足，就把江河困于水库中；水库蓄水不够，就拼命超采地下水；地下水位持续下降，各地干脆把云打下来从空中争水。这种单纯改变自然的做法，缓解得了一时,却解决不了长远。
南水北调工程引水提灌时产生的大量移民，通过煤炭采空区和黄河时的技术攻关，其过程不仅痛苦，而且代价巨大。
五，无论是海水淡化，还是南水北调，都是暂时缓解。解决北京水资源危机，还是要立足当地。除了加大再生水处理、加大雨洪利用工程的投入外，以后在环境保护工作尽量采用那些环境友好型的技术发展经济，把污染降到最低限度，修建先进的城市污水处理厂、垃圾填埋场、垃圾焚烧场，并保持长期正常运转。通过保护农田、森林、绿地、清洁的空气和水等措施来实现生态协调。
立足于城市所依托的自然区域。依靠长期大规模外流域调水，轻易打乱自然生态系统空间格局，不是明智的办法。可以把外流域远距离调水作为缓解北京水资源压力的辅助手段，但重心还是放在压缩城市规模，调整城市人口，减少水资源需求。最终理顺城市与所依托的区域自然环境的关系，维护流域水资源的正常循环，开展真正意义的生态恢复，发展低水经济，才是解决北京水资源问题的根本途径。
总之，水资源条件是确定城市规模的前提。北京应该“以水定都”，而不是继续“以都定水。”人类与自然界是不可分割的统一体，互惠共生，与环境合作是人与自然界并存和发展的唯一合理途径。
作者手记：
采写这篇稿子，笔者走访十数位在水资源研究领域的专家学者以及民间环保组织，得到专业人士的研究成果做支持。还有笔者坚持参加绿家园乐水行活动，每周六走北京的一段河，感受河流之美，记录河流之痛。在乐水行过程中，不仅得到了大量第一手资料，还从许多水友中获得了对于水系水利水资源的许多认识。
作者简介：
王建，曾供职于北京市环保局，长期研究北京水资源问题。
周晨，自由写作者，水资源学者。
专业术语的名词解：
虚拟水战略，虚拟水指缺水国家或地区通过贸易的方式从富水地区购买水密集型农产品、水产品等商品。
低水经济，是指通过转变发展模式、技术创新等方式，尽可能减少对水资源的过度依赖和需求，以达到减少水资源的消耗，甚至实现脱水的发展方式。
注：文中使用图表及其数据如无特殊说明，均来源于2009年《北京市水资源公报》。
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