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香港水资源特征和供需水量平衡研究



  沈灿燊 季 冰

   香港是现代化国际大都市,经济发展迅速,在金融、讯息、轻工业等方面占有领先地位,也是我国进出口商品的最大转运港,具有重要的政治和经济地位。香港受地理环境影响,本身水资源不足,曾多次出现严重水荒。直到1960年得到广东省的支持向香港输水;1965年东江——深圳供水工程建成后,逐年增加对香港的供水量,香港用水问题才得到了较完满的解决。

  随着香港经济不断发展,人口不断增加,特别是1997年7月,香港回归祖国后,未来供需水量是否仍可达到平衡?不平衡时采取什么措施解决?这些问题急待研究解决。如果水资源供应不足,经济发展必受阻碍,严重时甚至会使社会秩序发生骚乱。因此香港供需水问题为港人和国人所关注,开展对香港水资源供需平衡的研究,有一定实际意义。

  1 水资源有关的香港自然地理特征

  香港位于深圳河以南,由几个半岛和一组大小岛屿组成,在北纬22°09′~22°34′,东经113°52′~114°31′之间,总面积1092km2,属于华南丘陵的向海伸延部分,是一个局部沉降、高约900m的切割高地。地势以九龙的大帽山(顶峰958m)最高,向海岸骤降,最低降至海面。山脉由一系列北东~南西走向山脊组成,西南伸延到大屿山,其最高峰凤凰峯海拔934m。西北延到新界深井、大榄涌,则降至500m左右。在笔架山以南的九龙半岛南部为一低平的冲积~海积平原。香港本岛的扯旗山,高554米,由北向南倾斜,降至250m左右,成一低平台地。半岛南北部海中有离岛,大部分高度为100m上下。整体来说,香港低山和丘陵占总面积的3/4,属丘陵地貌型。地质大部分为火山岩和花岗岩构成,花岗岩风化殻较深厚,最厚地带可达60m。

  由于半岛和岛屿都较狭窄,形成的河流呈辐射状,而且比较短小,除深圳河称得上河流外,其余如城门河、石上河等次一级的河流,都短小而狭窄,长度大多不超过5千米,随降雨季节而变化,雨季河水暴涨,甚至泛滥,乾季则涓涓细流,甚至断流,实则可称之为河沟,蓄水能力龢利用价值不大。

  香港处于季风区内,受季风气候影响,年降雨十分丰富,多年平均雨量达2224.7mm,但年内分配极不均匀,集中在4~9月,由于常受台风影响,多大暴雨,雨季雨量占全年雨量的80%以上,乾季只占20%左右,现将香港降雨情况列后。

  香港由于地形的关系,缺乏建造大水库的条件,加以地质多火山岩和花岗岩构成,地下水贫乏,如只靠本地水资源供水,难于满足发展的需求。

  2 香港的主要供水来源

  由于河流储水条件较差,地下水又贫乏,故对号称国际金融、商贸中心、轻工业制造中
心、航运旅游中心和信息中心的国际大都市,常住人口达630万(1995年统计)、年流动人口超过800万的香港而言,供水是一个亟待解决的问题。

  香港于1863年建成第一个薄扶林水塘供水,容积仅9km3,当时人口只10万人左右,供水范围狭小。100多年后的1995年,香港的供水系统已大大改观,供水技术已实现现代化。现有:1个海湾供水水库和1个淡水湖、15个传统水塘、18座滤水厂、139个抽水站、163个配水库、4600km长的水管和300km长的饮水渠道和隧道,组成一个较完备的供水网系统。全港总面积的1/3已修筑成集水引水区。目前水塘水库最大总蓄水容量为5.86亿m3,滤水厂总产量为每日390万m3。

  水塘的地区分布:香港岛有7个,容量979.3万m3,占总水塘容量1.7%。新界有9个,容量5.52亿m3,占总水塘容量98.3%。香港最大的两个供水水库,一个是位于新界西部西贡区粮船湾洲北面的万宜水库,另一个是新界东北部的赤门海峡北面的船湾淡水湖,前者为香港第一个大水库 ,总储水量为2.81亿m3,占全港水塘水库总储量48.0%,后者总储量为2.30亿m3,占全港总储水量39.2&,目前水库水塘的供水量,约占香港供水总量25%左右。

  为了减轻淡水供应压力,1950年后修建了一个独立的海水供应系统,供市区和各市镇冲厕用水,该系统共有37个抽水站、42个配水库和1050km长的供水水管。

  由于香港人口不断增加,经济不断发展,生活用水量与旅游用水量不断增加,只靠本地区水资源供水,缺口很大,必须从外地引水。故1960年香港与广东省协商,引进227.3万m3淡水,1964年引进6800万m3淡水,1965年1月东江~深圳供水工程竣工,3月正式向香港供水,以后每年都向香港供水,1972年增至8400万m3,1976年1.09亿m3,1979年更增至1.45亿m3,1980年东深二期扩建工程完成后,1982年供水2.2亿m3,1995年6.9亿m3,并协定以后每年增加3000万m3,到2000年,可达8.4亿m3。1986年广东供水量只占香港总用水量52%,而1996年供水已达7.2亿m3,已占香港总用水量70%以上。东深供水工程第三期扩建完成后,供水能力可达17.43亿m3,除供应深圳及沿途各地用水外,可供应香港最大水量达11亿m3。

  由上可知,目前和未来供应香港的水源,以东深供水工程为主。

  3 香港需水要求、现状及供需水平衡

  香港用水可划分为香港岛、九龙和新界三个用水区。据1995资料,该年香港岛用水2.33亿m3,占总用水量25.3%,九龙为3.18亿m3,占总用水量34.6%,新界为3.68亿m3,占总用水量40.1%,全港总用水量达9.19亿m3。该年香港平均每日耗水量达252 万m3。 1970年到1990年,用水量平均每年递增6.0%,但1990年以后,用水需求每年只增加1.4%,递增率减少,主要是工业用水量下降,因外地工资低廉,而污染严重的工业则被严格控制,故许多大量用水的工业则不断外移迁出香港。但作者认为,这只是近几年的现象,香港作为一个国际化的商贸、金融、旅游发达的大都市,经济日益发展,人口增加,在1997年香港回归祖国后,用水需求量必会大量增加,现将香港1986~1995年10年用水递增情况图示于后。

  香港海水供水系统,主要是作冲厕用,到1995年每天平均供应海水量达434000 m3,供水范围不断扩大到市区和新市镇,全香港超过70%的人采用海水冲厕。

  1971年香港曾建立海水淡化厂,由日本一间公司负责,兴建了6部日产淡水各为30300 m3的机组,1976年全部投产,但由于成本高,而且东深供水工程供水不断增加,已能满足香港的全部用水要求,故1982年停业,1992年全部拆卸。

  香港主要用水,可分为下列几个方向,现将其用水量叙述于后:

  (1)农业用水

  香港山多地少,适合于农业种植的土地只占总面积9%,主要分布在新界西北部,耕地面积因房产和工业用地的扩展而不断缩小,农业也由以往的水稻变为经济价值较高的蔬菜、花卉和水果,以及禽兽饲养业所代替。1995年农业用地仅占全香港总面积3.4%,约37km,并有逐年萎缩的趋势,在国民生产总值中所占的比重很小,其用水来源大都是自挖的水井供给,用塘库水甚少。

  (2)工业用水

  香港工业主要是轻工业,以轻纺工业为主,包括制衣、电子、纺织、钟表、塑料、玩具、首饰、家电、印刷和一些食品加工工业。工业是香港经济一个重要支柱,但到了80年代,由于本地生产成本急剧上升和海外市场竞争加剧,劳动密集型的工业,尤其是大量用水和严重污染的工业,大规模移往广东珠江三角洲地区等外地区域,而香港本地的制造业也加快了技术升级改革和工业转型。90年代以后是传统密集型工业衰落与新科技型工业成长的交替时期,香港工业处于发展缓慢的态势,工业用水量从1990年的2.43亿m3,逐年减少至1995年的1.44亿m3,据统计,近年工业用水仍持续下降,但下降速度已放缓,渐趋持平。

  (3)旅游业用水

  旅游业是香港最大的服务行业,是香港赚取外汇的第二大行业,全港有80多间颇具规模的大酒店和一系列饮食、娱乐等有关配套设施。来自五大洲的旅游客源丰富。1993年游客达890万人次,超过了常住人口,旅游收益超过532亿港元,(内地旅客消费未计入),占香港生产总值得6.6%.旅游业用水量较多,1990年为1.74亿m3,到1995年增至2.2亿m3,随着旅游业的发展,用水量将逐年增多。

  (4)城镇居民生活用水

  城镇居民生活用水是用水的重要组成部分,它包括可食用的生活用水和冲厕海水两部分。1990年居民生活用水为5.13亿m3,1995年增至6.46亿m3,居民生活用水量是随人口增加和经济收入增加而增加,香港居民生活用水量增长较快。

  现将香港用水量情况表列于后。

  香港目前供需水量是平衡的,主要是东深工程供水起了关键作用。香港用水量逐年增加,1986年用水量为7.03亿m3,1995年增至9.19亿m3,10年内平均每年增加率为2.7%,其中东深工程供水量由1986年的3.60亿m3增至1995年的6.9亿m3,增幅为3.3亿m3,平均每年递增率为6.7%,供水量占香港总淡水用水量由1986年的51.2%,上升到1995年的75.1%,其间1991年竟达79.3%,为香港总用水量的3/4。海水用水量也由1986年的1.07亿m3,增至1995年的1.59亿m3。现将香港供需水量平衡情况列于后。

  4  香港未来供需水情况预估

  影响香港用水量有两个主要因素:

  (1)经济迅速发展,香港经济从60年代便高速发展,本港生产总值年均长率60年代为13.6%,70年代为19.3%,80年代为16.5%,1990~1995年为14.7%,1995年总产值达11113.91亿港元,人均达176188港元。如按1980年不变价格换算,1995年香港本地生产总值为3353.02亿港元,人均为53155港元(见表5(2) ),香港已成为亚洲少数经济长期保持高增长地区之一,经济迅速发展,必导致用水量的大量增加。

  (2)香港人口增长较快

  至1995年底,香港人口已达630.8万人,较1994年底增长了2.6%,由于香港的地理、经济、政治等因素,除了人口自然增长外,还有大量外来移民。1986年至1995年10年间,人口从558.8万人增至630.8万人,平均每年增长率为1.2%,按此增长率计算,到2000年香港人口将达670万,2010年为750万,2030年为950万。人口增加,用水量也随之增加。

  以此为基础,推估香港2000年至2030年的需水量如后。

  (3)居民用水量

  香港1990年居民生活用水定额平均为242升/人/日,至1995年达到286升/人/日。随着经济发展,居民收入提高,生活要求也进一步提高,人均用水定额必有所增大。一般的国际大都市如东京、巴黎、纽约等地的居民用水定额都在400~500升/人/日之间,相比之下香港人均用水定额略显偏低。以近期人均定额为300升/人/日计算, 2000年香港生活总用水量将达7.34亿m3,其中淡水用水量为5.53亿m3、海水为1.71亿 m3;2010年居民生活用水为8.21亿m3,其中淡水用水量为6.29亿m3、海水为7.92亿m3。远期以人均用水定额400升/人/日计算,则2030年居民生活用水总量将达13.87亿m3,其中淡水用水量为11.44亿m3、海水量为2.43亿m3。

  (4)其它用水量

  农业用水量甚少,其余如公共设施等用水,也随着经济发展,人口增加有所增加,按香港有关资料估计,2000年需水量0.87亿m3,2010为1.07亿m3,2030年则增至2.01亿m3。

  5 香港未来供需水平衡的浅析

  由于香港需水量日增,供需水量能否平衡,影响到未来香港经济发展和居民能否安居乐业,是港人关心的问题,下面将进行具体分析。

  从上述可知,到2000年香港需水总量为12.49亿m3,按照与广东达成的供水协议,届时由东深工程供水8.4亿m3,加上利用海水1.7亿m3,余下的2.38亿m3淡水量由香港本地塘库解决。香港塘库的供水能力为2.8亿m3上下,丰水、平水年雨量丰沛,可满足要求,如遇枯水年,也可由东深工程适当增加供水,满足香港用水需要。

  2010年香港需水总量达15.22亿m3,由东深工程供水11亿m3,除利用海水1.92亿m3外,余下2.30亿m3的水量可以由香港本地塘库解决,达到供需水量平衡。

  2030年香港需水总量增加至28.72亿m3,可由东深工程供水11亿m3,利用海水2.43亿m3,加上本地塘库供水能力2.80亿m3,缺水量仍达12.49亿m3,这样大的缺水量,如何解决,亟待研究。

  6 香港未来供水存在的问题和建议

  由于地形影响,香港难于建造大型水库,即使花大量资金,再建一两个海湾淡水库,所增加的供水量也不多。香港的供水来源主要依靠东深工程,东深工程三期扩建后,可供给香港的水量约为11亿m3,据“广东东江流域开发治理专题研究”成果报告中认为东深工程2010年后最大供给香港水量可达14亿m3。即使可供水14亿m3,在2030年后香港缺水量仍较大,应未雨绸缪,对缺水问题加以及早研究。

  香港是几个沿海半岛和岛群组成,无过境客水,而相邻地区是广东经济最发达地区之一,工农业飞跃发展,人口不断增加,需水量日增,加上水质污染,用水也显困难。东江径流量年均为295.95亿m3,但季节分配极不均匀,雨季(4~9月)大量水流以洪水形式流走,枯季则十分乾旱。目前东江三大水库的调蓄能力难于满足流域内的用水要求;由于地形和其他因素限制,也难再建造大型水库。根据初步研究,2000年以后流域内总需水量为69.33亿m3,此外还要供应深圳、宝安西部、大亚湾、垫平半岛和香港用水。东江上的河源市正在加速开发,需水量日增,京九和广梅汕铁路建成后,上游大片地区经济必然蓬勃发展,用水量必然大增,东江本地各县市间用水也将发生矛盾,供应香港的水量只能限制在11~14亿m3之间。因而,如只靠东深工程供水为主,将无法完全解决香港的缺水问题,就算不提东江水质污染的影响,也必须另求新的水源。

  广东的水利部门在近几年来积极寻求解决广州、深圳、大亚湾等珠江三角洲大片经济开发区缺水的办法,经过深入探讨,专家们认为从西江调水是一个较长远的办法。西江水源丰富,上中游有一系列调节能力大的大水库,水量较有保证。初步方案已有多个,但都涉及输水路线较远、投资大、技术要求高等问题,需要进一步深入研究。另一方面,从西江大量调水后,西江枯季流量较少,对磨刀门、虎跳门等河口及浅海区的咸潮和泥沙沉积等多方面的生态影响如何,也需要进一步研究。

  作者提出建议,1997年香港回归后,应连同广东珠江三角洲、特区和经济开发区的供水问题,作有系统、有步骤的综合研究,以解决香港未来的供需水平衡问题。

  至于香港的水质污染问题,这里暂不分析,当另文论述。

  (原载:地理研究,1997。)
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