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中國評論學術出版社 >> 文章内容
香港水資源特徵和供需水量平衡研究
沈燦燊 季 冰
香港是現代化國際大都市,經濟發展迅速,在金融、訊息、輕工業等方面佔有領先地位,也是我國進出口商品的最大轉運港,具有重要的政治和經濟地位。香港受地理環境影響,本身水資源不足,曾多次出現嚴重水荒。直到1960年得到廣東省的支持向香港輸水;1965年東江——深圳供水工程建成後,逐年增加對香港的供水量,香港用水問題才得到了較完滿的解决。
隨着香港經濟不斷發展,人口不斷增加,特别是1997年7月,香港回歸祖國後,未來供需水量是否仍可達到平衡?不平衡時采取什麽措施解决?這些問題急待研究解决。如果水資源供應不足,經濟發展必受阻礙,嚴重時甚至會使社會秩序發生騷亂。因此香港供需水問題爲港人和國人所關注,開展對香港水資源供需平衡的研究,有一定實際意義。
1 水資源有關的香港自然地理特徵
香港位於深圳河以南,由幾個半島和一組大小島嶼組成,在北緯22°09′~22°34′,東經113°52′~114°31′之間,總面積1092km2,屬於華南丘陵的向海伸延部分,是一個局部沉降、高約900m的切割高地。地勢以九龍的大帽山(頂峰958m)最高,向海岸驟降,最低降至海面。山脈由一系列北東~南西走向山脊組成,西南伸延到大嶼山,其最高峰鳳凰峯海拔934m。西北延到新界深井、大欖涌,則降至500m左右。在筆架山以南的九龍半島南部爲一低平的冲積~海積平原。香港本島的扯旗山,高554米,由北向南傾斜,降至250m左右,成一低平臺地。半島南北部海中有離島,大部分高度爲100m上下。整體來説,香港低山和丘陵占總面積的3/4,屬丘陵地貌型。地質大部分爲火山岩和花崗岩搆成,花崗岩風化殻較深厚,最厚地帶可達60m。
由於半島和島嶼都較狹窄,形成的河流呈輻射狀,而且比較短小,除深圳河稱得上河流外,其餘如城門河、石上河等次一級的河流,都短小而狹窄,長度大多不超過5千米,隨降雨季節而變化,雨季河水暴漲,甚至泛濫,乾季則涓涓細流,甚至斷流,實則可稱之爲河溝,蓄水能力龢利用價值不大。
香港處於季風區内,受季風氣候影響,年降雨十分豐富,多年平均雨量達2224.7mm,但年内分配極不均匀,集中在4~9月,由於常受臺風影響,多大暴雨,雨季雨量占全年雨量的80%以上,乾季只占20%左右,現將香港降雨情况列後。
香港由於地形的關系,缺乏建造大水庫的條件,加以地質多火山岩和花崗岩搆成,地下水貧乏,如只靠本地水資源供水,難於滿足發展的需求。
2 香港的主要供水來源
由於河流儲水條件較差,地下水又貧乏,故對號稱國際金融、商貿中心、輕工業製造中
心、航運旅遊中心和信息中心的國際大都市,常住人口達630萬(1995年統計)、年流動人口超過800萬的香港而言,供水是一個亟待解决的問題。
香港於1863年建成第一個薄扶林水塘供水,容積僅9km3,當時人口只10萬人左右,供水範圍狹小。100多年後的1995年,香港的供水系統已大大改觀,供水技術已實現現代化。現有:1個海灣供水水庫和1個淡水湖、15個傳統水塘、18座濾水廠、139個抽水站、163個配水庫、4600km長的水管和300km長的飲水渠道和隧道,組成一個較完備的供水網系統。全港總面積的1/3已修築成集水引水區。目前水塘水庫最大總蓄水容量爲5.86億m3,濾水廠總産量爲每日390萬m3。
水塘的地區分佈:香港島有7個,容量979.3萬m3,占總水塘容量1.7%。新界有9個,容量5.52億m3,占總水塘容量98.3%。香港最大的兩個供水水庫,一個是位於新界西部西貢區糧船灣洲北面的萬宜水庫,另一個是新界東北部的赤門海峽北面的船灣淡水湖,前者爲香港第一個大水庫 ,總儲水量爲2.81億m3,占全港水塘水庫總儲量48.0%,後者總儲量爲2.30億m3,占全港總儲水量39.2&,目前水庫水塘的供水量,約占香港供水總量25%左右。
爲了减輕淡水供應壓力,1950年後修建了一個獨立的海水供應系統,供市區和各市鎮冲厠用水,該系統共有37個抽水站、42個配水庫和1050km長的供水水管。
由於香港人口不斷增加,經濟不斷發展,生活用水量與旅遊用水量不斷增加,只靠本地區水資源供水,缺口很大,必須從外地引水。故1960年香港與廣東省協商,引進227.3萬m3淡水,1964年引進6800萬m3淡水,1965年1月東江~深圳供水工程竣工,3月正式向香港供水,以後每年都向香港供水,1972年增至8400萬m3,1976年1.09億m3,1979年更增至1.45億m3,1980年東深二期擴建工程完成後,1982年供水2.2億m3,1995年6.9億m3,並協定以後每年增加3000萬m3,到2000年,可達8.4億m3。1986年廣東供水量只占香港總用水量52%,而1996年供水已達7.2億m3,已占香港總用水量70%以上。東深供水工程第三期擴建完成後,供水能力可達17.43億m3,除供應深圳及沿途各地用水外,可供應香港最大水量達11億m3。
由上可知,目前和未來供應香港的水源,以東深供水工程爲主。
3 香港需水要求、現狀及供需水平衡
香港用水可劃分爲香港島、九龍和新界三個用水區。據1995資料,該年香港島用水2.33億m3,占總用水量25.3%,九龍爲3.18億m3,占總用水量34.6%,新界爲3.68億m3,占總用水量40.1%,全港總用水量達9.19億m3。該年香港平均每日耗水量達252 萬m3。 1970年到1990年,用水量平均每年遞增6.0%,但1990年以後,用水需求每年只增加1.4%,遞增率减少,主要是工業用水量下降,因外地工資低廉,而污染嚴重的工業則被嚴格控制,故許多大量用水的工業則不斷外移遷出香港。但作者認爲,這只是近幾年的現象,香港作爲一個國際化的商貿、金融、旅遊發達的大都市,經濟日益發展,人口增加,在1997年香港回歸祖國後,用水需求量必會大量增加,現將香港1986~1995年10年用水遞增情况圖示於後。
香港海水供水系統,主要是作冲厠用,到1995年每天平均供應海水量達434000 m3,供水範圍不斷擴大到市區和新市鎮,全香港超過70%的人采用海水冲厠。
1971年香港曾建立海水淡化廠,由日本一間公司負責,興建了6部日産淡水各爲30300 m3的機組,1976年全部投産,但由於成本高,而且東深供水工程供水不斷增加,已能滿足香港的全部用水要求,故1982年停業,1992年全部拆卸。
香港主要用水,可分爲下列幾個方向,現將其用水量叙述於後:
(1)農業用水
香港山多地少,適合於農業種植的土地只占總面積9%,主要分佈在新界西北部,耕地面積因房産和工業用地的擴展而不斷縮小,農業也由以往的水稻變爲經濟價值較高的蔬菜、花卉和水果,以及禽獸飼養業所代替。1995年農業用地僅占全香港總面積3.4%,約37km,並有逐年萎縮的趨勢,在國民生産總值中所占的比重很小,其用水來源大都是自挖的水井供給,用塘庫水甚少。
(2)工業用水
香港工業主要是輕工業,以輕紡工業爲主,包括制衣、電子、紡織、鐘錶、塑料、玩具、首飾、家電、印刷和一些食品加工工業。工業是香港經濟一個重要支柱,但到了80年代,由於本地生産成本急劇上昇和海外市場競争加劇,勞動密集型的工業,尤其是大量用水和嚴重污染的工業,大規模移往廣東珠江三角洲地區等外地區域,而香港本地的製造業也加快了技術昇級改革和工業轉型。90年代以後是傳統密集型工業衰落與新科技型工業成長的交替時期,香港工業處於發展緩慢的態勢,工業用水量從1990年的2.43億m3,逐年减少至1995年的1.44億m3,據統計,近年工業用水仍持續下降,但下降速度已放緩,漸趨持平。
(3)旅遊業用水
旅遊業是香港最大的服務行業,是香港賺取外匯的第二大行業,全港有80多間頗具規模的大酒店和一系列飲食、娱樂等有關配套設施。來自五大洲的旅遊客源豐富。1993年遊客達890萬人次,超過了常住人口,旅遊收益超過532億港元,(内地旅客消費未計入),占香港生産總值得6.6%.旅遊業用水量較多,1990年爲1.74億m3,到1995年增至2.2億m3,隨着旅遊業的發展,用水量將逐年增多。
(4)城鎮居民生活用水
城鎮居民生活用水是用水的重要組成部分,它包括可食用的生活用水和冲厠海水兩部分。1990年居民生活用水爲5.13億m3,1995年增至6.46億m3,居民生活用水量是隨人口增加和經濟收入增加而增加,香港居民生活用水量增長較快。
現將香港用水量情况表列於後。
香港目前供需水量是平衡的,主要是東深工程供水起了關鍵作用。香港用水量逐年增加,1986年用水量爲7.03億m3,1995年增至9.19億m3,10年内平均每年增加率爲2.7%,其中東深工程供水量由1986年的3.60億m3增至1995年的6.9億m3,增幅爲3.3億m3,平均每年遞增率爲6.7%,供水量占香港總淡水用水量由1986年的51.2%,上昇到1995年的75.1%,其間1991年竟達79.3%,爲香港總用水量的3/4。海水用水量也由1986年的1.07億m3,增至1995年的1.59億m3。現將香港供需水量平衡情况列於後。
4 香港未來供需水情况預估
影響香港用水量有兩個主要因素:
(1)經濟迅速發展,香港經濟從60年代便高速發展,本港生産總值年均長率60年代爲13.6%,70年代爲19.3%,80年代爲16.5%,1990~1995年爲14.7%,1995年總産值達11113.91億港元,人均達176188港元。如按1980年不變價格换算,1995年香港本地生産總值爲3353.02億港元,人均爲53155港元(見表5(2) ),香港已成爲亞洲少數經濟長期保持高增長地區之一,經濟迅速發展,必導致用水量的大量增加。
(2)香港人口增長較快
至1995年底,香港人口已達630.8萬人,較1994年底增長了2.6%,由於香港的地理、經濟、政治等因素,除了人口自然增長外,還有大量外來移民。1986年至1995年10年間,人口從558.8萬人增至630.8萬人,平均每年增長率爲1.2%,按此增長率計算,到2000年香港人口將達670萬,2010年爲750萬,2030年爲950萬。人口增加,用水量也隨之增加。
以此爲基礎,推估香港2000年至2030年的需水量如後。
(3)居民用水量
香港1990年居民生活用水定額平均爲242昇/人/日,至1995年達到286昇/人/日。隨着經濟發展,居民收入提高,生活要求也進一步提高,人均用水定額必有所增大。一般的國際大都市如東京、巴黎、紐約等地的居民用水定額都在400~500昇/人/日之間,相比之下香港人均用水定額略顯偏低。以近期人均定額爲300昇/人/日計算, 2000年香港生活總用水量將達7.34億m3,其中淡水用水量爲5.53億m3、海水爲1.71億 m3;2010年居民生活用水爲8.21億m3,其中淡水用水量爲6.29億m3、海水爲7.92億m3。遠期以人均用水定額400昇/人/日計算,則2030年居民生活用水總量將達13.87億m3,其中淡水用水量爲11.44億m3、海水量爲2.43億m3。
(4)其它用水量
農業用水量甚少,其餘如公共設施等用水,也隨着經濟發展,人口增加有所增加,按香港有關資料估計,2000年需水量0.87億m3,2010爲1.07億m3,2030年則增至2.01億m3。
5 香港未來供需水平衡的淺析
由於香港需水量日增,供需水量能否平衡,影響到未來香港經濟發展和居民能否安居樂業,是港人關心的問題,下面將進行具體分析。
從上述可知,到2000年香港需水總量爲12.49億m3,按照與廣東達成的供水協議,届時由東深工程供水8.4億m3,加上利用海水1.7億m3,餘下的2.38億m3淡水量由香港本地塘庫解决。香港塘庫的供水能力爲2.8億m3上下,豐水、平水年雨量豐沛,可滿足要求,如遇枯水年,也可由東深工程適當增加供水,滿足香港用水需要。
2010年香港需水總量達15.22億m3,由東深工程供水11億m3,除利用海水1.92億m3外,餘下2.30億m3的水量可以由香港本地塘庫解决,達到供需水量平衡。
2030年香港需水總量增加至28.72億m3,可由東深工程供水11億m3,利用海水2.43億m3,加上本地塘庫供水能力2.80億m3,缺水量仍達12.49億m3,這樣大的缺水量,如何解决,亟待研究。
6 香港未來供水存在的問題和建議
由於地形影響,香港難於建造大型水庫,即使花大量資金,再建一兩個海灣淡水庫,所增加的供水量也不多。香港的供水來源主要依靠東深工程,東深工程三期擴建後,可供給香港的水量約爲11億m3,據“廣東東江流域開發治理專題研究”成果報告中認爲東深工程2010年後最大供給香港水量可達14億m3。即使可供水14億m3,在2030年後香港缺水量仍較大,應未雨綢繆,對缺水問題加以及早研究。
香港是幾個沿海半島和島群組成,無過境客水,而相鄰地區是廣東經濟最發達地區之一,工農業飛躍發展,人口不斷增加,需水量日增,加上水質污染,用水也顯困難。東江逕流量年均爲295.95億m3,但季節分配極不均匀,雨季(4~9月)大量水流以洪水形式流走,枯季則十分乾旱。目前東江三大水庫的調蓄能力難於滿足流域内的用水要求;由於地形和其他因素限制,也難再建造大型水庫。根據初步研究,2000年以後流域内總需水量爲69.33億m3,此外還要供應深圳、寶安西部、大亞灣、埝平半島和香港用水。東江上的河源市正在加速開發,需水量日增,京九和廣梅汕鐵路建成後,上游大片地區經濟必然蓬勃發展,用水量必然大增,東江本地各縣市間用水也將發生矛盾,供應香港的水量只能限制在11~14億m3之間。因而,如只靠東深工程供水爲主,將無法完全解决香港的缺水問題,就算不提東江水質污染的影響,也必須另求新的水源。
廣東的水利部門在近幾年來積極尋求解决廣州、深圳、大亞灣等珠江三角洲大片經濟開發區缺水的辦法,經過深入探討,專家們認爲從西江調水是一個較長遠的辦法。西江水源豐富,上中游有一系列調節能力大的大水庫,水量較有保证。初步方案已有多個,但都涉及輸水路綫較遠、投資大、技術要求高等問題,需要進一步深入研究。另一方面,從西江大量調水後,西江枯季流量較少,對磨刀門、虎跳門等河口及淺海區的鹹潮和泥沙沉積等多方面的生態影響如何,也需要進一步研究。
作者提出建議,1997年香港回歸後,應連同廣東珠江三角洲、特區和經濟開發區的供水問題,作有系統、有步驟的綜合研究,以解决香港未來的供需水平衡問題。
至於香港的水質污染問題,這裏暫不分析,當另文論述。
(原載:地理研究,1997。)