陈元:管道网络跨区域调水——新时期的全国治水新思路
导 读
3月22日
世
界
水
日
今天是世界水日。中国水资源分布不均衡,人均水资源量更是不足世界平均水平的1/3。南水北调工程重构我国水系,解决了我国南方水多、北方水少的问题。总结南水北调的建设发展经验,新时代如何更好地解决水资源短缺和分配不均等问题?
近期,全国政协原副主席、中国金融四十人论坛(CF40)常务理事会主席陈元撰文指出,今后可以考虑通过管道实施跨区域调水,形成调水管道网络。管道跨区域调水是一项复杂的系统工程,为确保调水工程顺利实施和良性运行,需要对水权、水价以及水网建设运营、投融资安排等进行系统考虑。
关于水资源调度的方案,他提出两个初步设想,一是“大西线”调水,即从雅鲁藏布江、怒江、澜沧江调水到新疆,雅鲁藏布江的水量是1700亿立方米,目标是调水200亿立方米;二是“北水南调”,即从黑龙江、松花江、乌苏里江调20亿立方水,经潘家口水库、密云水库,输送给北京、天津。
陈元指出,管道跨区域调水方案对国家的经济和社会的发展具有深远意义,是一个很有考虑价值的方案。未来,如果管网调水能够大规模应用,使得中国水资源适当均衡分布,目前的水资源问题就有可能得到根本性的解决。
下文为陈元在2017年12月23日的北方新金融研究院(NFI)与丝路规划研究中心“京津冀水资源金融创新解决机制”课题评审会上所作的主题演讲。
管道网络跨区域调水
——新时期的全国治水新思路
by 陈元
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管道网络跨区域调水设想的提出
2013年我针对南水北调的现状,提出了通过管道网络跨区域调水的建议。南水北调共有东线、中线和西线三条调水线路,通过这三条线路与长江、黄河、淮河和海河等四大江河相联系,以实现中国水资源的南北调配与东西互济。其中,东线开工最早,且借助现有的京杭大运河向北输送,实施起来相对容易;西线还未开工;中线调水最为复杂,资金投入量巨大,为了筹措资金,借用了部分电力资金,经过了几十年的规划与设计才开始施工,首先要加高丹江口水坝,开挖明渠,且伴随着大量的占地移民,其次要沿线保障水质的安全,控制水源质量,防治农药化肥、氮磷等造成的水污染,这是一个相当巨大的工程。
相较而言,建设地下管道网络更具吸引力。近年来,我国装备制造业水平不断提升,盾构、管道生产、泵站和电厂建设、特高压输电等技术都能满足需要,使管道网络建设从技术层面得到支持。盾构机的特点为适用范围广,无论是泥土地还是岩石地质都可以进行挖掘。因此在调水线路中,不占用土地,不存在额外的移民搬迁成本。当然地下管道网络也需要有资金投入,然而与搬迁移民甚至影响几代人的生活相比,具有明显优势。利用管道输水在国内的使用并不广泛,南水北调的中线工程,明渠的渠首位于丹江口水库,北京段位于总干渠末端,距离不长、流量也小,因此北京全段采用了管道输水,终点为北京市的团结湖。管道输水减少了水污染,如果选用合适的材料以及合理的施工方式,会明显降低造价成本。
关于储水问题,我建议以地下为主,水库为辅,尽量利用现有水库不再新建。调水线路沿途有的地区有水库,将它们串联起来可作为调水的调节池,可也存在一些地区没有足够的水库,特别是西北地区、黄土高原,比如内蒙的沙漠,新疆的盆地等地区。因此很多人向我提议说,这些沙漠戈壁地带存在丰沛的地下水层,地下水具有安全稳定的保有量,难以蒸发,如果我们将调入的水输入到地下水层作为地下水库,可以节省地上水库的修建费用,尤其是水库的修建耗时耗力,建坝、搬迁的成本也很高。因此在这些地区,可寻找合适的地下储水层,对地下储水结构事先做好勘探,确保储水层的水能够储存得住,不渗漏,不流失,就可以在此地建设管道输水储水。当然水资源的使用也要注意量入为出,节约使用。地下储水层水量的增加,首先可以为该地的城市以及工业设施提供生活及工业用水,但水资源的使用过程中同样要注意循环使用,争取实现水资源的零排放或近零排放;其次随着城镇、工业的逐渐发展,当地的生态也可得以改善。
这一设想的提出建立在我国每年的长江、珠江等流域以及西南诸河,如澜沧江、怒江和雅鲁藏布江等,大部分直接排放入海,具有一定的可调水量。特别是雨季汛期,洪水大量流到下游地区带来灾难,防洪抗洪压力大,投入成本高。据测算,长江流域多年平均下泄洪水3700亿立方米左右,西南诸河汛期洪水资源量2300亿立方米左右,如果可以利用这些雨季汛期的洪水资源量,满足2000亿立方米调水需要不成问题。因此建立泵站和管网,每年抽走汛期的洪水,既减少了长江中下游的洪灾,又可以将调入北方的水储存在地下储水层中,解决北方严重缺水地区的用水问题。
我们国家大约有200万平方公里是缺水甚至无水地区,包括黄土高原、内蒙和新疆等,人类难以在此生存和发展工业、农业,如果可以调水到这些地方,集中解决城镇生活用水、工业用水和城市绿地建设用水,可以极大地改变我国的人口和产业布局,很多问题就会迎刃而解。
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水网建设运营及后续配套机制
跨流域调水在我国非常具有吸引力,虽然它的投资巨大,且难以精确测算,但今后如果逐步开展研究,就可以将水源地可以调出的水量、接受地需要的水量精确测算出来。在跨区域调水的过程中,由南向北的输水,有一段可以自流输水,但向西北的输水,尤其是到黄土高原、内蒙的沙漠以及新疆的盆地,是需要建立泵站的。而水资源说到底是自然资源,属国家所有,随着社会的发展,水资源成为社会资源,就会涉及到成本的问题,那么管网、泵站建设的费用以及用电的费用,从何而来?我的设想是对于南方水源输出地而言,由它们建设运营输水管道,华北地区作为水源输入地要向其缴交水费,由此建立水源输出地与用水地之间的交易关系,以解决水资源分布不均的问题。
但是还存在一个问题,水源输入地基本上都是荒漠戈壁,没有城镇、工厂产生足够的现金流来缴交水费,因此我建议以其他形式资产来折算。比如水源输出地在输入地建设输水管道等设施来向其输水,然后按照投资额可以折算成当地的土地资源,通过跨区域土地调剂,可以解决沿海地区土地资源缺乏,农业用地紧缺,城市没有扩张空间等问题。
我国淮河以南到广东的沿海地区都是极度缺乏土地的,因此这些地区希望能够占用农地,但是国家对此严令禁止。中央最担心的问题是农地被占用,无法种粮食,将来会给国家的粮食安全带来威胁。
未来,可以不用土地面积作占补平衡,而是用上交国家的粮食数量作占补平衡,这就在很大程度上解决了问题。举例而言就是各沿海省市作为粮食调入省份,在粮食生产省份投资开发土地,发展农业,建立农场,与自己的粮食供应挂钩。所生产的粮食进入国家整个粮食流通体系,总量增加,周边的供应改善,就会逐渐打开供应渠道。
现在的粮食供应渠道掌握在国家手中,长期来看并非最优方案,而且中间环节浪费多、效率低。将来哪个省份需要粮食,可以国家分配份额,由这一省份自己种粮,并投资管理粮食的供应、运输和储存,这样各省的粮食供应情况会明显改善,而国家也可以减少财政负担,土地也可以占补平衡。也就是说,如果某省份占用了周边的一块基本农田,它就需要在其他能够开垦土地的地方建立一个大农场,投资全套的机械化设备,并与粮储部门对接好,保证供应方案,粮食可以直接自己消费,也可以运到中储粮。这样可以减少国家的财政负担,也可以减少企业的低效率以及跑冒滴漏。各省份对于自己吃的粮食一定会认真对待,不可能出现粮食过期三五年后拿给老百姓吃陈化粮的情况,所以要调动省市的积极性。
水资源与这些问题都相关。有水就有地,就有农场,就可以把这一套体系落实下去,将来可以开发国内自然资源与初级农产品等大宗商品的交易市场,包括碳、水、地、粮。粮食不是一个自由市场,需要与中储粮对接,按照中储粮的结构,将来通过省市参股,慢慢将其多元化,就可提高效率,大大改善中间环节。以前,每年国家给储备粮拨款,年年审计都会查出很多问题。未来,可进一步扩大水权市场,将其发展成为国家区域间调剂自然资源的交易市场,有碳交易、水交易、土地占补交易、粮食交易,其中占补交易就是要与粮食结合,与农业结合。
另外,可以折算成当地工厂的建设资本,以后在此地建设起来的工厂,一段时间内的工业产出要用于偿还管网建设和维护的资金,在输出地投资收回后,管网设施就成为沿海地区的净资产。当然,这只是一个初步的设想。
管道跨区域调水是一项复杂的系统工程,为确保调水工程顺利实施和良性运行,需要对水权、水价以及水网建设运营、投融资安排等进行系统考虑。
(一)建立水权体系。我国宪法规定,水流等自然资源属于国家所有。《中华人民共和国水法》规定,水资源属于国家所有,其所有权由国务院代表国家行使。作为重要的自然资源,水资源应当由国家所有和统一调度。为调动基础积极性,国家可授予地方一定的管理权、经营权和收益权,形成严格监管的水权体系,实现水资源的优化配置。比如,地方可以在一定限额、一定区域内分配水资源,可以向国家或其他省市出售富余的水资源,收益归地方所有。
(二)建立差别水价机制。除满足人类基本需求的饮用水无偿供应之外,其他用水一律实行有偿使用。按照不同用途区分不同价格,并实施阶梯水价政策。农业用水按照一定限额实行有保护性质的优惠价格、粮棉油等口粮用水定价最低、果蔬和经济作物略高,肉禽蛋类等养殖类用水定价最高。城乡居民用水价格高于农业用水,工业、服务业用水价格更高一点。运用价格机制鼓励节约用水和循环利用。
(三)水网建设和运营。一是统一规划、分步建设。作为国家战略性基础设施,水网的建设要统一标准、统一规划、统一设计,分步建设,最终覆盖全国。参考我国电网运营模式,可成立国家层面的水网公司,负责全国范围内输水管道的规划、建设、运营、维护。二是统一调度、科学管理。水网终端由水源站、供水站、受水站和回灌站等组成,由水网公司统一管理,也可授权地方管理,但要服从统一调度,形成一个信息化、智能化、管理严密、运营高效的系统。三是照付不议、市场运作。水网经营中,在满足当地生产生活和生态用水的基础上,主要调丰水期的洪水,用水地按照国际通行的照付不议模式付费。随着水网建设完善和运行机制成熟,可以尝试采用竞价上网模式,特殊情况下地方可以买断富余的水。总体上,水网既要市场化运作,又要具有国家政策性调水职能,由国家统筹调剂余缺。
(四)投融资安排。初步估算,管网调水工程总投资约5万亿元,由于工程投资大、时间跨度长,需举全国之力投资建设。由中央统筹资金供给和回收,成立中央水网信托基金,设独立账户对资金进行管理。为保障项目建设稳定运行,设置50-100年的宽限期,宽限期内不对前期投资资金还本付息。项目建设期取得的收益,进行滚动投资,先不还本付息。项目建成后,以项目带来的经济社会发展成果作为还本付息来源,比如可将整治国土的市场化开发收益作为重要还款来源。按照公平合理的原则,受水区多承担还本付息的责任。供水区应得到一定形式的资源补偿。
这样的话,每个局部建设都是一个可以完整循环的项目,从局部到全局,逐渐形成一个全国统一、规范的系统工程,使得国家利益、地方利益、企业利益和民众利益都得到最大限度的兼顾。
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水资源调度的两个初步设想
关于水资源调度的方案,目前有两个初步的设想。
第一个设想是“大西线”调水,即从雅鲁藏布江、怒江、澜沧江调水到新疆,雅鲁藏布江的水量是1700亿立方米,目标是调水200亿立方米。
如果下游的印度,孟加拉等国对此有反对意见,可以一方面协调,一方面利益共享,通过帮助他们发展经济来缓解其激烈态度。另外,虽然河水上下游共同调度,但是现在水量几乎100%流出境外,我们调水200亿立方米对总体流量影响较小,基本属于年度波动范围之内,对下游影响也不会太大。另外,下游是热带雨季地区,孟加拉和印度有关地区主要依靠本地降雨来保障农业、生活用水,而非依靠雅鲁藏布江的水源。
当然,从雅鲁藏布江向北调水,要穿过整个青藏高原,很多泵站、管道建设以及隧道开凿等施工量巨大。然而一旦项目成功,能将200亿立方的水调到新疆塔里木盆地、柴达木盆地(格尔木盆地),将会使以往的成片沙漠变为整体绿洲。历史上,这里曾经是水草丰富的地方,但由于印度次大陆板块撞击并挤到欧亚大陆板块之下,把地势抬高,使得这里气候变干旱、水量越来越少。如果通过管道输水,把水补过去,新疆那个地方看还可以容纳2亿人口,中国人口再分布一下。因为塔里木盆地南沿与青岛市的纬度大体相同,气候温和、日照充足,发展农业、工业都很有潜力。同时,那里也是“一带一路”的前沿阵地,有很多加工业、装备制造业,相关产品沿着“一带一路”向西输出到中亚、西亚,最后连到欧洲,可以预见这里将会成为经济非常繁华的地方。
大西线管网输水,现在已经有一个初步的框架设想,舆论界已经引起很好的反响。虽然外交部历次表态否认此事,但主要是应对印度的担心。
第二个设想是“北水南调”,即从黑龙江、松花江、乌苏里江调20亿立方水,经潘家口水库、密云水库,输送给北京、天津。
黑龙江、松花江、乌苏里江水源丰沛,可调的水资源量非常可观。如果从黑龙江和松花江调汛期水,沿线有一串的水库,把它连起来可以成为调节库,这个水能调20亿方。目前界河水才调了5%,界河附近的俄罗斯境内人口稀少,工业、城市也不发达,即便调10%即40亿立方的水对其也影响不大,而这一水量则可以基本解决北京、天津的用水问题。
如果北水南调的方案能够成功,会促进更大规模的以管网为主要特点的南水北调,不管是大西线还是现有的中线调水设施,丰富调水方式,扩充调水能力,再加上管网调一些汛期水,会大大增加华北、西北一带的水资源供应。现在,北京已经实现了70%的饮用水来自南水北调,对地下水的开采已经大大减少,因超采地下水而导致的漏斗区水位也已开始回升,这一状况将会随着南水北调设施功能的充分发挥而持续改善,未来如果管网调水能够大规模应用,使得中国水资源适当均衡分布,目前的水资源问题就有可能得到根本性的解决。
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管道网络跨区域调水具有深远意义
管网只需要连接现有水库,比从南方三大水系调水更为简单可行,因此这个方案是一个很有考虑价值的方案,包括概念性的设想和两个关于水资源调度的具体设想。方案提出了很多新的概念,如果实施的话都是需要仔细考虑的。而且我们国家的经济发展到今天,很多大型项目,有些由国家主管部门统一设想,但我想今后越来越多的大型项目是通过各省市和各地方根据需要,从实际出发来加以构想,包括做一些测算和实地勘探,形成一个可行方案,并通过一系列局部方案的实施,逐步实行全国性的管网。
水资源问题,最终叫做北方缺水、南方工程性缺水,缺乏输水设施,南方还有水质问题。如果说完全采用管网调水,只要水泵能力足够好,就可以把水输到沙漠的地下储水层,通过沉淀来解决水质问题。北方黄土高原下面,地下储水层也是可以把南方的江河水、汛期水直接调过来,即使里面含一些颗粒,含一些不太干净的东西,经过几年的沉淀,水下的过滤再抽出来,在抽出来的过程中加以净化,变成可用水,成本都可以大大降低。所以,水资源在全国范围内的调配,以及在一些局部先开始试点,对全国资源均衡分布是有很大的潜在意义,自然资源不可能均衡分布,但是可以通过我们的努力,使其逐步均衡分布,使得全国的土地达到更均衡的开发和利用,这对于经济发展、社会发展都是一件非常有意义的事情。
我们国家证明地域调水是可以实现的,但是“南水北调”东中西线三个方案,是毛主席提出来的。现在再按原有方案实施,征地、搬迁很难做到,我们可以通过新的技术、方法来实现,金融方面也可以对这个项目设计一些可行的办法。现在我们进入了新时代,水资源的全国合理布局应该是大家的期盼之一。很多大型项目都是酝酿几十年才完成,这个项目技术上相对简单,希望通过若干年的酝酿就能开始实行,进入国家战略,成为国家“两个一百年”和“五年规划”当中的一个重点项目加以实施,造福全国人民。
我们进行这样的研究,提出来这个方案,也一直想和实体开展有关的研究。一是对总体方案本身进行研究,再有是对一些局部调水方案进行研究,都是具有现实意义和实际价值。也希望能为“两个一百年”目标的实现做出贡献。
世界水日
世界水日宗旨是唤起公众的节水意识,加强水资源保护。为满足人们日常生活、商业和农业对水资源的需求,联合国长期以来致力于解决因水资源需求上升而引起的全球性水危机。1977年召开的“联合国水事会议”,向全世界发出严重警告:水不久将成为一个深刻的社会危机,石油危机之后的下一个危机便是水。1993年1月18日,第四十七届联合国大会作出决议,确定每年的3月22日为“世界水日”。
中国水周
1988年《中华人民共和国水法》颁布后,水利部即确定每年的7月1日至7日为“中国水周”,考虑到世界水日与中国水周的主旨和内容基本相同,因此从1994年开始,把“中国水周”的时间改为每年的3月22日至28日,时间的重合,使宣传活动更加突出“世界水日”的主题。
从1991年起,我国还将每年5月的第二周作为城市节约用水宣传周。进一步提高全社会关心水、爱惜水、保护水和水忧患意识,促进水资源的开发、利用、保护和管理。
历届“世界水日”和“中国水周”主题
1994年
“世界水日”宣传主题:关心水资源人人有责
1995年
“世界水日”宣传主题:女性和水
1996年
“世界水日”宣传主题:解决城市用水之急
“中国水周”宣传主题:依法治水,科学管水,强化节水
1997年
“世界水日”宣传主题:世界上的水够用吗?
“中国水周”宣传主题:水与发展
1998年
“世界水日”宣传主题:地下水——无形的资源
“中国水周”宣传主题:依法治水——促进水资源可持续利用
1999年
“世界水日”宣传主题:人类永远生活在缺水状态之中
“中国水周”宣传主题:江河治理是防洪之本
2000年
“世界水日”宣传主题:21世纪的水
“中国水周”宣传主题:加强节约和保护,实现水资源的可持续利用
2001年
“世界水日”宣传主题:水与健康
“中国水周”宣传主题:建设节水型社会,实现可持续发展
2002年
“世界水日”宣传主题:水为发展服务
“中国水周”宣传主题:以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展
2003年
“世界水日”宣传主题:未来之水
“中国水周”宣传主题:依法治水,实现水资源可持续利用
2004年
“世界水日”宣传主题:水与灾难
“中国水周”宣传主题:人水和谐
2005年
“世界水日”宣传主题:生命之水
“中国水周”宣传主题:保障饮水安全,维护生命健康
2006年
“世界水日”宣传主题:水与文化
“中国水周”宣传主题:转变用水观念,创新发展模式
2007年
“世界水日”宣传主题:应对水短缺
“中国水周”宣传主题:水利发展与和谐社会
2008年
“世界水日”宣传主题:涉水卫生
“中国水周”宣传主题:发展水利,改善民生
2009年
“世界水日”宣传主题:跨界水—共享的水、共享的机遇
“中国水周”宣传主题:落实科学发展观,节约保护水资源
2010年
“世界水日”宣传主题:清洁用水、健康世界
“中国水周”宣传主题:严格水资源管理,保障可持续发展
2011年
“世界水日”宣传主题:城市用水:应对都市化挑战
“中国水周”宣传主题:严格管理水资源、推进水利新跨越
2012年
“世界水日”宣传主题:水与粮食安全
“中国水周”宣传主题:大力加强农田水利,保障国家粮食安全
2013年
“世界水日”宣传主题: 水合作
“中国水周”宣传主题:节约保护水资源,大力建设生态文明
2014年
“世界水日”宣传主题:水与能源
“中国水周”宣传主题:加强河湖管理,建设水生态文明
2015年
“世界水日”宣传主题:水与可持续发展
“中国水周”宣传主题:节约水资源,保障水安全
2016年
“世界水日”宣传主题:水与就业
“中国水周”宣传主题:落实五大发展理念,推进最严格水资源管理
2017年
“世界水日”宣传主题:废水
“中国水周”宣传主题:落实绿色发展理念,全面推行河长制
2018年
“世界水日”宣传主题:借自然之力,护绿水青山
“中国水周”宣传主题:实施国家节水行动,建设节水型社会
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