香港、澳门等沿海地区的港口型城市由于其优越的地理优势,经济快速腾飞,成就了其现有的国际地位。但即使是香港和澳门这样沿海城市,也常年被缺水的问题所困扰。
也许有人会好奇,为什么像香港和澳门这样的沿海城市,也会如此缺水,明明沿海不应该都是水吗?
要搞清楚这个问题,我们先要明确这个问题的本质:
一、香港和澳门真的缺水吗
据《2017年广东省水资源公报》和香港水务署的统计数据,2017年粤港澳大湾区各城市的人均水资源量为822.6m³/人,远低于广东省(1612m³/人)、全国(2074.5m³/人)和世界平均水平(5829m³/人)。香港、澳门、深圳、东莞的人均水资源量均小于300m³/人,香港更是低于50m³/人,已属于国际公认的极度缺水城市(见下图)。
粤港澳大湾区人均水资源状况
香港供水历史及现状
香港位于珠江口东侧,由九龙半岛、香港岛及200多个大小岛屿组成, 1960年以前,香港主要靠本地水库和集雨工程供水, 1929年大水荒曾造成20万人逃离。
图为满载淡水的邮轮正在码头卸下淡水
1960年港英政府与广东政府就供水问题达成达成协议,开始由深圳水库供水, 1963年大旱,除深圳水库供水1177万m³之外,还派船到珠江口运水818万m³。
1963年香港大旱期间,每四天供水一次
图为市民排队候水的情形
1963年12月,在周恩来总理关心下,经原国家计委批准,由中央拨款兴建东深(东江取水到深圳水库)供水工程, 1965年2月建成,自同年3月起每年向香港供应原水6820万m³。
1960年11月15日,港英政府与广东政府就供水问题达成协议
据统计,香港地区供水香港人均综合用水量约0.48 m³/人·d,用水组成主要是服务业用水和城镇居民生活用水,随着常住人口的增加和流动性人口的增长,用水量逐年上升,所占比例约92% ,农业用水和工业用水持续下降,所占比例约8% 。
根据历史资料,1970—1990 年香港用水量平均每年递增6.0% ; 但1990年以来,增长率减少,1997年,香港回归前后更出现回落的波动,由于产业转移,工业用水量下降,用水量增长率下降1.35%左右,但年总用水量仍呈现缓慢上升趋势。
澳门供水历史及现状
澳门位于中国广东省东南沿海的珠江三角洲地区,珠江入口处,毗邻广东省珠海市。自古以来,澳门的淡水资源一直比较缺乏,1924年以前澳门人民主要饮用井水及储雨瓶盛载的雨水。随着岛上人口增加,淡水日显紧缺。
1932年,澳门自来水公司成立,建大水塘储水。水源取自与大海相连的青洲河,遇雨季河面水淡,每日可抽水11万立方米输入大水塘储存。由于当时澳门每日耗水量仅8000立方米,大水塘的水尚能保证供应。可是随着工商、旅游业的发展和人口的增长,用水量逐年攀升,枯水期大水塘的存水量也难以应付日常用水。
50年代后期,澳门水荒连年发生,仅1958年至1968年的10年间就出现过4次严重限制用水的情况,累计停水长达457天。
那时的澳门街头,到处可见舔着干裂嘴唇的人们排着长队等水。为解决水荒困境,1959年广东省政府决定在珠海境内兴建竹仙洞水库和银坑水库供水给澳门使用。
两座水库于1960年顺利建成并正式向澳门供水,缓解了澳门用水紧张的状况,原水由珠海市的西江磨刀门水道供给。近年来由于珠江来水量和澳门的降雨量不断减少,多种原因导致澳门的供水水资源越来越缺乏。
从上图可以看出,从2006年到2016年澳门的年用水量总体呈上升趋势,2012年的年用水量达到7528万m³。用水量的逐年增加与珠江水源地逐年增加的供水困难对澳门水资源的供给形成巨大的挑战。
从香港和澳门的供水发展来看,供水水源一直是制约香港和澳门的因素之一。
二、为什么在沿海也会缺水
周围的海水和雨水呢?
海水为什么无法利用
很多同学会产生疑问,在海水如此丰富的地区,为什么不考虑将海水进行淡化处理从而解决沿海地区的缺水问题呢?接下来我们从三个方面进行解答。
1)海水淡化工艺介绍
海水淡化技术按大类分主要有蒸馏法(热法)和膜法。
蒸馏法
蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化(所以也成为热法),再把蒸汽冷凝成淡水的方法。最主要的方法为多级闪蒸法和低温多效蒸发法。
膜法
通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。
一般认为,低温多效蒸馏法和反渗透膜法是未来方向。
2)海水淡化成本分析
海水淡化的成本,包括以下几方面:1.生产负荷,也就是固定设备成本;2.蒸汽价格(蒸馏法);3.电力价格;4.耗材费用(反渗透海水淡化淡化工艺);5.药剂费;6.其它费用(工资福利、管理费、大修及维检修费等);7.折旧;8.贷款利息。
根据国家海洋局闫玉莲等人的研究,海水淡化成本基本如下:
上述表格中的成本仅为造水成本,加上输水成本后总费用预计可达8元/吨,实际上海水淡化的成本仍然偏高。
3)海水淡化水质问题
由于反渗透淡化技术高效的脱盐,使得出厂水中对人群健康有益的矿物质和营养成份大大减少,长期饮用海水淡化水可能引起人体营养成份流失,造成健康损害。姜智海等人在研究中发现对于高硼海水经过反渗透淡化后的出厂水仍然数值偏高,对人体生殖健康有影响。并且低矿化度水在管道运输过程中更容易腐蚀管道,增加输水成本。
全球海水淡化应用结构
以上几方面的问题,再加上目前香港澳门的海水淡化产能仍然不足,所以海水淡化无法在短期内承担主要水源的任务。
2015-2018年全球海水淡化产能变化(单位:万吨/日)
香港澳门的地区因素
香港地区多年平均降雨量2224mm,但是年内分布极为不均,且集水面积狭小,缺乏大江大河。
香港共有大型水库5座,分别为大榄涌水库(1957年建)、石壁水库(1963年建)、下城门水库(1965年建)、船湾淡水湖(1968年建)和万宜水库(1978年建),其中“海中水库”——船湾淡水湖和万宜水库的库容量都在2亿m³以上, 目前香港蓄水总库容已达到5.86亿m³,集水区降雨径流量为2.7亿m³。
但是,从总用水量来看,2019年香港本地集水量仅占23%的饮用水水量,远远满足不了香港目前的用水需求。
澳门境内没有河流,且土地资源有限,无法兴建大型水库。澳门超过九成以上的原水是来自珠海市。
由于土地资源有限,澳门本地的水库蓄水量都不大,甚至本地的储水量还达不到用水量的10%。
急速增加的人口
香港人口变化图
香港作为世界经济中心和大陆港口的地位,吸引了不同国界人员,从人口变化曲线可以看出,香港的人口一直保持着高速的增长。2018年香港人口密度为0.71万人/km²。
澳门人口变化图
随着澳门旅游业和博彩业的发展,澳门吸引了越来越多的旅客,也吸引了越来越多的外来人口长期居住在澳门。资料显示每年来澳门游玩的旅客逐年增加,2012年游客人数达到了2800万人次。2018年澳门人口密度为2.08万人/km²,居世界前列。随着流动人口和常住人口的逐年增加,澳门的用水量也逐渐增加。
原水供应的问题
1)水量(以香港为例)
随着香港经济日益发展和人口增加,香港不断提出增加供水量的要求, 2000~2003年改建后的东深供水工程改名为粤港供水工程,供水能力达到24.23亿m³/年。其中,对香港的供水配额为11亿m³。
东深供水工程水源水库
——广东河源新丰江水库(图/港媒)
东江作为香港的主要水源,在香港供水总量中所占的比重已越来越突出。
1986年对香港供水量只占香港总用水需求量的25%,至2011年已经上升到73% 。
虽然根据广东省承诺对香港供水11亿m³限额于2030年前保持不变。但是由于珠三角地区经济的飞速发展,水资源必定会更加紧缺。
2)水质
除了水量的问题,珠江水质的恶化也是近年来头疼的问题。
虽然珠江三角洲主、干流水道水质总体优良(水质类别为Ⅱ~Ⅲ类),但受生活污水、工业废水排放相对集中的影响,上游地区的快速发展加剧了水污染压力,加上珠江三角洲网河流域水系交错,部分河流尤其是流经城镇的河段水质相对较差,饮用水水源地水质安全难以保障。
再加上受全球变暖影响,使咸潮的影响越来越大,香港、澳门在珠江的取水口不断向珠江上游移动。
原标题:明明是沿海地区,香港和澳门为什么如此缺水?