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公益讲座|北京水资源管理中的“二八”定律

时间:2020-10-29

 

北京水资源管理中的“二八”定律

一、北京市水资源现状

水,是生命之源,它维持着人类及其他一切动植物生命的延续,渗透到城市的方方面面,城市中居民生活、工业生产、农田灌溉以及生态用水,都离不开水。水资源是经济社会发展不可或缺的公益性、基础性、战略性资源,而水资源极端紧缺也是北京的基本市情。

图1:水与北京城(来自网络)

北京属暖温带半湿润半干旱季风气候,北京市水资源天生禀赋较差,年降水量并不多。根据1956-2017年历史降水资料,北京市多年平均降水量为585毫米,多年平均水资源量约为37.4亿立方米,人均水资源量不足300立方米,是世界人均水资源量的1/30、全国人均水资源量的1/8,远远低于国际人均1000立方米的缺水下线。水资源紧缺已成为制约经济社会可持续发展的第一瓶颈。

图2:水资源短缺现状

2014年12月27日,来自湖北丹江口水库的长江水通过南水北调中线工程正式进京。南水进京后,改善了北京水资源格局,截至目前内已累计调水量45亿立方米,在一定程度缓解了北京水资源极端短缺现状。

图3:南水北调的源头,丹江口水库(来自网络)

根据2019年水资源公报,全市总供水量为41.7亿立方米,其中南水北调水为8.1亿立方米,外来水源约占总供水的20%,却已占北京城区自来水供水量的近80%,本地水源占总供水量的80%,占城区自来水供水量的20%,呈现出二八比例分配,符合“二八定律”。

 

图4:二八定律

二、北京水资源中的二八定律

二八定律”也叫帕累托法则(Pareto's principle),是19世纪末20世纪初意大利经济学家帕累托发明的。他认为,在任何一组东西中,最重要的只占其中一小部分,约20%,其余80%的尽管是多数,却是次要的,因此又称“二八法则”。我们听得比较多的符合二八法则的,比如有20%的人是富人,80%的人是穷人、20%的人掌握世上80%的财富;企业80%利润基本来自20%的客户等等。

图5:帕累托与“二八定律”

在水方面也存在类似的规律,比如生活用水中20%的水是满足人们生理需求的,比如饮用,这是最为最重要的部分,而80%甚至更多的水用于辅助生活的非重要方面,比如洗浴、洗衣及其它卫生用水等。工业用水中,最重要的20%工业用水户贡献了80%的工业产值。水污染中,往往20%的最差企业贡献了80%的污染负荷,或者污染负荷80%的企业仅贡献了不足20%的GDP。水利工程中,20%的大型水库贡献了80%的防洪供水功能。水灾害防御中,20%的流域集中了80%的灾害损失。

图6:大型水库

在北京市水资源方面也存在类似二八规律。

1.北京降水年内分布不均匀,主要集中在7-9月份,全年将近80%的雨水分布在约20%的月份内,其他80%的月份,却只有20%的降水。

2.北京20%的大、中型水库可利用水资源量占全市所有水库可利用水量的80%。

3.地表水环境质量方面,达标河道河长占总河长的80%,不达标河段占20%。达标水库蓄水量占总蓄水量的80%,不达标水库蓄水量占20%。湖泊水质达标面积占总面积80%,不达标占总20%。

4.北京市80%的人口、80% GDP分布在北运河流域,而北运河的可利用水资源量占约全市的20%,其他流域水资源总量占水资源总量的80%,只占全市20%的人口,20% GDP。

5.全市20%的城市污水处理厂处理了80%的污水。

6.污水处理厂再生水利用方面,80%再生水进入河道,20%用于其他途径回用。

7.全市20%的行政区分布了80%的工业污染源。

三、二八定律对北京水资源管理意义

在北京水资源管理方面可能还有很多其他的二八定律,但通常并不一定是严格意义的二八、有可能是三七或者四六。尽量如此,“二八定律”对于北京市水资源管理也具有重要意义。
 

在洪涝防治或雨水资源化利用方面,北京市年内降水分布不均匀,近80%降水集中在20%的月份内,一方面指导我们集中力量做好短期内的强、频降雨的防洪工作,另一方面当我们清楚在另外80%的月份内将面临较少的降雨,应该充分留住这些雨水,消峰补枯,节约地下或其他地表水资源,缓解缺水压力。

图7:城市内涝

在兴利和除害方面,兴利方面应管控80%的部分,除害方面管控应20%的部分,这样会有助于提高效益,减缓危害。例如,我们要在兴利上多保障20%的高效用水户,压缩80%的低效用水,重视大型水库的保护,减少中小水库建设等等。在防洪除涝上,应重点把资源投在产生80%损失的20%城市空间范围或流域上等等。

图8:水库的防洪与供水

在污染治理方面,一是要做好空间调控和规划,北京市域内人口、经济和水资源呈现出不均衡性,80%的人口和GDP集中在20%的流域内,且流域内水资源量也只有20%左右的,指导我们在市域内或基于京津冀一体化角度做好空间规划和产业结构调整;二是在污染治理方面,20%的地区分布80%的污染源,这基本实现了工业的集聚,有利于对工业集聚区、园区的统一治理和管理;同样,针对工业企业的管理,也应重点是抓20%的重点排污企业,能够对污染物的减排起到关键作用。

图9:城市污水处理厂

参考文献

1、北京市水务局.北京市水资源公报[R],2019.

2、老唐论水.论水中的“28”定律, https://mp.weixin.qq.com/s/aPbTOHYBoAmbtoRgZuDorA

3、邱天逸. 谈谈无所不在的"二八定律"[J]. 知识文库, 2019.

主讲人介绍 

王旭--助理研究员

现任北京市环境保护科学研究院水环境与水资源保护研究所助理研究员,兼任院团支部副书记。主要从事北京市水环境、水资源与水生态保护相关研究,累计发表论文40余篇,撰写专利10余项,参与著作编写1部,获省部级三等奖1次,2017年获北京市第三届“我为改革献一策”A类创新项目,入选2020-2022年北京科协青年人才托举工程。