南水北调中线工程对天津市的环境影响评估
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作者:宋婷婷
摘 要：南水北调中线工程是优化水资源配置、促进区域协调发展的利民工程。自2014年该工程天津段通水后，天津获益匪浅。本文先以定量分析评估了天津段工程通水以来天津地区在自然环境方面受到的影响，包括预防地面沉降、调蓄地下水、增加空气湿度、改变区域水环境四个方面。然后以定性分析的方式得出，在社会和生活方面的影响主要有增加城市就业机会、提升居民生活品质、助力城市升级发展、推动节水型社会建设。
关键词：南水北调;天津市;自然环境
1 工程概况
位于华北平原的天津，大陆性气候特征明显，四季降水严重不均，四分之三的年降水量主要集中在六七八月份，地表水资源严重缺乏，多年来依靠地下水开采和引滦水来支撑工农业以及生活用水。2014年南水入津，在很大程度上改善了天津的用水格局。南水北调中线途经有河南、河北、北京、天津四个省及直辖市，全长有1432千米，其中天津干线是该工程的重要组成段（以下简称天津段工程）。天津段工程起于河北保定市西黑山村，止于天津外环河出口闸，全程共计155千米，多年来向天津年均输水量达10.15亿立方米。根据全方位考证与评估，天津段工程采用全管涵型式输水。[1]获益于南水北调中线工程的运营，天津的自然和社会生活环境得到了很大的改善。
2 对自然环境的影响
2.1 预防地面沉降
多年来，天津地区存在着严重的超采地下水的情况。天津段工程的运营，使得天津的水源结构发生变化，一些自备井逐渐关闭，地下水位得以提升。据资料统计，目前本地地下水位已经累积提升了0.17米。地下水位的回升对潜在的地面沉降危害有着可观的预防作用。预防地面沉降效益的计算公式如下。这里应用开采损失法。
等式左边B预降表示预防地面沉降的效益，这里主要计算经济效益，单位亿RMB，等式右边：ΔA为新增的地下水储量，亿m3;E沉为地面沉降造成的经济损失，亿RMB;A储为地下水储变量，亿m3。
天津段工程多年来向天津年均输水10.15亿m3，中线工程有15%的输水损失率，天津实际接收输水量为8.6275亿m3。天津段工程有6%的输水损失率和蒸发率[1]。所以增加的地下水储备量ΔA约为8.11亿m3。E沉为84.54亿RMB。参考已有的《天津市地下水资源与可持续利用》的研究成果[2]，A储为18.127亿RMB，由公式（1）计算可得，预防地面沉降效益B预降约为37.82亿RMB。
2.2 地下水调蓄效益
天津市的地下水储备量现已得到可观的提升，这里应用影子价格法来评估其效益。
等式左边B调蓄为地下水调蓄效益，亿RMB;等式右边ΔA为新增的地下水储量，亿m3;P调蓄指单位调蓄价格，RMB/m3。根据中国水网的数据，P调蓄取值天津市综合水价5.47RMB/m3。据上文已知ΔA为8.11亿m3，由公式（2）计算可得，B调蓄为44.36亿RMB。
2.3 增加湿度效益
大陆性气候特征明显的天津，空气干燥，湿度低，加湿器是家家户户常用的家电之一。因此，空气湿度的增加能减少加湿器的使用。[3]水面蒸发增加空气湿度，这项效益可用加湿器的减少使用所节省的效益来替代。
等式左边B增湿表示增加湿度效益，亿RMB，A蒸为水面蒸发量，m3，常量取值125是因為在使用加湿器时，将1m3的水转化为蒸汽耗电量约为125kW·h。[3][4]
P电为电价，RMB/kW·h。根据第二次全国湿地资源调查，南水北调中线工程通水以后，天津市湿地总面积达到2956万公顷，增加了近20%，恢复扩大湿地面约49266.67hm2。天津市年均水面蒸发量为1730mm，[5]则A蒸为852313391m3。P电取值天津市第一阶梯居民电价0.49RMB/kW·h。根据公式（3）计算得出，天津段工程所带的增加大气湿度效益B增湿为52.20亿RMB。
2.4 对区域水环境的影响
根据第二次全国湿地资源调查，南水北调天津段工程通水以后，天津市湿地总面积达到29.56万公顷，增加了近20%，恢复扩大湿地面约49266.67hm2。区域地下水水位上升，输水水质优良，这些条件的改善都给区域内鱼虾等水生物以及水禽等提供良好的生存环境，利于生物链的良性循环，维持区域水生态平衡。
但是，地下箱涵的设计形式，使得地下形成一道混凝土的墙体。而本段地下水基本呈南北向流动，与箱涵轴线基本正交，箱涵两侧地下水的相互补给关系受影响，高、低两侧形成盐渍化与地下水不足这样对比鲜明的状况，使得区域农业生产受到影响。其次，箱涵两侧的水压力产生明显差异，对箱涵整体稳定产生不利影响。
3 对社会环境和生活环境的影响
3.1 增加就业机会
南水北调工程是一项惠民工程，不仅体现在它能够改善受水地区的供水结构，缓解供水压力，也能体现在它能够给受水地区带来更多的就业机会。因为一项大型水利工程的建设和维护需要投入大量的人力资源，与此同时，也对城市土地资源利用、建筑建材市场、交通等领域产生连锁反应，衍生出大量的就业岗位，为天津当地居民创造更好的就业环境，提供更多的就业选择，助力本地经济发展。
3.2 提升市民生活品质
自南水北调天津段工程的运行后，本地居民生活品质得以提升。首先，天津段工程调优质南水进津，降低了当地居民生活生产用水水质硬度，水质检测结果一直维持在Ⅱ类标准及以上，饮水口感、观感和安全感大幅提升。其次，天津市湿地总面积达到29.56万公顷，增加了近20%，恢复扩大湿地面约49266.67hm2。空气湿度增加，缓解了一直以来尤其是秋冬季节经常发生的干燥空气所带来的各种身体不适症状，如口鼻干痒上火、皮肤干燥瘙痒等。最后，天津段工程新增城市绿地用水量为0.28亿m3，按着单位面积城市绿地年用水量2000m3/hm2[6]则可增加绿地面积14210.00hm2。众所周知，城市绿地具备多项有益功能，比如，净化空气、减少噪音污染、提升市容市貌等，也为本地居民提供了更加赏心悦目的宜居生活环境，其观赏价值有助于舒缓城市生活压力，提升生活品质。 3.3 助力城市升级发展
水是生命生活之源泉，受助于天津段工程的供水支持，当地供水系统和供水环境的改善使得天津的城市发展有了强有力的后备支撑。天津城市魅力提升，吸引更多外来人才入津就业、落户，也吸引更多的外来资金的投入，为城市升级发展加油助力，也为贯彻落实京津冀协同发展战略创造更好的基础条件。
3.4 推动节水型社会建设
天津多年来节水热情只增不减，节水工作和多项节水指标处于全国先行行列。因为本地居民深刻明白，南水历经千里输送到水资源短缺的天津，来之珍贵，每年都会举行形式多样的节水宣传活动。比如，南水北调中线行、大型节水宣传讲座、青年志愿者活动等。在2018年3月举办“世界水日”节水宣传活动，进一步增强市民节水意识;在2020年5月充分利用了全国城市节水用水宣传周，以线上微信微博等网络宣传平台和线下走进社区、学校、企业等分发宣传手册，播放节水宣传片等相结合的方式，使得节水意识充满市民的生产生活的方方面面。天津的节水工作战绩赫赫，节水型企业（单位）和居民小区覆盖率由2017年的48.34%和24.75%上升到2019年的50.6%和38.3%，节水型社会建设高速高质发展。
4 结语
不言而喻，南水北调中线工程是优化水资源配置、促进区域协调发展的基础性工程，更是一项利好的民生工程。就天津地区而言，本市居民受益颇丰，农业、工业、生活等用水获得了巨大效益和便利。本文先以定量分析评估了天津段工程通水以来天津地区在自然环境方面受到的影响，结果表明，自然环境的效益至少为134.38亿元（这里的自然环境方面的效益主要指预防地面沉降、调蓄地下水、增加空气湿度的效益，不包括暂时无法用货币单位度量的区域生态平衡加强所带来的效益）。此外，經过一系列的定性分析，得出天津市社会与生活环境也获益匪浅。市民就业环境改善、生活质量得以提升，城市发展升级与节水型社会的大力推动都是毋庸置疑的。任何一项工程有利也有弊，南水北调工程也不例外。但是与它带来的巨大自然和社会生活效益相比，些许不良影响是在可承受范围之内的。随着这项工程的继续运行，它所产生的多样化效益将会越来越明显。
参考文献：
[1]吴换营，宁金钢，王云静.南水北调中线一期工程天津干线输水方案论证[J].南水北调与水利科技，2014，12（02）：154-156+177.
[2]段永侯，王家兵，王亚斌，邢贵发.天津市地下水资源与可持续利用[J].水文地质工程地质，2004（03）：29-39.
[3]江波，欧阳志云，苗鸿，等.海河流域湿地生态系统服务功能价值评价[J].生态学报，2011，31（8）：2236-2244.
[4]刘晓丽，赵然杭，曹升乐.城市水系生态系统服务功能价值评估初探[C].环境变化与水安全，北京：中国水利水电出版社，2008.
[5]陈社明，柳富田，张茜.不同降水情景下天津市地下水位的时空变化特征[J].人民长江，2018，49（17）：45-51.
[6]张璐，杨爱民，吴赛男，甘泓.南水北调中线一期工程对受水区城市绿地产生的生态环境效益研究[J].水利水电技术，2010，41（04）：4-7+23.
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