西班牙水资源短缺问题及水政策取向
——调水、海水淡化和污水再利用等方案之间的平衡

2017-04-07 13:34A.
水利水电快报 2017年10期
关键词:调水淡化西班牙

[] A.

西班牙水资源短缺问题及水政策取向
——调水、海水淡化和污水再利用等方案之间的平衡

[西班牙] A.莫利纳等

水管理决策一直是引发政治争论的根源之一。 当流域遭受结构性水短缺时,可能的解决方案无非就是从其他流域调水或通过海水淡化、再生水获得非常规水资源。 西班牙是世界上水管理较为先进的国家之一。对西班牙有关水管理的法律法规,以及大西洋流域与地中海流域的调水项目进行了简要介绍,同时指出,海水淡化和污水再利用在西班牙也具有巨大潜力。

调水;水治理;海水淡化;污水再利用;西班牙

1 概 述

水短缺正逐渐成为世界性的重大问题。 西班牙水治理制度有益于丰富对水管理问题的讨论。 该国地理条件以水资源时空分布不均为主要特征,从而产生了供需管理政策相结合的多种资源管理方式。 因此,为存在类似水短缺问题的其他地区解决水资源问题提供了参考。

研究主要目标是分析西班牙近期水政策,以确定所涉及的主要问题、所提出的解决方案以及某些决策背后隐含的动机。 在过去的30 a里,区域冲突和日益增长的环境意识加剧了这一争论。 所有这些因素,连同西班牙加入欧盟,是理解有关水问题政治决策的关键。

2008年,西班牙两大主要政党,保守的人民党(PP)和西班牙工人社会党(PSOE)都强调了大家公认的各种困难。 跨流域调水成了最有争议的问题。 各地区代表的立场明显不同。

总的来说,人民党赞成调水政策,埃布罗河调水是其主要措施。 在《国家水文规划》(NHP)中,海水淡化项目是辅助手段。 2004年,工人社会党上台执政后,决定选择海水淡化和水再利用作为解决水短缺的手段,废止了NHP中有关调水的内容,特别是埃布罗河调水项目。 尽管如此,这两种立场在不同地区存在很多细微差别。

现政府2011~2015年关于水政策的立场,特别是关于调水、海水淡化和水再利用的立场,重点关注的是提高国家对水资源的影响、新NHP的制定以及增加再生水量至650 hm3。

调水的法律框架依赖于国家管理跨区域流域的能力。 然而,在实践中,由于地方层面上执行土地利用规划和农业及环境政策的相互影响,履行这些职责特别复杂。 遭遇水短缺区域的地方政府认为应该基于团结的原则,寻求加快调水计划;而调出地区则反对调水,认为并没有多余的水,水应该用在源头区域。 国家政策则在这些立场间摇摆不定。

海水淡化或者污水再利用等非传统获取水的方法不仅是辅助手段,而且是可行的替代调水策略。 由于生产水的价格很高,这一途径也受到了相当多的批评。 尽管膜技术确保了生产效率,但其成本依然要比调水高得多。

欧盟《水框架指令》(WFD) (2000年)寻求推动水体的可持续利用及长期保护。调水项目与WFD不矛盾,而WFD对海水淡化和污水再利用并不特别支持。 欧洲的政策旨在实现可持续性,对于选择何种策略则并不在意。

另一方面,在过去的15 a里,农田水利工程的节水有了显著改善。 正在实施的现代化规划,主要基于滴灌替代重力灌溉,为改善节水做出了贡献。 其资金来源是多方面的,包括欧洲、国家和地方以及灌区向农民筹集的资金。 相比之下,节水导致能源费用大幅度增加。

这些措施尽管重要,但没有解决西班牙缺水流域水短缺问题。 因此,筹划污水再利用、海水淡化和调水等替代资源是必要的。

2 西班牙调水

2.1 法律框架

根据西班牙法律,调水不仅仅是取水许可证持有人之间的水交换, 而且涉及一个流域从另外一个流域取水的问题。

根据《西班牙水法》(1985年,2001年进行了修订),调水需要特别的授权法案,即NHP。 《西班牙法令10/2001》批准了首部NHP。 NHP强烈支持调水并制定了埃布罗河流域与东南地中海流域之间调水的法律框架。遗憾的是,几年之后,《2/2004号令》废止了NHP中的大部分内容,调水计划被束之高阁。 然而,新版的NHP依然保留了各地区互助的原则,以及调出地区优先、环境可持续性、经济合理性及成本回收等管理调水的重要原则。

西班牙在NHP出台前实施了大量的调水项目,目前,大部分还在继续运行。 有些项目如塔霍-塞古拉(Tojo-Segura)河调水项目或者埃布罗-塔拉戈纳(Ebro-Tarragona)小型调水项目,都有具体的法律框架,而其他项目则是基于多年之前的原有许可。 即便是2004年NHP反对调水修正案出台之后,调水依然得到一定的发展:《皇家法令15/2005》允许不同水文规划区域通过水权合同进行调水。

关于调水政策问题,2008~2011年期间,西班牙某些地区在自治条例改革过程中再次对该问题展开了激烈争论。 第一个案例是巴伦西亚地区的新法规,其声称有权从其他流域的剩余资源中获益。 相反,阿拉贡或加泰罗尼亚等地的法规,则是通过建立程序明确表示反对调水。 所确定的原则包括:

(1) 源流域优先原则;

(2) 授权地方政府对所有调水方案采取否定立场;

(3) 根据法规进行水储备,这些储水能最终缓解未来调水造成的影响;

(4) 法规授权地方政府确定环境流量;

(5) 调水决策过程报告强制化。

宪法法院裁定,在这一领域所主张的权利以及声明的条件,作为指导原则解释时,只与当前宪法的权限分配保持一致,绝不排斥国家有关跨流域的权限。

安达卢西亚和卡斯蒂利亚-莱昂的法规则与西班牙宪法的141.1.22条完全背道而驰。 这些法规旨在瓜分杜罗(Duero)河和瓜达尔基维尔(Guadalquivir)河流域,赋予各自地区充分的权限。 宪法法院宣布这些法规违宪,因为这些法规挑战了国家对于跨区域水体的管辖权。

结果,这些地方法规关于水政策修改的整个过程成了一场闹剧。 唯一的成果是提出了程序义务,这些义务最终可能妨碍国家的监管和决策过程,导致政治冲突和地域冲突。

2.2 大西洋流域的调水

2.2.1 塔霍-塞古拉河调水项目

塔霍-塞古拉河调水项目是西班牙东南地中海沿岸农业转型政策的产物。 该项目为综合性基础设施,包括渠道、大坝、泵站以及其他专用综合性水工建筑物。 整体而言,它是一项重大的土木工程建筑。 然而,其调水量在逐渐减少,特别是对于农业用水而言。

该基础设施保证了许多城镇获得足够的城市供水,包括这些区域内的较大城市,诸如穆尔西亚、阿利坎特、埃尔切和卡塔赫纳市。 针对塔霍河与塞古拉河联合调度,以及项目的运行结构和财务结构制定了法律。

该调水项目的特征之一是其多功能性。 输水渠连通塞古拉、胡卡尔(Júca)和苏尔(Sur)流域。 另外,渠道还用于确保水市场有效运转。 尽管连接塔霍河与塞古拉河的干渠的功能是农业和城市供水,但它也可以向瓜迪亚纳(Guadina)河流域输水,用于生态保护和城市供水。由该基础设施供水的灌溉项目获得的高效率,利用该调水项目获得水资源的城市供水管网良好的技术性能,都体现了需求管理的作用。 在受益于调水的所有农田中,滴灌项目超过85%。

塔霍-塞古拉中央委员会是该系统的基石,监督该基础设施的运行并协调各流域机构。 这一共管的国家机构自主作出管理决策,批复调水项目。

关于管理结构,必须提及两个关键组织,即中央灌溉联合会(CIS,负责农业用途的水用户董事会),以及水供应商(MCT,一家独立的国家机构,从事城市供水)。

2014年,中央政府与地方政府签订谅解备忘录,根据昂曲皮斯(Entrepeas)坝和布恩迪亚(Buendía)坝(西班牙中部)蓄水情况,每年至少向接收方(CIS和MCT)供水600 hm3。 大坝至少必须蓄水400 hm3,才能送水。

该备忘录最终被收入21/2013法律以及塔霍与塞古拉流域规划。 因此,该调水项目有了法律保证,在符合法律规定的前提下,接收方拥有主张调水的权利。

2.2.2 纳格日提河-阿尔曼索拉河调水项目

纳格日提河-阿尔曼索拉河(Negratin-Almanzora)调水项目建成于20世纪90年代末期,包括一条长120 km的输水管线,连接瓜达尔基维尔河上游流域和阿尔梅里亚省的安达卢西亚(Andalusian)地中海流域。 该管线的输水流量为2 m3/s,年最大输水量可达50 hm3。 因此,该调水项目跨越了不同的水文规划区域。 由于NHP批准搁浅,所以需要一部特别法律启动该项目。 这两个流域位于同一区域(安达卢西亚),因此,其运行不存在人为干扰。

2.2.3 瓜迪亚罗河-瓜达勒特河调水项目

瓜迪亚罗河-瓜达勒特河(Guadiaro-Guadalete)调水项目连接安大路西亚地中海地区的瓜迪亚罗河和瓜达尔基维尔河流域的瓜达勒特河。 该项目由17/1995法律批准,最大调水量比较大,每年可为公共供水提供不超过110 hm3的水量。 该项目为80多万人口供水。 与上一个案例情况一样,两个流域都位于安达卢西亚。

2.3 地中海流域的调水

2.3.1 埃布罗河流域调水现状

目前,正在运行的从埃布罗河调水的项目有7个。 这些项目每年向西班牙北部较小流域送水大约300 hm3。 大部分许可的年代都很久远。 在西班牙和法国之间,甚至可以经卡罗尔(Carol)河-阿列日(Ariège)河进行双向调水。

值得一提的是向坎普德塔拉戈纳(Campde Tarragona)调水的项目,该项目是唯一一个具有自己法律框架的项目。 根据法律规定,最大调水量约为每年120 hm3,用于灌溉、城市供水和工业用水。 目前,该地区每年耗水量为70~80 hm3,所以每年盈余量为40~50 hm3。

2008年年初,由于遭遇极端干旱,巴塞罗纳供水岌岌可危,于是提出了新的调水方案,包括从法国罗纳河调水。 在对所有方案进行讨论之后,一致同意利用埃布罗河尾段水资源,对向塔拉戈纳调水的微型调水项目的现有设施进行扩展。 《皇家法令3/2008》规定了该项目所有的条件。 该调水项目包括62 km的钢管管线以及若干泵站。 最大设计输水量为50 hm3。 然而,由于5~6月份普降大雨,工程停工。

2.3.2 埃布罗河调水项目失败案例

在一份名为“Avance 80”的文件中,简要介绍了NHP的初步研究成果,这一文件被视为国家水文规划的前身。 数年之后,社会党提出了1993 NHP初稿,旨在扩大西班牙的调水系统,使年输水量达到3 768 hm3。 不过,这一雄心勃勃的计划一直没有实施。

1996年3月,政府提出了2001 NHP,该规划将埃布罗河向东南地中海流域调水作为缓解西班牙水压力的主要策略。 该项目旨在连通埃布罗、胡卡尔、塞古拉和苏尔流域,向西班牙最为干旱的东部沿岸地区送水。 规划年最大输水量为1 050 hm3。

然而,2004年,新政府(社会党)上台后,通过了《皇家法令2/2004》,废止了2001 NHP的大部分内容,该项目的主要愿景立即化为泡影。 作为替换,通过AGUA方案(水管理和使用行动方案)确定了基于海水淡化和污水再利用的新政策。

2.3.3 胡卡尔河-维纳洛波河调水项目

胡卡尔河-维纳洛波(Vinalopó)河调水项目位于胡卡尔河流域内。 该项目连接维纳洛波河。 工程得益于公共财政和征用程序。 计划每年调水80 hm3,以补偿含水层超采。

2006年,所有工程开始招标后,政府决定变更原方案,即从位于阿速德库列拉马克萨(Azud de la Marquesa)的胡卡尔河尾段引水,取代原方案中从该河道中段(科尔特斯德帕利亚斯)引水。 变更后的引水工程总长度为77 670 km。

存在的主要问题是,阿速德库列拉马克萨的水质差且抽水成本高。 这就引起那些期望优质低价水的潜在用户不满,从而导致工程竣工却没有用户的尴尬局面。 因而该项目的未来也不确定。

2.4 小 结

分析西班牙调水的法律框架和经验之后得知: 那些久远的调水项目并没有经历冲突。 实际上,这些项目连通的都是西班牙北部临近的流域,而这些流域面临的水压力并不是非常严峻。 南部的一些调水项目也未发生冲突,因为调水都是在同一地区的不同流域进行的(安达卢西亚)。

冲突出现并主要集中在南部流域的项目中,这些项目所在范围分属于不同的地区。 这种情形在塔霍河-塞古拉河调水项目、胡卡尔河-维纳洛波河调水项目以及埃布罗河-东南流域项目中特别明显。

简言之,这场论战中非技术性问题的出现,导致了对西班牙调水政策的严厉质疑。

当前的政治任务是加强现有调水工程的管理。 塔霍河-塞古拉河谅解备忘录及其后来形成的法律是强化管理这一调水工程的里程碑,但是某些不确定性依然存在。 具体地说,宪法法院最近命令纠正《2014年法律》中发现的程序不当问题,并将其作为保持该法律生效的条件。

在巩固该调水项目管理后,下一个目标是实现胡卡尔河-维纳洛波河调水项目的和谐运转。 原项目的变更,造成了水质差、水价高,使得潜在用户不愿意接受这样的水。 相反,调出流域灌溉机构却乐于现状,不愿改变当前计划。 改造该项目让所有利益相关者满意,是一个艰难的挑战。

在现有这两个调水项目运转之前,不可能讨论新的项目。 然而,巴伦西亚和穆尔西亚的地方政府可能继续主张从埃布罗河或者其他地方调水,而调出地区也一定会强烈反对。

尽管未被视为唯一选择,但是连接西班牙北部流域和南部流域的调水工程极为关键。 这一策略与培育非常规资源和提高水资源效率完全一致。 就欧盟法律而言,调水也是一项可接受的政策。 WFD不禁止调水。 有人认为,调水与流域综合管理原则冲突,但欧洲法院明确裁决,调水与流域综合管理并不矛盾,只要证明符合公众利益就是可行的。 因此,当局推进这一策略,支持调水项目,必须有充分的理由。

另外,调水并不一定背离完全成本回收等WFD其他相关原则,因为用户有能力支付所调水的成本。 例如,塔霍河-塞古拉河调水项目根据1980年法律收费。 只要项目设计正确,管理到位,水体的良好水质并不一定会受到损害。 此外,调水可能有利于水体(根据2001NHP所调的部分水量有望分配为河道环境流量,应对含水层超采)。 调出流域的环境流量一定可以得到保证。 在塔霍河-塞古拉河调水项目最新改进以及新版塔霍流域规划中,环境流量受到明确保护。

3 海水淡化与污水再利用

3.1 水管理与使用行动方案(2004~2012年)

NHP修订导致埃布罗河调水项目被取消之后,于2004年启动了水管理和使用行动方案。 该方案重点是,通过新建海水淡化工厂和污水处理厂、优化现有基础设施,逐渐取代调水。 这些策略成为这一时期西班牙水政策的基石,将调水从政治议程中排除。

西班牙在再生水方面确实潜力很大,特别是农业用途。 2006年,农业平均用水量占全部再生水的71%,环境用水量占18%,高尔夫球场用水占7%,城市用途占4%。 工业中的污水再利用程度很低。

塞古拉流域是经历了再生水项目大发展的地区之一。 事实上,87%的经处理污水(相当于每年84 hm3),来自于再生水项目。 值得一提的还有胡卡尔流域,该流域每年利用再生水148 hm3。 这两个流域污水再利用量占整个西班牙再生水总量的62%。 与此相关的还包括群岛(金丝雀岛、巴利阿里群岛),其污水再利用量占23%。

3.2 新流域规划进程(2014年)

就利用海水淡化项目和再生水项目取代调水这一主要目标而言,水管理和使用行动方案(AGUA方案)很大程度上是失败的。 2014年开始,新的流域规划进程中确认再生水项目和海水淡化是合适的策略,但不一定是最终方案。

新流域规划带来的最重要变化是,从地方角度出发,包括了与污水再利用和海水淡化相关的附加法规。 塔霍和塞古拉流域规划明显证实了这一主张,其规定包括:

(1) 在评估可用水资源和需求之后,规划概述了运行规则,以便将再生水纳入不同的开发计划。

(2) 再生流量资源可替代自然资源,用来满足未来需求(储备)。

(3) 促进海水淡化和污水再利用行动,实现环境目标,即减少地下水抽取,改善水体环境状况,确保环境流量。

(4) 规划禁止某些其他用途,主要用在农业上,农业用水全部使用再生水,以避免新的需求。

(5) 制定再生水和淡化水许可标准和条件,列出合规目标清单。

(6) 规定申请人提交自我管理方案和关于质量情况的定期报告。

(7) 撤销许可的条件概要。

因此,流域规划是规范海水淡化和污水再利用的关键因素。

3.3 海水淡化与污水再利用的潜力

西班牙生产的淡化水占全球淡化水总量的5%,是排在沙特阿拉伯、阿拉伯联合酋长国和美国之后的第四大生产国。 这一数字清楚地显示了西班牙海水淡化技术的巨大潜力。 开展海水淡化最早的是加那利群岛。 第一个淡化工厂于1964年建于兰萨罗特岛。 富埃特文图拉和兰萨罗特岛使用的水几乎都是淡化水。 和世界其他地方一样,西班牙建造的第一批淡化工厂都采用热力。

1973年以后,由于石油危机,海水淡化厂发展减慢,迫切需要找到一种最大限度提高能源效率的方法。 因此,开发出了蒸发新工艺。

随着20世纪80年代膜技术的发展,反渗透逐渐成为主流技术。 2000~2014年,西班牙淡化水生产能力大幅上升,2008年日产量达到1.9 hm3。 AGUA方案在实现这一产量中发挥了关键作用。 除了加那利群岛之外,大多数海水淡化厂由国有阿卡梅德公司管理。

如前所述,这项技术的最大挑战是每立方米水的最终价格,取决于来源(咸水或海水)、能源、运输、劳动力成本等因素,价格在0.60~1.00欧元波动。 除非,大量补贴价格,否则农民并不会认可这一选择。 淡化水作为城市供水更有可能被接受,但这样会导致水价上涨,对地方当局构成挑战。 总之,这是一种非常令人关注的资源,即使在严重缺水的情况下,也有助于确保供水,但其实施高度取决于利益相关者承担更高成本的意愿。

再生水是解决水资源压力和确保欧洲地中海国家可持续发展的另一关键工具。 因此,预计不久的将来,再生水产量会明显增长。 污水再利用还有助于实现环境目标、改善水质和限制污染。 此外,当前的技术为运营商生产多种用途的优质水提供了可能。

然而,由于法律框架效力低下,西班牙再生水项目的未来将面临一系列挑战。到目前为止,欧盟对此还没有共同的法律框架。 在西班牙,现行法规可追溯到2007年。 《皇家法令1620/2007》规定了法律框架,确定了授予许可或授权的质量标准和条件。 此外,流域规划起着至关重要的作用,从地方角度规定了再生水许可的具体条件。

为评估污水再利用政策,需要对社会、环境、财务成本和效益进行彻底对比分析。 能源成本上升可能是最令人关注的。 在可用技术中,膜工艺是污水处理中最理想的工艺,世界各地已有许多成功案例。

污水再利用也产生了替代淡水和限制污染排放等积极环境效果。就近处理污水,可显著节约基础设施成本和运输成本,效果立竿见影。 不同来源、不同质量的水并存使用也可以降低生产成本。 灌溉需求的长期规划以及储水设施建设也是进一步推进该进程的良好开端。

《水框架指令》完全成本回收原则与这一策略直接相关。 透过2001年水法修正案,西班牙2003年将该原则纳入法律体系。 根据西班牙地方法律,城市用户必须承担水生产、输水、配水以及污水处理的全部成本。 在法律上,假定所有水消费者都是污染媒介。

然而,城市用户不需要承担三级处理(包括淡化)成本,因为再生水对其他用户是有用的。 在这一点上,西班牙法律框架差距较大。 支付主体和支付条件都没有规定。 结果是,这些成本常常由负责水处理厂的管理机构来补贴,这样的做法与WFD全成本回收原则背道而驰。 通常根据灌溉区(许可持有人)和管理机构之间的双边协议确定价格。

如果技术可行,那么像农民这样的消费者对价格的承受力就成为问题的关键。 不同类型来源的水并存(调水、淡化和和污水再利用)和交叉补贴成本都是可以考虑的选择。 尽管NHP才是制定实现这一意图的法律框架的正确手段,但另一种可行便捷的方法就是颁布皇家法令来解决水短缺问题。 这一手段有助于这些技术在资金上的可持续性。

4 结 语

水管理有关问题特别复杂,因此应该避免陷入先验论的立场。 专家负责提供不同方案的优缺点,政治家则应该基于技术途径而非政治或区域利益作出负责任的决定。

无论是调水,还是海水淡化和再生水项目,都不是解决西班牙水资源压力的唯一方案。 相反,这两种策略以及通过更新供水网络和灌溉网络来提高效率等其他争议较少的选择,无疑都是必要的。

水短缺和水资源不平衡仍然是西班牙令人关注的问题。 干旱和缺水越来越频繁,持续时间也越来越长,这表明了环境可持续性的失败。 目前,水资源过度开采和退化的程度已经很高,问题已很严重。 然而,经济活动的安全供水也应该获得保障。

在这种情况下,只要证明是必要的,就应该接受调水项目,事实证明,其他解决方案(节水、提高效率、海水淡化和污水再利用)不足以解决结构性缺水,经济上也不可持续。 调出流域的优先权也应该得到保障。

另一方面,调入流域必须合理、有效率地用水,避免不可持续或浪费性用水。 调出区域参与分享其他区域的水收益似乎也是合情合理的。

此外,有必要对达成区域间协作的范围进行评估。

在经济可持续的情况下,海水淡化和污水再利用可视为调水的替代办法。 鉴于目前的能源价格,在大多数情况下,应将它们作为辅助资源。 水管理和使用行动方案(AGUA方案)遭遇的困难,诸如巨额公共支出和缺乏愿意支付高水价(特别是淡化水)的潜在用户,清楚地表明有必要调整这些政策,使得这些技术在经济上可持续的同时,社会上也是可接受的。

再生水在缺水地区获得了广泛认同。 特别是穆尔西亚和巴伦西亚地区,再生水使用密度和数量都很大。

因此,这2种策略都应视为相互关联的水政策,可推动实施利益相关者达成共识的项目。 这些项目旨在保证最坏情况下的供水,因而必须得到支持。 然而,由于满足这类供水的成本高,将这些技术作为解决问题的唯一路径是不可取的。 多种来源、不同成本的水共存,将有助于未来降低用水成本。同时,应将这类问题的解决逐步纳入法制化、规范化的轨道。

朱庆云译

2017-07-30

1006-0081(2017)10-0013-05

TV212

A

朱庆云,男,江苏省水文水资源勘测局南京分局,高级工程师,主要从事站网及水文分析计算工作。)

(编辑朱晓红)

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