王 浩，劉家宏(中國(guó)水利水電科學(xué)研究院流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，100038，北京)

國(guó)家水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置探討

王 浩，劉家宏
(中國(guó)水利水電科學(xué)研究院流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，100038，北京)

我國(guó)經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，特別是改革開(kāi)放30多年來(lái)，用水總量迅速增長(zhǎng)，跨越6 000億m3的關(guān)口，全國(guó)水資源供需形勢(shì)進(jìn)入“緊平衡”狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要明確提出要實(shí)施水資源消耗總量和強(qiáng)度雙控行動(dòng)。國(guó)家水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置是實(shí)現(xiàn)雙控目標(biāo)的關(guān)鍵舉措之一。通過(guò)協(xié)同配置，實(shí)現(xiàn)水資源負(fù)荷均衡、空間均衡、代際均衡，使經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)模與水資源承載力相適應(yīng)。

水資源；協(xié)同配置；空間均衡；承載力

一、水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置的重要意義

經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的發(fā)展受發(fā)展理念的引領(lǐng)和生產(chǎn)力要素的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)也受到資源和環(huán)境承載力的制約。資源承載力包括水資源、礦產(chǎn)資源等。經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與資源承載力不相適應(yīng)將導(dǎo)致資源供求關(guān)系緊張、生態(tài)環(huán)境壓力增加甚至生態(tài)系統(tǒng)退化等問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)科學(xué)和可持續(xù)發(fā)展，必須使經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與資源環(huán)境承載力相互適應(yīng)?！吨腥A人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》明確提出要實(shí)施水資源消耗總量和強(qiáng)度雙控行動(dòng)，以水資源承載力確定經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模、人口規(guī)模、城市規(guī)模和灌溉農(nóng)田面積。本文重點(diǎn)探討水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置。

1.以水資源承載力均衡為目標(biāo)推進(jìn)水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置

面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水資源配置以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用水需求為目標(biāo)，體現(xiàn)了水資源的基礎(chǔ)性和保障性特點(diǎn)，沒(méi)有體現(xiàn)水資源稀缺性和生態(tài)價(jià)值。由此帶來(lái)的問(wèn)題是經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水量迅速增加，生態(tài)環(huán)境用水量被大量擠占；在東部一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的農(nóng)村和城市地區(qū)，水資源消耗總量和開(kāi)發(fā)強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到甚至超過(guò)了其承載力極限，造成一系列生態(tài)、環(huán)境、地質(zhì)等問(wèn)題。傳統(tǒng)的水資源配置思路亟須更新和完善，其配置目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)水資源承載力的空間均衡，而不單純是經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水需求的滿足。實(shí)現(xiàn)水資源承載力的空間均衡包括兩方面的工作：一方面是提高區(qū)域水資源的總體承載力，另一方面是優(yōu)化經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)布局。兩方面的工作同等重要，不可偏廢。

2.以水資源高效利用和水體修復(fù)為手段提升區(qū)域水資源總體承載力

區(qū)域水資源承載力的影響因素包括水資源稟賦條件、水體質(zhì)量狀況、經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水水平、產(chǎn)業(yè)布局和三產(chǎn)結(jié)構(gòu)等。一般來(lái)講水資源稟賦條件和水體質(zhì)量越好、經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水水平越高、產(chǎn)業(yè)布局和三產(chǎn)結(jié)構(gòu)越合理，則區(qū)域水資源總體承載力越強(qiáng)，反之亦然。水資源承載力是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，同樣的水資源稟賦條件，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同階段，其承載的經(jīng)濟(jì)總量和人口也是不一樣的。出現(xiàn)這種情況的內(nèi)在原因就是水資源的利用效率隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)和生產(chǎn)工藝的進(jìn)步發(fā)生了變化。例如，改革開(kāi)放初期我國(guó)每生產(chǎn)1 t鋼的新水消耗量高達(dá)20 m3，2009年噸鋼新水消耗量為5.6 m3，2015年行業(yè)噸鋼新水消耗平均水平為3.5 m3，2016年首鋼股份公司噸鋼新水消耗量降至2.89 m3。這種生產(chǎn)技術(shù)和用水工藝的變化直接導(dǎo)致水資源承載力的大幅度提升。水資源承載力還與水體環(huán)境質(zhì)量有很大關(guān)系，在我國(guó)東部一些水環(huán)境質(zhì)量差的地區(qū)，雖然水資源稟賦不差，但水質(zhì)性缺水依然嚴(yán)重，導(dǎo)致水資源承載力與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)模不相適應(yīng)。因此在水資源承載力不足，但用水效率較低、水體質(zhì)量差的地區(qū)，一方面要大力提倡技術(shù)升級(jí)換代和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高水資源利用效率，從內(nèi)在用水環(huán)節(jié)上提升區(qū)域水資源總體承載力；另一方面加強(qiáng)水環(huán)境保護(hù)和修復(fù)，提升水體質(zhì)量，恢復(fù)水資源的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境功能，增強(qiáng)區(qū)域水資源總體承載力。

3.以供給側(cè)改革和新型城鎮(zhèn)化為契機(jī)優(yōu)化調(diào)整經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)布局

我國(guó)水資源空間分布不均，經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)布局與水資源不相適應(yīng)的問(wèn)題比較突出。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)沿用的是增加外源供水來(lái)支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的“保障思維”。2014年2月25日，習(xí)近平總書記到北京市考察時(shí)，就保障國(guó)家水安全問(wèn)題提出了“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”的“四定方針”，強(qiáng)調(diào)要以水資源承載力為上限，控制經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和城市規(guī)模。未來(lái)在控制水資源消耗總量和強(qiáng)度的同時(shí)要統(tǒng)籌優(yōu)化調(diào)整經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)布局，使其與水資源承載力相適應(yīng)。近期尤其要結(jié)合供給側(cè)改革和新型城鎮(zhèn)化工作，在缺水地區(qū)大幅度調(diào)整壓縮高耗水產(chǎn)業(yè)，疏解用水緊張、耗水強(qiáng)度高的特大型城市功能，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的空間均衡發(fā)展，減輕城市局部的水資源、水生態(tài)和水環(huán)境壓力。

二、水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置關(guān)鍵技術(shù)

實(shí)施水資源消耗總量和強(qiáng)度雙控行動(dòng)的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置。為做到“協(xié)同配置”，首先需要“摸清家底”，定量評(píng)價(jià)我國(guó)水資源承載力的空間分布；其次要建立國(guó)家水資源協(xié)同配置模型；最后還要按照國(guó)家水資源協(xié)同配置方案構(gòu)建水資源戰(zhàn)略配置網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)水資源承載力的“再平衡”，克服水資源空間分布不均的先天不足。

1.水資源承載力理論與評(píng)價(jià)技術(shù)

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者給出了水資源承載力的定義，水資源承載力一詞也廣泛應(yīng)用于研究某一地區(qū)，尤其是缺水地區(qū)的水資源開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)中，但水資源承載力迄今仍是一個(gè)外延模糊、內(nèi)涵混沌的概念，其內(nèi)涵的界定尚存在一定的分歧和不足，其表述方法也有“水資源承載力”“水資源承載能力”“水資源極限荷載”等。水資源承載力的表征指標(biāo)至少有“水資源量指標(biāo)”“經(jīng)濟(jì)總量指標(biāo)”“人口規(guī)模指標(biāo)”等多種。如果采用“經(jīng)濟(jì)總量指標(biāo)”“人口規(guī)模指標(biāo)”作為水資源承載力的表征指標(biāo)，則其具有動(dòng)態(tài)性和時(shí)效性，即同樣的水資源量在不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下，能夠承載的經(jīng)濟(jì)總量和人口是不一樣的。為了體現(xiàn)水資源的經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)性、生態(tài)性，需要深入研究完善水資源承載力理論，建立包括水循環(huán)、水環(huán)境、水生態(tài)三維要素的水資源承載力表征指標(biāo)體系。

2.國(guó)家水資源協(xié)同配置理論與模型

常規(guī)的水資源配置模型重點(diǎn)關(guān)注供需平衡，往往是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)需水預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上開(kāi)展供水水源分析和供需平衡分析（“一次平衡”分析）；如果“一次平衡”無(wú)法滿足要求，則在需求側(cè)進(jìn)行強(qiáng)化節(jié)水，壓縮用水需求，同時(shí)對(duì)本地水資源進(jìn)行挖潛，開(kāi)展“二次平衡”分析；如果“二次平衡”仍不能滿足要求，則考慮區(qū)外“調(diào)水”，增加水源供給，開(kāi)展“三次平衡”分析?！叭纹胶狻崩碚摻鉀Q了我國(guó)相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期的水資源合理配置和安全保障問(wèn)題。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)水資源開(kāi)發(fā)利用量越來(lái)越接近“紅線”，經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的水資源供需呈現(xiàn) “緊平衡狀態(tài)”，個(gè)別缺水地區(qū)的水資源承載狀態(tài)已處在“超載”區(qū)間。因此亟須研究提出國(guó)家水資源協(xié)同配置理論，研發(fā)超大時(shí)空尺度水資源配置方法，開(kāi)發(fā)我國(guó)水資源協(xié)同配置模型；以水資源荷載平衡為目標(biāo)，提出負(fù)荷均衡、空間均衡、代際均衡的國(guó)家水資源配置格局和流域區(qū)域配置方案。

3.國(guó)家智能水網(wǎng)及其運(yùn)行調(diào)度技術(shù)

美國(guó)的水創(chuàng)新聯(lián)盟組織于2009年提出智能水網(wǎng)概念，其目的是通過(guò)國(guó)家智能水網(wǎng)工程將美國(guó)中西部河流的洪水通過(guò)管道等措施引入科羅拉多河流域和西部各州，用于減輕中西部河流的防洪壓力，同時(shí)為西部州縣提供新的可用水源。國(guó)家智能水網(wǎng)是克服水資源空間分布不均、實(shí)現(xiàn)國(guó)家水資源協(xié)同配置方案的關(guān)鍵舉措。我國(guó)水資源總體格局受所處的地理位置及季風(fēng)氣候區(qū)、特殊的三大階地等因素控制，呈現(xiàn)南多北少、東多西少的分布特征。我國(guó)南方國(guó)土面積占36%，人口占54%，耕地占40%，GDP占56%，水資源占81%；北方國(guó)土面積占64%，人口占46%，耕地占60%，GDP占44%，水資源僅占19%；經(jīng)濟(jì)社會(huì)與水資源的分布嚴(yán)重不匹配。為了實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡、空間均衡、代際均衡的國(guó)家水資源戰(zhàn)略配置格局，國(guó)家規(guī)劃建設(shè)“四橫三縱”的國(guó)家水資源骨干網(wǎng)絡(luò)。將來(lái)這些骨干網(wǎng)絡(luò)要發(fā)揮豐枯調(diào)劑、多源互補(bǔ)的作用，還需要建立自動(dòng)化、交互性、智能化的運(yùn)行調(diào)度系統(tǒng)，保障國(guó)家水資源戰(zhàn)略配置系統(tǒng)的安全、高效、穩(wěn)定運(yùn)行，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

三、推進(jìn)國(guó)家水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置的建議

1.開(kāi)展全國(guó)縣域水資源承載力評(píng)價(jià)

組織動(dòng)員國(guó)家水資源研究和管理機(jī)構(gòu)開(kāi)展全國(guó)縣域和三級(jí)區(qū)水資源承載力、現(xiàn)狀承載負(fù)荷及承載狀況評(píng)價(jià)，編制全國(guó)縣域水資源承載力圖?？紤]經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和用水效率的提升，結(jié)合全球氣候變化可能帶來(lái)的水資源空間分布格局的調(diào)整，開(kāi)展不同時(shí)期全國(guó)水資源壓力狀態(tài)預(yù)測(cè)與演進(jìn)過(guò)程研究，為國(guó)家水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置提供基礎(chǔ)支撐。

2.構(gòu)建全國(guó)水資源承載力大數(shù)據(jù)平臺(tái)

在全國(guó)縣域水資源承載力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)水資源多源數(shù)據(jù)同化與離散技術(shù)，建立全國(guó)水資源三級(jí)區(qū)套縣數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)展多模型集成，建立集動(dòng)態(tài)模擬、預(yù)警分析、決策支持為一體的大數(shù)據(jù)平臺(tái)。識(shí)別水資源調(diào)配中風(fēng)險(xiǎn)因子及傳導(dǎo)機(jī)制，確定風(fēng)險(xiǎn)安全閾值與等級(jí)，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法與預(yù)警技術(shù)，評(píng)估全國(guó)水資源安全總體風(fēng)險(xiǎn)狀況，為各級(jí)水行政主管部門和重點(diǎn)行業(yè)、企業(yè)、城市提供差異化的水資源管理數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)。

3.制定水資源整體管控策略與路線圖

按照水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)“結(jié)構(gòu)優(yōu)、功能強(qiáng)、健康佳、風(fēng)險(xiǎn)小”要求，提出水資源整體管控準(zhǔn)則與相關(guān)的規(guī)章制度，從要素、空間、過(guò)程與風(fēng)險(xiǎn)管控等方面提出保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的水資源整體管控策略和路線圖。根據(jù)整體管控策略和路線圖的要求，編制國(guó)家水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置方案，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展預(yù)測(cè)2020、2030、2050水平年的國(guó)家分區(qū)域水資源承載能力動(dòng)態(tài)變化，確定對(duì)應(yīng)的水資源承載力警戒曲線及警戒閾值，提出我國(guó)不同發(fā)展階段的水資源承載適應(yīng)性調(diào)控措施。

四、結(jié) 語(yǔ)

實(shí)施國(guó)家水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置是落實(shí)水資源消耗總量和強(qiáng)度雙控行動(dòng)的關(guān)鍵舉措之一。要控制水資源消耗總量和強(qiáng)度，一方面要強(qiáng)化節(jié)水，提高水資源利用效率；另一方面要以水資源承載力為上限，控制經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)模，落實(shí)“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”的“四定方針”。兩者只有相互協(xié)調(diào)，相互適應(yīng)，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和水資源的可持續(xù)利用。

水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置需要解決三方面的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題：一是水資源承載力評(píng)價(jià)技術(shù)，二是考慮負(fù)荷均衡、空間均衡、代際均衡的國(guó)家水資源配置模型，三是國(guó)家智能水網(wǎng)及其運(yùn)行調(diào)度技術(shù)。建議我國(guó)盡快組織動(dòng)員國(guó)家水資源研究和管理機(jī)構(gòu)開(kāi)展全國(guó)縣域水資源承載力評(píng)價(jià)，構(gòu)建全國(guó)水資源承載力大數(shù)據(jù)平臺(tái)，制定水資源整體管控策略與路線圖，編制國(guó)家水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同配置方案。

[1]陳雷.全面貫徹落實(shí)黨的十八屆五中全會(huì)精神 奮力譜寫“十三五”水利改革發(fā)展新篇章[J].中國(guó)水利，2016（2）.

[2]陳雷.全面落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)平穩(wěn)較快發(fā)展[J].中國(guó)水利，2012（10）.

[3]王浩，秦大庸，王建華，等.黃淮海流域水資源合理配置[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[4]劉家宏，秦大庸，王浩，等.海河流域二元水循環(huán)模式及其演化規(guī)律[J].科學(xué)通報(bào)，2010（6）.

責(zé)任編輯 韋鳳年

Collaboration of national water resources with eco-social system in China

//Wang Hao,Liu Jiahong

Total water use has been increased in a fast speed along with economic development over the past more than 60 years in China,particularly after the reform and opening-up policy in 1978.Now the total water use in China has surpassed 600 billion cubic meters that has resulted in imbalance between water demand and supply.In order to realize sustainable water resources utilization,double control actions for total water consumption and intensity are clearly written in the outlines of national 13thFive-Year Plan.Integration of water resources with national economy and society has become the key measure for realizing the target of double control.Meanwhile social and economic development should be matched with water resources carrying capacity and spatial and temporal equilibrium conditions,by means of efficient allocation and balanced water use.

water resources;collaborative allocation;spatial equilibrium;carrying capacity

TV213.4

B

1000-1123（2016）17-0007-03

2016-07-20

王浩，中國(guó)工程院院士。