張建云 胡慶芳 王銀堂 金君良

摘要：水平衡是自然界最重要的物質(zhì)平衡之一，與水循環(huán)系統(tǒng)良性運(yùn)行、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定演替和水資源可持續(xù)利用具有密切關(guān)系。然而，已有研究對(duì)于水平衡的基本概念以及如何構(gòu)建適宜的水平衡狀態(tài)等重要問(wèn)題，在理論和方法層面仍缺乏系統(tǒng)闡述。本文基于自然-社會(huì)水循環(huán)特點(diǎn)，深入闡述了區(qū)域水平衡的基本概念和多重內(nèi)涵，解析了影響水平衡狀態(tài)的主要自然和人類活動(dòng)因素;從水循環(huán)系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)綜合服務(wù)功能出發(fā)，提出了健康水平衡的定義;建立了區(qū)域健康水平衡的綜合評(píng)判準(zhǔn)則與方法，提出了水循環(huán)系統(tǒng)的支撐能力提升和承載壓力控減相結(jié)合的健康水平衡實(shí)現(xiàn)路徑。健康水平衡可為國(guó)土空間發(fā)展規(guī)劃與實(shí)踐中落實(shí)量水發(fā)展原則提供重要指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：區(qū)域水平衡;健康水平衡;實(shí)現(xiàn)路徑;自然-社會(huì)水循環(huán);國(guó)土空間;水安全保障

中圖分類號(hào)：TV213.4;F205

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-6791（2023）03-0323-13

收稿日期：2022-10-12;

網(wǎng)絡(luò)出版日期：2023-05-25

網(wǎng)絡(luò)出版地址：https：∥kns.cnki.net/kcms2/detail/32.1309.P.20230525.0720.002.html

基金項(xiàng)目：中國(guó)工程院咨詢研究項(xiàng)目（2020-ZD-20）;中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目（Y521021）

作者簡(jiǎn)介：張建云（1957—），男，江蘇沛縣人，中國(guó)工程院院士，主要從事水文水資源研究。E-mail：jyzhang@nhri.cn

在太陽(yáng)輻射、地球引力、地質(zhì)作用和生命活動(dòng)等一系列宏觀和微觀因素驅(qū)動(dòng)和作用下，地球表層水分處于持續(xù)運(yùn)動(dòng)和變化過(guò)程中，呈現(xiàn)出復(fù)雜的時(shí)空變異性。然而，水循環(huán)要素的時(shí)空分布并非毫無(wú)規(guī)律可言，而是有跡可循的。以降水為例，全球陸地年均降水量在空間上隨經(jīng)緯度、海陸位置和地勢(shì)條件等的變化呈現(xiàn)出明顯的地帶性規(guī)律;在時(shí)間上，降水也具有一定結(jié)構(gòu)特征，在年內(nèi)往往表現(xiàn)出特定的季節(jié)性分布規(guī)律，并在年際上圍繞某一統(tǒng)計(jì)“均值”波動(dòng)。同時(shí)，水循環(huán)要素間還形成了降水—徑流關(guān)系等特定的水分收支和響應(yīng)特征。

因此，盡管地球表層水分具有顯著的非均勻性、隨機(jī)性和動(dòng)態(tài)性，但仍形成一定的分布規(guī)律和收支、響應(yīng)關(guān)系。換言之，水循環(huán)過(guò)程中水分在“不平衡”中蘊(yùn)含著一定的“平衡性”、在動(dòng)態(tài)變化中呈現(xiàn)出某種“穩(wěn)定性”。這種“平衡性”和“穩(wěn)定性”是陸氣耦合作用下水循環(huán)過(guò)程宏觀規(guī)律的重要表現(xiàn)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)演替和人類生存發(fā)展具有重要影響。事實(shí)上，“流域水平衡”和“流域耗水平衡”等術(shù)語(yǔ)已在研究和實(shí)踐中長(zhǎng)期使用［1-4］?！暗叵滤胶狻?、“土壤水平衡”、“灌區(qū)水平衡”等術(shù)語(yǔ)的使用也十分常見(jiàn)［5-7］。2020年，“如何優(yōu)化變化環(huán)境下中國(guó)水資源承載力，實(shí)現(xiàn)健康的區(qū)域水平衡狀態(tài)”還入選了當(dāng)年中國(guó)科協(xié)發(fā)布的十大前沿科學(xué)問(wèn)題［8］。然而，已有文獻(xiàn)側(cè)重具體解析特定空間范圍或載體水分轉(zhuǎn)化的關(guān)系，甚少論述“水平衡”的基本概念。左其亭等［9］提出水平衡是以人水系統(tǒng)為研究對(duì)象、以水循環(huán)為紐帶、順應(yīng)人水關(guān)系作用演變規(guī)律、遵循水收支平衡、統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)社會(huì)供需水平衡及經(jīng)濟(jì)與生態(tài)用水平衡、促進(jìn)人水關(guān)系和諧平衡而達(dá)到的一種水系統(tǒng)狀態(tài)。已有研究對(duì)于應(yīng)構(gòu)建何種水平衡狀態(tài)及其構(gòu)建路徑等重要問(wèn)題缺乏系統(tǒng)闡述，水平衡理論和方法在優(yōu)化水土資源配置、落實(shí)水資源剛性約束、推進(jìn)山水林田湖草沙系統(tǒng)治理等方面的指導(dǎo)作用有待充分挖掘。

討論水平衡必須以特定的空間尺度為前提，陸地水文過(guò)程一般以流域?yàn)榛究臻g單元。但在現(xiàn)代條件下，大規(guī)模人類活動(dòng)正從水分運(yùn)動(dòng)動(dòng)力、路徑、載體和功能等方面全面影響和改變自然水循環(huán)過(guò)程［10］。在一系列自然和人類活動(dòng)因素作用下，從空中到地表到地下，流域與外部之間均存在各種形式和規(guī)模的水分交換，水循環(huán)過(guò)程不僅受流域本地因素影響，也受外部因素影響，呈現(xiàn)出顯著的開(kāi)放性和復(fù)雜性。從這一角度出發(fā)，本文認(rèn)為可采用“區(qū)域”作為解析水平衡的空間范圍，當(dāng)然并不排斥以流域?yàn)榭臻g單元解析水平衡。鑒于此，本文根據(jù)自然和人類活動(dòng)因素耦合影響下的水循環(huán)特點(diǎn)，系統(tǒng)論述區(qū)域水平衡的基本概念和多重科學(xué)內(nèi)涵，闡明水平衡狀態(tài)對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行的指示和表征作用，分析區(qū)域水平衡的主要影響因素，給出健康水平衡的定義和健康水平衡判別準(zhǔn)則與方法，最后提出區(qū)域健康水平衡的實(shí)現(xiàn)路徑。

1?區(qū)域水平衡內(nèi)涵與特點(diǎn)

1.1?區(qū)域水平衡內(nèi)涵

作為一種反映區(qū)域水分分布與運(yùn)動(dòng)的物理關(guān)系，區(qū)域水平衡建立在水循環(huán)基礎(chǔ)上。需根據(jù)水循環(huán)及其關(guān)鍵要素，解析區(qū)域水平衡的基本概念和內(nèi)涵。由圖1可知，在自然和人類活動(dòng)因素耦合作用下，由各圈層、載體組成的立體空間，構(gòu)成了自然-社會(huì)二元復(fù)合的區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)［10］。這一系統(tǒng)包含了區(qū)域與外界之間、區(qū)域內(nèi)部從空間到地表及地下各圈層間、自然界與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的水分運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)化過(guò)程，涉及一系列水分通量和狀態(tài)變量。從自然-社會(huì)水循環(huán)系統(tǒng)出發(fā)，可將區(qū)域水平衡定義為：在自然-人類活動(dòng)因素耦合作用下，區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)及其各圈層水分的存儲(chǔ)分布狀態(tài)、收支交換關(guān)系和轉(zhuǎn)化響應(yīng)特征。對(duì)于這一定義的主要內(nèi)涵，可從以下5個(gè)方面解析。

（1） 區(qū)域水平衡涉及區(qū)域及其內(nèi)部各圈層、載體中水分的存儲(chǔ)分布狀況。區(qū)域水儲(chǔ)量由大氣、地表、土壤包氣帶和地下含水層等各圈層中具有不同物理性質(zhì)的水分組成。圖1中各圈層水儲(chǔ)量及其變化具有重要的氣候、水文和生態(tài)指示意義。大氣水儲(chǔ)量以水汽和水凝物形式存在，雖不能被生態(tài)系統(tǒng)和人類所直接利用，但與降水和蒸散發(fā)過(guò)程密切相關(guān)，并對(duì)生命活動(dòng)和人體健康具有重要影響；地表水儲(chǔ)量由冰川積雪、植被冠層、河湖庫(kù)沼等地表載體中的固態(tài)或液態(tài)水分構(gòu)成；冰川儲(chǔ)水量是全球淡水的主要構(gòu)成部分，也是高寒地區(qū)河流、湖泊水分補(bǔ)給的基本來(lái)源，對(duì)于氣候變化具有重要指示意義；河湖庫(kù)沼是重要的陸地水分存儲(chǔ)和調(diào)蓄空間，其水儲(chǔ)量直接影響生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量、水資源利用和洪澇災(zāi)害情勢(shì)；土壤水儲(chǔ)量包括凍結(jié)層固態(tài)水分和非凍結(jié)層液態(tài)水分，直接影響徑流和蒸散發(fā)，是極其重要的水循環(huán)狀態(tài)變量之一；地下含水層水儲(chǔ)量包括潛水和深層承壓水儲(chǔ)水量，可通過(guò)地下水位或埋深表示，也具有重要的水文、生態(tài)和地質(zhì)指示作用。

（2） 區(qū)域水平衡涉及區(qū)域內(nèi)部各圈層間以及區(qū)域與外界之間的水分流動(dòng)和交換關(guān)系。由圖1可知，區(qū)域與外界水分交換嚴(yán)格意義上包括空中、地表和地下3種路徑。在空中，水汽輸送規(guī)模和強(qiáng)度對(duì)區(qū)域降水具有重要影響；在地表，區(qū)域本地天然徑流量與外界入境水量，經(jīng)調(diào)節(jié)和消耗后形成地表出境水量；同時(shí)，區(qū)域與外部還存在地下水分補(bǔ)排關(guān)系。而在區(qū)域內(nèi)部，降水是聯(lián)系各圈層的關(guān)鍵水分通量。降水在垂向上直接補(bǔ)給冰川積雪和河湖庫(kù)沼等地表載體，還通過(guò)入滲補(bǔ)給土壤包氣帶和地下含水層，并在水平方向上形成了地表直接徑流、壤中流和地下徑流。蒸散發(fā)是與降水并存的又一關(guān)鍵水循環(huán)通量，是地表和土壤水分消耗的主要形式，地下含水層也存在潛水蒸發(fā)。區(qū)域水分通量的路徑、強(qiáng)度和過(guò)程是水循環(huán)過(guò)程的連續(xù)性、完整性和水分更新代謝能力的決定性因素，對(duì)水分存儲(chǔ)分布狀況亦具有重要影響。

（3） 區(qū)域水平衡涉及水循環(huán)要素間的轉(zhuǎn)化分配及響應(yīng)關(guān)系。在區(qū)域水循環(huán)涉及的眾多水分分配和響應(yīng)關(guān)系中，最核心的是描述降水轉(zhuǎn)化、分配規(guī)律的降水—徑流和降水—蒸散發(fā)關(guān)系。兩者共同反映了區(qū)域降水在水平和垂直方向上的平衡關(guān)系，即降水有多少轉(zhuǎn)化為較易被人類利用的河川徑流量，有多少轉(zhuǎn)化為下墊面蒸散發(fā)。前人對(duì)降水—徑流關(guān)系和降水—蒸散發(fā)關(guān)系提出了各種理論假設(shè)和參數(shù)化方法。如Budyko假設(shè)［11］就反映了在大氣降水和蒸發(fā)能力共同控制下，以蒸散發(fā)為主要形式的“綠水”和以河川徑流為主要形式的“藍(lán)水”之間存在特定平衡關(guān)系。但在高強(qiáng)度人類活動(dòng)條件下，由于下墊面狀況、蒸散發(fā)構(gòu)成及其能量控制條件等的變化，Budyko假設(shè)的適用性正面臨挑戰(zhàn)［12］。

（4） 區(qū)域水平衡涉及自然水循環(huán)和社會(huì)水循環(huán)要素間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。人類活動(dòng)改變了區(qū)域水分運(yùn)動(dòng)路徑，在自然水循環(huán)的基礎(chǔ)上衍生出以“取水-供水-用水-耗水-排水”為主體的社會(huì)水循環(huán)過(guò)程。經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水的快速增長(zhǎng)不僅可能造成河川徑流量衰減、地下水消耗和水環(huán)境質(zhì)量下降，而且可能會(huì)對(duì)水域空間完整性和水流連續(xù)性產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，自然水循環(huán)和社會(huì)水循環(huán)之間存在一定競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)社會(huì)水循環(huán)通量已達(dá)到了相當(dāng)大的規(guī)模和相當(dāng)高的強(qiáng)度，北方非濕潤(rùn)區(qū)尤為如此［13］。為有效協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，需維持自然和社會(huì)水循環(huán)關(guān)鍵通量要素間的適度平衡，其關(guān)鍵是將區(qū)域用水、水體污染物排放總量及強(qiáng)度控制在合理的范圍內(nèi)。

（5） 區(qū)域水平衡涉及經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)內(nèi)部水分的宏觀配置和流動(dòng)特征。社會(huì)水循環(huán)是水分實(shí)現(xiàn)其社會(huì)經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能和價(jià)值的過(guò)程。在自然-人工動(dòng)力和社會(huì)需求驅(qū)動(dòng)下，區(qū)域供水量在各用水部門間分配和使用，從而形成了多種水分平衡關(guān)系，主要有3個(gè)方面：一是區(qū)域供用水結(jié)構(gòu)，反映了不同水源在區(qū)域內(nèi)各用水單元和行業(yè)的配置及流向;二是經(jīng)濟(jì)社會(huì)供需水匹配性，反映了各用水單元和行業(yè)需水滿足程度;三是各用水單元和行業(yè)取水、供水、用水、耗水和排水之間的平衡，反映了用水的耗損和效率特征。不同行業(yè)用水主體和用水方式不同，其耗損規(guī)律和效率特征有明顯差異。如農(nóng)業(yè)種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖用水面狀特征顯著，耗水率較高且與自然水循環(huán)過(guò)程具有直接聯(lián)系;而工業(yè)和生活用水以較為封閉的人工管網(wǎng)為載體，耗水主要受供用水工藝和人工能量條件控制。

基于上述解析，可知水平衡具有豐富的氣候、水文、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)內(nèi)涵。區(qū)域水平衡是質(zhì)量和能量守恒原理共同控制下氣候與下墊面耦合作用的結(jié)果，是區(qū)域水分宏觀分布與運(yùn)動(dòng)規(guī)律的重要體現(xiàn)。區(qū)域水平衡反映了水循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和水分更新代謝能力，對(duì)區(qū)域水資源的形成、分布、遷移、轉(zhuǎn)化和消耗具有重要影響。區(qū)域水平衡影響水循環(huán)伴生的能量、泥沙、溶質(zhì)運(yùn)移過(guò)程和生命活動(dòng)，與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其穩(wěn)定性密切相關(guān)。區(qū)域水平衡反映了自然水循環(huán)與社會(huì)水循環(huán)之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，與水資源承載狀況具有密切關(guān)系；還反映了經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)內(nèi)部水分分配和流動(dòng)特征，與生產(chǎn)生活用水宏觀配置和用水集約程度密切相關(guān)?？傊瑓^(qū)域水平衡狀態(tài)對(duì)水循環(huán)狀態(tài)具有“指示器”和“晴雨表”的作用，與水循環(huán)系統(tǒng)支撐生態(tài)環(huán)境良性演替和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的能力密切相關(guān)。

水平衡可用來(lái)解釋洪澇、干旱、水污染和生態(tài)退化等一系列水文現(xiàn)象或問(wèn)題。如某區(qū)域暴雨洪澇和干旱增多加重很可能是降水要素時(shí)空分布特征及降水—徑流響應(yīng)關(guān)系非平穩(wěn)性變化的結(jié)果；城市內(nèi)澇頻發(fā)很可能受城市及其毗鄰區(qū)降水集中性增強(qiáng)影響，同時(shí)與地表不透水面積比例顯著增加后落地雨垂向運(yùn)動(dòng)的弱化和水平運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)（即地表徑流系數(shù)增加）直接相關(guān)；大規(guī)模水土保持、水利工程調(diào)控和經(jīng)濟(jì)社會(huì)取用水等導(dǎo)致的流域水分消耗量增加、入河水沙減少和過(guò)程變化則是黃河等河口三角洲退化的重要原因；河川基流衰減、海水入侵、植被退化等問(wèn)題則往往與地下水超采引發(fā)的地下水位下降和地下水儲(chǔ)量減少聯(lián)系在一起。因此，可從水平衡角度分析有關(guān)水文、生態(tài)異?，F(xiàn)象及其成因，并通過(guò)科學(xué)的調(diào)控水平衡關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人-水-生態(tài)和諧。

1.2?區(qū)域水平衡特點(diǎn)

自然-人文因素耦合作用下的區(qū)域水平衡具有以下主要特點(diǎn)：

（1） 復(fù)合性。區(qū)域水平衡涉及空中、地表和地下以及河道內(nèi)、河道外各種圈層及載體中不同相態(tài)水分的存儲(chǔ)、交換和轉(zhuǎn)化關(guān)系，涉及自然-社會(huì)水循環(huán)過(guò)程中水分的一系列響應(yīng)和分配規(guī)律，還反映了自然水循環(huán)和社會(huì)水循環(huán)間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。因此，區(qū)域水平衡是“立體空間”中各種水循環(huán)通量和狀態(tài)要素的分布、轉(zhuǎn)化及響應(yīng)關(guān)系的復(fù)合體。同時(shí)，在驅(qū)動(dòng)影響因素方面，水平衡狀態(tài)是氣候、地質(zhì)、植被、土地開(kāi)發(fā)、水資源利用等一系列自然與人類活動(dòng)因素耦合作用的結(jié)果。

（2） 多維性。區(qū)域水平衡既包括水分在時(shí)間上的平衡，也包括水分在空間上的平衡。在時(shí)間維度上，水平衡涉及到降水、徑流、蒸散發(fā)等水循環(huán)要素的年內(nèi)、年際分布特征；在空間維度上，既涉及區(qū)域整體水分平衡，也涉及水分在水平和垂向維度的平衡，在河道內(nèi)與河道外的平衡。因此，區(qū)域水平衡具有顯著的多維性。

（3） 動(dòng)態(tài)性。區(qū)域水分處于持續(xù)運(yùn)動(dòng)和更新過(guò)程中，水循環(huán)通量和狀態(tài)變量具有不同程度的隨機(jī)性、振蕩性。因此，水平衡是水循環(huán)演化過(guò)程中形成的一種動(dòng)態(tài)平衡。區(qū)域水分的分布特征和轉(zhuǎn)化、響應(yīng)關(guān)系并非固定不變。隨著區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部與外部條件變化，區(qū)域水平衡狀態(tài)也會(huì)發(fā)生調(diào)整。當(dāng)然，從表征流域水循環(huán)過(guò)程的角度而言，需要關(guān)注水平衡要素及其關(guān)系的長(zhǎng)期性、宏觀性、統(tǒng)計(jì)性規(guī)律的動(dòng)態(tài)特征。

（4） 韌彈性。由于水分的更新流動(dòng)和生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，水循環(huán)系統(tǒng)具有一定的承受能力和適應(yīng)性。因此，區(qū)域水平衡對(duì)于壓力和擾動(dòng)亦具有一定韌性。當(dāng)然，這種韌性有一定限度。如果水循環(huán)系統(tǒng)受到的壓力大幅度、持續(xù)性超過(guò)其承載能力閾值，區(qū)域水平衡將不能恢復(fù)到原有狀態(tài)，而是演化至新的狀態(tài)。

（5） 外部性。在現(xiàn)代條件下，區(qū)域與外界之間存在各種形式和不同程度的水分和能量交換關(guān)系，因此區(qū)域水平衡呈現(xiàn)出明顯的外部性。某一區(qū)域水平衡狀況的變化不僅影響本區(qū)域，而且必然對(duì)其相鄰區(qū)域、甚至非相鄰區(qū)域的水平衡狀態(tài)產(chǎn)生一定影響。

2?區(qū)域水平衡影響因素

水平衡是陸氣耦合作用下水循環(huán)過(guò)程演化的產(chǎn)物，影響區(qū)域水循環(huán)過(guò)程的因素均會(huì)影響水平衡狀況。圖2給出了區(qū)域水平衡狀態(tài)的主要影響因素，自然因素和人類活動(dòng)因素共同決定了區(qū)域水平衡狀態(tài)及其演化方向。相關(guān)因素影響區(qū)域水平衡的物理機(jī)制主要包括3種：一是影響區(qū)域與外界之間的水分通量規(guī)模及過(guò)程，二是影響區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)各圈層的物理結(jié)構(gòu)和水分調(diào)節(jié)及傳導(dǎo)性質(zhì)，三是影響區(qū)域水循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力和水分運(yùn)動(dòng)路徑。

2.1?自然因素

水平衡狀態(tài)受氣候、地質(zhì)、地貌等自然因素的影響。氣候條件直接或間接影響降水、蒸散發(fā)和徑流等區(qū)域水循環(huán)關(guān)鍵通量，且對(duì)各圈層水儲(chǔ)量等狀態(tài)變量具有重要影響，同時(shí)氣候條件還影響生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水需求，故不同氣候區(qū)往往形成各具特色的水平衡特征。氣候變化對(duì)區(qū)域水循環(huán)和水平衡狀態(tài)的復(fù)雜影響已引起廣泛關(guān)注。首先，氣候變化會(huì)影響大氣環(huán)流和水汽輸送條件，導(dǎo)致水汽含量、降水及蒸發(fā)能力特性變化，影響區(qū)域水分補(bǔ)給和消耗，乃至從根本上改變旱澇情勢(shì)。有研究指出年代際尺度上流域降水與海洋水汽輸送通量變化的同步性［14］。同時(shí)，全球變暖導(dǎo)致陸地冰川積雪和凍土加快消融，改變陸地水儲(chǔ)量及其時(shí)空分布格局。如受氣候變暖影響，近年“亞洲水塔”——青藏高原冰川、積雪和凍土固態(tài)水儲(chǔ)量加速釋放轉(zhuǎn)化為液態(tài)水分，導(dǎo)致部分高原湖泊快速擴(kuò)張和河川徑流量增加［15-16］。地質(zhì)、地貌條件也是影響區(qū)域水平衡的主導(dǎo)性因素。不同地質(zhì)構(gòu)造、地形條件、地表覆蓋和水系結(jié)構(gòu)形成不同地表及地下水分的賦存、轉(zhuǎn)化特征?；鹕?、地震、大型滑坡等地質(zhì)活動(dòng)可以在短時(shí)間內(nèi)改變地球表層和深部物理結(jié)構(gòu)，重塑區(qū)域水循環(huán)條件，從而改變?cè)兴胶鉅顟B(tài)［17-19］。而山水林田湖草沙格局的調(diào)整將改變區(qū)域水源涵養(yǎng)能力和水分調(diào)節(jié)特征。與火山噴發(fā)、地震活動(dòng)等劇烈的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)相比，植被演替等地貌過(guò)程對(duì)區(qū)域水平衡的影響相對(duì)比較緩慢，但其長(zhǎng)期累積效應(yīng)不可忽視。如近20 a以來(lái)中國(guó)植被總體出現(xiàn)了顯著“變綠”情況［20］，在減輕土壤侵蝕、固碳增匯的同時(shí)，也增加了一些非濕潤(rùn)性區(qū)域水分消耗，造成了地表水資源量衰減、加劇了經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境用水競(jìng)爭(zhēng)性［21-22］。

2.2?人類活動(dòng)因素

在現(xiàn)代條件下，高強(qiáng)度人類活動(dòng)使水循環(huán)過(guò)程發(fā)生了顯著變化，對(duì)區(qū)域水平衡的影響已相當(dāng)突出。大型水庫(kù)、閘壩等水利工程建設(shè)從根本上強(qiáng)化了人類對(duì)區(qū)域水分的調(diào)控能力，成為影響水平衡的關(guān)鍵因素。大型水庫(kù)群可顯著改變地表水分時(shí)空分布格局，對(duì)河湖水沙情勢(shì)和平衡關(guān)系造成深遠(yuǎn)影響。地下水大規(guī)模開(kāi)采則可能對(duì)地下含水層水分賦存和補(bǔ)排關(guān)系產(chǎn)生重大影響，除直接增加地下水儲(chǔ)量支出外，還可能減少降水對(duì)地下水入滲補(bǔ)給并導(dǎo)致河川基流量減少，進(jìn)而重塑地表地下水平衡關(guān)系。事實(shí)上，城鄉(xiāng)“取水-輸水-用水-回歸-排水”體系的形成，改變了水循環(huán)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)和水分運(yùn)動(dòng)路徑。在一些區(qū)域，社會(huì)水循環(huán)通量的規(guī)模和強(qiáng)度已較為可觀，在相當(dāng)程度上改變了河道內(nèi)與河道外水平衡關(guān)系?？傊?，在現(xiàn)代條件下，水資源開(kāi)發(fā)利用對(duì)地表和地下水平衡要素的影響是全方位的。作為一種特殊的水資源開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)，跨境調(diào)水則改變了流域或區(qū)域與外界之間的水分交換通量規(guī)模及過(guò)程，增加了水循環(huán)過(guò)程的開(kāi)放性，使水平衡關(guān)系更加復(fù)雜。目前全球有40個(gè)以上國(guó)家和地區(qū)建有350余項(xiàng)調(diào)引水工程，遍及長(zhǎng)江、密西西比河等大江大河［23］。中國(guó)1949—2019年已建和在建跨流域調(diào)水工程300余項(xiàng)、年引水量達(dá)1 250億m3［24］。

城鄉(xiāng)土地開(kāi)發(fā)和水土保持則在不同程度上改變區(qū)域下墊面構(gòu)成和質(zhì)地，影響水循環(huán)載體物理結(jié)構(gòu)和水分傳導(dǎo)調(diào)節(jié)性質(zhì)，從而改變區(qū)域水平衡狀態(tài)。城鎮(zhèn)化進(jìn)程中高強(qiáng)度土地開(kāi)發(fā)利用導(dǎo)致城市及其毗鄰區(qū)弱透水面積或不透水面積率大幅度增加，阻斷了降水對(duì)土壤包氣帶和地下含水層的水分補(bǔ)給，弱化了下墊面水分調(diào)節(jié)功能，使得地表產(chǎn)水量增加且匯流加快，從而對(duì)水平衡狀況產(chǎn)生了明顯影響。城鎮(zhèn)化不僅影響陸地水文過(guò)程，甚至對(duì)大氣降水過(guò)程也可能產(chǎn)生一定擾動(dòng)［25］。面廣量大的梯田、淤地壩等水土保持措施改變了區(qū)域地表植被覆蓋狀況和微地形特征，影響坡面產(chǎn)匯流和泥沙運(yùn)移過(guò)程，其對(duì)水平衡和水沙關(guān)系的影響已在黃土高原等地區(qū)得到證實(shí)［26］。

3?區(qū)域健康水平衡及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

3.1?健康水平衡的定義

根據(jù)前述分析，水平衡是水循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的“指示器”和“晴雨表”。因此，一個(gè)重要理論和實(shí)踐問(wèn)題是：對(duì)于特定區(qū)域而言，當(dāng)前水平衡處于何種狀態(tài)？是否適應(yīng)水循環(huán)系統(tǒng)良性演化、支撐區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的需求？是否與區(qū)域總體發(fā)展目標(biāo)和功能定位相適應(yīng)？是否需要加以調(diào)整甚至再構(gòu)，以達(dá)到某種“理想”狀態(tài)？

這就需要進(jìn)一步提出健康水平衡的定義及評(píng)價(jià)方法。總體而言，區(qū)域水平衡狀態(tài)應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)兩方面的功能：一是區(qū)域水分分配與轉(zhuǎn)化關(guān)系，應(yīng)有利于促進(jìn)水分及其他伴生物質(zhì)合理分配和正常更新代謝，促進(jìn)水循環(huán)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)良性演替；二是水平衡必須有利于保障人類正常涉水需求，有利于水循環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)提供與區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展定位相匹配的水安全、水經(jīng)濟(jì)及水文化服務(wù)?；谶@些認(rèn)識(shí)，將區(qū)域健康水平衡定義為：有利于維系水循環(huán)系統(tǒng)正常更新代謝、支撐和促進(jìn)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)良性協(xié)調(diào)發(fā)展、與區(qū)域總體發(fā)展目標(biāo)和功能定位相適應(yīng)的一種水平衡狀態(tài)。

健康水平衡建立在山水林田湖草沙生命共同體理念與人水和諧理念基礎(chǔ)上，是水資源與人類發(fā)展、生態(tài)保護(hù)相協(xié)調(diào)的一個(gè)整合性概念，是對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)脅迫與響應(yīng)關(guān)系的綜合性表述。健康水平衡以水分的正常更新代謝和生態(tài)系統(tǒng)良性演化為前提?！敖】怠钡膮^(qū)域水平衡意味著水循環(huán)系統(tǒng)壓力未超過(guò)其支撐能力，而“亞健康”或“不健康”的區(qū)域水平衡狀態(tài)則對(duì)應(yīng)著水循環(huán)系統(tǒng)的承載壓力超過(guò)了支撐能力。為實(shí)現(xiàn)水平衡健康狀態(tài)，應(yīng)盡可能避免人類活動(dòng)對(duì)自然水循環(huán)過(guò)程的過(guò)度干擾。當(dāng)然，在現(xiàn)代條件下，忽視水循環(huán)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)服務(wù)功能是根本不現(xiàn)實(shí)的，水平衡狀態(tài)必然受到各種人類活動(dòng)因素的影響。健康水平衡應(yīng)當(dāng)是有效協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)對(duì)水分需求的競(jìng)爭(zhēng)性，與區(qū)域總體發(fā)展目標(biāo)和功能定位相適應(yīng)的一種水分平衡狀態(tài)，而非“天然”的水平衡關(guān)系。構(gòu)建區(qū)域健康水平衡的目的是在遵循質(zhì)量、能量守恒原理和復(fù)雜系統(tǒng)演化規(guī)律的前提下，以水循環(huán)系統(tǒng)良性運(yùn)行促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.2?健康水平衡判別準(zhǔn)則

水平衡與水循環(huán)系統(tǒng)的良性運(yùn)行、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展和水資源可持續(xù)利用具有密切關(guān)系。因此，有必要開(kāi)展區(qū)域水平衡狀態(tài)評(píng)價(jià)，以診斷區(qū)域水平衡是否處于“健康”狀態(tài)。健康的區(qū)域水平衡應(yīng)符合以下基本準(zhǔn)則（圖3）：

（1） 區(qū)域水循環(huán)空間及介質(zhì)的物理性質(zhì)和水分調(diào)節(jié)功能良好穩(wěn)定。水循環(huán)過(guò)程的完整性、連續(xù)性與其物理空間和介質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)息息相關(guān)。健康水平衡以具有穩(wěn)定良好水分調(diào)節(jié)功能的物理空間和介質(zhì)為基本前提。區(qū)域各圈層具有良好的容水蓄水能力和適宜的水力傳導(dǎo)性質(zhì)是涵養(yǎng)、調(diào)節(jié)水分并保障水分暢通流動(dòng)的基礎(chǔ)。因此，區(qū)域水平衡健康診斷必須高度關(guān)注地表覆蓋、河湖水系和地下含水層等下墊面要素變化，解析水循環(huán)系統(tǒng)主要水分調(diào)蓄載體、傳輸通道與界面物理特性是否受到自然或人類活動(dòng)因素的重大不利影響。

（2） 水循環(huán)系統(tǒng)關(guān)鍵狀態(tài)變量和通量要素連續(xù)平穩(wěn)。區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)中各關(guān)鍵狀態(tài)變量和通量要素均有特定功能和作用。水循環(huán)要素的連續(xù)性和平穩(wěn)性事關(guān)水分及伴生物質(zhì)的正常更新代謝。水循環(huán)要素的連續(xù)平穩(wěn)至少應(yīng)滿足2個(gè)條件：一是在時(shí)空維度上維持適宜均值，二是水循環(huán)要素極值和極端事件發(fā)生頻次處于合理區(qū)間。

（3） 區(qū)域關(guān)鍵水循環(huán)要素的響應(yīng)關(guān)系正常穩(wěn)定。降水、徑流與蒸散發(fā)三者響應(yīng)關(guān)系的正常穩(wěn)定有利于實(shí)現(xiàn)降水在水平與垂向、地表與地下、河道內(nèi)與河道外的適宜分配，有利于實(shí)現(xiàn)“綠水”與“藍(lán)水”的合理平衡。若一個(gè)區(qū)域降水—徑流關(guān)系產(chǎn)生了非一致性，說(shuō)明不僅降水、徑流和蒸散發(fā)等水循環(huán)要素的時(shí)空分布特征發(fā)生了顯著調(diào)整，下墊面等物理空間性質(zhì)可能也發(fā)生了重要變化。

（4） 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與區(qū)域生態(tài)功能定位相適應(yīng)。水分是生態(tài)環(huán)境的控制性要素。健康水平衡對(duì)應(yīng)的區(qū)域水分分布存儲(chǔ)和流動(dòng)狀態(tài)應(yīng)當(dāng)與生態(tài)系統(tǒng)需水具有較強(qiáng)的時(shí)空匹配性，有利于維持與氣候地理?xiàng)l件和生態(tài)功能定位相適應(yīng)的生態(tài)格局，有利于形成優(yōu)良的河湖水環(huán)境。反過(guò)來(lái)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量對(duì)水平衡健康狀態(tài)也具有重要反映作用?？筛鶕?jù)植被指數(shù)、生物多樣性和河湖水質(zhì)等反映生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵因素，判斷區(qū)域水平衡狀態(tài)的健康性。

（5） 水資源高效利用且開(kāi)發(fā)利用規(guī)模和強(qiáng)度處于適度范圍。水資源開(kāi)發(fā)利用應(yīng)與區(qū)域發(fā)展定位相適應(yīng)，區(qū)域水平衡應(yīng)有利于保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)基本用水需求并實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置與高效利用，從而支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。但社會(huì)水循環(huán)關(guān)鍵通量規(guī)模與強(qiáng)度應(yīng)處于合理范圍內(nèi)。一是地表和地下水取水用規(guī)模不能超過(guò)地表水資源可利用量和地下水可開(kāi)采量的閾值，以免造成地表徑流過(guò)度衰減和地下水超采;二是水體污染物排放規(guī)模和強(qiáng)度不能超過(guò)水環(huán)境容量的閾值，以免造成河湖水域功能損害并影響其他區(qū)域正常用水。

健康水平衡是復(fù)雜系統(tǒng)理論、時(shí)空均衡思想、人水和諧理念在治水思辨中的重要體現(xiàn)?；谇拔姆治隹芍?，水資源可利用量、水環(huán)境容量等健康水平衡的關(guān)鍵閾值是確定水資源能夠支撐的“經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最大規(guī)?！焙驮u(píng)價(jià)水資源承載力的基礎(chǔ)。因此，實(shí)現(xiàn)健康的區(qū)域水平衡，與水資源適度承載的要求總體是一致的。健康水平衡是落實(shí)水資源剛性約束的重要理論基礎(chǔ)。由于區(qū)域水平衡涉及一系列水分分布、轉(zhuǎn)化和響應(yīng)關(guān)系，故開(kāi)展水平衡健康評(píng)價(jià)需要掌握大量基礎(chǔ)信息資料。但隨著水循環(huán)多源立體監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展和監(jiān)測(cè)資料的持續(xù)積累，獲取水循環(huán)要素信息的能力不斷提升。同時(shí)，通過(guò)分布式水循環(huán)模擬與數(shù)據(jù)同化技術(shù)也可得到各圈層水循環(huán)要素的時(shí)空分布信息。這為綜合診斷區(qū)域水平衡健康狀態(tài)奠定了更好的資料條件。根據(jù)圖3中的判別準(zhǔn)則，可利用降水、徑流、蒸散發(fā)、土壤濕度、地下水位、冰川積雪范圍、凍土層厚度、水域范圍、河湖蓄水量、生產(chǎn)生活用水量、污水排放量等水循環(huán)通量或狀態(tài)變量信息，綜合研判區(qū)域水平衡健康程度。降水、蒸散發(fā)和河川徑流量的時(shí)空分布規(guī)律未發(fā)生顯著變異，土壤濕度、地下水位、冰川積雪范圍、凍土層厚度等水儲(chǔ)量要素較為穩(wěn)定，降水—徑流—蒸散發(fā)響應(yīng)關(guān)系基本平穩(wěn)，河湖庫(kù)沼等水域空間正常波動(dòng)，下墊面性質(zhì)和景觀植被格局基本穩(wěn)定，均是區(qū)域水平衡健康或基本健康的重要表征。而在區(qū)域水平衡處于亞健康或不健康的情況下，則往往會(huì)發(fā)生降水、徑流、蒸散發(fā)等水循環(huán)要素時(shí)空分布及響應(yīng)關(guān)系超越閾值的“異?！鼻闆r，如冰川積雪快速消融、河川徑流持續(xù)衰減或水域面積大幅萎縮、土壤水分干化、地下水位快速下降或咸水入侵、河口三角洲退化等。

4?區(qū)域健康水平衡實(shí)現(xiàn)路徑

由于水分的動(dòng)態(tài)更新特征和生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)調(diào)節(jié)能力，水循環(huán)系統(tǒng)可以承受一定的壓力和擾動(dòng)而基本不影響其服務(wù)功能，這是水循環(huán)支撐生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展并為人類持續(xù)提供生存發(fā)展資源的能力所在。水循環(huán)系統(tǒng)的支撐承載能力一方面取決于區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、植被生態(tài)、河湖水系等物理性質(zhì)，另一方面也取決于大氣、地表和地下各圈層水分補(bǔ)給條件和水分流動(dòng)特征。可綜合采用水源涵養(yǎng)能力、地表水資源可利用量、地下水可開(kāi)采量、水環(huán)境容量和洪澇蓄泄能力等指標(biāo)表征水循環(huán)系統(tǒng)支撐承載能力。而水循環(huán)系統(tǒng)承受的壓力主要來(lái)自于極端氣候氣象事件、地質(zhì)運(yùn)動(dòng)、土地開(kāi)發(fā)利用、經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等對(duì)水量、水質(zhì)、水域和水流等的干擾。經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)于水循環(huán)系統(tǒng)的壓力可通過(guò)地表水取水量、地下水開(kāi)采量、區(qū)域用水總量、水資源消耗量、入河污染物總量、河湖岸線占用率等一系列指標(biāo)描述。盡管水循環(huán)系統(tǒng)具有一定“韌性”，但當(dāng)其承受的壓力長(zhǎng)期大幅度超過(guò)支撐能力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致水平衡“失調(diào)”并引發(fā)一系列生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)健康水平衡狀態(tài)，需統(tǒng)籌山水林田湖草沙，提升水循環(huán)系統(tǒng)支撐能力并控制其壓力?？傊?，需要通過(guò)水循環(huán)系統(tǒng)承載能力提升和壓力控減的雙向結(jié)合實(shí)現(xiàn)區(qū)域健康水平衡。

4.1?水循環(huán)系統(tǒng)支撐能力提升

圖4給出了提升區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)支撐承載能力的主要路徑和措施。根據(jù)圖4可知，應(yīng)統(tǒng)籌域內(nèi)域外，綜合自然與人工途徑，采取強(qiáng)化生態(tài)保護(hù)修復(fù)、改善河湖水系結(jié)構(gòu)、優(yōu)化水利工程布局和調(diào)控能力、增加區(qū)域水分補(bǔ)給、促進(jìn)水體流動(dòng)更新等措施，通過(guò)提高水資源可利用量、水環(huán)境容量、洪澇蓄泄能力，恢復(fù)和增強(qiáng)生態(tài)調(diào)節(jié)功能，從而綜合提升區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)支撐能力。

水循環(huán)系統(tǒng)植根于國(guó)土空間，山水林田湖草沙是生命共同體。山丘和巖石構(gòu)成了水循環(huán)的骨架，水系是水循環(huán)的血脈，林草田沙是水循環(huán)的肌體。優(yōu)化“三生”空間格局，科學(xué)保護(hù)生態(tài)空間、集約利用生活生產(chǎn)空間是維系并提升水循環(huán)系統(tǒng)支撐能力的重要途徑。特別是強(qiáng)化國(guó)土生態(tài)空間和具有重要生態(tài)功能的生產(chǎn)空間保護(hù)修復(fù)，確保生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定良性發(fā)展，是維護(hù)水分涵養(yǎng)和調(diào)節(jié)能力的基本前提，對(duì)于筑牢健康水平衡的自然基底至關(guān)重要。

河湖水域是極為關(guān)鍵的生態(tài)空間和水分調(diào)節(jié)場(chǎng)所。水網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)于區(qū)域水分時(shí)空分配和溶質(zhì)運(yùn)移具有重要影響，而水利設(shè)施則是調(diào)節(jié)水流的物質(zhì)基礎(chǔ)。構(gòu)建互聯(lián)互通、調(diào)控得當(dāng)、有序流動(dòng)的水物理網(wǎng)絡(luò)，可以降低徑流等水循環(huán)要素的極值性和時(shí)空不均性，改善水動(dòng)力條件、增加洪澇蓄泄能力和水環(huán)境容量，是提升水循環(huán)系統(tǒng)支撐能力的關(guān)鍵舉措。因此，一方面需要理順?biāo)W(wǎng)脈絡(luò)，優(yōu)化水網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，維護(hù)水域空間的完整性、連續(xù)性;另一方面，應(yīng)當(dāng)科學(xué)布局和調(diào)控水利設(shè)施，形成合理的水流運(yùn)動(dòng)路徑和流動(dòng)特征。

大規(guī)模利用海水和再生水等非常規(guī)水源，可以起到對(duì)常規(guī)地表和地下水源的補(bǔ)充或置換作用，從而增加區(qū)域水資源可利用量，也是提升水循環(huán)系統(tǒng)支撐能力的重要途徑。以地狹人稠、常規(guī)水資源貧乏著稱的新加坡計(jì)劃在與馬來(lái)西亞供水協(xié)議到期的前一年，即2060年，在人口倍增的情形下，通過(guò)海水淡化和再生水滿足80%的水資源需求量（其中再生水占55%），從而實(shí)現(xiàn)本國(guó)水資源完全自給［27］。北京市再生水利用量已占全市用水總量的30%左右［13］，同時(shí)中國(guó)沿海地區(qū)海水淡化規(guī)模持續(xù)增加，對(duì)于應(yīng)對(duì)常規(guī)水資源短缺、提升區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)支撐能力也發(fā)揮了重要作用。

跨流域水資源調(diào)配也是重塑水循環(huán)空間格局、維持缺水地區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)支撐能力的必要措施。中國(guó)降水和水資源時(shí)空分布高度不均且與耕地、人口和經(jīng)濟(jì)要素分布極不匹配。在實(shí)施有效的節(jié)水控污的前提下，科學(xué)推進(jìn)跨區(qū)域水資源調(diào)配，強(qiáng)化全國(guó)尺度的水流綜合調(diào)配能力，是增加中國(guó)華北、西北等缺水地區(qū)水分補(bǔ)給、有效改善水平衡狀態(tài)、優(yōu)化水土資源配置的戰(zhàn)略性舉措。以中國(guó)水資源嚴(yán)重短缺的海河流域?yàn)槔?1世紀(jì)以來(lái)該流域來(lái)源于黃河、長(zhǎng)江流域的外調(diào)水供水規(guī)模及占總供水量的比重持續(xù)增加，至2021年已達(dá)到30%左右［28］，已超過(guò)當(dāng)?shù)氐乇硭垂┧?、接近地下水源供水量，這對(duì)于解決當(dāng)?shù)貒?yán)重的水平衡失調(diào)問(wèn)題和水危機(jī)起到了戰(zhàn)略性作用。而據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2014年12月通水以來(lái)至2023年2月5日，南水北調(diào)東中線一期工程（含東線一期北延應(yīng)急供水工程）累計(jì)調(diào)水量突破600億m3，相當(dāng)于為北方地區(qū)調(diào)來(lái)了超過(guò)黃河1 a的水量［29］。這是近年華北平原區(qū)推進(jìn)地下水超采治理和河湖生態(tài)復(fù)蘇的重要條件。當(dāng)然，跨流域水資源調(diào)配必須堅(jiān)持“確有需要、生態(tài)安全、可以持續(xù)”的原則，充分考慮調(diào)水對(duì)調(diào)出區(qū)水平衡和生態(tài)安全的不利影響和技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。

4.2?水循環(huán)系統(tǒng)承載壓力控減

為構(gòu)建健康水平衡，應(yīng)當(dāng)在著力提升水循環(huán)系統(tǒng)支撐能力的同時(shí)，有效控減人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)的壓力。人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)的壓力，主要取決于國(guó)土空間開(kāi)發(fā)利用情況，最終歸結(jié)于區(qū)域承載的人口、經(jīng)濟(jì)規(guī)模和生產(chǎn)生活方式。圖5給出了控減水循環(huán)系統(tǒng)壓力的主要路徑和措施。需要堅(jiān)持量水發(fā)展原則，建立源頭、過(guò)程和末端相結(jié)合的水循環(huán)系統(tǒng)壓力控減體系。應(yīng)落實(shí)量水發(fā)展原則，合理確定區(qū)域發(fā)展定位和目標(biāo)，適度控制城鄉(xiāng)人口經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模、優(yōu)化人口及產(chǎn)業(yè)空間布局與結(jié)構(gòu);同時(shí)，還要以水定綠，科學(xué)務(wù)實(shí)推進(jìn)人工生態(tài)建設(shè);嚴(yán)格水資源管理，著力構(gòu)建節(jié)水型生產(chǎn)生活方式，大力推進(jìn)節(jié)水減排;強(qiáng)化城鄉(xiāng)涉水生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)監(jiān)管，避免對(duì)水域空間完整性和水流連續(xù)性的過(guò)度擾動(dòng)。

優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)是控減水循環(huán)系統(tǒng)壓力的重要源頭性措施。2000年以來(lái)，中國(guó)GDP總量總體上經(jīng)歷了擴(kuò)張性增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)化進(jìn)程快速推進(jìn)、城鄉(xiāng)人口結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變化。但全國(guó)用水總量得到了有效控制，近年甚至出現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)。以第三產(chǎn)業(yè)占比持續(xù)增加和高耗水、高污染行業(yè)優(yōu)化調(diào)整為主要標(biāo)志的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)控制用水總量增長(zhǎng)、減輕水循環(huán)系統(tǒng)壓力起到了至關(guān)重要的作用，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源的解耦。當(dāng)然，中國(guó)對(duì)外貿(mào)易結(jié)構(gòu)也在顯著變化，隨著大豆、油菜籽等糧油產(chǎn)品大規(guī)模進(jìn)口［30］，中國(guó)已成為全球主要的虛擬水凈流入國(guó)，實(shí)際上也在相當(dāng)大程度上利用國(guó)外水資源，大大節(jié)約了農(nóng)業(yè)用水量，這也是中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得以調(diào)整和用水總量得到有效控制的重要背景。但也應(yīng)注意，在國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)更加復(fù)雜和糧食等食物安全保障壓力增大的情況下，中國(guó)虛擬水大規(guī)模凈流入是否具有可持續(xù)性。只要條件允許，就應(yīng)該充分利用國(guó)內(nèi)、國(guó)外“2個(gè)市場(chǎng)”與“2種資源”；同時(shí)，推行綠色生活與消費(fèi)方式，形成合理的居民膳食結(jié)構(gòu)，降低食物浪費(fèi)，對(duì)于控制用水消耗也可起到重要作用。然而，近年中國(guó)居民膳食結(jié)構(gòu)升級(jí)、人均肉蛋奶類消費(fèi)量快速增長(zhǎng)［31］對(duì)于控減水循環(huán)系統(tǒng)壓力是不利的。

植被生長(zhǎng)以消耗一定水分為前提，不可能從根本上突破水分條件限制?！耙运ňG”，科學(xué)務(wù)實(shí)推進(jìn)國(guó)土空間綠化和生態(tài)建設(shè)也是控減水循環(huán)系統(tǒng)壓力的重要措施。應(yīng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)大規(guī)模人工植被恢復(fù)對(duì)土壤濕度、河川徑流、地下水和蒸散發(fā)等關(guān)鍵水循環(huán)要素的影響，科學(xué)評(píng)估植被綠化的水-沙-碳-污耦合效應(yīng)。根據(jù)區(qū)域可用水分條件，制訂適宜的植被建設(shè)目標(biāo)、規(guī)模和方式。為避免不科學(xué)綠化造成水分過(guò)度消耗及由此導(dǎo)致的“綠水”和“藍(lán)水”失衡［26］，在非濕潤(rùn)區(qū)，特別是干旱半干旱區(qū)植被恢復(fù)應(yīng)設(shè)置植被覆蓋率和凈初級(jí)生產(chǎn)力閾值，優(yōu)化林草結(jié)構(gòu)和品種配置，充分發(fā)揮自然修復(fù)作用、盡可能減少人工干預(yù)。同時(shí)，城市綠化遵循節(jié)儉務(wù)實(shí)原則，充分考慮降水、地表水、地下水等水分要素承載能力和植被耗水規(guī)律，以水而定、量水而行，優(yōu)化林草配置，不宜片面追求景觀效果。

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Abstract：Water balance is a principal material balance in the world.It is closely connected with the normal operation of water cycle system，the stable evolution of the ecosystem and the sustainable utilization of water resources.However，existing discussion on the basic concept of water balance and the methodology of forming appropriate water balance is rather scarce.Based on the characteristics of natural-social coupled water cycle，regional water balance is deeply illustrated including its basic concept，multiple connotations and main traits.Meanwhile，the main natural and anthropological factors influencing the state of water balance is expounded.Then，the definition of healthy water balance is proposed.Furthermore，comprehensive criterions for regional healthy water balance is elaborated.A bilateral path to healthy water balance realization is also proposed，which combines carrying capacity improvement and pressure reduction of the water cycle system.Healthy water balance provides a vital instruction for implementing the principal of water-based development in the planning and practice of territory space development.

Key words：regional water balance;healthy water balance;implementation path;natural-social coupled water cycle;territory space;water security guarantee