保障水資源安全的思考

◎ 文/夏軍

保障水資源安全的思考

◎ 文/夏軍

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。我國目前面臨水災害加劇、水資源短缺、水環(huán)境惡化、水生態(tài)失衡和水管理制度建設亟待加強的影響水資源安全保障五大問題，解決這些問題已成為當前刻不容緩的重要任務。

引言

水是生態(tài)環(huán)境支撐的基礎與控制性要素。水與生態(tài)系統(tǒng)之間關系緊密，不可分割，各種要素相互作用，互為因果，水量水質的變化對生態(tài)環(huán)境十分敏感，生態(tài)環(huán)境改善離不開水的保障。為了維系生態(tài)系統(tǒng)的基本需水，在人類經(jīng)濟發(fā)展過程中的耗用水總量，需要遵循“水資源可利用量”的制約，而不是傳統(tǒng)意義上的水資源總量。

水資源可利用量是從資源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護的角度，一個流域可被控制消耗利用的最大水資源量。它被定義為水資源總量（WT）中扣除維系河道生態(tài)基流和陸地生態(tài)系統(tǒng)耗用水的水量(WE)和汛期不可被利用的洪水及聯(lián)系河-海生態(tài)系統(tǒng)入海的水量(WS)后剩余的水資源總量(WA=WT-WE-WS)。據(jù)水利部的分析計算，我國多年平均水資源總量約2．8萬億立方米，水資源可利用量為8143億m3，占全國水資源總量的29%，其中南方有5496億m3，北方有2647億m3。2000年南方人均可利用量約1100m3，北方人均可利用量只有359m3。2005年全國實際用水量已達5632億m3，達到了可利用水資源總量的69．2%。

我國年缺水量達到536億立方米，其中河道外缺水，即國民經(jīng)濟這部分缺水404億立方米。這部分經(jīng)濟用水擠占了河道內的生態(tài)用水132億立方米，而總的生態(tài)缺水量達到了347億立方米。

因此，需要站在經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境聯(lián)系的流域水系統(tǒng)的高度，認識維系社會經(jīng)濟建設和生態(tài)問題建設的水循環(huán)過程和水資源的系統(tǒng)關系，從發(fā)生矛盾的根源與破解水問題的關鍵著手，破解我國社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)文明建設面臨的水資源安全保障問題。

當前和未來解決我國水安全保障問題的途徑

由于全球變化尤其經(jīng)濟社會的快速發(fā)展、人口增長、城市化水平的提高以及我國糧食安全的壓力增大和農業(yè)用水占據(jù)水資源總用水的60%以上的現(xiàn)實，一方面使得我國水資源短缺問題進一步加劇，另一方面是經(jīng)濟社會耗用水不斷擠占生態(tài)用水導致我國水資源安全保障態(tài)勢日益嚴峻。

由于淡水資源的稀缺性和可利用水資源總量有限的特點，以及社會經(jīng)濟用水和生態(tài)用水的依賴性，如何破解當前和未來解決我國生態(tài)文明建設中水資源安全保障問題的途徑，已經(jīng)不單純是生態(tài)需用水的規(guī)劃管理問題，而是涉及到國家整體的社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的水安全保障、水資源可持續(xù)利用與保護規(guī)劃和水資源管理制度創(chuàng)新的系統(tǒng)工程問題。黨的十八大報告中提出的重點實施“五位一體”的布局以及特別強調的實施生態(tài)文明建設任務與目標的實現(xiàn)，水資源安全保障將起到關鍵和核心的作用。筆者認為，我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)文明建設的水資源安全保障的核心是破解我國水問題的科學技術創(chuàng)新和實施嚴格水資源管理制度的創(chuàng)新。

1.水資源安全保障的知識系統(tǒng)支撐與創(chuàng)新

水資源安全保障知識系統(tǒng)，是指科學技術創(chuàng)新及其在生態(tài)文明建設中水安全保障的應用技術發(fā)展。它涵蓋了地球系統(tǒng)科學、水文學、生態(tài)學、環(huán)境學、信息學和社會科學等。針對我國生態(tài)文明建設中的水資源問題，十八大報告強調了“加強水源地保護和用水總量管理，推進水循環(huán)利用，建設節(jié)水型社會”的水戰(zhàn)略支撐。

（1）水系統(tǒng)科學的發(fā)展與應用。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展和全球環(huán)境變化，我國水短缺、水污染、水生態(tài)、水災害、水管理5個問題復雜交叉，是一個復雜的水系統(tǒng)問題，并直接涉及多方面的國家安全。解決上述水問題的核心是水循環(huán)研究，需要以流域為基本單元，闡明以水循環(huán)為紐帶的流域水系統(tǒng)的物理、生物與生物地球化學、人文等三大過程的聯(lián)系及其反饋機制，發(fā)展多要素、多過程、多尺度流域水循環(huán)綜合模擬科學平臺，建立水系統(tǒng)的調控模式和良性水循環(huán)維持途徑。這不僅是當前國際水科學研究的前沿，也是破解我國復雜水問題的一個重要的科學基礎與核心。

水系統(tǒng)科學發(fā)展的核心任務是探知人類和環(huán)境變化影響水系統(tǒng)動力機制的方式，并告知決策者如何緩解這些影響的環(huán)境與社會經(jīng)濟后果。 從學科前沿看， 它強調水循環(huán)聯(lián)系的三大過程觀測與機理研究，揭示水系統(tǒng)演變規(guī)律；強調水循環(huán)聯(lián)系的三大過程作用-反饋的水系統(tǒng)“耦合-解耦”模型研究；強調了水系統(tǒng)關鍵的調控，為變化環(huán)境下的流域水環(huán)境綜合治理與水管理提供科學支持。

（2）科學技術在破解復雜水問題中發(fā)揮核心和關鍵的作用。其中包括：總結和論述國內外在支撐生態(tài)文明建設水資源安全保障方面已經(jīng)有的成功經(jīng)驗和失敗教訓；發(fā)展水源地水源保護的流域水文、水環(huán)境和生態(tài)監(jiān)測、模擬、預警、預報和調度管理的先進技術系統(tǒng)；發(fā)展城市污水資源化的低成本、高效的先進技術；發(fā)展城市和農村社區(qū)發(fā)展的低環(huán)境影響的技術規(guī)范、城市水文學設計與管理方法，發(fā)揮循環(huán)水多次利用的技術途徑；發(fā)展沿海有條件地區(qū)的高效率、低成本的海水淡化高新技術開發(fā)；發(fā)展多種暴雨期間減少面源污染的調控途徑；發(fā)展多閘壩重污染河流的水質-水量-水生態(tài)聯(lián)合調控技術；發(fā)揮區(qū)域節(jié)水防污型社會建設的示范作用。

2.實施嚴格水資源管理的制度創(chuàng)新

（1）當前國際國內水資源管理發(fā)展有兩大趨勢。其一，從水量管理逐步轉變到水質-水量聯(lián)合管理；從過去以需定供的供水管理逐步轉變到需水-供水聯(lián)合管理；從流域管理逐步轉變到國家水的全局性管理；從短期5年的現(xiàn)實管理逐步轉變到2020年甚至到2050年的水的危機與管理。其二，強調變化環(huán)境下流域水治理，其中不僅是水環(huán)境、水資源工程建設，還包括了水污染控制的法制與體制建設、水經(jīng)濟中的水價調控、水管理中的制度創(chuàng)新。

（2）面向我國的水資源安全保障問題，國家已經(jīng)在實施嚴格水資源管理的制度創(chuàng)新方面做了戰(zhàn)略部署。2012年國務院發(fā)布了《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》，對實行最嚴格水資源管理制度作出了系統(tǒng)安排，明確了水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污“三條紅線”控制指標：到2020年，全國用水總量力爭控制在6700億立方米以內，萬元工業(yè)增加值用水量（以2000年不變價計，下同）降低到65立方米以下，農田灌溉水有效利用系數(shù)提高到0．55以上，重要江河湖泊水功能區(qū)水質達標率提高到80%以上；到2030年，全國用水總量控制在7000億立方米以內，萬元工業(yè)增加值用水量降低到40立方米以下，農田灌溉水有效利用系數(shù)提高到0．6以上，水功能區(qū)水質達標率提高到95%以上。這是我國水資源管理制度創(chuàng)新的一個重大舉措。但是，如何實現(xiàn)嚴格的水資源管理和“三條紅線”的控制目標，需要在科學技術創(chuàng)新和水資源管理制度創(chuàng)新的結合方面作出巨大的努力與探索。

（3）實行嚴格的水資源管理和“三條紅線”的控制目標是相互聯(lián)系的一個整體，其中水資源用水總量控制與分配是基礎，提高水資源利用效率是核心，減少水污染的治理是難點。

琉璃世界

陳寶林/攝

首先，未來我國經(jīng)濟社會發(fā)展的主要挑戰(zhàn)在于滿足到2033年左右高達16億的人口所需的能源、土地、水資源和材料的需求，同時在可接受的限度內承受氣候變化、生物多樣性喪失和健康威脅的影響。

其次，必須向“綠色經(jīng)濟”轉型，即轉向生產(chǎn)和消費可持續(xù)發(fā)展的模式，在滿足每個人對資源需求的同時，保持陸地自然生態(tài)系統(tǒng)的完整性。在這種背景下，綠色經(jīng)濟倡議旨在通過能源和材料的改變，解決好氣候變化、碳依賴和生態(tài)系統(tǒng)功能退化問題，同時維持經(jīng)濟增長。為完成這一目標，我們需要在可再生能源、能源效率和水利用效率方面進行大量的投資，同時改變戰(zhàn)略以提高資源生產(chǎn)率，將“用完扔掉”這一單向的概念轉變?yōu)椤把h(huán)的物質流”這一系統(tǒng)的概念。其中一個核心概念與挑戰(zhàn)就是如何提高水的生產(chǎn)率，從生態(tài)系統(tǒng)影響中“解耦”經(jīng)濟增長？這里的解耦是指使用最少的資源來保證經(jīng)濟增長，解除經(jīng)濟增長對環(huán)境的依賴性。

一個值得國人思考和參考的案例就是新加坡淡水資源利用中解耦經(jīng)濟增長的案例。在過去的40年內，新加坡的經(jīng)濟增長了25倍，完成了從發(fā)展中國家到“領先第一世界”國家的快速轉型，擁有亞洲最高人均收入。新加坡的人口增長了2．5倍，從過去的170萬到現(xiàn)在的440萬，但是依靠科學技術進步的支撐，用水量卻只增長了5倍。從用水量的絕對額上，這代表了整個新加坡經(jīng)濟的5倍相對解耦。

新加坡住宅區(qū)用水量（1995年至2005年）非但不增加，而且呈減少的發(fā)展態(tài)勢。這為我國實施水資源管理提供了啟示。在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的今天和未來，不能只滿足于用水“零”增長，需要通過科技創(chuàng)新與管理，提高水的利用與生產(chǎn)力，達到用水的負增長，以支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設所必需的生態(tài)水，這是國家重大的水戰(zhàn)略需求。

國家前瞻性布局水安全保障研究的建議

針對生態(tài)文明建設的水資源安全問題研究，國家亟待開展前瞻性布局。針對下一步如何貫徹落實十八大精神，加快生態(tài)文明建設的具體思路和舉措，筆者提出如下建議：

1.依托國家和區(qū)域協(xié)調創(chuàng)新計劃、國家科技重大計劃和國際合作已開展的全球、國家和區(qū)域水安全計劃等研究基礎，系統(tǒng)總結科學技術在解決區(qū)域水問題尤其是生態(tài)文明建設中的水資源安全保障問題的示范做法和經(jīng)驗

2.借助《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》中專門提出的生態(tài)文明體制改革等重大舉措，建議成立跨部門的國家水資源安全保障戰(zhàn)略研究綜合智庫，積極探討和解決生態(tài)文明建設中面臨的體制難題，實施國家層面的頂層設計和發(fā)展計劃

3.設計若干重大或重點計劃，側重我國不同區(qū)域特色和面向國家水戰(zhàn)略的水資源安全保障問題的科技支撐與創(chuàng)新示范

*本項目是國家自然科學基金項目（編號：51279140）、2013年水資源安全保障湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心項目的階段性研究成果

（作者單位：武漢大學水資源與水電工程科學國家重點實驗室）

編輯：藺麗莉