浙江省區域水資源承載力分析及強載措施研究

周 芬，魏 婧，王 貝，王麗婷

(1.浙江省水利水電勘測設計院，浙江 杭州 310002；2.浙江省水文管理中心，浙江 杭州 310009)

1 研究背景

浙江省水資源總量相對豐富，但受自然條件所限，水資源稟賦與耕地、人口和生產力布局不相匹配，2003—2004年遭遇的旱情暴露了水資源保障領域存在突出短板。2005年以來，按照時任浙江省委書記習近平提出的“水資源不能成為繼電力、土地之后制約我省經濟社會發展的瓶頸”指示精神和省政府批復的《浙江省水資源保護與開發利用總體規劃》，圍繞經濟社會重大發展戰略和民生保障需求，省水利廳會同省發改委組織實施了以“水資源保障百億工程”為引領的重大水資源保障項目。截至目前，已經建成和在建的重點水資源保障工程合計新增工程年引供水能力約39億m3(扣除部分水源與引調水工程之間的重復水量)，這批骨干水源和引配水工程的實施，提高了全省水資源承載能力，有力保障了經濟社會發展用水需求。但是，對標更高質量的水資源保障體系要求，對標城鄉高質量融合發展的用水需求，浙江省水資源承載力，特別是水庫優質水資源承載力方面，仍然存在薄弱環節。

本文以全省水資源量、水利工程供水能力、現狀供用水量、經濟要素等資料為基礎，分析水資源與經濟要素的匹配性和水資源承載力，從“控需”和“優配”兩個方面提出了提升區域水資源承載力的對策措施。

2 水資源開發利用分區

按照流域水系及水資源開發利用特點，圍繞環杭州灣、溫臺沿海、金衢麗三大經濟區，將全省劃分為六大水資源分區。環杭州灣區指錢塘江河口兩岸區，包括錢塘江河口以北杭嘉湖區和錢塘江河口以南蕭紹寧舟區，主要涉及杭州、寧波、嘉興、湖州、紹興、舟山；溫臺沿海區指甌江、椒江等流域及其河口兩岸區，主要涉及溫州市和臺州市；金衢麗區指錢塘江、甌江等流域中上游兩岸河谷盆地區，主要涉及金華市、衢州市和麗水市。

3 水資源與經濟要素的匹配性

3.1 水資源量及供水能力

根據全省第三次水資源調查評價，全省多年平均地表水資源量959.91億m3，水資源空間分布與我省人口、生產力要素分布不相協調，環杭州灣和溫臺沿海地區水資源量相對不足，人均水資源量除杭州外均低于全省平均水平，錢塘江區和甌江在中上游區水資源量相對豐沛。

根據《全國水中長期供求規劃技術大綱》要求，區域供水能力是由供水系統依據來水條件、需水要求、工程狀況及其運用方式和調度規則等，分析計算一定區域內所能提供的最大供水量。水庫工程供水能力依據水庫來水、供水對象、工程規模及運行調度原則等，分析計算所能提供的最大供水量。水庫在保證基本生態流量下泄的前提下，根據水庫供水功能，計算其一般供水量(包括灌溉供水、一般工業供水)和城鎮供水量。引提水工程依據水資源公報近3年(2016—2018)引水、提水工程實際供水量，以最大供水量作為其供水能力。據此分析，不考慮水利工程環境配水能力的情況下，全省各項水利工程總供水能力280.67億m3，其中水庫工程供水能力164.53億m3。詳見表1。

表1 區域水資源量與供水能力 單位：億m3

3.2 水資源與經濟要素關系

為了量化我省水資源稟賦和經濟要素的匹配程度，本次引入水資源分布基尼系數，為方便計算，采用梯形面積計算方法，其計算公式如下：

(1)

式中，xi—第i個單元的水資源要素累計比例；yi—第i個單元的經濟要素累計比例。

參考有關資料，基尼系數在0.2以下表示高度匹配或絕對匹配關系；在0.2～0.4表示相對匹配；大于0.4表示不匹配，基尼系數越大則匹配性越差。

本次以六大水資源分區為單元，分別用多年平均地表水資源量、區域供水能力、水庫供水能力與人口、耕地、GDP等經濟要素相關得到基尼系數，量化水資源要素與經濟要素的空間匹配程度。從全省水資源量與經濟要素基尼系數來看，該系數基本介于0.1～0.3之間，見表2。說明全省水資源自然分布與經濟要素分布總體處于“相對匹配”狀態；從區域供水能力和經濟要素基尼系數來看，該系數處于0.1上下，說明通過實施水利工程特別是跨區域水資源配置工程后，全省區域供給能力與經濟要素的匹配性趨好，全省區域供水能力分布與經濟要素分布仍然處于“高度匹配”狀態；從水庫供水能力與經濟要素基尼系數來看，水庫供水能力與有效灌溉面積高度匹配，但與人口、GDP等經濟要素僅處于“相對匹配”，進一步分析水庫城鎮供水能力與人口、GDP的基尼系數，得出目前水庫優質水資源配置在區域間的匹配性欠佳。從水庫城鎮供水能力-人口/GDP來看，杭嘉湖區單位水庫城鎮供水能力承擔的人口是101萬人，而甌江中上游區僅9萬人；杭嘉湖區單位水庫城鎮供水能力承擔的GDP是1089億元，而甌江中上游區僅54億元。如圖1所示。

表2 水資源要素與經濟要素基尼系數

圖1 水庫城鎮供水能力-人口/GDP

總體來看，全省水資源稟賦和人口產業集聚倒掛情況十分突出，東北部區域人口、耕地和經濟總量集中，但水資源相對緊缺；西南部區域水資源總量豐富，但人口、耕地和經濟總量遠低于東北部區域，尤其是杭嘉湖區、蕭紹寧舟區單位水資源需要承擔的人口、耕地、GDP等經濟要素壓力較大。

4 水資源承載力分析

4.1 水資源承載力分析方法

水資源承載力通常是指可預見的時期內在滿足合理的河流生態環境用水前提下，利用水資源量質及其他資源和智力、技術等條件，水資源對經濟社會能夠承載的最大負荷下所支撐的人口規模。從水資源承載力定義可以看出，水資源承載能力的核心是一個區域的水資源在其他資源的配合下，可持續供養的人口數量。區域水資源承載能力計算方法如下：

(2)

式中，C—水資源承載能力，人；Wn—地表水資源可利用量或水利工程可供水量，m3；qp—人均用水量，m3/人。

水資源承載力指數Rw是水資源承載力與評價時刻對應的人口總量的比值，反應區域水資源承載潛力或超載情況，按式(3)計算。

(3)

式中，p—評價時刻對應的人口總量，人。當Rw>1時，表示承載力較好，且值越大則承載潛力越大；當Rw<1時，說明承載力不足，且值越小，承載情況越差。

4.2 水資源量承載力評價

根據浙江省統計年鑒、水資源公報、第三次水資源調查評價等，得到全省各水資源分區地表水資源可利用量、現狀(2017年)用水量、常住人口、人均用水量等指標，據此分析得到各分區水資源承載力(即可承載的人口規模)、水資源承載力指數Rw。

(1)不考慮錢塘江河口向環杭州灣區、太湖向杭嘉湖區配水。從全省角度來看，其水資源承載力指數Rw為1.18，說明全省水資源承載力總體上處于寬松狀態，尚有一定的富余承載力。但各水資源利用分區情況則不盡相同，位于錢塘江河口北岸的杭嘉湖區Rw為0.42、位于錢塘江河口南岸的蕭紹寧舟區Rw為0.67，說明這兩大區域本地水資源遠遠不能承擔其各類供水任務。甌江中上游區是全省水資源承載能力最強的區域，其Rw高達7.04；溫州區、錢塘江區、臺州區水資源承載力條件總體較好。

(2)考慮錢塘江河口向環杭州灣區、太湖向杭嘉湖區配水。為了解決環杭州灣區水資源承載力不足的情況，錢塘江河口、太湖分別就近向環杭州灣區、杭嘉湖區配水，按照《太湖流域水量分配方案》(2018年)和《錢塘江河口水資源配置規劃》(2005年)90%保證率分配水量，杭嘉湖區、蕭紹寧舟區水資源承載力水平得以提升。杭嘉湖區水資源承載力指數Rw達到1.50，在不考慮可供水量水質的情況下，整個區域水資源承載力較好；蕭紹寧舟區Rw達到0.97，整個區域水資源承載力處于緊平衡狀態。

4.3 供水能力承載力評價

根據全省各水資源分區區域供水能力和水庫城鎮供水能力、現狀(2017年)用水量、常住人口、人均用水量等指標，分析區域供水能力、水庫城鎮供水能力承載力，見表3和圖2。

圖2 全省現狀水資源承載力評價情況分布圖

表3 全省現狀水資源承載力情況匯總表

(1)區域供水能力承載力分析。全省區域供水能力280.67億m3，而2017年全省總用水量179.5億m3，從區域層面來看，水利工程供水能力高于現狀實際用水量，總體富余供水能力約101億m3，說明現狀供水能力能保障現狀用水需求。從區域供水能力承載力分析成果來看，全省各區域供水能力承載力條件均較好，甌江中上游區是全省供水能力承載力最強的區域，其Rw高達4.44。

(2)水庫城鎮供水能力承載力分析。水庫水質優良、供水保證率高，能夠更好滿足經濟社會發展對優質可靠水資源的需求，是全省城鎮生活和工農業生產供水的生命庫。水庫承擔了重點流域(區域)的城鎮供水和灌區灌溉任務，截止2018年底，全省縣級以上城市供水區中，湖庫型水源地供水人口覆蓋率超過70%，隨著千島湖配水工程供水范圍向杭州、嘉興的逐步拓展，屆時全省湖庫型水源地供水人口覆蓋率將達到95%以上；11個大型灌區中以水庫為供水水源的灌區有10個，灌溉受益面積約340萬畝。雖然全省已建水庫4300余座，其中194座大中型水庫總庫容419.35億m3，興利庫容208.85億m3，但是，一方面新安江、灘坑、緊水灘等大型電站水庫均以發電為主，全省大中型水庫有效供水調節庫容不足80億m3，水庫除了承擔全省城鎮供水外，還承擔了較重的灌溉任務；另一方面，水庫可供水量存在空間分布不均的情況，由于受地形條件所限，水庫主要分布在西南山丘區，水庫可供水量的分布與人口產業分布不相協調。從水庫城鎮供水能力承載力分析成果來看，各水資源分區承載力指數相差較大，即使考慮千島湖配水工程，杭嘉湖區水庫城鎮供水能力承載力仍然最低，Rw僅為0.63，說明水庫城鎮供水能力承載力嚴重不足；蕭紹寧舟區Rw為0.89，水庫城鎮供水能力基本能實現現狀用水情況下的緊平衡。

5 水資源荷載分析及強載措施

5.1 區域荷載分析

由表3可以看出，從水資源量、區域供水能力、水庫城鎮供水能力上來看，全省現狀水資源承載力總體較好。但是，由于水資源稟賦(特別是水庫供水能力)與人口、生產力布局不相匹配，全省存在部分區域承載力不足而部分區域承載力有富余的情況，具體分析如下：

(1)杭嘉湖區和蕭紹寧舟區。杭嘉湖區由于有太湖、錢塘江河口水量調配，水資源可利用量較大，區域供水保障能力也相對較高，但水庫城鎮供水能力承載力嚴重不足(承載力指數0.63)；蕭紹寧舟區在錢塘江河口向該區域實施水量調配后，水資源承載力得以增強，但枯水年份水資源承載力仍顯緊張；通過多年水源及引調水工程建設，區域供水能力承載力較好，水庫城鎮供水能力承載力仍然不足(承載力指數0.89)。杭嘉湖區和蕭紹寧舟區是全省經濟發展優勢區，同時也是全省水資源承載力相對偏低的區域，特別是水庫城鎮供水能力承載力不足，不能充分滿足現狀及未來發展用水需求。該區域現狀水資源開發利用率較高，在做好自身節水和分質供水的同時，需要向區域外實施優質水資源調配，提升區域城鎮供水品質，進一步提升區域經濟和人口承載能力。

(2)溫州區和臺州區。溫州區和臺州區水資源可利用量、區域供水能力和水庫城鎮供水能力承載力正常，但也存在一定的水資源承載力空間不均衡問題，應重點圍繞人口、產業集聚但水資源條件欠佳的溫瑞、溫黃等沿海平原，做好甌江、椒江河口水資源合理配置，加強供水配套工程建設，推進水源分質供水，提升沿海片區水資源水環境承載力。

(3)錢塘江區和甌江中上游區。錢塘江區和甌江中上游區水資源可利用量、區域供水能力和水庫城鎮供水能力均大于現狀用水需求，可以較好地滿足未來用水需求。重點是實施區域內部的水量調控分配，特別是做好區域內部優質水資源調配，保障金義都市區等重點發展區用水需求。同時繼續做好縣級城市引供水配套工程建設，結合防洪等綜合利用興建調蓄工程，解決部分鄉鎮供水水源量質保證程度不高的問題。錢塘江區和甌江中上游區水資源量豐富，開發利用條件好，在充分保障區域生活生產及生態用水前提下，尚有能力支援水庫城鎮供水能力不足的環杭州灣區，以水資源合理配置、余缺互濟助力構建高質量發展的水資源保障系統。

5.2 強載措施

水資源是國民經濟發展的重要基礎性資源，要實現經濟社會可持續發展，前提是實現水資源可持續利用，提升水資源對國民經濟發展的支撐能力。針對水資源承載能力有限與水需求持續增長之間的“不平衡”矛盾，確定提升水資源承載力的主要途徑和措施。

5.2.1控需

(1)以水定城。在新一輪國土空間規劃這一經濟社會發展的頂層設計中，把水資源承載能力作為區域發展、城市建設和產業布局的重要條件，堅持以水定需、量水而行、因水制宜，合理擬定城市發展規模，控制人口增長速度。

(2)以水定產。根據水資源自然稟賦和經濟發展特點，以新一輪經濟社會高質量發展為契機，穩步推進產業結構調整和區域經濟布局優化，在水資源緊缺區域將不必要、不合適的功能和產業轉移出去，使人口增長、產業結構、土地利用方式與水資源承載力相適應。

(3)以水定額。始終堅持并嚴格落實節水優先，綜合考慮水資源條件、經濟社會發展水平，參照國內外先進用水水平，合理擬定規劃水平年用水定額，合理制定全省和分區用水總量紅線目標。

5.2.2優配

(1)全域水資源調控。堅持“空間均衡”原則，在保障生態用水前提下，以太湖、錢塘江河口、錢江源-千島湖、湖南鎮-黃壇口、緊水灘-灘坑、珊溪-趙山渡六大水源為核心，打通浙北、浙東、浙中三大區域配水大動脈，充分發揮“大水源、大通道”優勢，優化完善互聯互通、多源供給的區域水資源配置體系，加大優質水資源豐沛地區向缺水地區支援力度，著力破解水資源稟賦和人口產業集聚倒掛發展瓶頸，增強經濟發展優勢區水資源承載力，促進水資源與區域人口、經濟之間的均衡。

(2)水源分質供水。在水資源稟賦條件較差，特別是優質水資源供需矛盾突出的區域，加快推進分用戶分水源供水，即構建以“山區水庫為主”的城鎮公共供水體系和以“河道(河網)為主、山區水庫和非常規水源為輔”的工農業供水體系，優化水源利用結構、拓展水源利用空間，增強城鄉居民生活優質水資源供給潛力。

6 結語

浙江省水資源量總體豐富，但水資源與經濟要素仍處于“相對匹配”狀態，特別是水庫優質水資源在區域間的匹配性欠佳，水資源保障不平衡不充分的問題依然存在。“十四五”及今后一段時期，浙江省應抓住新一輪經濟社會發展尤其是長三角一體化發展的契機，聚焦大灣區大花園大都市區建設，圍繞大水源、布局大通道，以歷史視野、全局眼光謀劃和推進一批具有戰略意義的節水供水重大工程。優化完善互聯互通、多源供給的區域水資源配置體系，補齊水資源保障工程體系的突出短板，同時按照最嚴格水資源管理的要求，全面監管水資源的節約、保護、開發、利用、配置、調度等各環節工作，全面提升水資源綜合管理水平，以更高水平的水資源格局助力優化全省中長期發展戰略格局。