对可持续水资源规划的理解

曹建廷

（水利部水利水电规划设计总院，北京 100120）

水资源利用的可持续是指满足未来经济社会对水资源的需求，同时不损害生态、环境的整体性。从自然属性角度，水资源可持续利用是保护和加强环境系统的生产更新能力，不超越环境再生能力的开发利用；从社会属性角度，水资源可持续利用是在不超过生态系统承载能力的情况下，通过水资源开发利用，促进经济社会发展，提高人类的生活质量。

水资源规划是水资源开发、利用、节约、保护的总体部署，其目的包括促进经济增长、保持环境质量、取得农业自足、增强对外贸易、促进区域发展、增加就业、为新增人口提供资源、提高生活质量、保持国家稳定、满足能源需求、以及提高公共的健康水平。有些目标之间是兼容的，有些目标是相互矛盾的。水资源规划的作用是协调各种水资源利用冲突，是支持和提高水资源运行管理的重要工具。规划通常具有四个相互联系的功能：（1）评价目前的状况（包括确定冲突和优先问题）、形成远景设想、确定目的和目标、确定运行管理方向。（2）提供一个框架，组织政策相关的研究和公共参与。（3）提高水资源运行管理的法律地位、增加公众接受甚至支持的程度。（4）提供管理者、利益相关者共同的参考点（规划或政策），促进他们间的相互讨论、相互作用和协调行动。

随着经济社会发展和人类认识的提高，特别是可持续发展的认识的提高，水资源规划也从单纯的水资源开发的工程规划，向可持续水资源规划发展。下面主要从统筹水资源开发与生态、资源保护，以及应对气候变化的影响方面，阐述了对可持续水资源规划的理解。

一、水资源规划中需要协调的几个关系

水资源的可持续利用和生态环境的可持续是可持续发展的重要保证。人类的经济活动和社会发展必须在生态可能的范围内来满足，即：必须考虑水资源的临界性；必须适应资源与环境的承载能力。水资源规划是一个综合经济、社会、生态环境的连续过程，可持续水资源利用应包括水资源、生态环境、社会三个方面的可持续，不是一次性工程设计。水资源规划协调水资源、生态环境、社会的关系，实现三者之间的协调发展和良性循环,如图1。

图1 水资源规划需要协调的主要关系示意图

水是基础性的自然资源，水资源的利用是经济社会发展的保障。水资源在不同的部门产生不同的社会经济效益，如图1中第一象限所示，在图中i线表示现状用水与现状经济发展水平的关系；ii表示对现状水资源经过优化配置，规划的用水与产出之间的关系；iii表示将来技术进步等措施使用水效率增大，在同样用水条件下，经济规模的提高。

水是重要的生态环境要素，水资源开发影响生态和环境质量。在水资源一定的情况下，河道外用水的增加将导致河道内水量的减少，如果减少量超过一定的阈值，将产生生态环境的负效益。对地表水来说，河道外用水增加，一方面将导致河道内生态用水减少，另一方面将有更多的生产和生活产生的污水排入河道。如果对排放的废污水处理不当，入河污染物超过污染总量负荷，将对河道内的生态环境产生重大影响。对地下水来说，大量开采地下水，将导致地面沉降、海水入侵、地面塌陷等地质灾害，造成经济损失。

生态环境与经济社会相互作用，需要协调发展。由于对水资源开发及废污水排放等人类活动，导致水生态环境恶化，水生态环境恶化将进一步影响水资源利用、影响人们的生活。只有对水资源适度开发，并在经济发展的同时加强废污水处理，才能保持良好的水生态环境。

水资源规划，就是规划水资源，使区域水资源得到充分利用，实现经济效益最大化，同时生态环境质量良好，环境能够可持续支撑水资源利用和社会对水环境的要求。实现水资源开发、经济社会发展、生态环境三者的协调和持续良性循环，保持水资源可持续利用和经济社会的可持续发展。

二、水资源配置

水资源配置是联系自然系统和人类系统的重要环节，是水资源规划的核心内容。国际社会和许多国家，对水资源配置非常重视，试图通过提高水资源配置效率，解决或缓解社会系统不同区域、不同部门间的用水矛盾、以及社会系统与自然系统间的矛盾。可持续水资源规划需要在水资源配置中充分考虑环境流量，考虑生态环境用水优先级。水资源配置方案编制需要利益相关者的参与，实现社会的可持续性。

1.环境流量

环境流量是指需要保持提供给人们物品和服务的湖泊、水库、湿地等水生生态系统的组成、功能、过程以及恢复力的一定的质量、数量和持续时间的水流。环境流量不仅对维护生态环境意义重大，同时对依赖水生生态系统的群体的生存和发展也具有重要作用。可持续水资源规划的一个重要方面是保证环境流量，保证流域下游生态和社会发展的可持续性。

环境流量决定于环境目标（或可接受的影响水平），因此有必要首先确定与环境流量相关的影响程度。根据不同类型生态系统的情况，确定相应的可接受的影响水平，即生态目标。如考虑区分河流，水库，湿地及河口分别确定相应的生态目标，同时考虑流域中一些特别的区域设定专门的生态目标。综合考虑河流水质目标和生态系统目标，设定不同的等级水平，并与相应的环境需水量的计算等级水平对应。

迄今已有许多的方法，从最简单的到非常复杂的方法，来满足评估环境流量的需要。评估环境流量需要的过程通常称为环境流量评价。尽管有不同的方法去进行环境流量评价，主要分为四个不同的类型；水文学的指数方法、水力学的定额法、栖息地模拟法、综合统一的方法。确定环境流量的这些方法，为技术人员进行选择适用不同的时间、资金和目的的方法提供了机会。但没有一种方法适合所有的情景，而且每一种方法对资料、时间、资金有不同的要求。

2.影响水资源配置的其他主要因素

在具体的分水方案制订过程中，需要统筹不同区域的公平和效率，应主要考虑以下因素。（1）流域的地理位置，包括各行政区在流域内的面积；（2）流域的气候和水文，包括流域内各行政区产水；（3）流域内各行政区依赖流域水资源的人口；（4）现有和历史上流域内水资源的开发利用情况；（5）流域内各行政区未来的经济社会发展对水资源的需求；（6）各种水量分配方案的成本比较；（7）流域内各行政区水资源的利用价值、用水效率；（8）各行政区可利用的其他资源；（9）流域内各行政区水资源需求被满足的程度，以及对其他行政区产生的伤害；（10）流域内各行政区进行补偿的可行性，作为调整不同地区冲突的手段；（11）水量分配的弹性，水量分配对未来社会经济需要、气候变化的响应；（12）其他因素，如政治因素。水量分配方案是考虑这些因素制订，并经相关各方协调的结果。

3.水资源配置中水资源利用优先级

在世界范围内，生活用水通常具有最高的优先级。在一般情况下，当水资源短缺时，生态环境用水通常处于较低的优先级，经济社会用水处于较高优先级，导致经济社会用水挤占生态环境用水。在水资源配置方案中，应给予生态环境用水更高的优先级。应该给予生态环境用水与一般经济社会用水一样的优先级，仅次于生活用水、关键经济社会部门用水。同时生态环境用水（环境流量），不应仅限于河道，应包括地下水、河口、甚至沿海地区等。在地表水与地下水联系密切的地区，环境流量的应该把地表水和地下水综合考虑。

4.水资源配置的准则

为实现资源优化配置，需要有衡量水资源配置是否优化的方法，据国内外的研究成果，有几条标准衡量水资源配置方案。

（1）为确定的用户提供水资源稳定的占有期

为确定的用户提供水资源稳定的占有期，可使用户采取必要的措施有效地利用资源。只要有预留的可利用的资源满足无法预料的需求，资源的稳定占有期与供给的灵活性就不存在冲突。

（2）供给配置的灵活性

供给配置的灵活性，意味着水资源可以随着需求的变化，在不同用户之间、不同地区之间流动，这可以利用较小的成本，获得在不同用水部门边际收益相等，增加社会整体的效益。

（3）水资源利用者支付真正的机会成本

资源利用者承担真正的机会成本，这使其他的需求或资源使用的外部效益内部化。这也充分考虑到生态环境用水的非市场价值配置（如提供野生动物栖息地）。资源利用者支付真正的机会成本，也起到了导向作用，使资源利用从低价值向最高价值的流动，符合水资源经济效率。

（4）配置过程的公平性

应让预期的用户认识到水资源配置过程的公平性，对潜在的用户提供利用水资源的公平的机会收益。配置的公平性，易于被政治和公众接受，使配置方案为经济社会发展目标和价值取向服务，使配置方案被不同的社会阶层所接受。

（5）配置的成效

水资源配置充分考虑水是重要的生态因子，在水生态状况良好的地区，水资源的配置，不但要促进当地经济社会发展，而且要保证生态的良性循环。在生态环境恶化的地区，水资源配置具有改变现有不良状态的成效，如改变流域生态状况、地下水超采、水污染、实现政策目标等。

（6）管理的可行性和持续性

管理的可行性和持续性，主要指能够顺利实施配置方案，保障政策连续和增长效益。

5.水资源过度开发区恢复环境用水

对水资源过度开发地区，过多的水资源被分配到经济部门，需要恢复环境用水，实现水资源持续利用。获得环境用水有几种不同的选择：

（1）通过技术进步提高经济部门的用水效率，一些节约水退回作为环境用水。

（2）对现有基础设施进行重新调整，促使水资源被利用到更高效的部门。这在水电开发部门特别有效，水电运行规则不仅要考虑电力需求的需要，还要考虑下游的用水需求。

（3）通过补偿或者不补偿措施，从消耗性用水户中获得水权。

（4）增加水资源的供给。通过跨流域调水、地表水和地下水的联合利用、海水淡化、利用其他的水源作为环境用水，只要这些额外的水源不造成环境负效应。

（5）实施需水管理措施，特别在城市供水中实施需水管理。

三、考虑气候变化因素

观测到的记录和气候预测结果提供了丰富的证据表明，水文循环受降水格局的改变、地下水位下降、冰川融水的增加、海平面上升等因素的深刻影响。气候变化影响了水资源的供给和需求，增加了极端气候事件的规模和频次。气候变化对生态环境用水也产生了影响。海平面升高将导致海水入侵，影响依靠淡水生态流量的河口过程。适应气候变化对水资源的影响需要采取一系列的工程和非工程措施，需要水资源规划。

水资源规划中充分考虑气候变化因素，不仅需要考虑气候变化对平均状况的影响，还需要考虑气候变化极端情况带来的影响。气候变化影响可以从相互补充的两个部分来考虑，水资源供给和需求的平衡，以及目标预留水量。在供需分析和水资源配置分析中，环境流量的确定需要考虑气候变化因素。目标预留水量是满足特定不确定性的供水和需水之间的缓冲设计确定的水量。在目标预留水量中，明确为应对气候变化对水资源供需影响不确定性的水量。在规划中，不确定性是不可避免的，重要的是最大可能的减少不确定性。在规划中目标预留水量确定需要确定最大的不确定性的来源，进而考虑选择措施减少这种不确定性。

四、规划编制的保障与规划的应用

可持续的水资源规划编制，应该有政策和法律保障、明确规划编制程序、以及利益相关者的参与。政策和法律给予水资源规划定位，明确水资源规划编制的权威性，其对水资源开发利用保护的有关规定也指导了水资源规划。如法律法规对环境流量的规定，赋予环境为合法的用水户，有利于水资源配置方案中保障生态环境用水。规划编制程序一般包括：确定问题和机会、调查和预测资源、编制多个可供选择的方案、评估这些方案、比较这些方案、选择推荐方案。利益相关者应参与规划编制的全过程，特别对问题诊断和备选方案的编制非常重要，这保证考虑了不同利益群体的利益，并保证了一系列措施的顺利实施。

一旦规划被批准，规划就将进入实施阶段。水资源规划的实施意味着执行选择的方案或一系列推荐措施。在这一阶段，规划被采用，进入设计和建设阶段或被法律、政策、管理过程所采用。批复的水资源规划具有法律地位，为水资源开发、利用、保护、管理提供法律基础。

水资源规划提出水资源管理的措施，对水资源开发、利用和保护具有指导作用。水资源配置方案、确定的环境流量，如河流最小流量和地下水最低水位，确定了用水总量控制上限额度和下限额度，为建立取水许可制度、调控取水奠定了基础。在水资源保护方面，为满足国家环境质量目标，水资源规划根据河流功能和设定的水质标准，规划提出河流最大可容纳的污染物负荷总量。水资源规划基于对水资源开发利用和保护目标，提出未来水利工程建设的项目建议，从而指导未来水利工程的总体布局、规模，以及控制工程对环境的影响。

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