供水安全概念刍议

陈康宁，王建华，李海红，赵 勇，余弘婧，夏庆福，何 凡，翟正丽，翟家齐

（中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,100038,北京）

供水是一个古老的行业，经济社会向前发展离不开供水安全的保障。通过凿井、开渠、筑堰、修水库、跨流域调水、建设输配水管网等措施，供水的能力和水平持续提升，支撑了更大规模的人口、灌溉面积、产业及城市，满足了更高质量的生活饮用水、工业用水要求，有力推动了人类社会进步与发展，可以说人类历史实际也是一部供水发展史。进入工业——信息化社会以来，由于经济社会体量逐渐逼近或越过水资源承载能力阈值，我国供水安全形势明显吃紧，再加上干旱气候等极端事件呈多发、频发、重发态势，自20世纪80年代我国缺水形势日益严峻，据统计我国现状年平均缺水量达500亿m3，水资源供需紧平衡或失衡不仅给生产生活造成巨大破坏，而且已经危及粮食安全、经济安全、生态安全乃至国家安全。供水安全问题给我国供水相关部门和行业带来了极大压力，尽管近30年我国供水能力和供水量努力延续了新中国成立前30年的高增长态势，但缺水量和破坏程度不减反增，水资源供需态势不松反紧。以我国海河流域为例，根据赵建世等（2008年）的研究结论，1985—2005年间流域水资源承载度持续超阈值并呈恶化趋势。供水安全的新问题实际上反映了我国水资源供需矛盾双方的主与次、支配与从属地位已发生了变化调整，传统的一味扩大供水工程能力的思路已不能完全适应，现阶段亟须对供水安全内涵等深层次问题做系统考量，不仅从传统的供水工程技术手段出发，还要从经济社会内部用水需求深入挖掘其对供水安全的影响，同时高度重视全球气候变化等极端事件风险与破坏，从而形成对保障供水安全的决策支撑。

一、供水安全演进、动力与战略作用

1.供水安全演进贯穿于人类经济社会发展的全过程

供水安全在人类发展历史的各个阶段中内涵不断丰富。在采集——狩猎社会，人靠天吃饭，自然是第一生产力，人类只要傍湖栖居或集蓄雨水等，便可满足人类对水的全部要求，水源安全供水就安全。进入农业社会，随着生产方式由采集、狩猎过渡到以农耕为主，人类一半靠天吃饭，一半靠自身力量吃饭，人力和畜力成为第一生产力，人类获得稳定、丰富粮食供应的期望转化为保障粮食生产用水的实践，灌溉渠系、堤堰塘坝等农业水利工程作为“物化”的人力畜力成为较大规模耕作的重要条件，水源和农业用水安全供水即安全。进入工业——信息社会以来，人类对供水安全提出了更高的要求，供水不仅要满足生活需求、粮食需求，还要满足工业的需求以及人工生态环境的需求，作为应对措施，人类修建了大规模供水工程，净水、制水和废污水处理技术快速发展，输配水管网延伸到各个用户，同时为适应水资源格局开始调整用水方式，供水安全表现为水源、供水工程、用水主体复合系统的安全。

2.供水趋向安全是经济社会能动性与脆弱性矛盾运动的结果

人类能动性与经济社会脆弱性这一对矛盾的运动、变化和发展是供水安全演进的动力。人类对供水始终存在极强的依赖关系，即使是在科技高度发达的今天，也不会改变这一基本事实。作为人类与生俱来的本质特征，对水的依赖带来了有利和不利两方面因素。不利即经济社会的脆弱性，由于寿命明显延长、人口急剧增多，以及人类经济社会提供的产品和服务更加丰富和高级，对供水要求越来越高，供水破坏等事故的边际成本骤增，相对过去更显脆弱。有利即人类经济社会的能动性，生产力水平的提高使人类有能力通过开拓水源、修筑供水工程设施、压缩经济社会不合理用水来满足更苛刻的供水需求。人类经济社会能动性与脆弱性这一对矛盾的运动、变化和发展是供水安全演进的内在动力，供水不断趋向安全实际上就是能动性不断弥补脆弱性的结果。

3.供水安全在国家安全体系中的战略作用

供水安全与防洪安全并列为两大主体性、基础性的水安全，是粮食安全、经济安全、生态安全等涉水安全不可分离的基础，是影响国家安全的支撑性因子，供水安全与否不仅关乎基本人权和社会公平，影响到经济发展的稳定性和可持续能力，同时也是衡量一个社会福利水平高低的重要标尺，因此保障供水安全成为世界各国治水实践的中心任务，供水安全战略作用示意见图1。

二、供水安全概念的定义

1.供水安全研究进展

以往对供水安全的研究主要针对为满足城乡居民生活、工业等用水需求而兴建的水厂、管网等工程本身的安全。冯一谦（2009年）认为保障城市供水安全需要有足够的供水能力以及完善的处理工艺和事故应急预案与应急措施。葛华军等（2007年）认为城市供水安全应充分保证城市居民生活用水、城市工业用水、城市生态用水和消防用水，同时必须满足用户对水量、水质和水压的要求，做到具备充足的水源、足够的取水与净水设施能力和合理的输配水管理，并力求在运行过程中做到安全、可靠、经济合理。刘俊等（2009年）认为包括水源、水厂、供水管网在内的任何子系统故障都将影响整个供水系统的安全运行。

2.供水安全基本要求

“供水”是水利行业术语，指为满足经济社会合理用水需求所采取的一系列工程、技术、经济、法律等手段。“安全”一词在《现代汉语词典》（第5版）中的解释是：没有危险；不受威胁；不出事故。从汉语语法角度分析，“供水安全”是一个主谓短语，“供水”作为一个名词，充当主语，代表被陈述的部分，“安全”作为形容词，充当谓语，回答主语“怎么样”。由于安全与否最终取决于供水对象的评判，所以“供水安全”可认为是供水形势与供水问题等客观存在的主观反映，是一种“感知、认识、状态、问题”的混合现象。根据对国内相关研究的总结与思考，以用水主体需求为终极目标，提出供水安全应包括的四方面基本要求，即充足的水量、达标的水质、稳定的供应和可承受的价格。所谓“充足的水量”，指供水在数量上能满足特定范围用户的合理需求；所谓“达标的水质”，指供水在物理性质、化学性质及生物性质等方面达到既定标准；所谓“稳定的供应”，指供水在量质上不随时间发生较大波动，其微小变化在供水对象承受范围内；所谓“可承受的价格”，指供水价格符合用水主体的支付意愿。

3.供水安全概念定义

根据以上分析，本文提出供水安全概念的定义，即当前与未来国民经济与社会发展的合理用水需求，在水量、水质、稳定性、价格等四方面的满足程度，以及规避和消除威胁和风险的能力。而为了满足合理用水需求，无论是传统意义上的水厂、管网等供水工程，还是水源工程、水资源配置工程，或作用于用水主体的各类管理措施等，都应在保障供水安全考虑的范畴之列。

三、供水安全的本质属性

1.供水安全的系统性

供水安全具有系统性，是水源、人工供水工程、用水三大子系统的集成安全。对于水源子系统，在需求的引导下，由原来的传统地表水、地下水水源，进一步向再生水、淡化海水、直接利用海水、雨水、洪水甚至是空中水拓展。对于人工供水系统安全，由原来的直接傍河取水、凿井取水，向更加能动的跨流域调水、分质供水、集中式供水、降低输水损失、二次供水等措施发展。对于用水子系统，通过控制规模、调整产业结构和布局、水权转换、提高水重复利用率等方式，做自适应调整。通过三大子系统间协同运作，共同达到供水安全目标。

2.供水安全的相对性

供水安全具有相对性，其安全与否归根到底取决于需求的满足程度。供水安全是一种社会存在，安全问题、安全现象、安全风险等本身具有客观性，但供水安全并非是一种完全的自在之物，它又是人类社会心理的产物。供水是否安全，是相对于用水需求的满足程度的，应以人类评价为依据，供水安全的标准也应是相对于人类需求而言的，供水安全存在标准同样说明其不能离开主观评价独立存在。

3.供水安全的阶段性

供水安全具有阶段性，随着经济社会的发展向更高水平不断演进。以饮水安全为例，1976年我国卫生部组织制定了 《生活饮用水卫生标准》（TJ 20—1976），1985年 又 进 行 了 修订，指标增加至35项。2007年7月，卫生部再次制定了《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）强制性国家标准，规定指标由原标准的35项增至106项。从发展趋势看，现在的生活饮用水标准主要为防止污染，但无法满足人体对钾、钠、镁、钙、硒、铜等矿物质及pH值等的更高要求。因此可以肯定的是，随着我国全面建设小康社会的推进，现行饮用水标准的不足在一定阶段会体现出来，并成为解决新类型饮水安全问题的起点。

4.供水安全的有限性

供水安全具有有限性，水资源的无节制需求不应被满足。对于不合理用水需求，即使暂时性的满足，其负外部性将对资源生态造成破坏，或转嫁到其他区域。以我国海河流域为例，其水资源禀赋与其同纬度地区比相当，但经济社会规模远超其水资源承载能力上限，向供水提出不合理要求，是违背供水安全有限性的表现。在我国现阶段，供水仅能满足合理并适度从紧的用水需求。

5.供水安全的经济性

供水安全具有经济性。如果供用水的成本或价格偏高，超过了供水对象的承受能力，反过来会破坏供水安全。以天津海水淡化利用为例，目前已建成投产的海水淡化厂均存在大面积停工现象。造成海水淡化产能过剩的主要原因是价格，目前城市自来水厂是政府补贴性的指导价，而海水淡化是按照生产成本计算出的市场价，目前约为8元，相对城市4元左右的自来水水价高出一倍，用水主体毫无疑问无法承受。

四、供水安全的影响因素与归因

1.供水系统的基本结构

供水安全之所以面临威胁，是由于供水系统内部各要素的影响。传统概念中，供水系统仅指水厂、管网等供水工程。随着供水安全问题的日益突出，对供水系统的认识也逐渐向水源和供水对象两端拓展，形成包括水源、供水工程、用水户的更大系统。如图2所示，水源系统包括可供利用的当地地表水、地下水、跨区域调水及非常规水；人工供水工程系统包括取水、输水、净水和配水等水利工程，以及应急供水设施；用水系统包括城市生活用水、农村生活用水、二三产用水、农业用水、人工生态补水等五类用户及其用水子系统。

2.基于供水系统结构的影响因子分析

基于上述供水系统的结构，供水安全的影响因子也可分为三大部分，即水源因子、供水工程因子和用户因子。其中水源影响因子包括两大类，一类是水资源的自然禀赋，包括水资源量的多寡、时空分布状况、过境可利用水资源量、水土资源匹配程度、极端水文事件发生的频率和影响程度等；第二类是人为影响因子，包括水资源开发利用能力、水体污染程度、人为突发事件发生的风险和影响程度等；供水工程影响因子包括工程格局、工程能力、工程系统协调度、工程质量状况及工程运行管理水平等；用户影响因子包括人口规模、城乡结构、经济规模、产业结构、灌溉规模、种植结构、用水方式和技术水平、节水工艺和设备以及公众意识和技能等等，见图3。

3.供水安全问题的归因分析

供水安全是内外因共同作用的结果。这里所谓的内因和外因，是指水源、供水工程或用水主体与水资源的合理需求之间产生的矛盾。外因即水资源禀赋不安全，内因包括工程不安全、管理不安全、结构不安全、布局不安全、效率不安全、排放不安全等6个方面。所谓“水资源禀赋不安全”，指由于水资源本底条件差、水源结构单一、过境水分配水量少、水资源时空分布不均等因素造成不安全现象。所谓“工程不安全”指由于蓄引提调工程、制净水工艺、输配水管网或二次供水设施等没有跟上或能力下降造成的不安全。所谓“管理不安全”指由于管理主体在供水调度、管水工程及设施管护等人为因素造成的不安全。所谓“结构不安全”指由于产业用水结构明显与所在地水资源条件不匹配造成的不安全。所谓“布局不安全”指产业布局和城市发展等缺乏对毗邻水资源环境的统筹考虑，造成在一些水资源短缺和生态环境脆弱地区盲目建设高耗水、重污染项目或超大规模城市群带来的不安全。所谓“效率不安全”指由于产业用水效率低下造成水资源浪费带来的不安全。所谓“排放不安全”指主要污染物入河湖总量超出水功能区纳污能力带来的不安全。内因是供水安全问题存在的基础，是供水安全运动、变化、发展的源泉和动力，它规定着供水安全的基本趋势。外因是供水安全问题存在和发展的外部条件，起加速或延缓供水安全的作用。供水安全问题是外因与内因共同作用的结果，但由于外因对供水安全的作用来得快、来得明显，人们往往只重视外因的作用而忽视了内因。实际上，内因与外因同等重要，在现阶段，内因已成为左右我国供水安全态势的主要矛盾，应更加重视针对内因制订保障供水安全的对策，同时也不应忽视极端气候、突发事件等新型外因带来的新风险。

五、结 语

保障国家供水安全，是党和国家的重大决策部署。通过尽可能满足全国各行业、各地区、各用水主体在常态与极端情况下的合理用水需求，有力有效支撑国家经济安全、粮食安全和生态安全建设，可以预见，这一历史性决策必将产生重大现实意义和深远历史意义。在加快水利改革发展新时期，要保障国家供水安全，必先明确保障思路，对症下药制订战略，化解我国现阶段供水安全问题。根据供水安全的影响因素、归因及其关系，本文认为我国供水安全保障可借鉴“两条腿走路，两情景兼顾”的思路。所谓两条腿走路，就是要在继续强化国家重大水资源配置工程能力的同时，通过调结构、控规模、抓管理、倡文明等手段作用于经济社会内部，形成适水型的水资源开发利用方式。所谓两情景兼顾，就是不仅要保障常态下的供水安全，还应在出现极端情况时最大程度减少供水破坏损失。要实现兼顾极端情况，不仅应建立健全供水安全保障应急响应体系，最大程度减少损失，还应未雨绸缪，更加主动地规避风险，如储备战略水源、开发利用非常规水、制订应急响应预案、提升应急调度能力等。

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