国家水资源承载力评价与战略配置

王建华

（中国水利水电科学研究院，北京 100038）

“国家重点研发计划”

国家水资源承载力评价与战略配置

王建华

（中国水利水电科学研究院，北京 100038）

2016年7月，在科技部优先启动的国家重点研发计划专项“水资源高效开发利用”中，“国家水资源承载力评价与战略配置”作为2016年度项目立项实施,项目经费3000万元。该项目的牵头单位是水利部水利水电规划设计总院，参与单位包括清华大学、国家发改委宏观经济研究院经济所、南京水利科学研究院、中科院地理科学与资源研究所和北京师范大学等19家专业科研院所和重点高等院校。项目负责人是中国水利水电科学研究院水资源研究所所长王建华教授级高工。

随着我国经济社会的不断发展和取耗排水量的不断增加，水资源总量、水环境容量和水生态空间约束日益显现，部分地区水资源开发利用程度已接近甚至超过了水资源承载能力，引发水源短缺、河湖生态退化及地面沉降等一系列问题，当前水资源安全保障的主要矛盾已逐步从供给不足转向为承载过度。科学评价全国水资源承载能力和承载状况，采取“卸荷”和“强载”双向调控措施，提高水资源与其他经济社会要素的适配性，从而将水压力负荷控制在水资源系统可承载范围之内，是实现国家水资源安全保障的重要内容。2013年发布的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中，明确提出“建立资源环境承载力监测预警机制，对水土资源超载区域实行限制性措施”。

基于上述背景，本项目面向未来我国“两个百年”发展目标的国家水资源安全保障现实需求，遵循重点专项“全链条创新，一体化设计”的理念，按照“基础构建-评价预测-综合配置-管控预警”的科学逻辑组织开展研究。在基础构建上，项目将系统解析全国水循环垂向和水平向的通量，建立全国分布式“水帐”，并研究水资源系统对生态环境、经济社会系统的承载及其互馈机理，提出承载的关键阈值，形成“水资源”与“承载”双重科学基础；在此基础上，根据人类生活对自然水循环系统干扰的不同活动类别，创新水资源承载能力基础理论与评价方法，建立综合水量、水质、水流、水域空间的水资源承载力认知与评价体系，同时对未来不同水平年全国分区水资源压力进行科学预测，实现对不同时间断面全国水资源承载状况的科学认知；基于上述认知结果，创新研发基于“荷载均衡”的理念的水资源配置理论方法与模型技术，绘制国家水资源配置系统网络图，提出保障国家水资源安全的水资源战略配置方案、措施建议及实施路线；为保障配置方案的落实和安全目标的实现，项目还将开展国家水资源承载风险的综合评估与动态监测系统设计，提出落实水资源配置方案的中长期水资源整体管控路线图。为服务于国家水资源承载能力的监控预警，项目还将在开展全国水资源承载力大数据平台的系统设计和数据库系统建设的基础上，构建全国三级分区及县域的水资源承载能力大数据平台。项目技术路线如图1所示。

根据上述研究总体目标与实施技术路线，考虑课题研究开展的同步性、相对独立性和完整性，项目供设置了9个课题，分别是：

（1）中国水循环通量解析及其演进研究。建立全国水循环模拟模型，以降水为输入，解析自然水循环各分项要素及平衡关系，以及社会水循环通量过程及用水效率，绘制全国水资源三级区、县域的垂向与水平向水流图，研究两向通量演变机制与规律。

（2）基于“水资源-经济社会-生态环境”互馈关系的承载机理与弹性阈值。揭示经济社会、生态环境变化与水资源系统演变的互馈关系和压力响应机理，分区提出水资源对经济社会与生态环境复合系统的弹性承载阈值或标准化计算方法。

（3）水资源承载力评价方法及全国县域承载评价。建立包括水量、水质、水流、水域多维要素的水资源压力与承载表征指标体系，评价全国县域和三级区水资源承载力、承载负荷及承载状况。

（4）我国经济社会中长期发展情景及水资源压力预测。构建全国经济社会发展模拟模型，预测我国2050年前经济社会发展与用水效率情景，结合全球气候变化，开展不同时期全国水资源压力状态预测与演进过程研究。

（5）重点地区水资源承载动态预测与调控。根据国家发展战略与主体功能区划，选择典型流域/区域开展水资源承载状况诊断及其动态预测，提出水资源承载力提升与负荷调控方案。

图1 项目技术路线

（6）国家水资源协同配置模型与方案研究。研发多时空尺度水资源配置方法，开发中国水资源协同配置模型，提出负荷均衡、空间均衡、代际均衡的国家水资源配置格局和方案。

（7）水资源承载风险评估与监测预警技术。识别气候变化、城镇化发展、产业布局等对水资源承载力及负荷的影响，研究区域水资源承载风险评估方法与监测预警技术，开展国家水资源承载风险评估与遥感动态监测系统设计。

（8）全国水资源承载力大数据平台构建。研发水资源多源数据同化与融合技术，建立全国三级区、县域的水资源承载基础数据库，开展多模型集成，构建集动态模拟、预警分析、决策支持为一体的水资源承载力大数据平台。

（9）水资源整体管控策略与路线图研究。按照水资源复合系统“结构优、功能强、健康佳、风险小”要求，提出水资源管控准则与规制，从要素、空间、过程与风险管控等方面提出保障国家水安全的水资源整体管控策略和路线图，为全国逐步消除超载区奠定基础。

本项目预期主要产出可概括为“2+4+6+2”，即2项理论成果、4项技术成果、6套图件成果和2套方案成果，具体包括：①2项理论成果，分别为水资源承载能力理论与评价方法、全国分区域水资源承载弹性阈值与参数库；②4项技术成果，分别为全国水循环系统模拟模型、全国水资源协同配置模型、全国水资源承载风险评估模型、全国水资源承载能力大数据平台；③6套图件成果，分别为全国两向水流图、水资源承载状况评价图、未来水资源压力图、中长期水资源配置网络图、水资源战略配置路线图、水资源承载风险评估图；④2项方案成果，分别为全国及重点地区水资源配置方案、面向水安全的国家水资源整体管控方案。

本项目是国家中长期水资源安全目标导向下的系统水情认知与宏观治理方案研究，具有很强的基础性、战略性和公益性。项目预期效益主要包括五个方面：一是提出全国水循环收支“明细账”，对摸清我国水资源家底及科学规划管理水资源意义重大；二是提出全国及重点地区水资源配置方案与重大措施，将为国家水资源安全保障及经济产业规划决策提供重要支撑；三是形成水资源承载风险防控与综合管控方案，将为我国水资源管理深化改革提供有效支持；四是提出水资源承载力评价方法和监测预警技术，为我国水资源承载力监测预警机制的建立提供直接支撑；五是构建综合“量-质-域-流”的水资源承载力理论与评价方法、面向荷载平衡的水资源配置机制及模型技术等，对于推动水资源学科发展具有积极作用。

10.16868/j.cnki.1674-6252.2017.04.111

项目名称： 国家重点研发计划项目“国家水资源承载力评价与战略配置”（2016YFC0401300）。

王建华（(1972—），男，博士，教授级高级工程师，中国水利水电科学研究院水资源研究所所长，主要研究方向为水资源、水文学，E-mail:wjh@iwhr.com。