水资源风险内涵辨析与中国水资源风险现状

赵钟楠 田英 张越 袁勇 罗鹏 黄火键 王晶

摘要：科学认识水资源风险内涵并准确评价中国水资源风险现状，对于有效防范、应对、化解水资源风险和保障国家水安全具有重要意义。在系统总结有关水资源风险理论方法研究成果的基础上，从水资源风险的水量、水质、水生态要素解构入手进行分析，认为水资源风险产生的机理为功能负荷超出了复合系统弹性，水资源风险的内涵特征包含风险特征、弹性大小以及风险程度。评价了中国各地区水资源风险的现状特点，并对防控水资源风险提出了建议。

关键词：水资源;水资源风险;内涵辨析;风险防控;中国

中图分类号：TV213.4

文献标志码：A

doi：10.3969/j .issn. 1000-1379.2019.01.011

1 研究背景

特殊的地理位置和气候、地形特点，决定了中国是一个水资源禀赋条件较差的国家。随着经济社会快速发展和气候变化影响加剧，在水资源时空分布不均、水旱灾害频发等老问题仍未得到根本解决的同时，水资源短缺、水生态损害、水环境污染等新问题更加凸显，新老水问题相互交织，水资源情势不确定性不断增大，水资源风险问题日趋复杂。准确认识中国水资源风险现状特点，进而有效防范、应对和化解水资源风险，对保障中国水安全、实现人水和谐发展具有重要意义。近年来，关于水资源风险内涵和评价方法的研究众多，从研究对象来看，有水资源系统风险[1]、水资源短缺风险[2-7]、水资源安全风险[8-9]等;从评價方法来看，有指标评价、统计分析、综合模型等[9-19]。总体来看，目前有关研究成果，或是在概念内涵的机理性方面有待加强，或是在评价方法和成果的问题导向性方面有待提高。笔者从水资源风险的要素解构人手，系统分析水资源风险的产生机理和内涵特征，进而对中国不同区域的水资源风险的现状特点进行评价分析，并提出水资源风险防控的建议。

2 水资源风险的内涵辨析

2.1 水资源风险的要素解构

风险即“期望与实际结果之间的不确定性”，水资源风险是伴随着水资源安全概念的出现而出现的。综合国内外有关研究成果可以认为，水资源风险是“水资源系统发生的非期望事件，并且导致了有害结果”[20-21]。从该定义出发，水资源风险包含水资源系统、非期望事件和有害结果3个要素，这3个要素可进一步表述为风险受体、风险来源和风险表征[22]。

相关研究对于水资源风险的受体主要认为是单纯的经济社会系统或者自然水系统[23-24]。随着人类活动对于水循环影响的不断深入，水循环逐渐从自然循环转变为“人工一自然”二元循环，在二元循环的影响下，自然水系统和经济社会系统相互耦合[25].形成了经济社会一水复合系统（简称复合系统）。因此水资源风险中的风险受体，应为该复合系统。风险来源是导致受体产生风险的外界影响，包括自然影响和人为影响：自然影响是没有或较少受人类活动控制的影响，例如气候变化;人为影响是主要受人类活动决定的影响，例如污染物排放。风险表征也可称为风险程度，即“非期望事件导致了有害结果”。按照生态系统服务功能理论，有害结果可以理解为复合系统提供的各种服务功能丧失或大幅减少[26]。对于水资源风险而言，其风险表征主要集中在水量、水质、水生态[27]等功能方面，这3方面功能受损，可以表现为水量短缺、水质恶化、水生态破坏等具体指标[28]。

2.2 水资源风险的产生机理

风险来源、风险受体和风险表征3个要素通过“风险链”形式相互联系，共同产生水资源风险。复合系统在各种外界影响下，形成一种动态稳定的状态，其输出的各种服务功能保持稳定。复合系统具有一定的弹性，在外界影响输入存在一定波动情况时，复合系统能够维持自身稳定，并且保持相对稳定的输出（见图1）。

这种未超过复合系统弹性的外界输入的变化，一般不会造成输出的“非期望”和“有害结果”。当外界影响显著变化，超过了复合系统的弹性阈值后，复合系统进入非稳态，造成复合系统无法维持其自身结构和相互联系的稳定，产生了不可逆的变化，从而导致输出的各种服务功能显著改变，并且朝着不利的方向演化。这种导致系统出现不可逆变化的影响及其结果，即水资源风险。

2.3 水资源风险的内涵

基于水资源风险的产生机理，水资源风险可以认为是“经济社会系统和自然水系统耦合形成的经济社会一水复合系统，在自然和人为两种外界影响超过其维持结构稳定的阈值后，导致其输出的服务功能显著退化的可能性及其后果程度”。评价水资源风险应包括3个方面：一是评价外界影响的类型和强弱，即风险来源强度，自然影响可以通过气候变化等有关指标表征，人为影响可以通过水资源开发利用程度、水污染排放总量等有关指标表征：二是评价复合系统自身的弹性大小，弹性即表征复合系统抵抗外界影响变化的能力，经济社会方面可以通过用水效率、非常规水源利用程度、应急备用水源利用程度等有关指标表征，水生态系统方面可以通过水生态系统脆弱性等有关指标表征;三是评价风险程度，即带来非期望的有害事件的程度，可以用水资源短缺程度、水环境质量、生态环境用水保障程度等有关指标表征。

3 中国水资源风险的现状特点

根据水资源风险的内涵，从指标可获得性和代表性角度，分别选择多年平均水资源量变化率、水资源开发利用程度、万元国内生产总值用水量、万元工业增加值用水量、地下水供水量比例、I—Ⅲ类水质河长比例、经济社会用水挤占生态环境用水量、地下水超采量8项指标来表征水资源风险3个要素（外界影响、系统自身弹性、风险程度）。通过比较各地区相关指标与全国平均情况，并参考指标的绝对值情况，定性分析评价各地区水资源风险状况。不同地区相关指标数据见表1（水资源开发利用程度、经济社会用水挤占生态环境用水量、地下水超采量数据来源于《全国水中长期供求规划》，其他数据来源于《2015年中国水资源公报》）。

（1）东北地区。该地区包括黑龙江、吉林、辽宁3省和内蒙古3市（赤峰、通辽、呼伦贝尔），基本涵盖松花江、辽河两个水资源一级区。从外界影响来看，气候变化对于该区域水资源情势有一定影响，其中辽河流域水资源总量衰减较为明显，人为影响主要表现在水资源开发利用程度较高。从系统自身弹性来看，东北地区用水效率较高，但对地下水供水依存度也较高，存在一定的风险;该区域属于东北温带亚湿润区，降水较为充沛、植被覆盖率较高，分布有中国最大的沼泽湿地，从水生态脆弱性上看该区域自然本底情况较全国其他区域好。从风险程度来看，该区域不容乐观，尤其是辽河流域，呈现出水量、水质、水生态整体退化状况。总体来看，东北地区的松花江流域水资源风险总体处于可控状态，辽河流域水资源风险水平较高。导致该区域水资源风险的主要因素是过度的人类活动，尤其是过度的水资源开发利用，其风险程度呈现出以水量短缺为主的综合特征。

（2）华北地区。该地区包括北京、天津、河北、河南、山东、山西等省（市），涵盖海河流域全部和黄河、淮河流域部分地区。从外界影响来看，气候变化对于该区域水资源情势影响较大，水资源衰减显著高于其他区域;人为影响极为强烈，水资源开发利用率高达112%，已经突破水资源承载力上限，废污水排放量居高不下。从系统自身弹性来看，该区域用水水平和效率远高于全国平均水平，但供水结构不尽合理，地下水供水量占比近605，并且跨流域调水量较多。该区域属于华北温带亚湿润区，降水年际、年内分布不均，受人类开发活动长期影响，生态系统健康状况欠佳，水生态脆弱性较强。从风险程度来看，该区域问题较为严重，基本是“有河皆干、有水皆污”的状况。总体来看，华北地区水资源风险水平极高，虽然该地区用水效率已处于较高水平，但受气候变化和人类活动双重影响，加上水生态脆弱性较高，导致该区域水资源风险呈现出水量、水质、水生态相互交织，系统整体恶化的水资源风险状况。

（3）华中地区。该地区包括安徽、湖北、江西、湖南等省份，涉及长江流域中下游和淮河流域部分区域。从外界影响来看，气候变化和人类活动对该区域影响程度不高。从系统自身弹性来看，该区域的用水水平位于全国中等水平，并且以地表水供水为主，系统弹性较强：该区域属于华南东部亚热带湿润区，降水较为充足，自然条件较为优越，水生态脆弱性较低。从风险程度来看，该区域总体状况较好，但要关注跨流域调水和河湖关系演变带来的潜在水资源风险问题。总体来看，华中地区水资源风险水平整体较低。

（4）东南地区。该地区包括上海、江苏、广东、浙江、福建和广西等省（区、市），涉及太湖流域、东南诸河流域和珠江流域部分地区。从外界影响来看，气候变化对于该区域水资源情势有一定影响，虽然水资源总量变化不大，但年际变化率显著增大;该区域经济社会发展水平较高，人为影响较为强烈。从系统自身弹性来看，该区域用水水平较高，主要供水来源为地表水，应急备用水源建设水平较高，系统抗风险能力较强。该区域属于华南东部亚热带湿润区，降水较为充足，自然条件较为优越，水生态脆弱性较低。从风险程度来看，该区域水污染较为严重。总体来看，东南地区水资源风险水平一般，需要重点关注以水污染为主要特征的水资源风险问题。

（5）西南地区。该地区包括四川、云南、西藏、贵州、重庆等省（区、市），涉及长江流域和珠江流域上游，以及西南诸河流域。从外界影响来看.气候变化和人类活动影响较小。从系统自身弹性来看，该区域用水水平较低，并且缺乏大型骨干调蓄工程和区域水资源配置工程，工程性缺水问题突出，供水保障程度较低。该区域属于华南西部亚热带湿润区和西南高原气候区，除西藏外，雨量充沛，生态系统稳定性较强，水生态脆弱性较低，但水土流失等问题较为突出。从风险程度来看，该区域整体状况较好。总体来看，西南地区水资源风险水平较低，且影响水资源风险的因素较少。一方面水资源开发利用程度不高，另一方面经济社会用水效率较低，因此该地区水资源风险呈现显著的人为因素导向特点。

（6）西北地区。该地区包括内蒙古（不包括赤峰、通辽、呼伦贝尔3市）、甘肃、青海、宁夏、陕西、新疆等省（区），涉及黄河流域上游和西北诸河流域。从外界影响来看，气候变化影响有限，但人为影响剧烈，尤其是西北诸河中的疏勒河和石羊河流域水资源开发利用率均超过l00%.已产生严重的生态环境问题。从系统自身弹性来看，该区域受人口密度、经济结构、作物组成、节水水平、气候因素和水资源条件等多种因素的影响，用水水平不高，并且西北诸河流域部分地区对地下水供水依存度较高。该区域属于华北西部温带亚干旱区和西北温带干旱区，降水极少，水资源匮乏，水生态系统极为脆弱。从风险程度来看，该区域水生态问题较为严重，主要表现在河湖生态用水保障程度极低，黑河、石羊河、疏勒河、塔河等主要河流生态环境用水被挤占问题突出。内陆河尾闾退化问题较为严重。总体来看，西北地区水资源风险水平极高，受自然本底较为脆弱和人类活动双重影响，该区域水资源风险呈现出以水量严重短缺、水生态退化为主，多种问题相互交织的总体态势。

4 对中国水资源风险防控的建议

针对中国水资源风险特点，需要从强化水资源风险的前端管控、完善水资源风险防控的基础设施网络体系、提升水资源风险的社会应对能力、建立水资源风险防控制度与技术支撑体系等方面加强水资源风险的防控。

（1）在强化水资源风险的前端管控方面，一要强化水资源承载力刚性约束，针对水资源开发利用程度与水资源禀赋条件不协调、不匹配、不均衡，经济社会用水挤占生态环境用水等突出问题，实施水资源消耗总量和强度双控行动，尤其在水资源开发利用程度较高和水资源较为短缺的华北、西北等地区，通过调整种植结构、实施农业等重点领域节水，降低水资源开发利用程度;二要加强水生态环境风险源防控，建立并完善水生态环境风险前端监管体系：三要建立并完善水资源风险监测与预警体系，不断提高水资源风险监测预警的准确性和前瞻性。

（2）在完善水资源风险防控的基础设施网络方面，一要推进水资源配置工程建设，对于西北、西南等地区，通过加快重点水源工程建设、实施一批重大引调水工程和加快抗旱水源工程建设等措施，不断提升水资源保障能力：二要加強城市应急备用供水保障能力建设，对于华北、华中部分地区应急备用水源建设较为滞后的地区，通过完善城市水源格局，增强城市应急供水能力：三要实施山水林田湖草系统治理工程，在受人类活动影响较大、生态退化较为严重的华北和西北地区，实施系统治理，加强生态修复;四要提升工程对气候变化的适应性。

（3）在提升水资源风险影响的社会应对能力方面，一要完善水资源风险防控的政府协调应对机制，提高政府水资源风险防控能力：二要加强宣传教育与舆论引导，形成全社会共同防控水资源风险的合力：三要建立社会分担机制，提高全社会共担风险的能力：四要建立健全流域和区域联防联控机制，有效应对跨区域重大水资源风险事件：五要完善水资源风险事件应急响应机制，提升水资源风险事件应急和救援能力，加强水资源风险事件应急后评估工作。

（4）在建立水资源风险防控制度与技术支撑体系方面，一要建立并完善水资源风险区划、水资源风险动态管理、水资源风险评价与监督考核、水资源风险信息公开等一系列制度：二要加强水資源风险防控关键技术研究与应用，用科技创新积极应对水资源风险。

5 结论

（1）水资源风险即经济社会系统和自然水系统耦合形成的经济社会一水复合系统，在自然和人为两种外界影响超过其维持结构稳定的阈值后，导致其输出的服务功能显著退化的可能性及其后果程度。

（2）水资源风险分析评价应包括3个方面：一是评价外界影响的类型和强弱，即风险来源强度;二是评价复合系统自身的弹性大小;三是评价风险程度。

（3）东北地区的松花江流域水资源风险总体处于可控状态，辽河流域水资源风险水平较高;华北地区水资源风险水平极高，呈现出水量、水质、水生态相互交织，系统整体恶化的水资源风险状况;华中地区水资源风险水平整体较低，需要关注跨流域调水和河湖关系演变带来的潜在水资源风险问题：东南地区水资源风险水平一般，需要重点关注以水污染为主要特征的水资源风险问题;西南地区水资源风险水平较低，且影响水资源风险的因素较少：西北地区水资源风险水平极高，受自然本底较为脆弱和人类活动双重影响，该区域水资源风险呈现出以水量严重短缺、水生态退化为主，多种问题相互交织的总体态势。

（4）针对中国水资源风险特点，需要从强化水资源风险的前端管控、完善水资源风险防控的基础设施网络体系，提升水资源风险的社会应对能力、建立水资源风险防控制度与技术支撑体系等方面加强水资源风险的防控。

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