全视角多维度全过程把控水利发展定位推进节水优先 建设幸福河湖——访中国工程院院士邓铭江

邓铭江中国工程院院士，干旱区水资源及水利工程专家，现任新疆科协副主席。长期坚守西北边疆工程科技一线，是我国干旱半干旱地区水资源研究和水利工程领域学科带头人。

2020 年，我国纪念“世界水日”和开展“中国水周”活动宣传主题是“坚持节水优先，建设幸福河湖”，在纪念2020年“世界水日”和“中国水周”之际，本刊记者专访了中国工程院院士邓铭江。

中国水利：您认为应如何贯彻落实节水优先方针？

邓铭江：水资源是事关国计民生的基础性和战略性资源，是生态环境的控制性要素。 2014 年习近平总书记在关于国家水安全保障重要讲话中提出了十六字治水思路，将节水作为优先策略。 时隔5 年，在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上，习近平总书记进一步强调要将“推进水资源节约集约利用”作为流域生态保护和高质量发展的主要目标任务之一。 受气候和环境变化影响，近20 年黄河流域地表水资源减少了20%， 在确保黄河功能性不断流及生态环境用水不减少的前提下， 必然要加大节水力度，调整产业布局、规模和结构，才能适应变化了的资源环境条件。

我国是全球主要经济体中水资源问题最突出的贫水国家， 城市和产业布局与资源环境承载能力失调、土地—能源—矿产资源与水资源禀赋条件失配、水资源过度开发引发的生态环境恶化、湖泊湿地水体富营养化加剧、地下水持续超采形成的不良影响、产业结构不合理、用水效率和效益低、 水污染防控缺位等诸多问题和矛盾， 与生态保护和高质量发展的目标要求形成明显反差。 因此，结合国情，将节水优先作为一项久久为功的治水之策，分区域推进、节水减排、节水压采、节水增效，无疑是非常正确的。

第一，“节水优先”是现代水治理体系的“解锁器”。 节水，是指采取工程、技术、管理、经济等综合措施，减少配置、供给、输配、利用过程中水的无效或低效损失和消耗，实现水资源高效利用的各类活动与行为。 节水优先，顾名思义，就是要从观念、意识、措施、保障等各方面都把节水放在优先位置，将其上升为国家意志和全民行动。 习总书记指出我国当前面临新老四大水问题，其中三大新水问题是指水资源短缺、水环境污染、水生态损害。 习总书记同时强调，三大新水问题有一个共同的症结，就是用水效率不高。可以看出，强化节水、提高用水效率,这“一把钥匙”能够同时打开“三把锁”，无疑是水治理体系中的“牛鼻子”。 同时，从操作层面来看，节水比调水、治污成本低、潜力大、见效快。

第二，“节水优先” 是转变水资源粗放开发利用方式的“引擎”。 我国人多水少，水资源供需矛盾突出，水安全已全面亮起红灯。 主要原因是节水意识不强、用水粗放、水资源利用效率不高， 与国际先进水平存在较大差距。2017 年我国农田灌溉水有效利用系数仅为0.54，与发达国家0.7～0.8 的系数差距很大； 万元工业增加值用水量45 m3， 为世界先进水平的2 倍； 万美元GDP 用水量为570 m3，而发达国家多在300 m3以下。 另一方面，我国缺水地区往往水资源开发利用程度很高， 开源潜力很小甚至超载， 水资源短缺已经成为生态文明建设和经济社会可持续发展的瓶颈制约。 在这种情况下，应当将先节流、后开源作为解决水问题的基本思路，将节水增效、防污减排作为解决水问题的落脚点， 推动用水方式从粗放到节约集约转变。

第三，“节水优先”是社会发展进程中的主基调。 我国是农业大国，农业用水占社会经济总用量的62%，在西北内陆干旱区则高达90%以上。 伴随着工业化、城镇化的快速推进，城市人口膨胀、土地资源利用低效浪费、环境污染日益加剧等“城市病”和以农村空心化、老弱化、污损化、非农化为主要特征的“乡村病”将会愈发严峻，未来发展面临着资源约束趋紧、环境污染加重、生态系统退化的危机和挑战。 在这一社会发展进程中，节水增效依然是主基调，通过产业结构和种植结构调整，推进农业、工业、生活全社会节水行动及节水型社会建设， 特别是通过推广农业高效节水、 压缩低效益农产品种植规模等保障工业化和城镇化发展，提高城乡居民生活及环境用水保证率，有效缓解地下水超采、 生活生产用水挤占生态用水的窘迫局面。

第四，节水是“生态—治污—调水”关联问题的首要环节。 “先节水，后调水；先治污，后调水；先生态，后开发”是水资源配置基本原则。 目前已实施的调水工程成本水价多在6～10 元/m3,同时也会带来一些新的生态环境问题。 随着城镇生活用水量和工业生产用水量的大幅度增加，大量污废水处理、排放和回用是不容忽视的重要问题。 对于城市生活用水来说，每增加1 m3供水，就会产生约0.7 m3污水，而每处理1 m3污水需花费成本1.4 元，工业污废水处理成本则更高。 因此，“节水—生态—治污—调水”四者是同等重要的关联问题，而节水则是首要的关键环节，从节约供水成本、调水成本、治污成本、环保成本来看，“节水优先”无疑也是智慧的选择。

中国水利：您是如何理解“把水资源作为最大的刚性约束”深刻内涵的？

邓铭江：“水少”是黄河最大的资源短板，在水资源总量锐减、生态用水量基本保持不减的背景下，流域经济社会发展必然受到严重制约，如何调控黄河“八七”分水方案和用水总量控制指标， 是当前治黄工作面临的巨大考验。习近平总书记“把水资源作为最大的刚性约束”这一论述，不仅为黄河治理和保护提供了根本遵循，也为新时代做好治水、兴水和管水工作指明了方向、明确了抓手。 “刚性约束”是“节水优先”的进一步发展，是水资源管理的更高要求，是底线原则。 水资源是有限的，不是取之不尽、用之不竭的，各种水资源用度必须受到一定的节制，方能维系水资源代内和代际间的可持续利用。

一是国家战略发展定位的刚性约束。 科学系统地评估区域或流域水资源和环境承载能力， 筛选出总量、质量、结构、效率等关键要素及其临界指标，并将其作为“刚性约束”，指导各涉水部门做好战略发展规划。 如水利部编制实施的“国家水安全保障规划”和水资源“三条红线”管控、生态环境部实施的生态环境监测保护和“碧水保卫战”、自然资源部实施的国家水平衡战略与国土空间用途管制、 农业农村部实施的乡村振兴战略和高标准农田建设、应急管理部建立的防洪抗旱和风险防范体系、工业和信息化部提出的工业布局和产业发展规划、 住房和城乡建设部规划的城镇供水系统及黑臭水体治理， 以及现代灌溉农业、特色林果业、农区和草原畜牧业的发展，都应认真研究水资源的禀赋条件及“刚性约束”，科学确立发展定位，不能各做各的规划，而要统筹考虑，实现“一张蓝图绘到底”。

二是“三生空间”发展格局的刚性约束。 当前，按照党的十八大提出的“生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀”目标和原则，自然资源部正在构建“三区三线”“多规合一”国土空间规划。 规划运用底线思维，以生态保护红线、基本农田和城市开发边界作为“三条底线”，保护生态用地和基本农田，促进城镇建设用地集约高效，在资源环境可承载的范围内，优化区域空间发展格局。 “把水资源作为最大的刚性约束”是国土空间规划体系中必须遵循的基本原则，以水资源管理“三条红线”为约束条件，为“三生空间”优化布局—“三生关系” 统筹协调—“三生用水” 合理配置提供决策支撑，从更大范围、更高视角、更多维度思考未来水利发展之路。

三是水源开发程度的刚性约束。 国际上通常将40%作为流域地表水合理开发利用率的警戒线。 有学者研究认为，从水量与水质综合角度考量，我国七大江河流域的地表水开发利用率阈值为31%～45%，黄河流域超过了62%。钱正英院士研究认为：“在西北内陆干旱区，生态环境和社会经济系统耗水以各占50%为宜”“按社会经济平均耗水率70%折算，最高开发利用率应不超过70%”，即“五五分账，三七调控”地表水调控模式，这是衡量干旱区内陆河水资源开发利用程度的重要阈值。 目前绝大多数内陆河地表水开发利用率超过84%～92%， 大量的水被截流消耗于人工绿洲，导致天然绿洲生态用水被大量挤占，河道断流、湖泊干涸、地下水水位下降、湿地萎缩退化、生态系统受损、荒漠植被衰竭。

四是工程建设项目的刚性约束。 “把水资源作为最大的刚性约束”是最严格水资源管理制度的“升级版”。 今后要实行严格的水资源论证制度，既包括建设项目的水资源论证，也包括规划水资源论证，要把规划水资源论证作为宏观的上位要求， 把好生态文明建设第一关卡，促进经济社会适水发展、高质量发展。对已建项目实施严格的取水许可制度，监控后期的取用水和污水回用情况。重要的水利工程及水利工程群组必须以全流域水安全和生态安全为目标，在防洪抗旱调度、水量调配和生态调度中，科学制定水位流量、径流过程、生态基流、水质水温、时序耦合等关键调控阈值，把“刚性约束”贯穿到“规划设计—建设管理—调度运行” 的水利工程全过程、全生命周期中。

中国水利：中国干旱半干旱地区水资源问题向来是关注焦点。 这一区域如何以水而定、量水而行以实现对水资源的科学合理调配，从而支撑经济社会发展与水资源水生态水环境承载能力相适应、相协调？

邓铭江：干湿区域主要是根据降水量这一指标来划分的，一般将年降水量在200 mm 以下的区域划分为干旱区，200～400 mm 为半干旱区。 按照这一划分，我国西部干旱、半干旱地区占全国总面积超1/3，土地、光热、矿产资源等都很丰富，而水资源量捉襟见肘，仅有约2 100 亿m3，不到全国的8%。 水资源是干旱区经济社会和生态环境的命脉，有水就有绿洲，无水皆为荒漠。 无论是我国还是全球，干旱半干旱地区因水资源供给不足导致的贫困问题，或是因过度开发利用引发的生态环境问题十分普遍，水危机及生态环境恶化制约经济社会可持续发展问题，已成为全世界普遍关注的热点。

干旱半干旱区降水稀少，蒸发强烈，生态环境十分脆弱，绿洲生态经济高度依赖有限的径流性水资源，因此不合理、超过其承载力的人类活动很容易对其造成不可逆的破坏性影响。 尤其在内陆河流域，如何以水而定、量水而行？ 经济社会系统究竟能用多少水？ 应该给河流生态系统留多少水？ 既要保护生态环境，又要加速经济社会发展，助推当地走出贫困，摆脱“水资源—生态环境—经济系统”恶性循环，是亟待解决的现实难题，也是关系到我国西北地区生态文明建设、经济社会健康发展、边疆长治久安乃至“一带一路”建设的战略性命题。

第一，从生态维度上，要“以水定地”。 这里的“以水定地”是指遵循水的循环规律，确定土地利用和生态保护格局，主要用于“三生空间”优化和国土空间管控。 我国干旱区的“山—盆”地貌格局铸就了“山地—绿洲—荒漠”生态系统和 “山区产汇流—绿洲开发利用—荒漠生态保护”的水功能格局，从高山到盆地，垂直分带性特征十分明显，包括荒漠、草地、农田、灌丛、森林、城镇、湿地以及冰川等8类生态系统。 生态类型完全取决于水资源空间分配和循环特征，人工绿洲和天然绿洲的分布及演化也完全受水分的驱动。 “以水定地”要求生态保护和建设必须遵循水循环规律，按照自然规律恢复和保护生态系统，宜林则林，宜草则草，宜荒则荒，战略规划、空间布局和空间管控相结合，实现人水和谐、人与自然和谐。 在干旱的荒漠区或荒山上植树造林、在河道内做衬砌和硬化工程、在蒸发强烈的盆地大规模建设平原水库、 在贫瘠的荒漠草地上过度放牧、在水资源匮乏的地区大规模垦荒等等，都是有违自然规律的做法。

第二，从经济维度上，要“以水定产”。 “以水定产”是指要按照水资源禀赋条件，优化调整产业布局、产业结构，推动产业升级，主要用于经济结构调控和提高水的利用效率效益。 由于资源性缺水，西北地区人工绿洲与天然绿洲的竞争性用水矛盾十分突出。 人工绿洲不断扩大，使天然绿洲可获取的水量和可维持的面积不断减少， 土地沙化加剧，天然绿洲生态岌岌可危。 其主要原因是产业结构不合理、发展规模超过了水资源承载能力，近90%的水消耗在附加值不高的灌溉农业，而且种植面积不断扩大，“发展就是开荒”的思想普遍存在。 “以水定产”首先要求各流域按照“五五分账，三七调控”地表水调控模式，保障河道内30%生态用水和全流域50%的生态耗水，剩余的水才可用于经济社会发展，并依据水资源可利用量，确定土地开发规模和产业结构。 在有限的水资源条件下，西北地区必须培育生态友好、高效节水的经济模式，贯穿“节水优先”的方针，倒逼产业转型升级，提高单方用水效益。 西北地区资源丰富，有产业转型的有利条件和“一带一路”的政策环境与地缘优势。 但不能盲目承接东部落后的传统产业项目，否则会给当地生态环境尤其是水和大气环境带来新的压力。

第三，从社会维度上，要“以水定人、以水定城”。 “以水定城”是指要通过用水结构调整扩大并提升城市空间及其集聚效应，按照生产发展、生活富裕、环境友好、产城融合的要求，建立人水和谐、美丽宜居、有吸引力的新社区，主要用于城镇人口、规模布局和生态环境建设。 西北地区虽然面积广大，但适宜人类居住和生活生产的绿洲面积仅占5%，人类居住区具有小、散、远的特点。伴随着工业化、城镇化的快速推进，上面提到过的“城市病”和“乡村病”将会愈发严峻。 要引导城市—人口—经济走空间集约发展的路子，统筹城乡发展，使绝大部分国土空间成为保障生态安全和农产品供给安全的绿色空间。 在城市规划和建设中，要优先考虑水资源问题，大尺度上按照水资源承载能力确定人口及城镇规模，中尺度上按照水系统的空间结构确定人口及城市布局，小尺度上按照水循环特征确定城市建设模式。 西北地区的城市建设中要重视亲水设计，不要片面否定水景观建设。 越干旱的地区，居民亲水意愿越强烈，适度的亲水网络建设有助于提高宜居度和用水边际效能，有助于提升人们的心理舒适度，对社会稳定、长治久安有积极作用。

中国水利：要建设造福人民的幸福河湖，您认为应该怎么做？ 有哪些需要重点关注的地方？

邓铭江：江河安澜、水润民生，是大江大河治理的核心目标，也是水利工作在为人民谋幸福这一宏图伟业中的责任担当。 习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上发出了“让黄河成为造福人民的幸福河”的号召，不仅为黄河治理保护指明了方向，也为新时代江河治理树立了目标，是“山水林田湖草生命共同体”生态文明思想的进一步升华。 建设幸福河湖包括了水利工作的诸多方面，需满足以下三个基本要求，即：满足人民对美好生活的需求、保护和恢复河流自身健康的生态系统、实现人水和谐与高质量发展。

一是幸福河湖社会需求的多元性。 建设幸福河湖涉及水资源、水安全、水环境、水生态、水景观、水文化等各个方面。 水资源是基础，应不断提升水利工程应急保障能力，统筹“三生用水”需求，建设节水型社会，同时兴建必要的水资源调配工程，巩固提升农村饮水安全，为经济社会高质量发展提供优质的水资源保障；水安全是根本，要着眼于全球气候变化和历史最大洪水，完善防洪减灾工程措施体系与非工程措施体系，推行灾害风险管理，全面提升防治洪水灾害和干旱风险的综合能力；水环境是难点，河湖水体质量不达标、 环境不优美仍是建设幸福河湖的最大挑战， 今后要按照河湖纳污能力倒逼排污标准调整提高，继续加大治污力度，防治面源污染；水生态是核心，我国已开始进入后坝工时代，应积极开展全流域、大尺度生态调度，建设水清岸绿、鱼翔浅底的多自然型河流，按照生境与生态并重的思路，保护和恢复陆生和水生生态系统，还河流以自然健康；水景观是亮点，景观有大有小，大景观指山水林田湖草和江河湖海大川，小景观包括城头巷尾、房前屋后、沟沟岔岔的水景观，最能增强居民亲水意识，也最能使民众从“美丽河湖，美好家园”获得幸福感；水文化是背景，中国文化的特色在山川河岳，诗词、歌赋、文史中最精华的部分都在描写壮丽的大好河山，要充分挖掘地域水文化背景，传承发扬历史水文化，并不断创造现代水文化，提升水文化的影响力。

二是健康河流的层级论和一体论。 一体论是指在水资源、水安全、水环境、水生态、水景观、水文化的基础上，再加上水经济和水管理，构成“八位一体”的健康河湖治理体系，包括了水资源循环系统、水生态系统、经济社会系统。层级论是指河流物理形态—水动力条件—水环境状况—水生态因子—水景观建设—水文化要素等是一个 “金字塔”形的层级链，其中河湖水系结构、生态径流过程是最基础的物理要素， 水环境和生境条件是重要的化学要素，水生态是关键的生物要素，水景观和水文化则是最高的精神要素。 因此，保护和恢复河流自身健康，必须从改善物理环境、化学环境、生物环境做起，先恢复生态径流、再恢复水环境，先修复生境、再修复生态，最后才能重构河湖景观文化。 我国幅员辽阔、河湖众多，建设幸福河湖既要有统一的思想认知和行动纲领，也要有科学的评价体系和指导规范，同时更要因地制宜、立意创新。 黄河调水调沙实现20年不断流，塔里木河连续20 年向下游实施生态输水，为我们树立了成功范例。 当然，河流的问题出在水里，但根子在岸上，新时期河湖治理要以流域作为系统单元，按照山水林田湖草生命共同体的理念，实施水域陆域共治、上中下游齐治、不同部门联治、流域内外合治，水与经济社会兼治，综合协调，统筹推进，努力把每一条河都打造成造福人民的幸福河。

三是高质量发展的耦合协调理论与评价体系。 “水资源—生态环境—社会经济” 是一个多维度的复合系统，建设幸福河湖的目标不是片面追求优美的生态环境却忽视流域经济社会发展， 而是要树立耦合协调的发展理念，积极探索“绿水青山”转化为“金山银山”的创新路径，发展生态经济和旅游产业，建立生态补偿机制，防止走入“生态陷阱”。 要打破干旱区弱水资源承载力、高生态胁迫压力、低经济发展能力的桎梏，对“三生空间”布局和“三生用水”配置进行双向优化，应用耦合度模型、多目标优化模型等系统方法综合测度三者之间的相互作用程度， 提出耦合协调的发展模式及对策建议。 不同学者对高质量发展内涵的理解不同，应当以“五大发展理念”为指导，从“水资源—生态环境—社会经济”3 个维度， 围绕绿色发展、创新驱动、民生改善、环境质量和生态状况等5 个方面，建立评价指标体系，运用熵权法等系统方法，对流域和区域高质量发展水平和演变规律进行测度评价。 对西北地区而言，幸福河湖建设，不是将环境完全恢复到过去的自然状态，而是恢复到一种可控的新平衡状态。 今后要在“五五分账，三七调控”水循环调控框架内，加快水资源配置工程和控制性工程建设，发挥供水、灌溉、防洪、发电、生态等综合作用。 尤其要重视跨流域调水和后坝工时代生态调度工作， 我们在塔里木河和额尔齐斯河连续20 年开展生态调度理论研究与创新实践， 取得了非常好的效果，已成为西北幸福河湖及生态文明建设的一张亮丽名片。

中国古代农业社会，人类顺水之性的因任自然观，产生了自然水利思想。 近代工业社会征服自然的观点，产生了工程水利思想。 现代生态文明时代人与自然和谐相处的科学发展观，产生了环境水利、资源水利、限在工程水利及水资源开发利用—社会经济发展这个平面二维圈子里，感到困惑，徘徊不前时，必然要用环境水利、资源水利、生态水利的思想升维，升得越高，就可以越清楚地看到系统的边界、局限和“红线”到底在哪，这正是我们中华民族积淀历久的水文化。

本刊记者 王 慧 韦凤年