浙江省区域水资源承载力分析及强载措施研究

周 芬，魏 婧，王 贝，王丽婷

(1.浙江省水利水电勘测设计院，浙江 杭州 310002；2.浙江省水文管理中心，浙江 杭州 310009)

1 研究背景

浙江省水资源总量相对丰富，但受自然条件所限，水资源禀赋与耕地、人口和生产力布局不相匹配，2003—2004年遭遇的旱情暴露了水资源保障领域存在突出短板。2005年以来，按照时任浙江省委书记习近平提出的“水资源不能成为继电力、土地之后制约我省经济社会发展的瓶颈”指示精神和省政府批复的《浙江省水资源保护与开发利用总体规划》，围绕经济社会重大发展战略和民生保障需求，省水利厅会同省发改委组织实施了以“水资源保障百亿工程”为引领的重大水资源保障项目。截至目前，已经建成和在建的重点水资源保障工程合计新增工程年引供水能力约39亿m3(扣除部分水源与引调水工程之间的重复水量)，这批骨干水源和引配水工程的实施，提高了全省水资源承载能力，有力保障了经济社会发展用水需求。但是，对标更高质量的水资源保障体系要求，对标城乡高质量融合发展的用水需求，浙江省水资源承载力，特别是水库优质水资源承载力方面，仍然存在薄弱环节。

本文以全省水资源量、水利工程供水能力、现状供用水量、经济要素等资料为基础，分析水资源与经济要素的匹配性和水资源承载力，从“控需”和“优配”两个方面提出了提升区域水资源承载力的对策措施。

2 水资源开发利用分区

按照流域水系及水资源开发利用特点，围绕环杭州湾、温台沿海、金衢丽三大经济区，将全省划分为六大水资源分区。环杭州湾区指钱塘江河口两岸区，包括钱塘江河口以北杭嘉湖区和钱塘江河口以南萧绍宁舟区，主要涉及杭州、宁波、嘉兴、湖州、绍兴、舟山；温台沿海区指瓯江、椒江等流域及其河口两岸区，主要涉及温州市和台州市；金衢丽区指钱塘江、瓯江等流域中上游两岸河谷盆地区，主要涉及金华市、衢州市和丽水市。

3 水资源与经济要素的匹配性

3.1 水资源量及供水能力

根据全省第三次水资源调查评价，全省多年平均地表水资源量959.91亿m3，水资源空间分布与我省人口、生产力要素分布不相协调，环杭州湾和温台沿海地区水资源量相对不足，人均水资源量除杭州外均低于全省平均水平，钱塘江区和瓯江在中上游区水资源量相对丰沛。

根据《全国水中长期供求规划技术大纲》要求，区域供水能力是由供水系统依据来水条件、需水要求、工程状况及其运用方式和调度规则等，分析计算一定区域内所能提供的最大供水量。水库工程供水能力依据水库来水、供水对象、工程规模及运行调度原则等，分析计算所能提供的最大供水量。水库在保证基本生态流量下泄的前提下，根据水库供水功能，计算其一般供水量(包括灌溉供水、一般工业供水)和城镇供水量。引提水工程依据水资源公报近3年(2016—2018)引水、提水工程实际供水量，以最大供水量作为其供水能力。据此分析，不考虑水利工程环境配水能力的情况下，全省各项水利工程总供水能力280.67亿m3，其中水库工程供水能力164.53亿m3。详见表1。

表1 区域水资源量与供水能力 单位：亿m3

3.2 水资源与经济要素关系

为了量化我省水资源禀赋和经济要素的匹配程度，本次引入水资源分布基尼系数，为方便计算，采用梯形面积计算方法，其计算公式如下：

(1)

式中，xi—第i个单元的水资源要素累计比例；yi—第i个单元的经济要素累计比例。

参考有关资料，基尼系数在0.2以下表示高度匹配或绝对匹配关系；在0.2～0.4表示相对匹配；大于0.4表示不匹配，基尼系数越大则匹配性越差。

本次以六大水资源分区为单元，分别用多年平均地表水资源量、区域供水能力、水库供水能力与人口、耕地、GDP等经济要素相关得到基尼系数，量化水资源要素与经济要素的空间匹配程度。从全省水资源量与经济要素基尼系数来看，该系数基本介于0.1～0.3之间，见表2。说明全省水资源自然分布与经济要素分布总体处于“相对匹配”状态；从区域供水能力和经济要素基尼系数来看，该系数处于0.1上下，说明通过实施水利工程特别是跨区域水资源配置工程后，全省区域供给能力与经济要素的匹配性趋好，全省区域供水能力分布与经济要素分布仍然处于“高度匹配”状态；从水库供水能力与经济要素基尼系数来看，水库供水能力与有效灌溉面积高度匹配，但与人口、GDP等经济要素仅处于“相对匹配”，进一步分析水库城镇供水能力与人口、GDP的基尼系数，得出目前水库优质水资源配置在区域间的匹配性欠佳。从水库城镇供水能力-人口/GDP来看，杭嘉湖区单位水库城镇供水能力承担的人口是101万人，而瓯江中上游区仅9万人；杭嘉湖区单位水库城镇供水能力承担的GDP是1089亿元，而瓯江中上游区仅54亿元。如图1所示。

表2 水资源要素与经济要素基尼系数

图1 水库城镇供水能力-人口/GDP

总体来看，全省水资源禀赋和人口产业集聚倒挂情况十分突出，东北部区域人口、耕地和经济总量集中，但水资源相对紧缺；西南部区域水资源总量丰富，但人口、耕地和经济总量远低于东北部区域，尤其是杭嘉湖区、萧绍宁舟区单位水资源需要承担的人口、耕地、GDP等经济要素压力较大。

4 水资源承载力分析

4.1 水资源承载力分析方法

水资源承载力通常是指可预见的时期内在满足合理的河流生态环境用水前提下，利用水资源量质及其他资源和智力、技术等条件，水资源对经济社会能够承载的最大负荷下所支撑的人口规模。从水资源承载力定义可以看出，水资源承载能力的核心是一个区域的水资源在其他资源的配合下，可持续供养的人口数量。区域水资源承载能力计算方法如下：

(2)

式中，C—水资源承载能力，人；Wn—地表水资源可利用量或水利工程可供水量，m3；qp—人均用水量，m3/人。

水资源承载力指数Rw是水资源承载力与评价时刻对应的人口总量的比值，反应区域水资源承载潜力或超载情况，按式(3)计算。

(3)

式中，p—评价时刻对应的人口总量，人。当Rw>1时，表示承载力较好，且值越大则承载潜力越大；当Rw<1时，说明承载力不足，且值越小，承载情况越差。

4.2 水资源量承载力评价

根据浙江省统计年鉴、水资源公报、第三次水资源调查评价等，得到全省各水资源分区地表水资源可利用量、现状(2017年)用水量、常住人口、人均用水量等指标，据此分析得到各分区水资源承载力(即可承载的人口规模)、水资源承载力指数Rw。

(1)不考虑钱塘江河口向环杭州湾区、太湖向杭嘉湖区配水。从全省角度来看，其水资源承载力指数Rw为1.18，说明全省水资源承载力总体上处于宽松状态，尚有一定的富余承载力。但各水资源利用分区情况则不尽相同，位于钱塘江河口北岸的杭嘉湖区Rw为0.42、位于钱塘江河口南岸的萧绍宁舟区Rw为0.67，说明这两大区域本地水资源远远不能承担其各类供水任务。瓯江中上游区是全省水资源承载能力最强的区域，其Rw高达7.04；温州区、钱塘江区、台州区水资源承载力条件总体较好。

(2)考虑钱塘江河口向环杭州湾区、太湖向杭嘉湖区配水。为了解决环杭州湾区水资源承载力不足的情况，钱塘江河口、太湖分别就近向环杭州湾区、杭嘉湖区配水，按照《太湖流域水量分配方案》(2018年)和《钱塘江河口水资源配置规划》(2005年)90%保证率分配水量，杭嘉湖区、萧绍宁舟区水资源承载力水平得以提升。杭嘉湖区水资源承载力指数Rw达到1.50，在不考虑可供水量水质的情况下，整个区域水资源承载力较好；萧绍宁舟区Rw达到0.97，整个区域水资源承载力处于紧平衡状态。

4.3 供水能力承载力评价

根据全省各水资源分区区域供水能力和水库城镇供水能力、现状(2017年)用水量、常住人口、人均用水量等指标，分析区域供水能力、水库城镇供水能力承载力，见表3和图2。

图2 全省现状水资源承载力评价情况分布图

表3 全省现状水资源承载力情况汇总表

(1)区域供水能力承载力分析。全省区域供水能力280.67亿m3，而2017年全省总用水量179.5亿m3，从区域层面来看，水利工程供水能力高于现状实际用水量，总体富余供水能力约101亿m3，说明现状供水能力能保障现状用水需求。从区域供水能力承载力分析成果来看，全省各区域供水能力承载力条件均较好，瓯江中上游区是全省供水能力承载力最强的区域，其Rw高达4.44。

(2)水库城镇供水能力承载力分析。水库水质优良、供水保证率高，能够更好满足经济社会发展对优质可靠水资源的需求，是全省城镇生活和工农业生产供水的生命库。水库承担了重点流域(区域)的城镇供水和灌区灌溉任务，截止2018年底，全省县级以上城市供水区中，湖库型水源地供水人口覆盖率超过70%，随着千岛湖配水工程供水范围向杭州、嘉兴的逐步拓展，届时全省湖库型水源地供水人口覆盖率将达到95%以上；11个大型灌区中以水库为供水水源的灌区有10个，灌溉受益面积约340万亩。虽然全省已建水库4300余座，其中194座大中型水库总库容419.35亿m3，兴利库容208.85亿m3，但是，一方面新安江、滩坑、紧水滩等大型电站水库均以发电为主，全省大中型水库有效供水调节库容不足80亿m3，水库除了承担全省城镇供水外，还承担了较重的灌溉任务；另一方面，水库可供水量存在空间分布不均的情况，由于受地形条件所限，水库主要分布在西南山丘区，水库可供水量的分布与人口产业分布不相协调。从水库城镇供水能力承载力分析成果来看，各水资源分区承载力指数相差较大，即使考虑千岛湖配水工程，杭嘉湖区水库城镇供水能力承载力仍然最低，Rw仅为0.63，说明水库城镇供水能力承载力严重不足；萧绍宁舟区Rw为0.89，水库城镇供水能力基本能实现现状用水情况下的紧平衡。

5 水资源荷载分析及强载措施

5.1 区域荷载分析

由表3可以看出，从水资源量、区域供水能力、水库城镇供水能力上来看，全省现状水资源承载力总体较好。但是，由于水资源禀赋(特别是水库供水能力)与人口、生产力布局不相匹配，全省存在部分区域承载力不足而部分区域承载力有富余的情况，具体分析如下：

(1)杭嘉湖区和萧绍宁舟区。杭嘉湖区由于有太湖、钱塘江河口水量调配，水资源可利用量较大，区域供水保障能力也相对较高，但水库城镇供水能力承载力严重不足(承载力指数0.63)；萧绍宁舟区在钱塘江河口向该区域实施水量调配后，水资源承载力得以增强，但枯水年份水资源承载力仍显紧张；通过多年水源及引调水工程建设，区域供水能力承载力较好，水库城镇供水能力承载力仍然不足(承载力指数0.89)。杭嘉湖区和萧绍宁舟区是全省经济发展优势区，同时也是全省水资源承载力相对偏低的区域，特别是水库城镇供水能力承载力不足，不能充分满足现状及未来发展用水需求。该区域现状水资源开发利用率较高，在做好自身节水和分质供水的同时，需要向区域外实施优质水资源调配，提升区域城镇供水品质，进一步提升区域经济和人口承载能力。

(2)温州区和台州区。温州区和台州区水资源可利用量、区域供水能力和水库城镇供水能力承载力正常，但也存在一定的水资源承载力空间不均衡问题，应重点围绕人口、产业集聚但水资源条件欠佳的温瑞、温黄等沿海平原，做好瓯江、椒江河口水资源合理配置，加强供水配套工程建设，推进水源分质供水，提升沿海片区水资源水环境承载力。

(3)钱塘江区和瓯江中上游区。钱塘江区和瓯江中上游区水资源可利用量、区域供水能力和水库城镇供水能力均大于现状用水需求，可以较好地满足未来用水需求。重点是实施区域内部的水量调控分配，特别是做好区域内部优质水资源调配，保障金义都市区等重点发展区用水需求。同时继续做好县级城市引供水配套工程建设，结合防洪等综合利用兴建调蓄工程，解决部分乡镇供水水源量质保证程度不高的问题。钱塘江区和瓯江中上游区水资源量丰富，开发利用条件好，在充分保障区域生活生产及生态用水前提下，尚有能力支援水库城镇供水能力不足的环杭州湾区，以水资源合理配置、余缺互济助力构建高质量发展的水资源保障系统。

5.2 强载措施

水资源是国民经济发展的重要基础性资源，要实现经济社会可持续发展，前提是实现水资源可持续利用，提升水资源对国民经济发展的支撑能力。针对水资源承载能力有限与水需求持续增长之间的“不平衡”矛盾，确定提升水资源承载力的主要途径和措施。

5.2.1控需

(1)以水定城。在新一轮国土空间规划这一经济社会发展的顶层设计中，把水资源承载能力作为区域发展、城市建设和产业布局的重要条件，坚持以水定需、量水而行、因水制宜，合理拟定城市发展规模，控制人口增长速度。

(2)以水定产。根据水资源自然禀赋和经济发展特点，以新一轮经济社会高质量发展为契机，稳步推进产业结构调整和区域经济布局优化，在水资源紧缺区域将不必要、不合适的功能和产业转移出去，使人口增长、产业结构、土地利用方式与水资源承载力相适应。

(3)以水定额。始终坚持并严格落实节水优先，综合考虑水资源条件、经济社会发展水平，参照国内外先进用水水平，合理拟定规划水平年用水定额，合理制定全省和分区用水总量红线目标。

5.2.2优配

(1)全域水资源调控。坚持“空间均衡”原则，在保障生态用水前提下，以太湖、钱塘江河口、钱江源-千岛湖、湖南镇-黄坛口、紧水滩-滩坑、珊溪-赵山渡六大水源为核心，打通浙北、浙东、浙中三大区域配水大动脉，充分发挥“大水源、大通道”优势，优化完善互联互通、多源供给的区域水资源配置体系，加大优质水资源丰沛地区向缺水地区支援力度，着力破解水资源禀赋和人口产业集聚倒挂发展瓶颈，增强经济发展优势区水资源承载力，促进水资源与区域人口、经济之间的均衡。

(2)水源分质供水。在水资源禀赋条件较差，特别是优质水资源供需矛盾突出的区域，加快推进分用户分水源供水，即构建以“山区水库为主”的城镇公共供水体系和以“河道(河网)为主、山区水库和非常规水源为辅”的工农业供水体系，优化水源利用结构、拓展水源利用空间，增强城乡居民生活优质水资源供给潜力。

6 结语

浙江省水资源量总体丰富，但水资源与经济要素仍处于“相对匹配”状态，特别是水库优质水资源在区域间的匹配性欠佳，水资源保障不平衡不充分的问题依然存在。“十四五”及今后一段时期，浙江省应抓住新一轮经济社会发展尤其是长三角一体化发展的契机，聚焦大湾区大花园大都市区建设，围绕大水源、布局大通道，以历史视野、全局眼光谋划和推进一批具有战略意义的节水供水重大工程。优化完善互联互通、多源供给的区域水资源配置体系，补齐水资源保障工程体系的突出短板，同时按照最严格水资源管理的要求，全面监管水资源的节约、保护、开发、利用、配置、调度等各环节工作，全面提升水资源综合管理水平，以更高水平的水资源格局助力优化全省中长期发展战略格局。