中国水量分配研究进展

陈 阳，赵楠芳，甘志君，刘星乐，3，成静清*

（1.江西省水利科学院，江西 南昌，330029；2.河海大学水文水资源学院，江苏 南京，210098；3.河海大学水利水电学院，江苏 南京，210098）

0 引言

水资源是人类最基本、最重要的自然资源之一。近几十年来，由于人口增长、气候变化和经济发展等因素，全球对水的需求显著增加，2020年联合国《世界水资源发展报告》表明：全球用水量在过去的一个世纪增加了6倍，若不尽快采取相关措施，到2030年，将导致世界范围内面临近40%的水资源短缺问题[1]。在全球致力于应对水问题的21世纪，中国作为社会经济高速发展中的国家，面临着更紧迫的压力。根据2020年《中国水资源公报》成果显示：全国水资源总量31 605.2亿m3，位列世界第6[2]；按全国第7次人口普查计，人均水资源量为2 238.7m3，是世界平均水平的1/4，已被联合国列为水资源紧缺国家之一。水资源短缺问题，成为了新时代中国面临的重大挑战之一。

自1987年国务院批准的《黄河可供水量分配方案》正式引出了水量分配的概念，各地都开展了水量分配领域的尝试。经过30多年的发展，为了顺应水利快速发展的新需要和规范指导，水利部颁布实施了一系列政策，为我国开展水量分配方案提供了强有力的法规依据。水量分配逐渐成为了水资源管理内容中极为重要的一项，直接影响到了社会经济发展与生态文明建设层面。未来的水量分配方案将采用什么样的原则，引入什么样的理念，选择什么样的控制指标是水利发展的重要方向，值得进一步探索和思考。

1 水量分配科学内涵

根据《水量分配暂行办法》规定，水量分配是指对“可供分配的水资源量”向所在行政区域进行逐级划分，确定各行政区生活、生产取用水水量份额，其实质上是初始水权的分配，水权以水量份额为载体，经水量分配方案确定流域水资源使用权的量值[3]，是实施取用水总量控制制度与定额管理制度结合的基础。

自我国实行最严格的水资源管理制度以来，“可供分配水资源量”的含义由水资源可利用量转变成为用水总量控制指标，前者在维护河流生态健康的前提下，定义了流域水资源合理最大开发的可利用量，并以40%“红线”原则下浮动利率法予以了界定[4]；后者以促进水资源节约利用与合理配置为目标，结合现状来用水情况与未来发展需求，统筹流域与区域、不同行业用水与不同水源综合平衡关系，从社会经济发展对水资源需求和水资源承载能力对经济发展的约束进行双向考虑，综合确定各水资源分区与行政区用水总量控制指标，为用水总量红线管理的实施提供了保障[5]。

2 中国水量分配研究历程

自20世纪50年代，已有的黄河流域规划已落后于形势的发展，水利部黄河水利委员会系统地对华北、淮北地区各河流综合治理与开发问题进行了研究，提出了黄河下游综合利用规划草案，成为我国水量分配研究的雏形[6]。此后，针对不同阶段出现的实际问题，国家不断更新和完善了水量分配的相应原则和实施方案，可以概括为以下几个代表性的阶段。

2.1 “尝试摸索”阶段

“二五”期间，黄河综合治理三大规划对华北地区水资源禀赋条件和国民经济发展进行了评价，为水量分配方案奠定了基础。“六五”期间，大连市碧流河水库基于灌溉效益最大的目标，以动态规划法进行了水量分配尝试[7]。“七五”期间，为了缓解用水矛盾，国务院发布了黄河“八七分水方案”，这也是中国首个大江大河分水方案，在各省用水需求远超供水情况下，仍预留部分径流量作为河道内输沙用水，对河流健康具有重要意义，具有前瞻性[8]。“九五”期间，黄河水利委员会以维护生态平衡，促进农业发展为前提，制定了黑河干流水量分配方案，合理地分配了沿途各省的用水份额，制定了不同来水、不同季节情景下的水量分配与调控方案，保证水资源合理开发利用[9]。

相对往常以水利工程特别是以水库为对象实施水量分配，这一阶段转变成为以行政区域为主体进行水量分配的理念，但仍是根据水资源本身对各用水户进行分配，对影响分配的社会经济的要素缺乏考虑[10]。

2.2 “有法可依”阶段

“十五”期间，第九届全国人民代表大会修订通过了《中华人民共和国水法》，保障了水量分配方案实施的有效性，水资源分配方案由流域管理机构和政府协商制定并获得批准后，相关地区必须执行[11]。在“水法”的背景下，深圳市针对城市缺水问题，制定了基于按需分配、效益优先的水资源宏观分配方案[12]。长江水利委员会考虑已有水资源开发利用状况，制定了长江下游干流各行政区域枯水期水量分配方案，为水利管理部门后续工作提供了科学依据[13]。

“十一五”期间，水利部出台《水量分配暂行办法》，规定尽可能以水资源综合规划为基础，充分考虑流域水资源状况，以水资源可利用总量向行政区域逐级分配，确定各区域水量份额[14]。江西省率先选择相对封闭的抚河流域开展了试点研究，以用水定额预测、层次分析决策等方法进行水量分配工作[15]，得到了国内外专家充分认可，掀起了省内水量分配研究的热潮，次年赣江等其余四条河流水量分配方案也全面完成了制定[16]。同时，长江流域建立了基于综合效率最优的多目标层次水量优化分配模型[17]，制定了适合流域特点的水量分配方案。大凌河流域建立了基于公平公正的水资源系统优化模型，并采用模糊决策和层次分析方法进行了流域水资源分配[18]。韩江流域依据水资源现状与发展趋势，采用空间上协调分配和时间上模型演算的方法，结合韩江自身特点，针对性的进行了水量分配研究[19]。塔里木河流域在原有分水方案基础上，针对季节性用水矛盾和水资源短缺等问题，提出了旬调度方案并建立了相应补偿机制[20]。中山大学提出了一种基于水量和水质双控的水资源分配模型，通过分配各行政区域水量和控制断面水质目标来解决水资源短缺污染问题，在东江流域得到了应用，给南方丰水地区水资源分配提供了参考[21]。

此阶段水量分配工作步入了规范化的道路，基本完成了国家确定的重要河流、湖泊和其它跨省级河流湖泊水量分配方案[22]，极大地增强了各地政府与公众水资源危机意识；同时，水资源分配工作开始对水生态环境因素加以重视，有利于明确水资源开发利用“红线”[23]。但是，围绕水量分配方案细化、深化研究，还有很多工作要做。

2.3 “严格管理”阶段

“十二五”初期，江河水量分配方案深化研究刚刚起步，流域缺乏用水控制指标体系，各省市间存在不少用水矛盾[24]。为解决这一问题，国务院发布了《关于加快水利发展改革的决定》：实行最严格的水资源管理制度，划定用水总量、用水效率、水功能区纳污三条“红线”；水量分配以流域为单元，将用水总量控制指标逐级分解至各行政区[25]。在水利部统一部署下，各流域机构再次开展了江河流域水资源分配研究[26，27]。赣江流域利用多因子综合分析模型对各用水区进行了水资源配置，提出了一种相对公平合理的分水方案[28]。卧虎山水库针对自身特点，建立了基于模糊优选法的数学模型，制定出不同水平年下各用水区的分水方案[29]。椒江流域以用水总量控制目标为基础，采用不同分水原则与方法，确定了各用水区分水范围[30]。黑河流域耦合“九七分水方案”，结合层次分析法和模糊决策理论，制定了不同来水频率下分水方案[31]。淠史杭灌区为解决现状用水矛盾，落实最严格的水资源管理制度，以灌区套县级区，通过构建水资源配置优化模型，制定了下游各区域分水方案[32]。泗河流域基于已有的防洪、供水保障体系，考虑上游蓄水情况，通过综合分析法制定了分水方案[33]。太湖流域管理局针对太湖河网复杂的水资源状况，以协调重要河湖水量分配为重点，统筹安排引江水量与河道外需水，制定了其独特的水量分配方案，来实现水利工程的合理调度[34，35]。

“十三五”后期，习近平总书记提出了生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线的理念，水量分配应以水资源、水生态环境承载力为约束进行方案制定[36]。沙颍河在生态文明的角度下制定了水量分配方案，明确加强河道内生态环境流量保障，严守生态保护红线[37，38]。小清河流域耦合水量分配方案与生态补偿机制，以分水量计算生态补偿，解决上下游生态、经济间矛盾，推动流域用水公平和水资源高效利用[39]。沁河河口村水库基于生态流量逐级保证建立了多目标水量分配模型，以河道内生态流量、河道外供水保护为目标，制定了未来规划年分水方案[40]。七浦塘区域在综合考虑各用水区水环境问题与生态调度需求前提下，制定了考虑生态需水的水量分配方案[41]。

这一阶段实行了最严格的水资源管理制度，治水主要矛盾从水资源需求与供水能力不足的矛盾，转变为用水需求与水资源承载能力的不平衡[42]。水量分配方案制定在全国范围内取得了积极进展，但由于技术要求高，目前进度相对滞后，且分水方案对生态用水考虑不足，生态流量保障体系还不完善。为此，后续必须加快弥补水资源管理在生态方面的不足之处。

2.4 “刚性约束”阶段

“十三五”末，水利发展迎来了新时期。水利部提出“合理分水，管住用水”工作目标，将落实“以水四定”原则，建立水资源刚性约束制度，推进保障生态流量的水量分配方案制定，严格取用水监督管理[43]。以此背景，水利部开展了新一批流域水量分配方案制定工作。南宁大王滩水库根据节水型社会建设规划确定的行业用水定额，秉承水量水质双控等原则，划分了区域用水份额[44]。长江、淮河水利委员会开展了关于生态流量管控的指标体系建立，明确并细化管控目标，同时协调各行政区用水，制定了新一批长江、淮河流域水量分配方案[45，46]。南渡河流域充分考虑流域社会经济发展情况与水资源承载能力，以流域内行政区域用水总量为控制目标，制定了不同来水频率下的分水方案[47]。

新时期水量分配以水资源刚性约束制度为主线，河流“重在保护，要在治理”为重点，推进生态文明建设为目标[43，48]。通过制定江河流域水量分配，确立全流域水资源刚性需求，划定水资源开发利用上线，抑制不合理用水，倒逼经济转型升级，促进高质量发展。但水资源利用上线量化研究正处于刚起步阶段，未来江河水量分配方案的深化研究还有很长的路要走。

综上，中国近70年水量分配研究历程和主要实例应用如图1所示。

图1 水量分配研究历程与主要成果

3 水量分配方案制定现行依据

为指导和规范江河流域水量分配方案研究，水利规划设计总院先后制定了两版水量分配方案制定技术大纲（以下简称《大纲》和《新大纲》）。以下将对两版方案中工作内容、主要原则、技术路线、水资源配置成果进行比较，浅谈二者异同之处[49，50]。

3.1 工作内容

两版大纲都是以流域综合规划、区域用水总量控制指标为依据，以保护水生态、促进水资源节约利用为目标，以江河流域套行政区为计算单元，以综合规划划定的边界为约束，考虑不同来水频率来制定。但《新大纲》要求在确立主要控制断面下泄水量控制目标的基础上，还要求确立基本生态流量目标，这是《大纲》所没有的；且《大纲》中暂不考虑单独划分预留水量，将其计入不进行分配水量中，而《新大纲》要求考虑预留和储备水量，以满足未来战略储备水源的需要。

3.2 主要原则

两者皆按照公平效率兼顾、立足现状与未来、全面统筹综合平衡等原则，充分考虑地区水资源禀赋条件、开源与节流潜力，协调河道内外用水、地表地下水转换，进行水量分配方案的制定。但《新大纲》要求流域可分配水量不得超过地区水资源承载能力，必须严格遵守水资源刚性约束制度。

3.3 技术路线

相较于《大纲》，《新大纲》在以流域为单元、水资源配置方案和用水总量控制指标基础上，首先确定河湖生态流量管控指标，充分保障了生态基本用水。随后《大纲》与《新大纲》充分考虑供水量控制指标、用水耗水关系，确定了流域可分配水量，并根据分配原则合理地计算出各行政区水量份额、控制断面下泄指标。

3.4 水资源配置成果

两版大纲明确要求水量分配方案要以《流域综合规划》和《水资源综合规划》中水资源配置成果为基础，结合用水总量控制指标进行制定；若配置方案成果无法满足水量分配制定要求，需要根据已有规划，细化核定流域水资源供需平衡和配置成果。其中《新大纲》详细指出配置成果需要考虑近年来社会经济指标发展变化、河道内生态用水挤占等情况，并结合国家重大发展实施战略，客观分析水资源开发利用形势的变化。

4 发展方向

4.1 基于节水潜力的水量分配

当前节水[51]在水量分配方案研究中仅是从制度层面进行约束，并没有相应技术支撑。未来可以基于水资源刚性约束制度主线，根据流域社会经济发展不同阶段，建立不同节水目标；充分挖掘节水潜力，明晰节水情景下水资源需求，制定出耦合来水频率与节水强度的多情景水量分配方案。

4.2 基于水利益共享的水量分配

水利益共享是指河流上游区域享有因水资源开发利用得到的水利益，下游区域也有义务分担上游区域开发所产生下游水利益的上游成本[52]。这不仅适用于跨境河流水量分配，对于国内跨区域河流同样适用，能更体现公平合理原则，协调流域上各行政区域社会经济与生态环境可持续发展。

4.3 基于破产理论的水量分配

破产理论是探究稀缺资源配置问题中进行冲突管理的一种方法，不同于现有基于效率和可持续原则，从整体情况下考虑效益最优的水量分配方案；相反，破产配置是保证基本用水的基础上，减少低效或低优先性用水[53]。通过破产理论来制定各利益主体一致接受的水量分配方案，可促进各用水区域间协商，一定程度上解决了水资源分配冲突问题，为未来流域一体化发展提供了保障[54]。

4.4 基于水市场配置的水量分配

市场决定资源配置是市场经济的一般规律，对于水量分配来说，水市场通过建立准则，以确保水量分配方案的公正透明[55]。传统由政府主导的水量分配虽然能实现公平的目标，但缺乏激励用水户提升用水效率的机制。未来水量分配应是政府与市场配置相结合的机制，政府在跨省、跨流域调水等宏观层面起主导作用，水市场在水库、灌区等微观层面上发挥作用[56]，使有限的水资源效益最大、效率最优，弥补政府配置的不足。

从国内70年的水量分配方案研究发展历程来看，其核心是以科学发展为基础，结合社会经济发展需求，通过水量分配促进区域经济发展与流域水资源承载能力相协调，以水资源可持续利用促进社会“高质量绿色”发展，而未来的研究也会恪守这一理念前行。