气候变化下的水安全与可持续发展解决方案初探

谷丽雅，张林若，夏志然

（水利部国际经济技术合作交流中心，100038，北京）

水对生态系统和人类社会至关重要。 人类活动对水资源影响巨大且极为广泛，特别是城市化、人口增长、社会经济发展、能源需求、气候变化等全球变化给水资源系统带来前所未有的压力。 全球实现水安全是可持续发展的关键，纵观全球水资源状况，水资源可持续管理远远没有实现。 在世界许多地方，稀缺的水资源被过度开发，很多人仍无法获得基本的供水服务，水生生物多样性正在急剧下降。

一、气候变化对水安全构成威胁

根据联合国水机制（UN Water）报告，20 世纪全球用水量的增长速度是人口增长速度的两倍，但仍有超过11 亿人口无法获得安全的饮用水，大约26 亿人缺乏环境卫生服务设施。到2030 年，如果全球140 个低收入和中等收入国家实现“人人获得安全饮用水和环境卫生用水”的可持续发展目标，每年投资需达到960 亿美元，接近当前投资水平的3 倍。 可用水量不足和水质性缺水对水安全构成威胁，而气候变化加剧了极端干旱和洪水的频率，导致更加严重的破坏。 这些问题将水资源管理的短板和不足暴露在世人面前，应对气候变化给水资源规划和决策带来更大的不确定性，“一成不变”的管理模式已经不再适用。 为了实现水安全，全球将目光转向绿色和适应性的可持续解决方案。

二、水安全理念的发展

1.概念

联合国涉水机构将水安全定义为“保障一定数量的人口可持续地获得足够数量和可接受质量的水的能力，以维持生计、人类福祉、社会经济发展，避免和防治涉水灾害，并在和平与政治稳定的氛围下保护生态系统”。 该定义强调了水安全的法律和非法律两个层面，在法律层面上每个人或者国家都拥有用水的权利；非法律层面的含义是依照自然属性提供可靠的供水，无论是合法的分配还是已经占有的水量。 水安全涉及水系统可持续利用和保护、 涉水灾害防治、水资源可持续开发以及水功能区、人类和环境服务功能保护，不仅关系个人和生态系统， 还涉及可供水量、可用水量和用水导致的争端等。 《21 世纪水安全——海牙部长级会议宣言》指出，实现水安全面临着满足基本需求、食物供给、生态系统保护、水资源共享、风险管理、给水赋值和有效治水等诸多挑战。 为了确保水安全，首先应确保供水有可靠的水量和水质保障，并且利用方式能有利于环境可持续发展；其次是减少洪水、干旱和污染等涉水风险； 最后是采取互利共赢的方式，解决由于缺水等引发的争端和冲突。

2.水安全的演变过程

水安全体现了一系列复杂、多维度、相互依存的关系。 随着水资源日益紧缺，用水竞争在各领域逐渐加剧。传统的水资源管理倾向于“硬工程”措施，常常以牺牲环境为代价。从长远来看，这种管理模式会降低整个社会生态系统的恢复力，从经济、社会以及环境的角度看均不可持续。为此，水资源管理开始寻求系统性解决方案，将社会生态系统的复杂性纳入考量的范畴，对不确定性加以管理，采取更具灵活性和适应性的管理方式。

（1）不同时期的水管理政策

20 世纪60 年代和70 年代，水资源管理活动主要为经济开发，政府承担了主要角色，各国在水政策制定方面通常呈现出自上而下和行政命令的特点，该体系效率相对较低并导致水问题产生。80 年代末到90 年代，水行业开始倾向于分权管理和私有化。尽管水量和水质不再分开进行管理，而且将风险和水危机等不可控因素纳入水治理的范畴，但水资源开发和保护之间的矛盾依然存在，市场经济并没有解决水资源管理方面出现的新问题。

20 世纪90 年代至今， 面对洪水干旱等不可控风险和气候变化带来的不确定性，水安全的重点逐渐从满足水需求转向将水视为资源和提高水治理能力。 例如，对洪水灾害的认识已从单纯的自然灾害属性向社会-自然灾害属性乃至雨洪资源属性拓展。 这一转变促使防洪理念从传统的以“硬工程”措施为主抵御和战胜灾害，向“与洪水和谐相处”的综合风险管理转变。 这个阶段提倡将中央统一管理下放给地方和用水户协会，这种转变在灌溉管理中尤为明显。 在水安全普遍得到重视的情况下，各国纷纷采取将科学技术与社会、经济、文化相统一的综合解决方案。

（2）水安全与可持续发展目标

2010 年，联合国《有关享有水和卫生设施的人权决议》宣布“享有安全清洁饮用水和环境卫生设施是充分享受生命权所必不可少的一项人权”。 2015 年9 月联合国大会通过了《2030 年可持续发展议程》，明确提出到2030 年实现17 个可持续发展目标（SDGs）。

考虑到水与粮食、能源、消除饥饿等可持续发展目标息息相关，联合国水机制牵头对 “可持续发展目标6”，即“为所有人提供水和环境卫生并对其进行可持续管理”落实情况进行跟踪监测，实施了“供水和环境与个人卫生联合监测方案（JMP）”“与水和环境卫生有关的可持续发展目标综合监测（GEMI）”和“联合国水机制全球环境卫生与饮用水分析及评估（GLAAS）”。 针对6 个子目标分别设置了具体的监测指标，包括“6.1 饮用水”“6.2 环境卫生用水”“6.3.1 废水处理”“6.3.2 水 质”“6.4.1 用 水 效 率”“6.4.2 水紧缺压力”“6.5.1 水资源综合管理”“6.5.2 跨界流域水合作”“6.6 水生态系统”，以及“6.9 促进国际合作和能力建设”“6.6 支持地方参与管理”。 上述指标不仅涵盖了水资源综合管理等理念，也与其他目标或国际公约相关联，比如生物多样性目标和《国际湿地公约》等。

目前，尽管还没有形成统一的监测体系，但联合监测已研究并公布了全球232 个国家和地区的饮用水和环境卫生设施基线数据。 相比千年发展目标，该指标体系不仅涵盖了“水安全”，也涵盖了取水的“可获得性”和“便利性”，可更加全面地反映水安全的落实情况。

（3）减缓与适应气候变化

实现水安全不仅是维持可持续增长、消除贫穷和饥饿以及实现可持续发展目标的必要条件，也是应对气候变化、改进体制机制、促进经济增长和减轻资源退化影响的动态过程。根据政府间气候变化专门委员会的报告，气候变化是导致极端水旱灾害频率增大的主要因素，气候变化87%以上的影响涉及水利基础设施。 2015年11 月在巴黎召开的 《联合国气候变化框架公约》缔约方会议第二十一届会议签署通过了《巴黎协定》，制定了“减缓和适应”两种主要的应对策略，以提高各国应对气候变化的适应能力。 根据《巴黎协定》，全球升温幅度必须限制在1.5～2℃，这一幅度被视为避免气候进一步恶化的必要条件。探讨气候变化和人类活动影响下的生态-水文过程响应机制， 可为应对气候变化和实现水安全提供理论、科技支撑。

三、可持续解决方案

面对水资源短缺、 洪涝灾害加剧、污染治理导致的水资源、水安全和水环境问题，各国针对控制性“硬工程”措施的局限性，根据环境变化灵活采取适应性管理手段，重新审核和协调管理目标和措施，应对未来的不确定性。

1.适应性水治理

适应性管理源于生态系统管理，并得到了广泛推广。 2000 年，在海牙举办的第二届世界水论坛正式提出水治理（water governance）概念。《海牙宣言》将水系统和供给问题归咎于水治理不善，而不是水短缺和技术水平低等原因。 2001 年，在德国波恩召开的以“水可持续发展”为主题的国际淡水资源大会上，将水治理作为三个优先领域之一。 2002 年，全球水伙伴首次提出水治理的定义，随后被联合国采纳并充实完善为“水治理由现有的政治、社会、经济和行政体系组成，直接或间接地影响水资源的使用、开发和管理，以及向社会不同层面提供水服务。 治理体系决定每个人能获得怎样的水，何时和如何获得水，以及决定谁有权获得水及相关服务和福利。 ”联合国开发计划署将水治理定义为“由政府、民间社团和私营部门进行决策，有效利用、开发和管理水资源的政治、 经济和社会体系与过程。 ”为了强调水治理的重要性，联合国把水治理的概念作为监测指标，纳入落实“可持续发展目标6”的实施监测体系。

可持续水治理涉及若干要素，包括水系统，监测和执行，价值观，政策制定，责任、权力和手段，利益相关方参与、解决冲突的能力等社会目标之间的权衡以及资金安排等。 此外，水治理解决方案可确保提供安全的饮用水和环境卫生服务，对公共和私人用水行为进行监督， 发挥市场作用，制定人人能负担得起的水价。

2.全面绿色转型

自20 世纪80 年代以来，重视和利用自然力量的理念开始回归，由此产生了“绿色基础设施”或“软工程”措施，以此弥补“硬工程”措施的不足。 以雨洪管理为目标的管理措施开始涌现， 包括澳大利亚的水敏感城市，欧洲的可持续排水系统，以及我国海绵城市建设，这些都是“软工程”措施的典型代表。 近年来，蓝绿水研究引发了科学界对水资源概念及评价的重新思考，逐步影响着人类对水资源管理的思维方式，已经成为水文水资源领域研究的热点。 提倡软硬工程设施相结合就是蓝、绿、灰色设施融合，发挥各自的优势。

3.基于自然的解决方案

世界自然保护联盟等国际组织于2008 年提出 “基于自然的解决方案（NBS）”，将所有上述概念统一到同一个框架之下，提高应对气候变化的韧性和促进绿色可持续发展。 与传统的工程措施相比，“基于自然的解决方案”综合考虑了局部和整体的统一性，通过水土保持和地下水补给增加可用水，通过天然和人工湿地、河岸森林缓冲改善水质，通过洪泛平原恢复等减少涉水灾害和气候变化风险，为各国提供有效的水安全可持续解决方案。

4.智慧水安全

近年来，随着互联网、大数据、算法、机器学习、人工智能等技术飞速发展及3S 技术的运用， 极大地提高了人类的感知、认知能力和预测能力。通过绿色设施弥补老化的灰色建筑设施，把生态修复融入水资源规划，消除涉水灾害的消极影响，以水系统智能、智慧管理为目标的水文、水质模型，以及耦合多种自然、社会、经济、技术过程的综合模型不断涌现，使水资源管理变得更加经济有效。

5.水安全评价

《亚洲水发展展望》 报告提出了综合全面的水安全评价框架，将家庭水安全、经济水安全、城市水安全、环境水安全和抵御与水有关的灾害的能力作为评价的五个维度。 这些指标为分析政策和改革的趋势、 效果，及水资源管理的优势和劣势奠定了基础，为治理投资和能力建设明确了优先重点和方向。

水安全评价可通过基于风险的水安全指标进行，将水安全转换成数字术语有利于澄清对水安全概念的模糊认识，目前采取的指标包括水压力指标、水资源脆弱性指标、经济型水短缺指标和水贫困指标等。

四、借鉴与启示

在我国水治理实践中， 水安全、水环境、水生态三者长期被分割。 为解决水资源管理面临的新挑战和确保水安全，近年来广泛开展了以人工重建生物栖息地、恢复植被、引入生物物种和岸线形态软化、蜿蜒化为目标的河流生态修复。 气候变化正在削弱水基础设施的适应性和可靠性，了解水所有不同的功能和作用，不仅有利于做好面向未来的水规划、管理和治理，从长期来看，也将对缓解气候变化具有新的意义。 面对今天的挑战，我们不能继续用昨天的办法解决明天的问题。 努力构建具有气候适应性的水基础设施必须考虑以下三个变革性思路：

一是利用数字革命构建具有适应性的水基础设施网络。 根据实际情况，协调统一绿色、蓝色和灰色基础设施，避免过度投资成本高昂的解决方案。

二是重新界定水利基础设施边界。 水资源再利用正在改变传统的一次性用水网络，绿色基础设施和基于自然的解决方案已成为管理水利基础设施网络的基本要素。

三是加强跨行业的相互联系。 跨越行业障碍有利于推动对基础设施解决方案的资金和政策支持，将改善社会福祉的绿色基础设施纳入水资源规划。

在复杂多变的自然与社会背景下，实现水安全不能采取“一刀切”的解决方案， 应力求结合基于自然的构成要素和技术， 引入绿色和适应性的水安全解决方案。 这不仅对确保世界各国到2030 年实现所有17 个可持续发展目标至关重要，也是为人类创建可持续水安全未来的必要手段。 ■