在变化的环境下中国的水资源安全
《International Journal of Water Resources Development》:China’s water security under a changing environment
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时间:2025年09月26日
来源:International Journal of Water Resources Development 2.2
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中国水安全面临气候变化、资源分布不均、灾害频发等多重挑战,需构建适应环境变化的社会经济模式、弹性基础设施和严格治理机制。摘要:
中国水资源安全面临着前所未有的挑战,这些挑战主要体现在社会经济发展、水资源可得性、与水相关的灾害以及水生生态系统等多个方面。面对不断变化的环境,我们需要构建一种适应性更强的水资源安全理念,以实现人类与水资源之间的和谐共生。水资源安全不仅要平衡人类需求与自然需求,还要协调负载压力与承载能力,以及风险积累与风险缓解之间的关系。本文提出了一套综合性的水资源安全框架,包括适应性的社会经济发展模式、具有韧性的水资源基础设施系统和严格的水资源治理机制,以管理人类活动和水资源基础设施,包括自然资产和建设项目。此外,还提出了未来水资源安全的政策建议。
水资源在现代社会中扮演着多重角色,既是基本的自然资源,也是战略性的经济资产和重要的生态决定因素。《2030年可持续发展议程》(联合国,2015)通过其17个可持续发展目标,为水资源管理与治理提供了一个公共共享的框架,其中SDG 6(清洁水与卫生设施)是最相关的。在中国的国家安全体系中,水资源安全与长期国家稳定和发展的多个领域密切相关,包括资源安全、粮食安全、能源安全和生态安全,同时也涉及政治安全、经济安全、社会安全和领土安全。
随着气候变化的加剧,极端洪水和干旱事件的发生频率不断增加。同时,由于人口迅速增长和城市化进程加快,对水资源的需求也不断上升。水资源在空间和时间上的分布不确定性进一步增加了确保水资源安全的外部环境复杂性,带来了多维度的挑战。世界气象组织发布的《全球水资源状况报告2022》指出,由于气候变化和人类活动的影响,水文循环正在变得失衡。根据联合国《世界水发展报告2024》,亚太地区的大人口群体仍然缺乏清洁水、卫生设施和基本的卫生服务,尤其是在农村地区,水污染问题也日益严重。
中国作为世界上水资源条件最复杂的国家之一,其水资源管理具有极高难度。实现可持续的水资源安全,需要中国的水资源治理体系体现出与高质量发展和高水平安全目标相一致的全球最佳实践。鉴于中国庞大的人口规模,尤其是显著的农村人口,提升国家水资源安全对实现可持续发展目标,特别是SDG 6,具有重要意义。
为了全面、系统地应对水资源挑战,中国国家主席习近平于2014年提出了创新性的水资源治理理念,强调“优先节水、合理调配、系统治理、发挥政府和市场双重作用”。这一理念成为新时代中国水资源治理的基本原则和行动指南。随后,水资源安全逐渐被提升为国家政策架构中的战略优先事项。
本文旨在通过系统分析,提升对我国水资源安全的理解,从挑战到总体方法再到整体框架逐步展开。第二部分探讨了中国水资源安全所面临的多方面挑战;第三部分分析了中国实现水资源安全的战略方法,包括水资源安全的概念、特点以及实现水资源安全目标的哲学;第四部分则提出了中国水资源安全的综合框架,探讨了战略方法如何在统一的治理架构中整合,以实现跨尺度的协调实施。本文不仅对中国的水资源安全挑战进行了批判性评估,还对创新解决方案进行了分析,有助于更广泛地理解转型经济体中的大规模水资源治理。
中国水资源安全面临的挑战包括社会经济发展的变化、水资源的变化、与水相关的灾害变化以及水生生态和环境的变化。这些变化共同构成了一个复杂的水资源安全环境。人口和城市化的快速发展导致了对生活用水的持续增长需求,这不仅加剧了有限水资源的压力,也对农业和能源生产构成了限制。同时,这一趋势要求更高标准的水资源保障,包括更可靠的水源、更高的供水能力、更完善的城乡供水一体化以及更优质的水质,尤其是在农村地区。更高的需求也意味着水资源供应系统更容易受到水和灾害变化的影响,并可能超出自然资源和生态环境的承载能力。
在经济发展的背景下,中国的水资源使用量虽然受到严格的水资源管理制度的限制,但仍随着GDP的增加而上升。从2000年到2022年,中国的GDP增长了超过十倍,而水资源使用量增加了9%。工业发展方面,从2000年到2022年,中国工业增加值的年均增长率达到了8.8%,但在2020年和2022年由于新冠疫情的影响,增长率有所下降。尽管随着技术的发展,全国工业用水量明显减少,但长江流域的工业用水比例却从44%上升至61%,这表明该地区面临着较大的生态环境压力。
在粮食安全方面,中国作为最大的粮食生产和消费国之一,其粮食需求持续增长。自2015年以来,中国的粮食产量已超过6.5亿吨,以提高粮食自给率。2021年,中国的粮食自给率达到了81%,但大豆自给率仅为15%。消费结构的升级也对水资源提出了更高的要求。2022年,中国的耕地面积为1.276亿公顷,灌溉面积为70,359万公顷,灌溉率达到了55.1%。这些数据表明,中国仍需进一步提高农业用水效率,以应对未来经济和城市化发展带来的空间不平衡问题。
在能源安全方面,中国也是全球最大的能源生产与消费国之一。2000年至2022年间,中国的总能源消耗增加了2.7倍,达到了54.1亿吨标准煤,其中煤炭占比高达56%。最近的全球能源危机对中国能源安全构成了威胁,尤其是与中国相比,先进国家的石油储备更为丰富。大多数能源基地位于中国北方,这些地区本身水资源短缺,因此需要改善供水条件。煤炭为主的能源消费模式需要从能源富集地区获得战略性的安全保障。
中国水资源安全的总体情况显示,水资源安全在不同地区存在显著差异。西南、南方、中部和东北地区拥有相对充足的水资源,而海河、淮河和山东半岛等地区则面临极端短缺,且水资源与土地资源之间存在不匹配问题。尽管长江、黄河、珠江等大河流域的水质保持良好,但海河流域和辽河流域的水质相对较好,而松花江流域则在2023年出现了一定程度的污染。尽管全国多年平均水资源满足了大部分生态需求,但海河流域的可持续性较弱,西北地区的水资源面临严重的生态赤字。
为了进行亚洲国家之间的水资源安全评估,亚洲开发银行(ADB)提出了一个国家水资源安全指数,涵盖了五个领域:农村家庭用水安全、经济用水安全、城市用水安全、环境用水安全和与水相关的灾害安全。每个关键维度分配20分,总分为100分,形成国家水资源安全指数,分为五个阶段:初阶(0–42分)、参与阶段(42–60分)、能力阶段(60–78分)、有效阶段(78–96分)和典范阶段(96分以上)。根据ADB的评估体系,中国的水资源安全状况从2013年到2020年逐渐从参与阶段提升至能力阶段,而其他国家则表现出不同的趋势。尽管中国在水资源安全方面仍明显落后于先进的亚洲和太平洋国家,但相比该地区其他发展中国家,中国在水资源安全方面展现出积极的领导地位。
在应对气候变化和人类活动带来的水资源变化方面,中国需要采取一系列措施来实现高质量的经济发展和社会发展,以实现联合国可持续发展目标(SDGs)中的水资源相关目标。总体框架包括适应性的社会经济发展模式、具有韧性的水资源基础设施系统和水资源安全的政策建议。这些内容将通过政策和规划的制定以及技术标准化,应用于中国的水资源安全保障。
在适应性的社会经济发展模式方面,需要根据不同区域进行精确的水资源调控。在确保生态环境保护和可持续水资源利用的前提下,应控制人类社会对水资源、水生生态系统、水资源和水风险的负载压力,使其处于其承载能力之内。通过区域划分、分类和分级调控,可以维持健康的流域水循环过程,并协调人口、经济、资源和环境之间的关系。
为了实现水资源与经济、生态的协同发展,需要合理部署水资源、经济和生态之间的联系。这种联系体现在水资源需求与供应、污染排放与水质、生产力与效率以及防洪保障等方面。同时,需要协调水资源与社会系统的联系,包括提供清洁的水、卫生和生活用水,保障人民的生命财产安全,以及满足文化和精神需求。水资源与生态系统的联系则体现在水文过程、质量过程和生物过程的相互作用上。在水资源区域调控的基础上,应根据水资源的承载能力和生态脆弱性,确定城市、土地、人口和经济活动的规模和空间分布,以实现水资源安全。
在构建具有韧性的水资源基础设施系统方面,需要提高规划和设计的标准与规范。基础设施投资在全球范围内达到历史高点,因此现在做出的许多决策将对未来发展产生深远影响。关键的水资源基础设施对于确保物理安全、经济和日常生活至关重要。极端天气事件,如暴雨引发的洪水、山体滑坡等,变得越来越频繁,因此必须考虑这些事件对水资源基础设施的影响。中国已经建立了规模最大的水资源基础设施系统,覆盖全球最广泛的人口。随着新建和规划中的水资源基础设施数量增加,自然和人为灾害正在以冲击和压力的形式威胁水资源基础设施。重建受损的基础设施不仅成本高昂,而且耗时耗力。
具有韧性的水资源基础设施系统的理念在中国的水资源安全研究领域中变得越来越重要。在现有水资源基础设施的基础上,提高其韧性需要更高的成本,因此在规划阶段就应考虑基础设施的韧性,以显著降低风险成本。提高水资源基础设施的安全性和韧性,优化规划和设计标准,确保其足够可靠和强大,以应对水资源安全挑战,是经济发展的关键,也是扶贫的重要组成部分。
为了提高水资源基础设施的韧性,需要在正常和异常情况以及日常需求和战略储备之间进行协调。嵌入冗余和自由板(即在正常条件下的冗余和异常条件下的储备)可以增强应对不确定性和极端事件的能力。经济和技术的可承受性是提高规划和设计标准的重要因素和前提条件。在全面考虑流域防洪布局和区域防洪安排的基础上,可以适度提高城市和乡村的防洪标准。同时,应合理确定各地区水资源的可利用量和开发使用上限,确保在正常情况下有充足的冗余,并在异常情况下保留足够的水源储备。
此外,推动水资源基础设施的绿色发展对于实现高质量的水资源建设至关重要。然而,中国的水资源基础设施在生态功能提升、节能、减碳、效率增强以及促进流域水循环等方面仍存在不足。因此,有必要发展绿色水资源基础设施,将生态优先和绿色发展理念贯穿于水资源基础设施建设和运营的全过程。
构建国家水资源网络是推动中国水资源基础设施建设的重要举措。2021年,中国政府提出要推进国家水资源网络的建设,以系统地连接不同层级的水资源基础设施,包括国家、区域、省级、市级和县级。这一网络将有机地连接不同类型、不同层级和不同功能的水资源网络,以最大化其综合效益。国家水资源网络应具备“系统集成、安全可靠、优化高效、绿色智能、顺畅循环和有序调控”等特征。需要维护安全和冗余,发展向具有高安全性、强抗风险能力和强大恢复能力的水资源网络,以应对不利的水资源演变情况、高质量社会经济发展需求以及极端洪水和干旱灾害。应加强工程风险和系统性风险缓解,以避免连锁风险。
在加强水资源空间调控和保护方面,需要将水资源空间与完整的功能和美丽的生态环境相结合,这是人民生计和公共资源最广泛的诉求。对于防洪空间,需要通过河道整治和新建的防洪分流渠道,维持和扩大洪水排放能力,并通过建设防洪水库、优化防洪蓄滞区的布局和运行,以及恢复和扩大自然防洪空间,保留洪水蓄滞和调节空间。同时,还需要加强风险管理与调控,以避免占用高风险区域,如洪水泛滥区。
对于水生生态空间,应遵循尊重自然、顺应自然和保护自然的原则,优先考虑自然恢复,辅以人工恢复。需要为生态系统保留足够的水资源空间,以确保其自然过程得以维持,并限制人类对生态系统的干预。通过设立生态功能导向的区域划分和分类,确定河流和湖泊以及相关生态保护对象的生态流量目标,以协调水资源利用和调节与生态水文需求,确保水生生态系统的足够水资源。探索水生生态产品价值实现机制是水生生态系统保护的重要方面。
在加强水资源环境管理方面,中国近年来在水环境治理方面取得了有序的发展,整体水质保持稳定并呈现改善趋势。然而,主要流域的水环境治理仍面临结构性和根本性的矛盾,与建设“美丽中国”和人民对良好生态环境的需求相比,仍有较大差距。因此,仍需加强水污染控制,将进入河流和湖泊的水污染物排放量控制在允许范围内。除了对污水排放和处理的源和过程监测外,还需进一步完善污水治理、回用和再利用。同时,应加强非点源污染控制,以减少对水体的污染负荷。
为了实现水资源安全,中国需要采取一系列政策措施,包括加强法律和监管框架。中国应更新和整合与水资源相关的法律法规,消除矛盾和漏洞,特别是在跨行政区的流域管理和跨部门协调方面。需要加强执法机制,明确不同治理层级之间的责任,并对侵占洪水蓄滞和排放区域、非法/过度取水、占用生态水和水污染等行为实施更严格的处罚。全面行动可以巩固现有法规,同时应对气候变化带来的新兴挑战。
通过水-经济-生态纽带方法加强水资源安全保障,需要在水资源、土地、能源、粮食和环境等不同领域之间加强政策和规划的整合。这要求改进跨部门协调机制,发展综合的规划和政策方法,并实施联合评估框架。水-经济-生态纽带方法应被纳入国家、流域、区域和地方的规划中,特别是在水资源紧张的地区,如华北平原和西北地区。
提高水资源基础设施的韧性,中国应提升和设计水资源基础设施以适应气候变化的影响,包括更频繁的极端天气事件。这包括系统评估现有水库、水处理设施等的脆弱性;实施适应气候变化的设计标准;发展分布式供水系统以提高灵活性和可靠性;并结合传统的灰色基础设施,采用基于自然的解决方案。
明确水生态保护的原则和负面清单,需要界定敏感水生生态系统中的禁止活动。这包括为所有主要河流和湖泊设定最低生态流量,围绕关键水体建立强制性的缓冲区,严格保护地下水补给区,并发展生态系统服务评估框架,以指导发展决策。
调动市场和经济激励措施,需要在全国范围内实施综合的水权管理体系,以提高水资源分配效率。这包括明确初始水权分配,改进水交易平台,利用反映稀缺性和环境成本的水价机制,并为城乡地区的节水技术和实践提供经济激励。
提高信息透明度和公众参与度,所有与水资源相关的决策都应包含有意义的利益相关者参与和公众披露。这包括建立用户友好的平台,以实时监测水质和水量数据;在政策和规划过程中,让利益相关者和受影响社区参与进来;支持社会监督倡议;并建立正式的反馈机制,以便公民可以就水资源相关问题提出申诉,并要求相关部门按照规定程序作出回应。
通过这些措施,中国将能够有效应对气候变化和人类活动带来的水资源安全挑战,实现高质量的经济发展和社会发展。此外,加强国际交流与合作,共同应对全球气候变化对水资源安全的影响,以及推动全球水资源安全治理体系的改善,也将成为未来的重要方向。在中国全球发展倡议、全球安全倡议和全球文明倡议的指导下,中国将加强与世界各国的交流与分享,以实现共同的发展,并以安全、绿色、集约、循环和可持续的方式,为实现《2030年可持续发展议程》中的水资源相关目标和指标做出新的更大贡献。
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