向 征，李 靜

(1.中國電建集團貴陽勘測設(shè)計研究院有限公司，貴州 貴陽 550081；2.中山大學(xué)廣東省華南地區(qū)水安全調(diào)控工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510275；3.畢節(jié)市人民政府防汛抗旱指揮部辦公室，貴州 畢節(jié) 551700)

1 研究背景

中國人口眾多，并且正處于經(jīng)濟高速發(fā)展的階段，水資源狀況不容樂觀。根據(jù)世界銀行發(fā)布的《2015年世界水資源發(fā)展報告》，中國人均水資源量低于2500m3，屬于水資源脆弱地區(qū)。

根據(jù)世界銀行發(fā)布的《2014世界發(fā)展指標(biāo)》中的數(shù)據(jù)，中國人均水資源量為2093m3/人，遠低于世界平均水平6122m3/人。世界資源研究所根據(jù)全球氣候模型和社會經(jīng)濟情景，對167個國家在2020、2030、2040年面臨的水資源壓力分別進行了評分和排序，并于2015年8月發(fā)布了《2040年國家水資源壓力排名》報告。報告指出，中國在2040年將會面臨較高的水資源壓力。

由此可見中國本就不樂觀的水資源現(xiàn)狀，在未來幾十年內(nèi)將會愈演愈烈。特別是城市群，經(jīng)濟發(fā)展較快，城市化率和人口密度較高，水資源利用可持續(xù)性面臨的危機將會更加突出。

我國目前已形成了以京津冀、長江三角洲和珠江三角洲三大城市群為代表的一批城市群。2014年發(fā)布的《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》中指出：三大城市群要以建設(shè)世界級城市群為目標(biāo)。同時，還要優(yōu)化東部其他城市群，并且培育發(fā)展中西部地區(qū)城市群。截至2018年2月，國家共批復(fù)了京津冀、長江中游、成渝、哈長、長三角、中原、珠三角、關(guān)中平原這8個國家級城市群。按照國家十三五規(guī)劃，在全國范圍內(nèi)將建設(shè)19個城市群。

由此看來，我國的城市群將進一步發(fā)展，這勢必會給水資源利用的可持續(xù)性帶來更大的壓力。因此，加強對城市群水資源可持續(xù)利用相關(guān)問題的研究，對社會經(jīng)濟和自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

2 城市群發(fā)展對水資源利用的影響

2.1 對水資源量的影響

城市群發(fā)展對水資源利用最直接的影響就是在水資源量上的影響。隨著城市群的不斷擴張和發(fā)展，對水資源量的需求也不斷增大。吳澤寧等預(yù)測2020水平年中原城市群總可供水量148.42億m3，需水量156.43億m3，整體缺水率為5.1%。熊鷹等預(yù)測到2030年長株潭城市群水資源供需缺口將達到為12.9×108m3。李興拼等分析到2030年珠江流域城市化率將達到67.25%，需水總量將達到161億m3，較現(xiàn)狀凈增76.7億m3。由此可見，水資源的需求量會隨著城市群的不斷發(fā)展而越來越大。與此同時，由于我國水資源時空分布不均，水資源稟賦與經(jīng)濟發(fā)展不匹配，水資源也會成為城市經(jīng)濟發(fā)展的制約因素。

2.2 對水環(huán)境的影響

由于城市群集聚了大規(guī)模的人口和經(jīng)濟活動，會排放大量的廢污水，同時城市群高密度不透水地表空間較大，對水環(huán)境可持續(xù)性會形成很大的壓力?？镂幕鄣葘┙蛱瞥鞘腥焊呙芏炔煌杆乇砜臻g分布對海河流域地表水環(huán)境產(chǎn)生的影響進行了分析，研究發(fā)現(xiàn)不透水地表的增長加劇了流域河流水質(zhì)的污染程度。郭琳從地表水污染源入手對湘江長株潭段水污染控制及水資源保護方法進行了研究，認為長株潭城市群經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展的同時，環(huán)境保護未能與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展，致使湘江長株潭段水環(huán)境污染越來越嚴(yán)重。成穎認為城市化發(fā)展產(chǎn)生的氣態(tài)污染物會隨降水落入地表徑流，生活污水也會排入地表徑流，破壞水體的生態(tài)系統(tǒng)和功能，還可能直接影響城市的可持續(xù)發(fā)展。王程琳以遼河水源保護區(qū)為例，分析了城市發(fā)展與水資源環(huán)境之間的關(guān)系，研究結(jié)果表明遼河水源保護區(qū)水資源環(huán)境限制和制約城市發(fā)展問題日益顯著，經(jīng)濟發(fā)展受到威脅且呈增大趨勢。

2.3 對水生態(tài)的影響

水生態(tài)方面的影響主要包括水資源量和水環(huán)境兩個因素。首先，城市化帶來人口的急劇增加和經(jīng)濟、城市規(guī)模不斷增大，使得城市群對水資源量的取用越來越大，水資源呈現(xiàn)總量上的缺乏，最終導(dǎo)致天然水生態(tài)系統(tǒng)的生存空間遭到擠壓。其次，水環(huán)境污染也會給水生態(tài)造成巨大危害。廢污水中所含的有毒有害物質(zhì)會造成水生生物生存環(huán)境的惡化，導(dǎo)致水生生物的死亡。此外，排入水中的N、P等物質(zhì)會造成水體富營養(yǎng)化，最終也會造成涉水生物死亡甚至滅絕。程超等運用生態(tài)足跡模型、基尼系數(shù)等對滇中城市群水資源生態(tài)承載力進行了分析，結(jié)果表明2006—2014年滇中城市群水資源生態(tài)承載力區(qū)域內(nèi)部差異和年際變化均較大，總體呈下降趨勢。黃河?xùn)|以中國18個城市群為研究對象，計算了城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展度，結(jié)果顯示18個城市群中協(xié)調(diào)發(fā)展度達到良好或中級的僅2個；勉強協(xié)調(diào)、瀕臨失調(diào)的12個；輕度失調(diào)的4個。

綜上得出，隨著城市群不斷發(fā)展，會從水資源量、水環(huán)境和水生態(tài)3個方面對水資源利用造成影響，這種影響又會反過來制約城市群的進一步發(fā)展。

3 城市群水資源利用可持續(xù)性的概念

1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會(WCED)發(fā)表了報告《我們共同的未來》，報告正式使用了可持續(xù)發(fā)展(Sustainable development)的概念：既能滿足當(dāng)代人的需要、又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。

可持續(xù)發(fā)展概念歷經(jīng)近30年的研究和發(fā)展，已經(jīng)深入到每一個行業(yè)。呂雁琴等認為水資源可持續(xù)發(fā)展是以保持經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展為前提條件，滿足不超過水資源再生能力的水資源開發(fā)利用模式。楊永輝等認為水資源可持續(xù)發(fā)展是以保護生態(tài)環(huán)境為前提的，達到水資源高效合理配置，最大化水資源的開發(fā)利用效率，在滿足當(dāng)代人用水需求的同時不對下一代人的用水需求形成危害的水資源開發(fā)利用方式。馮耀龍等認為水資源可持續(xù)發(fā)展是以維持水資源持續(xù)性和生態(tài)系統(tǒng)完整性為前提，并以從現(xiàn)在到未來區(qū)域社會、經(jīng)濟、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為手段，達到區(qū)域水資源的合理開發(fā)利用與管理的發(fā)展模式。劉恒等認為水資源可持續(xù)利用就是在維持水的持續(xù)性和生態(tài)系統(tǒng)的整體性前提下，支撐人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展，同時滿足代內(nèi)和代際人用水需要的全部過程。

城市群是城市化發(fā)展的高級階段，是在一定范圍內(nèi)由不同性質(zhì)、類型和等級規(guī)模的相當(dāng)數(shù)量的城市共同構(gòu)成的一個相對完整的城市集合體。城市群由于人口密集、經(jīng)濟集中，人類活動的強度十分劇烈，對水資源系統(tǒng)的自然屬性干擾也比其他地區(qū)更加強烈，社會屬性的影響作用更大。因此城市群水資源利用的可持續(xù)性是復(fù)雜的系統(tǒng)問題。

綜上，可將城市群水資源利用可持續(xù)性定義為：在城市群范圍內(nèi)，從水資源量、水環(huán)境和水生態(tài)三個方面，既滿足目前城市群內(nèi)部不同層次和規(guī)模的各城市社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境、人群健康的不同需要，使得城市群內(nèi)部各城市的社會經(jīng)濟能夠在不同的功能定位下與自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，而又不破壞和威脅未來城市群自然環(huán)境和經(jīng)濟社會發(fā)展需要的水資源開發(fā)利用模式。

4 城市群水資源利用可持續(xù)性的內(nèi)涵

(1)兩種屬性

城市群水資源系統(tǒng)同時具有社會屬性和自然屬性，因此城市群的水資源利用可持續(xù)性也自然而然同時具有這兩種屬性。從自然屬性上看，水資源系統(tǒng)是從屬于自然環(huán)境的，因此它首先應(yīng)負擔(dān)起在自然環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中的角色，即保證自然環(huán)境中水循環(huán)的穩(wěn)定進行，維持水生生態(tài)系統(tǒng)的健康，為河道外生物提供必須的水資源等。從社會屬性上看，水資源系統(tǒng)要保證人類社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展所需的符合一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水量。

(2)三個方面的內(nèi)容

城市群水資源利用可持續(xù)性是在城市群范圍內(nèi)，從水資源量、水環(huán)境和水生態(tài)三個方面，滿足城市群目前和未來社會經(jīng)濟和自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的需要。因此，城市群水資源利用可持續(xù)性也應(yīng)該具有水資源量可持續(xù)性、水環(huán)境可持續(xù)性和水生態(tài)可持續(xù)性三個方面的內(nèi)涵。

水資源量可持續(xù)性是建立在水資源供需關(guān)系基礎(chǔ)上的可持續(xù)性。城市群的發(fā)展需要大量的水資源，因此水資源系統(tǒng)在水量上的供給能力應(yīng)始終略大于用水需求。這就要求人類社會還應(yīng)該不斷的發(fā)展新的節(jié)水技術(shù)，降低對水資源的需求和浪費，保證水資源量的可持續(xù)利用。水環(huán)境可持續(xù)性則更為重要，水環(huán)境的惡化會嚴(yán)重威脅生物和人群健康，也會影響到生產(chǎn)活動。因此人類不能毫無限制的取用水資源，降低水環(huán)境的自然降解稀釋能力；更不能肆無忌憚的排放污水，增加水環(huán)境的納污負擔(dān)。否則，不僅會影響當(dāng)前社會經(jīng)濟和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，還會對未來的發(fā)展造成破壞。水生態(tài)可持續(xù)性是建立在水資源量和水環(huán)境可持續(xù)性之上的，是保證水生態(tài)系統(tǒng)健康的重要內(nèi)容。人類活動過多的擠占水資源量，加劇水環(huán)境的污染負荷，將會改變水資源系統(tǒng)的自然循環(huán)，破壞水生生物的生存環(huán)境，并最終導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)的瓦解。如圖1所示。

圖1 城市群水資源利用可持續(xù)性內(nèi)涵框架圖

5 城市群水資源可持續(xù)利用的途徑

城市群水資源利用可持續(xù)性的內(nèi)涵決定了水資源可持續(xù)利用的途徑主要包括水資源量、水環(huán)境和水生態(tài)這三方面的內(nèi)容。由于水生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展主要受水資源量和水環(huán)境兩方面的共同作用，因此實施水資源可持續(xù)利用主要從水資源量和水環(huán)境兩方面入手。在水資源量的可持續(xù)利用方面，主要在于開源節(jié)流兩方面。節(jié)流主要在于提高用水效率，并通過水資源優(yōu)化配置的方法，協(xié)調(diào)各產(chǎn)業(yè)部門的用水需求，在保證經(jīng)濟發(fā)展的情況下，盡量降低水資源的取用量。開源主要是指開展包括污水回用、雨水資源化、海水淡化等非傳統(tǒng)水資源的開發(fā)利用，增加取水水源，緩解水資源量可持續(xù)利用面臨的壓力；減少污水的排放，減輕受納水體的水環(huán)境可持續(xù)面臨的壓力。水環(huán)境的可持續(xù)利用方面，提高廢污水處理率，加大對水環(huán)境治理；通過開發(fā)非傳統(tǒng)水資源，將廢污水經(jīng)過處理后回用，減輕水環(huán)境壓力。此外，水資源可持續(xù)發(fā)展還需要強有力的政策措施才能順利實施，因此實行最嚴(yán)格水資源管理制度，也是實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要保證。

5.1 水資源優(yōu)化配置

水資源優(yōu)化配置是通過改善用水結(jié)構(gòu)和用水量的方式，對某一區(qū)域水資源進行更加科學(xué)合理的再分配，這種分配能使這一區(qū)域在社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展上取得最佳效益。加強水資源合理配置技術(shù)研究，對多種可利用水源在區(qū)域間和各用水部門間進行合理調(diào)配是夯實水資源安全保障的一種科技支撐。水資源優(yōu)化配置就是在特定流域或區(qū)域內(nèi)，對水資源進行科學(xué)合理的分配，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。水資源優(yōu)化配置是以水資源的可持續(xù)利用和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的，通過合理抑制用水需求、有效增加供水、積極保護生態(tài)環(huán)境等為手段和措施的水資源利用方式。

城市群人口和經(jīng)濟聚集程度較高，對水資源的需求更大。此外，城市群內(nèi)部各城市由于經(jīng)濟發(fā)展的定位不同，對水資源的需求也不盡相同。水資源優(yōu)化配置既可以協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境之間的用水矛盾，又可以協(xié)調(diào)各產(chǎn)業(yè)部門之間的用水需求，使得在有限的水資源量和水環(huán)境容量的前提下，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的最大化，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。

5.2 非傳統(tǒng)水資源利用

通常來說，解決城市缺水的主要途徑包括新水源開發(fā)、城市節(jié)水和非常規(guī)水資源利用。新水源開發(fā)主要包括地下水開采和長距離調(diào)水兩種方式。在缺水地區(qū)，地下水水位往往較低，過度開采將導(dǎo)致地面沉降等嚴(yán)重地質(zhì)問題。長距離調(diào)水也受到周邊水源分布和投資成本的制約。城市節(jié)水是通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、推廣節(jié)水器具和應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)等方式實現(xiàn)有限水資源的高效利用。城市節(jié)水與城市發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變具有密切的關(guān)系，所以節(jié)水目標(biāo)的實現(xiàn)將會是一個長期的過程。非常規(guī)水資源利用包括海水資源利用、雨水資源利用和污水回用，作為新概念的城市水資源，具有水量水質(zhì)穩(wěn)定、處理成本低、實施周期短等優(yōu)點。

雨污水經(jīng)過處理達標(biāo)后重新進入城市供水系統(tǒng)，能大幅緩解城市用水壓力，減少污水的排放量，有效改善城市水環(huán)境，修復(fù)城市水循環(huán)。這是解決缺水城市水資源短缺問題的重要途徑。隨著城市群經(jīng)濟快速發(fā)展，用水量增加、污水排放量增加、城市防澇等問題將會日益突出，因此實施城市群雨污資源化利用，不僅可以緩解水資源供需矛盾，對減少污水排放量，改善水環(huán)境具有重要意義。

5.3 最嚴(yán)格水資源管理制度

2012年1月，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于實行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》，確立了水資源開發(fā)利用控制紅線、用水效率控制紅線和水功能區(qū)限制納污紅線。明確提出“以水資源配置、節(jié)約和保護為重點，強化用水需求和用水過程管理，通過健全制度、落實責(zé)任、提高能力、強化監(jiān)管，嚴(yán)格控制用水總量，全面提高用水效率，嚴(yán)格控制入河湖排污總量，加快節(jié)水型社會建設(shè)，促進水資源可持續(xù)利用和經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變?！笨梢?，國家擬通過水資源配置等手段進行需求管理，通過控制用水總量進行用水效率管理，通過控制排污總量進行水環(huán)境管理，以保障水資源的可持續(xù)利用和經(jīng)濟的發(fā)展。

最嚴(yán)格的水資源管理制度的頒布實施是解決我國水資源短缺問題的重要保證，是適應(yīng)和引領(lǐng)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)的迫切需要，是加快推進生態(tài)文明建設(shè)的重要舉措，是實施水資源可持續(xù)利用必不可少的政策途徑。

6 結(jié)語

水資源是城市群發(fā)展的支撐因素，是城市群可持續(xù)發(fā)展的前提。在國家大力推進城市群發(fā)展的背景下，在我國水資源形勢較為嚴(yán)峻的形勢下，開展對城市群水資源利用可持續(xù)性相關(guān)問題的研究，對城市群可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的制定意義重大。城市群的水資源可持續(xù)利用是一個集自然屬性和社會屬性，水資源量、水環(huán)境和水生態(tài)三方面于一體的復(fù)雜問題，在今后的研究中，對水資源可持續(xù)利用的定量分析、調(diào)控措施、及其風(fēng)險識別與評估、影響因素的不確定性研究等，仍需進一步探討。