李帥瑩

(遼寧省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110000)

為貫徹落實(shí)國家關(guān)于“抓緊對(duì)全國各縣進(jìn)行資源環(huán)境承載能力評(píng)價(jià)，抓緊建立資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警機(jī)制”的重要指示，按照《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》《生態(tài)文明體制改革總體方案》《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的有關(guān)要求和國家發(fā)展改革委關(guān)于建立資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警機(jī)制工作的總體安排，水利部在全國范圍內(nèi)組織開展水資源承載能力監(jiān)測預(yù)警機(jī)制建設(shè)工作。為落實(shí)國家部委相關(guān)要求，探索建立水資源和水環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警長效機(jī)制，亟需對(duì)水資源承載能力預(yù)警的標(biāo)準(zhǔn)以及工作機(jī)制進(jìn)行探索和研究[1]。近些年來，水資源和水環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)及機(jī)制研究國內(nèi)不同流域已取得相應(yīng)的研究成果[2- 14]，但各研究成果均表明水資源承載能力預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)以及工作機(jī)制，需要結(jié)合區(qū)域水資源特點(diǎn)，因地制宜去制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和工作機(jī)制體系。為此本文以遼寧省為例，從數(shù)據(jù)監(jiān)測、監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)庫、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)制、預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)警信息發(fā)布等方面，對(duì)遼寧省水資源承載能力監(jiān)測預(yù)警流程和機(jī)制進(jìn)行研究，研究成果可為建立東北區(qū)域資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警長效機(jī)制提供重要參考。

1 水資源承載能力監(jiān)測預(yù)警總體框架

水資源承載能力預(yù)警體系主體技術(shù)框架如圖1所示。首先是監(jiān)測層，對(duì)水資源開發(fā)利用程度、水資源狀況、經(jīng)濟(jì)社會(huì)指標(biāo)等要素進(jìn)行監(jiān)測指標(biāo)細(xì)化和網(wǎng)絡(luò)的完善。其次是評(píng)價(jià)層，主要結(jié)合監(jiān)測層要素對(duì)區(qū)域水資源承載能力、負(fù)荷、水生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，同評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法的完善，實(shí)現(xiàn)水資源承載能力的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。第三是預(yù)警層，通過監(jiān)測層以及評(píng)價(jià)層分析的數(shù)據(jù)，提出水資源承載能力實(shí)時(shí)狀態(tài)、演變趨勢以及變化原因，發(fā)布相關(guān)預(yù)警信息。第四是決策層，水行政主管部門會(huì)同相關(guān)部門對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行會(huì)商決策。第五是反饋層，通過資源、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)和性能指標(biāo)來進(jìn)行預(yù)警信息的反饋。

圖1 遼寧省水資源預(yù)警技術(shù)框架

2 水資源承載能力監(jiān)測體系

2.1 監(jiān)測要素分析

在現(xiàn)有水量水質(zhì)兩類要素，用水總量指標(biāo)、地下水開采量指標(biāo)、水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率指標(biāo)、污染物入河控制指標(biāo)等四項(xiàng)基本評(píng)價(jià)指標(biāo)基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)據(jù)庫建設(shè)具體需求，選取影響區(qū)域水資源承載能力的指標(biāo)作為監(jiān)測要素。根據(jù)《全國水資源承載能力監(jiān)測預(yù)警技術(shù)大綱(修訂稿)》中的評(píng)價(jià)方法，要進(jìn)行水資源承載狀況評(píng)價(jià)，需得到水量、水質(zhì)兩類要素共四項(xiàng)基本評(píng)價(jià)指標(biāo)。為進(jìn)行評(píng)價(jià)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、水資源情勢、水資源開發(fā)利用情況、水環(huán)境狀況等分析，還需要獲得評(píng)價(jià)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)指標(biāo)、水資源量(地表水資源量、地下水資源量、水資源總量、水資源可利用量)、分水源供水量、分行業(yè)用水量、水功能區(qū)水質(zhì)狀況、污染物入河量等，還有輔助于水資源承載能力評(píng)價(jià)的用水總量控制指標(biāo)、地下水開采量控制指標(biāo)、水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率指標(biāo)、污染物入河控制指標(biāo)，輔助于水資源承載負(fù)荷評(píng)價(jià)的農(nóng)業(yè)折減量、火核電折減量等，輔助于水資源承載狀況評(píng)價(jià)的地下水超采區(qū)狀況等。

2.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)庫

為保證水資源承載能力監(jiān)測各環(huán)節(jié)、各部門工作的正常進(jìn)行，依據(jù)“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)共享”的原則，在監(jiān)測層將水資源承載能力監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)信息分成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)五大類，也因此可以構(gòu)成遼寧省水資源承載能力監(jiān)測預(yù)警通用數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，如圖2所示。針對(duì)上述監(jiān)測指標(biāo)，將各數(shù)據(jù)報(bào)表分門別類，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫、分析數(shù)據(jù)庫。此外需要考慮監(jiān)測預(yù)警需求，建設(shè)相對(duì)應(yīng)的監(jiān)測預(yù)警平臺(tái)，將監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的收集和處理。

圖2 水資源承載能力監(jiān)測數(shù)據(jù)庫

2.3 動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)制

供水和用水側(cè)需要對(duì)水資源承載能力進(jìn)行平衡。其中供水側(cè)受區(qū)域水資源量、調(diào)水工程以及中水處理能力等多方面影響；需水側(cè)受經(jīng)濟(jì)社會(huì)、節(jié)水能力等多方面影響，供水和需水側(cè)不斷在調(diào)整之中，這也使得水資源承載能力處于動(dòng)態(tài)變化的一個(gè)時(shí)期。針對(duì)該變化特點(diǎn)，需要對(duì)水資源承載狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析，一是需要對(duì)承載能力進(jìn)行定期校核，保證其評(píng)估的準(zhǔn)確度；二是在供用水側(cè)變化較為明顯時(shí)，需要重新評(píng)估水資源承載狀況，確保其準(zhǔn)確度和客觀度。

省內(nèi)各級(jí)水利機(jī)構(gòu)和相關(guān)水利部門根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)報(bào)表逐年監(jiān)測與統(tǒng)計(jì)形成數(shù)據(jù)系列，根據(jù)區(qū)域供用水結(jié)構(gòu)的變化幅度來確定統(tǒng)計(jì)報(bào)表的數(shù)據(jù)采集頻次，也可在供水結(jié)構(gòu)或是用水結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化時(shí)，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集獲得報(bào)表數(shù)據(jù)以便實(shí)現(xiàn)水資源承載能力的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。

實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)即：針對(duì)水量要素，選擇評(píng)價(jià)區(qū)域某平水年的年內(nèi)用水月分配，對(duì)評(píng)價(jià)年份的水資源承載能力指標(biāo)(用水總量指標(biāo)、地下水開采量指標(biāo))進(jìn)行折算，作為評(píng)價(jià)時(shí)間尺度的能力指標(biāo)，通過相關(guān)平臺(tái)或技術(shù)資料獲取評(píng)價(jià)時(shí)間尺度的負(fù)荷指標(biāo)，對(duì)其承載狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。針對(duì)水質(zhì)要素，年度水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率即為全年各時(shí)間段均應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，作為能力指標(biāo)；污染物限排量受當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局、國家和政府的經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)政策、市場因素和當(dāng)?shù)鼐用裣M(fèi)導(dǎo)向、以及近期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展特點(diǎn)所影響，在評(píng)價(jià)區(qū)域不發(fā)生較大工業(yè)格局變化時(shí)，越貼近此刻的越具有參考意義，因此采用評(píng)價(jià)期上一年度污染物排放量月分配進(jìn)行折算。但是在具體操作中，同樣的排放負(fù)荷會(huì)因?yàn)榻邓蛷搅鳁l件導(dǎo)致水功能區(qū)水質(zhì)狀況和達(dá)標(biāo)率發(fā)生變化，因此在評(píng)價(jià)中根據(jù)實(shí)際情況，可以考慮加入修正因子。

3 水資源承載狀況預(yù)警

結(jié)合國內(nèi)外水資源承載能力預(yù)警相關(guān)研究成果，對(duì)遼寧省水資源承載預(yù)警內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.1 預(yù)警目的

將水資源嚴(yán)格管理作為水資源規(guī)范化管理以及經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化方式的重要措施，在保障水資源可持續(xù)利用和保護(hù)的基礎(chǔ)上加大區(qū)域節(jié)水措施的建設(shè)力度。協(xié)調(diào)區(qū)域水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的平衡發(fā)展，持續(xù)推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

3.2 預(yù)警內(nèi)容

將預(yù)警信息及時(shí)反饋到省、市縣水資源行政管理主體部門的領(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)業(yè)務(wù)人員。預(yù)警內(nèi)容主要是對(duì)預(yù)警的指標(biāo)以及上限閾值范圍進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的明確，一般而言該指標(biāo)范圍屬于水資源承載能力預(yù)警指標(biāo)的閾值區(qū)間屬于相對(duì)較為安全的預(yù)警指標(biāo)范圍。

3.3 預(yù)警方法

將“三條紅線”作為水資源最嚴(yán)格管理制度的核心指標(biāo)，對(duì)水資源預(yù)警方法和措施進(jìn)行探索和分析，將水資源承載能力預(yù)警指標(biāo)范圍進(jìn)行有效拓展，實(shí)現(xiàn)相對(duì)統(tǒng)一的水資源承載能力紅線預(yù)警體系。由于不同區(qū)域水資源條件、組成結(jié)構(gòu)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)都有所不同，基于指標(biāo)獲取、定量分析、可操作的難易程度，結(jié)合水資源承載能力實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)評(píng)估程序，對(duì)其承載能力進(jìn)行狀態(tài)預(yù)警。

3.4 預(yù)警指標(biāo)

預(yù)警的主要內(nèi)涵就是水資源承載的能力，需要結(jié)合水資源數(shù)量、質(zhì)量、以及服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的程度、水環(huán)境影響程度，對(duì)比以上指標(biāo)的歷史特征變化值進(jìn)行綜合比較，才能對(duì)區(qū)域水資源超載變化的過程進(jìn)行分析，對(duì)預(yù)警等級(jí)進(jìn)行綜合劃分。對(duì)于超載過程的加劇和趨緩程度需要有一個(gè)指標(biāo)來具體衡量。參考《資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警技術(shù)方法(試行)》，要求在確定區(qū)域承載狀態(tài)基礎(chǔ)上，開展過程評(píng)價(jià)以綜合確定預(yù)警級(jí)別。針對(duì)水資源我們采用“水資源環(huán)境損耗指數(shù)”作為具體指標(biāo)來開展過程評(píng)價(jià)。水資源環(huán)境損耗指數(shù)是人類生產(chǎn)生活過程中的水資源利用效率、污染物排放強(qiáng)度等變化過程的集合，是反映水資源承載狀態(tài)變化及可持續(xù)性的重要指標(biāo)。具體指標(biāo)構(gòu)成見表1。根據(jù)水資源利用效率變化、污染物入河排放強(qiáng)度變化兩個(gè)類別的匹配關(guān)系，得到不同類型的水資源環(huán)境損耗指數(shù)。其中兩項(xiàng)均變差的評(píng)價(jià)單元為損耗加劇型，兩項(xiàng)均有所好轉(zhuǎn)的評(píng)價(jià)單元為損耗趨緩型，如圖3所示。

圖3 水資源承載能力預(yù)警趨勢示意圖

表1 水資源環(huán)境消耗指數(shù)類別劃分標(biāo)準(zhǔn)

3.5 預(yù)警等級(jí)

通過靜態(tài)評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)區(qū)域劃分嚴(yán)重超載、超載、臨界狀態(tài)、不超載四個(gè)預(yù)警等級(jí)，再按照水資源損耗過程評(píng)價(jià)結(jié)果，與靜態(tài)評(píng)價(jià)集成，最終劃分成多超載類型預(yù)警等級(jí)。將水資源損耗加劇的超載區(qū)域定為紅色預(yù)警區(qū)(極重警)，水資源損耗趨緩的超載區(qū)域定為橙色預(yù)警區(qū)(重警)，水資源損耗加劇的臨界超載區(qū)域定為黃色預(yù)警區(qū)(中警)，水資源損耗趨緩的臨界超載區(qū)域定為藍(lán)色預(yù)警區(qū)(輕中警)。不超載的區(qū)域?yàn)榫G色無警區(qū)(無警)。水資源承載能力超載類型與預(yù)警等級(jí)關(guān)系如圖4所示。具體水資源承載能力預(yù)警等級(jí)劃分表見表2。

圖4 水資源承載能力超載類型與預(yù)警等級(jí)關(guān)系圖

表2 水資源承載能力預(yù)警等級(jí)劃分結(jié)果

3.6 預(yù)警信息發(fā)布

經(jīng)過水資源承載能力預(yù)警相關(guān)技術(shù)人員確認(rèn)，到達(dá)預(yù)警閾值確定預(yù)警等級(jí)，然后將預(yù)警等級(jí)、變化趨勢以及“預(yù)警短板”情況匯總后上報(bào)相關(guān)部門主管人員，經(jīng)過各相關(guān)部門進(jìn)行有效協(xié)商，且不同單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)估結(jié)果和水資源承載能力綜合評(píng)估結(jié)果具有一致性后才可對(duì)外進(jìn)行預(yù)警信息的發(fā)布?？山Y(jié)合政務(wù)網(wǎng)站、移動(dòng)端設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行有效對(duì)接，為業(yè)務(wù)單位、水行政主管單位以及社會(huì)公眾發(fā)布水資源預(yù)警相關(guān)信息，提高預(yù)警的范圍和影響程度。采用通用化的方式對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行分布，從而保證相關(guān)業(yè)務(wù)和行政主管人員可以在第一時(shí)間進(jìn)行預(yù)警信息的接收和制定相對(duì)應(yīng)的措施，具體調(diào)控措施見表3。將預(yù)警信息通過公眾網(wǎng)站向社會(huì)公眾采用圖表、空間分布等方式進(jìn)行預(yù)警信息的發(fā)布。公眾可以通過查詢公示數(shù)據(jù)，查看最新的水資源供水結(jié)構(gòu)、用水結(jié)構(gòu)等相關(guān)信息，為公眾提供一個(gè)了解水資源承載狀況的最簡單、最有效的途徑。

表3 對(duì)應(yīng)預(yù)警等級(jí)的管控方向

4 監(jiān)測預(yù)警工作機(jī)制

依據(jù)相關(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果確定各評(píng)價(jià)單元的預(yù)警等級(jí)并發(fā)布預(yù)警信息，相關(guān)地市水利部門研究確定超載成因，根據(jù)預(yù)警結(jié)果，制定并落實(shí)管控措施。以水利廳為工作主體，確定工作機(jī)制與流程。

4.1 評(píng)價(jià)準(zhǔn)備工作

根據(jù)工作需要，確定評(píng)價(jià)單元：行政分區(qū)尺度的省級(jí)、地級(jí)、縣級(jí)；水資源分區(qū)尺度的三級(jí)區(qū)、二級(jí)區(qū)等，以及與行政分區(qū)相結(jié)合的相關(guān)單元；河流水系。確定評(píng)價(jià)周期：五年一度的常規(guī)評(píng)價(jià)、年度評(píng)價(jià)、月度評(píng)價(jià)、針對(duì)嚴(yán)重超載區(qū)與超載區(qū)的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。確定評(píng)價(jià)要素：水量單要素評(píng)價(jià)、水質(zhì)單要素評(píng)價(jià)、針對(duì)常規(guī)評(píng)價(jià)與嚴(yán)重超載區(qū)域的全要素評(píng)價(jià)、針對(duì)超載區(qū)域的超載要素評(píng)價(jià)。

4.2 數(shù)據(jù)收集和整理

按照監(jiān)測要素，對(duì)不同要素的分類進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集，并對(duì)不同數(shù)據(jù)類型進(jìn)行校核和標(biāo)準(zhǔn)化處理。

4.3 初步評(píng)價(jià)工作

對(duì)選用的評(píng)價(jià)周期、評(píng)價(jià)要素，并對(duì)承載狀況進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。

4.4 成果協(xié)調(diào)工作

主要對(duì)水資源承載能力評(píng)估成果進(jìn)行技術(shù)和行政兩個(gè)方面的協(xié)調(diào)。對(duì)不同評(píng)價(jià)區(qū)域、評(píng)估因素及評(píng)估方式進(jìn)行各層次技術(shù)協(xié)調(diào)。對(duì)不同評(píng)估行政分區(qū)的管理主體之間進(jìn)行成果的行政協(xié)調(diào)。通過相關(guān)電話溝通、會(huì)議協(xié)商、座談等多種方式進(jìn)行成果協(xié)調(diào)，對(duì)于無法協(xié)調(diào)一致的成果，判斷是否基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或是評(píng)價(jià)方法運(yùn)用有誤等原因?qū)е拢鼗氐?2)、(3)步進(jìn)行監(jiān)測評(píng)價(jià)工作。對(duì)于協(xié)調(diào)一致的成果，進(jìn)行下一步工作。

4.5 預(yù)警等級(jí)確定

對(duì)不同評(píng)價(jià)單位進(jìn)行成果協(xié)調(diào)后按照水資源承載能力評(píng)估結(jié)果進(jìn)行不同預(yù)警等級(jí)的劃分。

4.6 預(yù)警信息發(fā)布

將不同評(píng)價(jià)單元的預(yù)警情況向各級(jí)水行政主管部門以及社會(huì)公眾進(jìn)行信息發(fā)布。針對(duì)超載嚴(yán)重以及超載地區(qū)需要及時(shí)作出響應(yīng)措施，結(jié)合超載原因進(jìn)行水資源調(diào)控措施的制定和落實(shí)，將區(qū)域水資源狀況進(jìn)行調(diào)配，將水資源損耗遞減到安全影響范圍內(nèi)。

5 結(jié)論

(1)在設(shè)定預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，建議統(tǒng)籌考慮水資源情勢、現(xiàn)狀水利工程建設(shè)格局、未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、水資源管理需求、生態(tài)文明建設(shè)總體要求等，對(duì)不同區(qū)域或流域?qū)嵤┯幸欢ú町惖念A(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。

(2)對(duì)于耗水量較高產(chǎn)能及節(jié)水程度相對(duì)較低的區(qū)域，建議加重預(yù)警等級(jí)從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)化調(diào)整以及耗能優(yōu)化；對(duì)于重要水源和生態(tài)保護(hù)功能區(qū)，建議按照最嚴(yán)格的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其資源環(huán)境進(jìn)行有效保護(hù)。

(3)在進(jìn)行水資源承載能力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)時(shí)，同樣的排放負(fù)荷會(huì)因?yàn)榻邓蛷搅鳁l件導(dǎo)致水功能區(qū)水質(zhì)狀況和達(dá)標(biāo)率發(fā)生變化，在后續(xù)研究中還應(yīng)考慮如何確定修正因子來提高動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)的精度。