刘 扬 ,褚俊英 ,桑学锋 ,严子奇
(1.华东师范大学,200062,上海;2.中国水利水电科学研究院,100038,北京)
依据 《国务院办公厅关于印发实行最严格水资源管理制度考核办法的通知》以及相关政策文件,水资源开发利用控制红线是指多年平均条件下经济社会系统取用水量的刚性控制指标,虽然考虑了生态用水,但主要指城镇生态环境用水,具体包括城市环卫用水、绿地用水、城镇河湖景观娱乐用水等,并未考虑河道内生态流量;因此,在面对资源环境矛盾日益突出的当下,必须提出一套科学合理的、面向生态保护的水资源开发利用控制指标,以满足区域生态文明建设的新要求。
广西北部湾经济区地处我国沿海西南端,以南宁、北海、钦州、防城港4个地级城市为核心,海陆兼备,地理位置优越,是我国大西南地区出海最便捷的通道。自2012年《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》发布,各省(自治区、直辖市)分别进行了用水总量控制指标的确定,广西在2012年4月发布了 《广西壮族自治区人民政府关于实行最严格水资源管理制度推动产业转型升级的实施意见》,确定了2015年、2020年、2030年全区用水总量控制在303.6亿m3、309.1亿m3、314.1亿m3。南宁、北海、钦州、防城港4市也分别确定了市级和县级各用水行业不同水平年的用水总量控制指标。
取用水总量控制体系以流域、区域为单元可分为三层次。
第一层次是人与自然关系层面,从国民经济各部门分配的供水总量,按照以水定地、以水定产、以水定发展的原则,确定全流域总量控制目标。具体包括流域水资源总量、生态环境基本需水量、现状供水工程最大供水能力以及水资源量随机变化的实际供水量等。
第二层次是经济社会取用水层面,根据供水总量并考虑现状用水情况,对流域内各级想争取用水的行政单元进行水量分配。这个过程要经过以耗水为基础的需水量测算和供需平衡分析,采取各行政区域参与民主协商、省政府审查批准的程序加以确定。
第三层次是水行政管理层面,由水行政主管部门直接面对整个区域各类用水户,如灌溉、企业、机关事业或个人,根据用水户的取水申请和相应的用水定额核算,汇总后在本流域、区域用水总量限额内协调平衡,最后确定用水户的配水总量和年度用水计划。
本研究采用逐级筛选、分层递进的方法,通过4个步骤筛选指标。第一步,采用文献检索构建取用水总量控制总指标库,共有37个指标;第二步,确立五大筛选原则,确定南北方通用的区域取用水总量控制通用指标体系,共有17个指标;第三步,根据广西北部湾经济区特点,设定每层的参照指标,结合相关性分析和主观判断确定广西北部湾经济区取用水总量控制关键指标体系,共有11个指标;第四步,筛选广西北部湾取用水总量考核指标体系,共有7个指标。筛选流程如下表1所示。
由于各国各地区情况差异巨大,当前国内外开展的区域用水总量控制研究尚未形成统一、系统、完整的用水总量控制指标体系,但可参考国内外其他国家和地区的经验,使区域用水总量控制指标实现定量化、规范化、精细化管理。
(1)国外经验
以美国、澳大利亚、日本、俄罗斯、南非等为代表的国家均对用水总量控制设定了相应的考核指标。美国大湖—圣劳伦斯河流域和澳大利亚的墨累—达令流域,均采用了取水(调水)许可总量控制指标、逐月计划用水控制量(取水量、耗水量、调水量)等。日本有两种河川水权,并将取水许可总量控制量、暂定水权取水量控制量、特定时期取水许可量、河川维持流量(即保证河流维持各种用途水位的最小河川径流量)作为控制指标。俄罗斯采用限制或规定用水额度、设定污水最大允许排放量、阶段(年度或阶段)用水计划量来实现用水控制指标。英国采用取水许可控制量、污水排放达标率作为可持续用水控制指标。以色列同样采取取水许可控制量作为用水统一管理和控制的关键因素。南非水法规定了保留量(the reserve)的概念,包括人类基本需求保留量和生态环境保留量两部分,作为生态用水控制的两个主要因素。
表1 取用水总量控制指标筛选过程
(2)国内经验
国内很多学者均开展了大量工作,针对全国层面,汪党献等提出要测算不同水源、不同行业的用水指标作为用水总量控制的关键性指标。针对北方地区,鲁秉晓对甘肃省金昌市的用水总量控制,主要采用分行业用水量和分水源供水量。刘克岩等在石家庄市平原区将地下水用水总量控制指标作为管理评估指标。张海涛等针对邯郸市东风湖泉域,提出宏观总量控制指标体系和微观定额控制指标体系。针对南方地区,曾祥等将长江流域用水总量控制指标分为约束性指标和指导性指标。
国内外文献综述的取用水总量控制总指标库中所列37个控制指标,具有区域限制,该类指标在其他地区的适用性,以及所包含的信息全面性、科学性、层次性、重复性、易获性等,均没有科学地筛选机制。本研究提出五大筛选原则,拟对总指标进行指标筛选。
①目的明确原则。所选用的指标目的明确,采用科学方法和手段,坚持科学发展的原则,统筹兼顾;从评价的内容看,该指标确实能够反映有关内容,与评价对象、评价内容无关的指标不得入选。
②系统全面原则。选择的指标要尽可能地覆盖评价内容,具有系统性和代表性,即所选指标确实能反映评价内容,反映各子系统、各要素之间相互作用的方式、强度和方向等内容。同时,指标体系应由多层次结构组成,每个层次都能从不同方面反映目的,要反映出各层次的特征,再将各个要素相互联系构成一个有机整体。
③区域代表原则。选择的指标应在不同区域间具有相同的结构,因为不同的区域间用水总量控制的关键因素有时空差异,南北方差异等地域性明显,不同发展阶段的时间差异明显。因此筛选指标体系时,应根据地方发展阶段和特色,选取包含反映区域特色的指标。
④科学独立原则。指标的概念必须明确,且具有一定的科学内涵,符合建立用水总量控制的内涵和目标,能够度量和反映被评价区域的水量控制程度。同时应避免指标信息上的重叠,所以要尽量选择具有相对独立性的指标。
⑤切实可行原则。选择的指标要有可操作性,为反映评价的客观性和公正性,应尽量采用可计算、易得到、具有操作性的指标,而一些难以得到、不切实可行的指标均不选择。同时,由于取用水总量控制会随着自然禀赋条件和人为作用变化而变化,具有非线性变化规律,因此筛选的指标还应反映出评价目标的动态性特点。
根据以上筛选原则,将从上述37个指标中进行筛选,最终得到由17个指标组成的取用水总量控制指标体系。还需根据地区特色,设定强制性指标:
在生态敏感区,将流域河流主要控制断面允许最小生态流量和生态环境用水量设定为强制性指标。针对广西北部湾地区,生态敏感区主要设定为钦州湾茅尾海红树林自然保护区湿地、西津国家湿地公园、钦州湾海岸湿地、河流的鱼类三场(越冬场、产卵场、索饵场)等。在北方地区,将地下水取水总量设定为强制性指标。主要考虑北方地区地下水开发利用程度高,在华北平原产生巨大的地下漏斗,由此带来一系列生态和环境问题,因此必须限制开采地下水,进一步加强地下水压采监管。
采用主客观相结合的手段,根据广西北部湾经济区取用水总量控制指标库的17个指标,运用相关性分析,设定参照指标,并用2007—2010年4个年度南宁、北海、钦州、防城港4个城市21个县区的水资源总量、供用水情况数据(数据来源《水资源公报》)进行分析。其中相关性越高,即表明该指标越能反映参照指标信息,从而筛选出作为该地区取用水总量控制的关键指标。
在各层中设立参照指标 (X11水资源总量、X21取用水总量、X31取水调水许可总量),并与其他指标做相关分析,具体结果如表2所示。
第一层中根据指标含义可分为两类,第一类为表征人类活动的耗水状况 (X12和 X13),X13与 X11高度相关,即表明X13能覆盖大部分X11的信息,因此X13入选;第二类表征人与自然和谐相处(X14),虽然与X11微弱相关,但该含义独特,由此入选。
第二层中各指标与核心指标X21取用水总量进行相关分析,高中度相关的有 X22、X23、X24、X27、X28、X29、X210;弱相关有 X25、X26。即这 7个指标能代表核心指标X21的大部分信息,并且从分水源供水角度和分行业用水角度来表征用水总量的变化情况,作为关键指标。
表2 各层指标相关性分析结果
第三层中各指标与核心指标X31取水许可总量进行相关分析。X32与X31呈现高度相关,且根据2个指标实际含义,分别代表不同行政管理手段,因此可独立存在。最终将上述2个指标入选关键指标。
综合考虑以上11个指标,目前最严格水资源管理中,用水总量考核指标只有经济社会用水总量层面的一个用水总量控制指标。基于如下两方面考虑:一是面向生态文明建设,促进人与自然和谐发展,增加了“主要控制断面最小月生态流量”指标;二是根据来水频率动态考核,将红线分为取水水源和用水行业两个层面的系列动态指标,促进了精细化管理,其中不同来水频率是指根据不同来水条件,考核指标可以进行动态折算。建议将地表水取水量、地下水取水量、分行业用水总量控制和主要控制断面最小月生态流量作为7个考核指标,对每个行政区域进行定量考核。
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