城市群水资源利用可持续性概念和内涵分析

向 征，李 静

(1.中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550081；2.中山大学广东省华南地区水安全调控工程技术研究中心，广东 广州 510275；3.毕节市人民政府防汛抗旱指挥部办公室，贵州 毕节 551700)

1 研究背景

中国人口众多，并且正处于经济高速发展的阶段，水资源状况不容乐观。根据世界银行发布的《2015年世界水资源发展报告》，中国人均水资源量低于2500m3，属于水资源脆弱地区。

根据世界银行发布的《2014世界发展指标》中的数据，中国人均水资源量为2093m3/人，远低于世界平均水平6122m3/人。世界资源研究所根据全球气候模型和社会经济情景，对167个国家在2020、2030、2040年面临的水资源压力分别进行了评分和排序，并于2015年8月发布了《2040年国家水资源压力排名》报告。报告指出，中国在2040年将会面临较高的水资源压力。

由此可见中国本就不乐观的水资源现状，在未来几十年内将会愈演愈烈。特别是城市群，经济发展较快，城市化率和人口密度较高，水资源利用可持续性面临的危机将会更加突出。

我国目前已形成了以京津冀、长江三角洲和珠江三角洲三大城市群为代表的一批城市群。2014年发布的《国家新型城镇化规划(2014—2020年)》中指出：三大城市群要以建设世界级城市群为目标。同时，还要优化东部其他城市群，并且培育发展中西部地区城市群。截至2018年2月，国家共批复了京津冀、长江中游、成渝、哈长、长三角、中原、珠三角、关中平原这8个国家级城市群。按照国家十三五规划，在全国范围内将建设19个城市群。

由此看来，我国的城市群将进一步发展，这势必会给水资源利用的可持续性带来更大的压力。因此，加强对城市群水资源可持续利用相关问题的研究，对社会经济和自然环境的可持续发展具有十分重要的意义。

2 城市群发展对水资源利用的影响

2.1 对水资源量的影响

城市群发展对水资源利用最直接的影响就是在水资源量上的影响。随着城市群的不断扩张和发展，对水资源量的需求也不断增大。吴泽宁等预测2020水平年中原城市群总可供水量148.42亿m3，需水量156.43亿m3，整体缺水率为5.1%。熊鹰等预测到2030年长株潭城市群水资源供需缺口将达到为12.9×108m3。李兴拼等分析到2030年珠江流域城市化率将达到67.25%，需水总量将达到161亿m3，较现状净增76.7亿m3。由此可见，水资源的需求量会随着城市群的不断发展而越来越大。与此同时，由于我国水资源时空分布不均，水资源禀赋与经济发展不匹配，水资源也会成为城市经济发展的制约因素。

2.2 对水环境的影响

由于城市群集聚了大规模的人口和经济活动，会排放大量的废污水，同时城市群高密度不透水地表空间较大，对水环境可持续性会形成很大的压力。匡文慧等对京津唐城市群高密度不透水地表空间分布对海河流域地表水环境产生的影响进行了分析，研究发现不透水地表的增长加剧了流域河流水质的污染程度。郭琳从地表水污染源入手对湘江长株潭段水污染控制及水资源保护方法进行了研究，认为长株潭城市群经济持续高速发展的同时，环境保护未能与经济协调发展，致使湘江长株潭段水环境污染越来越严重。成颖认为城市化发展产生的气态污染物会随降水落入地表径流，生活污水也会排入地表径流，破坏水体的生态系统和功能，还可能直接影响城市的可持续发展。王程琳以辽河水源保护区为例，分析了城市发展与水资源环境之间的关系，研究结果表明辽河水源保护区水资源环境限制和制约城市发展问题日益显著，经济发展受到威胁且呈增大趋势。

2.3 对水生态的影响

水生态方面的影响主要包括水资源量和水环境两个因素。首先，城市化带来人口的急剧增加和经济、城市规模不断增大，使得城市群对水资源量的取用越来越大，水资源呈现总量上的缺乏，最终导致天然水生态系统的生存空间遭到挤压。其次，水环境污染也会给水生态造成巨大危害。废污水中所含的有毒有害物质会造成水生生物生存环境的恶化，导致水生生物的死亡。此外，排入水中的N、P等物质会造成水体富营养化，最终也会造成涉水生物死亡甚至灭绝。程超等运用生态足迹模型、基尼系数等对滇中城市群水资源生态承载力进行了分析，结果表明2006—2014年滇中城市群水资源生态承载力区域内部差异和年际变化均较大，总体呈下降趋势。黄河东以中国18个城市群为研究对象，计算了城市化与生态环境的协调发展度，结果显示18个城市群中协调发展度达到良好或中级的仅2个；勉强协调、濒临失调的12个；轻度失调的4个。

综上得出，随着城市群不断发展，会从水资源量、水环境和水生态3个方面对水资源利用造成影响，这种影响又会反过来制约城市群的进一步发展。

3 城市群水资源利用可持续性的概念

1987年世界环境与发展委员会(WCED)发表了报告《我们共同的未来》，报告正式使用了可持续发展(Sustainable development)的概念：既能满足当代人的需要、又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。

可持续发展概念历经近30年的研究和发展，已经深入到每一个行业。吕雁琴等认为水资源可持续发展是以保持经济社会可持续发展为前提条件，满足不超过水资源再生能力的水资源开发利用模式。杨永辉等认为水资源可持续发展是以保护生态环境为前提的，达到水资源高效合理配置，最大化水资源的开发利用效率，在满足当代人用水需求的同时不对下一代人的用水需求形成危害的水资源开发利用方式。冯耀龙等认为水资源可持续发展是以维持水资源持续性和生态系统完整性为前提，并以从现在到未来区域社会、经济、环境协调发展为手段，达到区域水资源的合理开发利用与管理的发展模式。刘恒等认为水资源可持续利用就是在维持水的持续性和生态系统的整体性前提下，支撑人口、资源、环境与经济协调发展，同时满足代内和代际人用水需要的全部过程。

城市群是城市化发展的高级阶段，是在一定范围内由不同性质、类型和等级规模的相当数量的城市共同构成的一个相对完整的城市集合体。城市群由于人口密集、经济集中，人类活动的强度十分剧烈，对水资源系统的自然属性干扰也比其他地区更加强烈，社会属性的影响作用更大。因此城市群水资源利用的可持续性是复杂的系统问题。

综上，可将城市群水资源利用可持续性定义为：在城市群范围内，从水资源量、水环境和水生态三个方面，既满足目前城市群内部不同层次和规模的各城市社会经济、生态环境、人群健康的不同需要，使得城市群内部各城市的社会经济能够在不同的功能定位下与自然环境协调发展，而又不破坏和威胁未来城市群自然环境和经济社会发展需要的水资源开发利用模式。

4 城市群水资源利用可持续性的内涵

(1)两种属性

城市群水资源系统同时具有社会属性和自然属性，因此城市群的水资源利用可持续性也自然而然同时具有这两种属性。从自然属性上看，水资源系统是从属于自然环境的，因此它首先应负担起在自然环境可持续发展中的角色，即保证自然环境中水循环的稳定进行，维持水生生态系统的健康，为河道外生物提供必须的水资源等。从社会属性上看，水资源系统要保证人类社会经济可持续发展所需的符合一定水质标准的水量。

(2)三个方面的内容

城市群水资源利用可持续性是在城市群范围内，从水资源量、水环境和水生态三个方面，满足城市群目前和未来社会经济和自然环境协调发展的需要。因此，城市群水资源利用可持续性也应该具有水资源量可持续性、水环境可持续性和水生态可持续性三个方面的内涵。

水资源量可持续性是建立在水资源供需关系基础上的可持续性。城市群的发展需要大量的水资源，因此水资源系统在水量上的供给能力应始终略大于用水需求。这就要求人类社会还应该不断的发展新的节水技术，降低对水资源的需求和浪费，保证水资源量的可持续利用。水环境可持续性则更为重要，水环境的恶化会严重威胁生物和人群健康，也会影响到生产活动。因此人类不能毫无限制的取用水资源，降低水环境的自然降解稀释能力；更不能肆无忌惮的排放污水，增加水环境的纳污负担。否则，不仅会影响当前社会经济和自然环境的协调发展，还会对未来的发展造成破坏。水生态可持续性是建立在水资源量和水环境可持续性之上的，是保证水生态系统健康的重要内容。人类活动过多的挤占水资源量，加剧水环境的污染负荷，将会改变水资源系统的自然循环，破坏水生生物的生存环境，并最终导致水生生态系统的瓦解。如图1所示。

图1 城市群水资源利用可持续性内涵框架图

5 城市群水资源可持续利用的途径

城市群水资源利用可持续性的内涵决定了水资源可持续利用的途径主要包括水资源量、水环境和水生态这三方面的内容。由于水生态的可持续发展主要受水资源量和水环境两方面的共同作用，因此实施水资源可持续利用主要从水资源量和水环境两方面入手。在水资源量的可持续利用方面，主要在于开源节流两方面。节流主要在于提高用水效率，并通过水资源优化配置的方法，协调各产业部门的用水需求，在保证经济发展的情况下，尽量降低水资源的取用量。开源主要是指开展包括污水回用、雨水资源化、海水淡化等非传统水资源的开发利用，增加取水水源，缓解水资源量可持续利用面临的压力；减少污水的排放，减轻受纳水体的水环境可持续面临的压力。水环境的可持续利用方面，提高废污水处理率，加大对水环境治理；通过开发非传统水资源，将废污水经过处理后回用，减轻水环境压力。此外，水资源可持续发展还需要强有力的政策措施才能顺利实施，因此实行最严格水资源管理制度，也是实现水资源可持续利用的重要保证。

5.1 水资源优化配置

水资源优化配置是通过改善用水结构和用水量的方式，对某一区域水资源进行更加科学合理的再分配，这种分配能使这一区域在社会经济和生态环境的可持续发展上取得最佳效益。加强水资源合理配置技术研究，对多种可利用水源在区域间和各用水部门间进行合理调配是夯实水资源安全保障的一种科技支撑。水资源优化配置就是在特定流域或区域内，对水资源进行科学合理的分配，实现水资源可持续利用。水资源优化配置是以水资源的可持续利用和经济社会可持续发展为目标的，通过合理抑制用水需求、有效增加供水、积极保护生态环境等为手段和措施的水资源利用方式。

城市群人口和经济聚集程度较高，对水资源的需求更大。此外，城市群内部各城市由于经济发展的定位不同，对水资源的需求也不尽相同。水资源优化配置既可以协调社会经济和生态环境之间的用水矛盾，又可以协调各产业部门之间的用水需求，使得在有限的水资源量和水环境容量的前提下，达到经济效益和生态效益的最大化，实现可持续发展的目的。

5.2 非传统水资源利用

通常来说，解决城市缺水的主要途径包括新水源开发、城市节水和非常规水资源利用。新水源开发主要包括地下水开采和长距离调水两种方式。在缺水地区，地下水水位往往较低，过度开采将导致地面沉降等严重地质问题。长距离调水也受到周边水源分布和投资成本的制约。城市节水是通过调整产业结构、推广节水器具和应用节水灌溉技术等方式实现有限水资源的高效利用。城市节水与城市发展模式的转变具有密切的关系，所以节水目标的实现将会是一个长期的过程。非常规水资源利用包括海水资源利用、雨水资源利用和污水回用，作为新概念的城市水资源，具有水量水质稳定、处理成本低、实施周期短等优点。

雨污水经过处理达标后重新进入城市供水系统，能大幅缓解城市用水压力，减少污水的排放量，有效改善城市水环境，修复城市水循环。这是解决缺水城市水资源短缺问题的重要途径。随着城市群经济快速发展，用水量增加、污水排放量增加、城市防涝等问题将会日益突出，因此实施城市群雨污资源化利用，不仅可以缓解水资源供需矛盾，对减少污水排放量，改善水环境具有重要意义。

5.3 最严格水资源管理制度

2012年1月，国务院发布了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》，确立了水资源开发利用控制红线、用水效率控制红线和水功能区限制纳污红线。明确提出“以水资源配置、节约和保护为重点，强化用水需求和用水过程管理，通过健全制度、落实责任、提高能力、强化监管，严格控制用水总量，全面提高用水效率，严格控制入河湖排污总量，加快节水型社会建设，促进水资源可持续利用和经济发展方式转变。”可见，国家拟通过水资源配置等手段进行需求管理，通过控制用水总量进行用水效率管理，通过控制排污总量进行水环境管理，以保障水资源的可持续利用和经济的发展。

最严格的水资源管理制度的颁布实施是解决我国水资源短缺问题的重要保证，是适应和引领经济发展新常态的迫切需要，是加快推进生态文明建设的重要举措，是实施水资源可持续利用必不可少的政策途径。

6 结语

水资源是城市群发展的支撑因素，是城市群可持续发展的前提。在国家大力推进城市群发展的背景下，在我国水资源形势较为严峻的形势下，开展对城市群水资源利用可持续性相关问题的研究，对城市群可持续发展战略的制定意义重大。城市群的水资源可持续利用是一个集自然属性和社会属性，水资源量、水环境和水生态三方面于一体的复杂问题，在今后的研究中，对水资源可持续利用的定量分析、调控措施、及其风险识别与评估、影响因素的不确定性研究等，仍需进一步探讨。