构建以“三条红线”为基准的流域初始水权配置体系——读《流域初始水权耦合配置方法研究》

从根本上缓解水资源问题，保障经济社会的可持续发展已经成为我国经济社会发展进程中的重大课题。为解决我国日益复杂的水问题，实现水资源的有效配置和高效利用，2011年中共中央1号文件《中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定》提出实行最严格水资源管理制度，建立四项制度、确立“三条红线”。2012—2013年，国务院先后印发了《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》《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》，进一步明确了落实水资源开发利用控制红线、用水效率控制红线、水功能区限制纳污红线及其考核的相关要求。2016年，水利部联合国家发展改革委等9部门印发了《“十三五”实行最严格水资源管理制度考核工作实施方案》，全面推动“十三五”期间最严格水资源管理制度的落实。

近年来，围绕实行最严格水资源管理制度，开展的理论研究与实践探索取得了丰硕成果。河海大学商学院吴凤平教授依托主持的国家自然科学基金面上项目“最严格水资源管理制度约束下流域初始水权耦合配置方法研究”，将研究成果出版成著作《流域初始水权耦合配置方法研究》。该书基于最严格水资源管理制度“三条红线”的约束，针对流域初始水权配置系统中的内在耦合关系，通过省区初始水权配置子系统量质耦合、流域级政府预留水量配置子系统供需耦合以及两个子系统循环耦合，建立不同要素之间彼此适应的流域初始水权配置理论，提出规模适度、结构合理的流域初始水权配置方案。

该书内容包括六大部分。第一部分为基础研究：在梳理和归纳国内外典型流域初始水权配置理论和实践的基础上，分析最严格水资源管理制度对水权管理的制约与影响机理，构建基于耦合视角的流域初始水权配置框架。第二部分为省区初始水权配置研究：以“为什么配置—配置什么—如何配置”为研究思路，基于逐步寻优的思想提出省区初始水权量质耦合配置方法。第三部分为流域级政府预留水量配置研究：基于用水安全视角提出了政府预留水量配置的公平原则、可持续原则、有效性原则及合作原则，构建需求视角下政府预留水量规模优化配置模型和供需耦合视角下政府预留水量结构优化配置模型，并设计了一个高效、便捷的政府预留水量耦合优化配置决策支持系统。第四部分为流域初始水权系统协调耦合配置研究：以耦合协调性最佳为目标，构建流域初始水权配置系统协调耦合进化模型。第五部分为实证研究：计算获得大凌河流域省区初始水权和政府预留水量的耦合配置方案。第六部分为成果总结：提出了该书的研究结论，指出了流域初始水权领域进一步的研究方向。

该书的创新性成果主要在于：以严守“三条红线”为目标，着力解决流域初始水权配置体系中的三个核心问题。一是如何基于三条红线开展省区初始水权的配置问题。该书提出的省区初始水权量质耦合配置，是以最严格水资源管理制度“三条红线”为控制基准展开的研究。用水总量控制位于“三条红线”之首，是主要的控制因素，目的是以流域生态环境保护为前提，防止流域内各省区超量使用用水权益，强化水资源管理的约束力，促进水资源的可持续高效利用。水功能区限制纳污红线强调要充分考虑水域纳污能力，是对入河湖排污总量的宏观总量控制和微观定额管理，目的是改善水质和维护河湖生态健康，强化初始水权分配中用水质量控制管理的约束力。用水效率控制红线是节水性协调控制红线，不仅影响用水总量控制，还间接促进水质的提高，是流域各省区、各行业都要进行的一项长期工作。该书基于用水总量控制红线和水功能区限制纳污红线，嵌入用水效率控制红线约束，提出了逐步寻优的三阶段省区初始水权量质耦合配置体系：①省区初始水量权配置。基于用水总量控制要求，嵌入用水效率制约，构建用水效率多情景约束下省区初始水量权差别化配置模型。②省区初始排污权配置。基于水功能区限制纳污控制要求，采用经济效益、社会效益和生态环境效益三个优化目标，构建基于纳污控制的省区初始排污权ITSP配置模型。③省区初始水权量质耦合配置。从政府强互惠的角度入手，基于“奖优罚劣”原则，将省区初始水量权与省区初始排污权的配置结果耦合叠加，构建基于GSR理论的省区初始水权量质耦合配置模型。

二是如何基于用水安全开展流域级政府预留水量的配置问题。在开展流域初始水权配置时，需要在用水总量控制的前提下配置适当的政府预留水量，作为应对紧急情况下水资源需求和经济社会发展的储备。该书基于“用水安全”视角，研究政府预留水量规模及结构优化配置问题：①政府预留水量规模优化配置模型。该书针对流域级政府预留水量配给需求，结合流域水资源分布特点、经济发展水平等主客观因素，以满意度函数的形式定量描述配置原则，从需求视角构建了政府预留水量规模优化配置模型，得到最优的政府预留水量需水规模。②政府预留水量结构优化配置模型。政府预留水量结构优化配置的目的是实现水资源的可持续利用，保证社会经济、资源、生态环境的协调发展。流域级政府预留水量的确定需要考虑供给与需求交互耦合关系，该书从“需求”角度预测水源地突发水污染公共安全事件、区域干旱自然灾害事件、人口的增长和异地迁移事件、地区发展战略调整事件这4个事件所需的水量，再从“供给”角度分析流域初始水权中政府预留水量的可配置量，并通过区间两阶段随机规划方法，优化政府预留水量在应急预留水量和发展预留水量中的配置结构。③政府预留水量耦合优化配置决策系统。在流域初始水权配置过程中，构建一个标准的、资源共享的决策支持平台将有利于提高水资源管理效率。该书设计了一个集历史案例收集、案例数据提取、遗传算法分析和Matlab成图辅助分析等为一体的自动化处理、存储系统，用以实现政府预留水量的最优化配置。

三是省区初始水权与流域级政府预留水量如何协调配置的问题。流域初始水权配置系统协调，是指省区初始水权配置和流域级政府预留水量配置两个子系统之间的一种良性关联，体现了相互支撑、彼此促进的关系。该书采用循环耦合方法，通过多轮判别和运算保证省区初始水权与流域级政府预留水量两个子系统的配置结果不断进化和相互适应，从而实现两个子系统之间的协调发展。以“三条红线”为控制基准，建立了基于耦合协调性判别准则的循环耦合模型，即通过“提出初步方案—耦合协调性判别—方案进化调整—推荐方案”循环耦合的步骤，保障流域初始水权配置结果能通过耦合系统诊断，优化配置方案的社会经济综合效益。通过循环耦合，有利于减少初始水权配置主体对配置结果可能引发的争议，提高初始水权配置结果的满意度。

面向最严格水资源管理制度要求，协调人水矛盾、人人矛盾的关键是准确处理好用水总量控制、水功能区限制纳污控制、用水效率控制、应急用水控制等约束。水资源合理配置是水资源开发利用的前提、提高用水效率的基础及维护水生态环境的保障，而明晰流域初始水权是保障各省区合理用水需求、实现各省区之间协同有序发展的重要途径，是促进水资源有效配置的主要内容和重要前提。因此，流域初始水权合理配置是落实最严格水资源管理制度的重要技术支撑之一。流域初始水权配置的理论与实践必须适应最严格水资源管理制度的要求，以“三条红线”为控制基准，形成与流域内各省区用水实际相匹配，结构合理的流域初始水权配置方案。我国实行最严格水资源管理制度，其根本目的就是用水安全，从而保障经济安全、生态安全乃至国家安全。流域级政府预留水量作为完整初始水权体系的重要组成部分之一，在应对供水危机和规避发展风险中具有很大的优势，国家或区域需要在最严格水资源管理制度约束下，确定一定规模和质量的政府预留水量，以应对供水危机和发展风险。

该书正是以最严格水资源管理制度“三条红线”为控制基准，采用耦合视角模拟协商交互过程，构建了最严格水资源管理制度约束下流域初始水权耦合配置的方法体系，具有较高的理论价值和实际意义。在理论上，该书面向最严格水资源管理制度的要求，构建了一系列理论模型，有利于提高配置方法的科学性和严谨性，为水权合理配置提供了新的研究思路，弥补了我国目前探讨初始水权和谐配置以及人水和谐问题的研究不足，对丰富流域初始水权配置理论与方法具有重要价值。在实践上，该书以最严格水资源管理制度为指引，从“耦合”视角研究省区初始水权配置、流域级政府预留水量配置以及流域初始水权协调配置问题，使水权配置主体较快速、准确达成协商结果，减少协商争端，符合我国流域初始水权的配置机理，对有效落实最严格水资源管理制度、实现水资源水环境相协调、保障用水安全和推进水资源利用的空间均衡具有重大现实意义。