“双碳”目标下我国水利发展新征程

左其亭，邱 曦，钟 涛

（1.郑州大学水利科学与工程学院，450001，郑州;2.郑州大学水科学研究中心，450001，郑州）

在全球气候变化对人类生存发展构成的威胁愈发严重时代背景下，构建低碳甚至无碳排放未来成为越来越多国家的愿景与共识。习近平主席在2020 年9 月22 日第75 届联合国大会一般性辩论上提出：我国二氧化碳排放量力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和；在2021 年10 月12 日 《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上提出：为推动实现碳达峰、碳中和目标，我国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。这一系列政策目标，表达了中华民族实现伟大复兴与永续发展的坚定信念，展现了中国主动承担应对全球气候变化责任的大国担当。

水资源领域与气候变化休戚相关，是受气候变化影响最敏感的领域之一。应对气候变化及由其应运而生的“双碳”目标，水利应该有哪些作为?采取哪些举措？在“双碳”目标指引下，新时期水利应如何继续坚定不移地走高质量发展道路？本文从“双碳”目标提出背景及现实意义分析出发，探讨实现“双碳”目标对水利的需求，并给出“双碳”目标下水利发展建议，描绘“双碳”目标下我国水利发展新征程的战略构想。

一、“双碳”目标的提出及实现路径

1.“双碳”目标的提出背景及内涵

进入21 世纪以来，我国碳排放量呈现持续上升趋势，2000—2010 年这十年是我国经济迅速发展的时期，年碳排放量也从3 003.7 百万t 陡增至7 904.3 百万t，从2005 年开始我国已经超过美国成为世界上年碳排放量最多的国家。到2020 年，我国人均年碳排放量为7.1 t，是世界平均水平的1.7 倍。高碳排放量带来了严重的气候与环境问题，成为制约我国可持续发展战略的重要瓶颈。在这样的时代背景下，我国亟须在战略上提出对碳排放的管控措施，以缓解经济社会发展与资源环境保护间的矛盾。

基于此，我国提出了以碳达峰和碳中和为目标导向的中长期国家战略。碳达峰是指二氧化碳排放总量在某一时刻达到峰值后不再增加，在之后一段时间内存在波动变化但总体趋于稳定，随着时间整体呈下降趋势。碳中和是指碳排放和碳吸收达到平衡状态，即能够实现碳零排放的目的。

2.“双碳”目标的实现路径

“双碳”目标的实现路径复杂，从根本上讲可以分为减少碳源和增加碳汇两方面（如图1）。减少碳源主要通过控制化石能源消耗、推动产业转型、推动绿色低碳技术和大力发展新能源来实现；增加碳汇可以分为森林、草地、耕地、土壤碳汇四种类型。

减少碳源。我国现有产业结构和能源结构主要以高碳产业为主，需要引入低碳技术与生产工艺降低碳排放，坚决防止工业生产过剩现象，推动高碳、高能源、高消耗产业向低碳、低能源、低消耗产业转型。推动新能源发展与使用，如水能、太阳能、地热能等，以此减少化石能源消耗。各项措施间相互影响、相辅相成，只有做好系统性统筹管理才可能实现目标。

增加碳汇。森林碳汇主要通过扩大森林面积、提高森林质量、加强森林保护和发展生物质能这四项措施来实现。在扩大森林面积的同时重视生物质能源林和碳汇林培育，合理调整森林分布结构，保证森林合理密度，采用科学的培育方法提高森林质量。同时需要防范森林火灾和病虫害，避免乱砍滥伐造成森林损失，加快森林中有机物分解，利用土壤微生物分解森林中腐枝烂叶。草地生态系统作为我国面积最大的生态系统，在碳固存和陆地碳循环中具有重要作用，是重要的碳汇资源库。耕地碳汇是通过农作物秸秆还田来实现固碳。土壤碳汇主要是指土壤可以通过植物光合作用吸收大气中二氧化碳，在微生物作用下转变为有机质存储。

我国“十四五”和“十五五”是实现碳达峰关键时段，要做到 “十四五”时期严格控制碳排放增长速度，“十五五”时期初步建立低碳高效能源体系。未来十几年也是我国实现基本现代化关键阶段，经济高速增长必然伴随着能源高消耗，要在2030年实现碳达峰必须努力走 “双碳”实现途径。

二、实现“双碳”目标对水利的需求

“双碳”目标的实现涉及多学科、多层次、多维度的研究与改进。针对水利行业，可从水资源、水工程、水生态、水理念四个方面来看其对水利的需求（如图2）。

1.“双碳”与水资源

要实现“双碳”目标，水资源使用应遵循“保护优先，统筹协调”原则，坚决抵制不合理用水行为。我国是一个水资源总量丰富但人均占有量少的国家，水资源利用效率还比较低。

从用水角度看，工业生产需严格遵循节水减排理念，引进先进、高效节水工艺和设备，减少污水产生，提高水资源重复利用率；农业生产要提高灌溉效率，采用先进农业生产方式和优化农作物种植结构，使其能最高效利用水资源；城镇用水过程应加强供水管网改造，减少供水损耗，提高居民节水优先意识。

图1 “双碳”目标实现路径

图2 “双碳”目标对水利的需求

从污水排放和回用角度看，相对于开发新的水源，污水资源化利用能够减少对水生态环境破坏，缓解水资源不足和提高水资源利用效率。强化污水资源化利用是“双碳”目标实现的重要举措。

从经济杠杆角度看，通过改变水价和水市场交易，促进节约用水、水资源高效利用，减少水资源利用量和污水排放量，从而降低碳排放。

从水资源规划角度看，水资源分配要遵循“四水四定”原则，从人与自然和谐共生理念出发，结合当地实际经济社会发展需求、人口规模和土地利用等条件，尽可能降低水资源利用量和污水排放量，从而实现 “控碳”目标。

2.“双碳”与水工程

为了实现“双碳”目标，水工程领域应做好“加大水电开发力度、推进抽水蓄能电站建设和加强地热资源开发利用”三方面工作。

水电开发是我国新能源发展的主要领域之一，对于碳减排和资源节约发挥着重要作用。在《国务院关于印发2030 年前碳达峰行动方案的通知》中，明确提出推进雅鲁藏布江下游水电开发，推动小水电绿色发展。我国目前产业结构和工业体系主要是以高碳为主，发电方式主要依靠火力发电，火电占全国发电量的67.9%。相比于火电的高能耗，水电是一种清洁能源，能够有效减少化石能源消耗，是实现“双碳”目标重要路径。

抽水蓄能是技术成熟、清洁高效、经济安全的电力系统优质调节手段，具有电能量效益和辅助服务功能。抽水蓄能电站为我国储存电能和发电过剩提供了解决方案，又称为蓄能式水电站。通过抽水蓄能电站与风电、水电和地热能等新能源共同协作，创建一个清洁高效、调控自如的电网系统。

我国地热资源丰富。根据地质构造特征、热流体温度、开发利用方式等要素，可将我国地热能资源划分为浅层地热能资源、水热型地热能资源和干热岩资源三种主要类型。地热能除了在建筑方面的应用潜力巨大外，在农业生产领域也广泛涉及，如地热温室、地热水产养殖等。地热能也是可再生能源，其优势可以和风能、太阳能相媲美，不受季节、气候和人类活动的影响，是一种稳定可靠的清洁能源。

3.“双碳”与水生态

为了实现“双碳”目标，水生态方面可以采取的措施有保护和修复水生态环境、提高水生态的固碳能力和提高水生态承载力。

水生态环境的保护与修复不仅包括自然环境，还包括城市的水生态环境。随着经济快速发展，水生态日益恶化，水污染、水土流失等现象日益严重。保护和修复水生态需要统筹兼顾、同时进行，坚持因地制宜、综合治理和创新发展。

水生态固碳能力的提高是对“双碳”目标实现最直接的响应。为了提升固碳能力，需要丰富水生态的物种多样性，完善水生态的碳捕集与封存技术，健全水生态固碳的制度保障。

提高水生态承载力，就是保证一定的生态需水、栖息地环境和水功能区水质目标、水生态系统服务功能，增加碳汇能力。

4.“双碳”与水理念

为了实现“双碳”目标，需要将人水和谐思想贯穿于水利工作全过程中，将减碳、固碳理念作为水文化的重要组成部分融入水利事业中。

应该完善水教育体制，增强水教育宣传工作，呼唤全社会开展水教育活动。水教育是培养水理念和普及“双碳”的一种有效途径，能够将减碳、固碳理念深入每一个人的意识中。实现“双碳”目标不仅是国家的任务，同样也是每一个公民的任务，只有共同努力才能如期实现。

将“双碳”目标纳入水法律建设中，增强全民水法律意识。所有的水活动都应该以水法律为依据，如污水资源化利用、水资源分配等，对于违反水法律的行为应严肃处理。将“双碳”目标与水法律进行有机结合，给予足够的法制保障。

水利部开展的“三对标、一规划”专项行动，旨在找准水利改革发展方向。因此，从“双碳”目标来看，应严格依照政治对标、思路对标、任务对标的原则，落实水规划创新，找准水利工作的关键点和着力点，全面助力“双碳”目标实现。

三、“双碳”目标下我国治水思想变化及水利发展新征程

1.我国现代治水思想概述

图3 “双碳”目标下我国水利发展新征程战略布局

进入21 世纪，围绕全面建设社会主义现代化国家战略目标和重大任务，我国水利发展迅速，治水思想不断发展和完善。突出体现在：

（1）水资源可持续利用思想

强调在进行水资源开发利用时，保障生态系统完整性和支撑经济社会可持续发展，实现了我国从工程水利到资源水利的战略转型。

（2）人水和谐思想

人类必须主动限制和规范自身行为，尊重自然规律和经济社会发展规律，确保人水和谐相处，为实现人与自然和谐共生目标提供水利保障。

（3）节水型社会建设

建设水资源集约高效利用、经济社会快速发展、人与自然和谐相处节水型社会，全面贯彻节水优先战略。

（4）最严格水资源管理制度

通过设定总量控制、效率控制、限制纳污“三条红线”，从政策制度上对水资源这一系统工程进行统一、严格管理，为我国全面控制用水量、排污量提供了制度保障。

（5）水生态文明建设

从全面提升生态意识、遵循节水优先原则、加强水文化建设等角度不断深化水生态文明建设，保障生态系统良性循环，逐步形成全社会生态文明文化伦理形态。

（6）全面推行河长制湖长制

由各级党政主要负责人担任河长湖长，负责辖区内河流湖泊的管理和治理，进一步完善我国水治理体系，提高水安全保障能力。

以上是对我国现代治水思想的简单概括，在不同时代背景和发展需求下要进一步提升创新意识，主动求变，与时俱进推进水利事业发展。

2.面向“双碳”目标的我国治水思想发展建议

在“双碳”目标下，我国治水思想也需体现出与其高度的适配性，从而真正服务于“双碳”目标实现与我国水利现代化建设。结合我国现代治水思想，提出面向“双碳”目标的我国治水新思路变化趋势及发展建议：

①贯彻水资源可持续利用思想，应更进一步积极践行水资源集约与循环使用，推进污水资源化利用，真正落实循环经济以助力降碳行动。

②贯彻人水和谐思想，应继续深入推进人水和谐理念，以整体化、系统化的观点看待人与水系统、人与自然环境的协调发展，强化和谐意识以助力低碳生活的建设。

③在建设节水型社会过程中，坚持节水优先、节水增效，继续发挥好水经济的杠杆作用，将更多的水资源利用于水电建设与新能源探索，增加清洁能源的使用以降低碳排放。

④在执行最严格水资源管理制度过程中，进一步完善水资源管理政策，优化用水结构，减少高耗水、耗能产业的开发利用，给予降碳、控碳措施以强力的政策保障。

⑤在水生态文明建设过程中，进一步加强水土流失综合治理，实施生态保护修复重大工程，提升生态系统碳汇能力。

⑥在落实河湖长制过程中，要因地制宜制定相关水政策，做好政策宣传工作，提升群众节水节能意识，从根本上减少碳排放的来源。

3.“双碳”目标下我国水利发展新征程“六大战略”

面对“双碳”目标实现这一新的历史使命和时代要求，需要进一步深化体制改革与创新，加快构建与“双碳”目标相适应的新发展理念与战略，为“双碳”目标实现提供水利方案，展现水利担当。根据“双碳”目标实现途径以及对水利的需求，提出我国水利发展新征程“六大”发展战略，即节水优先战略、清洁水能战略、国家水网战略、生态水利战略、智慧水利战略、科技兴水战略（如图3），为“双碳”目标实现贡献水利智慧。

（1）节水优先战略

通过不断完善相关政策法规体系，建立科学完备的节水标准、指标体系及评价制度，提升节水意识形态。对水资源的开发、调用、配置等过程进行统筹管理、系统施策，通过科学配置和系统规划，切实保障节水优先地位。推进节水型社会建设，促进水资源循环利用以及污水回用，以节水优先战略助力节水节能降碳增效，与循环经济相结合助力降碳行动。

（2）清洁水能战略

“双碳”目标呼唤碳源减少、清洁能源广泛使用和储能技术应用，在尽可能降低水利工程建设过程中产生能耗的前提下，大力开发水电，加快推进抽水蓄能、新型储能等技术发展革新。因地制宜兴建抽水蓄能电站是水利行业服务于“双碳”目标的重要方式，通过工程技术改造将调水工程和抽水蓄能电站建设结合起来，达到调水蓄能的目的。加大地下水热资源的开发力度，尤其是中低温地热资源开发，作为一种替代能源应用于生产生活中，可以有效减少碳排放。

（3）国家水网战略

国家水网作为重要的综合工程体系，集水资源优化配置、流域防洪减灾等功能为一体。要以节水高效为前提，以保证用水和生态稳定为基本需求，在充分考虑资源环境承载力的条件下，加快构建国家水网主骨架和大动脉，实现水资源空间均衡，形成全国大水网。通过系统性水网体系的构建，实现水资源、水生态、水环境、水灾害的统筹管理，保障国家水安全，从水利发展系统性、协同性角度服务于全面控碳、降碳目标的实现。

（4）生态水利战略

通过水生态修复与保护，推进水土流失综合治理，增强城乡防洪抗旱排涝能力，强化水污染防治，提升生态环境质量水平，顺应可持续发展战略的实施。通过加强生态水利工程建设，获得更多清洁有效的水产品，实现满足人类需求和维持生态环境健康稳定间的平衡。通过改善水生态，加强水体固碳功能，积极支持绿色低碳模式的建成。

（5）智慧水利战略

智慧水利战略根本目的是提高水资源利用效率和系统抗御水旱灾害能力，改善水生态和水环境，以智能化手段提升水系统稳定性，减少水工程造成的碳排放，实现水利减碳、固碳技术方法升级，加快推进新时代人与自然和谐共生水利现代化建设。

（6）科技兴水战略

基于“双碳”目标及水利事业发展现实需求，用高新技术改造传统水利行业，加快水利科技创新成果转化，大幅度提升生产力水平。全面加强水利科技队伍建设，着力培养水利科技创新人才，全面推行科技兴水战略。以水利创新为科技支撑碳达峰碳中和行动方案增添活力，将水利前沿科技与低碳零碳负碳关键核心技术攻关相结合，全面推动绿色低碳科技创新，助力“双碳”目标实现。

四、结语

“双碳”目标是基于当前全球气候变化条件下为实现可持续发展战略，我国面向全世界的庄严承诺，展现了作为世界大国的责任与担当。实现“双碳”目标要从源头入手，切实控制碳排放、增加碳吸收。“双碳”目标的实现与水利事业的发展之间存在密不可分的联系，从水资源、水工程、水生态、水理念四个角度构建了两者间的关系架构，并以目标为行动导向，总结归纳出“节水优先、清洁水能、国家水网、生态水利、智慧水利、科技兴水”六大战略，为开启“双碳”目标下水利发展新征程提供参考，以求共建节水高效、生态文明、严格管理、文化引领、智慧水网、和谐发展的中国特色水利新格局，为早日实现可持续发展和民族复兴提供水利方案。