* 2021年4月14日，中国水利水电科学研究院水资源所教授级高级工程师，中国可持续发展研究会水问题专业委员会秘书长牛存稳博士，以“流域水资源综合规划和典型案例”为主题为我专委会进行了学术演讲。现将演讲内容进行概要整理，与读者分享。
牛存稳
现任中国可持续发展研究会水问题专业委员会秘书长，中国水利水电科学研究院水资源所教授级高级工程师。武汉水利电力大学本科、硕士，中国水利水电科学研究院博士，研究方向为流域水循环及其伴生过程综合模拟。
▼水资源及其支撑作用
从国际上看，我国是世界主要经济体中受水资源胁迫程度最高的国家。水资源、能源、环境问题，并列为我国可持续发展的三大瓶颈因子。
世界人均水资源量
来源：《2015年联合国世界水资源开发报告》
习近平总书记在2014年“314”讲话中，根据我国新时期的水安全问题提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的重要讲话。这也是近年来核心的治水思路：首先要节水，把节水放在其他水资源开发利用措施的前面，然后考虑空间上如何均衡，如何系统地进行治理，最后发挥政府和市场的作用共同治水。
▼中国水资源特征
中国水资源总体格局主要受所处的地理位置及季风气候区、特殊的三大阶地地形等因素控制。全国多年平均降水量649mm，降水从东南向西北方向递减。400mm降水深等值线由东北至西南斜贯我国全境，与胡焕庸线较为一致；800mm降水深等值线位于秦岭、淮河一带，基本是南北方分界。我国多年平均水资源总量28412亿m³，其中：地表水资源量27388亿m³ ，不重复量为1024亿m³ 。全国10个水资源一级区中，长江流域水资源总量最多，大概占全国水资源总量的1/3。从国际上看，我国单位国土面积水资源量为全球平均水平的83%，人均水资源量约2093m³，不足世界人均水平的1/3，位居第127位。总的来看，我国在水资源分布上呈现“北缺南丰”的特点。南北方水资源空间分布与人口、耕地、国土资源等社会经济要素的空间分布不相匹配。我国开展“南水北调”工程也是为了在一定程度上缓解北方地区用水困难的问题。
南、北方水资源与经济、人口、耕地、国土资源分布空间差异
▼中国主要水问题
当前我国新、老水问题交织重叠，水问题依然严峻。中国可持续发展研究会理事长、中国工程院王浩院士1999年首创提出的“自然-社会”二元水循环理论揭示了水问题的本质原因及其背后的科学问题。基于自然水循环和社会水循环过程开展的调研和研究，我国当前主要水问题主要表现在四个方面：水资源短缺、水环境污染、水生态损害以及水灾害风险增大。水资源短缺：社会水循环中取用水的通量不断大，我国现状多年平均河道外缺水量约500亿m³，其中，黄河、淮河、海河、辽河水资源一级区缺水量占66%。此外，自然水循环要素演变方面不容乐观，未来受到气候变化和城市化进程影响，我国先天不足的水资源条件还将朝着不利的条件演化。
水环境污染：从2009年到2018年，我国河流水功能区达标率从47.4%增长到66.4%，劣Ⅴ类水体比例从19.3%降到5.5%；湖泊Ⅰ-Ⅲ类水体比例从58.4%降到25%，劣Ⅴ类水体从14%增到16.1%；集中式生活饮用水水源约有16.5%不达标，主要为地下水水源监测点。此外，一些新型和有毒有害污染物健康风险增大。水污染防治转为攻坚战和持久战。
水生态损害：当前全国地下水超采量为171亿m³，占开采量的16%。地下水超采导致资源枯竭、地面沉降、海水入侵以及土地荒漠化等一系列生态环境问题。此外，我国水生态损害成因多样，水生态系统修复任重道远。根据水利部近期的评价结果，我国生态良好型河湖占比仅16%，污染破坏型占比32%，生境萎缩型占比14%，水量不足型占比8%，复合失衡型占比30%。
水灾害风险增大：近60年来，我国干旱受灾率和成灾率分别以每10年1.7%和1.4%速度递增。全球气候变暖导致极端灾害天气发生更加频繁，我国在中小河流防洪、山洪灾害、城市内涝防治等方面依然面临风险。
总体上，上述这些水问题不论其表现形式如何，都可归结为流域水循环分项或伴生过程导致的失衡问题。其中，水资源短缺问题，是自然水循环-社会水循环通量互馈失衡；水环境污染问题，是与水循环伴生的污染物迁移转化过程失衡；水生态损害问题，是与水循环伴生的生态过程演变失衡；水灾害风险增大，属于特殊情景下自然与社会水循环结构失衡。
▼水资源规划的意义
基于“自然-社会”二元水循环理论，对照水资源的五大属性（资源、环境、生态、经济、社会），通过制定水资源综合规划，进一步查清水资源的现状，在分析水资源承载能力的基础上，提出水资源合理开发、高效利用、优化配置、全面节约、有效保护、综合治理、科学管理的布局和方案，作为今后一定时期内水资源开发利用与管理活动的重要依据，促进和保障人口、资源、环境和经济的协调发展，以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。
▼水资源规划总体任务与思路
水资源规划是由政府组织实施的资源规划，是政府行使社会管理与公共服务的依据。所以水资源规划有4个方面的特性：综合性、协调性、规范性、权威性。水资源综合规划分为流域和区域两个层面，两个层面都有综合规划和专业规划。综合规划根据社会发展需要和水资源开发利用现状编制的开发、利用、节约、保护水资源和防治水害的总体部署。专业规划对防洪、治涝、灌溉、航运、供水、水力发电、竹木流放、渔业、水资源保护、水土保护、防沙治沙、节约用水等进行规划。• 服从：流域范围内的区域规划应当服从流域规划，专业规划应当服从综合规划；• 协调：流域综合规划和区域综合规划以及与土地利用关系密切的专业规划，应当与国民经济和社会发展规划以及土地利用总体规划、城市总体规划和环境保护规划相协调，兼顾各地区、各行业的需要；根据水资源综合规划的总体目标与要求，水资源综合规划内容包括：▼水资源评价
我国水资源评价工作起始于20世纪50年代，在当时开展的全国各大流域规划工作中，曾对各流域的河川径流量进行了统计。至今，我国已开展了三次大规模水资源评价。
评价内容：主要包括水资源数量评价（地表、地下、总量），水资源质量评价（河长、水质），水资源开发利用评价（供水、用水、耗水、排水）。评价方法：基于“自然-社会”二元水循环的动态水资源评价，提出了水资源全口径层次化动态评价方法。以降水为资源评价的全口径通量，遵照有效性、可控性和可再生性原则对于降水的资源结构进行系统解析，实现广义水资源、狭义水资源、径流性水资源和国民经济可利用量的层次化评价。▼水资源节约
我国节水工作开始于上世纪七八十年代，至今可区分为3个发展阶段：
1980-2000年 特征：行业工程技术节水（开展用水节约）《中华人民共和国水法》通过，将节约用水的规定提升到国家法律层面。
2001-2012年特征：总量控制和定额管理（全面推进节水型社会建设）2002年新水法把节约用水放在突出位置；2011年中央一号文件把节水工作作为实行最严格水资源管理制度的重要内容等。
2013年至今特征：构建绿色生产生活方式习近平总书记2014年“3.14”重要讲话开辟提出“节水优先”；2016年实施全民节水行动；党的十九大报告提出实施国家节水行动。“节水优先”的内涵，即把节水放在其他水资源开发利用措施的前面，作为实现水资源供需平衡的首要策略选项。▼水资源保护
传统水资源保护：以水质保护为主，兼顾水量保护，核心工作包括水质目标制定、污染负荷削减、饮用水水源地保护、地下水资源保护等内容。最新发展：流域水资源保护，以完整的流域水循环过程作为水资源保护的基本载体和对象。• 在自然水循环过程中维护水资源的可再生性和水生态系统的健康稳定；• 在社会水循环过程中维护水资源的供需平衡和理化性质平衡；• 在自然水循环和二元水循环的交互过程和界面中，维护两方面目标的均衡，维持合理的水流、物质、能量通量与时空分布。
▼水资源配置
水资源配置，就是把不同水源的水（如地表、地下等），考虑调蓄作用（水库和跨流域调水）、处理回用过程，分配给不同的用户（生活、工业、农业和生态等）。多目标竞争协调关系带来不同决策层、不同区域、不同部门和群体不同的决策偏好下的水资源配置需求，使得水资源配置成为多目标多层次群决策。通过满足不同行业、不同部门之间的需求，最后形成水资源配置方案。水资源配置是协调水资源与经济社会发展、自然生态、资源分配台帐（公平、高效、持续）、开源、节流、治污统筹考虑的过程。水资源调度是指利用水工程在时间和空间上对水资源进行调节、控制和分配的行为及其过程。水资源调度的对象包括：“点、线、面”三部分水系统，其中：“点”指的是闸/泵/水库等调蓄工程，“线”指的是河道/渠道/管道等不同类型的输水系统；“面”指的是流域和区域等源汇系统。▼水资源管理
对水资源管理需要进行全过程管理，具体要求采取严格规划管理和水资源论证、严格控制流域和区域取用水总量、严格取水许可、严格水资源有偿使用、严格地下水管理和保护和、强化水资源统一调度等措施，严控用水总量、管住用水增量，优化用水存量。我国要求实行最严格水资源管理制度，确立总量红线、效率红线、限制纳污红线“三条红线”，实行总量控制制度、效率控制制度、限制纳污制度、管理责任和考核制度。此外，河长制湖长制的建立是解决我国复杂水问题的重大制度创新，也是保障国家水安全的重要举措。
随着对流域水问题认识的深入，我国水生态环境保护以流域水循环及其伴生过程为主线，水资源规划也在不断发展，逐渐从空间规划走向水系治理、流域综合治理。基于长期的理论研究和实践探索，王浩院士团队提出了流域综合治理的主要对策：流域统筹、协同治理、精准施策以及智慧管控。
▼开展流域统筹
流域是水问题治理的基本单元，应实现多要素统筹，包括：山水林田湖草统筹、干支流统筹、上下游统筹、水陆统筹、城乡统筹、河湖统筹等。考虑到以上方面，应从水安全、水资源、水环境、水生态、水景观、水文化、水管理、水经济8个层次协同推进，开展流域统筹。
▼实行协同治理
从二元水循环综合属性视角，应实现流域水循环自然功能和社会功能的协同。其中，二元水循环的自然功能包括三大方面，资源属性应稳定再生，生态属性要求生态服务功能，环境属性要求促进水环境质量根本改善；社会功能包括两大方面，经济属性要求效率优先，社会属性要求兼顾公平，从而实现协同调治理。此外，还应考虑空间的协同，注重流域与区域的协同，陆域和水域协同，城乡之间协同、上下游和左右岸的协同。
▼实行精准施策
在机理分析与量化模拟的基础上，以问题为导向，通过精准的各项控制，实现流域水循环及其伴生过程的良性发展。将调控细化为多个方面，控制途径包括红线控制、过程控制等方面。• 统筹自然资源、城镇和产业发展、基础设施建设以及生态环境保护与修复等，绘制国土空间布局“一张图”▼实行智慧管控
智慧管控策略借助现代信息技术，从全流域、全时间、全要素、全业务进行系统性信息化管控。例如：通过进行智慧管控，可以建立水资源数据集成共享平台；运用智慧管控平台能够为水资源调配、水污染防控、水生态保护、水灾害防治等提供主动智能决策支持。
坪山河流域是东江流域重要水源区，其下游的东江是惠州市乃至东江下游地区的主要饮用水源；同时，坪山河流域的生产生活用水也极大地依赖于东江水源，流域近七成的供水通过由东江从深圳境外供给。因此，坪山河流域的水环境状况既关系到东江流域下游地区的水安全，也关系到深圳市、流域自身的用水安全。
坪山河流域示意
主要水问题：在高密度、高强度人类活动影响下，流域内污染负荷产生强度大、成分多，污染物的迁移、转化规律极其复杂，加上流域内经济社会快速发展过程中城市点、面源污染防控措施长期乏力，导致流域水质严重恶化，特别是建成区依然存在大量黑臭水体，交接断面水质难以满足目标要求。此外，流域还面临防洪达标率低、滨水空间生态、景观与文化严重缺失，流域水管理智能化系统不足等突出问题。根据坪山河面临的水问题，从流域统筹的角度，五位一体提出了近期和远期目标。
▼水质提升
近期：水环境质量总体改善，交接断面达到考核要求，饮用水源地水质达标率稳定100%；远期：流域水环境质量全面改善，打造水清、岸绿、健康的两河流域名片。▼防洪排涝
近期：全面达到城市设防标准，即两河干流防洪标准达到100年一遇，支流防洪标准达到20～50年一遇，基本消除洪水隐患和内涝点。远期：建立与现代化国际化城市定位相适应的防洪减灾体系。▼生态修复
▼文化彰显
▼管理高效
在流域统筹方面，注重水是按流域流的特性，流域是基础，区域是主力。流域负责统一规划、监测、标准、区域边界，以分清各区域责任。区域要守土有责，铁路警察各管一片。每个区域要做到4大平衡：一是洪水和分散，蓄滞，坦化结合。二是污染的产生和削减相平衡。三是资源供给和需求相平衡。四是生产生活和生态空间相平衡。在协同治理方面，注重了坪山河流域自然水循环和社会水循环多要素的耦合，提出了四个强化、四道防线、四大亮点、多水共济、三方联动、河岸靓景、智慧管理的协同治理模式。
坪山河流域协同治理总体框架
来源：王浩等，《流域综合治理理论、技术与应用》
在精准施策方面，针对坪山河水循环伴随的污染负荷的特点以及交接断面达标的要求，提出了“精准截污、分散调蓄、分布处理、就地回补”的优化方案。在智慧管控方面，坪山河流域建立了智慧管理与服务平台。充分利用物联网、云计算、大数据、地理信息系统等关键技术，通过中控平台远程自动化控制限流闸门精准截污，设置无人自动水质监测站，建立多元立体监测体系、多维信息服务平台、智慧预报调度平台以及支撑保障环境体系，便于及时追根溯源与整治，以实现流域智慧管理与服务。坪山流域智慧管理与服务平台的三大基本功能，具体包括信息服务功能、核心业务功能以及系统服务功能。此外，在具体的治理技术上，坪山河治理也采用了很多收效好、性价比高的技术，例如在污泥处置方面，专门开展了坪山河干流（老河道）污泥资源化利用技术研究，开发并系统集成了淤泥中重金属“沉淀钝化-混凝土固封”双重固封技术、污泥适度脱水技术、微颗粒高效分散技术、污泥再生砌块高频振动成型技术，解决了坪山河老河道11.2万m³水下方清淤淤泥形成的1.6万m³脱水泥饼出路，实现了坪山河淤泥低成本、低能耗、安全免烧结制砌块资源化利用。
通过近些年来以上措施的实施，坪山河流域水生态环境明显改善得到社会的认可。坪山河水质较原定计划提前1年达标，2019全年稳定达到地表III类水质标准。此外，坪山河干流水环境综合治理工程还获得了2018年深圳市治污保洁工程优秀项目奖。
“再造魅力故乡”专栏旨在分享和传播与会（落实2030可持续发展议程 再造魅力故乡 国际论坛）各国专家、学者和地方管理者在落实SDG11、推动人居环境可持续发展工作中的实践经验，搭建交流平台。
Special Committee for Human Settlements
Chinese Society for Sustainable Development