浙江省區(qū)域水資源承載力分析及強(qiáng)載措施研究

周 芬，魏 婧，王 貝，王麗婷

(1.浙江省水利水電勘測設(shè)計院，浙江 杭州 310002；2.浙江省水文管理中心，浙江 杭州 310009)

1 研究背景

浙江省水資源總量相對豐富，但受自然條件所限，水資源稟賦與耕地、人口和生產(chǎn)力布局不相匹配，2003—2004年遭遇的旱情暴露了水資源保障領(lǐng)域存在突出短板。2005年以來，按照時任浙江省委書記習(xí)近平提出的“水資源不能成為繼電力、土地之后制約我省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的瓶頸”指示精神和省政府批復(fù)的《浙江省水資源保護(hù)與開發(fā)利用總體規(guī)劃》，圍繞經(jīng)濟(jì)社會重大發(fā)展戰(zhàn)略和民生保障需求，省水利廳會同省發(fā)改委組織實(shí)施了以“水資源保障百億工程”為引領(lǐng)的重大水資源保障項目。截至目前，已經(jīng)建成和在建的重點(diǎn)水資源保障工程合計新增工程年引供水能力約39億m3(扣除部分水源與引調(diào)水工程之間的重復(fù)水量)，這批骨干水源和引配水工程的實(shí)施，提高了全省水資源承載能力，有力保障了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展用水需求。但是，對標(biāo)更高質(zhì)量的水資源保障體系要求，對標(biāo)城鄉(xiāng)高質(zhì)量融合發(fā)展的用水需求，浙江省水資源承載力，特別是水庫優(yōu)質(zhì)水資源承載力方面，仍然存在薄弱環(huán)節(jié)。

本文以全省水資源量、水利工程供水能力、現(xiàn)狀供用水量、經(jīng)濟(jì)要素等資料為基礎(chǔ)，分析水資源與經(jīng)濟(jì)要素的匹配性和水資源承載力，從“控需”和“優(yōu)配”兩個方面提出了提升區(qū)域水資源承載力的對策措施。

2 水資源開發(fā)利用分區(qū)

按照流域水系及水資源開發(fā)利用特點(diǎn)，圍繞環(huán)杭州灣、溫臺沿海、金衢麗三大經(jīng)濟(jì)區(qū)，將全省劃分為六大水資源分區(qū)。環(huán)杭州灣區(qū)指錢塘江河口兩岸區(qū)，包括錢塘江河口以北杭嘉湖區(qū)和錢塘江河口以南蕭紹寧舟區(qū)，主要涉及杭州、寧波、嘉興、湖州、紹興、舟山；溫臺沿海區(qū)指甌江、椒江等流域及其河口兩岸區(qū)，主要涉及溫州市和臺州市；金衢麗區(qū)指錢塘江、甌江等流域中上游兩岸河谷盆地區(qū)，主要涉及金華市、衢州市和麗水市。

3 水資源與經(jīng)濟(jì)要素的匹配性

3.1 水資源量及供水能力

根據(jù)全省第三次水資源調(diào)查評價，全省多年平均地表水資源量959.91億m3，水資源空間分布與我省人口、生產(chǎn)力要素分布不相協(xié)調(diào)，環(huán)杭州灣和溫臺沿海地區(qū)水資源量相對不足，人均水資源量除杭州外均低于全省平均水平，錢塘江區(qū)和甌江在中上游區(qū)水資源量相對豐沛。

根據(jù)《全國水中長期供求規(guī)劃技術(shù)大綱》要求，區(qū)域供水能力是由供水系統(tǒng)依據(jù)來水條件、需水要求、工程狀況及其運(yùn)用方式和調(diào)度規(guī)則等，分析計算一定區(qū)域內(nèi)所能提供的最大供水量。水庫工程供水能力依據(jù)水庫來水、供水對象、工程規(guī)模及運(yùn)行調(diào)度原則等，分析計算所能提供的最大供水量。水庫在保證基本生態(tài)流量下泄的前提下，根據(jù)水庫供水功能，計算其一般供水量(包括灌溉供水、一般工業(yè)供水)和城鎮(zhèn)供水量。引提水工程依據(jù)水資源公報近3年(2016—2018)引水、提水工程實(shí)際供水量，以最大供水量作為其供水能力。據(jù)此分析，不考慮水利工程環(huán)境配水能力的情況下，全省各項水利工程總供水能力280.67億m3，其中水庫工程供水能力164.53億m3。詳見表1。

表1 區(qū)域水資源量與供水能力 單位：億m3

3.2 水資源與經(jīng)濟(jì)要素關(guān)系

為了量化我省水資源稟賦和經(jīng)濟(jì)要素的匹配程度，本次引入水資源分布基尼系數(shù)，為方便計算，采用梯形面積計算方法，其計算公式如下：

(1)

式中，xi—第i個單元的水資源要素累計比例；yi—第i個單元的經(jīng)濟(jì)要素累計比例。

參考有關(guān)資料，基尼系數(shù)在0.2以下表示高度匹配或絕對匹配關(guān)系；在0.2～0.4表示相對匹配；大于0.4表示不匹配，基尼系數(shù)越大則匹配性越差。

本次以六大水資源分區(qū)為單元，分別用多年平均地表水資源量、區(qū)域供水能力、水庫供水能力與人口、耕地、GDP等經(jīng)濟(jì)要素相關(guān)得到基尼系數(shù)，量化水資源要素與經(jīng)濟(jì)要素的空間匹配程度。從全省水資源量與經(jīng)濟(jì)要素基尼系數(shù)來看，該系數(shù)基本介于0.1～0.3之間，見表2。說明全省水資源自然分布與經(jīng)濟(jì)要素分布總體處于“相對匹配”狀態(tài)；從區(qū)域供水能力和經(jīng)濟(jì)要素基尼系數(shù)來看，該系數(shù)處于0.1上下，說明通過實(shí)施水利工程特別是跨區(qū)域水資源配置工程后，全省區(qū)域供給能力與經(jīng)濟(jì)要素的匹配性趨好，全省區(qū)域供水能力分布與經(jīng)濟(jì)要素分布仍然處于“高度匹配”狀態(tài)；從水庫供水能力與經(jīng)濟(jì)要素基尼系數(shù)來看，水庫供水能力與有效灌溉面積高度匹配，但與人口、GDP等經(jīng)濟(jì)要素僅處于“相對匹配”，進(jìn)一步分析水庫城鎮(zhèn)供水能力與人口、GDP的基尼系數(shù)，得出目前水庫優(yōu)質(zhì)水資源配置在區(qū)域間的匹配性欠佳。從水庫城鎮(zhèn)供水能力-人口/GDP來看，杭嘉湖區(qū)單位水庫城鎮(zhèn)供水能力承擔(dān)的人口是101萬人，而甌江中上游區(qū)僅9萬人；杭嘉湖區(qū)單位水庫城鎮(zhèn)供水能力承擔(dān)的GDP是1089億元，而甌江中上游區(qū)僅54億元。如圖1所示。

表2 水資源要素與經(jīng)濟(jì)要素基尼系數(shù)

圖1 水庫城鎮(zhèn)供水能力-人口/GDP

總體來看，全省水資源稟賦和人口產(chǎn)業(yè)集聚倒掛情況十分突出，東北部區(qū)域人口、耕地和經(jīng)濟(jì)總量集中，但水資源相對緊缺；西南部區(qū)域水資源總量豐富，但人口、耕地和經(jīng)濟(jì)總量遠(yuǎn)低于東北部區(qū)域，尤其是杭嘉湖區(qū)、蕭紹寧舟區(qū)單位水資源需要承擔(dān)的人口、耕地、GDP等經(jīng)濟(jì)要素壓力較大。

4 水資源承載力分析

4.1 水資源承載力分析方法

水資源承載力通常是指可預(yù)見的時期內(nèi)在滿足合理的河流生態(tài)環(huán)境用水前提下，利用水資源量質(zhì)及其他資源和智力、技術(shù)等條件，水資源對經(jīng)濟(jì)社會能夠承載的最大負(fù)荷下所支撐的人口規(guī)模。從水資源承載力定義可以看出，水資源承載能力的核心是一個區(qū)域的水資源在其他資源的配合下，可持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量。區(qū)域水資源承載能力計算方法如下：

(2)

式中，C—水資源承載能力，人；Wn—地表水資源可利用量或水利工程可供水量，m3；qp—人均用水量，m3/人。

水資源承載力指數(shù)Rw是水資源承載力與評價時刻對應(yīng)的人口總量的比值，反應(yīng)區(qū)域水資源承載潛力或超載情況，按式(3)計算。

(3)

式中，p—評價時刻對應(yīng)的人口總量，人。當(dāng)Rw>1時，表示承載力較好，且值越大則承載潛力越大；當(dāng)Rw<1時，說明承載力不足，且值越小，承載情況越差。

4.2 水資源量承載力評價

根據(jù)浙江省統(tǒng)計年鑒、水資源公報、第三次水資源調(diào)查評價等，得到全省各水資源分區(qū)地表水資源可利用量、現(xiàn)狀(2017年)用水量、常住人口、人均用水量等指標(biāo)，據(jù)此分析得到各分區(qū)水資源承載力(即可承載的人口規(guī)模)、水資源承載力指數(shù)Rw。

(1)不考慮錢塘江河口向環(huán)杭州灣區(qū)、太湖向杭嘉湖區(qū)配水。從全省角度來看，其水資源承載力指數(shù)Rw為1.18，說明全省水資源承載力總體上處于寬松狀態(tài)，尚有一定的富余承載力。但各水資源利用分區(qū)情況則不盡相同，位于錢塘江河口北岸的杭嘉湖區(qū)Rw為0.42、位于錢塘江河口南岸的蕭紹寧舟區(qū)Rw為0.67，說明這兩大區(qū)域本地水資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能承擔(dān)其各類供水任務(wù)。甌江中上游區(qū)是全省水資源承載能力最強(qiáng)的區(qū)域，其Rw高達(dá)7.04；溫州區(qū)、錢塘江區(qū)、臺州區(qū)水資源承載力條件總體較好。

(2)考慮錢塘江河口向環(huán)杭州灣區(qū)、太湖向杭嘉湖區(qū)配水。為了解決環(huán)杭州灣區(qū)水資源承載力不足的情況，錢塘江河口、太湖分別就近向環(huán)杭州灣區(qū)、杭嘉湖區(qū)配水，按照《太湖流域水量分配方案》(2018年)和《錢塘江河口水資源配置規(guī)劃》(2005年)90%保證率分配水量，杭嘉湖區(qū)、蕭紹寧舟區(qū)水資源承載力水平得以提升。杭嘉湖區(qū)水資源承載力指數(shù)Rw達(dá)到1.50，在不考慮可供水量水質(zhì)的情況下，整個區(qū)域水資源承載力較好；蕭紹寧舟區(qū)Rw達(dá)到0.97，整個區(qū)域水資源承載力處于緊平衡狀態(tài)。

4.3 供水能力承載力評價

根據(jù)全省各水資源分區(qū)區(qū)域供水能力和水庫城鎮(zhèn)供水能力、現(xiàn)狀(2017年)用水量、常住人口、人均用水量等指標(biāo)，分析區(qū)域供水能力、水庫城鎮(zhèn)供水能力承載力，見表3和圖2。

圖2 全省現(xiàn)狀水資源承載力評價情況分布圖

表3 全省現(xiàn)狀水資源承載力情況匯總表

(1)區(qū)域供水能力承載力分析。全省區(qū)域供水能力280.67億m3，而2017年全省總用水量179.5億m3，從區(qū)域?qū)用鎭砜矗こ坦┧芰Ω哂诂F(xiàn)狀實(shí)際用水量，總體富余供水能力約101億m3，說明現(xiàn)狀供水能力能保障現(xiàn)狀用水需求。從區(qū)域供水能力承載力分析成果來看，全省各區(qū)域供水能力承載力條件均較好，甌江中上游區(qū)是全省供水能力承載力最強(qiáng)的區(qū)域，其Rw高達(dá)4.44。

(2)水庫城鎮(zhèn)供水能力承載力分析。水庫水質(zhì)優(yōu)良、供水保證率高，能夠更好滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對優(yōu)質(zhì)可靠水資源的需求，是全省城鎮(zhèn)生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供水的生命庫。水庫承擔(dān)了重點(diǎn)流域(區(qū)域)的城鎮(zhèn)供水和灌區(qū)灌溉任務(wù)，截止2018年底，全省縣級以上城市供水區(qū)中，湖庫型水源地供水人口覆蓋率超過70%，隨著千島湖配水工程供水范圍向杭州、嘉興的逐步拓展，屆時全省湖庫型水源地供水人口覆蓋率將達(dá)到95%以上；11個大型灌區(qū)中以水庫為供水水源的灌區(qū)有10個，灌溉受益面積約340萬畝。雖然全省已建水庫4300余座，其中194座大中型水庫總庫容419.35億m3，興利庫容208.85億m3，但是，一方面新安江、灘坑、緊水灘等大型電站水庫均以發(fā)電為主，全省大中型水庫有效供水調(diào)節(jié)庫容不足80億m3，水庫除了承擔(dān)全省城鎮(zhèn)供水外，還承擔(dān)了較重的灌溉任務(wù)；另一方面，水庫可供水量存在空間分布不均的情況，由于受地形條件所限，水庫主要分布在西南山丘區(qū)，水庫可供水量的分布與人口產(chǎn)業(yè)分布不相協(xié)調(diào)。從水庫城鎮(zhèn)供水能力承載力分析成果來看，各水資源分區(qū)承載力指數(shù)相差較大，即使考慮千島湖配水工程，杭嘉湖區(qū)水庫城鎮(zhèn)供水能力承載力仍然最低，Rw僅為0.63，說明水庫城鎮(zhèn)供水能力承載力嚴(yán)重不足；蕭紹寧舟區(qū)Rw為0.89，水庫城鎮(zhèn)供水能力基本能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)狀用水情況下的緊平衡。

5 水資源荷載分析及強(qiáng)載措施

5.1 區(qū)域荷載分析

由表3可以看出，從水資源量、區(qū)域供水能力、水庫城鎮(zhèn)供水能力上來看，全省現(xiàn)狀水資源承載力總體較好。但是，由于水資源稟賦(特別是水庫供水能力)與人口、生產(chǎn)力布局不相匹配，全省存在部分區(qū)域承載力不足而部分區(qū)域承載力有富余的情況，具體分析如下：

(1)杭嘉湖區(qū)和蕭紹寧舟區(qū)。杭嘉湖區(qū)由于有太湖、錢塘江河口水量調(diào)配，水資源可利用量較大，區(qū)域供水保障能力也相對較高，但水庫城鎮(zhèn)供水能力承載力嚴(yán)重不足(承載力指數(shù)0.63)；蕭紹寧舟區(qū)在錢塘江河口向該區(qū)域?qū)嵤┧空{(diào)配后，水資源承載力得以增強(qiáng)，但枯水年份水資源承載力仍顯緊張；通過多年水源及引調(diào)水工程建設(shè)，區(qū)域供水能力承載力較好，水庫城鎮(zhèn)供水能力承載力仍然不足(承載力指數(shù)0.89)。杭嘉湖區(qū)和蕭紹寧舟區(qū)是全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢區(qū)，同時也是全省水資源承載力相對偏低的區(qū)域，特別是水庫城鎮(zhèn)供水能力承載力不足，不能充分滿足現(xiàn)狀及未來發(fā)展用水需求。該區(qū)域現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用率較高，在做好自身節(jié)水和分質(zhì)供水的同時，需要向區(qū)域外實(shí)施優(yōu)質(zhì)水資源調(diào)配，提升區(qū)域城鎮(zhèn)供水品質(zhì)，進(jìn)一步提升區(qū)域經(jīng)濟(jì)和人口承載能力。

(2)溫州區(qū)和臺州區(qū)。溫州區(qū)和臺州區(qū)水資源可利用量、區(qū)域供水能力和水庫城鎮(zhèn)供水能力承載力正常，但也存在一定的水資源承載力空間不均衡問題，應(yīng)重點(diǎn)圍繞人口、產(chǎn)業(yè)集聚但水資源條件欠佳的溫瑞、溫黃等沿海平原，做好甌江、椒江河口水資源合理配置，加強(qiáng)供水配套工程建設(shè)，推進(jìn)水源分質(zhì)供水，提升沿海片區(qū)水資源水環(huán)境承載力。

(3)錢塘江區(qū)和甌江中上游區(qū)。錢塘江區(qū)和甌江中上游區(qū)水資源可利用量、區(qū)域供水能力和水庫城鎮(zhèn)供水能力均大于現(xiàn)狀用水需求，可以較好地滿足未來用水需求。重點(diǎn)是實(shí)施區(qū)域內(nèi)部的水量調(diào)控分配，特別是做好區(qū)域內(nèi)部優(yōu)質(zhì)水資源調(diào)配，保障金義都市區(qū)等重點(diǎn)發(fā)展區(qū)用水需求。同時繼續(xù)做好縣級城市引供水配套工程建設(shè)，結(jié)合防洪等綜合利用興建調(diào)蓄工程，解決部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水水源量質(zhì)保證程度不高的問題。錢塘江區(qū)和甌江中上游區(qū)水資源量豐富，開發(fā)利用條件好，在充分保障區(qū)域生活生產(chǎn)及生態(tài)用水前提下，尚有能力支援水庫城鎮(zhèn)供水能力不足的環(huán)杭州灣區(qū)，以水資源合理配置、余缺互濟(jì)助力構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展的水資源保障系統(tǒng)。

5.2 強(qiáng)載措施

水資源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性資源，要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，前提是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，提升水資源對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐能力。針對水資源承載能力有限與水需求持續(xù)增長之間的“不平衡”矛盾，確定提升水資源承載力的主要途徑和措施。

5.2.1控需

(1)以水定城。在新一輪國土空間規(guī)劃這一經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的頂層設(shè)計中，把水資源承載能力作為區(qū)域發(fā)展、城市建設(shè)和產(chǎn)業(yè)布局的重要條件，堅持以水定需、量水而行、因水制宜，合理擬定城市發(fā)展規(guī)模，控制人口增長速度。

(2)以水定產(chǎn)。根據(jù)水資源自然稟賦和經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)，以新一輪經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展為契機(jī)，穩(wěn)步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局優(yōu)化，在水資源緊缺區(qū)域?qū)⒉槐匾?、不合適的功能和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移出去，使人口增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、土地利用方式與水資源承載力相適應(yīng)。

(3)以水定額。始終堅持并嚴(yán)格落實(shí)節(jié)水優(yōu)先，綜合考慮水資源條件、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平，參照國內(nèi)外先進(jìn)用水水平，合理擬定規(guī)劃水平年用水定額，合理制定全省和分區(qū)用水總量紅線目標(biāo)。

5.2.2優(yōu)配

(1)全域水資源調(diào)控。堅持“空間均衡”原則，在保障生態(tài)用水前提下，以太湖、錢塘江河口、錢江源-千島湖、湖南鎮(zhèn)-黃壇口、緊水灘-灘坑、珊溪-趙山渡六大水源為核心，打通浙北、浙東、浙中三大區(qū)域配水大動脈，充分發(fā)揮“大水源、大通道”優(yōu)勢，優(yōu)化完善互聯(lián)互通、多源供給的區(qū)域水資源配置體系，加大優(yōu)質(zhì)水資源豐沛地區(qū)向缺水地區(qū)支援力度，著力破解水資源稟賦和人口產(chǎn)業(yè)集聚倒掛發(fā)展瓶頸，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢區(qū)水資源承載力，促進(jìn)水資源與區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)之間的均衡。

(2)水源分質(zhì)供水。在水資源稟賦條件較差，特別是優(yōu)質(zhì)水資源供需矛盾突出的區(qū)域，加快推進(jìn)分用戶分水源供水，即構(gòu)建以“山區(qū)水庫為主”的城鎮(zhèn)公共供水體系和以“河道(河網(wǎng))為主、山區(qū)水庫和非常規(guī)水源為輔”的工農(nóng)業(yè)供水體系，優(yōu)化水源利用結(jié)構(gòu)、拓展水源利用空間，增強(qiáng)城鄉(xiāng)居民生活優(yōu)質(zhì)水資源供給潛力。

6 結(jié)語

浙江省水資源量總體豐富，但水資源與經(jīng)濟(jì)要素仍處于“相對匹配”狀態(tài)，特別是水庫優(yōu)質(zhì)水資源在區(qū)域間的匹配性欠佳，水資源保障不平衡不充分的問題依然存在。“十四五”及今后一段時期，浙江省應(yīng)抓住新一輪經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展尤其是長三角一體化發(fā)展的契機(jī)，聚焦大灣區(qū)大花園大都市區(qū)建設(shè)，圍繞大水源、布局大通道，以歷史視野、全局眼光謀劃和推進(jìn)一批具有戰(zhàn)略意義的節(jié)水供水重大工程。優(yōu)化完善互聯(lián)互通、多源供給的區(qū)域水資源配置體系，補(bǔ)齊水資源保障工程體系的突出短板，同時按照最嚴(yán)格水資源管理的要求，全面監(jiān)管水資源的節(jié)約、保護(hù)、開發(fā)、利用、配置、調(diào)度等各環(huán)節(jié)工作，全面提升水資源綜合管理水平，以更高水平的水資源格局助力優(yōu)化全省中長期發(fā)展戰(zhàn)略格局。