水资源可持续利用研究历程及其对我国现代治水的贡献
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Research on Sustainable Utilization of Water Resources and Its Contribution to Modern Water Control in China
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收稿日期: 2022-06-21 修回日期: 2022-10-22
基金资助: |
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Received: 2022-06-21 Revised: 2022-10-22
作者简介 About authors
左其亭(1967-),男,河南固始人,教授,主要从事水文水资源研究.E-mail:zuoqt@zzu.edu.cn
水资源是人类生存和经济社会发展不可或缺的一种基础性资源,保障水资源可持续利用对经济社会可持续发展具有重要的支撑作用。因此,深入研究水资源可持续利用及其对我国治水的贡献具有重要意义。阐述了水资源可持续利用的产生背景以及国内外研究历程;把我国水资源可持续利用研究划分为3个阶段:早期(2000年之前)、2000—2010年和2010年之后,并分别介绍了每个阶段的代表成果和研究现状;基于对2000年以来我国治水思想的总结,阐述了水资源可持续利用研究对我国现代治水的贡献;最后,分析了新形势下我国治水发展需求以及水资源可持续利用研究展望。以期为水资源可持续利用研究以及我国治水方略制定提供参考。
关键词:
Water resources are indispensable for human survival and economic and social development. Ensuring sustainable utilization of water resources is important for sustainable economic and social development; therefore, studying the sustainable utilization of water resources and their contribution to water control in China is essential. Based on previous research, this study expounds the background of the sustainable utilization of water resources and the history of foreign and domestic research. Here, the research on sustainable utilization of water resources in China was first divided into three stages: early stage (before 2000), 2000-2010, and after 2010. We then introduced the representative results and research status based on the summary of China's thoughts on water control since 2000, and the contribution of the research on sustainable utilization of water resources to modern water control in China is expounded. Finally, the developmental needs of water control and the research prospects of the sustainable utilization of water resources under the new situation were analyzed. These findings can provide a reference for further research on the sustainable utilization of water resources and the formulation of water control strategies in China.
Keywords:
本文引用格式
左其亭.
ZUO Qiting.
水资源是经济社会发展的基础性和战略性资源,人类生存和发展永远离不开水,因此,必须要保障人类利用水资源是可持续的。第二次世界大战之后,随着科学技术的快速发展,开发利用自然界的能力和规模大增,出现了人口快速增长、资源过度消耗、生态明显退化等问题,使自然界承受越来越大的压力。在此背景下,20世纪70年代前后,国际有识之士开始反思人类的发展行为,对人类出现的发展态势提出越来越大的疑虑,随后有更多的政府官员和学者加入到这一行列,形成了可持续发展的概念和思想。保障水资源可持续利用是实现可持续发展的前提和基础,因此,在可持续发展思想提出之后,水资源学者很快就开始思考可持续发展思想指导下的水资源利用问题[1-2],到20世纪90年代已经涌现出许多与可持续发展相关的水资源研究成果及应用实践。但是,此概念表述不统一,国外有不同的英文表述、国内也有不同的中文表述,如可持续水资源利用[3]、可持续水资源管理[4-5]、水资源可持续利用[6]以及水资源可持续管理[7]等。但其核心都是可持续发展思想在水资源领域的应用和拓展研究,有些偏重于水资源利用[6],有些偏重于水资源管理[4],还有一些偏重于水环境保护[8]等。为了叙述上的方便,本文采用“水资源可持续利用”一词,在内容上包含其他概念的含义。这些丰硕的成果对水资源的开发利用和治水工作起到了科学的指导作用,逐渐成为全世界大多数国家共同遵循的治水指导思想。
综合来看,自20世纪90年代以来,国内外众多学者针对水资源可持续利用理论方法及应用实践开展了大量研究,特别是在2000年后,可持续发展思想被应用于我国治水实践,标志性事件是科学指导了第二次全国水资源综合规划工作,极大地促进了我国水资源管理水平的提升和经济社会的可持续发展。从水资源可持续利用提出至今,已经过去了30年,积累的成果很多,应用实践对象也发生了天翻地覆的变化,因此,非常有必要系统总结水资源可持续利用研究历程,阐述其对我国现代治水的贡献,为未来水资源利用、规划和管理工作提供参考。
1 水资源可持续利用研究的渊源
1.1 发达国家在工业革命后产生了一系列环境问题
左其亭[9]于1999年对水资源可持续利用研究的产生背景进行过总结和分析,首先归结于发达国家在高速发展的同时产生的一系列环境问题,迫使人们不得不思考发展路径问题。早在18世纪中叶,第一次工业革命后,人类进入蒸汽机械时代,机械代替人类劳动,大大提升了人类改造自然的能力。第二次世界大战之后,人口快速增长,经济飞速发展,发达国家工业化进程迅速提升,带来了一系列问题,包括水资源日益短缺、环境严重污染和生态明显退化,特别是出现了多次罕见的环境灾难,如1943—1970年美国洛杉矶光化学烟雾事件,因汽车燃烧汽油,在太阳照射下引起化学反应,形成烟雾,1955年400多人因五官中毒、呼吸衰竭死亡,1970年全市3/4的人口患病;1953—1956年日本发生的水俣病事件,因汞污染造成近万人患中枢神经疾病;1986年因瑞士一家化工厂仓库火灾导致近30 t剧毒物流入莱茵河,造成大量鱼类死亡,两岸自来水厂关闭,莱茵河“死亡”20年。人们把这一时期选择的发展道路归纳为“高消耗,高污染;先污染,后治理”。当然,人们不断地反思人类的发展行为,逐步认识到:这种“高消耗,高污染;先污染,后治理”的发展道路显然是不可取的,必须寻找一条社会、经济、资源、环境相协调的可持续发展道路。
1.2 可持续发展的提出
提出可持续发展的道路是非常漫长而曲折的,发达国家在工业革命后产生了一系列环境问题,迫使全世界政治精英和学术界开始反思人类的发展行为,由于所处的发展水平、思想观念和关注重点等不同,经历了一段艰难的历程,这里仅介绍几个标志性事件。
(2)1987年Our Common Future(我们共同的未来)报告问世。从1972年世界环境大会后,部分研究人员没有停止关于环境与发展的讨论。到了1983年,受联合国的委托,挪威前首相Brundtland夫人主持成立了“世界环境与发展委员会”。经过4年的努力,终于在1987年完成了著名的报告Our Common Future[11],提出了“可持续发展”的概念和定义。这是“可持续发展”概念在全世界应用最广的一个定义。
(3)1992年《21世纪议程》文件获得联合国大会批准。1992年,世界环境与发展大会在巴西召开,接受了“可持续发展”的概念,通过了意义深远的《21世纪议程》文件,作为联合国21世纪可持续发展的纲领性文件[10]。在此次会议后,中国就开始编制并于1994年通过了《中国21世纪议程》,成为我国21世纪可持续发展的指引性文件。
1.3 水资源可持续利用的提出及国外研究历程
一方面,在20世纪中期以后,全球因为发展产生了严重的水资源短缺、水环境污染和水生态恶化等问题,水资源学界非常关注水问题的解决。另一方面,在可持续发展概念提出的背景下,从1992年开始,水资源学界积极组织可持续发展目标下水资源问题的研究和讨论,并在国际学术期刊上发表了有重要影响的学术论文[7]。
综合来看,自1987年Brundtland夫人提出可持续发展概念和定义以后,少量学者开始研讨水资源与可持续发展之间的关系;1992年之后,一些学者开始研究水资源可持续利用相关的理论方法及应用实践;进入21世纪后,相关研究迅速增加,涉及水资源的许多领域,涌现出大量研究成果。水资源可持续利用的概念和治水思想基本清晰,水资源可持续利用是可持续发展思想指导下的一种水资源利用模式,是既考虑当地人公平用水又考虑后代人持续用水的方式。
2 我国水资源可持续利用研究历程
2.1 早期(2000年之前)研究历程
2.2 2000—2010年研究历程
图1
图1
在中国知网上以“可持续”+“水”搜索论文数(1994—2010年)
Fig. 1
Number of papers searched by “sustainable” + “water” on CNKI (1994-2010)
2.3 2010年之后的研究历程及研究现状
图2
图2
在中国知网上以“可持续”+“水”搜索论文数(2010—2021年)
Fig.2
Number of papers searched by “sustainable” + “water” on CNKI (2010-2021)
为了系统总结中国水科学研究进展,左其亭于2013年主编出版了《中国水科学研究进展报告2011—2012》[23],随后每2年出版1本,发布中国水科学研究状况,到2021年共出版5本[24]。在每本水科学研究进展报告中,把水科学分成10个方面,分专题介绍。其中,在水资源专题报告中,专门介绍了水资源可持续利用的代表性研究成果,第一本(2011—2012年)收集到7篇论文,第二本(2013—2014年)收集到38篇论文,第三本(2015—2016年)收集到23篇论文,第四本(2017—2018年)收集到16篇论文,第五本(2019—2020年)收集到19篇论文。从数量上看,在最近10年(2011—2020年),关于水资源可持续利用的代表性成果在下降,这与从中国知网上搜索得到的结果一致。
此外,根据《中国水科学研究进展报告》的分析,针对水资源可持续利用研究现状概括为:
3 水资源可持续利用对我国现代治水的贡献
3.1 我国现代治水思想
(1)水资源可持续利用思想。2002年,可持续发展思想被确定为第二次全国水资源综合规划工作的重要指导思想,颠覆了传统水资源规划的思路,以促进区域或流域可持续发展为目标,最终实现水资源可持续利用,以支撑经济社会可持续发展。水资源可持续利用思想是可持续发展思想在我国水资源领域的具体运用。这一指导思想至今仍发挥着重要作用。
(2)人水和谐思想。2001年开始讨论人水和谐理念,2004年中国水周的主题是“人水和谐”,2005年以来人水和谐思想一直是我国新时期治水的核心内容和指导思想。该治水思想倡导人与自然和谐共生、人与水和谐相处。
(3)节水型社会建设。2002年启动了全国第一个节水型社会建设试点,到2014年完成100个试点验收。2016年国家发展和改革委员会提出“全民节水行动计划”,2017年上升为“国家节水行动”国家战略。“节水优先”是我国治水的重要思路和主要抓手,节水永远是治水的重要手段。
(4)最严格水资源管理制度。2012年国务院发布了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》,2014年开始实施考核。该制度从“源头”总量控制、“过程”效率控制、“末端”限制纳污,对水资源进行系统管理,是我国现代治水主抓的具体措施,至今仍在实施。
(5)水生态文明建设。2012年党的十八大报告提出“大力推进生态文明建设”,2013年水利部印发了《关于加快推进水生态文明建设工作的意见》,标志着我国水利发展进入“生态水利”阶段。这一阶段还会持续一段时间,预计到2025年[26]。
(6)河长制。2016年中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面推行河长制的意见》的通知,标志着我们全面推行河湖长制度。该制度要求各级党政主要负责人担任“河长”“湖长”,下重拳推进河湖管理和治理工作。
(7)水资源税改革。2016年3月,中共中央确定河北省试点开展水资源税改革,这是我国实施水资源税改革的第一个省份。2017年12月,又确定北京、天津、山西、内蒙古、河南、山东、四川、陕西和宁夏9个省、自治区、直辖市作为水资源税改革试点。其基本思路是,由水资源费征收改革为水资源税征收。
(8)国家水网建设。2021年1月水利部提出“以国家水网建设为核心”,2021年5月习近平总书记在推进南水北调后续工程高质量发展座谈会上强调“加快构建国家水网主骨架和大动脉”。从2021年开始,国家水网建设作为我国优化水资源配置、提升水安全保障能力的重要措施。
(9)智慧水利建设。2021年11月水利部印发了《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》,标志着我国步入智慧水利建设的初步阶段。到2025年前后我国水利将进入水利4.0,即智慧水利阶段[26]。
3.2 水资源可持续利用思想对我国现代治水的贡献
(1)贯彻水资源可持续利用思想,是我国工程水利阶段向资源水利阶段转移的最重要标志,具有划时代意义。在2000年之前,我国以水利工程建设为主,以经济效益最大为目标,对水资源的利用主要是“开发”,“保护”工作做得少。在2000年后,随着可持续发展思想传入中国,水资源开发利用的思想发生了根本性变化,开始更加注重水资源的“资源属性”,开始水权水市场的探索和实践,从初始水权分配、水权转让到跨省际河流水量分配、用水总量控制,强调资源权属管理;不再仅仅以经济效益为主要目标,还充分考虑水资源的社会效益和环境效益;不仅仅要开发,更要保护,开发与保护协调,走人与自然和谐共生的道路。其中的标志性事件是,2002年开始,可持续发展思想指导了第二次全国水资源综合规划工作。
(2)水资源可持续利用思想是我国现代治水的最根本指导思想,指导和引申出具有中国特色的其他治水思想或思路,形成中国现代治水思想体系。中国人口多,地理单元和气候带多样,水资源问题类型多且严峻,治理水问题既需要水资源可持续利用思想作为总的治水战略思想,又需要根据中国某一治水形势的需要提出更直接、更具体的治水思路,如针对源头控制、过程管理和末端限制的全过程治水提出了最严格的水资源管理制度,针对治水责任主体需要明确的现实需求提出了河长制。水资源可持续利用思想与其他治水思想或思路“一脉相承”“异曲同工”,共同形成我国现代治水思想体系。水资源可持续利用思想与其他治水思想或思路的关联如表1所列。
表1 水资源可持续利用思想与其他治水思想的关联
Table 1
(3)水资源可持续利用思想代表着先进的治水理念,在我国治水实践中取得了卓越的成就,也为世界其他国家和地区治水提供示范和借鉴。21世纪初,在可持续发展思想的指引下,我国全面贯彻《中国21世纪议程》,大力提倡资源节约和高效利用,保护资源和生态环境,坚持走绿色低碳发展、生态优先的道路,制定了一系列先进的治国政策和制度。其中,在治水方面,坚持水资源可持续利用思想,水资源利用效率和效益大幅度提高,水环境状况得到明显改善,水生态系统恶化趋势得到遏制并有显著成效,洪涝防御、饮水供给、环境改善、生态修复、工程建设和智慧管理等水安全保障能力快速提升,很好地支撑了我国经济社会的高质量发展。这一治水成就可以为“一带一路”国家乃至全球各国或地区提供治水经验借鉴和水安全保障措施制定方案[27],也体现了大国担当和中国智慧。
前文提到2010年之后关于水资源可持续利用研究的直接文献逐渐减少。但并不能说明对这一内容的关注减少,相反在加强,只是换了一些更广泛的形式。一方面,相关研究越来越成熟,基本概念讨论慢慢减少,观念趋于一致;另一方面,水资源可持续利用思想在我国派生出很多新的治水思想,如最严格的水资源管理制度、河长制等。可以看出,如果把这些内容也囊括进来,其研究处于强劲增长趋势。从我国治水实践来看,内容上不是就水论水,而是把水资源可持续利用研究的内容、形式、领域、范围、理论和方法等进行了扩展,符合越来越综合的治水思路。
4 新形势下水资源可持续利用研究展望
4.1 新形势下我国治水发展需求
左其亭[28]论述的新时代中国特色水利发展的历史使命和发展战略,同样也适用于我国治水的发展需求。综合各方面的信息,把新形势下我国治水的发展需求总结如下:
(1)保障水资源可持续利用,支撑经济社会可持续发展。经济社会发展永远离不开水,必须要保障水资源为人类可持续利用和服务。随着社会的进步,这种需求会越来越强烈,要求也越来越高。新形势下人民对美好生活的追求,更需要安全、清洁、优质的水源;实现“双碳”目标、建设社会主义现代化国家,都需要提升水安全保障能力。
(2)总结治水经验,丰富和弘扬治水文化。中华水文化博大精深,是我国几千年水文化的积淀,包括可歌可泣的治水人物、治水事迹和治水精神。这些文化可以满足人民精神层面的需求,为我国现代治水事业提供更强的动力和历史借鉴。
(3)科学调控人水关系,促进人与自然和谐共生。以往在治水上,更多的是“就水论水”,遇到干旱就“抗”旱,遇到洪水就“防”洪。而现代治水需要充分考虑人水关系,科学协调水资源开发与经济社会发展、生态环境保护的关系,进行系统治理和综合治理,促进人与自然和谐共生。
(4)保障生态用水需求,支撑生态文明建设。现代治水工作的一个重要目标是支撑生态文明建设。其中,从水资源分配来看,在2000年之前,对生产用水和生活用水考虑较多,对生态用水考虑不多甚至没有考虑,因此导致了生态系统退化。水是生态系统的重要组成部分和基础资源,必须要保障生态用水的合理需求,才可能实现水生态健康。
(5)完善治水技术,支撑智慧水利建设。下一个水利发展阶段应该是智慧水利阶段[26]。该阶段发展的智慧水利,需要更加深入的治水科学知识、更加丰富的治水经验和技术,以及更加先进的网络和信息技术。
4.2 研究展望
(1)进一步开展水与发展的关系研究。包括:水与发展的作用关系研究、人水关系的理论基础研究、人水和谐调控研究、水资源—经济社会—生态环境(Water resources-Economic society-Ecological environment,WEE)耦合关系与调控研究,以及水资源系统变化规律、人类活动影响作用、水文化对治水的启迪与传承、水资源对发展的支撑作用及能力评价等研究,逐步完善以协调人水关系为目标的人水关系学学科体系及理论方法。
(2)更加重视气候变化和人类活动下水资源可持续利用研究。包括:气候变化和人类活动下水资源系统的演变趋势及可持续性研究、水资源可持续利用评价与调控研究、应对环境变化的水资源规划方案与管理制度研究等,逐步完善应对气候变化和人类活动的水资源可持续利用理论方法及应用体系。
(3)深入开展生态用水与调控研究。包括:生态用水机理及阈值确定、生态流量和生态水位等特征值、生态文明建设用水规划、生态用水调控等研究,逐步完善生态水文学与生态水工程学理论方法及应用体系。
(4)需要加强水资源智慧化模型研究。包括:水资源智慧化模型构建方法、国家智慧水网建设、智慧水利的感知体系、模拟体系、服务体系等系统模块构建等研究,逐步构建智慧水利建设理论方法及应用体系。
(5)支撑水资源可持续利用的技术体系研究。包括:水资源可持续利用的监测技术、评价技术、规划技术、管理技术、智慧系统构建技术等,逐步完善支撑水资源可持续利用的技术体系。
5 结 语
关于水资源可持续利用的研究是一个老话题,但也是一个非常重要的方向。水资源可持续利用研究起源于国外20世纪90年代,2000—2010年在我国快速发展,发表的文献快速增加,2011—2020年基本处于稳定发展阶段,专门针对该内容的文献还略有下降。
结合我国具体实践,水资源可持续利用研究派生出具有中国特色的治水思想,如果把这些治水思想的研究成果也列入到水资源可持续利用研究成果中,那么从2010年之后的相关成果也在快速增加。
水资源可持续利用思想,是我国工程水利阶段向资源水利阶段转移的最重要标志,引申出具有中国特色的其他治水思想或思路,对我国现代治水做出了重要贡献。
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