杭州市水資源承載力評價及提升路徑

王 晟

(浙江省發展規劃研究院, 浙江 杭州 310012)

隨著經濟社會發展和人口的集聚，水資源消耗的空間差異越來越明顯，即便在南方的豐水地區，大城市及重要工業區水資源供給矛盾也日益顯現，水資源短缺將嚴重影響經濟發展和人民生活。水資源承載力是在特定條件下，對某一地區社會經濟發展所能提供的最大支撐能力[1]。水資源承載力研究是可持續發展理論在水資源管理領域的具體體現和應用[2]，對于水資源承載力的研究必須綜合考慮水資源系統、社會系統、經濟系統以及生態系統的協調發展，同時要充分考慮到水資源承載力評價指標的多層性、綜合性、不確定性與模糊性[3]。目前，國內外水資源承載力研究方法主要有常規趨勢法[4]、多因素綜合評價法[5]、主成分分析法[6-7]、多目標規劃方法[8]、系統動力學法[9]等。國內外學者也建立了一些用于評價區域水資源承載力的指標體系，主要包括水資源自然條件、利用效率、工程設施等方面。2016年，國家發改委等十三部委聯合印發了《資源環境承載能力監測預警技術方法(試行)》，同年，水利部制定了《全國水資源承載能力監測預警技術大綱》，水資源承載力從理論探索、方法模型研究，逐步進入工作應用階段。

考慮到一個地區的水資源對經濟社會發展的承載能力是一個動態的過程，隨著技術、管理和保護水平的提高，人均水資源量、單位GDP用水量將不斷下降，區域的水資源對經濟社會的承載能力逐漸上升。本文認為一個地區具有較強的水資源承載力(不超載)應包括2個方面：一是區域的水資源量能夠滿足需求；二是本地產生的水環境污染物基本能夠被自然消納。

杭州市地處東南沿海豐水地區，雖然水資源總量較為豐沛，多年平均降水量1 553.8 mm，多年平均水資源總量1.45×1010m3，但人均多年水資源量僅為1 608 m3，低于全國人均多年的2 020 m3，只有世界人均水資源量的1/5。此外，由于工業發達、人口密集，杭州市也存在較大的水環境壓力。因此，全面評價杭州市水資源承載力，研究破解超載和臨界超載問題的對策，有助于杭州市更好地推進新型城市化和經濟社會發展。本文擬在國家試行水資源評價方法為基礎上，構建水資源承載力評價和追因分析指標體系，以期對全市8個評價單元的水資源承載力進行評價，并量化分析杭州市水資源承載力面臨的主要問題，并提出相應的對策建議。

1 評價方法

1.1 評價方法和指標

作為區域水資源科學管理的重要抓手，水資源承載能力評價指標體系建設應考慮3個方面：一是客觀性。評價指標應能客觀反映一個地區可利用水資源數量和質量的客觀狀況。二是權威性。評價指標和閾值數據應由主管部門統計和劃定。三是公平性。評價指標應能有效界定上下游水資源開發利用權和污染排放權，體現上下游發展的公平性。

基于此，本文把反映區域水資源開發利用總量指標和質量指標作為水資源承載力評價指標，把反映承載人口、經濟的能力以及用水效率、用水結構、水體自凈能力等指標用于分析水資源超載的原因(見表1)。

水資源承載力評價指標中，水量指標采用用水總量和地下水供水量2項指標。水質指標采用非外因(水功能區)水質不達標率，即當一個縣(市)某個水功能區不達標時，追溯該縣(市)上游交界斷面情況，如果交接斷面水質不達標，則判定為外因造成水功能區水質的不達標；如果交接斷面水質達標，則判定為非外因造成的水功能區水質不達標。這主要是考慮到部分水功能區受上游來水影響較大，或者兩個縣(市)共有一個水功能區，造成上下游爭議較多，使得以行政區域為單元考核水功能區達標率的做法，不能完全反映所在地的管水成效。

表1 水資源承載力評價和超載成因分析指標

1.2 評價參數和閾值

根據用水總量、地下水供水量和非外因水質不達標率情況，將評價結果劃分為水資源超載、臨界超載和不超載3種類型。評價指標控制目標根據《最嚴格水資源管理制度考核辦法》(杭政辦函〔2013〕205號)中明確的用水總量、地下水供水量控制指標和考核水功能區水質目標進行確定(見表2)。用水總量、地下水供水量和非外因水質不達標率，3項指標中一項指標大于控制指標的，或存在地下水超采的，劃分為水資源超載；其中一項指標介于控制指標的0.9～1倍，另2項指標不大于控制指標且不存在地下水超采的，劃分為臨界超載；3項指標均小于控制指標0.9倍且不存在地下水超采的，劃分為不超載。

2 評價結果與分析

2.1 杭州市水資源承載力評價結果

根據上述評價方法，本文對杭州市主城區、蕭山區、余杭區、富陽區、臨安市、建德市、桐廬縣、淳安縣8個評價單元2013—2015年水資源承載能力進行評價，評價數據來源于2013—2015年《杭州市水資源公報》，各評價單元的用水總量、地下水供水量和水質達標情況見表3。

表2 杭州市水資源承載力評價指標控制目標

表3 杭州市2013-2015年用水總量、地下水供水量和水質達標情況

結果顯示，2013和2014年全市水資源超載，2015年為不超載，近3 a各縣市區水資源承載力存在不同程度的超載問題，但超載單元逐年減少，水資源承載能力呈現趨好態勢。2013年，全市超載指標是用水總量，各縣、市、區有蕭山區、桐廬縣兩個單元超載，5個單元臨界超載；2014年全市水資源超載，超載指標是水質，各縣、市、區有主城區、蕭山區、富陽區、桐廬縣超載，建德市臨界超載；2015年全市水資源不超載，各縣、市、區中蕭山區超載，主城區臨界超載(見表4)。

表4 杭州市2013-2015年水資源承載力評價結果

2.2 杭州市水資源承載力存在問題分析

根據對水資源超載成因指標的分析，并結合實地調研，本文認為造成杭州市水資源超載和臨界超載的主要原因有以下4個方面(圖1—2)。

(1) 快速城市化導致用水總量區域差異進一步拉大。近年來，隨著快速城市化的推進，人口向沿海發達地區特別是中心城市集聚的趨勢越來越明顯。“十二五”期間，杭州市市區人口從初期(2011年初)的4.35×106人，增加到末期(2015年)的5.33×106人，增長22.5%。因此，在工農業用水量明顯下降的背景下，主城區用水總量仍然維持在7.60×108m3每年的高位，主城區用水總量占全市用水比例從2011年的18.6%增長到2015年的21.8%，區域用水差異進一步拉大，導致自身水資源量并不充裕的城市化地區出現水資源臨界超載的情況。

(2) 現代都市生活方式對水資源需求明顯增大。隨著經濟的發展，人民生活水平不斷提高，導致“十二五”期間，全市居民生活用水總量增長44.7%，其中余杭區最多(64.2%)，主城區次之(61.4%)，明顯快于人口的增長，建德市和淳安縣基本保持穩定。同時，隨著城市公共服務設施的數量和質量不斷提升，“十二五”期間城市公共用水量增長72.9%，其中，主城區增長55.3%，蕭山區增長67.1%，余杭區、臨安市、富陽區、淳安縣增長都在100%以上。居民生活用水和城市公共用水的快速增長，在一定程度上低消了工農業節水的成效，改變了區域用水結構，使杭州市特別是主城區用水總量基本保持穩定。

圖1 “十二五”期間杭州市城區水資源利用率

(3) 平原河網環境自凈能力不能滿足產業人口集聚的需求。杭州市主城區、蕭山區、余杭區大部分地區位于太湖和錢塘江流域的平原河網地區，人口密集、產業發達，用水量和本地水資源量極不匹配，用水總量占全市的60%以上，而本地水資源量僅占全市的16%。國際上一般認為，對河流的開發利用不能超過其水資源量的40%[10]，而在主城區、蕭山、余杭區水資源利用率(用水量/水資源量)已經超過這個閾值，特別是在枯水年和平水年，主城區和蕭山區水資源利用率已經超過100%。一方面導致需要增加外來水源供給，更突出的是大量污水產生在當地排放，造成原本流量小、自凈能力差的平原河網出現嚴重的環境問題。其中，主城區由于環境配水量較大，每年保持在1.00×109m3以上，河道水質基本保持穩定；蕭山區環境配水每年只有2.00×108m3，尚不能起到明顯改善水體的作用，因此水功能區達標率在全市墊底，甚至出現所有考核水功能區不達標的現象。

(4) 位于上游的縣市水資源利用效率仍然偏低。從各評價單元萬元GDP水耗指標來看，全市除主城區、余杭區高于全省評價水平(43.4 m3/萬元)外，其他縣、市、區單位GDP水耗均高于全省平均水平，建德市、桐廬縣、臨安縣單位GDP水耗已超出全省平均水平的1.5倍以上。其中，臨安市為69.2 m3/萬元，高于浙江省平均水平近60%，主要是由于產業用水量偏大(工業用水占比超過45%)，考慮到苕溪流域基本無過境客水，且下游人口和產業集聚程度高，特別是城西科創大走廊等重要平臺建設對水資源需求的逐漸增大，應加強對苕溪上游地區高耗水行業管控力度。

圖2 杭州主城區及各縣、市、區水資源利用效率

3 結論與建議

2013—2015年杭州市水資源承載能力總體呈現趨好態勢，但2015年仍有部分城區處于超載或臨界超載狀態，其中主城區主要由水量因素引起，蕭山區主要由水質因素引起。對近3 a的超載問題開展成因分析發現，城市化導致人口集聚程度增大、用水結構變化、河網自凈能力有限、部分地區用水效率偏低是引起水資源超載的主要原因。為緩解杭州市水資源超載問題，建議從保障、整治、限制、監管4個方面完善水資源管理政策，提升區域水資源承載能力。

(1) 分質保障，重點保障居民生活用水質量。生活用水質量的直接關系到人民群眾安全健康和生活品質，對全面建成小康社會有重要意義。而大城市和重點城市化地區由于人口和產業集中，又面臨比較嚴重地表水環境問題。因此，在這些地區，應該建立分質供水保障機制，以重點保障居民生活用水水質為核心目的，開展跨區域的引調水工程。特別是從千島湖調入的優質水源應最大限度地用于保證居民用水，避免浪費，盡可能減少對水源輸出地生態環境的影響。工業、農林業和市政用水應盡可能就地取水或按照水質需求進行調水。

(2) 污染整治，加大“水環境脆弱地區”水環境整治力度。“水環境脆弱地區”主要指水功能區水質超標地區和對下游水質達標較敏感的地區。水功能區水質超標地區目前主要包括主城區、蕭山區、余杭區等地區，對下游水質達標較敏感的地區主要指水源保護區上游、水質不穩定地區上游，千島湖引水工程實施后可能造成下游建德市、桐廬縣境內新安江干流水減少，特別是在枯水年對水質影響更大，也應作為水質不穩定地區。針對這些區域，在落實最嚴格的水資源管理制度、“五水共治”行動、“河長制”等水資源管理和水環境整治制度的基礎上，應該進一步考慮以下措施： ①在“水環境脆弱地區”等局部區域范圍內建立用水總量限制和排污總量限制，實現控制目標精細化管理，提升水質改善效果； ②對新引進的企業的污染物種類和污水排放量進行嚴格的限制，設立區域禁入產業名錄； ③提高污水處理廠排放標準要求，對設在“水環境脆弱地區”的污水廠，尾水排放標準建議采用地表水準四類水體標準。

(3) 嚴格限制，建立產業準入負面清單和懲罰淘汰機制。對于水資源超載地區，通過建立產業準入負面清單，在用水總量、污水排放總量、用水效率、污染物排放強度等指標做出嚴格的規定，限制發展用水和污水排放較多的化工、造紙、印染等產業，對高耗水、高污染堅決禁入。同時，對現有的企業也要建立懲罰淘汰機制，要求用水量較大的企業強制執行清潔生產標準，對相關指標達不到預定要求的，設定懲罰性措施，或勒令整改淘汰。

(4) 強化監管，建立部門緊密協作的水資源監測管理體系。加強水利、環保、漁業等部門協作，推進水資源管理制度協同落實。①要實現水資源監測體系共建共享，水利部門和環保部門在水量、水質監測站點布置、監測指標和數據處理等方面要互相協作、互為校正，打破部門管理局限，建立水資源監測網絡體系，監測數據要納入全市資源環境承載力監測體系中。②要細化水資源管理和保護責任，在河長制管理的基礎上，根據入境、出境斷面水質和水功能區水質情況，對水質超標、水資源超載等情況明確責任，分解責任，按照黨政領導干部生態環境損害責任追究辦法對相關責任人和責任單位進行處理。