自然资源统一管理下水资源调查监测需求分析

2022-10-19 02:14杨建锋吕承训
自然资源情报 2022年8期
关键词:水循环水资源基础

王 泉,杨建锋,吕承训,王 尧,余 韵

(中国地质调查局发展研究中心,北京 100037)

历史上,我国侧重于水资源价值的开发,以需定供的特点突出,对水生态、水环境、水安全的重视程度不够。随着生态文明建设步伐的加快,水资源管理开始统筹考虑水环境、水生态、水资源、水安全等方面。水资源调查监测工作也需要适应新的变化。在自然资源统一管理框架中,自然资源调查监测是所有工作的重要基础。根据2020年初自然资源部发布的《自然资源调查监测体系构建总体方案》,自然资源调查分为基础调查和专项调查。水资源调查属于专项调查,主要目的是查清地表水与地下水资源量、水资源总量、水资源质量、河流径流量、湖泊水库蓄水状况、地下水水位变化等。自然资源监测分为常规监测、专题监测和应急监测,地下水监测属于专题监测,目的是摸清地下水水位、水质动态变化。深入分析自然资源统一管理对水资源调查监测工作的需求,是开展水资源调查、监测和评价工作的前提和基础。

1 自然资源统一管理框架下水资源管理理念与目标

2015年中共中央、国务院印发的《生态文明体制改革总体方案》明确了生态文明体制改革需要树立新的理念:尊重自然、顺应自然、保护自然;发展和保护相统一;绿水青山就是金山银山;自然价值和自然资本;空间均衡;山水林田湖是一个生命共同体等,共同形成了自然资源统一管理工作的理论基础,需要在水资源管理各个环节和全过程贯彻落实。在自然资源统一管理框架下,水资源管理理念与目标有如下3方面变化。

1.1 水与自然的整体性

水资源管理对象从着眼于水转变为着眼于山水林田湖草生命共同体。水是生态系统的重要组成要素,是山水林田湖草生命共同体不可分割的一部分。水与山、林、田、草等生态要素共同组成了具有一定功能的有机整体,各要素之间是相依共生的关系,其中,一种要素发生变化,都可能会影响到其他要素和整个生态系统。例如,原来的森林由于拓荒改变为耕地会显著改变区域水循环过程,从而引起河水流量变化;人工大量开采地下水会引起地下水水位大幅下降,从而改变依靠地下水维系的生态系统。以往水资源管理偏向就水论水,强调满足经济社会对水资源的需求,而忽视了水与其他要素的共生性和生态系统的整体性。自然资源统一管理要统筹山水林田湖草治理,以保护整个生态系统功能为目标,推进水资源开发、利用与保护。

1.2 水与经济布局的空间均衡性

水资源开发要从着眼于满足需求转变为着眼于供需匹配[1]。水是保障经济社会发展的战略性经济资源。水资源与经济布局、国土空间开发的匹配程度直接影响着经济社会的可持续发展。由于气候、地理等自然条件的差异,水资源空间分布是有限且不均衡的。近几十年来,我国水资源开发的主要目标是满足经济社会发展日益增长的水资源需求量,导致很多地区出现河流断流、湿地萎缩、地下水水位持续下降等诸多问题。自然资源统一管理要考虑生态系统的水资源承载能力,由以需定供转变为以供定需,在保障生态系统稳定的前提下,推动土地开发、矿产开发、城镇建设等国土空间开发活动与水资源分布匹配,实现空间均衡。

1.3 水的资源、经济与生态价值的一体性

水的资源、经济与生态价值的一体性,即水资源利用要从着眼于资源和经济价值转变为统筹考虑资源、经济和生态价值[2]。水既是维持人类基本生产生活的基础性自然资源,又是保障经济社会持续发展的战略性经济资源,还是保持生态系统稳定的不可或缺的生态资源。一个地方水资源是有限的,某一方面用水多了,就会挤占其他方面的用水。在我国快速工业化城镇化发展阶段,水资源管理的主要目标是保障快速工业化城镇化的用水需求,导致很多地区水资源过度开发利用,供需矛盾加剧,引发了各种生态问题。自然资源统一管理的主要目的之一就是服务经济社会发展和民众福祉,在不损害自然资本的前提下最大程度地发挥其经济效用。水资源管理要统筹考虑水的资源属性、经济属性和生态属性,追求水的生态-经济服务价值最大化。

2 自然资源统一管理对水资源基础信息的需求分析

为推进自然资源统一管理,水资源管理的新理念统筹考虑了水资源、水生态、水环境、水安全等多方面需求,并融入具体管理工作内容中,包括自然资源确权登记、资产管理、开发利用、国土空间规划、用途管制、生态修复、地质灾害防治[3](表1)。

表1 自然资源统一管理主要环节对水资源基础信息需求

2.1 自然资源确权登记

自然资源确权登记是建立自然资源资产产权制度的基础[4]。根据《自然资源统一确权登记暂行办法》,河流、湖泊、水库等水流确权登记要依据水资源专项调查成果,所需要的水资源基础信息包括水流类型、河流起讫点、河流长度、水面面积、径流量、水质、蓄水量等。

2.2 自然资源资产管理

自然资源资产管理是促进自然资源开发利用的重要制度。自然资源资产管理需要对包括水资源在内的自然资源资产进行评估与核算[5]。水资源资产评估与核算是将水资源作为一种资产来管理和计量,推动区域水资源优化配置,提高水资源利用效率。水资源资产评估与核算需要的水资源信息,包括水资源量、水质、人工开采量、用水量,以及一定时期内的变化量。

2.3 自然资源开发利用管理

自然资源开发利用管理的目的是促进自然资源资产集约开发利用。水资源开发利用管理需要根据流域生态环境特征和经济社会发展需求,确定合理的开发利用管控目标,实施对流域水资源、水能资源开发利用的统一监管。实施水资源开发利用管理,一是需要了解水资源开发状况,包括开采基础设施的分布和地下水开采量、地表水取水量等;二是需要了解所开采的水资源在经济社会中的利用状况,包括农业、工业、生活、生态等的用水量;三是需要了解水资源的开发利用程度和对流域生态环境的影响。

2.4 国土空间规划

国土空间规划通过对国土空间开发保护做出安排,推进形成合理的生产、生活、生态空间格局。国土空间规划以资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价(“双评价”)为基础。水资源与水环境承载能力评价是“双评价”的重要内容。根据自然资源部《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价指南(试行)》,开展“双评价”工作,需要了解水资源的禀赋,包括水资源量、时空分布和水环境状况;需要了解水资源和水环境的承载能力,包括水资源最大允许开采量、水体纳污容量等数据;需要了解水资源、水环境现有承载状况,包括水资源开采量、污水排放量等数据;需要了解气候变化、技术进步、重大基础设施建设等对水资源的影响。

2.5 国土空间用途管制

国土空间用途管制是统筹考虑自然生态各要素,确定耕地、林地、草地、河流、湖泊、湿地等所有国土空间用途,实现整体保护、系统修复和综合治理。确定生态空间用途、权属与分布,需要基于自然资源调查成果。在生态空间用途确定之后,对生态空间实行承载力控制,防止过度垦殖、取水等对生态功能造成损害[6]。对于重要水体,需要开展水功能区划,加强水体保护。由此可见,落实国土空间用途、实施用途转用,特别是落实与水相关的生态空间用途,需要有水资源相关信息予以支撑[7]。具体包括:水资源专项调查数据,水资源开发利用数据,河流、湖泊、湿地等生态需水量。

2.6 国土空间生态修复

国土空间生态修复,通过采取各种措施,推进国土空间综合整治、土地整理复垦、矿山地质环境恢复治理、海洋生态、海域海岸带和海岛等的修复[8]。水土流失、湿地退化、水环境污染、河流恢复等生态问题往往与水系统的变化有关。例如,引起湿地退化的原因包括水量补给不足、农业开发、水污染、水体连通性的人为阻断等。因此,河流、湖泊、湿地等生态系统的修复治理需要相关的水资源基础信息予以支持,包括生态需水量、地表水和地下水水质、水平衡状况等。

2.7 地质灾害防治

地质灾害防治是自然资源管理工作的重要内容。滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害防治,地面沉降,地裂缝等缓变型地质灾害防治,地下水过量开采管理等都涉及生态系统中水的变化过程[9]。地下水过量开采以及所引发的地面沉降等问题管理,需要了解地下水水位变化、地下水资源量与开采量的变化、含水层的组成与结构等。滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的监测预警,需要了解土壤含水量、降水量、地下水水位等相关信息。

3 水资源调查监测需求分析

从自然资源与国土空间管理主要环节对水资源基础信息的需求来看,自然资源统一管理需要系统、持续、深入的水资源调查监测工作来支撑。管理的对象是整个“山水林田湖草生命共同体”。水资源调查监测工作需要查清水在这个共同体中的赋存、分布、运移、变化与作用过程,大体上可划分为三个大的方面:一是自然水循环,是水通过蒸发、蒸腾、冷凝、沉淀、径流、渗透和渗滤等过程,发生相态转换和周而复始运动[10];二是社会水循环,是受人类影响的水在经济社会系统及其相关区域的生命和新陈代谢过程[11];三是人-水-自然共生关系,水与人类、其他生态要素相互关系与影响(图1)。因此,这种水资源调查监测工作既是对以往调查监测工作的继承,又是全新的、升级的、发展的自然资源管理基础性工作。

图1 水资源调查监测需求框架分析示意图

3.1 夯实水资源管理自然基础,需要查明自然水循环状况

水赋存在“山水林田湖草生命共同体”之中,并在其中运移、转化、循环。无论是水流确权、资产管理、开发利用,还是承载能力评价、生态保护修复,都需要查明自然水循环状况。

3.1.1 开展水文调查

查明地表水分布、水量、暴雨、洪水等状况。通过调查,了解区域地形、地质、土壤、植被等下垫面,确定水流活动空间;补充水文站资料,获得降水、蒸发、地表水资源、地下水资源、总水资源量、水质等基础数据。

3.1.2 开展水文地质调查

查明含水层、补给径流排泄条件和地下水数量、质量变化特征。通过调查,了解地下水赋存和运移的含水层空间结构、地下水系统边界,获得地下水动态、地下水补给资源量、地下水可开采资源量、地下水水质等基础数据。

3.1.3 开展水循环研究

查明大气水、土壤水、地表水、地下水循环转化规律。自然水循环由降水-坡面-河道-地下等基本循环环节组成,大气过程、地表过程、土壤过程、地下过程构成了自然水循环过程。流域下垫面和土地利用方式改变,会导致水分蒸发、径流、下渗等水文特性参数发生改变,从而引起水循环发生改变。

3.2 夯实水资源开发管理基础,需要查明社会水循环状况

水通过取水工程自生态系统进入到经济社会,供给工业、农业、居民等使用,然后又通过各种途径从经济社会排放到生态系统,构成了社会水循环(图1)。社会水循环包括供水、用水、排水与回用4个过程。

3.2.1 开展供水调查

查明各种供水设施分布与供水数量。供水是将自然水循环引入经济社会的起始端,供水规模的大小决定着经济社会对水资源的开发程度。通过调查,了解地表水源地、地下水源地、泵站、塘坝、地下水取水井等供水基础设施的分布,获取地表水、地下水供水量和水质基础数据。

3.2.2 开展用水调查

查明各种水资源用户及其用水数量。用水是社会水循环的核心,是获取水的各种价值的过程。用水量是指包括输水损失量在内的分配给用户的总用水量。我国一般将用水部门分为农业、工商业、生活和生态环境[12]。通过调查,了解用水部门及相关产业的分布状况,获得农业、工业、生活和生态环境用水量和相关产业用水量基础数据。

3.2.3 开展排水调查

查明各种水资源用户向生态系统排放的水量与质量状况。排水是社会水循环与自然水循环的联结节点,排水数量和质量对生态系统具有重要影响。通过调查,了解农业、工商业、生活、生态环境用水部门的排水状况,获得排水数量、水质、污染组分等基础数据。

3.2.4 开展污水处理与回用调查

查明再生水的数量、质量与利用状况。污水回用是对排放的污水进行收集、再生与供水的过程,通过处理,恢复水的利用价值。通过调查,了解污水处理设施的分布与处理能力,获得再生水数量、水质、利用量等基础数据。

3.3 夯实水生态空间管理基础,需要查明人-水-自然共生关系

水资源维系着人类生存,又通过对生态系统的影响间接决定着地区发展程度、居民生活质量;人类活动可以通过调配水资源,推动实现水资源的经济价值和生态价值;山林田湖草会改变水循环的速度和过程,对人类的生存发展产生影响。保持整个生态系统功能稳定与推进自然资源合理开发,需要研究人-水-自然之间的共生关系。水是生态系统中最活跃的生态要素,将其他生态要素有机地联系在一起。以水为核心,开展水与人、水与其他要素之间的共生关系研究,是保持生态系统稳定的重要基础。

3.3.1 开展生态需水调查

查明生态系统功能与水资源之间的关系。植被生态修复、退耕还林还草、水土流失防治、河湖生态修复、湿地恢复重建、农业生态保护[13]等生态问题的解决,都需要对生态水文过程进行调查研究,获得生态需水量、蒸散量、碳氮量等基础数据。水生态保护,需要了解生态系统的水源涵养、水土保持、土壤净化等功能[14];了解水资源在各类生态系统中的循环速度、循环量和水质变化情况;了解水生态对地区工商业、农业、居民活动的调配影响程度。

3.3.2 开展多种资源综合分析

自然资源管理需要权衡各种资源的潜在影响,综合社会、经济、生态功能与资源价值等相关关系做出决策,统筹推进资源开发、利用与保护。针对这种管理需求,国外探索提出了景观尺度分析方法[15]和多资源分析方法。水资源调查需要以生态系统为单元,在主体功能的约束下,研究水、土地、矿产、湿地等资源开发的影响与生态效应,评价多种资源开发的综合效益。

3.3.3 开展水-能源-粮食的纽带关系研究

水、能源、粮食三种资源开发利用之间的关系日益密切,其纽带关系目前是国际研究的热点之一。几乎所有的能源开发利用方式都离不开水,在很大程度上也受到水的影响。水资源的运输、提取和利用都必须以能源作为动力。粮食资源的形成正是建立在水资源和能源资源的消耗上。水、能源和粮食安全之间存在明显的传导性,某一因素的恶化会在三者间产生连锁反应[16]。加强水、能源、粮食的综合研究,可以为水资源安全、能源安全和粮食安全提供基础依据。

3.3.4 开展水与灾害关系的调查研究

水作为重要的自然营力,具有强大的自然改造能力。一方面是过度的开发利用会导致水源枯竭,造成干旱灾害,地下水过量开采等也会引发地面沉降等灾害。另一方面,极端降水会引起水生态突变,造成山体滑坡、洪灾。需要加强水与灾害关系调查,获得降水强度,水库蓄水量、泄洪量,地面沉降量等基础数据。

4 结论

(1)随着我国自然资源统一管理工作的推进与完善,水资源管理理念与目标发生了重大变化。主要体现在水资源管理应充分考虑水与自然的整体性,水与经济布局的空间均衡性,水的资源、经济与生态价值的一体性等。

(2)在自然资源统一管理工作中,各管理工作环节均需要水资源基础信息的支撑。调查监测需要扩展内容,调查与水资源、水生态、水环境、水安全相关的基础信息,以实现水资源管理下生态-经济服务价值最大化。

(3)水资源调查监测要在继承以往工作的基础上升级和发展。主要需求体现在:夯实水资源管理自然基础,需要查明水的自然循环状况;夯实水资源开发管理基础,需要查明水的社会循环状况;夯实水生态空间管理基础,需要查明人-水-自然共生关系。

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