夏軍：水是生命之源生產之要生態之基

　　2011年中央一號文件強調了水利事業在國家發展中的核心地位。以一號文件的形式關注水利事業，凸顯了黨和政府對水利事業的高度關注。這是水利事業的發展機遇，也是科技工作者沉甸甸的責任與義務。本報特約請水利、農業、政策領域的有關學者解讀文件，提出建議，以科學引領經濟社會持續、健康發展。今天刊登第一篇。

　　《中共中央、國務院關于加快水利改革發展的決定》（簡稱“中央一號文件”）指出，“水是生命之源、生產之要、生態之基”。同時，在論述“新形勢下水利的地位和作用”中指出，“水利是現代農業建設不可或缺的首要條件，是經濟社會發展不可替代的基礎支撐，是生態環境改善不可分割的保障系統，具有很強的公益性、基礎性、戰略性”。在黨和國家的重要文件中，第一次提出“水是生命之源、生產之要、生態之基”，第一次鮮明提出水利“具有很強的公益性、基礎性、戰略性”。這是我國新的時期水利事業新的發展機遇。作為長期從事水資源研究的科技工作者，也感受到沉甸甸的責任。

　　水危機的壓力與挑戰

　　伴隨著社會經濟的快速發展和全球氣候變化的影響，我國乃至全球均面臨著愈來愈緊迫的水問題的挑戰。水是生命之源，水是不可替代的自然資源和國家的經濟資源，此話已為大家所耳聞并熟知。但是，在國家層面全面系統強調水的重要戰略地位，尤其在新年伊始，2011年中央一號文件強調了水利在國家的核心地位，明確指出水利不僅關系到防洪安全、供水安全、糧食安全，而且關系到經濟安全、生態安全和國家安全，這還是首次，有著深刻的歷史背景、現實意義和國家未來發展重要的戰略意義。

　　縱觀全球尤其是發展中國家，水資源短缺、水環境污染、水生態退化、水旱災害已經嚴重威脅到全球經濟發展、人群健康、人類生存的環境和國家的安全。據《聯合國世界水資源開發報告》，在21世紀初葉，地球這個哺育眾多生命，包括60億人口的星球，正面臨嚴重的水危機。從全球可利用水資源與人口對比分布關系看，亞洲人口壓力特別大，幾乎全世界一半以上的人口都生活在亞洲，而亞洲只擁有世界水資源的36%；據聯合國有關機構的統計，全球有25億人口無法享有充足的清潔水資源，其中約有70%在亞洲；全球約有12億人不具備使用室內廁所的條件，這也導致居民住所周邊水域水質受到嚴重污染，對人群健康造成極大傷害。與水有關的疾病，影響的主要是5歲以下的兒童；每天有上百萬噸未經處理的工農業污水匯入世界各大水體；每年全球的江河溪流以及三角洲會集了相當于將近70億人口體重總和的污水，導致嚴重的水環境問題。

　　2010年也是全球變化環境下自然災害頻發的一年。僅亞太地區，由于人口密度大，城市化進程不斷加速，所面臨的自然災害損失的壓力要比別的地區更大。盡管亞太地區創造了全球國內生產總值的1/4，但在1980～2009年間，也承受著全球自然災害造成的85%的死亡人數和38%的經濟損失。亞太地區易受自然災害影響程度是非洲地區的4倍，是歐洲和北美地區的25倍。在馬來西亞、巴基斯坦、菲律賓和斯里蘭卡，去年有數百萬人因為惡劣氣候被迫離鄉背井。去年年底，澳大利亞東部遭遇50年不遇的洪水襲擊，波及范圍從東北部昆士蘭州延伸至東南部維多利亞州。其后，斯里蘭卡又面臨一場特大洪災的強烈沖擊，全國有21%的稻田受到嚴重破壞，人們對食物短缺的擔憂與日俱增。據估計，洪災將影響100多萬斯里蘭卡人口。

　　我國是全球和亞洲地區的人口大國，水資源短缺，水環境問題、水旱災害對國家經濟建設和發展的影響較為劇烈。自1949年中華人民共和國成立后，水利進入了發展時期。對黃河、淮河、海河、遼河等江河開始了全面整治。全國整修加固堤防約20萬公里，修建了大、中、小型水庫共8萬多座，總庫容4500億立方米，普遍提高了江河的防洪能力，并為工農業和城市供水4700億立方米。農田水利方面，建成了萬畝以上的灌區5300多處，配套機井250多萬眼，全國灌溉面積由1949年的2.4億畝猛增到2005年的9.28億畝，居世界各國首位。在不足全國耕地一半的灌溉土地上，生產出占全國產量2/3的糧食和占全國產量60％的經濟作物。中國以占世界7％的耕地，基本解決了占世界22％的人口的溫飽問題。

　　但是隨著經濟社會的快速發展，我國面臨的來自水的壓力和挑戰也與日俱增。如果我們回頭看上世紀70年代末即30多年前的中國，全國總人口約9.9億，人均水資源量為2747立方米；到現在，2010年我國總人口增長到12.6億，而人均水資源量減少到2185立方米，不足世界平均水平的1/3。水利安全關系到國家安全。我國目前的水利基礎建設仍然十分薄弱，2009年冬春季西南特大干旱導致的嚴重人牲飲水安全，其背后的原因還涉及到許多地方的水利設施老化和管理不當，導致應對自然水旱災害防御能力的下降，尤其應對極端自然災害能力的減弱等。另外，由于我國經濟發展和高強度人類活動的影響，導致了河湖斷流、溝渠淤塞、江河湖庫水體污染的事件時有發生，與水相關的生態—環境問題愈來愈突出。

　　我國經濟—社會的發展，也給傳統的水資源管理體制帶來嚴峻挑戰。傳統的水資源管理模式注重水量管理、防洪和經濟供水等。由于水循環涉及到人與自然的各個方面，也導致水利、環保、城建、地方政府多個部門涉水與管理，出現了“多龍治水”和“各自為政”的水管理模式，這與國家經濟發展、應對嚴峻的水危機所需要采取的流域水資源綜合管理的需求愈來愈不適應，也導致水的規劃、管理的失衡，應對水旱災害能力的下降。

　　目前，全球變化導致水循環水資源的變異和自然災害頻發，也使原本十分脆弱的水資源供需矛盾和水旱災害后果形成“雪上加霜”的疊加效應。事實上，近些年我國持續發生的西南特大干旱、中小河流突發洪水及泥石流災害等，已經給我們敲響了警鐘。總之，現代水資源管理的內涵與外延都發生了變化，增加了都市水、工業供水、生態需水、水污染、水環境、水生態調度和流域水資源綜合規劃與管理等多方面的內容。全球氣候變化，加劇了我國季風區的災害頻發。應對氣候變化影響和適應性水資源風險管理成為新的課題。

　　水利是經濟發展的基礎支撐。我國社會經濟的巨大變化離不開“水”的支撐，否則經濟建設就難以為繼。水是生命之源、生產之要、生態之基。尤其在我國這個水旱災害頻發的國家，水利設施明顯滯后，水問題的復雜性、矛盾性、尖銳性體現得尤為充分。因此，站在國家可持續發展，保障國家糧食安全、經濟安全和生態安全的戰略高度，強調水利的戰略地位，十分迫切。這也是中央一號文件強調在新時期加強水利建設和發展的公益性、基礎性、戰略性的重要意義。

　　水科技工作者的責任與義務

　　展望未來的40年，即2050年，據預測，中國人口將達到15億左右；中國的經濟將持續高速發展，經濟總量達到世界首位，人均GDP達到中等發達國家水平。全球的經濟發展與我國的經濟發展互為影響。因此，中國水的問題和水危機的壓力將更加嚴峻。科學研究如何支撐社會經濟的快速發展？從國際水資源和水科學前沿來看，聚焦在前瞻性、戰略性、交叉性的研究，并強調以下3個發展方向。

　　一是強調每個人要享受基本的社會經濟福利，而水是這個基本社會福利保障的基礎。要合理地分配、調度水資源，做到水循環利用，安全用水，避免因水而引起的戰爭，使社會穩定、經濟持續發展。

　　二是要維系一個良好的生態環境，展現在我們面前的是綠色的地球、藍色的海洋。開展生態補償，強調綠色的GDP，改善水質、生態系統，合理控制對水質水量的需求。

　　三是要有良好的水的建設與管理，要有科學的技術支撐，如在水的管理、水的調控、水的開發等方面。

　　中央一號文件強調了“水是生命之源、生產之要、生態之基”；指出了“水利是現代農業建設不可或缺的首要條件，是經濟社會發展不可替代的基礎支撐，是生態環境改善不可分割的保障系統，具有很強的公益性、基礎性、戰略性”，這也正是國際水資源戰略研究的前沿問題。

　　我認為，水科技工作者的責任是重大的。應該抓住機遇，在國家“十二五”、“十三五”及未來40年的時間，作出應有的貢獻。尤其要在以下3個方面為國家的水利科技基礎建設、保障國家水安全，提供科學技術的支撐。

　　1.水系統的科學基礎理論研究與創新。

　　隨著經濟社會發展和全球環境變化，我國水短缺、水污染、水生態、水災害、水管理5個問題復雜交叉，是一個復雜的水系統問題，并直接涉及多方面的國家安全。解決上述水問題的核心是水循環研究，需要以流域為基本單元，闡明以水循環為紐帶的流域水系統的物理、生物與生物地球化學、人文等三大過程的聯系及其反饋機制，發展多要素、多過程、多尺度流域水循環綜合模擬科學平臺，建立水系統的調控模式和良性水循環維持途徑。這不僅是當前國際水科學研究的前沿，也是破解我國復雜水問題的科學基礎與核心。

　　流域是水系統的基本單元。由于人類活動和氣候變化的影響，流域水系統的三大過程交互作用，具有多要素、多過程和多尺度聯系與反饋的特點。國家在水的安全保障戰略方面，特別強調水的可持續利用、人水和諧，重視流域水的生態—環境效應和水的綜合管理，最大限度改善和維系健康水循環。由于流域水循環的復雜性以及高強度人類活動和氣候變化的多重影響，水循環系統時空變化的量級與機理、水循環系統各部分作用與反饋、環境變化下社會經濟發展的水系統承載能力與適應性，成為水問題研究亟待解決的三大關鍵科學問題。面對變化環境下復雜的水問題，需要通過水系統的三大過程機理研究與多個環節的綜合調控，維系流域健康水循環，支撐社會經濟可持續發展。

　　這是新時期水科學基礎與應用基礎研究面臨的挑戰。因此，國家和地方以及各個部門的水科學與水資源研究機構與大學，應該抓住中央一號文件強調水利科學在國家戰略發展的機遇，積極開展針對國家重大需求和國際科學前沿基礎問題的知識創新研究。

　　2.“水與氣候”、“水與生態”、“水與社會”應用問題的綜合研究。

　　全球變化和水資源是當前國際水科學與水資源研究的前沿，也是我國水資源可持續利用面臨的新的難點課題。我國重大水利工程，包括三峽工程、南水北調等，包括國家、區域、流域的決策規劃，需要考慮到全球變化（氣候變化和人類活動）因素的影響。

　　對于已建設、擬建設和規劃的水利工程，也應從水與氣候研究的角度重新審視與評估在工程設計、規劃、管理等方面存在的風險，制定適應對策與方案，減少環境變化帶來的損失。水與生態（環境）問題的研究，是水利部門面臨的新問題，需要加強基礎研究。由于該問題涉及環境保護等多個部門，需要協同作戰。水與社會是現代水資源管理面臨的課題，需要加強經濟社會發展與水循環的影響和驅動關系的交叉研究，加強水經濟、水政策和水的調控與管理體制的建設。

　　中央一號文件強調了水利部提出的建立最嚴格的水資源管理制度，嚴格按照“三條紅線”加強水資源的可持續利用與管理：一是建立用水總量控制制度，確立水資源開發利用控制紅線；二是建立用水效率控制制度，確立用水效率控制紅線；三是建立水功能區限制納污制度，確立水功能區限制納污紅線。這“三條紅線”既有科學內涵，又有技術管理手段，是具有中國特色的水資源管理制度創新。當前和未來的挑戰是如何嚴格執行這“三條紅線”。因此，需要在水資源綜合管理體制和制度創新上下功夫。

　　人口多、水資源緊缺是我國的基本國情，我國現行的經濟結構布局要適應這個國情，需要建立“適水型”的良性經濟發展結構。各級政府要下決心以水為紐帶，調整經濟布局，并實行嚴格的水資源管理體制，包括用水總量控制制度、用水效率控制制度、水功能區限制納污制度等。

　　（作者夏軍為國際水資源協會（IWRA）主席、中國科學院水資源研究中心主任）