中国水资源短缺标准与分区评价

  人多水少、水资源时空分布不均是我国的基本国情水情。   我国水资源总量居世界第6位，但人均水资源量仅为世界平均水平的35%，水资源短缺已经成为经济社会高质量发展的主要制约。   《关于进一步加强水资源节约集约利用的意见》（发改环资〔2023〕1193号）明确提出“水资源超载地区、严重缺水地区，依法依规有序压减高耗水产业规模，严格限制新上高耗水项目取水许可。   ”但对于如何判断是否缺水，如何界定缺水程度，并未给出明确的标准规范，水行政主管部门尚没有出台缺水地区评价标准或印发缺水地区名录，导致相关政策难以有效执行。   因此，研究水资源短缺标准，开展水资源短缺程度分区评价，对于促进“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”等相关政策落地实施，完善水资源规划管理工作具有重要意义。

梳理现阶段已有研究成果发现，关于水资源短缺定义内涵、判断标准、评价方法尚未形成共识。《水资源术语》（GB/T 30943—2014）中，将“缺水”定义为可供水量不能满足用水需求。陈家琦和王浩等认为水资源短缺是描述一定经济技术条件下，可供水资源量和质的时空分布不能满足区域内生产、生活以及生态需求的一种不可持续的状态。在评价方法方面，较为常见的有单指标和综合指标评价法。单指标法计算方便，易于操作，但往往难以全面反映区域水资源差异特性。综合指标评价法则受指标众多、大量数据限制等影响，较难应用于行政管理，常见的有水贫乏指数（Water Poverty Index，WPI）、供需比值法、水足迹短缺指标、水量水质二维水资源短缺指标、基于“量-质-生”三维水资源短缺指标等。Ohlsson将人均水资源量与人类发展指数（Human Development Index，HDI）相结合得到社会缺水指数（Social Water Stress Index，SWSI），以反映水资源对社会的适应能力。

以人均水资源量作为水资源短缺评判指标的方法简单，得到了国内外学者广泛应用。   1989年Falkenmark和Widstrand以人均水资源量来度量区域水资源短缺程度，根据干旱区中等发达国家的人均需水量确定了水资源压力的临界值，将平均值 1700 m3 /(人·a) 作为衡量一个地区水资源稀缺或丰富的临界点，已经成为被广泛参考和引用的水资源短缺评判标准。1993年国际人口行动（PAI）发表的《持续利用的水资源：人口和可更新水资源的供给前景》报告中， 将水资源紧张状况分为4种： 人均水资源量大于1700 m3 的地区不存在水资源短缺压力，反之则存在水资源短缺压力，其中人均水资源量低于1000 m3 为缺水状态，低于500 m3 则处于绝对缺水状态。需要强调的是，Falkenmark研究的背景是干旱气候的热带和亚热带地区，人均需水量计算的主要基础是依据中等发达国家的一般情况，反映的是30年前生产力水平，即粮食自给的经济结构，1000 m3 水量可供生长1t生物量的农业产量水平。同时其所提出的指标值是人均直接和间接需水量，并不是指天然水资源量，两者存在明显差别。

基于以上认知，本研究旨在解析水资源短缺概念内涵，提出水资源短缺评价方法，确定不同区域水资源短缺判断标准，开展全国345个地市水资源短缺状况评价，以期为水资源规划管理相关工作提供定量依据。

研究方法

概念内涵  

在《现代汉语词典》及《辞海》中，“短”意味着少，而“缺”则表示不够。笔者认为，水资源短缺中的“短”主要指受地理、气候等自然因素影响，自然资源稀缺，水资源绝对量较少；“缺”更多强调的是“不够”，与经济社会水资源供需状况相关。一个地区水资源是否短缺，受自然资源禀赋和水资源供需匹配状况共同影响。基于此， 本文认为水资源短缺既包括自然资源禀赋的稀缺性（“短”），也包括供需不匹配的短缺性（“缺”）。 结合我国水资源实际情况，既存在西北地区因自然地理条件产生的水资源量绝对稀缺，也存在东部地区因高密度人口和工业集聚导致的水资源相对短缺。

综上所述， 水资源短缺是指自然降水稀少，或者在当前生产力水平下水资源不能满足生产、生活以及生态环境合理需求的状态。

指标选择

根据对水资源短缺概念内涵的认识，研究选择 年降水量和人均可利用水资源量 两个评价指标来表征水资源短缺状况。

年降水量能够客观反映区域水资源自然稀缺程度，是衡量水资源丰沛与否的指标。通过降水量可以了解自然条件下区域水资源禀赋状况，有助于识别判断哪些地区受自然条件限制。

人均可利用水资源量可以反映受经济社会因素影响下的水资源供需状态。人均可利用水资源量除了考虑本地水资源之外，还受过境可利用水量和外调水量等影响。一些地区有条件大规模利用过境水，如黄河、长江等沿线省市，若不考虑过境水量就会低估这些地区的实际可利用水资源状况。调水工程也会改变区域水资源状况，作为维持水资源供需平衡的重要手段，若不考虑也会低估相关地区实际水资源状况。

评价方法

研究提出“双指标、四要素、三等级”的水资源短缺评价方法。“双指标”指年降水量和人均可利用水资源量，综合反映自然资源禀赋和水资源供需状况。“四要素”则是细化双指标，涵盖年降水量、人均本地水资源量、过境可利用水量和外调水量。“三等级”是将评价结果划分为不短缺、短缺和严重短缺三个等级。等级判定方法为将本地年降水量、人均可利用水资源量与界定的年降水量阈值、人均水资源需求量阈值进行对比判断。因此，界定天然水资源短缺程度的年降水量阈值和界定经济社会水资源短缺程度的人均水资源需求量阈值成为研究重点。

▲   水资源短缺评价判断流程

人均水资源需求量分析

人是水资源消费的最终主体，现代生产水平下供养一个人的平均水资源需求量是界定水资源短缺与否的关键。研究以31个省份为基本单元，分析提出供养一个人平均需要的水量，据此总结不同降水分区人均水资源需求量，支撑提出水资源短缺等级判断阈值。

人均水资源需求量计算方法

基于现代生产力水平计算供养一个人的平均水资源需求量，主要从生活、工业、农业、生态需水四部分进行计算。生活和工业需水方面，结合国家标准（如GB/T 32716—2016、GB/T 11730—89、GBJ 13—86、GBJ 15—88等）确定各区域人均生活和工业的最低需水量。农业需水方面，基于人均粮食消费量和亩均产量，计算不同区域供养一个人所需耕地面积，再结合不同区域亩均灌溉用水量，可以得到供养一个人需要的最低粮食生产用水量。生活、工业、农业用水量之和即一个区域供养一个人需要的最低水量。最后，生态需水方面考虑不同区域适宜水资源开发利用率，可将人均需水量折算为人均水资源需求量，即养活一个人平均需要的最低水资源量。

人均水资源需求量省域分析

基于近年中国水资源公报、中国统计年鉴以及中国水利统计年鉴等数据信息，统计人均粮食消费量、粮食亩产、实际亩均灌溉用水量、人均生活用水量、人均工业发展用水量、地表水资源开发利用率和地表水供水占比等基础数据，以2022年我国人均粮食消费量486kg为基础，计算得到不同省份供养一个人的平均需水量   （具体表格见《中国水利》2024年15期）   。

可以发现，不同省份供养一个人的需水量存在显著差异，最低省份为山东，仅需234 m3 ；最高省份为广西，需要1210 m3 。华北地区（京津冀鲁豫晋）人均需水量为282 m3 左右，南方地区需水量较高，广东、广西、海南人均需水量超过1000 m3 。

考虑水资源开发利用率后可以得到人均水资源需求量，31个省份人均水资源需求量维持在272~2809 m3 ，华北地区人均水资源需求量仅350 m3 左右，南方地区人均水资源需求量较高，广东、广西、海南、江西、福建等省份超过2000 m3 。

人均需水量区域归类分析

归类分析发现，供养一个人的平均需水量在省级尺度上呈现“W”形特征。

▲   省级尺度供养一个人的平均需水量

①   年降水量小于400mm 的甘肃、青海、宁夏、新疆，供养一个人的平均需水量在660~1000 m3 。

②   年降水量400~800mm区域 ，供养一个人的平均需水量在240~550 m3 。其中，年降水量400~600mm的地区中，北京、天津和河北约为240~350 m3 ，山西、陕西、内蒙古约为340~490 m3 ；年降水量600~800mm的山东、河南约为240~280 m3 ；年降水量600mm左右的黑龙江、吉林、辽宁约为460~550 m3 。需要特别说明的是，年降水量500~600mm的西藏地区情况特殊，供养一个人的平均需水量约为800 m3 。

③   年降水量大于800mm以上区域 ， 供养一个人的平均需水量在510~1200 m3 。其中，年降水量1000~1500mm的浙江、安徽、湖南、湖北、重庆、四川、贵州、云南约为510~750 m3 ；年降水量1000~1700mm的上海、江苏、福建、江西约为810~990 m3 ；年降水量1500~1800mm的广东、广西、海南约为1000~1200 m3 。

人均水资源需求量区域归类分析

供养一个人的水资源需求量是在人均需水量的基础上，结合地表水资源开发利用率，折算成所需要的水资源量，表征一个区域供养一个人平均需要的最低水资源量，在省级尺度上同样呈现“W”形特征。

▲   省级尺度供养一个人的平均水资源需求量

①年降水量小于400mm   的甘肃、青海、宁夏、新疆，供养一个人的平均水资源需求量在1100~1700 m3 。  

②年降水量400~800mm区域   ，   供养一个人平均水资源需求量在270~860 m3 。   其中，年降水量400~600mm的地区，北京、天津和河北约为270~470 m3 ，山西、陕西和内蒙古约为500~780 m3 ；年降水量600~800mm的山东和河南约为310~360 m3 ；年降水量600mm的黑龙江、吉林和辽宁约为720~860 m3 。需要特别说明的是，年降水量500~600mm的西藏地区情况特殊，供养一个人平均水资源需求量约为1800 m3 。

③年降水量大于800mm区域，   供养一个人平均水资源需求量高于1000 m3 。   其中，年降水量1000~1500mm的浙江、安徽、湖南、湖北、重庆、四川、贵州、云南大于1000 m3 ；年降水量1000~1700mm的上海、江苏、福建、江西大于1400 m3 ；年降水量1500~1800mm的广东、广西、海南大于2400 m3 。

水资源短缺判别标准

一个区域水资源短缺与否主要取决于实际水情与年降水量阈值和人均水资源需求量阈值的比较。400mm等降水量线是我国半湿润和半干旱区的分界线，研究将其作为天然水资源短缺分界线，即年降水量低于400mm的区域为水资源天然短缺区。400mm等降水量线仅为初步判断天然水资源短缺的依据，结合人均水资源需求量在不同省份间呈现“W”形特征，为便于开展水资源短缺精细化评价，研究结合降水量阈值和人均水资源需求量阈值，总结提出全国四大分区水资源短缺判别阈值标准，四大分区内部各省份供养一个人的平均水资源需求量的加权平均最低值为短缺阈值，最低值的70%为严重短缺阈值。将区域实际人均可利用水资源量与人均水资源需求量阈值进行对比，若区域实际人均可利用水资源量大于供养一个人的平均水资源需求量，则判定该区域水资源不短缺，否则将判定为短缺区。如果实际人均可利用水资源量小于供养一个人的平均水资源需求量阈值的70%，则界定为严重短缺区。

▲   水资源短缺“双指标”判断流程

全国四大分区水资源短缺判别标准如下图所示。

▲   全国四大分区水资源短缺评价判定标准

一是年降水量低于400mm的地区   ，主要指西北诸河区，统一界定为水资源天然短缺区，如果存在大规模可利用过境水量，以及人均可利用水资源量远超过水资源需求量的情况，则可界定为不短缺。当人均可利用水资源量低于900 m3 时界定为严重短缺地区。

二是年降水量400~800mm的地区   ，主要指黄淮海流域，当人均可利用水资源量高于600 m3 时界定为不短缺，介于400~600 m3 为短缺地区，低于400 m3 为严重短缺地区。

三是年降水量500~700mm的地区   ，主要指松辽流域，当人均可利用水资源量高于800 m3 时界定为不短缺，介于500~800 m3 为短缺地区，低于500 m3 为严重短缺地区。

四是年降水量高于800mm的地区   ，主要指长江流域、珠江流域、东南诸河区和西南诸河区，当人均可利用水资源量高于1500 m3 时界定为不短缺，介于1000~1500 m3 为短缺地区，低于1000 m3 为严重短缺地区。

应用分析

根据研究提出的水资源短缺判定标准，判别全国345个地市的水资源短缺状态，其中不短缺地市有188个，占比55%；短缺地市有79个，占比23%；严重短缺地市有75个，占比22%。

整体来看， 水资源不短缺地区主要位于我国南方区域，集中在长江流域、珠江流域、东南和西南诸河区以及松辽流域部分地区， 区域年降水量大于800 mm，水资源较为丰富。但是，中西部也存在水资源不短缺的区域。如新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州、伊犁哈萨克自治州、阿勒泰地区，虽然处于年降水量小于400mm的天然短缺区，但由于区域人均可利用水资源量远超过人均水资源需求量，因此判定为不短缺。中部地区河北承德、山西晋城和忻州、陕西榆林虽然位于黄淮海流域，但人均可利用水资源量均大于短缺标准600 m3 ，因此判定为不短缺。

水资源短缺地区主要位于我国北方区域，集中在西北诸河区的新疆、内蒙古、宁夏，黄淮海流域的山东、河南、山西、陕西、甘肃，以及松辽流域的吉林、辽宁等地区   ，以上区域年降水量基本小于800mm。在计算黄河流域人均可利用水资源量时需考虑可利用的过境水量，例如山西运城人均当地水资源量仅为255 m3 ，应划定为严重短缺等级，但其人均可利用过境水量为187 m3 ，考虑过境水量后实际人均可利用水资源量为442 m3 ，则可划定为短缺等级，评价等级有所变化。类似情况还有山东东营、德州、滨州，宁夏银川、石嘴山、吴忠、中卫等地区。

水资源严重短缺地区主要位于我国黄淮海流域   ，   区域年降水量基本小于800 mm，主要为北京、天津、河北、山西、山东和河南大部分地区，人均可利用水资源量不足400 m3 ，属于严重短缺地区。同时，南方部分地区受人口密集和工业集聚影响导致水资源严重短缺，如云南昆明、贵州贵阳、海南海口、福建厦门、浙江舟山，以及广东的广州、深圳、珠海、佛山等地区。除此之外，研究发现外调水对人均可利用水资源量影响有限。例如，北京、河北石家庄人均当地水资源量分别为125 m3 和202 m3 ，处于严重短缺等级，两地区人均外调水量分别为48 m3 和70 m3 ，加上外调水量后人均可利用水资源量为173 m3 和272 m3 ，仍然处于严重短缺等级，评价等级未发生变化。

总结与讨论

研究提出了水资源短缺概念内涵，建立了“双指标、四要素、三等级”的水资源短缺评价体系，确定了适用于区域特点且能够反映现代生产水平的水资源短缺和严重短缺阈值，西北诸河区总体界定为水资源天然短缺区，当人均可利用水资源量低于900 m3 界定为严重短缺；黄淮海流域短缺和严重短缺判别阈值为人均可利用水资源量600 m3 和400 m3 ，松辽流域短缺和严重短缺判别阈值为人均可利用水资源量800 m3 和500 m3 ，长江流域、珠江流域、东南和西南诸河区的短缺和严重短缺判别阈值为人均可利用水资源量1500 m3 和1000 m3 。全国345个地市水资源短缺评价结果表明，不短缺、短缺和严重短缺的地市占比分别为55%、23%和22%。

研究提出的水资源短缺判别标准显著低于Falkenmark提出的人均水资源量1700 m3 ，主要原因在于生产力水平和灌溉用水效率均有大幅度提升，供养一个人的水资源需求量显著降低。具体来看，我国亩均灌溉用水量分别由1998年的488 m3 降至2023年的347 m3 ，降幅为29%。而同期亩均粮食产量由300kg提高到390kg，提高了30%。因此，水资源短缺阈值标准不是一成不变的，随生产力水平变化供养一个人的平均水资源需求量会发生变化，进而影响到水资源短缺阈值标准，未来需要根据生产力和用水水平适时更新判别阈值。

全国地市水资源短缺评价结果存在尺度局限性，在以地市为单元评价水资源短缺状态时，没有考虑市域内部也可能存在空间差异性，尤其是跨流域或者跨降水带的特殊区域，本评价结果只能反映市域平均情况。因此，为更深入了解水资源短缺状况，可以根据需要将研究尺度扩展至县域或更为精细的尺度，以制定更为精准的水资源管理策略，满足不同区域的实际需求。

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