我國用水基本規(guī)律與戰(zhàn)略研判的認識思考

我國用水基本規(guī)律與戰(zhàn)略研判的認識思考

Insights and reflections on basic laws and strategic assessment of water use in China

趙勇，何國華，王建華，何凡，李雯晴

（中國水利水電科學研究院流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國家重點實驗室，100038，北京）

摘要：用水演變態(tài)勢事關經(jīng)濟社會發(fā)展、生態(tài)文明建設大局，直接影響重大水利工程總體格局。自2013年我國用水統(tǒng)計達到峰值以來，用水需求增長的動力是否存在、未來用水發(fā)展態(tài)勢如何演變等問題，逐漸成為爭論的焦點，迫切需要系統(tǒng)回答。通過梳理總結近年研究成果，圍繞用水需求是否達峰、如何演變、峰值何時到來等重大問題，集中梳理十點認識思考。研究認為：用水不同于需水，現(xiàn)階段實際用水受供給側約束等多重因素影響，表現(xiàn)出零增長特征；但隨著消費結構升級、城鎮(zhèn)化推進、國際貿(mào)易不穩(wěn)定性加劇等形勢變化，我國用水需求仍存在增長空間，通過持續(xù)強化節(jié)水、國家水網(wǎng)工程建設等手段提升供水保障能力十分必要。在考慮最嚴格水資源管理制度、經(jīng)濟發(fā)展需求和既有工程規(guī)劃體系條件下，預測我國用水需求峰值約為6400億～6500億m3，峰值大概率在2035—2040年到來，仍有10年增長期。

關鍵詞：用水規(guī)律；用水達峰；用水需求；供給側

作者簡介：趙勇，水資源所所長，正高級工程師，主要從事水循環(huán)演變、水資源高效利用與國家水網(wǎng)研究。E-mail：zhaoyong@iwhr.com

基金項目：國家重點研發(fā)計劃（2021YFC3200204）；國家自然科學基金（52025093、52109042、52394230）。

DOI：10.3969/j.issn.1000-1123.2025.09.001

我國用水演變態(tài)勢

我國的用水需求是否已經(jīng)達峰？這一問題對國家水資源宏觀管理策略及重大水利設施規(guī)劃布局具有重要影響。研究認為，近年來我國統(tǒng)計用水量逐漸減少是多種因素共同作用的結果，但未來用水格局仍存在變數(shù)，現(xiàn)在就認為用水需求已經(jīng)達峰還為時尚早，需謹慎對待。

根據(jù)我國用水統(tǒng)計數(shù)據(jù)，1949年以來，我國用水大致可以分為3個變化階段，分別是1949—1980年的用水高速增長期、1980—2013年的用水穩(wěn)定增長期和2013年以來的平穩(wěn)下降期。新中國成立初期，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市工商業(yè)迅速發(fā)展，全國用水量呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，從1949年的1015億m3快速增加到1980年的4416億m3，年均增長率達到4.7%。1980—2013年，我國用水增長趨勢放緩，年均增長率下降到1.0%，并于2013年達到用水峰值6183億m3。2013年后我國用水開始緩慢下降，表現(xiàn)出拐點的現(xiàn)象。2023年，全國用水總量為5906億m3，比2013年峰值下降了4.5%。

我國1949年以來用水總量變化

未來我國用水需求將如何演變已經(jīng)成為水資源規(guī)劃管理迫切需要回答的重大問題。近年來，學術和工程領域針對該問題開展了系統(tǒng)研究，形成了一系列頗具價值的科研成果。學者們對于我國用水態(tài)勢的認知呈現(xiàn)出兩種主要觀點。一種觀點認為我國工業(yè)化仍在持續(xù)推進，加之某些地區(qū)生活用水標準尚待提升，隨著經(jīng)濟發(fā)展與水資源優(yōu)化配置體系逐步健全，我國用水需求將維持漸進式增長態(tài)勢。例如，《全國水資源綜合規(guī)劃》預測2030年全國用水總量將達到7000億m3；沈福新等基于人口、經(jīng)濟指標與用水量的相互關系，分析得出2030年和2050年我國需水量將分別達到7277億m3和7863億m3；姚建文等測算認為2050年我國用水需求可能為8500億～9000億m3。另一種觀點認為我國人口總量已進入負增長階段，低耗水的綠色智能工業(yè)和更節(jié)水的現(xiàn)代集約農(nóng)業(yè)將成為未來工農(nóng)業(yè)的主要發(fā)展模式，隨著用水效率的進一步提高，我國的用水總量正在向零增長過渡并很快達峰。例如，何希吾等系統(tǒng)梳理了發(fā)達國家產(chǎn)業(yè)轉型過程中的用水演變規(guī)律，推斷我國用水極值出現(xiàn)的時間節(jié)點為2026—2030年，規(guī)模為6300億m3；易信通過構建生產(chǎn)函數(shù)模型模擬我國中長期經(jīng)濟增長趨勢，預測2030年和2050年用水總量將分別達到6375億m3和6047億m3；姜富華等認為目前全國生產(chǎn)生活用水量已經(jīng)達峰。

研究認為，用水量與需水量的概念存在本質差異。需水量指某個地區(qū)為維系經(jīng)濟社會系統(tǒng)正常運轉、保障基本民生需求及實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務功能所需要的理想水量規(guī)模。相較而言，用水量反映特定時空條件下區(qū)域經(jīng)濟社會活動及生態(tài)環(huán)境實際消耗的水資源量，該指標受到水資源稟賦、水利設施供水能力、水需求強度、政策調(diào)控模式等多重驅動因素的影響。根據(jù)調(diào)水工程“十四五”專項規(guī)劃研究成果，受水源不足、工程制約等因素影響，全國現(xiàn)狀缺水量為491億m3，僅供水能力不足導致的缺水已達到174億m3。因此，僅關注某一時段用水變化而不分析背后的需求態(tài)勢與工程條件，難以科學判斷真實的用水規(guī)律。研究認為，未來一個時期我國用水變化仍存在較大的不確定性，根據(jù)過去10年用水統(tǒng)計變化趨勢就提出我國生產(chǎn)生活用水需求已經(jīng)達峰的結論還為時尚早。

用水變化遵循客觀規(guī)律

任何事物發(fā)展變化都有其內(nèi)在規(guī)律，用水變化也是如此。研究表明，區(qū)域用水演變受社會經(jīng)濟驅動與水資源供給約束的共同影響。經(jīng)濟規(guī)模擴張的正向驅動、生產(chǎn)效率優(yōu)化的逆向調(diào)節(jié)以及水資源的約束機制，共同構成了區(qū)域用水量變化的三大核心動力。

研究發(fā)現(xiàn)用水演化呈現(xiàn)受資源承載能力約束的適應性增長規(guī)律。基于水資源約束程度的梯度差異，用水總量的適應性增長曲線可分為3種類型：自然增長型、發(fā)展約束型和嚴重脅迫型。

受資源承載能力約束的適應性增長曲線

1.自然增長型（曲線ABDEH）

區(qū)域水資源充足、社會經(jīng)濟活動基本不受水資源制約的情況下，用水量隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會進步自然增長。其用水變化曲線類似于經(jīng)濟學中的庫茲涅茨曲線，頂點E標志著在自然增長條件下的用水峰值。美國可看作是自然增長型，美國用水峰值出現(xiàn)在1980年，當年用水總量達6164億m3，相應的人均年用水量為2680m3，是當年我國人均用水量的6.2倍。在經(jīng)歷1980年峰值后，盡管人口總量和經(jīng)濟規(guī)模呈現(xiàn)持續(xù)擴張態(tài)勢，但美國用水總量在此后的20多年間始終維持在較平穩(wěn)水平。近年來，受火電用水需求減少的影響，其用水總量開始顯著下降。

2.發(fā)展約束型（曲線ABDFG）

當區(qū)域水資源接近其可持續(xù)利用上限時，為避免對生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆損害，需提前介入并實施用水約束策略，以引導用水增長軌跡向水資源承載能力（W）靠攏。這一過程導致用水增長不再遵循原有的自然軌跡，而是在調(diào)控作用下形成新的增長路徑，峰值F體現(xiàn)了在資源承載能力約束下的實際發(fā)展上限。日本是發(fā)展約束型的典型國家，盡管其年降水量充沛，但受制于人口密度高、河川徑流短小急促以及水資源調(diào)蓄能力有限等因素，人均水資源占有量不足全球均值的1/2。自20世紀60年代城市化進程加速引發(fā)用水需求激增，疊加生態(tài)環(huán)境承載壓力持續(xù)加劇，日本開始大力推行節(jié)水措施和推廣再生水利用，顯著提升了用水效率。至1992年，其用水總量觸及歷史峰值，人均約為720m3，相當于美國1980年峰值的1/4。

3.嚴重脅迫型（曲線ABJK）

當區(qū)域水系統(tǒng)遭遇超載壓力，即用水需求突破自然環(huán)境承載能力（W）時，即便在經(jīng)濟社會發(fā)展水平相對較低的階段，也需要采取極端措施，如嚴格限制發(fā)展規(guī)模、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，甚至不惜犧牲部分生態(tài)用水或依賴高成本外調(diào)水源來維持水資源安全。這種情境下的用水增長曲線急劇偏離自然狀態(tài)，呈現(xiàn)出一種在極限約束下的發(fā)展態(tài)勢。海河、黃河流域是這種類型的代表，以北京市為例，其人均水資源量僅有150m3，不足全國平均水平的1/10。20世紀80年代，由于區(qū)域經(jīng)濟高速增長與人口集聚擴張效應共同驅動，北京全市用水總量于1992年達到46.4億m3，突破水資源承載極限。自20世紀90年代末起，北京市通過實施耕地面積縮減與高耗水行業(yè)外遷等調(diào)控措施，促使用水量連續(xù)10年保持下降趨勢，至2002年縮減到34.6億m3。但隨著城鎮(zhèn)化進程加速，21世紀初用水需求再度進入上升軌道。為應對這一挑戰(zhàn)，北京市不得不依賴高成本的外調(diào)水提升區(qū)域承載能力，以支撐區(qū)域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

總體來看，我國南方豐水地區(qū)用水變化大體屬于自然增長型，經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)模與生產(chǎn)效益水平是決定其用水變化的主要因素。北方多數(shù)缺水區(qū)域可歸類于發(fā)展約束型，其中部分區(qū)域已演變?yōu)閲乐孛{迫型。這種現(xiàn)象的本質并非經(jīng)濟社會用水需求缺失，而是源于水資源供給側的強約束機制，表征為用水微增長或零增長現(xiàn)象。

用水達峰出現(xiàn)的共性特征

研究發(fā)現(xiàn)，全球主要發(fā)達國家的用水總量普遍經(jīng)歷了拐點，已進入穩(wěn)態(tài)化或負增長階段。對15個已經(jīng)出現(xiàn)峰值的發(fā)達國家進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)用水達峰出現(xiàn)時各個國家的經(jīng)濟水平、產(chǎn)業(yè)結構、城市結構三大指標具有顯著的趨同特征，識別發(fā)達國家用水達峰的特征指標，能夠為我國水資源需求預測提供參考借鑒。

分析已出現(xiàn)用水峰值的發(fā)達國家用水總量與其經(jīng)濟社會發(fā)展軌跡關聯(lián)關系，發(fā)現(xiàn)20世紀70至90年代是這些國家普遍達到用水高峰的時段，并且用水達峰時伴隨著3個顯著的經(jīng)濟社會特征：①以2020年不變價核算，人均GDP普遍超過2萬美元；②城鎮(zhèn)化率高，普遍跨越70%門檻；③第三產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟結構中的占比顯著較高，達到60%以上。進一步分析發(fā)現(xiàn)，用水峰值出現(xiàn)的時間越晚，伴隨的經(jīng)濟社會發(fā)展水平就越高；而水資源條件較為匱乏的地區(qū)，其用水峰值會更早到來，并且達峰時的經(jīng)濟社會指標值比其他國家明顯較低。

主要發(fā)達國家用水總量發(fā)生拐點時間及其對應的經(jīng)濟社會指標

基于2022年國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，我國人均GDP為8.57萬元（約1.17萬美元），城鎮(zhèn)化率為65.2%，第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重為52.8%。對照發(fā)達國家用水拐點出現(xiàn)的經(jīng)濟社會條件，三項指標尚未達到所需閾值。與除港澳臺以外的31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）進行對比分析顯示，北京和上海已基本滿足相關標準，江蘇、浙江、廣東和福建接近達標，其他省份與這些條件仍存在顯著差距。需要說明的是，由于產(chǎn)業(yè)結構、人口規(guī)模、發(fā)展路徑的巨大差異，發(fā)達國家用水達峰的經(jīng)濟社會條件并不能作為我國需水達峰的嚴格判別標準，但對于我們科學認識用水變化過程與驅動因素仍具有參考意義。

進一步梳理用水拐點出現(xiàn)后各個國家的用水演變態(tài)勢，發(fā)現(xiàn)即便首個用水拐點出現(xiàn)，未來用水規(guī)模也不一定持續(xù)下降。國際經(jīng)驗表明，發(fā)達國家跨越首個用水拐點后，呈現(xiàn)出3種差異化演化路徑。澳大利亞和加拿大等國家在用水量達到峰值后呈現(xiàn)快速下降特征，形成典型的“倒V形”回落趨勢。相比之下，美國、挪威、日本等國家則經(jīng)歷了相對平穩(wěn)的用水平臺期。例如，美國在1980年達到用水峰值后，其總用水量長期維持在5500億～5800億m3，這一平臺期持續(xù)了20余年。直到近年，用水量才開始呈現(xiàn)顯著下降趨勢。而丹麥、愛爾蘭等國家，雖然初期用水量有所減少，但隨后又經(jīng)歷了波動性回升。這些經(jīng)驗提示我們，即便我國用水拐點已經(jīng)出現(xiàn)，未來用水趨勢也可能存在多種變化態(tài)勢，需要在深化水資源節(jié)約集約利用、提升管理效能的同時，構建更加靈活的供水保障體系，以確保水安全與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。

出現(xiàn)用水拐點國家的用水演化歷程

節(jié)水對用水需求的影響

國情水情決定了我國經(jīng)濟社會發(fā)展必須走“節(jié)水優(yōu)先”之路。理論上講，節(jié)水潛力可以無限挖掘，但節(jié)水是有成本的社會活動，實現(xiàn)節(jié)水潛力需要經(jīng)濟、資源和科技的持續(xù)投入，是一個緩慢漸進的過程。研究認為，平衡好水量節(jié)約與經(jīng)濟投入、生態(tài)保護、產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間的關系，是未來一個時期我國節(jié)水工作的重要課題。

我國是世界主要經(jīng)濟體中水脅迫程度最深的國家，積極推動“節(jié)水優(yōu)先”是應對水風險的重要手段。21世紀以來，我國圍繞節(jié)水謀劃了一系列重大舉措：2001年啟動節(jié)水型社會建設，2013年啟動最嚴格水資源管理制度考核，2014年提出“節(jié)水優(yōu)先”方針，2016年開展水效領跑者行動，2019年印發(fā)《國家節(jié)水行動方案》。通過需求端的持續(xù)管控，各行業(yè)用水效率大幅提升。2022年，全國萬元工業(yè)增加值用水量為24.1m3，萬元GDP用水量為49.6m3，畝均灌溉用水量為364m3，用水效率分別較2000年提升92.0%、92.6%和13%。對比來看，目前我國萬元工業(yè)增加值用水量、萬元GDP用水量分別為中高收入國家平均值的87%和85%，畝均灌溉用水量僅為金磚國家均值的75%。

通過數(shù)十年發(fā)展，我國節(jié)水工作在宏觀、中觀、微觀3個尺度均取得了顯著成效。在宏觀層面，堅持把水資源作為最大的剛性約束，通過在全國范圍實施用水總量控制，進行全國省市縣三級用水指標分解并逐級考核，切實將經(jīng)濟活動限定在水資源承載能力范圍之內(nèi)，解決了水資源過度開發(fā)利用問題。在中觀層面，建立完善了水資源優(yōu)化配置體系，將非常規(guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置，全面推動各領域污水資源化利用，對各地區(qū)提出了明確的再生水利用指標要求，以新水用量的微增長支撐了經(jīng)濟社會的快速發(fā)展。在微觀層面，大力推動先進節(jié)水技術、工藝和設備的研發(fā)與應用，先后發(fā)布了主要行業(yè)用水定額、節(jié)水技術標準和強制性水效標準，節(jié)水型生產(chǎn)生活方式已基本形成，水資源利用效率效益大幅提高。

目前，我國節(jié)水已先后跨越以“工程節(jié)水”為特征的1.0時代和以“工程節(jié)水+制度節(jié)水”為特征的2.0時代，進入了“數(shù)字節(jié)水”3.0時代，隨著節(jié)水投入逐漸加大，進一步挖掘節(jié)水潛力的邊際成本持續(xù)增長，并對經(jīng)濟、生態(tài)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了深刻影響。

1.經(jīng)濟的比較性方面

研究以河北省衡水市地下水壓采為案例，測算發(fā)現(xiàn)衡水市通過種植結構調(diào)整、冬小麥節(jié)水灌溉、保護性耕作、水肥一體化、地下水置換等措施，以32.9億元的成本投入實現(xiàn)了2.1億m3的地下水壓采規(guī)模。平均來看，衡水市地下水壓采成本為3.5元/m3，已經(jīng)遠高于南水北調(diào)中線的調(diào)水成本（0.97元/m3）。地下水壓采對于財政經(jīng)費投入的嚴重依賴，已經(jīng)成為制約區(qū)域地下水可持續(xù)管理的重要因素。再以內(nèi)蒙古河套灌區(qū)為例，2023年河套灌區(qū)投入4.487億元進行渠系襯砌與配套建筑物改造，工程實施后實現(xiàn)節(jié)水0.41億m3。平均來看，現(xiàn)階段河套灌區(qū)節(jié)水成本已達10.9元/m3，遠高于0.153元/m3的水費收入。

2.節(jié)水的生態(tài)負外部性方面

我國西北大中型灌區(qū)依賴灌溉所形成的人工生態(tài)綠洲系統(tǒng)，近年也由于高強度節(jié)水受到了一定影響。以寧夏青銅峽灌區(qū)為例，隨著農(nóng)業(yè)節(jié)水的推進，灌溉用水量由20世紀90年代的70億m3左右下降到2020年的40億m3左右，對應8月份地下水平均埋藏深度從1.0m下降到1.9m，2月份地下水平均埋藏深度從2.2m下降到2.7m，已經(jīng)接近生態(tài)埋深閾值。為了彌補地下水水位下降導致的河湖生態(tài)水量缺口，寧夏每年不得不消耗2億～3億m3的水量專門用于河湖補水，造成惡性循環(huán)

3.水效的比較性方面

節(jié)水的目的是為了抑制不合理的用水需求，以節(jié)水擴大發(fā)展空間，但在實際操作過程中，部分地區(qū)產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展路徑受到影響。以河北傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)紡織業(yè)為例，由于環(huán)保政策倒逼和資源約束，河北省2017年開始整治印染產(chǎn)業(yè)，紡織業(yè)、紡織服裝制造業(yè)總產(chǎn)值分別由2016年的1731億元和438億元下降到2020年521億元和160億元。但從用水效率看，目前河北規(guī)模以上紡織業(yè)的萬元工業(yè)增加值用水量僅為7.5m3，遠低于全省12.5m3的萬元工業(yè)增加值用水量平均水平，并且部分造紙企業(yè)的再生水利用效率已經(jīng)達到96%，新水用量并不高。

綜上，隨著節(jié)水進入新階段，高耗水行業(yè)的用水特征是動態(tài)變化的，不能再單純以降低水量消耗作為主要管控目標，而是要將經(jīng)濟投入、生態(tài)保護、產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同考慮，盡可能通過產(chǎn)業(yè)升級和新技術應用提升用水效率效益，以實現(xiàn)資源環(huán)境保護和高質量發(fā)展相互協(xié)調(diào)。

供給側約束對用水的影響

研究認為，供水的天花板效應是北方缺水地區(qū)用水規(guī)模沒有增長的重要原因，并產(chǎn)生約束型缺水、轉嫁型缺水兩方面影響，導致部分行業(yè)正常用水需求無法滿足，或依靠襲奪農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水來維持經(jīng)濟社會的正常發(fā)展。

國際通行的地表水合理開發(fā)利用率標準為40%，而我國北方河流水資源開發(fā)利用程度明顯偏高，超過了水資源正常開發(fā)利用的安全閾值，逼近甚至觸及了水資源承載能力極限。目前淮河流域地表水開發(fā)利用率已超過50%，黃河、海河及遼河流域高達70%以上，多數(shù)內(nèi)陸河流域普遍超過80%。此外，近年北方主要河流如黃河、海河、遼河等流域水資源量顯著衰減，進一步加劇了供給側約束?！盁o水可用”已成為制約我國特別是北方地區(qū)用水規(guī)模增長的現(xiàn)實瓶頸。

黃河、海河流域水資源量衰減態(tài)勢

以黃河流域為例，盡管黃河干流連續(xù)25年未出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，但從水資源實際狀況來看，缺水態(tài)勢并未得到有效緩解。在供給側，水資源呈現(xiàn)出顯著的衰減趨勢。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，黃河多年平均天然徑流量從早期的609億m3（1956—1979年）逐步下降至531億m3（1980—2000年），并在2001—2016年間進一步縮減至457億m3。在需求側，伴隨區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)增長與社會發(fā)展進程，黃河流域用水需求呈現(xiàn)持續(xù)攀升特征，其年均耗水量由1990—1999年的282億m3增長至2000—2017年的300億m3。在供水總量縮減與耗水需求擴張的雙重壓力下，流域水資源供需矛盾必然呈現(xiàn)加劇態(tài)勢。

水資源供給“天花板”的制約作用體現(xiàn)在兩個方面。首先是約束型缺水，即經(jīng)濟社會尚處于快速發(fā)展階段，但由于水資源匱乏或取水成本過高，正常的發(fā)展用水需求難以滿足。例如黃河流域中上游地區(qū)，其人均GDP低于全國均值，工業(yè)化勢頭強勁，但水資源不足迫使部分地區(qū)不得不放棄一些高利潤項目，或依賴高成本的水權交易來勉強維持發(fā)展。其次是轉嫁型缺水，即通過犧牲農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境用水來保障經(jīng)濟社會的基本運作。例如海河流域發(fā)展用水長期依賴超采地下水和占用河湖生態(tài)用水，這種不可持續(xù)的水資源配置方式導致平原區(qū)主要河流長年大范圍斷流干涸，已造成一系列嚴重的生態(tài)危機。

消費結構快速升級對用水的影響

研究認為，隨著收入水平提升，消費升級是必然趨勢，但更高級的消費往往意味著更多的水資源需求，在不影響生活質量的前提下，保障正常合理用水需求、抑制無效損耗是應對消費升級的可行方式。

隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，我國居民消費結構已由生存型向舒適型轉變，消費水平提升對我國用水需求產(chǎn)生了直接影響，其中食物消費結構升級的影響最為顯著。過去40年間，我國水稻與小麥的人均消費量顯著下滑，分別從1981年的124kg和135kg快速下降到2022年的53kg和67kg。與此同時，動物性食物消費量則快速增加，其中人均消費豬肉的量從1981年的11kg上漲到2022年的23kg，禽肉、雞蛋和牛奶的人均消費量則分別增加了1100%、729%和298%。目前，生產(chǎn)1kg小麥平均需要消耗1.1m3水量，而生產(chǎn)1kg牛肉消耗的水量是小麥的12倍。隨著我國居民膳食結構逐漸由低耗水的植物主導型向高耗水的動物蛋白驅動型產(chǎn)品轉變，過去40年滿足一個中國人食物消費所需要的水量（包括藍水和綠水）由672m3增長至797m3，增幅接近1/5。同時，由于更多的肉類消耗，城鎮(zhèn)居民每年人均食物消費需水量比農(nóng)村居民多229m3，這導致城鎮(zhèn)化率每增加1%，我國食物消費的藍水足跡就會增加27億m3

對工業(yè)需水而言，生活水平提升意味著更多的工業(yè)產(chǎn)品消耗，但由于工業(yè)產(chǎn)品的用水定額相對較小，生活水平提升對工業(yè)用水的影響并不顯著。研究對比分析了交通產(chǎn)品、家用電器、電子產(chǎn)品、能源產(chǎn)品的消費差異。交通產(chǎn)品消費方面，城鄉(xiāng)消費結構呈現(xiàn)顯著差異，農(nóng)村居民的汽車消費數(shù)量顯著低于城鎮(zhèn)居民，但電動助力車和摩托車消費數(shù)量高于城鎮(zhèn)居民；家用電器方面，城鄉(xiāng)居民電冰箱（柜）、洗衣機、彩色電視機的消費量基本一致，但城鎮(zhèn)居民空調(diào)、微波爐、排油煙機和熱水器等現(xiàn)代化家電的消費量更高；電子產(chǎn)品方面，農(nóng)村居民平均每百人手機消費量（96.3臺）略高于城鎮(zhèn)居民（91.6臺），但城鎮(zhèn)居民的計算機擁有量是農(nóng)村居民的2.6倍；能源產(chǎn)品消費方面，城鎮(zhèn)居民的汽油和天然氣消費量遠高于農(nóng)村居民，但二者電力消費量基本持平。基于不同工業(yè)品消費特征分析與用水定額，測算結果顯示我國城鄉(xiāng)居民工業(yè)品消費需水量分別為12.4m3/a和11.3m3/a，城鎮(zhèn)高于農(nóng)村，但兩者相差較小。

消費結構升級對生活用水的影響主要體現(xiàn)在用水設備升級和用水頻次變化。在用水設備升級方面，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，20世紀70至80年代，大多數(shù)家庭居住在平房，水龍頭是最主要的用水終端，而如廁、洗衣和洗浴多依賴公共衛(wèi)生間和浴室，居民生活用水量約為40～70L/（人·d）。1990年以來，城市公寓建設規(guī)模的擴大促使更多家庭配置獨立廚房設施、淋浴設備及衛(wèi)生間，直接推動家庭洗浴與沖廁用水量持續(xù)上升。目前，城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民的生活用水量分別為90～190L/（人·d）和60～140L/（人·d），過去50年人均用水量增長約2.5倍。在用水頻次方面，調(diào)查了31個省（自治區(qū)、直轄市）上萬個家庭的用水情況，發(fā)現(xiàn)居民用水頻次與收入水平呈現(xiàn)正相關關系，高收入家庭在個人清潔、洗衣和洗浴方面的頻次分別為8.4次/d、3.4次/周和5.1次/周，而低收入家庭則分別為7.9次/d、2.8次/周和4.2次/周，導致高收入家庭人均用水量比低收入家庭約偏大18L/（人·d）。

研究認為，消費結構升級是經(jīng)濟社會發(fā)展的必然趨勢，保障正常合理用水需求，通過積極利用節(jié)水新技術、新產(chǎn)品抑制無效損耗，是應對消費升級影響的可行舉措。具體而言，生活節(jié)水需要通過采用節(jié)水器具、增強節(jié)水意識、降低管網(wǎng)漏損等方式壓縮無效損耗；工業(yè)節(jié)水需要通過生產(chǎn)工藝優(yōu)化、生產(chǎn)設備升級及行業(yè)水循環(huán)效率提升等技術措施減少無效需求；農(nóng)業(yè)節(jié)水則需要在收獲、儲藏、加工、消費等各個環(huán)節(jié)提高效率，減少損失浪費。

國內(nèi)貿(mào)易對用水空間格局的影響

研究認為，我國資源分布與經(jīng)濟發(fā)展格局存在顯著的區(qū)域性錯配，由此形成的北糧南運、西氣東輸、西電東送、“東數(shù)西算”、西煤東運等跨區(qū)域資源調(diào)配體系，實質上構建了水資源虛擬轉移通道。這種基于商品貿(mào)易的虛擬水流動，導致缺水區(qū)域的水資源通過產(chǎn)品貿(mào)易向豐水區(qū)域轉移，造成水資源的空間不均衡性加劇。

我國水資源稟賦呈現(xiàn)夏汛冬枯、北缺南豐的基本特征，加之水與土地、礦產(chǎn)資源分布極不均衡，驅動了南水北調(diào)與北糧南運、西氣東輸、西電東送、“東數(shù)西算”、西煤東運等跨區(qū)域資源配置體系的形成。借助資源與產(chǎn)品的大規(guī)?？鐓^(qū)域調(diào)配，北方和西部地區(qū)實現(xiàn)了將其資源優(yōu)勢向產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟優(yōu)勢轉化，有效推動了南北方及東西部的高質量發(fā)展。但伴隨資源跨區(qū)域流動規(guī)模擴大，加之水資源與其他資源的錯位分布加劇，北方和西部的水資源供需矛盾日益突出，現(xiàn)有資源開發(fā)模式給區(qū)域水資源有效供給帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。

以糧食貿(mào)易為例，自20世紀90年代起，我國糧食生產(chǎn)布局發(fā)生根本性轉變，貿(mào)易模式由“南糧北運”逐漸轉向“北糧南運”。當前數(shù)據(jù)顯示，北糧南運的規(guī)模約為5000萬t/a，占北方糧食總產(chǎn)量的25%，主要輸出省份包括吉林、黑龍江、河南、山東、內(nèi)蒙古、新疆等糧食主產(chǎn)?。ㄗ灾螀^(qū)）。隨著北糧南運規(guī)模的持續(xù)增長，南方地區(qū)通過糧食貿(mào)易獲取的灌溉虛擬水量呈顯著增長態(tài)勢，藍水規(guī)模從20世紀90年代的162億m3攀升至2018年的436億m3，該數(shù)值已顯著超越南水北調(diào)東中線一期工程的實際調(diào)水量。

我國糧食貿(mào)易虛擬水格局變化

能源貿(mào)易格局同樣反映出類似的趨勢。西部地區(qū)作為我國主要能源供給區(qū)，現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)用水需通過存量節(jié)約或用水權轉化才能得到保障。以“西電東送”工程為例，2018年西北向東部地區(qū)輸送電力4470億kW·h，伴隨產(chǎn)生的虛擬水轉移量達4.8億m3，占該地區(qū)能源生產(chǎn)總耗水量的20%左右。作為西北地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的核心引擎，能源產(chǎn)業(yè)在推動區(qū)域高質量發(fā)展進程中發(fā)揮著決定性作用。依據(jù)相關規(guī)劃，西北地區(qū)未來外送電量仍將持續(xù)增長，水資源約束性短缺已成為制約西北地區(qū)能源發(fā)展的主要因素。

2008—2018年西北地區(qū)外送電量及電力虛擬水輸出量

作為唯一具備大規(guī)模流動特性的自然資源，水資源與土地、能源等資源的開發(fā)利用存在系統(tǒng)關聯(lián)性。在當前構建新發(fā)展格局、推動高質量發(fā)展關鍵階段，依托水資源紐帶作用統(tǒng)籌推進國土空間開發(fā)保護、構建現(xiàn)代國家水網(wǎng)工程體系已成為優(yōu)化資源要素配置的戰(zhàn)略選擇。實現(xiàn)水資源配置與重大資源布局的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障水資源與農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)和生態(tài)空間的合理匹配，從而有效支撐國土空間開發(fā)保護、生產(chǎn)力布局優(yōu)化及國家重大戰(zhàn)略的實施，是突破資源瓶頸約束難題的必由之路。

國際貿(mào)易對我國用水安全的影響

研究認為，隨著2014年我國虛擬水貿(mào)易格局由凈出口轉為凈進口，國際貿(mào)易對我國水安全支撐保障作用愈發(fā)顯著，目前我國虛擬水凈進口量達到443億m3，相當于5個南水北調(diào)中線一期工程年調(diào)水量。在國際貿(mào)易格局動蕩加劇的背景下，通過國家水網(wǎng)建設等手段提升我國自身的供水保障能力十分必要。

隨著國際貿(mào)易往來日益頻繁，我國水安全由國內(nèi)、國際兩個區(qū)域共同保障的特性愈發(fā)顯著，大量虛擬水進口有效緩解了我國的用水壓力。依托“十四五”重點研發(fā)計劃項目“區(qū)域水平衡機制與國家水網(wǎng)布局優(yōu)化研究”，以1990—2021年全球189個經(jīng)濟體的投入產(chǎn)出表為基礎，研究了我國與其他國家虛擬水轉移規(guī)模。過去30年我國虛擬水進出口特征發(fā)生了顯著改變。1990—2014年我國處于虛擬水凈出口狀態(tài)，輕工業(yè)和機械設備制造業(yè)產(chǎn)品出口是這一時期虛擬水出口的主要途徑。2014年后我國虛擬水由凈出口轉為凈進口，且進口規(guī)模逐年加大。農(nóng)產(chǎn)品的大量進口是虛擬水進出口態(tài)勢反轉的主導因素。1990—2021年農(nóng)業(yè)對我國虛擬水進口的貢獻率為52%，遠大于其他行業(yè)。

1990—2021年我國不同行業(yè)國際虛擬水貿(mào)易轉移情況

將歷年虛擬水凈進口量與實際用水量相累加，可得到全口徑的經(jīng)濟社會消費水量。研究發(fā)現(xiàn)，自2013年實際用水達到峰值6183億m3后，我國用水總量已經(jīng)持續(xù)多年保持下降趨勢，但如果考慮國際貿(mào)易伴隨的虛擬水進口，我國消費水量規(guī)模仍在穩(wěn)定增加，且年均增幅達到60.5億m3。2021年，我國經(jīng)濟社會真實消費水量為6363.2億m3，超過實際統(tǒng)計用水443億m3。從人均變化看，2021年我國滿足一個人生產(chǎn)生活平均需要450.5m3的水量供給，比人均用水量多31.3m3，這意味著我國滿足一個人生產(chǎn)生活水量消費的國內(nèi)供給貢獻率為92.7%，國際貿(mào)易貢獻率達到7.3%。農(nóng)業(yè)是我國虛擬水貿(mào)易的主體，20世紀90年代我國農(nóng)業(yè)基本處于自給自足態(tài)勢，農(nóng)業(yè)供給、消費水量均維持在4000億m3左右。自2002年中國加入世貿(mào)組織并逐步降低農(nóng)產(chǎn)品關稅后，我國農(nóng)業(yè)用水、消費水量變化趨勢逐漸分離，用水規(guī)模隨著節(jié)水技術推廣逐漸下降，而消費水量規(guī)模則持續(xù)上漲，目前我國農(nóng)業(yè)用水量和消費水量相差575.1億m3，若完全立足國內(nèi)滿足農(nóng)業(yè)用水需求，農(nóng)業(yè)用水量將比現(xiàn)狀多16%。

1990—2021年我國用水量與消費水量對比

目前，國際虛擬水貿(mào)易已成為我國水安全保障的重要支撐。但國際貿(mào)易容易受到疫情、戰(zhàn)爭、貿(mào)易政治環(huán)境等變化的沖擊，是一個不穩(wěn)定變量?？紤]到近年國際貿(mào)易不穩(wěn)定性持續(xù)增加的現(xiàn)實情況，研究認為，通過國際貿(mào)易保障我國水安全既需要有市場思維，也需要有底線思維。一方面，我國水資源稟賦相對較差，保障水安全必須要用好國際市場，通過高耗水產(chǎn)品的適度進口確保日益增長的水消費需求得到滿足；另一方面，在國際貿(mào)易動蕩加劇背景下，通過國家水網(wǎng)建設等手段提升自身的供水保障能力十分必要。此外在制定相關用水政策時也需要對貿(mào)易突發(fā)事件導致的用水規(guī)模大幅增長風險予以充分考慮，做到有備無患。

人口達峰與用水需求達峰的關聯(lián)性

人口達峰會對用水態(tài)勢產(chǎn)生何種影響已成為我國水安全保障的焦點問題。研究認為，人口數(shù)量達峰意味著我國用水需求未來一定會達峰，但人口特征包括總量、結構等多個維度，由于城鄉(xiāng)結構、消費結構持續(xù)變化，我國用水達峰時間將會明顯滯后于人口達峰時間，保障水資源有效供給仍是未來一個時期水資源管理的重要任務。

作為水資源需求格局的關鍵驅動因子，人口的規(guī)模效應與結構變化深刻影響著用水需求的演進路徑。2022年我國總人口較上年下降85萬人，自1961年以來首度出現(xiàn)負增長趨勢；同期65歲及以上人口占比突破14%的老齡化社會標準，標志著人口結構進入深度轉型期。在此背景下，人口達峰對用水態(tài)勢的影響已成為我國水安全保障的焦點議題。

通過研究我國1萬多個家庭用水行為調(diào)查問卷、數(shù)百份產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書、消費調(diào)查報告以及相關統(tǒng)計年鑒等數(shù)據(jù)，對我國人口特征與用水需求關系進行分析。研究發(fā)現(xiàn)，人口特征中的總量規(guī)模、城鄉(xiāng)分布、年齡構成是經(jīng)濟社會用水需求的主要決定因素。基于這些要素的動態(tài)變化，構建了基于人口特征的經(jīng)濟社會需水變化曲線（簡稱WDP曲線），該曲線遵循邏輯斯蒂增長模型，呈現(xiàn)S形發(fā)展趨勢。

基于人口特征的經(jīng)濟社會需水變化曲線示意

WDP曲線將需水過程細分為4個階段。首先是快速增長期即P（A）至P（B）。由于人口數(shù)量的激增、城鎮(zhèn)化進程的加速以及相對合理的人口年齡結構，此階段需水量會迅速上升。印度目前正處于需水快速增長時期，過去20年印度人口自然增長率始終維持在全球平均值以上，目前城鎮(zhèn)化率不足35%，人口老齡化率也未達到7%的警戒水平。在這樣的人口特征下，印度用水總量從2000年的6104億m3迅速增長到2020年的7610億m3，增幅高達25%。其次是穩(wěn)定增長期即P（B）到P（C）。人口老齡化將導致用水需求下降效應逐步顯化，當達到臨界點F時，需水總量將由快速增長期轉入穩(wěn)定增長期。進一步來看，隨著城鎮(zhèn)化的推進和老齡化程度的加深，人口規(guī)模的增速將逐漸放緩，當總人口達到峰值點G時，人口規(guī)模擴張對需水增長的拉動效應消失，此時需水總量進入緩慢增長階段，即P（C）至P（D）。在此時期，需水增長主要受城鎮(zhèn)化進程推動的生活水平提升驅動。日本目前正處于需水緩慢增長時期，2008年日本人口總量達到峰值1.28億人，達峰時老齡化率處于21.2%的超高階段，2020年日本人口下降到1.26億人，老齡化率則增長到28.6%；與此同時，日本城鎮(zhèn)化率從2008年的88.9%持續(xù)上升到2020年的92.3%。在城鎮(zhèn)化率增長的帶動下，日本需水總量總體緩慢上漲，其中用水量從2008年的337.5億m3緩慢增長到2020年的341.9億m3，而虛擬水凈流入量則從2008年的220億m3上升到目前約380億m3。最終，當城鎮(zhèn)化帶來的需水增長達到飽和點H時，經(jīng)濟社會需水將進入下降階段，即P（D）至P（E），此時總量規(guī)模、城鄉(xiāng)結構及人口結構對需水增長的貢獻將會全部消失。

人口結構和總量規(guī)模是決定用水需求的關鍵因子。研究認為，我國已處于深度老齡化社會，人口總量已達峰，隨著人口要素對用水需求貢獻的逐漸減弱，未來用水需求一定會達峰。但從現(xiàn)階段看，我國城鎮(zhèn)化進程的持續(xù)推進及居民生活品質的不斷提升仍為需水增長提供了驅動力。依據(jù)WDP曲線，我國現(xiàn)處于需水緩慢增長階段的中后期，用水仍有增長需求，保障水資源的有效供給仍是未來一個時期水資源宏觀管理的重要任務。

我國用水需求峰值預測

研究認為，現(xiàn)階段我國用水統(tǒng)計達峰是由于供給側約束、統(tǒng)計口徑調(diào)整等因素帶來的假象。在考慮最嚴格水資源管理制度、經(jīng)濟發(fā)展需求和既有工程規(guī)劃體系的條件下，預測我國用水需求峰值約為6400億～6500億m3，極值時點大概率在2035—2040年，仍有10年增長期。

用水發(fā)展變化是多種因素作用的結果，一個地區(qū)或行業(yè)何時實現(xiàn)用水達峰、達峰時用水量是多少，與該地區(qū)或行業(yè)的需水規(guī)模、用水條件密切相關。近10年我國統(tǒng)計用水規(guī)模有所下降，這一現(xiàn)象既源于需求端管理措施的有效實施，也與2011年全國水利普查數(shù)據(jù)修正、2013年最嚴格水資源管理制度考核實施以及供給端水資源約束加強等綜合因素相關。因此判斷我國的用水需求還沒有達峰。

研究采用地級行政區(qū)作為基本分析單元，結合規(guī)劃水利工程措施實施效果，通過分析各單元用水需求增長趨勢，預測區(qū)域用水峰值及其發(fā)生時序，最終整合形成全國層面的用水峰值預測結果。研究顯示，在現(xiàn)行國家水利工程規(guī)劃框架下，我國經(jīng)濟社會用水需求預計將在2035—2040年達到峰值，需求水量峰值將達到6400億～6500億m3。由于區(qū)域間水資源稟賦、開發(fā)利用水平及經(jīng)濟發(fā)展階段差異，各省份用水峰值的出現(xiàn)時間將具有明顯區(qū)別。具體而言，經(jīng)濟發(fā)達的北京、廣東、天津、重慶等地區(qū)，用水需求峰值出現(xiàn)時間可能會提前于全國平均水平。相反，在黑龍江、陜西、甘肅、青海、寧夏等水資源相對匱乏省份，由于供水工程建設的驅動作用，其用水需求峰值預計將較晚出現(xiàn)。

由于不同行業(yè)用水格局差異顯著，本研究認為各行業(yè)未來用水態(tài)勢也有明顯區(qū)別。

①農(nóng)業(yè)用水增長受到水土資源空間分布不均的顯著制約，預計將保持平穩(wěn)。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的核心挑戰(zhàn)是水土資源在地理空間上的不匹配。北方地區(qū)承載著全國約60%的耕地和糧食產(chǎn)量，但其水資源儲量僅占20%，受限于水資源的稀缺性，北方農(nóng)業(yè)用水的增長潛力較為有限。南方地區(qū)水資源相對豐富，但由于耕地面積的限制和農(nóng)業(yè)機械化應用的局限性，農(nóng)業(yè)用水預計難以大幅度增長。此外，農(nóng)業(yè)節(jié)水技術的廣泛推廣和應用也將進一步抑制農(nóng)業(yè)用水的增加。

②工業(yè)用水總量預期保持平穩(wěn)，但地域間的差異性將趨于顯著。我國東部地區(qū)已步入以高科技產(chǎn)業(yè)與高端制造業(yè)為主導的工業(yè)化后期階段，隨著產(chǎn)業(yè)結構持續(xù)優(yōu)化和工業(yè)再生水進一步利用，工業(yè)新鮮水的用水需求預計呈現(xiàn)遞減態(tài)勢。在工業(yè)化進程持續(xù)推進的背景下，中西部地區(qū)部分產(chǎn)業(yè)進入高速發(fā)展期，工業(yè)用水需求可能會加速增長。然而，考慮到西部地區(qū)水資源短缺的實際情況，未來用水規(guī)模預計不會顯著增加。

③生活用水需求預計將持續(xù)攀升，且增長重心逐步向城市區(qū)域偏移。盡管我國人口總量已步入負增長階段，但城鎮(zhèn)化進程的加速與生活品質的提升，仍構成了推動生活用水增長的主要動力?？紤]到我國人口持續(xù)向城市地區(qū)轉移的現(xiàn)實情況，未來一段時間生活用水的增長重心會向城市偏移，人口分布集中且持續(xù)流入的大城市可能會出現(xiàn)更大用水增幅。

④河湖生態(tài)用水約束顯著，生態(tài)恢復目標將決定用水增量。河湖生態(tài)用水滿足程度已成為經(jīng)濟社會用水的前置條件。當前，我國特別是北方地區(qū)生態(tài)用水短缺問題仍然突出。未來生態(tài)用水增量預計會依據(jù)生態(tài)恢復目標動態(tài)變動，若以滿足當前生態(tài)系統(tǒng)的基本需水為目標，生態(tài)用水的增量或將溫和增長；若著眼長遠，全面補償生態(tài)水量的歷史欠賬，那么生態(tài)用水的增幅可能會顯著提升。

本文提出了我國用水需求的峰值時點，但未來我國用水需求的演變態(tài)勢及分區(qū)格局仍受多重不確定性因素影響，主要體現(xiàn)在3個方面。①技術革新的不確定性。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速演進，重塑了全球經(jīng)濟格局，未來經(jīng)濟和社會的發(fā)展方式及規(guī)模難以準確預測。同時，用水問題涉及無數(shù)家庭和環(huán)節(jié)，難以預見是否會出現(xiàn)某種革命性用水措施，從而大幅減少用水量。②食物安全保障的不確定性。近年，我國糧食產(chǎn)量持續(xù)上升，但部分農(nóng)產(chǎn)品仍高度依賴進口，一旦遭遇國際貿(mào)易變化等突發(fā)狀況，我國食品供應將主要依靠國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為確保國家糧食安全，必然需要擴大農(nóng)業(yè)灌溉用地規(guī)模，進而導致灌溉用水量顯著增加。③重大工程的不確定性。供給側水源條件和工程能力是我國北方地區(qū)用水量的主要約束因素，隨著全國水利基礎設施網(wǎng)絡的系統(tǒng)性優(yōu)化升級，未來水資源供給保障能力有望顯著增強，可能導致我國用水規(guī)模的擴大。

Abstract: The evolution of water use trends is closely related to the overall landscape of economic and social development and ecological civilization construction, directly impacting the overarching pattern of major water resources projects. Since China’s water consumption statistics peaked in 2013, debates have emerged regarding the existence of driving forces behind water demand growth and the future trajectory of water use, necessitating systematic responses. By summarizing recent research findings, this study presents ten understandings and reflections on critical issues such as whether water demand has peaked, how it will evolve, and when the peak will occur. The study suggests that water use differs from water demand; current actual water consumption is influenced by multiple factors, including supply-side constraints, exhibiting characteristics of zero growth. However, with changes in consumption structure upgrades, urbanization advancement, and increasing instability in international trade, China’s water demand still has room for growth. It is essential to enhance water supply security through measures such as continuously promoting water conservation and constructing national water network projects. Considering the most stringent water resource management system, economic development needs, and existing project planning system, it is predicted that China’s water demand peak will be approximately 640 billion to 650 billion cubic meters, with the extreme point likely to occur between 2035 and 2040, indicating a growth period of about ten years.

Keywords: water use pattern; water use peak; water demand; supply side

本文引用格式：

趙勇，何國華，王建華，等.我國用水基本規(guī)律與戰(zhàn)略研判的認識思考[J].中國水利，2025（9）：1-13.

封面供圖水利部海河水利委員會

責編劉磊寧

校對熊璠

審核王慧

監(jiān)制軒瑋

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