Page 82 - 2024年第55卷第2期

在空间上重新分配。社会水系统由社会水循环及其驱动的经济社会子系统构成。社会水循环是指水分
在经济社会系统中调蓄、输配、用耗、排放、回用等过程，是为实现水的特定经济社会服务功能的赋
存、运移和转化的过程。经济社会是社会水循环的驱动因素，直接影响到自然水系统与社会水系统的
相互关系，以至演进过程与规律。
水系统内部各子系统间存在着相互耦合、相互竞争、相互制约的关系。通过水资源 “取用” 和
“退排” 过程，实现自然水系统和社会水系统相互耦合；生态环境的维护和经济社会的发展都需要水资
源支撑，经济社会内部不同行业和区域也有各自水资源需求，存在相互竞争的关系；自然水循环过程为
生态环境提供物质支撑，而社会水循环受经济社会驱动，直接影响着自然水循环过程，过度 “取用” 和
“退排” 水资源也会破坏自然水循环过程，影响自然水循环服务功能，从而形成相互制约的关系。
２．２ 缺水胁迫区 经济社会发展和维持生态健康离不开水资源的支撑，随着社会水系统通量不断增
大，如果接近甚至超过自然水系统的更新能力和承载范围，将会对生态环境健康造成负面影响，相比
于一般缺水地区，缺水胁迫区因水资源严重透支带来水资源短缺、水环境污染和水生态受损等问题，进
而抑制以水为支撑的经济社会正常发展，呈现显著的缺水胁迫现象。缺水胁迫的根本原因是外界条件变
化改变了原有的水循环过程，导致经济社会或生态环境水资源供应不足，造成水资源各项服务功能发生
退化或受到损害。引起缺水胁迫的原因可分为自然因素和人类活动因素，自然因素主要是由于自然条件
变化使得水资源服务功能下降，主要包括气候变化、枯水和自然灾害等；人类活动因素则是由于人类活
动导致水资源供给能力下降，主要包括人类活动导致的水资源衰减、经济社会水资源需求、水资源开发
利用能力、节水技术水平、污染物排放强度和引调水能力变化等。
京津冀是我国经济最具活力、开放程度最高、创新能力最强、吸纳人口最多的地区之一，也是典
型的缺水胁迫区，以不到全国 １％的水资源，承载了全国 ８％的人口、８．２％的灌溉面积和 ８．５％的经济
量 ［４４］ 。由于长期受缺水胁迫，京津冀已经成为我国乃至全世界人类活动对水循环扰动最强烈、水资源
承载压力最大、水生态系统受损程度最严重的地区，也是全国地下水超采问题最为严重的地区，导致
了地面沉降、海水入侵等一系列生态环境问题 ［３５］ 。强人类活动影响下开展水系统优化调控与水网工程
布局既是支撑京津冀协调发展的重大现实需求，也可为其他缺水地区水资源可持续发展提供路径选择
和政策借鉴。
２．３ 缺水胁迫区水系统特点 在自然和社会双重作用下，缺水胁迫区水系统呈现深度耦合、强烈竞争
和系统失衡三大现象。（１）深度耦合，反映了缺水胁迫区各子系统之间的深度联系。经济社会发展对水
的依赖性增强，自然水系统与社会水系统交互通量越来越大，存在频繁且紧密的物质信息交换，大部分
自然水循环通量被引入到社会水系统，河湖水系水量主要来自于社会水系统排水过程。核心判别指标是
高水资源开发利用率，例如京津冀地区，本底水资源有限，经济社会用水需求规模大，水资源开发利用
率甚至超过 １００％ ［３４］ 。（２）强烈竞争，反映了缺水胁迫区用水的主要矛盾。由于水资源有限，社会水系统
内部各区域和各行业之间存在强烈用水竞争，例如北京市密云水库，兴建之初供京津冀两市一省经济社
会用水，１９８２年起，由于北京市用水紧张，停止向天津、河北供水，仅供北京城市生活、工业用水。对于
缺水胁迫区，用水竞争不仅仅体现在社会水系统内部，还体现在自然与社会水系统之间的强烈竞争，通过
超采地下水、挤占河湖生态用水，增加社会水系统通量，以满足生存和发展的需要。（ ３）系统失衡，反映了
深度耦合和强烈竞争的无序调控结果，表现在水循环失衡、供需失衡和生态失衡三个方面。水循环失衡主
要体现在自然水系统水文过程紊乱，主要表征有：一是强人类活动改变了下垫面条件，影响降水产流过程，
导致降水产流能力降低。二是大量水库、闸坝等水利工程建设，阻碍河道汇流过程，显著降低了河流的纵
向连通性，导致河网的片段化和破碎化，甚至断流干涸。三是地下水持续超采导致地下水位大幅度下降，
包气带厚度显著增加，使得地下水与河流的纵向联系丧失，并大大延长了降水入渗补给地下水的补给路径
和时间，减少了降水入渗补给量。四是地下水位大幅度下降，形成了地下水降落漏斗，造成了地下水流场
紊乱，导致原本沿地形从上游流向下游的地下水，形成了围绕局地开采漏斗的汇流过程 ［３９］ 。
供需失衡主要体现在经济社会系统受到缺水胁迫。由于水利工程能力显著增强，破坏性缺水问题
得到大幅度缓解，但是隐形的发展约束型缺水突出，集中表现在城市人口、灌溉面积、产业选择与布

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