Page 83 - 2024年第55卷第2期

３
局等受到影响。例如北京市从 ２００６年开始，利用 ５年时间将年用水量高达 ５０００多万 ｍ 的首钢搬迁至
唐山市沿海地区，以缓解北京市紧张的用水形势。河北省近些年农业播种面积持续缩减，２０１９年较
２０００年减少了 １０％。这些都是为了适应供需失衡采取的经济结构调整措施。
生态失衡主要体现在自然水系统严重受损。由于自然水系统通量大幅度降低，导致自然河湖面积
萎缩严重，水生生物生境遭到破坏，河流流量、流速显著下降，水体自净能力降低，而社会水系统排
放量增加也会导致水环境质量下降。南水北调中线工程大规模通水前，京津冀地区 ５５条主要河流中，
年均断流 １６６天，断流河段长度占 ３９％；白洋淀、衡水湖、七里海、北大港、南大港、团泊洼等主要
湖泊面积较 １９５０年代减少了 ７０％，河湖生物栖息地大量丧失；入海水量仅为 １９６０年代的 １?３，河口
地区生物多样性锐减；地下水累计超采超过 １５００亿 ｍ ３［４５］ 。

３ 缺水胁迫区水系统多稳态演进模式与特征

３．１ 水系统多稳态演进模式 缺水胁迫区水系统存在非稳态和稳态之间交替演进的规律。水系统稳态
是指水系统在组成、结构和功能上处于相对稳定的状态，此时，自然水系统处于健康状态，经济社会
得以平稳和可持续发展。与稳态相对的，则是非稳态，是指由于自身内部要素的变化或者受到外部的
扰动影响，在强烈竞争和深度耦合作用下，水系统在组成、结构和功能上呈现失衡或者非健康的状
态，自然水系统受到损害，经济社会可持续发展用水需求无法得到有效保障，发生系统失衡现象。
多稳态则是指特定条件下，水系统在不同阶段可能出现多种组成、结构和功能完全不同的稳定状
态。随着外因与内在条件的变化，水系统呈现多稳态演进特征，即稳态与非稳态演变转换发生，并伴
随着经济社会从低阶向高阶的发展。缺水胁迫区水系统多稳态演进过程如图 ２所示，图中纵坐标分别
反映了自然水循环通量和社会水循环通量的变化情况，假定水系统初始处于稳态 Ａ点，则整个水系统
呈现稳态－ 非稳态－ 稳态交替演进的过程。

图 ２ 缺水胁迫区水系统多稳态演进过程

（１）稳态下降过程（曲线 ＡＢＣ）。在水系统未受到资源约束情景下，随着经济社会发展，社会水循
环通量逐渐增加，自然和社会水循环耦合不断增强，自然水循环通量逐渐被挤占，生态系统健康状态
开始下降（ Ａ′Ｂ′Ｃ′），但仍处于生态系统健康红线范围之内，即此时可以维持河湖生态水量和健康地下
水位。当社会水循环通量达到本地资源承载红线约束时（ Ｃ、Ｃ′点），即经济社会用水量达到本地水资
源承载能力时，水系统进入稳态和非稳态临界点。
（ ２）失稳破坏过程（曲线 ＣＤ）。在水系统进入临界点 Ｃ点后，受经济社会发展规模扩大影响，社
会水循环通量进一步增长，逐渐超出本地资源承载能力，将出现社会供需失衡，生态系统的健康也将
会遭受破坏，出现生态系统失衡，如图中橙色区域所示，整个水系统呈现失稳破坏状态。而地下水位

— ２ ０ ５ —