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下降等生态系统失衡问题在长期作用下会引发地面沉降等难以逆转的破坏，最终导致生态系统健康红
线产生不可恢复的破坏变化。
（ ３）失稳恢复过程（曲线 ＤＪ?ＤＥＧ?ＤＦＨ）。水系统失稳后，为了恢复水系统健康，不得不采取需求
侧和供给侧联合调控措施，控制用水需求，降低本地供水量（包括本地地表水、地下水以及过境水），
并通过引入外调水、扩大非常规水利用增加资源承载能力。其中经济社会需水总量变化如曲线 ＤＪ所
示，实体水（外调水、非常规水和本地水之和）供水量变化如曲线 ＤＥＧ所示，本地供水量变化如曲线
ＤＦＨ所示。可以看出，在 Ｄ点以后，通过虚拟水战略，降低实体水开发利用量；通过外调水提升水资
源承载能力，保障生态健康需水量，降低地表、地下等本地供水量。通过需求侧 － 供给侧联合调控可
以使社会水循环通量控制在资源承载红线之内，对应 ＥＧ?ＦＨ过程，使生态系统恢复到健康状态，并最
终在 Ｇ?Ｈ点恢复水系统稳态。
（ ４）新稳态过程（曲线 ＧＩ?ＨＫ）。随着降低社会水循环通量和改善生态系统，使之分别处于资源承
载红线和生态健康红线之内，水系统则实现了从非稳态向稳态恢复的过程，进入新的稳态。
３．２ 水系统多稳态演进特征 缺水胁迫区水系统发展演进过程具有渐变性、突变性和破坏性三方面特
征。（１）具有韧性特征，是个渐变过程。水系统具有一定的韧性（恢复力），当受到轻微扰动时，水系
统能够实现自我修复。但是当水系统向失衡过渡时，由于迟滞效应，经济社会对水系统平衡破坏往往
缺乏及时反馈作用，水系统的演进和失衡是逐步缓慢发生的，影响程度和破坏深度也是逐步发展渐变
的过程，不是一蹴而就。（２）具有临界特征，存在突变过程。水系统状态由平衡到失衡存在突变临界
点，一旦突破临界点，水系统状态就发生了质的改变，水资源短缺、水生态环境恶化问题将集中爆
发，导致河道断流、湖泊干涸、水环境污染等失衡问题。例如经济社会水系统通量逐渐增加，河湖生
态用水逐渐减小，当减小到最小生态需水时，就会带来突变性影响，严重破坏河湖生态环境。同样，
地下水持续开采导致地下水位下降，当下降到地下水最大补给能力水位以后，地下水资源补给通量也
将显著衰减。（ ３）具有破坏性，存在无法恢复的不可逆过程。部分水系统失衡产生的生态环境问题可
通过后期治理得到修复，如地下水位下降、河湖断流、地表水环境污染等，但是诸如地下水开采导致
的地面沉降等问题，则是难以逆转的或者需要长期治理才能得到缓解，呈现不可逆性。因此需要坚决
遏制不可逆的系统演变，逐步修复可逆的演变过程。
３．３ 京津冀水系统演进过程评价 为定量解析缺水胁迫区水系统多稳态演进过程，研究以京津冀为典
型区，分别构建自然水系统稳态指数和社会水系统稳态指数来综合评估水系统状态，水系统状态评价
指标如表 １所示。研究时段为 １９５６—２０２０年，相关经济社会数据和水资源数据来源于 《中国统计年
鉴》、京津冀三省市统计年鉴和水资源公报、《海河流域水资源及其开发利用调查评价》 ［４６］ 等，考虑京
津冀三省市在面积上的差异，为了方便不同地区的对比，因此对于水资源量等资源型指标采用单元面
积的资源量进行计算，表中健康等级阈值上下限值根据对应指标长系列的最大值和最小值取整设置。

表 １ 水系统状态评价指标
非常健康 健康 亚健康 失衡 严重失衡
指数 指标 属性 单位 权重
［ １０，８］ （８，６］ （６，４］ （４，２］ （２，０］
３
单位面积水资源量 ＋ 亿 ｍ ?ｋｍ ２ ０．３１ ［４０，３０］ （３０，２０］ （２０，１５］ （１５，１０］ （１０，５］
３
单位面积入境水量 ＋ 亿 ｍ ?ｋｍ ２ ０．２３ ［２０，１０］ （１０，８］ （８，４］ （４，２］ （２，０］
自然水系统
３
单位面积出境水量 ＋ 亿 ｍ ?ｋｍ ２ ０．２０ ［２０，１０］ （１０，８］ （８，４］ （４，２］ （２，０］
稳态指数
地下水位 － ｍ ０．１９ ［２，３］ （３，５］ （５，８］ （８，１０］ （１０，３０］
生态用水占比 ＋ ％ ０．０７ ［５０，４０］ （４０，３０］ （３０，２０］ （２０，１０］ （１０，０］
万元 ＧＤＰ用水量 － ｍ ３ ０．３２ ［１０，５０］ （５０，１００］ （１００，１０００］（１０００，５０００］（５０００，１５０００］
人均用水量 － ｍ ３ ０．１６ ［９０，１２０］ （１２０，１５０］ （１５０，２００］ （２００，３００］ （３００，５００］
社会水系统
水资源开发利用率 － ％ ０．２７ ［５，５０］ （５０，１００］ （１００，１５０］ （１５０，２００］ （２００，３００］
稳态指数
人均水资源量 ＋ ｍ ３ ０．１１ ［５００，３００］ （３００，１５０］ （１５０，１００］ （１００，５０］ （５０，３０］
３
单位面积用水量 － 亿 ｍ ?ｋｍ ２ ０．１４ ［３，５］ （５，１０］ （１０，１５］ （１５，２０］ （２０，３０］

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