1.2.2　治水实践的科学思辨

1）全球水问题的发展历程

随着人类的出现，人类文明先后经历了渔猎文明、游牧文明、农业文明等多个发展阶段，当前处在工业和城市文明阶段；工业文明正在从灰色文明向绿色文明过渡，将来定将向蓝色文明阶段发展。在农业文明初期及之前阶段，人类“逐水而居”，对水循环和生态的影响十分有限，水循环过程整体表现为天然水循环过程，水生态和水环境过程呈现出天然演替与演变状态，生态良好，水质优良。

随着以灌溉为代表的现代农业文明的发展，水循环过程由天然一元水循环过程向“自然—人工”二元水循环过程过渡。随着人类社会的快速发展，天然水循环通量与社会水循环通量此消彼长，过程上深度耦合，功能上竞争融合。尤其是进入到工业和城市文明阶段以来，人类水土资源开发活动在一定程度上挤占了生态需水和生态用地，水生态退化问题凸显。

伴随着水土资源的开发，污染物得以产生和迁移转化，并在水体中富集；部分水体超出其自净能力，水污染问题日渐严峻。我国现阶段出现的水污染问题，集中了欧美发达国家在过去百年工业化进程中不同阶段出现的全部水污染问题，治理任重道远。

与此同时，伴随着化石能源等能源的消耗，温室气体集中向大气排放，气候系统能量富集，水热特性发生改变，稳定性下降，原有自然变化节律被改变，一致性被打破，极端事件发生频率提高，水资源时空分布等自然属性及可控性等特征发生根本性变化。

人类过去面临的水问题，主要是供水不足、洪涝灾害以及水土流失河道淤积的问题。而现在的水问题，一方面是规模过大，资源有限，用水效率不高，体现为水资源短缺的问题；另一方面是水污染严重、河流黑臭的问题；第三是生态退化的问题，表现为生态水挤占及栖息地破坏。过去对传统水问题的解决方案是单纯依照自然水循环过程进行调控，而对现代的水循环来说，主要是对社会水循环调控，单纯地调控自然水循环已经显得力不从心。

2）产生水问题的根本症结

那么产生水问题的根本症结是什么？水问题不论其表现形式如何，都可归结为流域水循环分项或伴生过程导致的失衡问题。以增温为背景的气候变化和以竞争性用水、用地为特征的人类活动影响，水循环及其伴生过程中的多向反馈作用发生了显著变化，是水资源、水环境与水生态问题形成演化的共同根源。随着人类活动影响的加深，自然与社会水循环在循环通量上此消彼长，在循环过程上深度耦合，在循环功能上竞争融合，影响着自然生态系统和经济社会系统，产生了洪涝灾害、河道断流、黑臭水体、生态退化等一系列水问题。

3）治水实践的科学思辨

当前水问题治理，存在两大突出问题。

首先是末端治理，又表现为空间上的末端治理和时间上的末端治理。像当前的洪涝防控，集中在位于产汇流末端的河道和平原低洼地区开展，且重点采用的是工程防控形式，未能从流域产汇流全过程的角度进行层层调控。当前的水污染防治，集中在位于社会水循环末端的排水环节，且重点采用的是“以能量攻击能量”的形式，未能从用耗水过程这一真正源头进行减排，亦未在用耗水工艺过程进行层层拦截。上述两类治理模式就是典型的空间末端治理。空间上的末端治理模式加重了处理单元的压力，风险难以得到有效控制或疏解，并加大了系统的外部不经济性。

其次是过程分离。完整的水循环过程包括“大气—地表—土壤—地下”等垂向过程、“坡面—河道”等水平过程和“取水—输水—用水—耗水—排水—再生处理与利用—回归”等社会水循环过程。当前，垂向水循环过程分属气象、水利、农业和国土等不同部门管理；现行针对坡面调节和河道调蓄的相关技术导则，未能进行有机衔接；社会水循环过程的管理权限更是分散在多个部门，且存在重复管理。在流域层面，上下游、左右岸往往进行分离式的水问题治理，步调不一，未能充分遵循流域水循环的完整性。与此同时，将水循环过程、水生态过程、水化学过程和水沙过程进行分离式管理，未能充分融合多过程间的多向反馈作用机制，也忽略了水循环是主循环和主驱动的客观事实，导致相关应对措施缺乏长效性。