当你翻开一罐“高兴水”时，或许很少会去想里边的水是从哪里来的：实际上，印度的可乐含有经过处理的雨水，而马尔代夫的可乐中或许含有淡化海水。这些水之所以来历各异是因为全球正面对水资源缺少。在全球500个大中型城市中，约10亿人口面对水资源缺少。系列长文将要点解读：根据天然的处理计划（Nature-based Solutions, NbS）在

　　水资源是可供人类直接运用，能不断更新的天然淡水（首要指陆地上的地表水和地下水）。尽管地球上水的总储量多达13.86亿立方千米，但淡水储量只占2.5%。而现在直接可运用的地表淡水只占地球总水量的0.3%左右。

　　可得性：水资源的可得性很大程度上取决于分配机制、运用答应和相关根底设置的齐备程度；

　　安稳性：随时刻改动，可供水量、获取和水质的安稳程度，水资源回流形式的改动及生态体系退化影响水资源的安稳性。

　　2020年，联合国发布的《国际水开展陈述》指出，在曩昔100年中，全球用水量添加了六倍。并且因为人口添加、经济开展和消费方法改动等要素，全球用水量仍以每年约1%的速度添加。气候改动以及风暴、洪水和干旱等极点事情的频率和强度日益添加将使现在现已面对“水资源严峻”国家的境况愈加恶化，并将现在没有遭到严峻影响的区域置于相似地步。

　　人口添加、日子方法改动、肉类消费添加以及农业、采矿业、动力出产和制造业等对水资源的需求不断添加，给有限的可运用水资源带来了越来越大的压力。现在，全球的取水量已挨近最大可继续运用极限（Hoekstra et al.，2012）。日益严峻的水资源缺少是现在可继续开展面对的严峻应战之一。当时大多数根底设备在设计时并未充分考虑全球气候改动带来的不确定影响，然后无法满意日益改动的需求。而生态体系退化亦是加重全球水危机的一个重要原因。

　　水资源缺少是指缺少满意的淡水资源来满意用水需求，其本质是对水资源的需求和可用水量之间的时空不匹配（Sandra et al.，1996）。全球有近三分之一的人口——26亿人，日子在“高度缺水”的国家，其间17个国家中的17亿人日子在“极度缺水”的区域（）。

　　水资源缺少要挟着人类日子、生计和社会安稳。全球稀有十亿人口无法获取安全水源，正在挣扎求生，因为缺少根本的水和卫生设备，全球每年丢失2600亿美元（WHO，2012）。

　　因为无法对有限的水资源进行合理分配，许多极度和高度缺水的国家和区域之间有或许出现因水资源引起的抵触和战役，如以色列、利比亚、也门、阿富汗、叙利亚和伊拉克等。长久以来，尽管各国投入许多人力物力兴修相关根底设备，并尽力经过水办理计划和节水技能进步用水功率，但缺水仍然是许多国家和区域面对的首要问题，并被视为未来十年全球最大的危险之一（WEF，2020）。跟着国际人口不断添加、日子水平进步、饮食结构改动及气候改动的影响，这一应战将愈加严峻。地球面对严峻的水危机现已是不争的现实。

　　水资源现已成为我国严峻缺少的产品，是限制环境质量的首要要素以及经济社会开展面对的严峻安全问题（陈雷，2014）。我国水资源问题首要表现在以下几个方面：

　　人多水少：我国水资源总量约为2.8万亿m3，人均占有量仅为2100m3，约为国际平均水平的1/4，是国际13个人均水资源占有量最匮乏的国家之一（图1）（国家计算局，2020）。

　　时空散布不均：我国水资源时空散布极不均匀，与犁地资源和其他经济要素匹配性差，加上工程设备体系的不完善，华北、西北、西南以及滨海城市等区域水资源供需矛盾杰出。正常年份全国缺水达500亿m3，枯水年份缺口更大，全国每年干旱缺水构成经济丢失超越2000亿元（王浩等，2012）。

　　水资源过度开发，地下水超采严峻：黄河流域开发运用程度现已到达76%，淮河流域也到达了53%，海河流域更是超越了100%，超越其承载才能。北方区域地下水遍及严峻超采，全国年均超采200多亿m3，现已构成160多个地下水超采区，超采区面积达19万km2，引发了地面沉降和海水侵略等环地步质问题（王浩等，2012）。

　　用水功率低：与水资源办理先进国家比较，我国用水功率还有很大进步空间。其间，我国灌溉水运用率仅有46%，而美国已达54%，以色列更是到达87%（图2）。考虑到我国农业用水占比超越六成，未来农业用水节水潜力还很大。

　　健康的生态体系可供给供水和调理水文的生态体系服务，调理降水，减缓径流，天然地过滤和贮存水，然后安稳开释（Grizzetti et al.，2016）。这些生态体系服务不需求或许只需求很低的本钱，并且易于维护。不幸的是，全球生态体系现已严峻退化。人口添加、土地运用改动、工农业过度取水、污染、过度捕捉等人类活动带来的压力导致生态体系及其服务功用严峻退化。生态体系退化导致蒸腾速度加速、土壤蓄水才能下降、地表径流增多、土壤侵蚀加重，都给水循环带来严峻的负面影响，致使水资源可供水量削减、安稳性变差、获取难度添加。经过对生态体系的维护、可继续办理和修正等NbS办法，能够改进生态体系服务功用，从调理、添加可供水量和进步水的运用功率两方面助力水资源办理。

　　NbS应用于水资源办理将带来广泛的协同效益，包含改进人类健康、生物多样性、改进生计以及减平缓习惯气候改动。经过结合NbS，社会保证和公共工程项目也能够更好地支撑疫情后的经济复苏。NbS为水资源办理供给了全新的挑选。当时，水资源办理开端从根据水利工程技能的流域水资源分配调度的办理，转向根据水利工程技能的计划与NbS相结合的办理，以更契合天然规则的方法来应对水危机，完成从对立天然到适应天然的改动。水资源办理范式的改动既是保证用水安全的必要手法，也是完成可继续开展方针的必然挑选。

　　NbS能够经过影响径流、浸透等水文进程，发挥调理或增强供水的效果：①进步湿地/土壤的浸透和蓄水才能、添加含水层水量，然后添加/保持（清洁）供水；②在干旱期间经过天然储水“设备”（包含土壤和地下水、地表水和含水层）安稳开释水分缓解干旱；③削减堆积物然后添加水库的容积；④改进水质然后添加可供水量。

　　森林维护、造林：森林有助于阻拦降水、修养水源，林地中的土壤贮存和开释水分的才能有助于调理流域的供水。森林维护和造林有助于削减土壤侵蚀和泥沙运送，添加土壤入渗，削减地表快速径流和下流洪水危险。在流域上游造林可明显削减进入水库的堆积物，然后添加水库容量。需求留意的是，造林需求挑选合适本地气候和水文条件的树种，不然或许会因过度耗费地下水而加重水资源缺少（Cao et al.，2009）。

　　湿地维护、修正、建筑功用性人工湿地：湿地在水资源办理方面能供给巨大的调理和供给服务。湿地能够贮存许多的雨水径流，在干旱时期经过缓慢开释贮存的水来供给水分，有助于调理水量。湿地也有助于地下水的补给，据估计，人工湿地能够经过浸透和蒸腾削减5-10%的径流量(CWP，2007)。湿地维护有助于消除导致其退化的要素，然后防止其生态体系服务功用下降或丢失。科学的湿地修正可有用修正退化湿地的生态体系服务功用，研讨显现，修正退化的湿地可使湿地的供给、调理和支撑功用进步36%（Meli et al.，2014）。

　　连通河流和河漫滩湿地：河漫滩湿地对区域水量平衡有重要影响，它能够接收并贮存过量洪水，既削减洪峰，又有助于减缓下流河流流速并弥补地下水（Opperman，2014）。连通河流和河漫滩湿地，能够在必定程度上修正天然的、周期性的旱涝进程，发挥其生态体系服务功用。

　　雨水搜集：因为缺少恰当的工程和可继续生态体系办理，在一些干旱区域每年经过径流丢失以及由的地表蒸腾的雨水就达数百亿m3，雨水搜集可将这部分径流搜集和贮存在地表储水区、土壤剖面或补给含水层。雨水搜集有助于削减、减缓降雨带来的径流，添加入渗，更好地补给地下水。此外，雨水搜集有利于减轻土壤侵蚀，进步土壤肥力。

　　城市绿色根底设备：包含绿色房顶、绿色空间（雨水花园、生物停留池）等。城市绿色根底设备能够和其他灰色根底设备一同，为城市水量、水质调理供给服务。城市绿色根底设备有助于削减暴雨径流，减轻雨洪对城市下水道体系的影响；一起增强雨水下渗，改进地下水补给。例如，以草本植物为主的停留池，可削减多达86%的径流量（Sabourin et al.，2008）。

　　肯尼亚首都内罗毕95%的日常用水来历于塔纳河（Tana river）。塔纳河全长约1014km，是肯尼亚最长的河流，流经肯尼亚最丰饶农业区的约一百万个农场，与肯尼亚的粮食安全休戚相关。它为四百万内罗毕居民以及五百万流域内的居民供给了95%的水源，并供给了该国一半的水电输出。可是，自20世纪70年代开端，流域内大面积的陡坡森林和湿地被开垦为农田，由此导致的土壤侵蚀和水库泥沙淤积成为了极端严峻的问题。一方面，土壤随雨水被冲入河中，导致土壤丢失、肥力下降；另一方面，进入水体的过量泥沙阻塞并打乱了水处理设备，致使水供给中止。2010年，内毕罗60％的居民无法取得牢靠的供水。

　　为处理塔纳河流域的水土丢失和供水不安稳的问题，并保证办理办法真实落地施行，TNC联合众多方利益相关方，如县政府、水资源办理局、森林服务部门、区域理事会、内罗毕水务公司以及多家企业成立了上塔纳—内罗毕水基金（Upper Tana－Nairobi Water Fund，UTNWF）。UTNWF水基金是一个公私合作制实体进行运作的慈悲信任基金，它运用下流水厂和水用户的资金，来补偿和维护上游水源地的生态体系及其服务功用，以保证下流内罗毕的水量和水质。简而言之，水基金的本质是下流水用户购买上游的生态体系服务功用（图3）。

　　经过科学规划，UTNWF在塔纳河流域采取了一系列的生态体系修正和可继续农业办理办法，包含：

　　造林：在流域的高海拔区域选用本地树种进行植树造林，这些区域此前曾被开垦为农业用地，但现在不是出产性农田；

　　改动当地农人的耕作和用水方法：运用掩盖作物维护土壤免受冲刷，推行集雨池贮存雨水用于灌溉，削减从河中抽水；

　　以集雨池为例，运用集雨池将旱季发生的剩余地表水经过田间集流贮存起来，在旱季土壤缺水时分批次回灌于农田土壤。既进步了农田降雨运用率，一起削减雨水径流构成的土壤侵蚀和农田水涝灾祸。此外，这些水也可作为家畜饮水和家庭用水，一举多得。这些办法将大大改进塔纳河的健康情况，为内罗毕供给更牢靠的供水：泥沙堆积导致的输水中止将可削减30%，旱季流量添加15%，流域内的50多万人的饮用水水质也将得到改进。在不同的区域，不同的天然条件和水资源运用情况下，水基金能够经过综合运用多种NbS计划量体裁衣地处理“水资源问题”。

　　跟着研讨和实践的添加，人们越来越认识到生态体系在水资源开发运用和办理中的重要效果。尽管水库、污水处理厂和供水体系等灰色根底设备不可或缺，可是，健康的生态体系才是安稳、可继续供水的根底。经过对生态体系的维护、可继续办理和修正等NbS办法，能够改进生态体系服务功用，从调理、添加可供水量和进步水的运用功率两方面助力水资源办理。科学运用天然的力气，经过更有针对性的办法，为供水安全保驾护航，更好地应对水资源危机。

　　刘晶, 鲍振鑫, 刘翠善, 等, 2019.近20年我国水资源及用水量改动规则与成因剖析. 水利水运工程学报, 2019(4): 31－41.

　　国家计算局,2020. 2020我国计算年鉴.北京:我国计算出版社:236.

　　陈雷.2014.新时期治水兴水的科学攻略—深化学习遵循习关于治水的重要论说.求是,2014(15):47－49.