我国是一个水资源紧缺国家，人均水资源量约2000m3，不足世界平均水平的1/3，为此，中央将节水确定为国家水资源安全保障的优先策略，实施国家和全民节水行动，大力推进节水型社会建设。在科技支撑方面，长期以来我国主要集中于节水工程技术及其产品设备的研发，基础研究薄弱，经济社会需用水规律和节水机理不清，农业用水量统计精度不高，一些地区甚至出现经济社会越节水、生态环境越缺水的“悖论”。为此，中国水利水电科学研究院王建华教授植根于国家节水型社会建设实践需求，2016年申请了国家自然科学杰出青年基金项目“社会水循环与水资源高效利用”（项目批准号：51625904），着眼于“取水-输水-用水-排水”社会水循环全过程，聚焦水资源高效利用理论与方法，经过5年研究，取得了五方面的应用基础成果：
（1）揭示了社会水循环通量演进的渐变与突变机制，其中渐变驱动因子主要是产业规模和用水效率的变化，如当前我国农业用水灌溉面积增加与用水效率增加总体互抵，基本稳定。突变驱动因子主要是水服务功能和替代性技术的出现，当前人居环境改善成为用水增加的新驱动，应当进行合理的调控。项目还预测了我国用水峰值出现的时间（2035-2040年）与数量（6300-6400亿m3），相关成果应用于国家水安全保障战略规划的供水与节水目标制定。
我国用水总量峰值预测
社会水循环通量演化过程示意图
（2）面向我国经济社会取用水计量精度不够高，水资源精细化管理支撑的实践需求，改进了实测样本与统计相结合的经济社会用水统计方法，提升了经济社会用水测算精度应用于《中国水资源公报》编制，支撑了国标《用水单位用水统计通则》制订；针对农业用水占比高，管理需求强烈，而大规模农业机井缺乏用水计量设施，创新研发了“以电折水”计量新方法，破解了农灌机井取用地下水计量难题，形成了地方标准，应用于河北地下水超采治理效果评估；研发了基于国产高分卫星遥感信息的实灌面积和灌溉水量反演技术，应用于最严格水资源管理制度考核。
“重点户实测+典型样本推求”的全口径供用水统计方法
“以电折水”计量方法原理
华北地区地下水位变化情况
（3）为全面解析我国“降水-蒸发-产流-入渗”的自然水循环过程和“取水-用水-耗水-排水”的社会水循环过程，建立水资源与用水“明细账”，研发了全国尺度水循环通量模拟模型（CWAM），将全国整体分为10大水资源一级区，形成了包含19406个子流域、81687个计算单元（等高带）的庞大水资源评价系统网络，实现了实现对全国1956-2017系列水循环过程42项要素的定量解析，应用于全国第三次水资源调查评价和《全国水资源动态月报》编制。
CWAM模型结构示意图
全国尺度水循环通量解析
全国两向水流图
（4）构建了基于社会水循环全过程水效提升的节水型社会建设理论方法，首次确立了取供、输配、用耗、消费各个环节的水资源高效利用准则，如在取供水环节，创新提出了基于全口径水资源优化配置的效率提升方法，突破了源头节水的理论瓶颈，在消费环节，突破了生产节水和实体水节约视域，创新提出了消费品水足迹核算方法与绿色消费节水理论。在此基础上，构建了社会水循环分环节和整体用水效率函数，提出了各环节用水效率提升的调控方法，形成了节水型社会建设思想库蓝本和实践导论，成果获国家科技进步二等奖，应用于《国家节水行动方案》和《京津冀工业节水行动计划》等编制。
社会水循环全过程水效评价
新一代节水灌溉技术——微润灌溉技术
（5）基于“一方水土养一方人”的基本理念，以实现单元水循环收支平衡、生态用水与经济用水平衡，经济社会水资源供需平衡为配置目标，提出了水资源三层次“空间均衡”社会水循环调控理论与方法，绘制了包括8090个重要供水节点的全国水资源系统网络图，构建了国家尺度水资源配置模型，提出了国家和重点地区水资源安全保障策略，应用于国家水安全保障战略规划、雄安新区水资源安全保障规划的编制，推动了建设国家水网重大工程列入国家十四五规划。
社会水循环通路演进与调控示意图
全国水资源配置系统网络图
项目实施过程中发表论文38篇，获专利25项，主编/参编国家及地方标准4部；获国家和省部级科技进步一、二等奖7项，国际奖项1项，多次获国家领导人重要批示；成员获杰青和优青项目资助各1项，获国家和省部级人才与学术称号23人次；项目负责人王建华教授入选水利部首批领军人才和创新人才团队负责人，获产学研合作创新奖，是2021年度中国工程院院士有效候选人，完成了项目预定任务和既定目标。
