Ottimizzazione dell’allocazione dei diritti d’acqua nella sezione di Hebei del Progetto di Trasferimento Idrico da Sud a Nord (rotta centrale) della Cina mediante teoria dei giochi asimmetrici

Condividere una linfa d’acqua

Nella Cina settentrionale, milioni di persone e un’economia in rapida crescita dipendono da acqua che semplicemente non c’è a sufficienza. Per mantenere i rubinetti aperti e far funzionare fattorie e fabbriche, la Cina ha costruito un enorme sistema di canali che devia acqua dal sud più umido verso il nord più arido. Questo studio pone una domanda apparentemente semplice ma di grande importanza: quando non c’è abbastanza acqua per soddisfare tutti, come dovrebbe essere condivisa in modo equo ed efficiente questa linfa vitale tra le città della Provincia di Hebei lungo la rotta centrale del Trasferimento Idrico da Sud a Nord?

Perché il vecchio piano non è più adeguato

Le regole attuali per la divisione dell’acqua deviata in Hebei furono fissate nel 2008. Da allora la regione è cambiata radicalmente. Nuovi piani nazionali, una rapida urbanizzazione e l’emergere della Nuova Area di Xiong’an come zona di sviluppo di punta hanno rimodellato dove vive la gente e dove cresce l’industria. Eppure i diritti d’acqua ufficiali — essenzialmente la quota garantita a ciascuna città dell’acqua deviata — non hanno tenuto il passo. Alcune città, come la Nuova Area di Xiong’an e Xinji, già consumano più acqua della loro quota ufficiale, mentre altre non riescono a utilizzare pienamente l’acqua loro assegnata e restituiscono l’eccesso a fiumi e laghi. Questo disallineamento spreca risorse scarse e lascia sottoservite le aree in rapido sviluppo.

Trasformare l’allocazione dell’acqua in una negoziazione

La maggior parte dei tentativi passati di dividere l’acqua in grandi progetti di trasferimento tratta le città come pezzi di un problema matematico. Un pianificatore centrale esegue un modello di ottimizzazione e annuncia una soluzione che sulla carta sembra ideale. Nella realtà, i governi locali hanno propri interessi e potere negoziale, e possono opporsi a piani che percepiscono come ingiusti. Per tener conto di questo, gli autori inquadrano l’allocazione dell’acqua come una negoziazione tra città anziché come una decisione unilaterale. Costruiscono innanzitutto un sistema di indicatori che valuta ogni città sotto tre aspetti: quanto acqua necessita (per abitazioni, industrie, agricoltura, ecosistemi e uso passato dell’acqua deviata), quanto è dotata di risorse idriche locali e quanto è efficiente nell’uso dell’acqua. Pesi combinati, basati sia sul giudizio di esperti sia sui dati, impediscono che questa valutazione sia sbilanciata verso un unico punto di vista.

Dare voce alle città e fissare una soglia minima

Nella prima fase, ogni città in pratica “argomenta” per la sua quota ideale di acqua deviata. Il modello consente alle città di enfatizzare i criteri che le favoriscono, entro limiti che prevengono l’abuso del sistema. Questo produce una richiesta proposta da ciascuna città che, nel complesso, supera l’acqua disponibile. La seconda fase introduce un quadro di negoziazione preso a prestito dalla teoria dei giochi. Qui a ogni città viene assegnato un peso negoziale che fonde equità (la sua quota della domanda totale) ed efficienza (quanto valore economico crea per unità d’acqua). Allo stesso tempo, i ricercatori definiscono per ogni città un punto di rottura: il volume minimo necessario a coprire i bisogni domestici e industriali di base, ricavato da standard ufficiali d’uso dell’acqua e dai recenti livelli di efficienza. Qualsiasi allocazione finale deve rispettare queste soglie minime, così che nessuna città scenda al di sotto di una soglia di sopravvivenza ragionevole.

Trovare un compromesso accettabile per le città

Usando questi elementi, gli autori applicano un modello di negoziazione asimmetrico che premia le città con maggiore domanda e maggiori benefici d’uso dell’acqua, pur ancorandole ai loro bisogni di base. Il risultato è un’allocazione ottimizzata per il 2030 della quota di Hebei sulla rotta centrale: in totale vengono inizialmente richiesti 4,207 miliardi di metri cubi, ma entro la quota nazionale fissata di 3,04 miliardi di metri cubi il modello rimodella quanto ciascuna città riceve effettivamente. I diritti d’acqua per la Nuova Area di Xiong’an aumentano fortemente, di circa il 600%, e anche Langfang riceve un consistente incremento, riflettendo i loro ruoli strategici nei piani nazionali di sviluppo. Diverse città tradizionalmente industriali e agricole, tra cui Shijiazhuang e Hengshui, vedono ridotte le loro quote, spingendole verso misure di risparmio idrico più rigorose, maggiore uso dell’acqua riciclata e adeguamenti nella struttura industriale. Una misura della disuguaglianza nell’allocazione rispetto alla domanda, il coefficiente di Gini, scende da 0,17 a 0,04, indicando una corrispondenza molto più stretta tra offerta idrica e bisogni reali.

Cosa significa per le persone e per le politiche

Per il lettore non specialista, la conclusione principale è che questo studio propone un modo per dividere risorse idriche limitate che è sia più realistico sia più accettabile rispetto a formule puramente top-down. Trattando le città come partner negoziali con bisogni e punti di forza diversi, e garantendo l’uso domestico e industriale di base, il metodo produce un piano di condivisione che sostiene meglio le zone di crescita emergenti come la Nuova Area di Xiong’an pur proteggendo le altre città da carenze gravi. L’approccio può essere adattato ad altri grandi progetti di canali e trasferimento fluviale nel mondo, aiutando i decisori a passare da regole rigide e superate a accordi negoziati e flessibili che bilanciano equità, beneficio economico e la sicurezza idrica quotidiana di milioni di persone.

Citazione: Zhang, S., Guo, D., Wang, T. et al. Optimizing water rights allocation for the Hebei section of China’s South-to-North Water Diversion Middle Route Project using asymmetric game theory. Sci Rep 16, 13940 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44363-1

Parole chiave: allocazione dell’acqua, trasferimento interbacino, teoria dei giochi, Provincia di Hebei, Trasferimento Idrico da Sud a Nord