水資源優(yōu)化配置研究的進展與展望

1、中國水資源優(yōu)化配置的研究姓名摘要：實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置主要是要達到一個水資源可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。關(guān)鍵詞：水資源1水資源相對短缺的現(xiàn)狀現(xiàn)今社會，隨著人口的不斷增加，生活用水量不斷地增加，排污不能及時導(dǎo)致水資源的污染；隨著農(nóng)業(yè)發(fā)展增加不斷增加，水體污染后導(dǎo)致水資源的短缺；工業(yè)生產(chǎn)量的不斷增加，排放的污水不能及時的處理，造成河流等水資源的污染，進而造成水資源的短缺；能夠被開發(fā)、利用的水只是眾多水中的部分資源?？偠灾Y源有限而導(dǎo)致供需不平衡矛盾以及不同用途之間的分配矛盾，需要對多種水源在區(qū)域間和各用水部門間進行合理的優(yōu)化配置，來緩解這一現(xiàn)狀。2水資源優(yōu)化配置的定義在流域或特定的區(qū)域范圍內(nèi)，遵循有效性

2、、公平性和可持續(xù)性的原則，利用各種工程與非工程措施，按照市場經(jīng)濟的規(guī)律和資源配置準(zhǔn)則，通過合理抑制需求、保障有效供給、維護和改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等手段和措施，對多種可利用水源在區(qū)域間和各用水部門間進行的配置。由于社會的資源供應(yīng)有限，而人類的欲望通常又無限，同時水資源具有多種不同可供選擇的用途，所以為了實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置，需主從兩方面做起：一是提高水資源的分配效率，另一是提高水的利用效率。在水資源分配過程中，充分考慮人類社會、經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)境等因素，合理利用水資源系統(tǒng)的時空變異特征，優(yōu)化水資源在地區(qū)之間、部門之間以及上下游、左右岸、經(jīng)濟與生態(tài)與環(huán)境等之間的分配，實現(xiàn)水資源利用的效率與公平。3水資源

3、優(yōu)化配置的理論研究水資源優(yōu)化配置的主要內(nèi)容有兩方面：在空間上，通過跨地區(qū)、跨流域調(diào)水來調(diào)劑水資源的余缺；在時間上，通過水庫等調(diào)節(jié)工程來解決年內(nèi)和年際水資源分布不均勻的問題；在不同的國民經(jīng)濟用水部門問，按照協(xié)調(diào)發(fā)展的投入產(chǎn)出關(guān)系實行計劃供水；在近期目標(biāo)和長遠目標(biāo)之間，既注重滿足當(dāng)前需要，也要積極進行水資源的保護與治理以形成水資源開發(fā)的良性循環(huán)；在開源與節(jié)流的關(guān)系上，堅持在節(jié)約的基礎(chǔ)上擴大供水能力，控制需水的過度增長；在水資源的開發(fā)利用模式上，不僅重視原水的開發(fā)，更要注重污廢水的再生處理及回用；在除害與興利的關(guān)系上，要注重化害為利，將洪水轉(zhuǎn)化為可用的水資源。人們對水資源優(yōu)化配置的認識是分階段的：第

4、一階段：“以需定供”和“以供定需”兩種思想片面的水資源合理配置模式。最初的人們對水資源的認識是認為水資源“取之不盡，用之不竭”，只注重發(fā)展經(jīng)濟效益，完全的拋棄節(jié)約的意識，只是需求量為最終的目標(biāo)，通過何種措施從大自然中無節(jié)制或者說是的索取水資源，不只導(dǎo)致河道斷流，土地荒漠化甚至沙漠化，地面沉降，海水倒灌，土地鹽堿化等等，而且沒有體現(xiàn)出水資源的價值，與協(xié)調(diào)發(fā)展的想法想違背。而部分人士對水資源的了解到水資源的相對短缺后，以水資源的供給可能性進行生產(chǎn)力布局，強調(diào)資源的合理開發(fā)利用，以資源背景布置產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在可供水量分析時與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展相分離，依舊不能實現(xiàn)資源開發(fā)與經(jīng)濟發(fā)展的動態(tài)協(xié)調(diào)，“以供定需”既不能

5、使水資源得到充分的使用，同時有可能阻礙經(jīng)濟的發(fā)展，同樣不適合當(dāng)今社會的發(fā)展。第二階段：基于宏觀經(jīng)濟的區(qū)域水資源優(yōu)化配置理論結(jié)合“以需定供”與“以供定需”兩種理論的不足，為了達到經(jīng)濟發(fā)展水平與供需動態(tài)平衡，基于宏觀經(jīng)濟的水資源優(yōu)化配置理論應(yīng)運而生。基于宏觀經(jīng)濟的水資源優(yōu)化配置，認為水資源系統(tǒng)是區(qū)域自然-社會-經(jīng)濟協(xié)同系統(tǒng)的一個有機組成部分，它通過投入產(chǎn)出分析，從區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和發(fā)展規(guī)模分析入手，將水資源優(yōu)化配置納入宏觀經(jīng)濟系統(tǒng)，以實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟和資源利用的協(xié)調(diào)發(fā)展，而不是僅僅局限于水資源系統(tǒng)。然而區(qū)域宏觀經(jīng)濟系統(tǒng)的長期發(fā)展，既受內(nèi)部因素的制約如投入與產(chǎn)出結(jié)構(gòu)，又受外部自然資源和環(huán)境生態(tài)條件的制約。經(jīng)

6、濟規(guī)模的增長會促進水需求的增長，但是供給的緊缺也會限制經(jīng)濟的增長并促使經(jīng)濟結(jié)構(gòu)作適應(yīng)性的必要調(diào)整。所以說，水資源系統(tǒng)和宏觀經(jīng)濟系統(tǒng)之間具有內(nèi)在的、相互依存和相互制約的關(guān)系。這種基于宏觀經(jīng)濟的水資源優(yōu)化配置與環(huán)境產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵及可持續(xù)發(fā)展觀念不相吻合，它忽視資源自身價值個生態(tài)環(huán)境的保護，并未將其作為一種產(chǎn)業(yè)考慮到投入產(chǎn)出的流通平衡中，水環(huán)境的改善和治理投資也未進入投入產(chǎn)出表中進行分析，必然會造成環(huán)境污染或生態(tài)遭受潛在的破壞。1993年我國因水污染造成的損失為302億元，水資源破壞引起的損失為124億元，兩者合計約占當(dāng)年國民生產(chǎn)總值的1.23%.對江蘇省自然資源（以水、大氣資源為例）核算的結(jié)果表明，以

7、GDW主要衡量指標(biāo)的傳統(tǒng)國民經(jīng)濟核算體系過高地估計了江蘇省經(jīng)濟的增長水平，江蘇省經(jīng)濟增長存在較為嚴(yán)重的環(huán)境負債.僅水和大氣的環(huán)境價值損失，19941997年都在410億470億元左右，平均約占當(dāng)年GDP勺7.6%,若再加上其他環(huán)境資源和物質(zhì)資源價值損耗，這一數(shù)目還會增大。因此，傳統(tǒng)的宏觀經(jīng)濟理論體系有待革新。第三階段：可持續(xù)發(fā)展的水資源合理配置水資源優(yōu)化配置的主要目標(biāo)就是協(xié)調(diào)資源、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的動態(tài)關(guān)系，追求可持續(xù)發(fā)展的水資源配置?？沙掷m(xù)發(fā)展的水資源優(yōu)化配置是基于宏觀經(jīng)濟的水資源配置的進一步升華，以人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略原則為根本，在促進經(jīng)濟增長和社會繁榮的同時，注重保護生態(tài)環(huán)

8、境（包括水環(huán)境）。對于水資源可持續(xù)利用，主要側(cè)重于“時間序列”（如當(dāng)代與后代、人類未來等）上的認識，對于“空間分布”上的認識（如區(qū)域資源的隨機分布、環(huán)境格局的不平衡、發(fā)達地區(qū)和落后地區(qū)社會經(jīng)濟狀況的差異等）基本上沒有涉及，這也是目前對于可持續(xù)發(fā)展理解的一個誤區(qū)，理想的可持續(xù)發(fā)展模型應(yīng)是“時間和空間有機耦合”。因此，可持續(xù)發(fā)展理論作為水資源優(yōu)化配置的只是一種理想模式，與現(xiàn)實是有一定的差距的，但它必然是水資源優(yōu)化配置研究的發(fā)展方向。第四階段：以宏觀配置方案為總控的水資源實時調(diào)度隨著人口的不斷增長，用水量的不斷增加，造成許許多多不利于社會、經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境問題，究其根本，是由于國

9、民經(jīng)濟用水和生態(tài)環(huán)境用水兩大系統(tǒng)之間、以及系統(tǒng)內(nèi)部各用水部門之間水資源調(diào)配不當(dāng)，解決這一問題的根本在于建立與流域水資源條件相適應(yīng)的合理生態(tài)保護格局和高效經(jīng)濟結(jié)構(gòu)體系，統(tǒng)一合理調(diào)配流域水資源，實現(xiàn)流域可持續(xù)發(fā)展。但是由于受到各地區(qū)水資源管理體制的限制，我國在水資源統(tǒng)一調(diào)配方面的實踐未能實質(zhì)性地全面展開，現(xiàn)實問題依然嚴(yán)峻，所以流域水資源統(tǒng)一調(diào)配與管理迫在眉睫。第五階段：經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)廣義水資源合理配置水資源合理配置是解決區(qū)域水資源供需平衡的基礎(chǔ)，以往的水資源配置不僅不能與社會、經(jīng)濟、人工生態(tài)和天然生態(tài)統(tǒng)相協(xié)調(diào)發(fā)展，并且在配置水源上也是不全面，許多可利用的水資源也未被考慮其中，如對土壤水的配置涉及較少

10、，甚至沒有，不能正確反映區(qū)域各部門、各行業(yè)之間的需水要求，不盡合理。在寧夏經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)水資源合理配置攻關(guān)項目中提出了全新的廣義水資源合理配置理論及其研究方法，從廣義水資源合理配置的內(nèi)涵出發(fā)，在配置目標(biāo)上，滿足經(jīng)濟社會用水和生態(tài)環(huán)境用水的需要，維系了區(qū)域社會-經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展；在配置基礎(chǔ)上，以區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展以及區(qū)域人工-天然復(fù)合水循環(huán)的轉(zhuǎn)化過程為基礎(chǔ)，揭示了水資源配置過程中的水資源轉(zhuǎn)化規(guī)律，以及配置后經(jīng)濟社會和生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)狀況，為區(qū)域水資源的可持續(xù)利用提供依據(jù)；在配置內(nèi)容上，不僅對可控的地表水和地下水進行配置，還對半可控的土壤水以及不可控的天然降水進行配置，配置的內(nèi)容更加豐富

11、；在配置對象上，在考慮傳統(tǒng)的對生產(chǎn)、生活和人工生態(tài)的基礎(chǔ)上，增加了對天然生態(tài)配水項，配置對象更加全面，同時在對水資源量進行調(diào)控的同時，還對水環(huán)境即水質(zhì)情況也進行調(diào)控，實現(xiàn)水量水質(zhì)統(tǒng)一配置；在配置指標(biāo)上，將配置指標(biāo)分為三層：第一層為傳統(tǒng)的供需平衡指標(biāo)，反映人工供水量與需水量之間的缺口，用缺水量或缺水率表示；第二層為理想的需要消耗的地表地下水量與實際消耗的地表地下水量之間的差值，本次研究主要用于分析區(qū)域消耗黃河水資源量與黃河水量指標(biāo)限制的關(guān)系；第三層是廣義水資源（包括降水轉(zhuǎn)化的土壤水在內(nèi)）的供需平衡指標(biāo)，即經(jīng)濟和生態(tài)系統(tǒng)實際蒸騰蒸發(fā)消耗的水量與理想狀態(tài)下所需水量的差值，反映的是所有供水水源與實際耗

12、水量之間的缺口。所建立的經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)廣義水資源合理配置模型由多重模型動態(tài)耦合而成，以水資源合理配置模擬模型為核心，嵌套了區(qū)域水資源承載力模型、水循環(huán)模擬模型、宏觀經(jīng)濟發(fā)展預(yù)測模型、水資源多目標(biāo)優(yōu)化模型、水資源合理配置模擬模型、工程經(jīng)濟效益分析模型和綠洲生態(tài)穩(wěn)定性預(yù)測模型等。4水資源優(yōu)化配置的原則前面已經(jīng)提出資源有限而需求持續(xù)增加導(dǎo)致的供需失衡的現(xiàn)象，所以在水資源有限的情況下，對用戶用水量得分配上也就存在著先后順序。水有著流動性、隨機性、易污染型、利害兩重性等不同于其他自然資源的特有屬性；而且對于不用的用戶，時間、地點、用量不同導(dǎo)致對于水資源的分配就會更加的困難?，F(xiàn)階段，水資源配置時一般原則：時

13、間上的優(yōu)先順序為現(xiàn)狀用水戶、潛在用水戶（將來增加的需水量）；在空間上的優(yōu)先順序為先上游、后下游，先本流域后外流域；用水產(chǎn)性質(zhì)的優(yōu)先順序為生活用水、生產(chǎn)用水、生態(tài)環(huán)境用水。按照上述原則分配水資源有其局限性，表現(xiàn)為：外流域現(xiàn)狀用水戶對本流域潛在用水戶的用水影響，上游潛在用水戶對下游現(xiàn)狀用水戶的用水影響，生態(tài)環(huán)境用水不足造成的生活和生產(chǎn)上有水無用的影響。5水資源優(yōu)化配置的全局性水資源優(yōu)化配置是一個全局性問題，對于缺水地區(qū)，合理規(guī)劃，保證供需平衡；對于水資源豐富的地區(qū)提高水資源的利用率。目前我國：水資源嚴(yán)重短缺的地區(qū)，水資源的優(yōu)化配置受到高度重視，我國水資源優(yōu)化配置取得的成果也多集中在水資源短缺的北方

14、地區(qū)和西北地區(qū)，對水資源充足的南方地區(qū)，研究成果則相對較少；在水量充沛的地區(qū)，往往存在因水資源的不合理利用而造成的水環(huán)境污染破壞和水資源的嚴(yán)重浪費需要給予高度重視.例如，處于我國經(jīng)濟發(fā)展前沿的廣州市，地處河網(wǎng)區(qū)域，其水量充沛，但由于不合理的開發(fā)利用使水環(huán)境遭受破壞，出現(xiàn)了有水不能用的尷尬局面，不但不利于廣州市的經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，也必然影響全國水資源的優(yōu)化配置。6其他問題對于解決水資源時空分布不均的有效措施，便是跨流域調(diào)水工程。對于我國南水北調(diào)工程有位重要，此項目的實施，必須經(jīng)過周密的研究，綜合調(diào)入?yún)^(qū)、輸水沿線和調(diào)出區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護，加強對水資源調(diào)出區(qū)經(jīng)濟、社會、資源和環(huán)境等方面的研究，才有可能實現(xiàn)。同時要注意各地區(qū)對水資源的利用率，注意節(jié)省，響應(yīng)國家的號召，為做節(jié)水型城市做貢獻。7結(jié)語在我國，合理開