水資源管理課件

第一節(jié)水資源管理的基本內容及工作流程第二節(jié)水資源管理的組織體系第三節(jié)水資源管理的法規(guī)體系第四節(jié)水資源管理的經(jīng)濟措施第五節(jié)水資源管理的技術措施第六節(jié)水資源管理信息系統(tǒng)第七節(jié)水資源系統(tǒng)綜合運行管理思考題

本章內容一、水資源管理的基本內容水資源管理，是指對水資源開發(fā)、利用和保護的組織、協(xié)調、監(jiān)督和調度等方面的實施，包括運用行政、法律、經(jīng)濟、技術和教育等手段，組織開發(fā)利用水資源和防治水害；協(xié)調水資源的開發(fā)利用與經(jīng)濟社會發(fā)展之間的關系，處理各地區(qū)、各部門間的用水矛盾；監(jiān)督并限制各種不合理開發(fā)利用水資源和危害水源的行為；制定水資源的合理分配方案，處理好防洪和興利的調度原則，提出并執(zhí)行對供水系統(tǒng)及水源工程的優(yōu)化調度方案；對來水量變化及水質情況進行監(jiān)測與相應措施的管理等。第一節(jié)水資源管理的基本內容及工作流程

水資源管理內容涉及范圍廣，主要包括以下內容：加強宣傳教育，提高公眾覺悟和參與意識制定水資源合理利用措施制定水資源管理政策水資源統(tǒng)一管理實時進行水量分配與調度二、水資源管理的原則

加強水資源管理，必須遵循以下原則：堅持依法治水的原則堅持水是國家資源的原則堅持整體考慮和系統(tǒng)管理的原則堅持用水價進行經(jīng)濟管理的原則三、水資源管理的工作流程水資源管理的工作目標、流程、手段差異較大，受人為作用影響的因素較多，而從水資源配置的角度來說，其工作流程基本類似。圖13-1

水資源管理一般工作流程圖

1、確定管理目標

在開展水資源管理工作之前，首先要確立管理的目標和方向，這是管理手段得以實施的依據(jù)和保障。2、信息獲取與傳輸

信息的獲取與傳輸是水資源管理工作得以順利開展的基礎條件。通常需要獲取的信息有水資源信息、社會經(jīng)濟信息等。同時，需要對信息進行處理，及時將預測結果傳輸?shù)經(jīng)Q策中心。資料的采集可以運用自動測報技術；信息的傳輸可以通過無線通訊設備或網(wǎng)絡系統(tǒng)來實現(xiàn)。

3、建立管理優(yōu)化模型，尋求最有管理方案根據(jù)研究區(qū)的經(jīng)濟社會條件、水資源條件、生態(tài)系統(tǒng)狀況、管理目標，建立該區(qū)水資源管理優(yōu)化模型。通過對該模型的求解，得到最優(yōu)管理方案。

4、實施的可行性、可靠性分析

對選擇的管理方案實施的可行性、可靠性進行分析。5、水資源運行調度水資源運行調度是對傳輸?shù)男畔?，在通過決策方案優(yōu)選、實施可行性、可靠性分析之后，作出的及時調度決策。

組織職能是管理活動的根本職能，是其他一切管理活動的保證和依托。組織體系是按照一定的目的和程序組成的一種權責結構體系。

水資源管理的組織體系是關于水資源管理活動中的組織結構、職權和職責劃分等的總稱。第二節(jié)水資源管理的組織體系

一、美國水資源管理的組織體系

美國在長期的水資源開發(fā)利用的實踐中，水資源管理的形式經(jīng)歷了分散——集中——分散的過程。美國現(xiàn)在的水資源管理機構分為聯(lián)邦政府機構、州政府機構和地方（縣、市）政府機構三級。州是水資源管理的基本單位，州際間水資源開發(fā)利用矛盾則由聯(lián)邦政府有關機構（如墾務局、陸軍工程兵團等）負責協(xié)調。州以下分若干水務局，統(tǒng)一管理供水、排水、污水處理及回用等涉水事務。二、英國水資源管理的組織體系

20世紀，英國水資源管理經(jīng)歷了從地方分散管理到流域統(tǒng)一管理的歷史演變。

1989年英國議會通過了新水法。依據(jù)新水法，國家對水資源管理體制進行了改革，在環(huán)境部下設國家流域管理局，其中英格蘭和威爾士按流域適當歸并成立了8個流域管理局，其管理范圍與70年代設立的10個水務局的職責范圍完全一致。流域管理局擔負水資源管理和保護的行政職能，負責水質監(jiān)測和洪水防御；水務局實行民營化運作，統(tǒng)一負責水資源開發(fā)、調配、節(jié)約、治理、保護等方面的具體工作。三、法國水資源管理的組織體系

法國對水資源的管理基本上采取以流域為主的方式，屬于分散管理模式。由流域委員會及其執(zhí)行機構——流域水務局負責保護水資源、監(jiān)測水質、防止污染、征收排污費和水費等。法國共有6大流域，流域委員會是流域水資源管理的最高決策機構，其主要任務是審議和批準水務局提交的五年規(guī)劃方案和各年度的具體工作計劃。流域水務局是一個獨立于地區(qū)和其他行政轄區(qū)的流域性公共管理機構，它受環(huán)境部的監(jiān)管，負責流域水資源統(tǒng)一管理的具體事務，同時在流域內又必須執(zhí)行流域委員會的指令。四、日本水資源管理的組織體系日本的水資源管理體制是多部門分管負責的形式，屬于分散管理模式。在中央政府中與水資源管理有關的一級部門有建設省、農林水產省、通商產業(yè)省、厚生省和國土廳等?？傮w來說，日本的水資源管理屬于分部門、分級管理的類型。五、中國水資源管理的組織體系我國水資源管理的模式經(jīng)歷了由分散管理模式向集中管理模式的轉變。我國現(xiàn)行的水資源管理組織體系是流域管理與行政區(qū)域管理相結合的模式。國務院水行政主管部門——水利部，負責全國水資源的統(tǒng)一管理和監(jiān)督工作。

圖13-2中國水資源管理組織體系一、概述

法規(guī)體系，也叫立法體系，是指國家制定并以國家強制力保障實施的規(guī)范性文件系統(tǒng)，是法的外在表現(xiàn)形式所構成的整體。水資源管理的法規(guī)體系就是現(xiàn)行的有關調整各種水事關系的所有法律、法規(guī)和規(guī)范性文件組成的有機整體。水法規(guī)體系的建立和完善是水資源管理制度建設的關鍵環(huán)節(jié)和基礎保障。第三節(jié)水資源管理的法規(guī)體系概念

中國古代有關水資源管理的法規(guī)最早可追溯到西周時期，在我國西周時期頒布的《伐崇令》中規(guī)定：“毋壞屋、毋填井、毋伐樹木、毋動六畜。有不如令者，死無赦”。這大概是我國古代最早頒布的關于保護水源、動物和森林的法令。此后，我國歷代封建王朝都曾頒布過類似的法令。在歐洲，水法規(guī)則最早體現(xiàn)于羅馬法系，其中著名的十二銅表法頒布于公元前450年前后，而《查士丁尼民法大全》于公元534年完成，后來體現(xiàn)于大陸法系和英美普通法系的民法中。近代經(jīng)濟社會發(fā)展對水資源的需求不斷增加，很多地方出現(xiàn)了供水水源不足、水污染、生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢。世界各國都開始重視水資源管理的法規(guī)制定，很多國家制定了關于水資源開發(fā)、利用和保護等各項水事活動的綜合性水法，有些國家還制定了水源開發(fā)利用的專項法律。如美國的《水資源規(guī)劃法規(guī)》，日本的《河川法》、《水資源開發(fā)促進法》、《水污染防治法》、《防洪法》等專項法規(guī)。

隨著當代水問題的不斷發(fā)展，世界各國水資源管理的法規(guī)也不斷修改、不斷完善。我國也是如此，特別是新中國成立后，我國在水資源方面頒布了大量具有行政法規(guī)效力的規(guī)范性文件。發(fā)展二、水資源管理法規(guī)體系的作用、性質和特點

水資源管理的法規(guī)與其他法律規(guī)范一樣，具有規(guī)范性、強制性、普遍性等特點，但因其主要調整與水資源開發(fā)、利用、保護等行為相關的過程中人與人的關系、人與自然的關系，因此，又具有其特殊的性質和特點。1、水資源管理法規(guī)體系的作用（1）確立水資源管理的體制（2）確立一系列水資源管理制度和措施（3）確定有關主體的權利、義務和違法責任（4）為解決各種水事沖突提供了依據(jù)（5）有助于提高人們保護水資源和生態(tài)環(huán)境的意識2、水資源管理法規(guī)體系的性質

水資源管理的法規(guī)體系，作為現(xiàn)代環(huán)境法體系的一部分，其性質是階級性和社會性統(tǒng)一、社會性更突出。

3、水資源管理法規(guī)體系的特點水資源管理的有關法規(guī)，除了具有普通法律法規(guī)所具備的規(guī)范性、強制性、普遍性等特點以外，因其調節(jié)對象本身的原因，還具有以下特點。（1）調整對象的特殊性（2）技術性（3）動態(tài)性（4）公益性三、水資源管理的法規(guī)體系分類水資源管理的法規(guī)體系包括了一系列法律、法規(guī)和規(guī)范性文件，按照不同的分類標準可以分為不同的類型。從立法體制、效力等級、效力范圍的角度，水資源管理的法規(guī)體系由憲法、與水有關的法律、水行政法規(guī)和地方性水法規(guī)等構成。從水資源管理的法規(guī)內容、功能來看，水資源管理的法規(guī)體系應包括綜合性水事法律和單項水事法律、法規(guī)兩大部分。綜合性水事法律是有關水的基本法，是從全局出發(fā)，對水資源開發(fā)、利用、保護、管理中有關重大問題的原則性規(guī)定，如世界各國制定的《水法》、《水資源法》等。單項水事法律、法規(guī)則是為解決與水資源有關的某一方面的問題而進行的較具體的法律規(guī)定。此外，水資源管理的法規(guī)體系還可以分為實體法和程序法；專門性的法律法規(guī)和與水資源有關的民事、刑事、行政法律法規(guī)；獎勵性的法律法規(guī)和制裁性的法律法規(guī)等。對一些單項法律、法規(guī)還可以根據(jù)所屬關系或調整范圍的大小分為一級法、二級法、三級法、四級法等。四、我國水資源管理的法規(guī)體系構成（1）憲法中的有關規(guī)定（2）基本法——《中華人民共和國水法》（3）單項法規(guī)（4）由國務院制定的行政法規(guī)和法規(guī)性文件（5）由國務院及所屬部委制定的相關部門行政規(guī)章（6）地方性法規(guī)和行政規(guī)章（7）各種相關標準（8）立法機關、司法機關的相關法律解釋（9）其他部門法中相關的法律規(guī)范水資源管理是一項復雜的水事行為，要實現(xiàn)水資源管理的目標，需要借助于一系列的手段實現(xiàn)，如行政、法律、經(jīng)濟、技術和教育等手段。其中經(jīng)濟手段是在市場經(jīng)濟體制不斷完善的條件下，經(jīng)濟理論應用在水資源管理實踐中的產物。運用經(jīng)濟理論進行水資源管理，可以綜合考慮水資源的實際特點，制定科學合理的經(jīng)濟政策，有針對性地選擇和運用相應的經(jīng)濟措施和經(jīng)濟手段，對于充分發(fā)揮經(jīng)濟機制和市場機制的作用、協(xié)調主體間的利益、緩解水資源供需矛盾、促進水資源的優(yōu)化配置、合理利用和有效保護等方面都具有重要意義。水資源管理的經(jīng)濟手段，就是以經(jīng)濟理論作為依據(jù)，由政府制定各種經(jīng)濟政策，運用有關的經(jīng)濟政策作為杠桿，來間接調節(jié)和影響水資源的開發(fā)、利用、保護等水事活動，促進水資源可持續(xù)利用和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。具體來說，水資源管理的經(jīng)濟措施，目前應用比較廣泛的有水價和水費政策、排污收費制度、補貼措施以及水權和水市場等。第四節(jié)水資源管理的經(jīng)濟措施一、水價和水費政策1、水價、水費和水資源費水價，是水資源使用者為獲得水資源使用權和可用性需支付給水資源所有者的一定貨幣額。水費是水利工程管理單位(如電灌站、閘管所)或供水單位(如自來水公司)為用戶提供一定量的水而收取的一種用于補償所投入勞動的事業(yè)性費用。水資源費，是指根據(jù)《中華人民共和國水法》，直接取用地下水、江河、湖泊等地表水的單位和個人，向水資源主管部門繳納的費用。

水費和水資源費是水資源用戶向供水單位或水資源主管部門繳納的水資源有償使用的費用，而水價是其確定的基礎。當水價為供水價格時，在數(shù)量上等于水費。當水價為嚴格意義上的水資源資產價格時，水資源費是水價中的資源水價部分；就我國現(xiàn)行情況來看，水費在數(shù)量上要小于水價。2、我國的水價制度水價制度的目的在于，在合理配置水資源，保障生態(tài)系統(tǒng)、景觀娛樂等社會效益用水以及可持續(xù)發(fā)展的基礎上，鼓勵和引導合理、有效、最大限度地利用可供水資源，充分發(fā)揮水資源的間接經(jīng)濟、社會效益。

新中國成立以來，我國的供水行業(yè)經(jīng)歷了公益性無償供水階段（1949—1965年）、政策性有償供水階段（1965年－1985年）、水價改革起步階段（1985—1995年）和水價改革發(fā)展階段（1995年—2003年）。2003年7月國家發(fā)展和改革委員會與水利部聯(lián)合發(fā)布《水利工程供水價格管理辦法》，并于2004年1月1日在我國正式實行，這也是我國現(xiàn)行的水價政策。2006年2月，國務院第460號令公布了《取水許可和水資源費征收管理條例》，明確了《水法》中規(guī)定的水資源費征收制度。我國的水價體系正逐步完善，水價總體水平在逐步提高，我國水價管理工作已經(jīng)進入了法制化、規(guī)范化、合理化、科學化的軌道。3、“三元”水價目前學術界普遍的觀點認為水價由資源水價、工程水價、環(huán)境水價三部分構成，即所謂的“三元”水價。用公式表示為：

式中，為水價，為資源水價，為工程水價，為環(huán)境水價。資源水價，是水資源資產歸國家所有在經(jīng)濟上的實現(xiàn)，即國家作為水資源資產的擁有者，讓個人或企業(yè)使用水資源所獲得的報酬。工程水價即指通過具體的或抽象的物化勞動把資源水變成產品水進入市場成為商品水所花費的代價。環(huán)境水價是指經(jīng)過使用的水排出用戶范圍后，污染了他人或公共的水環(huán)境，而為治理污染和保護水環(huán)境所付出的代價。

4、我國水價的制定方法我國目前的水價制定主要以《水利工程供水價格管理辦法》為依據(jù)，基本上是行政主管部門核算，全面實行有利于用水戶合理負擔的分類水價。根據(jù)用水的不同性質，統(tǒng)籌考慮不同用水戶的承受能力，實行了分類水價體系，報經(jīng)物價部門核定批準后執(zhí)行。近些年來全國各地積極探索適合本地的水價管理方式，全國絕大多數(shù)省區(qū)適當下放了水價審批權，實行按區(qū)域定價和按單價工程定價相結合的管理辦法。城市供水價格引入了聽證會制度，水價決策的規(guī)范化、民主化和透明化程度逐步提高。5、我國現(xiàn)行《水利工程供水價格管理辦法》簡介我國現(xiàn)行的水價政策，是以《水利工程供水價格管理辦法》（以下簡稱《水價辦法》）為指導的。該辦法是根據(jù)《中華人民共和國價格法》、《中華人民共和國水法》，為健全水利工程供水價格形成機制、規(guī)范水利工程供水價格管理、保護和合理利用水資源、促進節(jié)約用水、保障水利事業(yè)的健康發(fā)展而制定的?！端畠r辦法》中的水利工程供水價格，是指供水經(jīng)營者通過攔、蓄、引、提等水利工程設施銷售給用戶的天然水價格。并規(guī)定水利工程供水價格由供水生產成本、費用、利潤和稅金構成。《水價辦法》規(guī)定水利工程供水實行分類定價。水利工程供水價格按供水對象分為農業(yè)用水價格和非農業(yè)用水價格。《水價辦法》指出，水利工程供水應逐步推行基本水價和計量水價相結合的兩部制水價。具體實施范圍和步驟由各省、自治區(qū)、直轄市價格主管部門確定。基本水價按補償供水直接工資、管理費用和50％的折舊費、修理費的原則核定。計量水價按補償基本水價以外的水資源費、材料費等其它成本、費用以及計入規(guī)定利潤和稅金的原則核定。二、排污收費制度排污收費制度是對于向環(huán)境排放污染物或者超過國家排放污染物標準的排污者，根據(jù)規(guī)定征收一定的費用。這項制度運用經(jīng)濟手段可以有效地促進污染治理和新技術的發(fā)展，又能使污染者承擔一定污染防治費用。排污收費制度是我國現(xiàn)行的一項主要的環(huán)境管理制度，在水資源管理過程中，也發(fā)揮著重要的作用。我國現(xiàn)行的排污收費制度，主要是遵照2003年頒布的《排污費征收使用管理條例》和《排污費征收標準管理辦法》、《排污費資金收繳使用管理辦法》等執(zhí)行。三、補貼制度補貼措施是消除水資源開發(fā)利用活動所產生的外部性的一個重要手段。在水資源管理過程中，除了制定水價、征收水費這一經(jīng)濟措施之外，對于那些在市場經(jīng)濟中產生正外性的企業(yè)、由于自身實力較差而產生負外部性的企業(yè)，政府相關部門都可以根據(jù)實際情況進行適當?shù)难a貼，以消除外部性對資源配置的不利影響，增加社會總福利?？梢允盏窖a貼的對象主要有以下3類：（1）為水環(huán)境保護作出貢獻的企業(yè)。（2）水環(huán)境的污染者。（3）水環(huán)境污染的受害者。四、水權和水市場1、水權（1）概念及內涵

水權，是水資源所有權，包括占有權、使用權、收益權、處分權以及與水資源開發(fā)利用相關的各種權利和義務的總稱，也可以稱為水資源產權。水權和其他產權一樣，權屬明確，受法律保護，不可能同時被兩個人同時擁有，但在雙方自愿的基礎上，可轉變權屬關系。以水權為基礎構建的水權制度，其核心是產權（財產權）的明晰和確立。它是在水資源開發(fā)、利用、治理、保護和管理過程中，調節(jié)個人之間、地區(qū)之間和部門之間以及個人、集體和國家之間使用水資源行為的一整套規(guī)范、規(guī)則。（2）我國水權制度的發(fā)展

水權制度在歐、美、澳大利亞、日本等發(fā)達國家以及印度、巴基斯坦、墨西哥、秘魯?shù)劝l(fā)展中國家，早已得到確立和廣泛應用。在我國，水權制度正處于迅速發(fā)展階段。改革開放以來，隨著水資源稀缺范圍擴大，我國逐步建立了水資源行政分配和計劃用水體系，明確了一部分地區(qū)、團體和個體的用水控制指標。由于水價的提高和用水競爭的加劇，以及市場經(jīng)濟改革帶來行政權力下放和地方利益增強，催生了“所有權與使用權分離”的改革思路，這一改革思路在2000年左右引發(fā)了熱烈的“水權和水市場”大討論，水權因此成為社會關注的熱點話題。在2001年，水利部提出了完整的水權制度建設方案，即“總量控制和定額管理相結合”的改革思路，主張確立總量和定額兩套指標。近幾年來，政策制定部門在上述思路的指導下，在水權法規(guī)建設方面取得了一系列新的進展。在2002年的新《水法》中，明確了總量控制與定額管理制度，強調加強用水管理，實施取水許可制度和水資源有償使用制度，首次提出取水權的概念。2005年1月，水利部發(fā)布了《水權制度建設框架》。2006年2月，國務院公布了《取水許可和水資源費征收管理條例》，對1993年頒布的《取水許可制度實施辦法》作了全面修訂，從內容與程序方面完善了取水許可制度，有助于實踐中落實水權管理，推進可交易的水權制度建設，也有助于推動水權轉讓的實踐。2007年頒布的《物權法》，將取水權納入了用益物權的保護范疇，是水權質量得到提高的一個重要標志。（3）水權的意義消除了水資源的公共物品屬性，使其在一定意義上歸私人所有，避免了在水資源使用過程中濫用、浪費的現(xiàn)象，使其得到合理、高效的利用。利用水權作為一種產權具有可變性的特點，可以使其在不用的用戶間進行轉讓，水資源有富余的區(qū)域或用戶可以通過市場交易，跟缺水區(qū)域或用戶間進行水權流轉。防治水污染現(xiàn)象。水資源權屬明確，有利于避免水資源開發(fā)利用中的一些水事糾紛發(fā)生，可以有效化解各種利害沖突。水權的明晰，水權制度的建立，增強了各級政府、企業(yè)、社會團體以及公民個人對水資源作為一種資源資產價值的認識，培養(yǎng)了公眾的節(jié)水意識。2、水市場（1）概述

從廣義上來說，水市場是指水資源及與水相關商品的所有權或使用權的交易場所，以及由此形成的人與人之間各種關系的總和。水權制度的發(fā)展，也使得水市場的相關研究取得了顯著進展。實際上，水市場包含的范圍非常廣泛，如取水權市場、供水市場、排污權市場、廢水處理市場、污水回用市場等。

目前，我國的水市場剛剛起步，在水市場的建設和相關研究中，比較受人們關注的還是水權市場，通過水權交易實現(xiàn)水資源相關權利在不同主體間進行流轉。

（2）水市場的作用水市場可以優(yōu)化水資源配置，通過市場交易，使水資源流向最需要的用戶，不同用水戶之間通過市場交易可以使得各自的需要得到滿足。水市場的出現(xiàn)，運用市場機制和經(jīng)濟杠桿調節(jié)水價，促進了節(jié)約用水，提高用水效率，減少了水資源的無謂浪費。水市場的建立是以水權明晰為前提，同時，水市場的發(fā)展，也促使了水權制度的改進和完善。通過水市場進行水權及水相關商品的交易，緩解了不同用戶間的用水競爭，減少了水事糾紛。排污權市場、廢水處理市場、污水回用市場等的出現(xiàn)，有助于有效地防治水污染，并促進了污水的回收再利用，水環(huán)境保護力度加大。運用市場機制，拓寬資金籌集渠道，有利于促進水利基礎設施建設。水市場的構建和發(fā)展，有助于培養(yǎng)公眾對水是一種戰(zhàn)略性經(jīng)濟資源的認識，培養(yǎng)公眾水資源與水環(huán)境有償使用、水權有償取得和有償轉讓的觀念，從而使得全社會的節(jié)水意識、水環(huán)境保護意識增強。（3）水市場的交易原則

水市場是市場經(jīng)濟條件下的產物，在進行水資源及水相關商品的所有權或使用權的市場交易時，除了要遵循市場經(jīng)濟條件下市場的交易原則之外，因水資源本身的特殊性，還有一些特殊的原則需要考慮。結合水利部《關于水權轉讓的若干意見》，水市場交易原則如下：持續(xù)性原則。公平和效率原則。有償轉讓和合理補償?shù)脑瓌t。整體性原則。政府調控與市場調節(jié)相結合的原則。

（4）前景目前，水市場已經(jīng)在我國已經(jīng)初步確立，并在水資源優(yōu)化配置中發(fā)揮了重要的作用。經(jīng)過一系列理論和實踐探索，我國水利部已經(jīng)形成了一套完整的“明晰水權、引入市場”的水權改革思路。展望將來，水權明晰工作的推進，水權市場的事例還將越來越多的涌現(xiàn)。然而，水市場的建立和發(fā)展會涉及到一系列復雜的經(jīng)濟、社會和生態(tài)問題，因此，單獨依靠水權或水市場構建我國水資源配置的體系是不夠的，需要加入政府的宏觀調控。同時，要想使得水市場在我國資源配置中更充分地發(fā)揮作用，需要完善水市場的監(jiān)管體制，構建一個完整的水市場模型。這需要理論研究的不斷深入和實踐的發(fā)展作為基礎。

現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展與進步，為人類進行科學的水資源管理提供了有利的技術支持，使得水資源管理工作的開展更科學、合理和高效。“3S”技術、計算機信息技術、節(jié)水灌溉技術、污水處理技術等在水資源管理中都發(fā)揮了有力的作用。第五節(jié)水資源管理的技術措施一、“3S”技術1、“3S”技術簡介

所謂3S技術是以地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）為基礎，將GIS、RS、GPS三種技術與其他高科技（如網(wǎng)絡技術、通訊技術等）有機結合成一個整體而形成的一項新的綜合技術。3S技術充分集成了RS、GPS高速、實時的信息獲取能力和GIS強大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，可以有效地進行水資源信息的收集和處理、分析，為水資源管理決策提供強有力的基礎信息資料和決策支持。地理信息系統(tǒng)（GIS，GeographicalInformationSystem）是以空間地理數(shù)據(jù)庫為基礎，利用計算機系統(tǒng)對地理數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬顯示，并用地理模型的方法，實時提供多種空間信息和動態(tài)信息，為地理研究和決策服務而建立起來的綜合的計算機技術系統(tǒng)。遙感（RS，RemoteSensing）技術是20世紀60年代發(fā)展起來的，是一種遠距離、非接觸的目標探測技術和方法，它根據(jù)不同物體因種類和環(huán)境條件不同而具有反射或輻射不同波長電磁波的特性來提取這些物體的信息，識別物體及其存在環(huán)境條件的技術。全球定位系統(tǒng)（GPS，GlobalPositioningSystem）是利用人造地球衛(wèi)星進行點位測量導航技術的一種。

GIS、RS、GPS三者各有優(yōu)缺點，3S的結合應用，取長補短，RS和GPS向GIS提供或更新區(qū)域信息及空間定位，GIS進行相應的空間分析，從RS和GPS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息，并進行綜合集成，以輔助科學決策。三者的集成利用，大大提高了各自的應用效率，在水資源管理中發(fā)揮著重要的作用。

水資源調查、評價實時監(jiān)測水文模擬和水文預報防洪抗旱管理水土保持和泥沙淤積調查構建水資源管理信息系統(tǒng)水資源工程規(guī)劃和管理2、“3S”技術在水資源管理中的應用二、水資源監(jiān)測技術

水資源監(jiān)測技術是有關水資源數(shù)據(jù)的采集、存儲、傳輸和處理的集成，可以為水資源管理提供支持。隨著科技水平的不斷發(fā)展，水資源監(jiān)測技術也在不斷進步。特別是3S技術的發(fā)展，也推動水資源監(jiān)測在實時性、精確性、自動化水平等方面的提高。

水資源監(jiān)測技術主要指的是水文監(jiān)測，主要監(jiān)測江、河、湖泊、水庫、渠道和地下水等的水文參數(shù)，如水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸發(fā)、泥沙、冰凌、墑情、水質等。傳統(tǒng)的人工監(jiān)測技術對數(shù)據(jù)的記錄以模擬方式為主，精確度不高，自動化技術的發(fā)展，使得水文監(jiān)測的效率大大提高。水質監(jiān)測，是水資源監(jiān)測中的一塊重要內容。早期的水質監(jiān)測不能及時、準確地獲取水質不斷變化的動態(tài)數(shù)據(jù)，也使得決策的成效減弱，利用GPRS/GSM移動通訊設備發(fā)展起來的水質移動監(jiān)測系統(tǒng)和自動監(jiān)測系統(tǒng)大大提高了水質監(jiān)測的效率。三、節(jié)水技術

目前，就各國所推廣的各種節(jié)水技術來看，主要是從農業(yè)、工業(yè)、城市生活等幾個方面推廣節(jié)水技術。

農業(yè)節(jié)水方面，發(fā)達國家主要有以下幾類：一是采用計算機聯(lián)網(wǎng)進行控制管理，精確灌水，達到時、空、量、質上恰到好處地滿足作物不同生長期的需水；二是培育新的節(jié)水品種，從育種的角度更高效地節(jié)水；三是通過工程措施節(jié)水，如采用管道輸水和渠道襯砌提高輸水效率；四是推廣節(jié)水灌溉新技術；五是推廣增墑保水技術和機械化旱地農業(yè)，如保護性與帶狀耕作技術、輪作休閑技術、覆蓋化學劑保墑技術等。工業(yè)用水主要包括冷卻用水、熱力和工藝用水、洗滌用水。工業(yè)節(jié)水可以通過以下幾個途徑進行：一是加強污水治理和污水回用；二是改進節(jié)水工藝和設備，提倡一水多用，提高水的利用效率；三是減少取水量和排污量；四是減少輸水損失；五是開辟新的水源。在各國采用的城市生活節(jié)水技術中，比較普遍的就是采用節(jié)水型器具，有些國家通過一定的法律、規(guī)章對節(jié)水器具的節(jié)水標準進行強制性要求。此外城市生活節(jié)水技術還有城市再生水利用技術，包括城市污水處理再生利用技術、建筑中水處理再生利用技術和居住小區(qū)生活污水處理再生利用技術等；城區(qū)雨水、海水、苦咸水利用技術；城市供水管網(wǎng)的檢漏和防滲技術；公共建筑節(jié)水技術；市政環(huán)境節(jié)水技術等。四、水處理技術

大量工業(yè)廢水、生活廢水及農業(yè)廢水的產生，使得清潔的淡水資源受到污染，加劇了水資源短缺的危機。因此，治理水污染目前已經(jīng)成為全球水資源可持續(xù)利用和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標。在污水處理過程中，“無害化”是人們要達成的一個目標，而隨著水資源短缺問題的不斷加劇，“資源化”成為污水處理的另一個追求。特別是城市生活廢水，因其來源、數(shù)量、性質都比較穩(wěn)定，處理流程固定，經(jīng)過處理后可成為城市用水的一個很好水源，在一定程度上可以大大緩解城市缺水問題。目前，人類所使用的水處理方法按照作用原理不同可以分為物理處理法、化學處理法、生物處理法三大類。常用的物理處理法有過濾、沉淀、離心分離、氣浮等，化學處理法有中和、混凝、化學沉淀、氧化還原、吸附、萃取等，生物處理法有好氧生物處理、厭氧生物處理、穩(wěn)定塘等。五、海水利用技術地球上雖然淡水資源有限，但是海水資源卻極其豐富，如果能將海水資源合理的開發(fā)利用以滿足人們的用水需求，在很大程度上可以解決水資源短缺問題，并能解決沿海城市超采地下水所造成的環(huán)境問題。海水淡化包括從苦澀的高鹽度海水以及含鹽量比海水低的苦咸水通過脫鹽生產出淡水。海水淡化技術的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了半個多世紀之久。海水淡化的方法按脫鹽過程來分，主要有熱法、膜法和化學方法三大類。其中，熱法海水淡化技術主要有蒸餾法和結晶法。前者主要包括多級閃蒸、多效蒸餾和壓汽蒸餾等方法，后者則由冷凍法和水合物法構成。膜法海水淡化技術包含了反滲透和電滲析?；瘜W方法主要是離子交換法。目前使用較廣的方法有蒸餾法、反滲透法和電滲析法等。海水除了經(jīng)淡化滿足生活、工業(yè)等用水需求之外，還可以直接利用。海水直接利用技術，是以海水為原水，直接代替淡水作為工業(yè)用水、生活雜用水和灌溉用水等有關技術的總稱。海水直接利用途徑主要有三個方面：一是用海水替代淡水直接作為工業(yè)用水，其中用量最大的是工業(yè)冷卻用水，其次是用于工業(yè)生產工藝，如印染、洗滌、溶劑、脫硫、除塵等。二是作為生活雜用水，主要是利用海水代替淡水沖廁。三是用于農業(yè)，主要用在農業(yè)灌溉、水果和蔬菜洗滌、牲畜飲用、沿海水禽養(yǎng)殖等方面。六、現(xiàn)代信息技術

20世紀人類最偉大的創(chuàng)舉就是造就了信息技術，并使其迅速發(fā)展，因其本身數(shù)據(jù)處理能力強大、運算速度快、效率高等優(yōu)勢，被迅速地應用于各個領域。在水資源管理中，水資源管理對象復雜，內容龐雜，對實效性要求高，信息技術的應用，大大提高了水資源管理的效率，是構建水資源管理信息系統(tǒng)必不可少的硬件。先進的網(wǎng)絡、通信、數(shù)據(jù)庫、多媒體、3S等技術，加上決策支持理論、系統(tǒng)工程理論、信息工程理論可以建立起水資源管理信息系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可將信息技術廣泛地應用于陸地和海洋水文測報預報、水利規(guī)劃編制和優(yōu)化、水利工程建設和管理、防洪抗旱減災預警和指揮、水資源優(yōu)化配置和調度等各個方面。一、水資源管理信息系統(tǒng)的特點水資源管理信息系統(tǒng)（InformationSystemofWaterResourcesManagement），是傳統(tǒng)水資源管理方法與系統(tǒng)論、信息論、控制論和計算機技術的完美結合，它具有規(guī)范化、實時化和最優(yōu)化管理的特點，是水資源管理水平的一個飛躍。第六節(jié)水資源管理信息系統(tǒng)二、水資源管理信息系統(tǒng)的建設目標和設計原則

1、目標

水資源管理信息系統(tǒng)的建立，是實現(xiàn)新時期水利信息化的一個重要方面。其總體目標是：根據(jù)水資源管理的技術路線，以可持續(xù)發(fā)展為基本指導思想，體現(xiàn)和反映經(jīng)濟社會發(fā)展對水資源的需求，分析水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及存在的問題，利用先進的網(wǎng)絡、通信、遙測、數(shù)據(jù)庫、多媒體、地理信息系統(tǒng)等技術，以及決策支持理論、系統(tǒng)工程理論、信息工程理論，建立一個能為政府主要工作環(huán)節(jié)提供多方位、全過程服務的管理信息系統(tǒng)。具體目標如下：實時、準確地完成各類信息的收集、處理和存儲；

建立和開發(fā)水資源管理系統(tǒng)所需的各類數(shù)據(jù)庫；

建立適用于可持續(xù)發(fā)展目標下的水資源管理模型庫；

建立自動分析模塊和人機交互系統(tǒng);具有水資源管理方案提取及分析功能。

2、設計原則為了確保水資源管理信息系統(tǒng)建設的目標實現(xiàn)，在系統(tǒng)設計時應遵循以下原則：①實用性原則。②先進性原則。③簡捷性原則。④標準化原則。⑤靈活性原則。⑥開放性原則。三、水資源管理信息系統(tǒng)的結構和功能為了完成水資源管理信息系統(tǒng)的主要工作，一般的水資源管理信息系統(tǒng)應由數(shù)據(jù)庫、模型庫、人機交互系統(tǒng)三個部分組成。用戶問題處理和人機交互系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)模型庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模型庫圖13-4水資源管理信息系統(tǒng)的基本結構圖水資源管理信息系統(tǒng)的各部分有如下功能：1、數(shù)據(jù)庫功能

數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)修改、記錄刪除和記錄瀏覽數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)統(tǒng)計打印維護2、模型庫功能模型庫是由所有用于水資源管理信息處理、統(tǒng)計計算、模型求解、方案尋優(yōu)等的模型塊組成，是水資源信息系統(tǒng)完成各種工作的中間處理中心。

信息處理水資源系統(tǒng)特性分析經(jīng)濟社會系統(tǒng)變化分析生態(tài)系統(tǒng)變化分析水資源管理優(yōu)化模型方案擬定與綜合評價3、人機交互系統(tǒng)功能人機交互系統(tǒng)是為了實現(xiàn)管理的自動化，進行良好的人機交互管理，而開發(fā)的一種界面。在實際工作中，人們希望建立的水資源管理系統(tǒng)至少具有信息收集與處理、輔助管理決策功能，并具有良好的人機對話界面。因此，水資源管理信息系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystem，簡稱DSS）比較接近，具有DSS的基本特征。

四、新疆博斯騰湖流域水資源管理信息系統(tǒng)介紹1、概述為了科學管理博斯騰湖流域水資源，實現(xiàn)水資源管理信息化，在大量調查和研究的基礎上，開發(fā)了博斯騰湖流域水資源管理信息系統(tǒng)軟件。該軟件可直接為博斯騰湖水資源可持續(xù)利用管理服務，為水管理者決策提供技術支持，為水管理部門制定水資源調度預案提供依據(jù)。

2、系統(tǒng)的主要功能及特點該系統(tǒng)的主要功能有：資料的瀏覽、數(shù)據(jù)添加、數(shù)據(jù)修改和查詢；計算功能部分；系統(tǒng)幫助部分。該系統(tǒng)軟件具有以下特點：

具有功能齊全的資料瀏覽、添加、修改、查詢等管理功能，可以作為水資源管理的工具軟件，進行動態(tài)管理；系統(tǒng)管理與決策相結合；模塊化管理、工作流程清晰。

3、系統(tǒng)安裝及運行

該軟件是用Access作為后臺數(shù)據(jù)庫支持系統(tǒng)的單機版本，采用VB6.0系統(tǒng)開發(fā)，可在多種操作系統(tǒng)平臺如Win98、Win2000下安裝，運行環(huán)境為586以上多媒體微機，使用方便，操作簡單。

該軟件安裝與一般的Windows應用程序安裝方法一致，主要過程為：起動Windows，并將系統(tǒng)安裝光盤插入CD-RAM；從安裝光盤上找到安裝文件（setup.exe），點擊后就可以一步一步安裝；在安裝過的計算機中，就可以從“開始”菜單中運行該軟件。在主界面啟動之前，該軟件設立了：①歡迎界面；②登錄密碼識別；③還有一段美妙的音樂。只有輸入正確的用戶名稱和密碼，系統(tǒng)才可能進入主界面。用戶可以在“幫助”菜單中更改密碼。圖13-5系統(tǒng)主界面之前的登錄設計主界面既是系統(tǒng)的入口，也是系統(tǒng)的出口，反映系統(tǒng)的整體功能概貌。通過主界面，用戶根據(jù)需要可進入系統(tǒng)的所有功能模塊，并可方便地實現(xiàn)各功能模塊之間的轉換。系統(tǒng)主界面由標題欄（顯示系統(tǒng)名稱）和文件管理、資料管理、水文頻率計算、洪水過程分析、特征水位、水資源系統(tǒng)變化預測、發(fā)展態(tài)勢、湖泊水量調度以及系統(tǒng)幫助等功能模塊組成。關于該軟件的詳細使用說明可以查閱其幫助系統(tǒng)。圖13-6系統(tǒng)主界面（標題欄）

4、水資源管理資料信息模塊

該軟件在資料管理模塊中包括：降水量、蒸發(fā)量、徑流量、水質（礦化度）、灌溉面積、引水量及其他經(jīng)濟社會發(fā)展指標。其功能包括：資料瀏覽數(shù)據(jù)添加數(shù)據(jù)修改數(shù)據(jù)查詢

5、計算功能模塊在博斯騰湖流域水資源管理信息系統(tǒng)中，主要的計算功能模塊包括：水文頻率計算、洪水過程分析、特征水位確定、水資源系統(tǒng)變化預測、湖泊水量調度等模塊。

（1）水文頻率計算

水文頻率統(tǒng)計方法的實質在于以統(tǒng)計數(shù)學的理論，來研究和分析隨機水文現(xiàn)象的統(tǒng)計變化特性，并以此為基礎對水文現(xiàn)象未來可能的長期變化做出在概率意義下的定量預測，以滿足工程計算的各種需要。該軟件關于水文頻率計算的途徑設計為兩種：一種是從一般的計算方法入手，從數(shù)據(jù)的讀入、計算、特征值的選取、頻率計算再到最后結果顯示?？梢赃m用于不同類型水文頻率計算；一種是針對博斯騰湖實際需要計算的幾個問題，直接進行選擇，這里包括徑流量（各水文站）、降水量（主要觀測站）、蒸發(fā)量（主要觀測站）?？梢酝ㄟ^點擊這些選擇，進行資料追加和頻率計算。

（2）洪水過程分析其主要功能有：洪水頻率分析。可以選擇最大一日洪量或最大一月洪量，采用水文頻率計算方法，對其進行頻率分析。典型洪水過程線確定。根據(jù)歷史上發(fā)生的洪水，按照一定頻率確定不同水文站的典型洪水過程線。洪水演進過程。根據(jù)洪水演進模型，計算上游洪水演進到入湖時的時間和洪水量大小。

（3）特征水位確定根據(jù)特征水位的確定方法，主要完成兩方面的重要計算：一是興利調節(jié)計算；一是洪水調節(jié)計算。分別計算不同的特征水位和特征庫容，包括興利庫容、正常蓄水位、防洪庫容、防洪限制水位、防洪水位等。（4）水資源系統(tǒng)變化預測該計算包括湖泊水位變化預測、湖泊水體礦化度變化預測、下泄水量預測。其計算的前提條件是在其他基礎條件一定的情況下，通過模型計算，得到不同的輸出結果。

（5）湖泊水量調度這一模塊又包括兩個子模塊：①湖泊調度圖繪制與調度。根據(jù)計算確定的特征水位，考慮歷史的湖泊水位變化過程，根據(jù)調度圖繪制方法，繪制常規(guī)的水庫調度圖，作為博斯騰湖水資源調度的參考依據(jù)。②湖泊優(yōu)化調度方案。根據(jù)對該湖泊水資源可持續(xù)利用的研究，采用優(yōu)化調度函數(shù)方法，確定該湖泊的優(yōu)化調度方案，主要包括下泄流量確定、湖泊適宜水位確定，并確定相應的調度對策，主要包括防洪或抗旱方案的確定、調度策略等。

6、幫助系統(tǒng)該幫助文檔內容包括對各種功能以及軟件的使用說明，基本上能滿