水資源調(diào)用管理工程實踐
第二章 水資源調(diào)用管理的相關(guān)文獻(xiàn)綜述
第一節(jié) 水資源調(diào)用管理工程實踐
一、世界水資源特點與國外水資源調(diào)用管理實踐
(1)世界水資源特點
目前,世界的淡水資源僅占其總水量的2.53%,其中,真正能夠為人類所利用的淡水資源僅占全球總水量的0.26%。全世界多數(shù)國家和地區(qū)的水資源在空間上分布不均,約有65%的水資源集中在不到10個國家,而占世界人口40%的約80個國家卻嚴(yán)重缺水。此外,全球降水分布在時空上也不均勻,部分國家和地區(qū)每年降水多僅集中在雨季若干個月,而其他月份則長期無雨。世界水資源最豐富的地方,主要集中在美洲,而在非、亞、歐,人均擁有的淡水資源相對匱乏。亞、歐兩洲集中了世界72.19%的人口,卻僅擁有世界河流徑流量的37.61%。世界上有80個國家約15億人口面臨淡水不足其中26個國家主要是發(fā)展中國家約3億人完全生活于缺水狀態(tài)。
(2)國外水資源調(diào)用管理
面對水資源緊缺的現(xiàn)狀,世界許多國家和地區(qū)采取了相應(yīng)的措施對水資源開發(fā)利用與管理等方面的科研與工程實踐,如推廣使用先進(jìn)的調(diào)水和節(jié)水措施,以及包括各種水利工程和技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用;水資源優(yōu)化配置和水權(quán)交易市場運營等多元化的綜合管理模式等。其中,修建蓄水水庫和跨流域引水工程是作為解決水資源時空分布不均和緩解地區(qū)水資源供需矛盾的主要手段之一。目前,世界有39個國家建成了345項大小的調(diào)水工程,主要集中在美國、加拿大、俄羅斯、印度、巴基斯坦等國家和地區(qū),調(diào)水量近6000億m3(見表2-1)。
表2-1 世界六大洲調(diào)水工程主要特性參數(shù)表
(1)美國
目前美國已建的跨流域調(diào)水工程有10多項,如加州北水南調(diào)工程等,主要為灌溉和供水服務(wù),兼顧防洪與發(fā)電,年調(diào)水總量達(dá)200多億m3。在美國的水資源的開發(fā)利用中采取的主要措施包括:減少水源消耗和流失,推行節(jié)約用水。諸如:保護(hù)水源,防止水土流失,水源重復(fù)利用;對城市污水進(jìn)行處理后再作為灌溉水源,調(diào)節(jié)河川徑流,引水補給地下水,減少蒸發(fā),并把降低城市供水管網(wǎng)的漏損率作為供水部門的其中的主要任務(wù)。20世紀(jì)70年代,美國在農(nóng)村居民用水中實施從屋頂收集雨水,而后提供使用。此外,美國發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)主要采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)和農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合,以取代傳統(tǒng)的單一的地面灌溉技術(shù),農(nóng)田灌溉水的利用效率已達(dá)70%~80%。此外,美國田納西流域管理局TVA既負(fù)責(zé)水資源的調(diào)配管理,還承擔(dān)流域內(nèi)的航運、水電開發(fā)、防洪與河道維護(hù)等其他涉水公共事務(wù)。
(2)加拿大
加拿大已建成的調(diào)水工程80%主要用于發(fā)電,并兼顧了農(nóng)田灌溉和城市生活供水。主要調(diào)水工程有:魁北克調(diào)水工程,邱吉爾河-納爾遜河工程等。20世紀(jì)80年代,加拿大政府頒布了“加拿大聯(lián)邦水政策”,運用經(jīng)濟(jì)杠桿來調(diào)節(jié)水資源供需平衡。還通過回扣、減稅和提供信貸等激勵措施,以及高價、罰款等抑制措施,有效調(diào)控了水資源市場,提高了水資源利用效率,并對企業(yè)實施污水費與水費捆綁征收的辦法和對高污染企業(yè)征收高額排污費。此外,加拿大認(rèn)為,人的節(jié)約意識、先進(jìn)的技術(shù)和有效的組織管理是水資源合理利用的重要保障。
(3)澳大利亞
澳大利亞在20世紀(jì)50~70年代間建設(shè)了雪山工程,旨在發(fā)電同時兼顧農(nóng)業(yè)灌溉用水。該工程從位于澳大利亞東南部的雪山山脈東坡,將東坡斯諾伊河部分多余水量引向該山脈西坡的需水地區(qū),利用落差發(fā)電,受益面積約2000km2。澳大利亞地表水不多,地下水雖豐富,但可利用的只有176萬km2。該國將12cm的滴水管插入土壤,把水和肥料溶液直接滴灌在西紅柿等作物的根部,不但節(jié)水,而且可收獲90%的優(yōu)質(zhì)蔬菜,且多余的肥料不致造成二次污染。此外,澳大利亞墨累-達(dá)令河流域管理由墨累-達(dá)令河流域部長級理事會、墨累-達(dá)令河流域委員會、社區(qū)咨詢委員會三個部門各司其職對墨累-達(dá)令河流域?qū)嵤┕芾怼?/p>
(5)俄羅斯
俄羅斯已建的大型跨流域調(diào)水工程已有15處,年調(diào)水總量達(dá)600多億m3,其中,歐洲部分的北水南調(diào)工程和亞洲部分的東水西調(diào)工程主要用于農(nóng)田灌溉?!氨彼险{(diào)”工程自涅瓦河調(diào)水,因引起斯維爾河流量減少,使拉多加湖無機鹽總量、礦化度、生物性堆積物增加,水質(zhì)惡化。此外,俄羅斯通過調(diào)整水價的手段,促進(jìn)水資源的合理利用。
(6)以色列
以色列北水南調(diào)工程,亦稱以色列國家輸水工程。通過北水南調(diào)輸配水系統(tǒng)年供水量達(dá)1.2×109m3。以色列還充分利用污水、咸水、雨水、洪水等,其污廢水利用率高達(dá)75%,農(nóng)業(yè)上基本上實現(xiàn)了自動控制灌溉技術(shù)。以色列在內(nèi)格夫沙漠南部興建了世界最大的海水淡化廠,采用閃蒸法獲取淡水的同時還對海水蒸發(fā)處理時發(fā)電。此外,以色列政府頒布《水法》(1955年)統(tǒng)一管水,實行用水定額和分級水價制度,規(guī)定把75%的用水配額用于農(nóng)田灌溉。通過種植適當(dāng)?shù)霓r(nóng)作物,提高虛擬水的進(jìn)口比重。以政府有專門的水資源管理委員會,負(fù)責(zé)對水資源開發(fā)利用以及水污染防治等政策的制定和管理等。
(7)印度和巴基斯坦
印度除興建蓄水庫、人工補給地下水等措施之外,現(xiàn)已完成的工程有:恒河區(qū)工程,灌溉面積24萬km2;北方邦拉姆剛加河拉姆剛加壩至南部各區(qū)工程,灌溉面積60萬km2;巴克拉至楠加爾工程,灌溉面積160萬km2;納加爾米納薩加爾工程,灌溉面積80萬km2;巴德拉工程,灌溉面積40萬km2,布拉馬普特拉河——恒河調(diào)水計劃將布拉馬普特拉河的豐富水量調(diào)到其南部和西部的貧水地區(qū),以使原來流入阿拉伯海的2.1×1011m3水得以充分利用,并實施屋頂收集雨水。
巴基斯坦的西水東調(diào)工程,從西三河向東三河調(diào)水為農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)生產(chǎn)提供用水。工程總長622km,輸水量為116m3/s~614m3/s,年均調(diào)水量222億m3,灌溉農(nóng)田153.34萬hm2。工程使印度河平原的灌溉體系得到進(jìn)一步完善,使東三河流域廣大平原地區(qū)的農(nóng)、牧、工業(yè)等獲得持續(xù)不斷的發(fā)展,使巴基斯坦每年還可出口小麥150萬t、大米120萬t,由糧食進(jìn)口國變成農(nóng)產(chǎn)品出口國。
縱觀世界上一些國家和地區(qū)的調(diào)水工程以及水資源利用和管理情況可以看到,其均充分認(rèn)識到水資源的有限性、循環(huán)性、系統(tǒng)性、動態(tài)性和復(fù)雜性的特點,在水資源的調(diào)用特別是跨流域調(diào)水過程中,重視實現(xiàn)水資源的政府調(diào)控和強化政府的監(jiān)督職能;積極推行用水許可權(quán)、登記和交易制度;以統(tǒng)一管理和市場運作機制為基礎(chǔ),又根據(jù)各自國家的特點,充分發(fā)揮地方積極性,建立相應(yīng)的協(xié)調(diào)機構(gòu),既照顧各方利益,又能保證管理效率和效果。同時,將調(diào)水規(guī)劃、工程建設(shè)與運營管理緊密結(jié)合,并從立法、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、公眾教育等角度對跨流域調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行管理,重視跨流域的水資源統(tǒng)一管理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。
二、我國水資源特點與水資源調(diào)用管理實踐
(1)我國水資源特點
2008年中國水資源公報顯示,全年全國水資源總量為27434億m3,比常年值偏少1.0%。北方水資源總量4601億m3,占全國的16.8%;南方水資源總量為22834億m3,占全國的83.2%。在31個省級行政區(qū)中,其中海南、天津、上海、廣東、廣西偏多程度在20%~36%之間,黑龍江、河北、山西、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏偏少程度在50%~30%之間。我國水資源的特點總體可歸納為:
人均水資源量較低。我國水資源總量,降水量6萬億m3,占全球的5%,占世界第三位;但我國人口多,人均徑流量2400m3/per·a。目前,中國水資源總量居世界第六位,約為世界人均的1/4,被列為世界13個貧水國家之一;
地理空間分布不均。我國水資源的地理分布不均勻,長江流域及其以南地區(qū)國土面積只占全國的36.5%,其水資源量占全國的81%;淮河流域及其以北地區(qū)的國土面積占全國的63.5%,其水資源量僅占全國水資源總量的19%;
水期間水量變化大。年內(nèi)分布則是夏秋季水多,冬春季水少。全年60%的雨量集中在夏秋季節(jié)的3~4個月內(nèi),而且蓄水能力差。河流的最大流量與最小流量相差十幾倍,致使水的供需矛盾加劇,而且造成枯水期河流納污能力降低,加重水系污染;
河川徑流年際、年內(nèi)變化大。我國河川徑流量的年際變化大,徑流量的年際變化存在明顯的連續(xù)豐水年和連續(xù)枯水年,是形成水旱災(zāi)害頻繁,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定和水資源供需矛盾尖銳的重要原因。
(2)我國水資源調(diào)用管理
我國調(diào)水工程自古由來已久,公元前486年和公元前360年,分別興建了邗溝工程(溝通長江、淮河流域)和鴻溝工程(溝通黃河、淮河流域);公元前256年,建都江堰工程引岷江水灌溉成都平原;公元前221年~219年,靈渠工程溝通了長江和珠江水系;公元1293年,京杭大運河貫穿了我國五大流域。建國以來,我國修建了如江都江水北調(diào)工程,東深引水工程,引灤工程,引黃濟(jì)青工程,引大入秦工程等。這些水利工程支撐了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。2002年南水北調(diào)工程正式開工,這是目前全世界正在實施的最大規(guī)模的調(diào)水工程,也是我國實施跨流調(diào)水的標(biāo)志性工程。此外,還有在建和擬建的引洮工程、喀臘塑克水庫及西水東引一期、引黃入包(包頭)市生態(tài)環(huán)境建設(shè)引水工程、膠東供水、黔中引水工程和一批中小型蓄、引、提等配套水利基礎(chǔ)設(shè)施。
調(diào)水工程在一定程度上能有效緩解我國因水資源時空分布不均衡而造成的部分地區(qū)資源性缺水的局面;但與此同時,在水資源調(diào)用工程建設(shè)與運營和在水資源開發(fā)利用過程中,也存在著一些突出的矛盾和問題,諸如:
調(diào)水工程建設(shè)的性質(zhì)、目標(biāo)和管理權(quán)限不夠明晰;
調(diào)水區(qū)與受水地區(qū)在權(quán)利與義務(wù)分配方面缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)和有效管理;
調(diào)水工程的效能未得到進(jìn)一步的發(fā)揮,相關(guān)的配套工程未及時跟進(jìn);
事后的相關(guān)的補償機制(生態(tài)補償機制等)不夠完善等。
此外,在水資源開發(fā)利用同時,由于不當(dāng)用水造成諸如:水利工程對水文狀況的影響,用水浪費加劇水資源短缺,農(nóng)業(yè)灌溉效率低下,單位產(chǎn)品的耗水量與發(fā)達(dá)國家相比過高,城市生活污水及工業(yè)廢水的處理率和再生循環(huán)利用率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家,部分地區(qū)的地表水和地下水污染較為嚴(yán)重等現(xiàn)象。
第二節(jié) 水資源調(diào)用管理方面的既有理論研究
國內(nèi)外學(xué)術(shù)界有關(guān)現(xiàn)代水資源的開發(fā)、利用和保護(hù)以及水資源系統(tǒng)、配置與管理方面的研究主要基于可持續(xù)發(fā)展背景下,圍繞著水資源的科學(xué)合理、高效協(xié)調(diào)和可持續(xù)方面進(jìn)行研究,尤其是對水資源管理方面從不同的側(cè)面進(jìn)行相關(guān)的成果日漸增多,具體從:水資源數(shù)量管理、水資源質(zhì)量管理、水資源經(jīng)濟(jì)管理、水資源權(quán)屬管理、水資源法律管理、水資源行政管理、水資源規(guī)劃管理、水資源配置管理、水資源風(fēng)險管理、水資源利用技術(shù)管理、水資源投資管理、水資源工程管理、水資源安全管理水資源數(shù)字化管理、國際水資源管理和水資源綜合管理等不同角度來開展研究。
基于此,本研究對有關(guān)水資源開發(fā)、利用與保護(hù)和水資源系統(tǒng)、配置與管理等方面的國內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)行了收集、研讀和分析??偨Y(jié)如下:
一、水資源價值、水資源承載力與水資源系統(tǒng)
水資源價值方面的研究:國外對水資源價值研究較早,20世紀(jì)70年代,水資源價值被認(rèn)為是在既定的時間和既定的地點購買單位體積水資源的社會意愿和能夠支付的最大值,或是在既定時間、地點和水流條件下,他人取用水時,水資源占有者可接受的單位水資源的最小費用;年楊格和格雷研究后認(rèn)為水資源的價值不會超過最經(jīng)濟(jì)的水源的邊際成本; Fakhraei對在隨機供水情況下,水資源的價格穩(wěn)定性與水量配給之間的規(guī)律; Moncur研究了城市用水定價與應(yīng)對干旱的策略; Moncur對水資源價格在干旱條件管理中的作用進(jìn)行了研究; 20世紀(jì)90年代,Murdock研究了在用水預(yù)測中社會經(jīng)濟(jì)對人口統(tǒng)計特性的作用;在這一時期美國對水資源價值的研究具有領(lǐng)先優(yōu)勢,如對德克薩斯州格朗德河下游的河谷水市場與水權(quán)轉(zhuǎn)讓方面的實踐; 21世紀(jì)后,Dinar討論了澳大利亞、巴西等國家進(jìn)行的水價改革其政策性經(jīng)濟(jì)的得失; Bhatia等對印度Tamil Nadu邦水危機下水在各個產(chǎn)業(yè)中的經(jīng)濟(jì)價值進(jìn)行了計算并利用優(yōu)化模型和投入產(chǎn)出模型研究了不同的水資源分配政策可能產(chǎn)生的影響;英國Colin Green提出在水資源管理中應(yīng)做出能滿足現(xiàn)狀條件和能為未來提供增長途徑的選擇; Glenn-Marie Lange等人采用殘值法對納米比亞南部的3個農(nóng)場商業(yè)區(qū)的農(nóng)用水進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)評價,該研究將經(jīng)濟(jì)原則引入了水資源管理與定價中。全球水伙伴計劃建議實行水資源可持續(xù)綜合管理。國內(nèi)方面,1985年我國學(xué)術(shù)界就對自然資源有償使用和價格問題展開了學(xué)術(shù)討論;之后,李金昌翻譯了《關(guān)于自然資源與折舊問題》等一系列有關(guān)論著,對我國的水資源核算研究起到了積極的推動作用;顏振元提出了水資源的價格具有自然性、社會性和不確定性;張志樂研究認(rèn)為地租理論是天然水資源價格計算的基礎(chǔ),并提出水資源費或者間接水價的基本計算方法;姜文來等出版了專著《水資源價值論》,從不同角度探討了水資源價值的來源和闡述了與水資源價值相關(guān)的理論;沈大軍通過總結(jié)國內(nèi)外水價制定與實施的相關(guān)理論與方法,形成了專著《水價理論與實踐》;溫善章等運用影子價格法對黃河部分河段水資源價值進(jìn)行了相關(guān)研究;賈紹鳳等研究了提升水價對華北地區(qū)水資源需求產(chǎn)生的影響;孫光生等用平均成本定價法對西安市供水部門滿足供水成本的水價和到位的綜合水價進(jìn)行了研究;毛春梅以水資源價值理論為基礎(chǔ),測算了黃河水資源的理論價值;同年,羅定貴采用模糊數(shù)學(xué)方法對撫州市應(yīng)用二級模糊綜合評價法對水資源的價值進(jìn)行了評價;曹劍峰等研究并確定了水資源價值各影響因素權(quán)重的AHP方法,并以鄭州為例進(jìn)行了水資源價值計算。
虛擬水方面的研究:國際方面,虛擬水方面的研究大致經(jīng)歷了三個階段: 1993年之前,以色列提出虛擬水貿(mào)易的思想,Allan提出嵌入水的概念,之后改為“虛擬水”; 1993年至2001年,虛擬水概念及相關(guān)的虛擬水戰(zhàn)略的正式,Haddadin對外生水進(jìn)行研究,McCalla將水、糧食、貿(mào)易結(jié)合應(yīng)用于中東一些地區(qū); 2002年之后,第一次虛擬水貿(mào)易國際專家會議舉行,Hoekstra等先后提出了水足跡,并對荷蘭的茶、咖啡虛擬水進(jìn)行了研究和國際貿(mào)易的水節(jié)約,德國發(fā)展學(xué)會建立了虛擬水貿(mào)易的工作站,ISOE建立了虛擬水貿(mào)易工作站,世界水資源周探討虛擬水理論,D.Zimmer和D.Renault提出了基于不同產(chǎn)品類型的虛擬水計算方法,他們以及Oki等還都分別進(jìn)行了虛擬水的實證研究。在國內(nèi)方面,程國棟最早在國內(nèi)提出虛擬水概念及虛擬水戰(zhàn)略;劉寶勤等研究認(rèn)為虛擬水理論基礎(chǔ)應(yīng)包括:資源流動理論、資源替代理論和比較優(yōu)勢理論等;王紅瑞等對我國未來虛擬水及虛擬水貿(mào)易研究中應(yīng)關(guān)注的問題進(jìn)行了研究。
水資源承載力方面的研究:國外,1998年美國陸軍工程兵團(tuán)(USArmy Corps of Engineers)和佛羅里達(dá)州社會事務(wù)局(Florida Department of Community Affairs)共同委托URS公司對佛羅里達(dá)Keys流域的承載能力進(jìn)行研究; Falkenmark等學(xué)者研究了全世界或一些發(fā)展中國家的水資源使用限度;斯萊瑟采用系統(tǒng)動力學(xué)方法,綜合考慮了人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系,提出了ECCO模型; Joardor等從供水角度對城市水資源承載力進(jìn)行了相關(guān)研究; Rijibenman.J等將水資源承載力作為城市水資源安全保障的具體衡量標(biāo)準(zhǔn); Harris研究了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)的水資源農(nóng)業(yè)承載力,并將此作為區(qū)域發(fā)展?jié)摿Φ囊豁椫笜?biāo)。在國內(nèi),這方面系統(tǒng)的、科學(xué)的理論體系尚待完善,目前研究大多是根據(jù)區(qū)域或流域的特征以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顩r,從水資源的自然屬性和社會屬性入手,基于可持續(xù)發(fā)展理論,運用一定的方法來解決水資源承載力問題。如,新疆水資源軟課題組對新疆水資源承載能力和開發(fā)戰(zhàn)略進(jìn)行的研究;施雅風(fēng)等對烏魯木齊和流域水資源承載力研究;曲耀光等對黑河流域水資源承載能力的研究;王在高等巖溶地區(qū)水資源承載能力的研究等,其基本上是通過采用常規(guī)趨勢法對社會經(jīng)濟(jì)各部門及生態(tài)環(huán)境用水比例適當(dāng)?shù)那疤嵯滤Y源的承載能力進(jìn)行研究;許有鵬、秦莉云、王余標(biāo)、張鑫等通過模糊綜合評價的方法對研究區(qū)水資源承載力進(jìn)行研究;傅湘用主成分分析法對陜西漢中平壩地區(qū)的水資源承載力進(jìn)行分析;魏斌、王建華、陳冰、惠渶河、陳興鵬、吳久紅等均基于系統(tǒng)動力學(xué)法對各自研究區(qū)水資源承載力進(jìn)行分析與模擬;此外,還有,徐中民等對黑河流域的水資源承載力的多目標(biāo)分析評價;王順久等運用投影尋蹤評價模型對研究區(qū)的水資源承載力進(jìn)行評價。朱照宇等提出了水資源質(zhì)量損失系數(shù)和相對水資源承載力指數(shù),并對“珠三角”區(qū)各市水資源承載力進(jìn)行了評價;賈紹鳳指出用水合理性評價時,應(yīng)充分考慮地去自然條件、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等多種因素影響;韓宇平指出水安全包括水供需矛盾、生態(tài)環(huán)境、糧食安全和水資源管理等多方面內(nèi)容,可采用具有層次結(jié)構(gòu)的水安全評價指標(biāo)體系以及其相應(yīng)的多層次多目標(biāo)模糊優(yōu)選模型來評價區(qū)域內(nèi)的水安全較為合適等。
水資源系統(tǒng)方面的研究: 20世紀(jì)60年代起,國內(nèi)就有學(xué)者開始就水庫優(yōu)化調(diào)度對水資源分配進(jìn)行研究; 20世紀(jì)80年代后,水利部南京水文水資源研究所等建立了地下水與地表水聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)仿真模型;馮尚友提出了水資源系統(tǒng)工程理論,并給出了供水、發(fā)電、防洪等于一體的水資源系統(tǒng)所涉及的數(shù)學(xué)優(yōu)化建模與求解方法。劉健民等建立了三層遞階水資源系統(tǒng)模擬模型,并進(jìn)行了應(yīng)用研究;華北水資源研究中心以華北地區(qū)為例對水資源系統(tǒng)模擬與經(jīng)濟(jì)分析的整體性研究作了分析。王忠靜等基于可持續(xù)發(fā)展理論,提出一種交互式宏觀多目標(biāo)優(yōu)化方案與動態(tài)模擬相結(jié)合的決策支持型規(guī)劃理論。趙建世等開發(fā)了水資源系統(tǒng)整體分析模型,將水量過程和經(jīng)濟(jì)機制的模擬結(jié)合為整體進(jìn)行分析。王浩等提出了水資源“三次平衡分析”思想,研究后認(rèn)為協(xié)調(diào)地區(qū)經(jīng)濟(jì)用水與生態(tài)用水之間的矛盾是水資源模擬模型的重要目標(biāo)。陳成鮮等對我國水資源的可持續(xù)發(fā)展通過系統(tǒng)動力學(xué)建模研究;王惠敏等基于系統(tǒng)動力學(xué)方法對流域可持續(xù)發(fā)展預(yù)警方法研究;楊建強等應(yīng)用系統(tǒng)動力學(xué)原理與方法對乾安縣水資源可持續(xù)利用系統(tǒng)仿真研究;劉波等從系統(tǒng)動力學(xué)角度對海洋可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行了相關(guān)研究;閻二旺重點對制約左云縣經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的水、土地和勞動力等資源進(jìn)行建模研究;蘇寧男等對水資源開發(fā)利用問題進(jìn)行系統(tǒng)動力學(xué)的分析與模擬;王斌等在建立了青島水資源系統(tǒng)動力學(xué)模型,并從定量的角度對水資源的開發(fā)與供需發(fā)展變化趨勢進(jìn)行了分析模擬;吳九紅等利用系統(tǒng)動力學(xué)模型計算了地區(qū)的水資源的承載力;陳興鵬等用系統(tǒng)動力學(xué)估算了水土資源的承載力;惠泱河等對水資源承載力系統(tǒng)進(jìn)行了動態(tài)模擬研究;張雪花等構(gòu)建了完整的SD-MOP模型,對秦皇島水資源結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行了相關(guān)研究;于書霞等用系統(tǒng)動力學(xué)方法對長春市水資源供需系統(tǒng)進(jìn)行了模擬研究;郭懷成以洛陽市為例建立了城市排污系統(tǒng)的SD模型等。
相對于國內(nèi)而言,國外對水資源系統(tǒng)的模擬優(yōu)勢更主要在軟件的開發(fā)方面:美國科羅拉多大學(xué)水與環(huán)境決策支持研究中心通用型流域系統(tǒng)模擬軟件RIVERWARE;丹麥水利研究所開發(fā)的水資源規(guī)劃管理軟件MIKEBASIN;美國楊百翰大學(xué)與陸軍工程兵團(tuán)共同開發(fā)的EMS(GMS/WMS/SMS)主要用于流域、地下水及地表水系統(tǒng)的綜合模擬與分析;奧地利開發(fā)的流域綜合管理軟件Waterware;澳大利亞水量水質(zhì)綜合模擬模型IQQM;美國農(nóng)業(yè)部開發(fā)的Aquarius水資源模擬模型;澳大利亞研制的ICMS水資源系統(tǒng)管理模型等。
通過CNKI對“水資源開發(fā)”、“水資源利用”、“水資源保護(hù)”等方面的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)檢索后發(fā)現(xiàn),21世紀(jì)以來世界各國對其學(xué)術(shù)關(guān)注度呈現(xiàn)整體上升趨勢(圖2-1)。
圖2-1 1996年~2008年與本研究選題相關(guān)的水資源研究學(xué)術(shù)關(guān)注程度(Ⅰ)
就水資源本身而言,其具有流動性、周期性和循環(huán)型等特點,水資源的一個周期內(nèi)“源”、“中”、“匯”三個階段中,上一個周期的“匯”又是下一個周期的“源”,不斷延續(xù),周而復(fù)始,形成循環(huán),符合本文所研究的主題。
二、水資源優(yōu)化配置、管理與安全
水資源優(yōu)化配置方面的研究:國外水資源優(yōu)化配置的相關(guān)研究起始于20世紀(jì)40年代Masse的水庫優(yōu)化調(diào)度研究;之后如,美國科羅拉多州的科研人員對需水量的滿足和未來需水途徑方面做了相關(guān)研究; G.Yeh將系統(tǒng)分析方法中的線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、非線性規(guī)劃等和模擬技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)的調(diào)度和管理方面; E-.Romijn.M.Taminga考慮了水的多功能性和多種利益關(guān)系,并建立了相關(guān)的水資源量分配多層次模型; Perason等用二次規(guī)劃方法對英國Nawwa區(qū)域的用水量優(yōu)化分配問題做了相關(guān)研究; Willis用線性規(guī)劃方法對地表水與地下水管理運行問題和水庫與地下水的含水層的聯(lián)合管理問題也進(jìn)行了相關(guān)研究; Norman,J.Dualey運用隨機動態(tài)規(guī)劃對季節(jié)性灌溉水量分配進(jìn)行了相應(yīng)的研究; Jha.M.K等建立了關(guān)于Guilderland Dolente的水資源量分配的多層次模型; Afzal等針對巴基斯坦某個灌溉系統(tǒng)運用線性規(guī)劃模型根據(jù)不同水質(zhì)的水量使用問題進(jìn)行了研究;體現(xiàn)了水質(zhì)水量聯(lián)合優(yōu)化的目的; Watkins等引入伴隨風(fēng)險和不確定性水資源規(guī)劃模型,建立了水資源聯(lián)合調(diào)度模型; Zsgona A等基于大系統(tǒng)理論建立了多水庫聯(lián)合調(diào)度模型; R.A.Fleming等建立了地下水質(zhì)水量管理模型; U.Pmanu,Lall等建立了對地表水、地下水聯(lián)合運用系統(tǒng)多目標(biāo)管理的模型,其中將污水處理的費用納入進(jìn)來; Wong等提出了在需水預(yù)測中,考慮了地表水、地下水、外調(diào)水等多種水源的優(yōu)化并考慮了地下水污染防治措施; Carlos以經(jīng)濟(jì)效益最大為目標(biāo),對以色列南部Eilat地區(qū)地表水、地下水、污廢水的綜合管理等; M Kinney等提出基于GIS的水資源模擬系統(tǒng)框架并對流域的水資源配置做了相關(guān)研究。國內(nèi)學(xué)者在20世紀(jì)60年代首先以水庫優(yōu)化調(diào)度為手段的水資源分配研究; 80年代之后,開始對水資源優(yōu)化配置與管理開展比較廣泛的研究,如,施熙燦等研究并建立了在考慮保證率約束條件下的馬氏決策規(guī)劃模型;華士乾等對水資源利用系統(tǒng)工程方法在北京地區(qū)的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)研究;曾塞星等內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地表水、地下水聯(lián)合調(diào)度的優(yōu)化研究中采用了動態(tài)規(guī)劃方法確定作物灌水定額等;白憲臺等對平原湖區(qū)洪澇系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問題,用動態(tài)規(guī)劃法建立了大系統(tǒng)模擬模型;劉建民等在京津唐地區(qū)針對可供水資源年優(yōu)化分配問題,建立了大系統(tǒng)逐級優(yōu)化模型;李壽聲等對徐州歡口灌區(qū)研究多種水資源聯(lián)合調(diào)度和聯(lián)合管理的非線性規(guī)劃模型;唐德善運用階梯動態(tài)規(guī)劃法研究水資源在工農(nóng)業(yè)之間的分配比例問題;黃強等對諸如水庫的多目標(biāo)最優(yōu)控制、灌渠渠系配水優(yōu)化問題和水資源調(diào)配等方面做過諸多研究;黃強還建立了多目標(biāo)模型應(yīng)用于跨流域水庫群補償調(diào)節(jié)問題等;賀北方還提出建立大系統(tǒng)序列優(yōu)化模型采用大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)技術(shù)求解等;吳澤寧通過建立經(jīng)濟(jì)區(qū)水資源優(yōu)化分配的大系統(tǒng)多目標(biāo)模型及其二階分解協(xié)調(diào)模型并結(jié)合層次分析法考慮水資源配置的生態(tài)環(huán)境效果,還研究構(gòu)建了流域水資源系統(tǒng)模擬規(guī)劃模型等;翁文斌通過研究并形成了基于宏觀經(jīng)濟(jì)的水資源優(yōu)化配置理論;聶相田建立了寧陵縣三層階梯大系統(tǒng)優(yōu)化配置模型并用于實踐;吳險峰對棗莊市復(fù)雜水源下的優(yōu)化供水模型做了研究,并構(gòu)建了水資源配置優(yōu)化模型;中國水電科學(xué)研究院等提出了干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境需水量的計算方法并應(yīng)用于西北生態(tài)脆弱區(qū)的水資源配置中;劉丙軍等運用逐步寬容約束法及遞階分析法,對東江該流域特枯年水資源量進(jìn)行優(yōu)化配置和供需平衡分析;翁文斌、王浩等提出了在宏觀經(jīng)濟(jì)條件下,水資源規(guī)劃的多目標(biāo)決策分析方法與思路,并運用多目標(biāo)技術(shù)進(jìn)行整體研究;王浩等提出了水資源配置“三次平衡”和水資源可持續(xù)利用的思想;邵東國針對南水北調(diào)東線工程建立了自優(yōu)化模擬決策模型,并采用動態(tài)規(guī)劃的方法求解之;盧華友建立了基于多維動態(tài)規(guī)劃并結(jié)合模擬技術(shù)的大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)實施調(diào)度模型等。甘泓等,楊小柳等也分別對水資源配置的目標(biāo)量度和分配機制作了研究,并提出了水資源配置動態(tài)模擬模型等;趙建世等,馮耀龍等,尹明萬等分別基于水資源系統(tǒng)分析,針對各自研究建立了不同的水資源系統(tǒng)配置模型并進(jìn)行了相關(guān)的應(yīng)用;黃曉榮、裴源生等對寧夏水資源利用效率及投入-產(chǎn)出效益研究在當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下的水資源優(yōu)化配置問題;此外,黃河水利委員會勘測規(guī)劃設(shè)計研究院開發(fā)了相關(guān)的決策支持系統(tǒng)(DSS),并初步研究了黃河干流多庫水量聯(lián)合調(diào)度模型等;汪恕誠等從水權(quán)與水市場角度探討了水資源優(yōu)化配置的經(jīng)濟(jì)手段;胡鞍鋼等基于政治經(jīng)濟(jì)學(xué)理論,提出了“準(zhǔn)市場”分配水資源的基本思路;王先甲對市場分配機制在分配稀缺水資源中的作用與效率的研究;柴國榮等對跨流域水資源配置的市場供求與成本收益等方面進(jìn)行了分析;裴源生構(gòu)建了水量分配的一整套指標(biāo)體系,提出應(yīng)用AHP與模糊決策相結(jié)合的理論對水權(quán)分配進(jìn)行應(yīng)用的方法;劉文強等利用博弈論對流域水資源分配中的用水沖突矛盾進(jìn)行了闡釋;李玉梅對跨流域調(diào)水對大通河水質(zhì)的影響做了相關(guān)研究;尹云松等運用博弈論對流域內(nèi)的不同地區(qū)在水資源數(shù)量與質(zhì)量方面的分配雙重沖突進(jìn)行了探析;陳曉宏等運用逐步寬容約束法及遞階分析法,對東江流域枯水年水資源量進(jìn)行優(yōu)化配置和供需平衡的分析;陳柯明等對跨流域調(diào)水工程中調(diào)蓄工程的調(diào)度進(jìn)行了研究;陳荷生對克里雅河流域生態(tài)環(huán)境變化與水資源合理利用之間的關(guān)系進(jìn)行了相關(guān)研究;毛德華、夏軍等對西北地區(qū)水資源與生態(tài)環(huán)境問題及其形成機制進(jìn)行了分析;粟曉玲等研究了干旱區(qū)基于生態(tài)的水資源合理配置問題;魏加華等將自適應(yīng)理論引入流域水量調(diào)度研究,并提出了自適應(yīng)軌跡跟蹤水量調(diào)度的方法;王慧敏等提出在南水北調(diào)工程的水資源配置與調(diào)度中,達(dá)成“供水協(xié)議”,使整個系統(tǒng)處于均衡狀態(tài),以達(dá)到水資源配置的最佳目的。
水資源管理方面的研究:國際上,1992年在愛爾蘭召開的“國際水和環(huán)境大會-21世紀(jì)的發(fā)展與展望”大會(ICWE),提出了水資源一體化管理;同年,聯(lián)合國進(jìn)一步確認(rèn)了水資源一體化管理“包括水陸兩方面的一體化管理,應(yīng)在匯水盆地或亞盆地一級進(jìn)行”; 1994年在德國由聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)主持和國際水資源協(xié)會(IAW)與國際水文科學(xué)協(xié)會(IAHS)協(xié)辦的“變化世界中的水資源規(guī)劃國際學(xué)術(shù)會議”,探討了關(guān)于可持續(xù)水資源管理的問題; 1996年在日本召開的“國際水資源及環(huán)境研究大會:面向21世紀(jì)新的挑戰(zhàn)”,期間聯(lián)合國教科文組織成立了國際水文計劃(IHP)工作組,將可持續(xù)的水資源管理定義為“支撐從現(xiàn)在到未來社會及其福利而不破壞它們賴以生存的水文循環(huán)及生態(tài)系統(tǒng)完整性的水資源管理與使用”; 1997年召開的第五屆“不確定性增加下的水資源可持續(xù)管理學(xué)術(shù)大會”上重點討論了洪水與干旱管理、水資源開發(fā)利用對生態(tài)環(huán)境的影響、水文與生態(tài)模擬和環(huán)境風(fēng)險評價等議題; 1998年在武漢召開的“98年國際水資源量與質(zhì)的可持續(xù)研討會”,探討了流域水量與水質(zhì)的統(tǒng)一管理問題;同年在荷蘭召開的“區(qū)域水資源管理研討會”,探討了水資源管理的經(jīng)驗與教訓(xùn)、面對挑戰(zhàn)的區(qū)域可持續(xù)水資源管理、水資源管理的研究方法等; 1999年全球水伙伴技術(shù)咨詢委員會提出,在水資源一體化管理時應(yīng)考慮的重要原則包括:①用水的經(jīng)濟(jì)效率,②用水的公平性,③環(huán)境和生態(tài)的可持續(xù)性燈; 2000年在美國召開的“水資源一體化管理研討會”,主要探討了在可持續(xù)發(fā)展條件下的水資源一體化管理的內(nèi)容和目標(biāo); 2002年在南非的世界可持續(xù)發(fā)展大會上通過了水資源相關(guān)的“行動計劃”等文件。2000國際水文科學(xué)學(xué)會(IAHS)年在美國召開了“水資源綜合管理研討會”,主要探討可持續(xù)發(fā)展條件下的水資源綜合管理的內(nèi)容、目標(biāo)以及水資源綜合管理的經(jīng)驗,會議達(dá)成一個共識:未來水資源管理的一個基本原則就是流域的統(tǒng)一管理,流域水資源統(tǒng)一管理的基本框架是政府和社區(qū)公眾的共同管理。2001年,國際水文科學(xué)學(xué)會在荷蘭召開了“區(qū)域水資源管理研討會”,會議針對區(qū)域范圍內(nèi)水資源管理的有關(guān)問題進(jìn)行了研討。國際上一些學(xué)者,如Miguel A.Marino和Slobodan P.Simonovic認(rèn)為,從20世紀(jì)80年代開始,人類從事水資源管理活動的目標(biāo)和內(nèi)容發(fā)生了根本性的變化。傳統(tǒng)的不可持續(xù)的水資源管理已經(jīng)不能適應(yīng)新形勢的要求,新的水資源管理活動正處在探索過程中,并認(rèn)為體制改革和制度創(chuàng)新將是水資源管理活動改革的一個重要方面; C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos指出,當(dāng)前水資源管理問題在全球變得越來越復(fù)雜。現(xiàn)代水資源管理所涉及學(xué)科和領(lǐng)域已經(jīng)超出了傳統(tǒng)水文地質(zhì)學(xué)中關(guān)于水資源管理的思考和限制;《水資源發(fā)展與管理(Ⅳ)》中分別從水資源管理目標(biāo)、政策和原則,水資源的稀缺與保護(hù),用水管理,水資源管理、規(guī)劃、水權(quán)分析和處置的決策支持系統(tǒng),水電和灌溉的發(fā)展?jié)摿?,灌溉水管理,水資源稀缺管理等方面進(jìn)行了深入的研究。G.Yeh將系統(tǒng)分析方法中的線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、非線性規(guī)劃等和模擬技術(shù)應(yīng)用于水資源系統(tǒng)的調(diào)度和管理方面; ERomijn.MTaminga考慮了水的多功能性和多種利益關(guān)系,并建立了相關(guān)的水資源量分配多層次模型; Perason等用二次規(guī)劃方法對英國Nawwa區(qū)域的用水量優(yōu)化分配問題做了相關(guān)研究; Willis用線性規(guī)劃方法對地表水與地下水管理運行問題和水庫與地下水的含水層的聯(lián)合管理問題也進(jìn)行了相關(guān)研究; Norman J.Dualey運用隨機動態(tài)規(guī)劃對季節(jié)性灌溉水量分配進(jìn)行了相應(yīng)的研究。20世紀(jì)90年代后,伴隨著水環(huán)境保護(hù)形勢不斷受到挑戰(zhàn),以水質(zhì)為主的水資源優(yōu)化配置問題的研究逐漸增加; Afzal等針對巴基斯坦某個灌溉系統(tǒng)運用線性規(guī)劃模型根據(jù)不同水質(zhì)的水量使用問題進(jìn)行了研究;體現(xiàn)了水質(zhì)水量聯(lián)合優(yōu)化的目的; Watkins等引入伴隨風(fēng)險和不確定性水資源規(guī)劃模型,建立了水資源聯(lián)合調(diào)度模型; R.A.Fleming等建立了地下水質(zhì)水量管理模型; UPmanu Lall等建立了對地表水、地下水聯(lián)合運用系統(tǒng)多目標(biāo)管理的模型,其中將污水處理的費用納入進(jìn)來; Wong等提出了在需水預(yù)測中,考慮了地表水、地下水、外調(diào)水等多種水源的優(yōu)化并考慮了地下水污染防治措施; Carlos以經(jīng)濟(jì)效益最大為目標(biāo),對以色列南部Eilat地區(qū)地表水、地下水、污廢水的綜合利用、管理等。
國內(nèi)對水資源的利用與管理研究有,趙寶璋在《水資源管理》中認(rèn)為,水資源管理活動主要包括規(guī)劃管理、開發(fā)管理、用水管理和水環(huán)境管理;馮尚友在《水資源持續(xù)利用與管理導(dǎo)論》中基于生態(tài)水利,系統(tǒng)論述了水資源持續(xù)利用管理的基本原理與方法,并運用相關(guān)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行闡釋。吳季松在《現(xiàn)代水資源管理概論》中從知識經(jīng)濟(jì)與水資源、高技術(shù)與水資源、生態(tài)水、生態(tài)水的計算、涉水產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、水務(wù)管理體制改革、水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)和水資源可持續(xù)利用保障等方面也做了很多創(chuàng)新研究。夏軍等就“可持續(xù)水資源管理”的研究指出了方向,并把可持續(xù)水資源管理應(yīng)用到流域水資源管理中;劉昌明等也開展了相關(guān)的水資源可持續(xù)管理方面的研究;林洪孝等認(rèn)為,水資源管理活動應(yīng)包括水資源權(quán)屬管理、水資源政策管理、水資源綜合評價與規(guī)劃管理、水量分配與調(diào)度管理、水質(zhì)控制與保護(hù)管理、節(jié)水管理、防汛與抗洪管理、水情監(jiān)測與預(yù)報管理、水資源組織與協(xié)調(diào)管理以及其他水資源日常管理等方面;姜文來等在《水資源管理學(xué)導(dǎo)論》中也對水資源管理進(jìn)行了詳盡的論述并以案例實證;此外,還有我國水利部于1998年專項資助的“可持續(xù)發(fā)展與水資源管理”,中國科學(xué)院開展了“中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略”的相關(guān)專題研究,提出了我國水資源管理必須以水資源的可持續(xù)利用來支持我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。
水資源安全方面的研究:國際上,2000年3月在荷蘭海牙召開的第二屆世界水論壇會議以及同年8月在瑞典斯德哥爾摩召開的世界水論壇會議,都明確將“21世紀(jì)水安全”作為會議的主要議題,認(rèn)為水資源安全,即,以可承受的價格獲取足夠安全的水。不僅要考慮一個地區(qū)或流域的水資源現(xiàn)狀,還要將與之相關(guān)的環(huán)境、生態(tài)、社會、政治、經(jīng)濟(jì)等多方面因素綜合加以考慮。國內(nèi)外對水資源安全問題還沒有形成一套系統(tǒng)的、科學(xué)的理論、方法和應(yīng)用體系; Falkenmark研究后確定了不同IWS值的水資源壓力的臨界條件; B.Appe lg ren和L.Ohlsson引入了SocialWater Scarcity Index,ISWS; L.Ohlsson還運用ISWS對非洲和中東地區(qū)的部分國家的水資源稀缺程度進(jìn)行了分析評價;由英國生態(tài)與水文中心提出的IWP指數(shù)由Resource、Access、Capacity、Use、Environment五個分指數(shù)組成; Nazar等定義了評價風(fēng)險的量化指標(biāo); Fiering建立了一個量化水資源系統(tǒng)的可恢復(fù)性指標(biāo)的篩選模型; Hashimoto提出了脆弱性、可靠性、可恢復(fù)性三個評價指標(biāo)。Kenji Jinno等對干旱期的水資源管理,給出了相應(yīng)的可靠性、可恢復(fù)性和易損性等具體風(fēng)險評價指標(biāo); Goulter認(rèn)為可靠性分析應(yīng)納入輸配水系統(tǒng)的研究范圍,并對對配水管網(wǎng)提出了耦合兩種失事類型方法; Vogel在供水系統(tǒng)設(shè)計中引入了可靠性分析的指標(biāo),并用馬爾科夫鏈來進(jìn)行驗證。Bargiela等對配水系統(tǒng)中遙測水壓和流量的不確定性進(jìn)行了相關(guān)研究; Fujiwara等以馬爾科夫鏈對供水系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了評估; Moy等引入了易損性與可恢復(fù)性的指標(biāo)等。國內(nèi)方面,劉恒等提出了水資源可持續(xù)發(fā)展能力的五級標(biāo)準(zhǔn);徐明芳等提出運用離差、主成分分析和AHP等方法計算指標(biāo);金菊良等人提出了基于加速遺傳算法的Shepard插值模型運用于區(qū)域水資源可持續(xù)利用評價;李如忠等構(gòu)建了區(qū)域水資源可持續(xù)利用評價的未確知測度模型,并將其用于西安水資源開發(fā)利用程度;田家華指出,應(yīng)遵循科學(xué)性、層次性、相對獨立性、可行性的定量與定性指標(biāo)相結(jié)合的原則來構(gòu)建可持續(xù)評價指標(biāo)體系;夏軍研究認(rèn)為,水資源承載力是水資源安全的基本度量;伍新木等研究認(rèn)為,政府缺位造成水資源配置混亂是我國水資源效益低下的根本原因,也是我國水資源安全的制度障礙;寧立波等研究認(rèn)為,水權(quán)制度沖突是我國水資源安全的主要威脅;閔慶文等提出確保西北地區(qū)水資源安全的生態(tài)系統(tǒng)途徑;鄭通漢研究后,提出建立水資源安全預(yù)警系統(tǒng),以預(yù)知與水資源相關(guān)的可能出現(xiàn)的風(fēng)險;陳德敏等認(rèn)為水資源安全就是在一定時空條件下,在人類生存和發(fā)展中可以持續(xù)、穩(wěn)定、及時、足量和經(jīng)濟(jì)地獲取所需水資源的狀態(tài),并提出了完善我國水資源安全法律保障的對策;趙軍凱等認(rèn)為其內(nèi)涵應(yīng)包括水質(zhì)安全和水量安全,尤其水質(zhì)安全是水資源安全的第一個層次和最重要的一層;王渺林等認(rèn)為其內(nèi)涵包括水資源安全的自然屬性(如干旱、洪澇、河流改道等)和社會屬性(如水量短缺、水環(huán)境破壞、水質(zhì)污染、水生態(tài)系統(tǒng)功能受損、水資源分配不公、水資源浪費與水資源管理混亂等);徐中民等對中國的各省(市、區(qū)) IHWS和ISWS進(jìn)行了研究分析;張翔等將水貧困指數(shù)(Water Poverty Index,IWP)用于海河流域的水安全評價;此外,我國的水利部門還相繼開展了一系列的水安全管理研究,主要是針對華北平原和西北的干旱半干旱地區(qū)。王惠敏等建立了流域可持續(xù)發(fā)展預(yù)警模型并進(jìn)行了仿真研究;郭安軍等研究并提出了水資源安全預(yù)警機制原理的基本構(gòu)架;鄧紹云通過研究設(shè)計出了包含目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的區(qū)域水資源預(yù)警指標(biāo)體系框架。
通過CNKI對“水資源系統(tǒng)”、“水資源配置”、“水資源管理”等方面的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)檢索(圖2-2)后認(rèn)為,與水資源系統(tǒng)、水資源配置與水資源管理等相關(guān)的學(xué)術(shù)研究自1996年~2008年逐漸增多。
圖2-2 1996年~2008年與本研究選題相關(guān)的水資源研究學(xué)術(shù)關(guān)注程度(Ⅱ)
圖2-2 (續(xù))
對水資源系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控、對水資源進(jìn)行合理配置、對水資源實施管理等進(jìn)行的相關(guān)研究,都旨在科學(xué)合理、動態(tài)平穩(wěn)、有序安全、持久公平地利用自然界的水資源,符合本文所研究的目的。
第三節(jié) 本章小結(jié)
綜合分析國內(nèi)外關(guān)于水資源管理的實踐和理論研究后發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)外對水資源系統(tǒng)研究雖然視角不同,但主要是在可持續(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下,分別側(cè)重于諸如對現(xiàn)有水資源的節(jié)約、高效利用,非常規(guī)水資源的探索、水資源的優(yōu)化調(diào)配、水源地保護(hù)、水資源的循環(huán)利用、水污染防治、生態(tài)水利和河流健康等、水資源的產(chǎn)權(quán)、價值與市場、水資源的統(tǒng)一綜合管理及相關(guān)的GIS技術(shù)應(yīng)用等某些領(lǐng)域。其目的旨在保持水資源能夠支撐現(xiàn)在和未來人類的生存、生活、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)健康發(fā)展,生態(tài)環(huán)境不斷保護(hù)和改善,使人類能夠公平享有安全、衛(wèi)生、足量和符合自身生存發(fā)展需要的水資源。研究后認(rèn)為,將上述內(nèi)容作為一個有機的整體系統(tǒng)去考量,并結(jié)合相關(guān)理論進(jìn)行理論與實證的研究尚不多見。
此外,2011年1月,中共中央出臺了《關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》(又稱2011年中央1號文件),可以推斷,涉及水資源利用的有關(guān)問題已經(jīng)得到中央的高度重視;可以預(yù)見,關(guān)于水資源開發(fā)、利用、保護(hù)與管理等方面的研究也將成為今后一個時期學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點之一。
綜上所述認(rèn)為,應(yīng)基于我國實際情況并結(jié)合國際水資源調(diào)用管理研究的經(jīng)驗,基于中國傳統(tǒng)文化并結(jié)合現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展理念,運用有關(guān)技術(shù)方法,從系統(tǒng)整體角度研究人類社會發(fā)展與水資源調(diào)用之間的關(guān)系,從生態(tài)經(jīng)濟(jì)的視角構(gòu)建研究的框架,借鑒生命周期管理的方法探尋水資源調(diào)用的持續(xù)性和水資源系統(tǒng)的健康維護(hù)是本研究的切入點。
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