第十一章　結(jié)　語(yǔ)

第一節(jié)　主要結(jié)論

一、理論研究結(jié)論

本研究通過(guò)對(duì)“易學(xué)”哲學(xué)思想、二元水循環(huán)、熵與耗散結(jié)構(gòu)、可持續(xù)發(fā)展、生命周期管理、生態(tài)經(jīng)濟(jì)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理、生態(tài)水利建設(shè)與河流健康維護(hù)等八種理論進(jìn)行了原型的解析，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)整合和有機(jī)融合后，構(gòu)建而成水資源系統(tǒng)“易”理論。水資源系統(tǒng)“易”理論的內(nèi)核是“易學(xué)”思想，它對(duì)近現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展具有重要的啟迪和指導(dǎo)作用。

通過(guò)對(duì)其基本原理的推演，得到以下主要結(jié)論:

水資源系統(tǒng)是嵌套在人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與人工環(huán)境耦合而成的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和系統(tǒng)外的自然生態(tài)環(huán)境之間的一個(gè)具有流動(dòng)性、開(kāi)放性、時(shí)空演替和周期循環(huán)的復(fù)雜系統(tǒng)。該系統(tǒng)與人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境相互作用和相互影響，在人類(lèi)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部，其健康狀態(tài)靜態(tài)表現(xiàn)為水資源利用的供需動(dòng)態(tài)平衡和相互協(xié)調(diào);動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為伴隨系統(tǒng)內(nèi)熵值的增加，水資源系統(tǒng)作為承載物質(zhì)、能量和信息的媒介，起著調(diào)和系統(tǒng)內(nèi)熵值的作用，為保持系統(tǒng)內(nèi)部的低熵和協(xié)調(diào)運(yùn)行，需要在人類(lèi)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與自然環(huán)境之間的水資源運(yùn)動(dòng)時(shí)承載“負(fù)熵”，即減少污染物質(zhì)的排放，減少新水的取用;需要在生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與外界的自然環(huán)境以及生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與人工環(huán)境之間以及保持水資源配置的動(dòng)態(tài)、均衡、有序、循環(huán);三者之間的作用關(guān)系通過(guò)向量分析，達(dá)到“協(xié)同”時(shí)，可保持整體的健康、可持續(xù)發(fā)展;并且這之間的關(guān)系在四維時(shí)空中不斷地推移和演化。因此，可以得出，水資源系統(tǒng)在四維時(shí)空中的運(yùn)動(dòng)符合水資源“易”理論的運(yùn)行原理。

從生命周期角度分析，在水資源的一個(gè)利用周期內(nèi)，水資源進(jìn)入人類(lèi)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部經(jīng)過(guò)“人化”后，其使用價(jià)值隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)出一定的關(guān)系:在待利用期內(nèi)其使用價(jià)值相對(duì)較低，經(jīng)過(guò)人工的加工(凈化處理、輸配、供給等)其使用價(jià)值不斷上升，進(jìn)入用戶(hù)單元后，使用價(jià)值達(dá)到最大，之后隨著水量的損耗和水質(zhì)的“污染”，使用價(jià)值迅速降低，但是這部分污水具備經(jīng)過(guò)一定條件處理再生后可被資源化的潛力，但是最終不能再被利用的最終污水被排入系統(tǒng)外的環(huán)境，其使用價(jià)值將達(dá)最低，完成了一個(gè)生命周期，但是其仍可以經(jīng)過(guò)自然環(huán)境一定時(shí)期的自?xún)艉?，又進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)周期。因此，可以得出水資源的使用價(jià)值具有周期性。

通過(guò)對(duì)水資源系統(tǒng)“易”理論的相關(guān)分析后認(rèn)為，本研究將水資源分為新鮮水資源、過(guò)程水資源、邊緣水資源、虛擬水資源，前三者為實(shí)體水、后者為虛擬水。同時(shí)，基于水資源系統(tǒng)“易”理論，得出水資源系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)運(yùn)動(dòng)演替過(guò)程中具有:相互制約、對(duì)立統(tǒng)一;相互交織、耦合關(guān)聯(lián);相互轉(zhuǎn)化、循環(huán)再生;相互協(xié)調(diào)、和諧共生等特點(diǎn)。

二、系統(tǒng)模擬結(jié)果

首先，通過(guò)對(duì)研究區(qū)水資源調(diào)用情勢(shì)的研究，結(jié)果表明引洮工程受水區(qū)與調(diào)水區(qū)之間存在的空間分配不平衡以及受水區(qū)自產(chǎn)水量不能滿足本地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，且嚴(yán)重束縛了地區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展，因此，必須通過(guò)人工手段將洮河水資源進(jìn)行空間上的配置。此外，對(duì)受水區(qū)主要地區(qū)——定西市的2009年的水環(huán)境污染負(fù)荷分析顯示，安定區(qū)所占比重最大(52.09%)。同時(shí)，由于引洮工程全線通水后對(duì)安定區(qū)的配水量可達(dá)9707萬(wàn)m3，相應(yīng)的排污量勢(shì)必增加，因此地區(qū)的污染治理壓力較重。

其次，經(jīng)過(guò)分析確定以安定區(qū)作為本研究仿真實(shí)證的典型區(qū)域，基于“易”理論對(duì)安定區(qū)的水資源系統(tǒng)構(gòu)建SD模型，并經(jīng)過(guò)調(diào)試模擬后，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，安定區(qū)水資源從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看總體為為盈余狀態(tài)，2050年，水資源盈余量約3600 萬(wàn)m3。此外，還可以看到，系統(tǒng)中最重要的是供與需、取與排之間的平衡關(guān)系起到調(diào)節(jié)的作用，有需求就促進(jìn)供給，當(dāng)供給不能滿足需求時(shí)，有必然限制了需求的增長(zhǎng);取水量大，排水量相應(yīng)增加。只有調(diào)整好二者之間的平衡關(guān)系，才能保證系統(tǒng)穩(wěn)定。對(duì)水資源系統(tǒng)外的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析后認(rèn)為，水資源系統(tǒng)外環(huán)境對(duì)水資源本身也起到一定的調(diào)控作用。就安定區(qū)而言，在2020年以前，較高的環(huán)保投入對(duì)于降低水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)將起到直接的作用;之后，在保持一定的環(huán)保投入的基礎(chǔ)上，還需要通過(guò)綜合考量其他環(huán)境影響因素，確保水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)滿足水資源系統(tǒng)長(zhǎng)期健康穩(wěn)定運(yùn)行的需要。

最后，基于理論研究和仿真實(shí)證的結(jié)果，提出了針對(duì)性的管理策略，并初步設(shè)計(jì)了相應(yīng)的水資源系統(tǒng)管理GIS基礎(chǔ)平臺(tái)。從而使本研究對(duì)研究區(qū)水資源系統(tǒng)管理框架的設(shè)計(jì)更加具體實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。

三、應(yīng)用實(shí)例總結(jié)

工業(yè)水資源循環(huán)利用不僅是工業(yè)污廢水得到妥善處置，也是水資源梯級(jí)高效利用的一種方式，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益較好的結(jié)合，改變工業(yè)生產(chǎn)加工企業(yè)由被動(dòng)的“要我治理污染”，外部效應(yīng)內(nèi)部化為“我要再生利用”的自覺(jué)自愿的行動(dòng)，也是落實(shí)企業(yè)清潔生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的具體展現(xiàn)。

近些年來(lái)農(nóng)村地區(qū)環(huán)境問(wèn)題日益突出，農(nóng)村水資源保護(hù)與農(nóng)業(yè)污染治理等是不斷引起各界關(guān)注的“話題”。我國(guó)部分地區(qū)農(nóng)村水資源供需矛盾突出，有些農(nóng)村地區(qū)人畜飲水、農(nóng)業(yè)灌溉水資源匱乏，針對(duì)農(nóng)村地區(qū)和農(nóng)業(yè)是我國(guó)的用水大戶(hù)，提出加強(qiáng)供水水源地保護(hù)，地表水與地下水保護(hù)相結(jié)合，水量與水質(zhì)共同關(guān)注，是切實(shí)維護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和滿足農(nóng)村地區(qū)人畜基本生活需求的重點(diǎn)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染治理對(duì)改善農(nóng)村地區(qū)水污染也具有重要意義。

城市區(qū)域水資源的統(tǒng)一管理實(shí)例論述了，從全系統(tǒng)角度思考，對(duì)區(qū)域地表和地下水資源的調(diào)配，實(shí)體水資源與虛擬水資源利用相結(jié)合，“開(kāi)源”與“節(jié)流”并舉，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城鄉(xiāng)生活全方位循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理水資源，并結(jié)合《中國(guó)水資源技術(shù)政策大綱》的要求，提高農(nóng)業(yè)用水的灌溉效率和加強(qiáng)計(jì)量管理，工業(yè)用水突出治理水污染與循環(huán)再生利用水資源相互結(jié)合，城市生活用水在節(jié)水技術(shù)、節(jié)水工藝、節(jié)水設(shè)備方面加強(qiáng)管理。此外，還需積極開(kāi)發(fā)邊緣水資源(雨洪水、微咸水等)。

第二節(jié)　策略建議

本研究中針對(duì)研究區(qū)水資源調(diào)用的現(xiàn)實(shí)和引洮工程全線投運(yùn)后，水資源系統(tǒng)仿真運(yùn)行的結(jié)果，所提出的相關(guān)的管理策略，首先從構(gòu)建的總體框架可看出，本研究充分考慮到了理論研究中所提出的四種水資源:新鮮水資源、過(guò)程水資源、邊緣水資源和虛擬水資源的調(diào)用管理;其次，根據(jù)理論研究中所提出的水資源系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，提出:統(tǒng)一調(diào)控管理、平穩(wěn)均衡調(diào)配、循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用、維護(hù)水體安全、確保用水公平的研究區(qū)水資源調(diào)用管理的基本思路，充分體現(xiàn)了水資源系統(tǒng)“易”理論的有關(guān)內(nèi)容，具體從系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán)經(jīng)濟(jì)型水資源綜合利用和系統(tǒng)的環(huán)境改善與風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控。

一、水資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用策略

通過(guò)一系列的節(jié)水措施，對(duì)研究區(qū)內(nèi)的農(nóng)業(yè)澆灌、工業(yè)生產(chǎn)、城鄉(xiāng)生活用水方面，實(shí)施新鮮水的減量化;

通過(guò)水資源循序與循環(huán)利用技術(shù)和建設(shè)相關(guān)的中水回用工程，重點(diǎn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)用水和城鎮(zhèn)生活用水方面，實(shí)施過(guò)程水的循序化;

對(duì)諸如雨(雪)水、苦咸水、工業(yè)廢水與城鎮(zhèn)污水等可對(duì)水資源需求的程度、經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平和實(shí)施條件綜合權(quán)衡后，因地制宜地實(shí)施邊緣水的資源化;

從地區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、工業(yè)產(chǎn)業(yè)布局等方面考慮，做出適當(dāng)調(diào)整，鼓勵(lì)低耗水的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品在本地區(qū)加工和生產(chǎn)，通過(guò)市場(chǎng)交易，獲得所需的富水產(chǎn)品。

二、環(huán)境改善與風(fēng)險(xiǎn)防控策略

調(diào)水區(qū)重點(diǎn)是針對(duì)引洮工程的取水處，九甸峽庫(kù)區(qū)及其上游的水環(huán)境強(qiáng)化保護(hù)和改善，重點(diǎn)對(duì)地區(qū)農(nóng)牧業(yè)面源污染和城鎮(zhèn)生活污染點(diǎn)源和工業(yè)污染點(diǎn)源加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)源的調(diào)查、辨識(shí)、分析、評(píng)價(jià)和監(jiān)控;鼓勵(lì)上游區(qū)域發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)農(nóng)牧業(yè)等，盡快建立洮河水體健康維護(hù)的預(yù)警和應(yīng)急機(jī)制;

受水區(qū)方面重點(diǎn)是針對(duì)外調(diào)水資源和本地區(qū)水時(shí)，輸配水和供水的安全以及同樣在受水區(qū)內(nèi)要加強(qiáng)對(duì)點(diǎn)源、面源和風(fēng)險(xiǎn)源的調(diào)查、辨識(shí)、分析、評(píng)價(jià)和監(jiān)控，并建立必要的安全預(yù)警和應(yīng)急機(jī)制，同時(shí)還要對(duì)受水區(qū)內(nèi)現(xiàn)有河流的污染治理，提高水體自?xún)裟芰?

運(yùn)用現(xiàn)代科技技術(shù)手段如GIS等，對(duì)研究區(qū)內(nèi)水資源的取、調(diào)、用、排等水文、水質(zhì)、水量以及相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)環(huán)境等信息在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)得到統(tǒng)籌管理，使信息能夠完整、準(zhǔn)確、有效、及時(shí)、動(dòng)態(tài)、安全地保管，并且具備一定的處理、計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)、預(yù)警和一定的圖形顯示功能，實(shí)現(xiàn)的水資源系統(tǒng)的統(tǒng)一綜合管理和綜合決策。

第三節(jié)　研究展望

縱觀整個(gè)研究認(rèn)為，把水資源系統(tǒng)與中華文化的精髓——易學(xué)思想以及其他一些現(xiàn)代的理論融通后，構(gòu)建而成的水資源系統(tǒng)“易”理論，是對(duì)水資源系統(tǒng)研究的創(chuàng)新，在后續(xù)研究中還將深化該理論與其他理論的結(jié)合和對(duì)該理論的原理進(jìn)行深入的分析，并拓展到其他資源和整個(gè)自然生態(tài)環(huán)境;對(duì)于水資源系統(tǒng)的研究本文僅做了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方面的仿真和從構(gòu)建水資源系統(tǒng)調(diào)控管理的角度運(yùn)用GIS進(jìn)行了初步的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，在條件事宜情況下，后續(xù)研究需要對(duì)水資源系統(tǒng)管理GIS平臺(tái)進(jìn)行完善和加深，使其具備數(shù)值的預(yù)測(cè)與模擬和預(yù)警與決策的功能;此外，還需對(duì)SD與GIS甚至是3S技術(shù)之間關(guān)聯(lián)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，拓展到地區(qū)的生態(tài)環(huán)境等其他與水資源密切相關(guān)的領(lǐng)域，使其具備能夠及時(shí)根據(jù)衛(wèi)星定位、遙感影像實(shí)時(shí)獲取相關(guān)信息，及時(shí)處理和動(dòng)態(tài)仿真的功能。

總之，本研究將“易學(xué)”的哲學(xué)理念以及相關(guān)的其他理論初步運(yùn)用到水資源系統(tǒng)的研究領(lǐng)域，將中華文化的思想精髓與現(xiàn)代科技手段有機(jī)結(jié)合，將定性的思想理論演繹與定量的數(shù)據(jù)分析計(jì)算有機(jī)融合，為水資源系統(tǒng)領(lǐng)域的研究提供了一種新思路。同時(shí)，本研究還通過(guò)實(shí)證應(yīng)用，展示了這種研究的特點(diǎn)和思維模式，后續(xù)研究擬在深化現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)之上，將華夏悠久的文化精髓與現(xiàn)代定量化的研究方法相結(jié)合，將“易學(xué)”理論拓展到構(gòu)建區(qū)域健康生態(tài)系統(tǒng)等領(lǐng)域，著力為人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)健康發(fā)展理念的不斷豐富和延伸與我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的逐步推廣和進(jìn)一步落實(shí)進(jìn)行探索與研究。