第五章　水資源規(guī)劃

第一節(jié)　水資源規(guī)劃概述

一、水資源規(guī)劃的概念

水資源規(guī)劃是我國(guó)水利規(guī)劃的主要組成部分，對(duì)水資源的合理評(píng)價(jià)、供需分析、優(yōu)化配置和有效保護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。水資源規(guī)劃的概念是人類長(zhǎng)期從事水事活動(dòng)的產(chǎn)物，是人類在漫長(zhǎng)歷史過程中在防洪、抗旱、灌溉等一系列的水利活動(dòng)中逐步形成的，并隨著人類生活及生產(chǎn)力的提高而不斷地發(fā)展變化。

美國(guó)的古德曼(A.S.Goodman)認(rèn)為水資源規(guī)劃就是在開發(fā)利用水資源過程中，對(duì)水資源的開發(fā)目標(biāo)及其功能在相互協(xié)調(diào)的前提下做出總體安排。陳家琦教授等(2002)認(rèn)為，水資源規(guī)劃是指在統(tǒng)一的方針、任務(wù)和目標(biāo)的約束下，對(duì)有關(guān)水資源的評(píng)價(jià)、分配和供需平衡分析及對(duì)策，以及方案實(shí)施后可能對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的影響方面而制定的總體安排。左其亭教授等(2008)認(rèn)為，水資源規(guī)劃是以水資源利用、調(diào)配為對(duì)象，在一定區(qū)域內(nèi)為開發(fā)水資源、防治水患、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高水資源綜合利用效益而制定的總體措施、計(jì)劃與安排。

二、水資源規(guī)劃的編制原則

水資源規(guī)劃是為適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要而制定的對(duì)水資源開發(fā)利用和保護(hù)工作的戰(zhàn)略性布局。其作用是協(xié)調(diào)各用水部門和地區(qū)間的用水要求，使有限的可用水資源在不同用戶和地區(qū)間合理分配，減少用水矛盾，以達(dá)到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的優(yōu)化組合，并充分估計(jì)規(guī)劃中擬定的水資源開發(fā)利用可能引發(fā)的對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響，并提出對(duì)策，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的目的。

1)全局統(tǒng)籌，兼顧社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的原則

水資源規(guī)劃是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須從整體、全局的觀點(diǎn)來分析評(píng)價(jià)水資源系統(tǒng)，以整體最優(yōu)為目標(biāo)，避免片面追求某一方面、某一區(qū)域作用的水資源規(guī)劃。水資源規(guī)劃不僅要有全局統(tǒng)籌的要求，在當(dāng)前生態(tài)環(huán)境變化的背景下，還要兼顧社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的平衡。區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要以不破壞區(qū)域生態(tài)環(huán)境為前提，同時(shí)要與水資源承載力和生態(tài)環(huán)境承載力相適應(yīng)，在充分考慮生態(tài)環(huán)境用水需求的前提下，制定合理的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可供水量，最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

2)水資源優(yōu)化配置原則

從水循環(huán)角度分析，考慮水資源利用的供用耗排過程，水資源配置的核心實(shí)際是關(guān)于流域耗水的分配和平衡。具體來講，水資源合理配置是指依據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需要，以有效、公平和可持續(xù)發(fā)展的原則，對(duì)有限的、不同形式的水資源，通過工程和非工程措施，調(diào)節(jié)水資源的時(shí)空分布等，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境用水，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)構(gòu)成中各類用水戶之間進(jìn)行科學(xué)合理的分配。由于水資源的有限性，在水資源分配利用中存在供需矛盾，如各類用水戶競(jìng)爭(zhēng)，流域協(xié)調(diào)、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境用水效益、當(dāng)前用水與未來用水等一系列的復(fù)雜關(guān)系。水資源的優(yōu)化配置就是要在上述一系列復(fù)雜關(guān)系中尋求一個(gè)各個(gè)方面都可接受的水資源分配方案。一般而言，要以實(shí)現(xiàn)總體效益最大為目標(biāo)，避免對(duì)某一個(gè)體的效益或利益的片面追求。而優(yōu)化配置則是人們?cè)趯ふ液侠砼渲梅桨钢兴玫姆椒ê褪侄巍?/p>

3)可持續(xù)發(fā)展原則

從傳統(tǒng)發(fā)展模式向可持續(xù)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，必然要求傳統(tǒng)發(fā)展模式下的水利工作方針向可持續(xù)發(fā)展模式下的水利工作方針實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。因此，水資源規(guī)劃的指導(dǎo)思想，要從傳統(tǒng)的偏于對(duì)自然規(guī)律和工程規(guī)律的認(rèn)識(shí)，向更多認(rèn)識(shí)經(jīng)濟(jì)規(guī)律和管理作用過渡；從注重單一工程的建設(shè)，向發(fā)揮工程系統(tǒng)的整體作用并注意水資源的整體性努力；從以工程措施為主，逐步轉(zhuǎn)向工程措施與非工程措施并重；由主要依靠外延增加供水，逐步向提高利用效率和挖潛配套改造等內(nèi)涵發(fā)展方式過渡；從單純注重經(jīng)濟(jì)用水，逐步轉(zhuǎn)向社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水與生態(tài)環(huán)境用水并重；從單純依靠工程手段進(jìn)行資源配置，向更多依靠經(jīng)濟(jì)、法律、管理手段逐步過渡。

4)系統(tǒng)分析和綜合利用原則

水資源規(guī)劃涉及多個(gè)方面、多個(gè)部門及眾多行業(yè)，同時(shí)在各用水戶競(jìng)爭(zhēng)、水資源時(shí)空分布、優(yōu)化配置等一系列的復(fù)雜關(guān)系中很難完全實(shí)現(xiàn)水資源供需完全平衡。這就需要在制定水資源規(guī)劃時(shí)，既要對(duì)問題進(jìn)行系統(tǒng)分析，又要采取綜合措施，開源與節(jié)流并舉，最大可能地滿足各方面的需求，讓有限的水資源創(chuàng)造更多的效益，實(shí)現(xiàn)其效用價(jià)值的最大化。同時(shí)進(jìn)行水資源的再循環(huán)利用，提高污水的處理率，實(shí)現(xiàn)污水再處理后用于清洗、綠化灌溉等領(lǐng)域。

三、水資源規(guī)劃的指導(dǎo)思想

(1)水資源規(guī)劃需要綜合考慮社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)。

(2)需要考慮水資源的可承載能力或可再生性，使水資源利用在可持續(xù)利用的允許范圍內(nèi)，確保當(dāng)代人與后代人之間的協(xié)調(diào)。

(3)需要考慮水資源規(guī)劃的實(shí)施與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)，確保水資源規(guī)劃方案在現(xiàn)有條件下是可行的。

(4)需要從區(qū)域或流域整體的角度來看待問題，考慮流域上下游以及不同區(qū)域用水間的平衡，確保區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

(5)需要與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切結(jié)合，注重全社會(huì)公眾的廣泛參與，注重從社會(huì)發(fā)展根源上來尋找解決水問題的途徑，也配合采取一些經(jīng)濟(jì)手段，確?！叭恕迸c“自然”的協(xié)調(diào)。

四、水資源規(guī)劃的內(nèi)容與任務(wù)

1)水資源規(guī)劃的內(nèi)容

水資源規(guī)劃涉及面比較廣，涉及的內(nèi)容包括水文學(xué)、水資源學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理學(xué)等眾多學(xué)科，涉及區(qū)域內(nèi)一切與水資源有關(guān)的相關(guān)部分，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，如何制定合理的水資源規(guī)劃方案，協(xié)調(diào)滿足各行業(yè)及各類水資源使用者的利益，是水資源規(guī)劃要解決的關(guān)鍵性基礎(chǔ)問題，也是衡量水資源規(guī)劃科學(xué)合理性的標(biāo)準(zhǔn)。

水資源規(guī)劃的主要內(nèi)容包括：

(1)水資源量與質(zhì)的計(jì)算與評(píng)估、水資源功能的劃分與協(xié)調(diào)；

(2)水資源的供需平衡分析與水量?jī)?yōu)化配置；

(3)水環(huán)境保護(hù)與災(zāi)害防治規(guī)劃以及相應(yīng)的水利工程規(guī)劃方案設(shè)計(jì)及論證等。

水資源規(guī)劃的核心問題，是水資源合理配置，即水資源與其他自然資源、生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的優(yōu)化配置，達(dá)到效用的最大化。

2)水資源規(guī)劃的任務(wù)

水資源系統(tǒng)規(guī)劃是從系統(tǒng)整體出發(fā)，依據(jù)系統(tǒng)范圍內(nèi)的社會(huì)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門用水的需求，制定流域或地區(qū)的水資源開發(fā)和河流治理的總體策劃工作。其基本任務(wù)就是根據(jù)國(guó)家或地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及計(jì)劃，在滿足生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展對(duì)水資源需求的前提下，針對(duì)區(qū)域內(nèi)水資源條件及特點(diǎn)，按預(yù)定的規(guī)劃目標(biāo)，制定區(qū)域水資源的開發(fā)利用方案，提出具體的工程開發(fā)方案及開發(fā)次序方案等。區(qū)域水資源規(guī)劃的制定不僅僅要考慮區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，同時(shí)區(qū)域水資源條件和規(guī)劃的制定對(duì)區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、結(jié)構(gòu)、模式，生態(tài)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等都具有一定的約束。區(qū)域水資源規(guī)劃成果也對(duì)區(qū)域制定各項(xiàng)水利工程設(shè)施建設(shè)提供了依據(jù)。

水資源規(guī)劃的具體任務(wù)是：

(1)評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀；

(2)分析流域或區(qū)域條件和特點(diǎn)；

(3)預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)與用水前景；

(4)探索規(guī)劃區(qū)內(nèi)水與宏觀經(jīng)濟(jì)活動(dòng)間的相互關(guān)系，并根據(jù)國(guó)家建設(shè)方針政策和規(guī)定的目標(biāo)要求，擬定區(qū)域在一定時(shí)間內(nèi)應(yīng)采取的方針、任務(wù)，提出主要措施方向、關(guān)鍵工程布局、水資源合理配置、水資源保護(hù)對(duì)策，以及實(shí)施步驟和對(duì)區(qū)域水資源管理的意見等。

五、水資源規(guī)劃的類型

水資源系統(tǒng)規(guī)劃根據(jù)不同范圍和要求，主要分為以下幾種類型。

1)江河流域水資源規(guī)劃

流域水資源規(guī)劃的對(duì)象是整個(gè)江河流域。它包括大型江河流域的水資源規(guī)劃和中小型河流流域的水資源規(guī)劃。其研究區(qū)域一般是按照地表水系空間地理位置劃分的，以流域分水嶺為系統(tǒng)邊界的水資源系統(tǒng)。內(nèi)容涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、地區(qū)開發(fā)、自然資源與環(huán)境保護(hù)、社會(huì)福利以及其他與水資源有關(guān)的問題。

2)跨流域水資源規(guī)劃

它是以一個(gè)以上的流域?yàn)閷?duì)象，以跨流域調(diào)水為目標(biāo)的水資源規(guī)劃?？缌饔蛘{(diào)水涉及多個(gè)流域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水資源利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等問題。因此，規(guī)劃中考慮的問題要比單個(gè)流域水資源規(guī)劃更加廣泛、復(fù)雜，需要探討水資源分配可能對(duì)各個(gè)流域帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響。

3)地區(qū)水資源規(guī)劃

地區(qū)水資源規(guī)劃一般是以行政區(qū)域或經(jīng)濟(jì)區(qū)、工程影響區(qū)為對(duì)象的水資源系統(tǒng)規(guī)劃。研究?jī)?nèi)容基本與流域水資源規(guī)劃相近，規(guī)劃的重點(diǎn)因具體的區(qū)域和水資源功能的不同而有所側(cè)重。

4)專門水資源規(guī)劃

專門水資源規(guī)劃是以流域或地區(qū)某一專門任務(wù)為對(duì)象或某一行業(yè)所作的水資源規(guī)劃。如防洪規(guī)劃、水力發(fā)電規(guī)劃、灌溉規(guī)劃、水資源保護(hù)規(guī)劃、航運(yùn)規(guī)劃以及重大水利工程規(guī)劃等。

六、水資源規(guī)劃的一般程序

水資源規(guī)劃的步驟，因研究區(qū)域、水資源功能側(cè)重點(diǎn)的不同、所屬行業(yè)的不同以及規(guī)劃目標(biāo)的差異而有所區(qū)別，但基本程序步驟一致，概括起來主要有以下幾個(gè)步驟。

1)現(xiàn)場(chǎng)勘探，收集資料

現(xiàn)場(chǎng)勘探、收集資料是最重要的基礎(chǔ)工作?；A(chǔ)資料掌握的情況越詳細(xì)越具體，越有利于規(guī)劃工作的順利進(jìn)行。水資源規(guī)劃需要收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，主要包括相關(guān)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展資料、水文氣象資料、地質(zhì)資料、水資源開發(fā)利用資料以及地形資料等。資料的精度和詳細(xì)程度主要是根據(jù)規(guī)劃工作所采用的方法和規(guī)劃目標(biāo)要求決定的。

2)整理資料、分析問題、確定規(guī)劃目標(biāo)

對(duì)資料進(jìn)行整理，包括資料的歸并、分類、可靠性檢查以及資料的合理插補(bǔ)等。通過整理、分析資料，明確規(guī)劃區(qū)內(nèi)的問題和開發(fā)要求，選定規(guī)劃目標(biāo)，作為制定規(guī)劃方案的依據(jù)。

3)水資源評(píng)價(jià)及供需分析

水資源評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括規(guī)劃區(qū)水文要素的規(guī)律研究和降水量、地表水資源量、地下水資源量以及水資源總量的計(jì)算。在進(jìn)行水資源評(píng)價(jià)之后，需要進(jìn)一步對(duì)水資源供需關(guān)系進(jìn)行分析。其實(shí)質(zhì)是針對(duì)不同時(shí)期的需水量，計(jì)算相應(yīng)的水資源工程可供水量，進(jìn)而分析需水的供應(yīng)滿足程度。

4)擬定和選定規(guī)劃方案

根據(jù)規(guī)劃問題和目標(biāo)，擬定若干規(guī)劃方案，進(jìn)行系統(tǒng)分析。擬訂方案是在前面工作基礎(chǔ)之上，根據(jù)規(guī)劃目標(biāo)、要求和資源的情況，人為擬定的。方案的選擇要盡可能地反映各方面的意見和需求，防止片面的規(guī)劃方案。優(yōu)選方案是通過建立數(shù)學(xué)模型，采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，對(duì)擬選方案進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)價(jià)。

5)實(shí)施的具體措施及綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)優(yōu)選方案得到的規(guī)劃方案，制定相應(yīng)的具體措施，并進(jìn)行社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等多準(zhǔn)則綜合評(píng)價(jià)，最終確定水資源規(guī)劃方案。方案實(shí)施后，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展、生態(tài)與環(huán)境保護(hù)均會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，通過綜合評(píng)價(jià)法，多方面、多指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，全面權(quán)衡利弊得失，最后確定方案。

6)成果審查與實(shí)施

成果審查是把規(guī)劃成果按程序上報(bào)，通過一定程序?qū)彶?。如果審查通過，進(jìn)入到規(guī)劃安排實(shí)施階段；如果提出修改意見，就要進(jìn)一步修改。

水資源規(guī)劃是一項(xiàng)復(fù)雜、涉及面廣的系統(tǒng)工程，在規(guī)劃實(shí)際制定過程中很難一次性完成讓各個(gè)部門和個(gè)人都滿意的規(guī)劃。規(guī)劃需要經(jīng)過多次的反饋、協(xié)調(diào)，直至規(guī)劃成果對(duì)各個(gè)部門都較滿意為止。此外，由于外部條件的改變以及人們對(duì)水資源規(guī)劃認(rèn)識(shí)的深入，要對(duì)規(guī)劃方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹⒀a(bǔ)充和完善。

第二節(jié)　水資源規(guī)劃的基礎(chǔ)理論

水資源規(guī)劃涉及面廣，問題往往比較復(fù)雜，不僅涉及自然科學(xué)領(lǐng)域知識(shí)，如水資源學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)等眾多學(xué)科，以及水利工程建設(shè)等工程技術(shù)領(lǐng)域，同時(shí)還涉及經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、管理學(xué)等社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域。因此，水資源規(guī)劃是建立在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)兩大基礎(chǔ)之上的綜合應(yīng)用學(xué)科。水資源規(guī)劃簡(jiǎn)化為三個(gè)層次的權(quán)衡。

(1)哲學(xué)層次：即基本價(jià)值觀問題，如何看待自然狀態(tài)下的水資源價(jià)值、生態(tài)環(huán)境價(jià)值，以及以人類自身利益為標(biāo)準(zhǔn)的水資源價(jià)值、生態(tài)環(huán)境價(jià)值，兩者之間權(quán)衡的問題等。

(2)經(jīng)濟(jì)學(xué)層次：識(shí)別各類規(guī)劃活動(dòng)的邊際成本，率定水利活動(dòng)的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)環(huán)境效益。

(3)工程學(xué)層次：認(rèn)識(shí)自然規(guī)律、工程規(guī)律和管理規(guī)律，通過工程措施和非工程措施保證規(guī)劃預(yù)期實(shí)現(xiàn)。

一、水資源學(xué)基礎(chǔ)

水資源學(xué)是水資源規(guī)劃的基礎(chǔ)，是研究地球水資源形成、循環(huán)、演化過程規(guī)律的科學(xué)。隨著水資源科學(xué)的不斷發(fā)展完善，在其成長(zhǎng)過程中，其主要研究對(duì)象可以歸結(jié)為三個(gè)方面：研究自然界水資源的形成、演化、運(yùn)動(dòng)的機(jī)理，水資源在地球上的空間分布及其變化的規(guī)律，以及在不同區(qū)域上的數(shù)量；研究在人類社會(huì)及其經(jīng)濟(jì)發(fā)展中為滿足對(duì)水資源的需要而開發(fā)利用水資源的科學(xué)途徑；研究在人類開發(fā)利用水資源過程中引起的環(huán)境變化，以及水循環(huán)自身變化對(duì)自然水資源規(guī)律的影響，探求在變化環(huán)境中如何保持水資源的可持續(xù)利用途徑等。從水資源學(xué)的三個(gè)主要研究?jī)?nèi)容就可以看出，水資源學(xué)本身的研究?jī)?nèi)容涉及眾多相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)，如水文學(xué)、水力學(xué)、水動(dòng)力學(xué)等。以水的三相轉(zhuǎn)化以及全球、區(qū)域水循環(huán)過程為基礎(chǔ)，通過對(duì)水循環(huán)過程的深入研究，實(shí)現(xiàn)水資源規(guī)劃的優(yōu)化提高。

二、經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)

水資源規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是水資源規(guī)劃作為具體工程與管理項(xiàng)目本身對(duì)經(jīng)濟(jì)與財(cái)務(wù)核算的需要；另一方面是水資源規(guī)劃作為區(qū)域國(guó)民宏觀經(jīng)濟(jì)規(guī)劃的重要組成部分，需要在國(guó)家經(jīng)濟(jì)體制條件下在國(guó)家政府層面進(jìn)行宏觀經(jīng)濟(jì)分析。在微觀層面，水利工程項(xiàng)目的建設(shè)，需要進(jìn)行投資效益、益本比、內(nèi)部回收率以及邊際成本等分析，具體工程的投資建設(shè)都需要進(jìn)行工程投資財(cái)務(wù)核算，要求達(dá)到工程建設(shè)實(shí)施的財(cái)務(wù)計(jì)算凈盈利。在宏觀層面，僅以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)學(xué)的價(jià)值規(guī)律作為水資源規(guī)劃的基礎(chǔ)，必然使水資源的社會(huì)價(jià)值、生態(tài)環(huán)境效益、生態(tài)服務(wù)效益得不到充分的體現(xiàn)。因此，水資源規(guī)劃既要在微觀層面考慮具體水利工程的收益問題，更要考慮區(qū)域宏觀經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。根據(jù)社會(huì)凈福利最大和邊際成本替代兩個(gè)準(zhǔn)則確定合理的水資源供需平衡水平，二者間的平衡水平應(yīng)以更大范圍內(nèi)的全社會(huì)總代價(jià)最小為準(zhǔn)則(即社會(huì)凈福利最大)，為區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供合理科學(xué)持續(xù)的水資源保障。

三、工程技術(shù)基礎(chǔ)

水資源的開發(fā)利用模式多種多樣，涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面，因此與之相關(guān)的科學(xué)基礎(chǔ)均可看做是水資源規(guī)劃的學(xué)科基礎(chǔ)，如工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、水能利用學(xué)、水工建筑物學(xué)、農(nóng)田水利、給排水工程學(xué)、水利經(jīng)濟(jì)學(xué)等，也包括有關(guān)的應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)，如水文學(xué)、水力學(xué)、工程力學(xué)、土力學(xué)、巖石力學(xué)、河流動(dòng)力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等，還包括現(xiàn)代信息科學(xué)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信、網(wǎng)絡(luò)、遙感、自動(dòng)控制等。此外，還涉及相關(guān)的地球科學(xué)，如氣象學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、生態(tài)學(xué)、管理學(xué)等學(xué)科。

四、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)

水資源規(guī)劃中涉及的“環(huán)境”是一個(gè)廣義的環(huán)境，包括環(huán)境保護(hù)意義下的環(huán)境，即環(huán)境的污染問題；另一個(gè)是生態(tài)環(huán)境，即普遍性的生態(tài)環(huán)境問題。水資源的開發(fā)利用不可避免地會(huì)影響到自然生態(tài)環(huán)境中水循環(huán)的改變，引起水環(huán)境、水化學(xué)性質(zhì)、水生態(tài)等諸多方面發(fā)生相應(yīng)的改變。從自然規(guī)律看，各種自然地理要素作用下形成的流域水循環(huán)，是流域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的主要控制性因素，對(duì)人為產(chǎn)生的物理與化學(xué)干擾極為敏感。流域的水循環(huán)規(guī)律改變可能引起在資源、環(huán)境、生態(tài)方面的一系列不利效應(yīng)：流域產(chǎn)流機(jī)制改變，在同等降水條件下，水資源總量會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變；徑流減少則導(dǎo)致河床泥沙淤積規(guī)律改變，在多沙河流上泥沙淤積又使河床抬高、河勢(shì)重塑；徑流減少還導(dǎo)致水環(huán)境容量減少而水質(zhì)等級(jí)降低等。

第三節(jié)　水資源供需平衡分析

水資源供需平衡分析就是在綜合考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和水資源的相互關(guān)系基礎(chǔ)上，分析不同發(fā)展時(shí)期、各種規(guī)劃方案的水資源供需狀況。水資源供需平衡分析就是采取各種措施使水資源供水量與需水量處于平衡狀態(tài)。水資源供需平衡的基本思想就是“開源節(jié)流”。開源就是增加水源，包括各類新的水源，海水利用、非常規(guī)水資源的開發(fā)利用、虛擬水等，而節(jié)流就是通過各種手段抑制水資源的需求，包括通過技術(shù)手段提高水資源利用率和利用效率，如進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、改革管理制度等。

一、需求預(yù)測(cè)分析

需水預(yù)測(cè)是水資源長(zhǎng)期規(guī)劃的基礎(chǔ)，也是水資源管理的重要依據(jù)。區(qū)域或流域的需水預(yù)測(cè)是制定區(qū)域未來發(fā)展規(guī)劃的重要參考依據(jù)。需水預(yù)測(cè)是水資源供需平衡分析的重要環(huán)節(jié)。需水預(yù)測(cè)與供水預(yù)測(cè)及供需分析有密切的聯(lián)系，需水預(yù)測(cè)要根據(jù)供需分析反饋的結(jié)果，對(duì)需水方案及預(yù)測(cè)成果進(jìn)行反復(fù)和互動(dòng)式的調(diào)整。

需水預(yù)測(cè)是在現(xiàn)狀用水調(diào)查與用水水平分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)水資源高效利用和統(tǒng)籌安排生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水的原則，根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)成果，進(jìn)行不同水平年、不同保證率和不同方案的需水量預(yù)測(cè)。需水量預(yù)測(cè)是一個(gè)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)過程，與利用效率、節(jié)約用水及水資源配置不斷循環(huán)反饋，同時(shí)需水量變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、結(jié)構(gòu)、模式、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局等諸多因素相關(guān)。如我國(guó)改革開放后，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人口的增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程加速及生活水平的提高，都導(dǎo)致了我國(guó)水資源需求量的急劇增長(zhǎng)。

1)需水預(yù)測(cè)原則

需水預(yù)測(cè)應(yīng)以各地不同水平年的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)為依據(jù)，有條件時(shí)應(yīng)以投入產(chǎn)出表為基礎(chǔ)建立宏觀經(jīng)濟(jì)模型。從人口與經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)增長(zhǎng)的兩大因素入手，結(jié)合具體的水資源狀況，水利工程條件以及過去長(zhǎng)期多年來各部門需水量增長(zhǎng)的實(shí)際過程，分析其發(fā)展趨勢(shì)，采用多種方法進(jìn)行計(jì)算比對(duì)，并論證所采用的指標(biāo)和數(shù)據(jù)的合理性。需水預(yù)測(cè)應(yīng)著重分析評(píng)價(jià)各項(xiàng)用水定額的變化特點(diǎn)、用水結(jié)構(gòu)和用水量的變化趨勢(shì)，并分析計(jì)算各項(xiàng)耗水量的指標(biāo)。

此外，預(yù)測(cè)中應(yīng)遵循以下主要原則：

(1)以各規(guī)劃水平年社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)為依據(jù)，貫徹可持續(xù)發(fā)展的原則，統(tǒng)籌兼顧社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境等各部門發(fā)展對(duì)需水的要求。

(2)全面貫徹節(jié)水方針，研究節(jié)水措施推廣對(duì)需水的影響。

(3)研究工、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)變化和工藝改革對(duì)需水的影響。

(4)需水預(yù)測(cè)要符合區(qū)域特點(diǎn)和用水習(xí)慣。

2)需水預(yù)測(cè)內(nèi)容

按照水資源的用途和對(duì)象，可將需水類型分為生產(chǎn)需水、生活需水和生態(tài)環(huán)境需水，其中生產(chǎn)需水包括第一產(chǎn)業(yè)需水(農(nóng)業(yè)需水)和第二產(chǎn)業(yè)需水(主要指工業(yè)需水)(表5-1聞)。

表5-1　聞?dòng)盟畱舴诸惪趶郊捌鋵哟谓Y(jié)構(gòu)表

注：① 農(nóng)作物分類、耗水行業(yè)和生態(tài)環(huán)境分類等因地而異，根據(jù)各地區(qū)情況而確定；

② 分項(xiàng)生態(tài)環(huán)境用水量之間有重復(fù)，提出總量時(shí)取外包線；

③ 河道內(nèi)其他非消耗水量的用戶包括水力發(fā)電、內(nèi)河航運(yùn)等，未列入本表；

④ 生產(chǎn)用水應(yīng)分成城鎮(zhèn)和農(nóng)村兩類口徑分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)或預(yù)測(cè)，并將城市市區(qū)單列。

資料來源：《全國(guó)水資源綜合規(guī)劃技術(shù)大綱》

(1)工業(yè)需水。工業(yè)需水是指在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程中所需水量，包括制造、加工、冷卻、空調(diào)、凈化、洗滌等各方面用水。一個(gè)地區(qū)的工業(yè)需水量大小，與該地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、行業(yè)生產(chǎn)性質(zhì)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、用水效率，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備及技術(shù)水平，用水管理與水價(jià)水平，自然因素與取水條件有關(guān)。

(2)農(nóng)業(yè)需水。農(nóng)業(yè)需水是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所需水量，按產(chǎn)業(yè)類型又可細(xì)化為種植業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)。農(nóng)業(yè)需水量與灌溉面積、方式、作物構(gòu)成、田間配套、灌溉方式、渠系滲漏、有效降雨、土壤性質(zhì)和管理水平等因素密切相關(guān)。

(3)生活需水。生活需水包括居民用水和公共用水兩部分，根據(jù)地域又可分為城市生活用水和農(nóng)村生活用水。居民生活用水是指居民維持日常生活的家庭和個(gè)人用水，包括飲用、洗滌等用水；公共用水包括機(jī)關(guān)辦公、商業(yè)、服務(wù)業(yè)、醫(yī)療、文化體育、學(xué)校等設(shè)施用水，以及市政用水(綠化、道路清潔)。一個(gè)地區(qū)的生活用水與該地區(qū)的人均收入水平、水價(jià)水平、節(jié)水器具推廣與普及情況、生活用水習(xí)慣、城市規(guī)劃、供水條件和現(xiàn)狀用水水平等多方面因素有關(guān)。

(4)生態(tài)環(huán)境需水。生態(tài)環(huán)境需水是維持生態(tài)系統(tǒng)最基本的生存條件及最基本的生態(tài)服務(wù)價(jià)值功能所需要的水量，包括森林、草地等天然生態(tài)系統(tǒng)用水，濕地、綠洲保護(hù)需水，維持河道基流用水等。它與區(qū)域的氣候、植被、土壤等自然因素和水資源條件、開發(fā)程度、環(huán)境意識(shí)等多種因素有關(guān)。

3)需水預(yù)測(cè)方法

(1)指標(biāo)量值的預(yù)測(cè)方法

按是否采用統(tǒng)計(jì)方法分為統(tǒng)計(jì)方法與非統(tǒng)計(jì)方法。

按預(yù)測(cè)時(shí)期長(zhǎng)短分為即期預(yù)測(cè)、短期預(yù)測(cè)、中期預(yù)測(cè)和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。

按是否采用數(shù)學(xué)模型方法分為定量預(yù)測(cè)法和定性預(yù)測(cè)法。

常用的定量預(yù)測(cè)方法有趨勢(shì)外推法、多元回歸法和經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型。

① 趨勢(shì)外推法

根據(jù)預(yù)測(cè)指標(biāo)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的趨勢(shì)變化規(guī)律建立模型，并用以推斷未來值。這種方法從時(shí)間序列的總體進(jìn)行考察，體現(xiàn)出各種影響因素的綜合作用，當(dāng)預(yù)測(cè)指標(biāo)的影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜或有關(guān)數(shù)據(jù)無法得到時(shí)，可直接選用時(shí)間t作為自變量，綜合替代各種影響因素，建立時(shí)間序列模型，對(duì)未來的發(fā)展變化做出大致的判斷和估計(jì)。該方法只需要預(yù)測(cè)指標(biāo)歷年的數(shù)據(jù)資料，工作量較小，應(yīng)用也較方便。該方法根據(jù)原理的不同又可分為多種方法，如平均增減趨勢(shì)預(yù)測(cè)、周期疊加外延預(yù)測(cè)(隨機(jī)理論)與灰色預(yù)測(cè)等。

② 多元回歸法

該方法通過建立預(yù)測(cè)指標(biāo)(因變量)與多個(gè)主相關(guān)變量的因果關(guān)系來推斷指標(biāo)的未來值，所采用的回歸方程為單一方程。它的優(yōu)點(diǎn)是能簡(jiǎn)單定量地表示因變量與多個(gè)自變量間的關(guān)系，只要知道各自變量的數(shù)值就可簡(jiǎn)單地計(jì)算出因變量的大小，方法簡(jiǎn)單，應(yīng)用也比較多。

③ 經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型

該模型不是一個(gè)簡(jiǎn)單的回歸方程，而是兩個(gè)或多個(gè)回歸方程組成的回歸方程組。這種方法揭示了多種因素相互之間的復(fù)雜關(guān)系，因而對(duì)實(shí)際情況的描述更加準(zhǔn)確。

(2)用水定額的預(yù)測(cè)方法

通常情況下，需要預(yù)測(cè)的用水定額有各行業(yè)的凈用水定額和毛用水定額，可采用定量預(yù)測(cè)法，包括趨勢(shì)外推法、多元回歸法與參考對(duì)比取值法等，其中參考對(duì)比取值法可以結(jié)合節(jié)水分析成果，考慮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及其布局調(diào)整的影響，并可參考有關(guān)省市相關(guān)部門和行業(yè)制定的用水定額標(biāo)準(zhǔn)，再經(jīng)綜合分析后確定用水定額，故該方法較為常用。

二、供給預(yù)測(cè)分析

供水預(yù)測(cè)是在規(guī)劃分區(qū)內(nèi)，對(duì)現(xiàn)有供水設(shè)施的工程布局、供水能力、運(yùn)行狀況，以及水資源開發(fā)程度與存在問題等綜合調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行對(duì)水資源開發(fā)利用前景和潛力分析，以及不同水平年、不同保證率的可供水量預(yù)測(cè)。

可供水量包括地表水可供水量、淺層地下水可供水量、其他水源可供水量?？晒┧抗浪阋浞挚紤]技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素、水質(zhì)狀況、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響以及開發(fā)不同水源的有利和不利條件，預(yù)測(cè)不同水資源開發(fā)利用模式下可能的供水量，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擬定供水方案。供水預(yù)測(cè)中新增水源工程包括現(xiàn)有工程的挖潛配套、新建水源、污水處理回用、雨水利用工程等。

現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，供水水源主要由以下幾個(gè)部分組成，見圖5-1聞。

圖5-1　聞供水水源組成示意圖
資料來源：王雙銀，宋孝玉.水資源評(píng)價(jià)[M].鄭州：黃河水利出版社，2008.

1)相關(guān)概念的界定

供水能力是指區(qū)域供水系統(tǒng)能夠提供給用戶的供水量大小。它主要反映了區(qū)域內(nèi)所有供水工程組成的供水系統(tǒng)，依據(jù)系統(tǒng)的來水條件、工程狀況、需水要求及相應(yīng)的運(yùn)行調(diào)度方式和規(guī)則，提供給用戶不同保證率下的供水量大小。

可供水量是指在不同水平年、不同保證率情況下，通過各項(xiàng)工程設(shè)施，在合理開發(fā)利用的前提下，可提供的能滿足一定水質(zhì)要求的水量?？晒┧康母拍畎ㄒ韵聝?nèi)涵：可供水量并不是實(shí)際供水量，而是通過對(duì)不同保證率情況下的水資源供需情況進(jìn)行分析計(jì)算后，得出的“可能”提供的水量；可供水量既要考慮到當(dāng)前情況下工程的供水能力，又要對(duì)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下的供水情況進(jìn)行預(yù)測(cè)；可供水量計(jì)算時(shí)，要考慮豐、平、枯不同來水情況下，工程能提供的水量；可供水量是通過工程設(shè)施為用戶提供的，沒有通過工程設(shè)施而為用戶利用的水量不能算作可供水量；可供水量的水質(zhì)必須達(dá)到一定使用標(biāo)準(zhǔn)。

可供水量與可利用量的區(qū)別：水資源可利用量與可供水量是兩個(gè)不同的概念。一般情況下，由于興建供水工程的實(shí)際供水能力同水資源豐、平、枯水量在時(shí)間分配上存在矛盾，這大大降低了水資源的利用水平，所以可供水量總是小于可利用量?，F(xiàn)狀條件下的可供水量是根據(jù)用水需要能提供的水量，它是水資源開發(fā)利用程度和能力的現(xiàn)實(shí)狀況，并不能代表水資源的可利用量。

2)影響可供水量的因素

(1)來水特點(diǎn)

受季風(fēng)影響，我國(guó)大部分地區(qū)水資源的年際、年內(nèi)變化較大，存在“南多北少”的趨勢(shì)。南方地區(qū)，最大年徑流量與最小年徑流量的比值在2～4之間，汛期徑流量占年總徑流量的60%～70%。北方地區(qū)，最大年徑流量與最小年徑流量的比值在3～8之間，干旱地區(qū)甚至超過100倍，汛期徑流量占年總徑流量的80%以上?？晒┧康挠?jì)算與年來水量及其年內(nèi)變化有著密切的關(guān)系，年際間以及年內(nèi)不同時(shí)間和空間上的來水變化都會(huì)影響可供水量的計(jì)算結(jié)果。

(2)供水工程

我國(guó)水資源年際、年內(nèi)變化較大，同時(shí)與用水需求的變化不匹配。因此，需要建設(shè)各類供水工程來調(diào)節(jié)天然水資源的時(shí)空分布，蓄豐補(bǔ)枯，以滿足用戶的需水要求。供水量總是與供水工程相聯(lián)系，各類供水工程的改變，如工程參數(shù)的變化，不同的調(diào)度方案以及不同發(fā)展時(shí)期新增水源工程等情況，都會(huì)使計(jì)算的可供水量有所不同。

(3)用水條件及水質(zhì)狀況

不同規(guī)劃水平年的用水結(jié)構(gòu)、用水要求、用水分布與用水規(guī)模等特性，以及節(jié)約用水、合理用水、水資源利用效率的變化，都會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出的可供水量不同。不同用水條件之間也相互影響制約，如河道生態(tài)用水，有時(shí)會(huì)影響到河道外直接用水戶的可供水量。此外，不同規(guī)劃水平年供水水源的水質(zhì)狀況、水源的污染程度等都會(huì)影響可供水量的大小。

3)可供水量計(jì)算方法

(1)地表水可供水量計(jì)算

地表水可供水量大小取決于地表水的可引水量和工程的引提水能力。假如地表水有足夠的可引用量，但引提水工程能力不足，則其可供水量也不大；相反，假如地表水可引水量小，再大能力的引提水工程也不能保證有足夠的可供水量。地表水可供水量的計(jì)算公式為：

(Qi, Yi)

(5-1聞)

式中：Qi、Yi——為i段滿足水質(zhì)要求的可引水量、工程的引提水能力；

t——計(jì)算時(shí)段數(shù)。地表水的可引水量Qi應(yīng)不大于地表水的可利用量。

可供水量預(yù)測(cè)，應(yīng)預(yù)計(jì)工程狀況在不同規(guī)劃水平年的變化情況，應(yīng)充分考慮工程老化失修、泥沙淤積、地表水水位下降等原因造成的實(shí)際供水能力的減少。

(2)地下水可供水量計(jì)算

地下水規(guī)劃供水量以其相應(yīng)水平年可開采量為極限，在地下水超采地區(qū)要采取措施減少開采量使其與開采量接近，在規(guī)劃中不應(yīng)大于基準(zhǔn)年的開采量；在未超采地區(qū)可以根據(jù)現(xiàn)有工程和新建工程的供水能力確定規(guī)劃供水量。地下水可供水量采用公式(5-2聞)計(jì)算：

(Qi, Wi, Xi)

(5-2聞)

式中：Xi——第i段需水量，m3；

Wi——第i時(shí)段當(dāng)?shù)氐叵滤砷_采量，m3；

Qi——第i時(shí)段機(jī)井提水量，m3；

t——計(jì)算時(shí)段數(shù)。

4)其他水源的可供水量

在一定條件下，雨水集蓄利用、污水處理利用、海水、深層地下水、跨流域調(diào)水等都可作為供水水源，參與到水資源供需分析中。

(1)雨水集蓄利用主要指收集儲(chǔ)存屋頂、場(chǎng)院、道路等場(chǎng)所的降雨或徑流的微型蓄水工程，包括水窖、水池、水柜、水塘等。通過調(diào)查、分析現(xiàn)有集雨工程的供水量以及對(duì)當(dāng)?shù)睾哟◤搅鞯挠绊懀岢龈鞯貐^(qū)不同水平年集雨工程的可供水量。

(2)微咸水(礦化度 2～3 g/L)一般可補(bǔ)充農(nóng)業(yè)灌溉用水，某些地區(qū)礦化度超過 3 g/L的咸水也可與淡水混合利用。通過對(duì)微咸水的分布及其可利用地域范圍和需求的調(diào)查分析，綜合評(píng)價(jià)微咸水的開發(fā)利用潛力，提出各地區(qū)不同水平年微咸水的可利用量。

(3)城市污水經(jīng)集中處理后，在滿足一定水質(zhì)要求的情況下，可用于農(nóng)田灌溉及生態(tài)環(huán)境用水。對(duì)缺水較嚴(yán)重城市，污水處理再利用對(duì)象可擴(kuò)及水質(zhì)要求不高的工業(yè)冷卻用水，以及改善生態(tài)環(huán)境和市政用水，如城市綠化、沖洗道路、河湖補(bǔ)水等。

① 污水處理再利用于農(nóng)田灌溉，要通過調(diào)查，分析再利用水量的需求、時(shí)間要求和使用范圍，落實(shí)再利用水的數(shù)量和用途。部分地區(qū)存在直接引用污水灌溉的現(xiàn)象，在供水預(yù)測(cè)中，不能將未經(jīng)處理、未達(dá)到水質(zhì)要求的污水量計(jì)入可供水量中。

② 有些污水處理再利用需要新建供水管路和管網(wǎng)設(shè)施，實(shí)行分質(zhì)供水，有些需要建設(shè)深度處理或特殊污水處理廠，以滿足特殊用戶對(duì)水質(zhì)的目標(biāo)要求。

③ 估算污水處理后的入河排污水量，分析對(duì)改善河道水質(zhì)的作用。

④ 調(diào)查分析污水處理再利用現(xiàn)狀及存在的問題，落實(shí)用戶對(duì)再利用的需求，制定各規(guī)劃水平年再利用方案。

(4)海水利用包括海水淡化和海水直接利用兩種方式。對(duì)沿海城市海水利用現(xiàn)狀情況進(jìn)行調(diào)查。海水淡化和海水直接利用要分別統(tǒng)計(jì)，其中海水直接利用量要求折算成淡水替代量。

(5)嚴(yán)格控制深層承壓水的開采。深層承壓水利用應(yīng)詳細(xì)分析其分布、補(bǔ)給和循環(huán)規(guī)律，做出深層承壓水的可開發(fā)利用潛力的綜合評(píng)價(jià)。在嚴(yán)格控制不超過其可開采數(shù)量和范圍的基礎(chǔ)上，提出各規(guī)劃水平年深層承壓水的可供水量計(jì)算成果。

(6)跨流域跨省的調(diào)水工程的水資源配置，應(yīng)由流域管理機(jī)構(gòu)和上級(jí)主管部門負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)。跨流域調(diào)水工程的水量分配原則上按已有的分水協(xié)議執(zhí)行，也可與規(guī)劃調(diào)水工程一樣采用水資源系統(tǒng)模型方法計(jì)算出更優(yōu)的分水方案，在征求有關(guān)部門和單位后采用。

三、水資源供需平衡分析

1)概念及內(nèi)容

水資源供需平衡分析是指在綜合考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和水資源的相互關(guān)系基礎(chǔ)上，分析不同發(fā)展時(shí)期、各種規(guī)劃方案的水資源供需狀況。水資源供需平衡分析就是采取各種措施使水資源供水量和需水量處于平衡狀態(tài)。

水資源供需平衡分析的核心思想就是開源節(jié)流。一方面增加水源，包括開辟各類新的水源，如海水利用；另一方面就是減少用水需求，通過各種手段減少對(duì)水資源的需求，如提高水資源利用效率、改革管理機(jī)制等。

水資源供需分析以流域或區(qū)域的水量平衡為基本原理，對(duì)流域或區(qū)域內(nèi)的水資源的供用、耗、排等進(jìn)行長(zhǎng)系列的調(diào)算或典型年分析，得出不同水平年各流域的相關(guān)指標(biāo)。供需分析計(jì)算一般采取2～3次供需分析方法。

水資源供需分析的內(nèi)容包括：

(1)分析水資源供需現(xiàn)狀，查找當(dāng)前存在的各類水問題；

(2)針對(duì)不同水平年，進(jìn)行水資源供需狀況分析，尋求在將來實(shí)現(xiàn)水資源供需平衡的目標(biāo)和問題；

(3)最終找出實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的方法和措施。

2)基本原則與要求

(1)水資源供需分析是在現(xiàn)狀供需分析的基礎(chǔ)上，分析規(guī)劃水平年各種合理抑制需求、有效增加供水、積極保護(hù)生態(tài)環(huán)境的可能措施(包括工程措施與非工程措施)，組合成規(guī)劃水平年的多種方案，結(jié)合需水預(yù)測(cè)與供水預(yù)測(cè)，進(jìn)行規(guī)劃水平年各種組合方案的供需水量平衡分析，并對(duì)這些方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與比選，提出推薦方案。

(2)水資源供需分析應(yīng)在多次供需反饋和協(xié)調(diào)平衡的基礎(chǔ)上進(jìn)行。一般進(jìn)行兩至三次平衡分析，一次平衡分析是考慮人口的自然增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化程度和人民生活水平的提高，在現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用格局和發(fā)揮現(xiàn)有供水工程潛力情況下的水資源供需分析；若一次平衡有缺口，則在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次平衡分析，在進(jìn)一步強(qiáng)化節(jié)水、治污與污水處理回用、挖潛等工程措施，以及合理提高水價(jià)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、合理抑制需求和改善生態(tài)環(huán)境等措施的基礎(chǔ)上進(jìn)行水資源供需分析；若二次平衡仍有較大缺口，應(yīng)進(jìn)一步加大調(diào)整經(jīng)濟(jì)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及節(jié)水的力度，具有跨流域調(diào)水可能的，應(yīng)增加外流域調(diào)水，進(jìn)行三次供需平衡分析。

(3)選擇經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、技術(shù)方面的指標(biāo)，對(duì)不同組合方案進(jìn)行分析、比較和綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)各種方案對(duì)合理抑制需求、有效增加供水和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用與效果，以及相應(yīng)的投入和代價(jià)。

(4)水資源供需分析要滿足不同用戶對(duì)水量和水質(zhì)的要求。根據(jù)不同水源的水質(zhì)狀況，安排不同水質(zhì)要求用戶的供水。水質(zhì)不能滿足要求者，其水量不能列入供水方案中參加供需平衡分析。

3)平衡計(jì)算方法

進(jìn)行水資源供需平衡計(jì)算時(shí)采用以下公式：

可供水量-需水量-損失的水量=余水(缺水量)

(5-3聞)

(1)在進(jìn)行水資源供需平衡計(jì)算時(shí)，首先要進(jìn)行水資源平衡計(jì)算區(qū)域的劃分，一般采用分流域分地區(qū)進(jìn)行劃分計(jì)算。在流域或省級(jí)行政區(qū)內(nèi)以計(jì)算分區(qū)進(jìn)行，在分區(qū)內(nèi)時(shí)城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村要單獨(dú)劃分，并對(duì)建制市城市進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。其次，要進(jìn)行平衡計(jì)算時(shí)段的劃分，計(jì)算時(shí)段可以采用月或旬。一般采用長(zhǎng)系列月調(diào)節(jié)計(jì)算方法，能正確反映計(jì)算區(qū)域水資源供需的特點(diǎn)和規(guī)律。主要水利工程、控制節(jié)點(diǎn)、計(jì)算分區(qū)的月流量系列應(yīng)根據(jù)水資源調(diào)查評(píng)價(jià)和供水量預(yù)測(cè)分析的結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算。

(2)在供需平衡計(jì)算出現(xiàn)余水時(shí)，即可供水量大于需水量時(shí)，如果蓄水工程尚未蓄滿，余水可以在蓄水工程中滯留，把余水作為調(diào)蓄水量參加下一時(shí)段的供需平衡；如果蓄水工程已經(jīng)蓄滿水，則余水可以作為下游計(jì)算分區(qū)的入境水量，參加下游分區(qū)的供需平衡計(jì)算；可以通過減少供水(增加需水)來實(shí)現(xiàn)平衡。

(3)在供需平衡計(jì)算出現(xiàn)缺水時(shí)，即可供水量小于需水量時(shí)，要根據(jù)需水方反饋信息要求的供水增加量與需水調(diào)整的可能性與合理性，進(jìn)行綜合分析及合理調(diào)整。在條件允許的前提下，可以通過減少用水方的用水量(主要通過提高用水效率來實(shí)現(xiàn))；或者通過從外流域調(diào)水實(shí)現(xiàn)供需水的平衡。

總的原則是不留供需缺口，在出現(xiàn)不平衡的情況下，可以按以上意見進(jìn)行二次、三次水資源供需平衡以達(dá)到平衡的目的。

4)解決供需平衡矛盾的主要措施

水資源供需平衡矛盾的解決，應(yīng)從供給與需求兩個(gè)方面入手，即供需平衡分析的核心思想“開源節(jié)流”，增加供給量，減少需求量。

(1)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用。節(jié)約型社會(huì)是一種全新的社會(huì)發(fā)展模式。建設(shè)節(jié)約型社會(huì)不僅是由我國(guó)的基本國(guó)情決定的，更是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。節(jié)約型社會(huì)是解決我國(guó)地區(qū)性缺水問題的戰(zhàn)略性對(duì)策，需在水資源可持續(xù)利用的前提下，因地制宜地建立起全國(guó)各地節(jié)水型的城市與工農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，尤其是用水大戶的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，改進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)、推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)、提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率，也是搞好農(nóng)業(yè)節(jié)水的關(guān)鍵；在工業(yè)生產(chǎn)中，加快對(duì)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，提高水資源的循環(huán)利用效率，完善企業(yè)節(jié)水管理，促進(jìn)企業(yè)向高效利用節(jié)水型轉(zhuǎn)變。此外，增加國(guó)民經(jīng)濟(jì)中水源工程建設(shè)與供水設(shè)施的投資比例進(jìn)一步控制洪水，預(yù)防干旱，提高水資源的利用效率，控制和治理水污染，發(fā)揮工程，管理內(nèi)涵的作用。

建設(shè)節(jié)約型社會(huì)是調(diào)整治水，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧可持續(xù)發(fā)展的重要措施。一要突出抓好節(jié)水法規(guī)的制定；二要啟動(dòng)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的試點(diǎn)工作，試點(diǎn)先行，逐步推進(jìn)；三要以水權(quán)市場(chǎng)理論為指導(dǎo)，充分發(fā)揮市場(chǎng)配置水資源的基礎(chǔ)作用，積極探索運(yùn)用市場(chǎng)機(jī)制，建立用水戶主動(dòng)自愿節(jié)水意識(shí)及行為的建設(shè)。

(2)加強(qiáng)水資源的權(quán)屬管理。水資源的權(quán)屬包括水資源的所有權(quán)和使用權(quán)兩方面。水資源的權(quán)屬管理相應(yīng)地包括：水資源的所有權(quán)管理和水資源的使用權(quán)管理。水資源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活中具有重要的地位，具有公共資源的特性，強(qiáng)化政府對(duì)水資源的調(diào)控和管理。長(zhǎng)期以來，由于各種原因，低價(jià)使用水資源造成了水資源的大量浪費(fèi)，使水資源處于一種無序狀態(tài)。隨著水資源需求量的迅猛增長(zhǎng)，水資源供需矛盾尖銳，加強(qiáng)對(duì)水資源權(quán)屬進(jìn)行管理迫在眉睫，如現(xiàn)行的取水許可制度。

(3)采取經(jīng)濟(jì)手段調(diào)控水資源供需矛盾。水價(jià)是調(diào)節(jié)用水量的一個(gè)強(qiáng)有力的經(jīng)濟(jì)杠桿，是最有效的節(jié)水措施之一。水價(jià)格的變化關(guān)系到每一個(gè)家庭、每個(gè)用水企業(yè)、每個(gè)單位的經(jīng)費(fèi)支出，是他們經(jīng)濟(jì)核算的指標(biāo)。如果水價(jià)按市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的價(jià)格規(guī)律運(yùn)作，按供水成本、市場(chǎng)的供需矛盾決定水價(jià)，水價(jià)必定會(huì)提高，水價(jià)的提高，用水大戶勢(shì)必因用水成本升高，趨于對(duì)自身利益最優(yōu)化的要求而進(jìn)行節(jié)約用水，達(dá)到節(jié)水的目的?？茖W(xué)的水資源價(jià)值體系及合理的水價(jià)，能夠使各方面的利益得到協(xié)調(diào)，促進(jìn)水資源配置處于最優(yōu)化狀態(tài)。

(4)加強(qiáng)南水北調(diào)與發(fā)展多途徑開源。中國(guó)水資源時(shí)空分布極其不均，南方水多地少，北方水少地多。通過對(duì)水資源的調(diào)配，縮小地區(qū)上水分布差異，是具有長(zhǎng)遠(yuǎn)性的戰(zhàn)略，是緩解我國(guó)水資源時(shí)空分布不均衡的根本措施。開源的內(nèi)容包括增加調(diào)蓄和提高水資源利用率，挖掘現(xiàn)有水利工程供水能力，調(diào)配以及擴(kuò)大新的水源等方面?？刂坪樗?，增加水源調(diào)蓄水利工程興建的主要任務(wù)是發(fā)電和防洪。因此，對(duì)已建的大中型水庫(kù)增加其汛期與豐水年來水的調(diào)蓄量，進(jìn)行科學(xué)合理的水庫(kù)調(diào)度十分重要。增加河道基流及地下水的合理利用；發(fā)展集雨、海水及微咸水利用等。

第四節(jié)　水資源規(guī)劃的制定

一、規(guī)劃方案制定的一般步驟

1)基本要求

(1)依據(jù)水資源配置提出的推薦方案，統(tǒng)籌考慮水資源的開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護(hù)，研究提出水資源開發(fā)利用總體布局、實(shí)施方案與管理方式，總體布局要求，工程措施與非工程措施緊密結(jié)合。

(2)制定總體布局要根據(jù)不同地區(qū)自然特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)要求，努力提高用水效率，合理利用地表水與地下水資源；有效保護(hù)水資源，積極治理，利用廢污水、微咸水和海水等其他水源；統(tǒng)籌考慮開源、節(jié)流、治污的工程措施。 在充分發(fā)揮現(xiàn)有工程效益的基礎(chǔ)上，興建綜合利用的骨干水利樞紐，增強(qiáng)和提高水資源開發(fā)利用程度與調(diào)控能力。

(3)水資源總體布局要與國(guó)土整治、防洪減災(zāi)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)相協(xié)調(diào)，與有關(guān)規(guī)劃相互銜接。

(4)實(shí)施方案要統(tǒng)籌考慮投資規(guī)模、資金來源與發(fā)展機(jī)制等，做到協(xié)調(diào)可行。

2)水資源規(guī)劃決策的一般步驟

水資源規(guī)劃是一個(gè)系統(tǒng)分析過程，也是一個(gè)宏觀決策過程，同一般問題的決策程序一樣，具有五個(gè)主要的內(nèi)容，即問題的提出、目標(biāo)選定、制定對(duì)策、方案比選和方案決策。

(1)問題的提出。水資源規(guī)劃中問題的提出，實(shí)際上是對(duì)規(guī)劃區(qū)域水資源問題的診斷，這就要求規(guī)劃者弄清楚水資源工程的實(shí)際問題：?jiǎn)栴}的由來及背景；問題的性質(zhì)；問題的條件；收集資料、數(shù)據(jù)的情況。

(2)目標(biāo)選定。正確提出問題后，就可以開始解決問題。目標(biāo)選定就是要擬定一個(gè)解決問題的宏觀策略，提出解決問題的方向。目標(biāo)的選定通常是由決策者決定的，往往由規(guī)劃者具體提出。在大多數(shù)情況下，決策者很難用清晰周密的語(yǔ)言描述他們的真正目標(biāo)，而規(guī)劃者又很難站在決策者的高度提出解決方案。即使決策者在開始分析階段就能明確地提出目標(biāo)，規(guī)劃者也不能不加分析地加以應(yīng)用，而要分析目標(biāo)的層次結(jié)構(gòu)，選擇適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)。如何適當(dāng)?shù)剡x定目標(biāo)，還需要規(guī)劃者根據(jù)決策者的意愿，進(jìn)行綜合分析并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，才能正確選定。

(3)制定對(duì)策。制定對(duì)策就是針對(duì)問題的具體條件和規(guī)劃的期望目標(biāo)而制定解決問題、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的對(duì)策。水資源規(guī)劃中，為使規(guī)劃決策定量化，一般都從決策問題的系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始，建立針對(duì)決策問題的模型。模型一般分為物理模型和數(shù)學(xué)模型兩大類，其中數(shù)學(xué)模型又可分為優(yōu)化模型和模擬模型兩種。不同的問題選定與其相適應(yīng)的模型類型。

(4)方案比選。在模型建立后，根據(jù)實(shí)測(cè)或人工生成的水文系列作為輸入，在計(jì)算機(jī)上對(duì)各用水部門的供需過程進(jìn)行對(duì)比，求出若干可行方案的相應(yīng)效益，通過對(duì)主次目標(biāo)的評(píng)價(jià)，篩選出若干可行方案，并提供給決策者評(píng)價(jià)。決策者則可根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和意愿，對(duì)系統(tǒng)分析的成果進(jìn)行對(duì)比分析，在總體權(quán)衡利弊得失后，進(jìn)行決策。

(5)方案決策及其檢驗(yàn)。決策是對(duì)一種或幾種值得采用的或可供進(jìn)一步參考的方案進(jìn)行選定；在通過初選方案后，還需對(duì)入選方案獲得的結(jié)論作進(jìn)一步檢驗(yàn)，即方案在通過正確性檢驗(yàn)后才能進(jìn)入到實(shí)施階段。

(6)規(guī)劃實(shí)施。根據(jù)決策制定出的具體行動(dòng)計(jì)劃，亦即將最后選定的規(guī)劃方案在系統(tǒng)內(nèi)有計(jì)劃地具體實(shí)施。如果在工程實(shí)施中遇到的新問題不多，可對(duì)方案略加調(diào)整后繼續(xù)實(shí)施，直到完成整個(gè)計(jì)劃。如果在方案實(shí)施過程中遇到的新問題較多，就要返回到前面相應(yīng)步驟中，重新進(jìn)行計(jì)算。以上僅是邏輯過程，并不是很嚴(yán)格，且在運(yùn)算過程中需進(jìn)行不斷反饋。

二、規(guī)劃方案的工作流程

水資源綜合規(guī)劃的工作流程如下：

(1)視研究范圍的大小，先按研究范圍的流域進(jìn)行組織。

(2)流域機(jī)構(gòu)按照各自的職責(zé)范圍，組織本流域內(nèi)各分區(qū)一起開展流域規(guī)劃編制，在各分區(qū)反復(fù)協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，形成流域或區(qū)域規(guī)劃初步成果。

(3)在流域或區(qū)域規(guī)劃初步成果基礎(chǔ)上，進(jìn)行研究范圍總體匯總，在上下多次成果協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上形成總體性的水資源綜合規(guī)劃。

(4)在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，完成流域水資源綜合規(guī)劃。

(5)在流域或區(qū)域規(guī)劃指導(dǎo)下，完成區(qū)域水資源綜合規(guī)劃。

(6)規(guī)劃成果的總協(xié)調(diào)。

總之，流域規(guī)劃在整個(gè)規(guī)劃過程中起到承上啟下的關(guān)鍵性作用，規(guī)劃工作的關(guān)鍵在于流域規(guī)劃。

三、規(guī)劃方案的實(shí)施及評(píng)價(jià)

1)規(guī)劃方案的實(shí)施

水資源規(guī)劃的實(shí)施，即根據(jù)水資源規(guī)劃方案決策及工程優(yōu)化開發(fā)程序進(jìn)行水資源工程的建設(shè)階段或管理工程的實(shí)施階段。工程建成后，按照所確定的優(yōu)化調(diào)度方案，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度運(yùn)行。

2)規(guī)劃實(shí)施效果評(píng)價(jià)

(1)基本要求

① 綜合評(píng)估規(guī)劃推薦方案實(shí)施后可達(dá)到的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)環(huán)境的預(yù)期效果及效益。

② 對(duì)各類規(guī)劃措施的投資規(guī)模和效果進(jìn)行分析。

③ 識(shí)別對(duì)規(guī)劃實(shí)施效果影響較大的主要因素，并提出相應(yīng)的對(duì)策。

(2)評(píng)價(jià)內(nèi)容

規(guī)劃實(shí)施效果評(píng)價(jià)按下列三個(gè)層次進(jìn)行。

① 第一層次評(píng)價(jià)規(guī)劃實(shí)施后，建立的水資源安全供給保障系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)程度，主要包括：

?規(guī)劃實(shí)施后水資源開發(fā)利用與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展之間的協(xié)調(diào)程度；

?規(guī)劃實(shí)施后水資源節(jié)約、保護(hù)與生態(tài)保護(hù)及環(huán)境建設(shè)的協(xié)調(diào)程度；

?規(guī)劃實(shí)施后所產(chǎn)生的宏觀社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益。

② 第二層次評(píng)價(jià)規(guī)劃實(shí)施后水資源系統(tǒng)的總體效果，主要包括：

?規(guī)劃實(shí)施后對(duì)提高供水和生態(tài)與環(huán)境安全的效果，以及對(duì)提高水資源承載能力的效果；

?規(guī)劃實(shí)施后對(duì)水資源配置格局的改善程度，包括水資源供給數(shù)量、質(zhì)量和時(shí)空分布的配置與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展適應(yīng)和協(xié)調(diào)程度等；

?規(guī)劃實(shí)施后對(duì)緩解重點(diǎn)缺水地區(qū)和城市水資源緊缺狀況和改善生態(tài)環(huán)境的效果；

?規(guī)劃實(shí)施后流域、區(qū)域及城市供用水系統(tǒng)的保障程度、抗風(fēng)險(xiǎn)能力以及抗御特枯水及連續(xù)枯水年的能力和效果；

?工程措施和非工程措施的總體效益分析。

③ 第三層次評(píng)價(jià)各類規(guī)劃實(shí)施方案的經(jīng)濟(jì)效益，主要包括：

?評(píng)價(jià)節(jié)水措施實(shí)施后節(jié)水量和效益；

?評(píng)價(jià)水資源保護(hù)措施實(shí)施后所產(chǎn)生的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益；

?評(píng)價(jià)增加供水方案實(shí)施后由于供水能力和供水保證率的提高，所產(chǎn)生的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益；

?評(píng)價(jià)非工程措施的實(shí)施效果：包括對(duì)提出的抑制不合理需求、有效增加供水和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的各類管理制度、監(jiān)督、監(jiān)測(cè)及有關(guān)政策的實(shí)施效果進(jìn)行檢驗(yàn)；

?有條件的地區(qū)可對(duì)總體布局中起重大作用的骨干水利工程的實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)；

?對(duì)綜合規(guī)劃的近期實(shí)施方案進(jìn)行環(huán)境影響總體評(píng)價(jià)，對(duì)可能產(chǎn)生的負(fù)面影響提出補(bǔ)償改善措施。

規(guī)劃實(shí)施效果按水資源一級(jí)分區(qū)和省級(jí)行政區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)采取定性與定量相結(jié)合的方法，以定量為主。