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水文水资源论文

水文水资源论文

水文水资源论文范文第1篇

1.1统一管理水资源的理论依据

1.1.1水是基础性自然资源。凡是基础性自然资源都是实行统一管理的。

1.1.2水是战略性经济资源。凡是战略性经济资源都是由国家委托主管部门统一管理的。

1.1.3水是系统性资源。水存在于地表、地下和大气层中并相互转化,是按流域、河系流动,与上下游、左右岸、地区间密切相关的资源。不实施统一管理是违背自然规律的,是无法实现合理开发、有效保护、优化配置和高效利用的。

1.1.4水是多功能性资源。具有供水、灌溉、发电、航运、水产养殖、改善环境、生态景观等多种功能,服务于生活、生产、生态与国民经济和发展的各个领域。不实施统一管理是违背经济规律的,是无法发挥水资源的最佳综合效益,保障经济社会持续、健康、协调发展的。

1.2多龙管水加剧了缺水矛盾

过去存在的管水源的不管供水、管供水的不管排水、管排水的不管治污、管治污的不管回用等水资源城乡分割、部门分割、地域分割的旧管理体制,是在经济不发达、计划经济年代形成的;随着流域经济社会持续快速发展、用水量成倍增长、水资源短缺日益突出的社会主义市场经济极不适应。不实施统一管理就会严重影响全面建设小康社会。

2实施流域统一管理是水资源可持续利用的前提

水是具有流域属性的,按河系流动,只有对水资源实施按流域统一管理、统一调度,才能达到优化配置、高效利用的目标。

流域机构是水行政主管部门的派出机构,同时又是流域管委会的执行办事机构,接受流域管委会的指导,执行其做出决议。因此,必须强化流域机构的宏观调控职能,代表水行政主管部门履行好流域的水行政管理职能;所属事业单位要为流域机构实施水资源统一管理提供决策依据、技术支撑和基础服务;所属企业作为自主经营的独立法人,也要承担流域机构赋予的公益性任务。

3搞好区域统一管理是水资源可持续利用的关键

3.1城乡水务统一管理

城乡水务统一管理,应当是“五业齐抓”(防洪、供水、节水、排水、污水处理回用),“三水统筹”(生活、生产、生态用水),“五水调控”(天上水、地表水、地下水、外调水、再生水),“五统一管理”(统一规划、统一调度、统一发放取水许可证、统一管理水量水质、统一征收水费水资源费),建立起“一龙管水、多龙治水”的综合管理的新体制,为城乡人民和社会各阶层、各行业提供全面服务。

3.2实行政、事、企分开

统一管理不是水行政主管部门包揽一切,而要实行政、事、企分开。具有经营性收入的水务企业要完成企业改制工作,成为自主经营、自负盈亏、自我约束、自我发展的公司制经营实体;水利事业单位在完成社会公益性任务外,也要面向市场,按企业经营转制;水行政主管部门对各项水事活动,由直接管理向间接监督管理转变,在编制规划、实施计划、制订政策、监督检查、组织协调和宏观指导、政策引导等方面多做工作。

3.3正确处理好多方面的关系

搞好区域水资源统一管理,必须正确处理好水资源的开发利用与经济社会发展的关系、开源、节流与外调水的关系,本地水与外来水的关系,区域管理与流域管理的关系。水资源开发利用与生态环境保护的关系,水资源管理的决策、执行与监督的关系,做到在发展经济中保护水资源和水环境。4多措并举是水资源可持续利用的保证

建立健全水资源流域统一管理与区域统一管理相结合的管理体制,保障水资源的可持续利用,是一项涉及面广、任务艰巨的系统工程,要采取工程、技术、经济、行政、法律等综合措施,以水资源的可持续利用,保障经济社会的可持续发展。

4.1政府宏观调控

实施水资源统一管理,要建立起政府宏观调控、流域民主协商、准市场运作和用水户参与管理的运行模式与有效的协商、决策、执行、监督机制。应当加强领导,把节水防污、合理配置和统一管理水资源列入政府的议事日程和各级领导班子的任期责任的目标与考核、评比内容,从组织上保证水资源流域和区域统一管理工作的顺利实施。

4.2健全政策法规

以颁布条例为契机,根据流域的实际情况,制订和出台一系列符合条例要求、更便于操作的配套法规。

4.3做好基础工作

对流域水资源进行重新评价,在算清水资源可利用量和查清开发利用现状的基础上,分析和评价流域水资源的承载能力。根据水资源、水环境的承载能力和经济社会发展状况,提出流域水资源的开发利用、节约保护规划和地下水禁采区、限采区范围划分,加强地下水的管理,严禁新打机井,从严审批旧井改造。建设项目必须进行水资源论证和水权转让论证,强化取水许可管理。加强流域和区域水资源的统一调度,协调好生活、生产和生态用水。

4.4用好经济杠杆

对各类用水实行总量控制、定额管理、计量收费和超采超用累进加价的制度。要建立合理的水价形成机制和水权转让机制。要逐步提高工业水资源费征收标准,同时开征井灌区农业水资源费;要建立符合价值规律的水权转让机制,实行自愿买卖水权的,应给予利益补偿。要建立市场水价浮动机制,根据水的丰枯变化和市场水的余缺,对水价实行季节性短期浮动,使水资源向着用水少、效益高的行业和企业流动。

4.5搞好监测监督

建立自动化、网络化的水量、水质自动监测系统,定期公布水资源信息;搞好供、用水水量的监测和监督管理,为用水“节奖超罚”和防止超标排放污水提供翔实的数据资料。加强水政监察队伍建设和执法人员培训,加大执法检查力度,坚持依法管水,做到执法必严,违法必究,从制度上保证水资源的合理配置和高效利用。

水文水资源论文范文第2篇

关键词:水资源管理学

1建立水资源管理学的必要性

水资源是影响国民经济发展的物质基础之一,是生物生存不可缺少的资源。随着人口的增加和国民经济的发展,水资源短缺成为世界关注的重大资源环境问题。

我国水资源问题更加严重。目前我国600多个城市中,400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米,影响工业产值2300亿元,农业灌溉每年缺水达到300亿立方米,直接影响粮食生产稳定和发展。据预测,2030年中国人口将达到16亿,届时人均水资源量仅有1750立方米,水资源开发利用将达到极限。水污染加剧了我国水资源供需矛盾,目前,50%的地下水被污染,70%以上的地表水属于四类以上的水质,90%以上的城市水域污染严重。此外,地下水超采引起的环境问题日益突出,部分地区出现海水倒灌,如华北地区形成的地下漏斗世人瞩目。

上述问题的解决,一靠科学技术,二靠科学的管理。技术的发展是一个缓慢的过程,加强科学管理能起到投资少、见效快、效益大的作用,何况水利科技的发展,在很大程度上也受到管理的制约。

应该承认,目前我国很重视水资源管理工作,也取得了一定的成效,但也必须承认,目前的水资源管理工作,无论是理论上还是实践上,都与现实的要求相差甚远,开展水资源管理系统研究,系统总结水资源整理水资源管理的知识体系,建立水资源管理学,指导我们的工作,迫在眉睫。建立水资源管理学是十分必要的。

2水资源管理学研究对象与研究内容

2.1水资源管理与水资源管理学

关于水资源管理的概念,尽管我们用的很多,但目前学术界尚不统一。《中国大百科全书》是权威的工具书,在不同的卷中,有不同的解释。

水资源管理是“水资源开发利用的组织、协调、监督和调度。运用行政、法律、经济、技术和教育等手段,组织各种社会力量开发水利和防治水害;协调社会经济发展与水资源开发利用之间的关系,处理各地区、各部门之间的用水矛盾;监督、限制不合理的开发水资源和危害水源的行为;制定供水系统和水库工程的优化调度方案,科学分配水量”(陈家琦等)(水利卷)

为防止水资源危机,保证人类生活和经济发展的需要,运用行政、技术、立法等手段对淡水资源进行管理的措施。水资源管理工作的内容包括调查水量,分析水质,进行合理规划、开发和利用,保护水源,防止水资源衰竭和污染等。同时也涉及水资源密切相关的工作,如保护森林、草原、水生生物,植树造林,涵养水源,防止水土流失,防止土地盐渍化、沼泽化、砂化等(李宪法等,)(环境科学卷)。

运用、保护和经营已开发的水源、水域和水利工程设施的工作。水利管理的目标是:保护水源、水域和水利工程,合理使用,确保安全,消除水害,增加水利效益,验证水利设施的正确性。为了实现这一目标,需要在工作中采取各种技术、经济、行政、法律措施。随着水利事业的发展和科学技术的进步,水利管理已逐步采用先进的科学技术和现代化管理手段(李石等)

作者认为,目前关于水资源管理的概念很多,但在内涵和外延上存在不同的差异。水资源管理具有时代的内涵,不同时代,水资源管理概念是不同的。在古代,偏重于干旱洪涝灾害的管理,此时一切活动都围绕其进行,大禹治水的故事流传至今,不仅仅说明了大禹治水的精神可颂扬,在一定程度上也说明,洪涝灾害依然是威胁我们中华民族生存的大问题。随着人口的不断增多,经济的迅速发展,淡水相对于人的需求供给不足,水向水资源转变,水具有了经济内涵,此时,人类面临的问题除了干旱洪涝灾害之外,增加了水资源短缺问题,为了增加水资源供给,人类加大了水资源开发力度,在一定程度上缓解了水资源的供需矛盾,但同时带来了新的问题:生态环境的恶化,生态环境恶化正在蚕食人类的文明。目前,人类同时面临着干旱洪涝灾害、水资源短缺、生态环境恶化等多重危害,水资源管理必须解决这个问题。如果仅仅以水论水,解决我们面临的困境几乎是不可能的。所以,水资源管理中的“水资源”,不仅仅包括通常我们所说的可供人类利用的淡水资源,而且应该包括能够被人类可利用的一切水,如海水、污水、微咸水、洪水等,只有将水资源管理放在与水有关的复合系统之中,从综合的角度出发,采取协调的手段才能解决人类对水资源需求问题。

从这个角度来看,上述概念都存在存在时代的烙印,与现代水资源管理要求存在一定的差异。陈家琦的定义偏重于开发利用,而且对水资源管理的内容进行了部分阐述;李宪法的定义,是以解决水资源危机为出发点的;李石的定义最终落实在“开发的水源、水域和水利工程设施”上,范围更加狭窄。用现代认识水平来看,这些概念既有一定的合理性,也存在完善补充的问题。

从整体上来看,这些定义以水资源开发作为主线,保护的目的是为了更好的开发,保护为开发服务,“保护”处于被动的地位;其次,视野相对狭窄,此概念大多只局限于水资源本身,缺乏复合系统下对水资源的综合认识,以水论水;第三,生态环境的概念缺乏;第四,资源高效利用问题没有提到应有的地位;第五,概念尚需要进一步精练,在解释水资源管理概念的同时,有的将水资源管理的包含的内容也纳入进去,需要进一步提炼。

作者认为,所谓的水资源管理,就是为了满足人类水资源需求及维护良好的生态环境所采取的一系列措施的总和。

目前,关于水资源管理,我们开展了系列的工作,进行了理论上的探讨,积累了不少的经验,形成了大量的知识,但水资源管理否能已经成长为“学”呢?,尚缺乏系统的探讨。作者认为,水资源管理学是否成立,主要取决于水资源管理学是否具有明确的区别于其它学科的研究对象,只有明确的研究对象,水资源管理才能渐渐成长为水资源管理学。

作者认为,水资源管理学已经清晰的研究对象,就是研究水资源高效利用保护的各种措施规律,水资源是管理的对象,也是水资源管理学管理的核心。水资源管理学是管理水资源知识体系,其理论基础包括系统论、可持续发展理论、超生命周期理论等。

2.2水资源管理学研究内容

水资源管理学作为一门正在成长的学科,研究内容至少应包括以下诸方面:

(1)水资源数量管理和质量管理

其包括水资源数量管理,水资源质量管理,以及水资源数量和质量综合管理。

(2)水资源法律管理

水资源法律管理,是通过法律手段强制性管理水资源行为,在水资源管理学中,水资源法律管理占有重要地位,其主要内容包括国内外水资源法律的比较、水资源法律演进、水资源法律具体内容、水资源法律存在的问题与改进等等

(3)水资源权属管理

水资源权属管理是水资源管理学的重要内容,包括水权的分配、交易、管理等。

(4)水资源行政管理

水资源行政管理,是通过行政手段对水资源管理的行为,是以水资源管理行政体制为研究核心,重点研究中央和地方行政关系、以及涉水管理部门协调管理的问题,实现政府管理“到位”而不“越位”等。流域管理和水务管理理论与方法也是行政管理的重要研究内容。

(5)水资源规划管理

水资源规划,是对水资源开发利用未来科学描述。水资源管理学中的水资源规划,主要研究水资源规划的理论与方法,如水资源规划的内容、原则、水资源规划的方法、水资源规划实施的保障等。

(6)水资源配置管理

水资源配置,是水资源可持续利用的核心内容之一,他是以水资源承载力为基础平台的水的的分配,在水资源配置过程中,由于我们长期挤占了生态用水,必须给予认真的考虑和回补。水资源优化配置的理论与方法能为水资源配置提供理论基础和指南。

(7)水资源经济管理

水资源经济管理就是通过经济手段对水资源利用进行调节和干预。包括水资源价值理论、水资源经济管理体系、节水效益分析、水资源折旧、排污收费等等。

(8)水资源投资管理

水资源投资是维护水资源的重要保障,水资源投资管理主要包括与水资源投资有关的资金的筹措、资金的利用效率、资金的回收、资金的增(保)殖、资金投入对国民经济的影响等等。

(9)水资源风险管理

水资源开发利用与保护,既有自然风险,如干旱、洪水等,也有由于人为的作用产生的人为的风险,如设备出现故障导致供水中断等,水资源风险管理研究这些风险的产生、降低甚至消除,提出风险发生情况下采取的应急对策措施。

(10)水资源利用保护技术管理

主要包括城市节水技术管理(工业、城镇生活节水)、农业节水技术管理、污水处理技术管理以及水资源配置技术、水利技术发展战略等等。

(11)水资源工程管理

我国的水利工程遍布江河南北,这些工程布局是否合理缺乏全局性的分析和研究。水资源工程管理就是结合社会、经济、环境等特点,研究水资源工程如何布局的理论与方法。在水资源工程布局过程中,要将产业布局、产业结构、产业制度和产业规模等作为重要因素加以考虑,谋划优化的水资源工程布局,取得高的综合效益。

(12)水资源数字化管理

随着信息技术的飞速发展,水资源的管理必将有传统的管理走向数字化管理,“3S”技术在水资源管理中将日益普及。水资源数字化管理就是如何利用现代信息技术管理水资源,提高水资源管理的效率。数字河流(湖泊)、工程仿真模拟、遥感监测、决策支持系统等是水资源数字化管理的重要内容。

(13)行业水资源管理

水资源具有多种功能,不同行业由于水资源利用方式、利用技术、利用效益等诸多因素的差异,对水资源管理也不相同,水资源管理具有一定的行业特点。行业水资源管理就是分行业研究水资源管理,如农业水资源管理、水资源景观管理、工业水资源管理等等。

(14)国际水资源管理

世界有众多的国际河流,国际河流的开发利用,由于涉及到相关的国家,上下游之间的矛盾处理更加复杂,水资源管理更具有特殊性。国际水资源管理,是以国际河流为研究对象,研究其开发、利用、保护和协调等相关问题。

(15)水资源综合管理

涉及到水资源部门、行业和领域极其广阔,对水资源管理不能就就水论水,必须将其放在社会、经济、环境等复合系统中进行处理。森林管理、湿地管理、妇女在水资源管理中作用、WTO条件下水资源管理、水资源纳入国民经济核算体系、根据水资源状况通过国际国内市场进行水资源贸易(包括间接贸易,如进口高耗水产品,出口低耗水商品等),等等,是水资源综合管理的重要内容。

3、水资源管理学与相关学科关系

3.1水资源管理学与水资源学的关系

水资源学是一门综合叉性学科,目前该学科还没有完全定型,正处于成长时期。通常认为,水资源学是对水资源进行评价并制定综合开发和合理利用规划,解决水资源供需矛盾,以及对水资源实行科学管理和保护经验的系统总结所形成的知识体系。水资源学的基本理论体系是建立在水资源本身存在、运移、转化和调控的基本规律与系统论的基本观念和方法的结合上,研究的重点是建立在系统论基础上对水资源系统评价、开发和最优调控的基本规律。

水资源管理学与水资源学既有区别也有联系。他们在研究方向上有一定的交叉性,交叉点是水资源管理。水资源管理学是自然科学和社会科学的综合叉科学,在形成水资源学的过程中,也渐渐形成了水资源管理的知识体系,水资源管理学渐渐成长。他们的主要区别在于水资源管理学所涉及的面更广泛,而且水资源管理学与管理学存在密切的关系。

3.2水资源管理学与管理学的关系

管理科学是一门应用多学科与多领域理论、方法、技术和知识的综合叉科学,其目的就是研究人类利用有限资源实现组织目标的管理活动方面的动态、复杂和创新的社会行为及其规律(国家自然科学基金委员会,1995)。人的管理是管理学重要研究内容。

水资源管理学中的管理对象是水资源,而管理学中管理的对象是人,这是两者的主要区别,但管理是要靠人的智慧。因此,管理学的原理可以为水资源管理学提供一定的理论支撑,水资源管理学的发展为管理学延伸提供新的增长极。

水资源管理学也是管理学的一个分支。

3.3水资源管理学与水文学的关系

水文学是研究地球上水的时空分布与运动规律并应用于水资源开发利用与保护的科学,作为水利科学的一部分,水文学的重要内容是地面水与地下水的观测、评估与预测,并为规划与管理提供依据。

水资源管理学需要水文学的支持,水文学为水资源管理学提供基础数据,水资源的管理就是以水文学提供的各种数据为依据进行调控管理水资源,水资源管理学的基础是水文学,两者关系非常密切。但水资源管理学所涉及的内容比水文学研究的范围更广泛。

4结语

水资源管理学是多学科交叉的年轻的学科,其发展具有很大的现实推动力和潜力,目前学术界尚未引起高度重视,相应的研究成果也不多见。作者初论水资源管理学,意在抛砖引玉,希望引起学术界的关注和探讨,推进水资源高效利用和保护。值得说明的是,作者及其同事合作成果《水资源管理学导论》即将完稿,并出版发行,但愿能为《水资源管理学》的发展贡献微薄之力。

参考文献

姜文来,水资源价值论,北京:科学出版社,1999

姜文来,杨瑞珍著,资源资产论,北京:科学出版社,2003

王浩,王建华,秦大庸等,现代水资源评价及水资源学学科体系研究,地球科学进展,2002,12(1)

水文水资源论文范文第3篇

水资源“农转非”是指水资源利用方向的变更,主要表现为由农业和农村用水向工业和城镇用水转移,即由农业灌溉用水向非农用水(包括居民生活用水、工业用水、商业用水、生态用水和休闲娱乐用水等)的转换。目前很大一部分过去以灌溉、防洪为主的水库逐步转变为城市工业、商业、生活或城市景观用水的水源。如山东潍坊峡山水库从1989年开始逐渐成为潍坊市居民生活用水和潍坊发电厂、巨龙化纤、潍坊市热电厂、亚星造纸等企业的主要水源;山东位山灌区(引黄灌区)每年为聊城电厂(工业)、环城湖(城市景观)供水4500×104m3,2006年向白洋淀调水3×108m3(生态用水);山东莱芜雪野水库向莱芜热电厂和莱芜钢铁公司年供水量达到5000×104m3。水资源“农转非”既包括同一流域水资源利用方向的有偿转让,如2004年黄河流域宁夏自治区从国家分配的40×108m3用水指标中调剂出8×108m3作为工业发展后备水源,内蒙古用1.3×108m3农用水转向工业用水换取6.5×108元的农业节水设施投资;也包括跨行政区域间利用方式的转换,2000年浙江省义乌市一次性出资2×108元,向东阳市买断了每年5000×104m3水资源的永久使用权,实现了跨区域农用水(东阳市每年转移的5000×104m3主要用于灌溉)向非农用水的转换(义乌市主要用于工业和居民生活)。在一定时间维度上,水资源“农转非”受区域社会、经济、水资源空间分布差异和政策因素的影响。自2002年以来,研究学者从不同视角揭示了水资源“农转非”的条件、方式及其影响。我国水资源“农转非”问题日趋严重,预计到2050年农用水将降低到50%左右,为兼顾非农用水需求增长和保障农用水稳定,应采取节水行为补偿、差别性定价和节水设施投资等方式,实现农用水有偿转让[5]。随着研究的深入,越来越多的学者关注到影响水资源“农转非”的主要因素及其负效应,水资源管理部门(水资源转让收益的实际拥有者)为实现经济利益的最大化,可能诱发水资源过度“农转非”,导致农用水供给不足,影响粮食安全,侵占生态用水等问题,提出应建立相应的补偿和监管机制[4,6-10]。从现有研究成果看,研究学者从广义范围分析了驱动水资源“农转非”的一些共性影响因素及其作用机理,但是对不同时空尺度下相同驱动因素对水资源“农转非”作用力大小的比较研究尚需进一步深化。

1.1经济发展水平及产业结构变化

水资源“农转非”是工业化和城镇化进程中的一种必然现象。随着经济社会发展,我国人均GDP从1952年的119元增长到2010年的29992元,用水总量也从1949年的1031×108m3增长到2010年的6022×108m3,年均增长9.5%左右。从绝对值来看,农业、工业和生活用水均有不同程度增长,非农用水需求的不断增长推动了水资源“农转非”的速度和规模。从水资源利用与经济发展的关系来看,在不同发展阶段,水资源利用的矛盾不同,产业结构变化对水资源“农转非”的作用程度也不同。从我国产业结构变化看,一二三产业的比例关系从1952年的50.5%、20.9%和28.6%转变为2010年的10.1%、46.8%和43.1%,相应地农业、工业和生活用水结构也从1949年的97.1%、2.3%和0.6%调整为61.3%、24%和12.7%,反映了水资源利用方向逐渐由农业向工业和生活用水转移的趋势。水资源“农转非”解决了工业用水短缺的难题,我国水权交易实践也反映了工业化、城镇化进程中水资源“农转非”适应和满足了非农用水的需求。另外,区域经济发展水平和产业结构差异显著,非农用水需求强度和增长速度表现出很大差异。2011年东部、中部和西部地区的GDP之比是60.7:20:19.2,地方财政收入之比是63.2:16.2:20.6,东部地区以二三产业为主,二三产业产值占全国比重均超过60%,中西部地区第一产业产值占全国的51.1%,致使东部地区非农用水需求增长较快,水资源“农转非”的需求较高,转移态势明显。

1.2人口规模及城镇化发展

人口自然增长和机械增长从不同方面作用于水资源“农转非”。一方面,人口自然增长必然增加生活用水需求,按照2010年人均用水量标准,每增加1人将增加450.2m3的用水需求。1949年以来随着我国人口增长,增加用水359.8×108m3,占用水量增加额的7.2%;另一方面,随着城镇化进程的加快,城镇人口增长使生活用水日趋紧张,迫使农用水向城镇居民生活用水转移。我国人口结构(城镇人口与乡村人口的比重)从1949年的1:9变为2010年的5:5,人口城乡迁移为城镇生活用水的增加带来了巨大的压力。另外,人们生活水平的提高,对水资源需求强度增加,人均用水量从2000年的435.4m3增长到2010年的450.2m3,人均增加14.8m3/人。由于区域间经济发展水平的差异,我国人口跨区域流动整体表现为中小城市向大型城市流动、中西部地区向东部地区流动的现象,这加剧了区域间用水结构紧张问题,表现在东部缺水地区人口规模增速较快。对比2000年和2010年人口普查数据,东部地区和北京、上海、天津三个直辖市人口增长较快,而中西部水量较为丰富地区的人口出现负增长。同样,东西部地区城镇化发展水平差距明显,致使区域间水资源供给非均衡态势加剧,区域间水资源“农转非”的需求强度差距明显。数据显示,2003年东、中、西和东北部地区的城镇化水平分别为58%、36%、33%和54%,东部和东北部地区高于全国平均水平(41%),中西部地区低于全国平均水平;2010年四大地区的城镇化水平分别为63%、45%、41%和57%,尽管中西部地区城镇化水平增速高于东部和东北部地区,但城镇化水平仍然低于全国平均水平(50%)。

1.3水资源短缺程度

区域水资源短缺程度影响着本地水资源的可利用量。水资源短缺对农业、工业和生活用水的绝对增长均有抑制作用,按照水资源利用的优先次序,短缺严重情况下首先要满足生活用水需要,同时为满足工农业用水需求增长,导致本地水资源的过度开发,挤占生态环境用水,降低了水资源再生能力,这又加剧了水资源短缺态势,从而陷入短缺—过度利用—更短缺的恶性循环。因此,在区域水资源供给能力相对稳定的条件下,为满足非农用水需求(尤其是生活用水),农用水可以作为补充来源。受自然地理环境的影响,我国自然降水量区域间差异明显,年际间补给能力的不同致使区域短缺态势差异显著,这不仅影响着工业、农业和生活用水的绝对量,而且对水资源“农转非”产生不同的作用效应。

1.4生态环境改善

水资源过度“农转非”可能危害局部地区(转出区)居民用水质量、生态环境、未来供水能力等,损害第三方利益[12-13]。在美国亚利桑那州和卡罗拉多州,水资源“农转非”已经影响到当地农村经济发展机会和第三方利益[12-13]。水资源“农转非”损害了转出区的水质,导致水土流失、生态破坏,给岸边居民、支流以及流域生物带来不利影响[11]。受自然降水、经济发展水平和结构、人口规模等因素影响,不同区域水资源开发利用程度和短缺特征差异显著,在相对封闭的流域中,本地水资源过度利用导致水资源再生能力降低,在缺乏外调水支撑条件下,基于生态环境保护压力,环境管制政策要求预留生态用水量,这必然限制工农业用水量增长。我国自2003年开始要求各地预留生态用水,尤其是缺水严重的北京、天津、山西等地区,生态用水量增加显著,限制了工农业用水和生活用水的绝对增长,因此,为满足非农用水增长需要,挤占部分农用水是必然趋势。同时由于各地生态环境问题的诱因差异较大,如西部新疆、青海、等地区属于黄河、长江等河流的重要水源地,随着生态保护压力增大,将会减少可利用水资源量。因此,随着各地生态用水量的递增,在供水能力有限约束下,满足非农用水需求,会加大水资源“农转非”的态势。

1.5水资源利用比较收益变化

对整个社会而言,水资源“农转非”有利于水资源优化配置,水资源利用比较收益变化是推动水资源“农转非”的主要根源。数据显示,2003年我国每方水工业和农业产值分别是46.7元和5.1元,二者之比约为9:1;到2010年达到111.1元和11.0元,尽管每方水农业产值增加了一倍多,但二者比值扩大为10:1,说明工农用水收益增长率差距逐渐扩大。工农业用水比较收益区域间差异明显,2003年差距最大的新疆达到76:1,最低的重庆仅为1.8:1;到2010年新疆达到87:1,重庆为2.3:1;二者间的比例也呈现出逐步扩大趋势,这说明区域间农用水和非农用水边际收益变化是推动水资源“农转非”的重要动力。

1.6灌溉农业发展水平

一般而言,水资源“农转非”会减少农业用水量,在缺乏相关农业节水投入的情况下,会降低农田灌溉规模和灌溉次数,诱导农户减少水稻、小麦等耗水量高的作物种植面积,降低粮食单位产出率,从而影响粮食安全,尤其是在半干旱地区,水资源“农转非”会从要素供给和资源利用上对农村发展产生诸多影响。美国西部地区的水资源“农转非”迫使农户放弃种植耗水高的高效益作物,农业种植规模和生产能力下降[18]。在印度,水资源“农转非”剥夺了农户种植粮食作物和饮用水的满足能力及福利水平。河北承德转轴沟村自1997年以来的水资源“农转非”,使农户种植模式由以前的细粮、粗粮和蔬菜作物的“轮耕套作”转变为只有粗粮作物的“单一种植”,导致土地利用效率降低,当地农户丧失了农产品自给自足能力。因此,研究学者提出水资源“农转非”的基本原则是“只转让余水,不影响农业灌溉”。在不同时期内,政府为保障粮食安全,会加大灌溉农业投资,从而增加农用水量。由于各地气候干旱程度、土地利用方向改变及经济条件的差异,耕地有效灌溉率及其增长速度差异较大,截止到2010年,全国有16个省市的有效灌溉率达到50%以上,其中北京、上海、新疆和江苏4省市的有效灌溉率达到80%以上;天津、河北等5省市达到70%以上,安徽、山东等6省达到60%以上,其他15省市均低于50%,其中北京最高,达到91.25%,贵州最低,仅为25.23%。因此,受制于不同地区农田灌溉规模差异的影响,对水资源“农转非”的作用力不同。

1.7农业节水技术应用水平

为达到稳定粮食生产和用水效益最大化双重目标,要扩大水资源“农转非”,必须要有可转移的“节余水量”。从我国农业节水技术采用水平看,灌溉水利用系数全国平均为0.43左右,远低于发达国家的0.7~0.8,说明还有很大的节水空间。同时,受制于区域间经济条件的差异,节灌率差距明显。尽管近10a来各地区节灌率都有不同程度的提高,但总体水平仍然较低,到2010年仅有北京、上海等5个省(市)节灌率较高,达到50%以上,河北、江苏、福建3省达到1/3以上,其他地区均低于1/3,这预示着不同地区水资源“农转非”的空间尺度差异较大,节灌率高的地区在不影响农业生产的前提下可获得更多非农业用水量,对水资源“农转非”的刚性约束小;相反,节水农业发展水平较低的地区,可获得的非农业用水量小,约束力就大。

2我国水资源“农转非”驱动因素的时空尺度分析

2.1水资源“农转非”的计量模型构建与变量选择

基于现有研究成果,综合考虑数据资料的可得性、时空一致性、与水资源“农转非”的相关性以及能否定量化等方面,在选择水资源“农转非”驱动因素时,主要考虑经济发展(规模和结构)、人口因素(规模和结构)、生态环境改善、水资源利用比较收益、灌溉农业发展水平、农业节水技术应用水平和水资源禀赋7个方面9个因素(表1),分析这些因素对不同时点和不同地区水资源“农转非”的影响。借鉴国内外分析水资源“农转非”的基本方法,本文在分析水资源“农转非”驱动因素的时空尺度效应中采用多元线性回归模型。模型形式及相关变量如下:Yi=β+β1X1+β2X2+β3X3+β4X4+β5X5+β6X6+β7X7+β8X8+β9X9+εi(1)式中:Yi为不同年份或不同地区水资源“农转非”程度(Yi=当年非农用水占比-基期非农用水占比);X1为产业结构变化;X2为当年GDP;X3为当年人口数;X4为城镇化发展;X5为生态环境改善;X6为水资源利用比较收益;X7为有效灌溉率;X8为农业节灌率;X9为人均水资源量;β,β1,,β9为系数;εi为随机项。

2.2研究方法说明及数据来源

已有关于资源利用时空尺度效应研究普遍采用最小二乘法(OLS)的多元线性回归模型,采用该方法的前提是解释变量必须相互独立,但是现实研究中所选取的变量大多会存在不同程度的多重共线性。为消除回归方程的多重共线性,保证回归模型有较好的应用效果,本研究采用岭回归方法。岭回归分析是一种专用于共线性数据分析的有偏估计方法,通过放弃最小二乘法的无偏性,以损失部分信息、降低精度为代价获得回归系数的更符合实际、更可靠的回归方法。虽然岭回归所得残差平方和比最小二乘回归要大,但对病态数据的耐受性远强于最小二乘法。本研究所采用数据为2000—2010年包括我国31个省(市、区)的面板数据(未包括港澳台)。其中,水资源“农转非”程度、产业结构变化、城镇化发展和水资源利用比较 收益变化的数据根据《中国统计年鉴》(2001—2011年)相关数据计算求得;GDP、人口数、生态环境改善(以生态用水量占总用水量的比重替代)和人均水资源量数据均源自《中国统计年鉴》(2004—2011年);有效灌溉率和节灌率的数据均来自《中国农业统计年鉴》(2004—2011年)。

2.3回归结果分析

2.3.1多重共线性检验为诊断回归模型多重共线性问题,在SAS软件的线性回归程序中,一般通过容忍度(Tolerance,TOL)和方差膨胀因子(VarianceInflationFactor,VIF)统计指标来检验。多重共线性的一般判断基准是:当容忍度小于0.20时存在多重共线性,容忍度小于0.10时存在高度多重共线性;或者当方差膨胀因子大于10时,说明存在多重共线性。本文主要采用容忍度指标对回归方程中的解释变量进行多重共线性检验,检验结果见表2和表3。从表2和表3的检验结果来看,解释变量之间存在不同程度的多重共线性问题。为了提高回归分析的准确性,本研究采用岭回归方法对模型进行估计。

2.3.2岭回归结果如何确定岭参数k值是岭回归分析的关键。实际应用中,确定k值的方法有:①岭迹法,即对每个自变量绘制不同岭参数k下的岭回归估计值的变化趋势图,一般选择岭参数k使得每个自变量的岭迹趋于稳定,残差平方和增长不大;②方差膨胀因子法,选择k使得岭回归估计的VIF<10;③选择k满足以下条件,给定一个大于1的c值,岭回归残差平方和SSE(k)<cSSE。本文综合运用岭迹法和方差膨胀因子法确定k值。

2.3.3实证结果分析时点模型的F值检验结果来看,2003—2006和2010年的模型在P<0.1的水平下显著,其他年份在P<0.05的水平下显著,说明模型拟合效果较好;从缺水程度不同的区域模型F值检验结果看,各地区均在P<0.0001的水平下显著,严重缺水地区、轻度缺水、不缺水地区和极度缺水地区的拟合系数接近于1,中度缺水地区和全国的拟合系数接近于0.8,说明模型的拟合效果很好。检验结果表明回归方程有效,该模型具有统计学意义。

(1)水资源“农转非”驱动因素的时间尺度效应分析,从模型回归系数来看,2003—2010年,产业结构变化、城镇化发展是水资源“农转非”的主要推动因素,与理论预期相符。其中,产业结构变化是近年来推动水资源“农转非”最关键的因素,影响程度呈递增态势,从2003年的24.9%递增到2009年的46.7%,增长了21.8%,说明伴随着产业结构变化,非农用水需求快速增长是水资源“农转非”的主要拉动力。从时间点上,2008和2009年产业结构变化对水资源“农转非”的影响最大,作用程度分别达到43.2%和46.7%。城镇化发展对水资源“农转非”的影响呈现出先增后减的态势,维持在20%左右,自2003年的22.9%递增到2006年的26.1%,2007年开始递减,2010年为17.8%。随着时间推移,生态环境用水增加对水资源“农转非”的正向效应呈波动递增势,与理论预期相符。随着我国经济社会发展和气候变化的影响,大部分区域或流域水资源过度利用现象严重,水资源开发利用率超过国际标准40%的警戒线,致使生态环境破坏严重。为此,我国从2003年开始,为保护生态环境逐渐增加生态用水,用于保育和维护生态平衡,在水资源供给规模有限的情况下,迫使农用水向非农业领域转移的态势也越来越明显。尽管有效灌溉率变动的影响与理论预期相反,但是2010年和2003年相比,有效灌溉率变动对水资源“农转非”的影响显著降低,其正向影响程度从21.8%下降到14.5%。可能原因是近几年国家加大农田水利建设投资力度,灌溉水利用率的提高降低了农用水量。但从总体趋势来看,随着时间推移,稳定农业生产(尤其是粮食生产)的压力,保持农田灌溉规模稳定,将会对水资源“农转非”形成刚性约束,从而会进一步加剧水资源“农转非”的难度。同时,受农村经济增长及农村劳动力流动的影响,单纯农业经营收入所占比重逐渐降低,非农务工收入所占比重逐渐增加,农民对农业经营收入变化的敏感性逐渐降低,降低了农田灌溉需求,从而对水资源“农转非”的敏感度降低。2003—2010年,农业节灌率变动对水资源“农转非”的影响呈现波动递增态势,从2003年的3.4%增长到2009年的12.5%,2010年回落到6.6%,与理论预期相符,但从总体水平看,影响程度仍然偏低。这表明近年来我国加大农田节水技术改造,实行严格的农用水定额管理制度,对降低灌溉用水的功效逐渐凸显;同时也反映出我国农业节水技术采用水平区域差异较大,并且主要采用工程节水技术,节水效应不显著,转移到非农领域的水资源,很大程度上并非农业“节余”的用水。同时由于缺乏农业节水技术采用的利益补偿机制,农户缺乏主动节水激励,节水效果不明显。水资源利用比较收益变化是约束水资源“农转非”的关键因素,与理论预期相反,影响程度年际间波动变化。可能原因:一是我国非农产业增长速度明显高于农业增长速度,非农业产值年均增长速度是农业的1.4倍;二是随着农业产业结构变化,农业科技水平和农产品价格的提升,单方水农业产值的增幅较大,并且随着水资源短缺态势加剧,农用水需求弹性将降低,刚性约束效应增大;第三,说明目前水资源“农转非”主要采取行政平调模式,水资源“农转非”市场调控机制尚未健全[8],地方政府或水管部门受经济增长诱因驱动,主要依靠行政手段强制性无偿或低价转移,并未建立利益引导和转移补贴的市场调节机制,致使其经济利益诱导效应降低。2003—2010年,国民经济总量(GDP)和总人口的影响变化不大,并且呈负相关关系,与理论预期相反。一方面原因是我国经济的结构性增长趋势明显,尤其是第三产业所占比例增加较快,对水资源“农转非”的影响被经济结构调整的效应稀释;二是总人口自然增长率较小,人口特征主要呈现出结构性变化,人口非农化趋势明显,人口增长及其变化的影响被城镇化发展的效应吸收。人均水资源量是度量区域水资源短缺程度的主要指标,也是制约水资源“农转非”的关键因素之一。2003—2010年,31个省(市、区)水资源禀赋的年际间差异对水资源“农转非”的影响呈现递增态势,与预期假设相符。从时点上看,我国多数年份处于中度缺水状态,其约束程度从2003年的6.3%递增到2010年的13.7%,反映了随着气候变暖、经济社会发展和生态环境恶化的影响,水资源短缺程度加剧,水资源绝对供给量的增长空间越来越小,为保障农用水安全,水资源“农转非”的难度越来越大。

(2)水资源“农转非”驱动因素的空间尺度效应分析根据图2,从模型回归系数来看,2003—2010年,全国范围内及缺水程度不同的地区,产业结构变化、城镇化发展、水资源利用比较收益变化是影响水资源“农转非”的最主要因素。不同地区影响水资源“农转非”的因素差异较大,如在极度缺水地区,产业结构变化、城镇化发展、生态环境改善、节灌率变动和人均水资源量的影响最大。从全国范围看,产业结构变化是最关键因素,影响程度达到32%;其次是城镇化发展,达到20.5%;水资源利用比较收益变化是主要制约因素,负向影响达到18.7%。在严重缺水地区,水资源利用比较收益变化是唯一制约因素,产业结构变化、人口规模、生态环境改善、有效灌溉率和节灌率变动具有较显著的正向影响。2003—2010年,在极度缺水的北京、天津、上海、山东、河南等8省(市、区),产业结构变化、城镇化发展、生态环境改善、节灌率变动和人均水资源量是推动水资源“农转非”的主要因素,具有显著的正向影响。其中,节灌率变动的影响最显著,达到39.1%,其次是人均水资源量的影响达到27.4%,产业结构变化、生态环境改善和城镇化发展的正向影响分别达到27.2%、19.6%和17.5%,人口规模的正向影响较小。该地区包括我国三个人口密集的直辖市和山东、河南、河北三个农业大省,经济基础和城镇化水平较高,其中河南、河北和山东是我国冬小麦主产区,2012年小麦播种面积和产量分别占全国的46.6%和55.4%。农业节灌率的提升和农用水定额管理制度对降低农用水消耗效果显著;该地区近10a来城镇化发展速度较快,拉动了居民生活用水和非农产业用水需求;同时反映出该地区本地水资源开发利用率较高,水环境问题突出,为改善生态环境,生态用水逐年增加,促进了水资源“农转非”。人均水资源量具有显著正向影响,说明该地区随着人口的结构性增长和城镇化发展,新增供水主要用于满足居民生活用水,相比较基期水资源“农转非”程度较大。GDP和水资源利用比较收益变化具有负向影响,与预期假设相反,但是影响程度较小。可能原因:一是该地区涵盖我国东部经济发达的三个直辖市,水资源结构性短缺矛盾突出,节水型非农产业的发展降低了水资源消耗;二是该地区的区位优势明显,人口结构性增长态势明显,城镇居民生活用水增加显著;三是尽管该地区农业产值所占比重降低,但是农用水产出率增速较快,水资源利用方式变化并不完全受用水比较收益驱动。有效灌溉率变动具有负向效应,与预期假设相符,说明该地区水资源的结构性短缺矛盾,将进一步加大有效灌溉规模增长的难度。2003—2010年,在严重缺水的辽宁、江苏、陕西、甘肃4省,产业结构变化、GDP、人口规模、生态环境改善、节灌率变动及人均水资源量均具有显著正向影响,各影响因素的作用程度差别不大,分别为15.5%、8.5%、22.4%、18.5%、18%和8.5%,与理论预期相符。其中,人口规模、生态环境改善、节灌率变动和产业结构变化是关键因素。水资源利用比较收益变化具有显著负向影响,作用程度为33.6%,与预期假设相反。有效灌溉率变动具有17.2%的正向影响,与预期假设相反。与其他地区相比,促进该地区水资源“农转非”主要因素的效应差异不大,水资源利用比较收益变化是唯一约束因素,而且作用程度较为明显,一方面反映了该地区农用水效率的提升,也表明水资源利用方式变化主要受地方政府政策的影响,水资源配置的市场机制尚未发挥应有的功能。在中度缺水的内蒙古、吉林、浙江、湖北、广东等8省(市、区),2003—2010年,产业结构变化是该地区水资源“农转非”的关键促进因素,具有显著正向影响,与预期假设相符,作用程度达到56.3%,说明近10a该地区非农产业的快速发展,尤其是工业化水平的提高对水资源需求缺口较大,水资源利用方式变化明显;城镇化发展、GDP、人口规模、生态环境改善具有正向影响,但影响程度不显著。水资源利用比较收益变化、节灌率变动与人均水资源量具有负向影响,其中水资源利用比较收益变化的影响较显著,达到15.7%。有效灌溉率变动具有24.9%的正向影响,与预期假设相反,说明该地区农田灌溉基础设施薄弱,水资源短缺态势促进了该地区的农田水利设施投资规模,降低了农业灌溉用水的损耗。与其他地区相比,该地区涵盖我国华北、东北、华南、西南、华东等地区,各地缺水特征、产业结构、人口结构差异较大,各影响因素的作用程度和方向差异较大。2003—2010年,在轻度缺水地区的湖南、四川、贵州3省,产业结构变化、GDP、城镇化发展、生态环境改善和有效灌溉率变动是主要的推动因素,作用程度分别是20.9%、10.8%、32.5%、12.8%和30.4%,其中产业结构变化、城镇化发展和有效灌溉率变动的作用显著。人口规模、节灌率是关键制约因素,影响程度分别达到34.2%和24.4%,与预期假设相反。该地区3个省位于我国西南地区,反映了该地区非农产业、城镇化发展对用水需求增长效应显著,同时农田水利设施建设,降低了输水设施损耗量,弥补了非农用水需求缺口。与其他地区相比,节灌率对水资源“农转非”的负向影响最大,说明该地区农业节水技术普及率低是农用水居高不下的关键因素。相比其他地区,该地区城镇化发展的影响最大,城镇居民生活用水增幅较大。2003—2010年,四川、贵州省的人均用水量增幅达到17.5%和16%,远高于全国同期9%的增长水平,致使人口规模的约束效应显著。2003—2010年,在水资源相对丰沛的福建、新疆等地区,GDP、城镇化发展和节灌率变动是关键推动因素,与理论预期相符。其中GDP的影响最为显著,达到38.7%;其次是城镇化发展,达到12.3%;节灌率变动的正向影响为5.1%。有效灌溉率变动具有7.1%的正向影响,与预期假设相反。产业结构变化、人口规模、生态环境改善、水资源利用比较收益变化和人均水资源量是抑制性因素,其中水资源利用比较收益变化最显著,达到25.5%,其他因素的作用不显著。该地区8省(区)多属于西北、西南欠发达地区,主要目标是追求经济快速增长,因此伴随着工农业和城镇化发展,拉动了非农用水需求快速增长。与其他地区相比,产业结构变化对水资源“农转非”具有负向影响,与预期相反,表明该地区非农产业发展速度落后于其他地区,高耗水产业所占比重大。有效灌溉率和节灌率变动的正向效应表明农田水利设施建设和农业节水技术推广对降低农用水量的作用逐渐提高。水资源利用比较收益变化是主要约束因素,反映了西部大开发战略的实施改善了该地区农业生产条件,农业发展速度较快,同时也说明水资源转换的利益补偿机制效应尚未发挥。

3结论与讨论

从时空维度上看,水资源“农转非”是经济社会、自然环境和制度政策等多种因素共同作用的结果。由于水资源利用方式的多样性和非完全可耗竭性,水资源利用方式变化年际间并不均衡,也非完全按照一维方向变动,其用途转换有长期的,也有短期的。本文利用2003—2010年省级面板数据,运用岭回归对各驱动因素的作用程度进行了分析。结果表明,相同因素在不同时空尺度上的作用程度和方向并不完全一致。

(1)各影响因素本身及其作用程度随研究尺度发生不同程度的变化。

(2)从时间尺度看:产业结构变化、城镇化发展和水资源利用比较收益变化一直是影响我国水资源“农转非”的主要因素,但是随着时间推移,各影响因素的推动作用表现出较大差异。

(3)从空间尺度看:全国范围内,产业结构变化、城镇化发展具有显著正向影响;水资源利用比较收益变化和人均水资源量是主要约束因素。产业结构变化、城镇化发展、生态环境改善、节灌率变动人均水资源量对极度缺水地区的正向影响显著;GDP和水资源利用比较收益变化的负向影响较大。在严重缺水地区,水资源利用比较收益变化是唯一的约束因素,负向影响达33.6%;其他因素均具有正向影响,除城镇化发展影响较小外,其他因素的作用程度差别不大。产业结构变化在中度缺水地区的作用力最大,城镇化发展和有效灌溉率变动也具有较显著的促进作用,水资源利用比较收益变化是主要约束因素;在轻度缺水地区,主要受到产业结构变化、城镇化发展和有效灌溉率变动的推动,水资源利用比较收益变化和节灌率变动的约束作用明显;影响水资源丰沛地区的主要因素是GDP和城镇化发展,水资源利用比较收益变化的约束效应明显。结果表明,各影响因素对不同区域水资源“农转非”的推动方向也不完全相同。

水文水资源论文范文第4篇

评价区属于不同的地貌单元,根据钻孔控制的富水情况,把该区分为10个不同参数区。采用稳定流正方形平均布井方案,设计降深15m,布井间距采用非干扰井距。由于ZK1、ZK13、ZK14孔单井涌水量很小,开发利用价值不大,因此,不计算其控制范围的允许开采量。

2允许开采量保证程度分析

2.1从水文地质条件分析

评价区位于山间盆地松散岩类和碎屑岩类孔隙裂隙水区,盆地主体地层为新老第三系紫红色碎屑岩,上覆第四系松散堆积物。盆地边缘以潜水形式存在,向盆地中部逐渐过渡为承压水。其上部碎屑岩含水层与上伏第四系含水层相互沟通,没有连续稳定的隔水层,组成了上段混合承压水,下部含水层构成了层间水。上段混合承压水其富水性与含水层岩性、结构、渗透性能、胶结程度及所在水文地质单元位置密切相关,含水层颗粒越粗,泥质含量越低,胶结越差,渗透性越好,富水性越大。而含水层厚度与富水性关系不大。评价区西南补给带为潜水区,向白盐池盆地逐渐过渡为承压水。其补给源主要有西南潜水区大气降水入渗补给及西、北、东部的断面侧向补给;局部接受下段承压水的补给。另外,评价区南部为黄灌区,每年有5000万m3黄河水进行农林灌溉,对地下水产生较大的渗漏补给。由于盆地总体四周高,中间低,地下水由西南、北、西北及东北向白盐池一带径流,然后经碱滩门向南流出区外。地下水主要以断面排泄和人工开采为主。因此,评价区的水文地质条件基本查清,且有充足的补给,为地下水的开采提供了保证。

2.2从水资源保证程度分析

评价区地下水的总补给量为2803.31×104m3/a,其中,天然补给量为1772.21×104m3/a。计算的地下水允许开采量为2659.17×104m3/a。允许开采量占多年平均补给量的94.86%,说明计算的允许开采量是有补给保证的。同时在计算各允许开采量时,采用的单井涌水量均为8吋口径15m降深的换算涌水量,且给出了一定的布井方案。说明允许开采量即能开采出来又有补给保证。

2.3从地下水的多年调蓄保证连续供水分析

水文水资源论文范文第5篇

随着经济社会的发展,我国水资源问题特别是水资源短缺的问题日益突出,对水资源进行合理开发、高效利用、优化配置、全面节约、有效保护和综合治理,已成为一项重要的战略任务。加强水资源管理,从根本上解决我国水资源问题,首先必须实现水资源管理的信息化和现代化。2001年4月,正式启动的水资源实时监控系统试点建设表明,我国水资源管理信息化、现代化建设又迈出了坚实的一步。第一批试点单位有水利部黄河水利委员会、水利部海河水利委员会、水利部太湖流域管理局、江苏省水利厅、辽宁省水利厅。为保证试点建设顺利进行,成立了由海委牵头的技术协作组,由10多位专家组成项目咨询专家组。一、水资源实时监控系统试点建设启动的意义水资源实时监控系统试点建设的启动,是新形势下推进水利现代化建设的一项重要举措,是实现由传统水利向现代水利转变的需要,是实现水资源优化配置和科学管理的需要,是水行政主管部门实现政府职能转变和提高决策水平的需要,是实现资源共享、促进国民经济协调发展的需要。水资源实时监控系统是以信息技术为基础,运用各种高新科技手段,对流域或区域的水资源及相关的大量信息进行实时采集、传输及管理;以现代水资源管理理论为基础,以计算机技术为依托对流域或区域的水资源进行实时监测、优化配置和科学调度;以远程自动控制技术为依托对流域或区域的重要水利工程进行控制操作。在系统建设中,有效和实时的数据是实现水资源优化配置的基础和前提;数学模型是水资源实时监控系统的决策工具;系统本身还要求具有拓展性和兼容性,以适应发展的需要,并满足不同用户的需求。水资源实时监控系统的核心是实现水资源的优化配置,保障水资源的可持续利用,并以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。系统的功能就是实现水资源优化配置手段现代化。二、水资源实时监控系统试点建设的特点水资源实时监控系统建设是一项复杂的系统工程,涉及面广、综合性强。项目启动时,水利部就对系统建设提出明确要求:一是统一规划、分步实施、试点示范、全面推进;二是坚持先进性与适用性结合,注重高新技术的应用,坚持高起点;三是积极借鉴国外成功的经验,注重引进与自主开发相结合;四是充分利用已有的工作基础和相关行业的信息资源,建立规范的信息库,实现优势互补,资源共享;五是紧密结合生产实际,注重发挥科研机构、高等院校的优势,鼓励跨行业、跨领域的联合攻关;六是建立良好的运行管理机制和制度。试点建设启动以来,各试点单位按照要求,在系统建设方面大胆探索,稳步推进。1.统筹规划,注重实效水资源实时监控系统试点建设的特点之一,就是各试点单位均将系统建设作为水利信息化建设的重要内容,结合本流域或区域的特点和实际情况,制订了具体的系统建设规划和实施方案。规划方案从实际出发,在建设内容安排上,充分考虑现有工作基础、系统目标需求,针对本流域或区域的经济发展水平和水资源管理中的重点问题,进行系统设计,制订分期实施计划,确保试点建设顺利进行。2.明确目标,协同攻关第一批参加试点的各单位分别以流域和区域为单元,以需求为导向,建设水资源实时监控系统,探求我国水资源实现流域和区域管理的最佳模式和途径。由于目前我国缺乏可供借鉴的成功经验,信息化的基础较差,加上系统复杂,技术难度大,涉及面广,系统建设的标准体系也尚未建立,所以,系统建设过程中的技术交流和协同攻关非常必要。项目启动以来,协作组定期活动,已举办了两次会议。会议期间,各试点单位进行广泛交流,项目咨询专家组专家直接参与,对系统建设中出现的关键技术问题进行咨询研讨。各试点单位在建设过程中也广泛吸取各方面的经验,与国内外专家及有关科研院所进行合作。试点建设充分体现了开拓创新、协同攻关的精神。3.加强管理,认真实施从5家试点单位项目进展情况来看,对系统建设管理都非常重视,从机构和体制上均给予保障,从制度建设上予以加强。海委提出水利基建工作要实现四个一流,即一流的设计、一流的施工、一流的管理、一流的质量。系统建设实行“四制”。黄委还成立了黄河水资源实时监控系统建设项目管理办公室,太湖流域管理局、江苏省水利厅、辽宁省水利厅也成立了相应的机构负责实施和管理。三、水资源实时监控系统试点建设取得初步成效1.黄河流域水资源实时监控系统黄河的水量调度以及黄河的水资源问题举世关注。黄河水资源实时监控系统建设以落实国家要求的统一分配水量,实行流量断面控制,省(自治区)负责用水配水,重要取水口和骨干水库进行统一调度为总体工作思路;以“统一规划、分步实施、急用优先、发挥效益”为原则,立足于黄河治理和流域水资源管理,从黄河水量调度管理系统建设入手,建设内容纳入“数字黄河”工程,采取“重点突破,整体推进”。一期工程以水量调度高科技、信息化和现代化为目标,对引黄涵闸实施远程自动化监控,建设低水测验设施,加紧建设黄河总调度中心。第一座数字化水文站——黄河花园口水文站投入使用,加快了水文信息传递的速度,对测站测验管理和水资源管理及调度提供了强有力的支持。作为黄河水资源保护监测中心信息采集的重要手段,首座全数字水质自动监测站已于2002年4月建成并稳定运行。黄河上中游径流中长期预报系统一期工程研究、开发工作完成,在整个非汛期开展流域性的旬、月和径流总量预报,为全河段水量统一调度提供依据。2.海河流域水资源实时监控系统海河流域选择京津地区重要水源地作为水资源实时监控系统项目区。采取试点示范,整体推进。系统建设充分利用已有的建设成果,同时考虑今后的发展趋势,以GIS为平台,虚拟现实为表现手段,信息采集系统为基础,通信及计算机网络为纽带,数据库系统为核心,决策支持和工程监控为目的。提出项目建设与即将实施的南水北调新水源,实现多水源的水资源优化配置,为区域水资源管理和流域信息化建设提供模式和经验。目前,已完成海委监控中心主体工程、海委至潘家口水库光纤电路建设,以“数字潘家口水库”为核心的空间数据库建设,完成在线数据采集处理、综合信息查询与管理、信息反馈与等系统的设计开发及应用系统的软件集成,京津地区地下水动态管理模型子系统建设也正按计划进行。3.太湖流域水资源实时监控系统太湖流域水资源实时监控系统将利用网络、计算机、自动化控制等现代化技术,初步实现水利工程远程监控与调度管理;以引江济太和防汛调度为应用实例,为中心数据库建设提供标准,为水资源决策支持系统的应用模型整合提供示范。已初步建成望亭水利枢纽的计算机监控系统,正在实施太浦闸应急监控系统和修复望虞河常熟水利枢纽泵站控制系统。4.江苏省苏北地区水资源配置监控调度系统该系统是江苏省“十五”水利信息化建设的重点工程,也是区域水资源管理和配置的典型工程。在江苏已建大运河监测调度系统,徐州、连云港水情遥测系统、水文数据库、防汛指挥系统的基础上,兼顾南水北调东线工程。系统建设总目标为:建设覆盖江水北调工程系统供水范围,具有先进技术水平和充分拓展性能,集信息采集传输、优化调度和自动监控为一体的水利现代化系统。为苏北地区水资源优化配置、高效利用和水环境保护提供调度运行决策支持;为建立适应社会主义市场经济要求的供水体系提供信息、计量及管理支持。充分发挥江水北调工程系统的作用,使其成为经济社会可持续发展的重要支撑。整个项目将分两阶段实施。第一阶段的各子项目均已签订合同,进入施工阶段。5.辽宁省中部地区水资源优化配置调度系统该系统是辽宁省水利管理现代化建设的重要组成部分。其总体结构包括信息采集系统,信息传输系统,数据处理与信息综合管理系统,水资源管理调度决策系统。以太子河流域为试点进行水资源优化配置关键技术研究,同时,建设省水资源优化配置中心及网络平台等。建设过程中,在“统一规划、总体设计、有序实施、突出实效”的基础上,坚持“谁受益、谁建设”的原则,调动各部门和单位的积极性。四、水资源实时监控系统试点建设任重道远按照水利部的部署,要用3~5年时间完成试点建设工作,并在试点的基础上,总结经验,示范推广,任务非常艰巨。曾有人把建立数字地球称之为人类认识地球的第三次飞跃,是重大技术的突破口。水资源实时监控系统建设作为水利现代化建设的重要基础项目,虽然经过一年多的试点建设,取得了显著的成效,但要实现多源信息的数字化、空间结构化、网络化和标准化,还有许多问题需要在建设过程中逐步探索和解决。首先,系统建设要在准确定位和统一建设原则的前提下,处理好近期目标和远期目标的关系、新旧信息系统的关系、先进与适用的关系、建设与管理的关系。其次,加强标准化建设。第三,实现资源的充分共享。第四,高度重视信息安全。第五,进一步加强技术交流等。在水资源日益紧缺,水的问题愈来愈突出的今天,我们期待着水资源实时监控系统试点建设早日完成,在全国范围进行推广,尽快实现水资源管理的现代化,以水资源的可持续利用,推动我国经济社会的可持续发展。