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基于耦合模型的赣江水源保护区城市发展与水资源环境关系研究_吕添贵_吴次芳_李冠_

基于耦合模型的赣江水源保护区城市发展与水资源环境关系研究_吕添贵_吴次芳_李冠_
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第21卷第6期2014年12月水土保持研究

Research of Soil and Water ConservationVol.21,No.6

Dec.

,2014 

收稿日期:2014-03-09 修回日期:2014-03-

29 资助项目:

国家社会科学基金重大项目(14ZDA039);国家社会科学基金重点项目(13AZD012) 作者简介:吕添贵(1986—),男,福建龙岩人,博士研究生,主要从事土地规划与生态利用研究。E-mail:lvtiang

ui@163.com 通信作者:吴次芳(1954—),男,浙江泰顺人,教授,博士生导师,主要从事土地管理与规划研究。E-mail:wucifang@zj

u.edu.cn基于耦合模型的赣江水源保护区城市发展

与水资源环境关系研究

吕添贵,吴次芳,李冠,沈孝强

(浙江大学公共管理学院,杭州310029

)摘 要:识别和评价流域水源保护区城市发展与水资源环境耦合状态,可为促进区域生态环境建设提供参考。本研究以赣江上游水源保护区为例,通过构建耦合度模型对2001—2011年赣江上游流域城市发展与水资源环境耦合状态进行评价,并提出了相应优化路径。结果表明:(1)研究期内赣江水源保护区城市经济发展指数与水资源环境指数呈同步上升趋势,基本处于协调状态;(2)城市经济发展与水资源环境系统呈现出交互耦合状态,具有波动向前发展趋势,整体上经历了拮抗阶段和磨合阶段2个阶段;(3)研究期内耦合度变化明显,由低度协调共生阶段向协调发展阶段转变,

具有明显后发优势。在此基础上,为实现城市发展与水资源环境耦合由低水平协调共生阶段向高水平耦合阶段演化,

提出了基于稳定性理念的保障路径以及可持续性发展的激励路径,以期为实现流域水源保护区社会经济的可持续发展提供借鉴。

关键词:赣江流域;耦合模型;水源保护区;城市发展;水资源环境

中图分类号:X24 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2014)06-0271-

07Study on the Relationship 

Between the Urban Development and the Environment ofWater Resources in Ganjiang River Based on Coupling 

ModelL Tian-gui,WU Ci-fang

,LI Guan,SHEN Xiao-qiang(College of Public Administration,Zhejiang University,Hang

zhou310029,China)Abstract:The identification and evaluation of coupling states between urban development and water resourcesenvironment is the key 

to development of the regional ecological environment in water protection areas.Inthis paper,the water resources protection area of Ganjiang River was taken as an example.The method ofcoupling degree model was employed to evaluate and identify the states between the urban development andwater resources environment from 2001to 2011,and also the corresponding strategy was put forward basedon what were mentioned above.The results indicate that:(1)it is synchronized rise between urban develop

-ment and water resources conservation in Ganjiang River in recent 10years,which is at the state of coordina-tion;(2)the urban development and water resources environment system are presenting 

the interactive cou-pling state and with volatility development trend,and also from the overall experience antagonistic state torunning stage;(3)the coupling degree significantly 

changes from the low coordination to coordinated devel-opment in the study period,which has obvious advantage of backwardness.Furthermore,the incentive andsustainable measures were put forward to promote the regional development,which is beneficial to achievingthe low level to the high level coordination symbiotic evolution stages or coupled stage.According to the re-sults mentioned above,the references for realizing the sustainable development in Ganjiang River can be alsop

rovided.Key 

words:Gan River basin;coupling model;water source protection areas;urban development;water re-sources 

environment

随着城镇化与工业化进程的推进,高强度的土地利用开发导致对水资源的需求在不断增加,流域作为典型的社会、经济、自然复合生态系统,是城镇化建设的重要组成部分。而流域上游的水源保护区是人类社会活动相对活跃区域,由于水资源的自然流动规律,其水资源环境质量安全深刻影响流域中下游地区的社会经济发展。因此,如何识别和评价流域水源保护区内城市社会经济发展与水资源环境之间的内在关系,已受到相关学者的广泛关注[1]。杨丽华等学者以松花江流域为例,从流域单元角度分析了研究区域社会经济发展与水环境之间的耦合协调关系[2],夏霆等学者则以城市发展为视角探讨了镇江市社会经济与水环境之间的协调程度[3],卢杰等则以太湖水库为例,提出了社会经济发展与水资源环境协调之间的内在关系研究[4]。从已有研究内容来看,目前多数研究主要集中在流域大尺度和中小尺度范围,对以中等尺度的流域单元研究则相对较少。而流域中等尺度研究,使该类型区域生态环境建设更具针对性。有鉴于此,探讨流域水源保护区城市经济发展与水资源环境内在关系对促进区域可持续发展具有现实意义。

赣江上游作为鄱阳湖流域重要的水源涵养区和生态环境保护区,其水资源环境将直接影响流域中下游区域生态环境。其流域水土资源生态环境较脆弱,属南方典型红壤侵蚀丘陵地区,也是赣江流域的主要产沙区,多年平均输沙量为6.59×102t,占赣江输沙量的71.6%,上游4条支流平均输沙模数大于1.4×102 t/(km2·a)[5],水土资源开发利用活动易造成泥沙下泄、洪涝灾害增加,进而严重制约当地经济发展。特别是随着鄱阳湖生态经济区建设[6]和赣南苏区振兴发展规划的推进[7],赣江上游城市社会经济建设已呈加快发展趋势,同时城市发展与水资源环境两者关系矛盾日益凸显,如何优化好城市社会经济发展与水资源环境之间的关系已成为赣江上游流域乃至整个流域社会经济发展亟待解决的重要课题。基于此,为能够更好地解决上游经济发展与生态环境保护之间矛盾,本研究以赣江流域上游城市为对象,并通过构建耦合模型,研究其2001—2011年城市发展与水资源环境内在关系,进而为实现赣江流域水源保护区城市发展与水资源环境协调耦合提供借鉴。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区概况

赣江位于长江中下游南岸,作为江西省境内鄱阳湖水系第一大河,流经赣州、吉安、南昌等主要城市,最终汇入鄱阳湖,其流域面积占全省国土面积的48%。同时,赣江流域也是鄱阳湖流域水平衡、水质量和水生态的保护区域,是实现和维护整个鄱阳湖生态经济区建设发展的重要屏障[8]。赣江上游流域作为赣江流域源头独特的地理位置决定了该区域是鄱阳湖流域中的水源涵养区、生态环境保护与恢复的核心区和重点区域,其可持续性是整个流域生态系统赖以存续的基础,也是整个流域生态系统可持续发展的前提条件。赣江上游作为流域水源地区,是江西省饮用水水源二级保护区和二类水质保护目标区[8]。据山江湖工程[9]和江西水系[10]划分,赣江上游流域包含1个市辖区,13个县级及2个县级市,区域人口密度215人/km2[11],社会经济发展与资源环境矛盾日渐突出。随着鄱阳湖生态经济区建设和赣南苏区振兴规划上升为国家战略,既要突出生态环境建设重要性,又要促进赣江水源区域社会经济发展,将城市发展与水资源环境耦合思想引入到生态屏障建设与区域经济发展中,并在时间序列展现其变化,有助于建立区域综合规划,内化流域源头生态系统外部性。因而,在整个鄱阳湖生态经济建设和赣南苏区发展振兴的框架内,研究赣江源头城市发展与水资源环境关系变化是实现区域发展的必然选择。

1.2 研究方法

1.2.1 耦合度模型 耦合是物理学概念,指两个(或两个以上)体系或运动形式通过各种相互作用而彼此影响的现象。从协同学的角度来看,耦合作用及其协调程度决定了系统在达到临界区域时走向何种序或结构,即决定了系统由无序走向有序的趋势,这种协同作用决定了系统相变的特征和规律,耦合度正是反映这种协同作用的度量[12]。借鉴耦合概念模型可以探索城市经济发展与水资源环境质量的内在关系。然而,城市经济发展与水资源生态环境变化过程是一种非线性过程,其稳定性取决于一次近似系统特征根的性质。因此,城市发展与水资源环境耦合变化过程的一般函数方程如下:

F(c)=∑ajxj (i=1,2,3,…,n)(1)

F(w)=∑bjxj (j=1,2,3,…,n)(2)式中:F(c)———经济发展系统;F(w)———水环境系统;i,j———两系统的元素;g,h———各元素的权重,由于两者重要程度抑制,各取值0.5。同时,为进一步确定城市经济发展与水资源环境交互耦合的程度,引入耦合协调度模型:

T=gF(c)+hF(w)(3)

C=f

(c)+f(w)

f(c)·f(w

()

槡2(4)

D=T×

槡C(5)式中:T———城市发展与水资源环境演变的综合发展

2 水土保持研究 第21卷

指数;C———城市发展与水资源环境系统的协调指数;D—

——耦合协调度,指城市经济系统与水环境系统相互耦合的程度,参考已有研究成果[2]

,耦合协调

度其取值范围从0到1,如表1所示。

表1 城市发展与水资源环境耦合协调评价标准

耦合协调度

耦合协调阶段城市发展与水资源环境耦合特征

D=0最低耦合阶段系统之间或系统内部要素处于无关状态,系统将向无序发展0≤D<0.3低水平耦合城市发展与水资源环境处于区域非均衡性状态0.3≤D<0.5拮抗时期城市发展的区域差异缩小,水资源环境的区域差异扩大0.5≤D<0.8磨合阶段城市发展的区域差异增强,水资源环境的区域差异缩小0.8≤D<1

高水平耦合阶段城市发展和水资源环境质量的区域差异小且处于高水平阶段D=1

最优耦合阶段

系统之间或系统内部要素达到良性共振耦合,趋向新的有序结构

1.2.2 系统协调发展模型 由于城市经济发展与水资源环境之间存在相互胁迫关系,可将其作为一个复合系统来考虑,F(c)和F(w)即为复合系统的主导部分。其系统的演化过程可以表示为:

A=F(c,t)=dF(c)dt=A1f(c)+A2f(

w)(6)B=F(w,t)=df(w)dt=B1F(w)+B2F(c)(7)式中:A,B———受自身与外来影响下城市经济子系统和水资源环境子系统的演化状态;VA,VB———两系统在受自身和外界条件影响下的演化速度。

VA=dAdt;VB=dBdt

(8)在式(8)的复合系统中,A与B相互影响,任何一个子系统的变化都将导致整个系统的变化。系统演化速度V可看作是VA和VB的函数,即V=f(VA,

VB)

,这样就可以将VA与VB作为控制变量,通过分析V的变化来研究整个系统以及两个子系统间的协

调耦合关系。

即假定城市经济发展与水资源环境的动态关系呈周期性变化,可将VA和VB的演化轨迹投影在二

维平面(VA,VB)中来分析V的变化过程,如图1所示。

图1 城市发展与水资源环境的耦合变化[

13]

从图1可知,VA与VB的夹角β可满足tgβ=VA/

VB,则β=arctg

(VA/VB),定义β为系统耦合度。在一个演化周期内,整个系统将经历低级协调共生(Ⅰ)、协调发展(Ⅱ)、极限发展(Ⅲ)和螺旋式上升(Ⅳ)

4个阶段[

13]

,如表2所示。表2 城市经济发展与水资源耦合度变化评价标准

耦合度β耦合阶段经济与环境耦合特征

-90°≤β<0°低协调共生(Ⅰ)经济发展过程缓慢,并且基本不受水环境的限制和约束,经济发展对水环境的影响几

乎为零

0°≤β<90°协调发展(Ⅱ)经济发展开始显现出对水环境的胁迫作用,水环境对经济发展的约束和限制日渐突出,矛盾开始显露,但并不明显90°≤β<180°极限发展(Ⅲ)经济发展对水资源需求和破坏日渐加大,矛盾突出不可调节,通过工程技术手段缓解

城市化与水环境之间矛盾,

两者处于高级协调共生-180°≤β<-9

0°再生发展(Ⅳ)

城市化与水环境之间的交互胁迫关系重组,并由相互胁迫转化为相互促进的关系,整

个系统最终达到城市化与生态环境高级协调共生发展状态

1.2.3 指标体系构建 城市发展与水资源环境协调性是指两者之间以及系统组成要素之间在发展演化过程中彼此互动关系与一致性趋势程度,其指标体系务必反映城市发展与水资源环境系统本身结构组成相互作用。同时,

由于城市发展与水资源环境质量两个系统的复杂性和动态性,研究在参考相关文献的基础上,

结合研究区域自身的特点,构建了城市经济系统与水资源环境系统的评价指标体系。其中,城市发展系统基于经济规模—效率—经济分析框架进行选

择;此外,由于赣江水源保护区城市化建设具有明显后发优势,但快速城市化建设使得水资源消耗与废水排放环境问题日益加重,因而水资源环境系统则以赣江城市发展过程中水资源环境压力—状态—响应进行整体衡量。

由于城市发展与水资源保护是一项复杂的系统工程,

协调评价指标权重计算采用主客观相结合的方法。其中,权重主观计算方法采用层次分析法,其在处理系统复杂性方面具有明显优势,

基本原理是将城3

72第6期 吕添贵等:

基于耦合模型的赣江水源保护区城市发展与水资源环境关系研究

市发展与水资源协调目标作为目标层,将6项二级指标作为准则层,并通过“目标层—准则层”以及“准则层—指标层”两级判断矩阵的构造、矩阵标准化处理、一致性偏离度检验等数学计算[14];权重客观法则采用熵权法,其原理是根据各指标在竞争意义上的激烈程度即指标值在待评估样本之间的差异性来确定指标权重[15]。在借鉴相关研究指标[2-4]选择和遵循数据代表性、可获取性等原则基础上,分别选取指标表征,并通过咨询城市管理与水资源管理专家的意见,认为该指标体系能够有效地测度城市发展与水资源环境协调水平,对权重进行加权平均值,即为指标权重。具体结果见表3。

表3 赣江流域上游城市发展与水资源环境系统耦合评价指标体系

指标名称一级指标二级指标AHP法熵权法权重

经济系统经济规模(0.45)

人均GDP 0.05 0.16 0.105

人均财政收入0.25 0.34 0.295

人均固定资产投资0.32 0.22 0.270

人均社会消费品零售额0.38 0.28 0.330经济效率(0.35)

财政收入增长率0.24 0.28 0.26

固定资产投资增长率0.3 0.21 0.255

人均社会消费额增长率0.15 0.26 0.205

工业产值比重增长率0.31 0.25 0.28经济结构(0.20)

规模以上工业增加值占GDP比重0.45 0.51 0.48

第三产业比重0.55 0.49 0.52

水资源环境

系统资源压力(0.45)

万元GDP工业废水排放量0.25 0.21 0.23

工业废水排放量0.18 0.21 0.195

城镇居民生活废水排放量0.15 0.09 0.12

人均工业废水排放量0.11 0.18 0.145

单位GDP用水量0.17 0.12 0.145

人均日生活用水量0.14 0.19 0.165资源状态(0.20)

工业废水排放达标率0.45 0.5 0.475

城镇居民生活废水排放达标量0.55 0.5 0.525资源响应(0.35)

人均公共绿地面积0.25 0.21 0.23

年降水量0.15 0.23 0.19

亩均水资源量0.17 0.15 0.16

森林覆盖率0.12 0.11 0.115

人均水资源量0.19 0.21 0.200

区域水资源总量0.12 0.09 0.105

注:社会经济数据来源于《江西省统计年鉴2001—2011年》,水资源环境数据来源于《江西省环境统计资料2001—2011年》和《江西省环境质量报告2001—2011年》。

2 计算结果与分析

2.1 城市发展系统与水资源环境系统的变化水平通过对数据进行无量纲化,可分别得出2001—2011年赣江上游城市发展系统与水资源环境系统内在变化水平。从图2可以看出,研究区域城市发展指数与水环境指数整体呈上升趋势。与2001年相比较,当前社会经济指数增幅较快,主要是自2001年以来流域源头城市因其独特区位优势和资源后发优势影响,其社会经济增长速度较快,对城市发展指数影响明显。研究期间,城市发展指数与水环境指数差异值在逐渐减小,说明研究期内城市建设发展对水资源环境质量影响在逐渐降低。究其原因,主要是下游地区的鄱阳湖生态经济区生态屏障建设需求,促使上游城市通过划定水源保护区以及加大水资源环境基础设施投入,以提高城市建设与水资源之间的耦合水平。

图2 赣江上游城市系统与水资源环境系统演化趋势2.2 城市发展系统与水资源系统耦合协调度通过计算可知,赣江流域上游城市发展综合指数(T)、协调指数(C)和耦合协调度(D)均呈上升趋势(图3)。

2 水土保持研究 第21卷

(1)从综合发展指数变化趋势来看,城市发展与水资源环境系统总体呈现逐步增加,但中间出现起伏波动。其中,在2001—2003年,其平均综合发展指数为0.350,但呈逐渐下降趋势,说明城市发展对水资源环境胁迫在逐渐增强;在2004—2007年,综合发展指数平均值为0.410,较前一阶段有缓慢提升,城市发展快于水资源环境投入,出现明显滞后现象;在2008—2011年,其综合平均值为0.530,较前期值有明显变化,究其原因是赣江下游鄱阳湖生态经济区生态屏障建设,使得上游水资源环境投入相应增加,城市经济建设与水资源环境较为同步所致。

(2)从协调指数来看,2001—2006年,协调指数呈逐步上升趋势,从0.266增加到0.474,城市经济发展与水资源环境投入同步发展所致;在2007—2011年,其数值为维持在0.5这个相对稳定均值水平,城市经济发展与水资源环境保持了相对均衡的发展水平,而在2011年,协调指数出现大幅度降低。究其原因,是当年该区域年降雨量不足,导致流域源头地区水资源供给难以满足城市建设需要,进而出现异常现象。

(3)从耦合协调度来看,其数值范围呈三阶段的“阶梯式”特征(图4),协调系数总体为逐渐递增趋势,但协调状态的变化情况却不尽相同,呈现出阶梯式逐级增长。根据协调系数变化过程。

第一阶段为2001—2006年,为缓慢增长期,其平均值为0.382,表明两者处于较低协调水平的拮抗阶段,经济发展的区域差异较大,水资源环境区域差异较小,城市社会经济建设的加速已对水资源环境造成轻微的影响;

第二阶段为2007—2009年,为平稳增长期,其平均值为0.460,此时经济发展与水资源环境处于较高层次拮抗阶段,区域经济实力差异逐渐缩小,可以为水资源环境质量提升与改善提供资金支撑,但由于水环境质量的滞后型,区域水环境质量改善程度不同,因此水环境质量的区域差异在扩大,经济实力对环境质量的影响显现;

第三阶段为2010—2011年,为快速增长期,其平均值为0.595,城市经济发展与水资源环境差异突出显示出更多的资金投入到环境质量改善中,地区间经济差异的缩小带来水环境环境质量区域差异的缩小,两者开始进入良性耦合阶段,此时赣江流域在鄱阳湖生态经济区建设需求下,对社会经济发展差异在逐渐缩小,由磨合阶段向高水平耦合阶段的过渡将需要较长时间。倘若磨合效果不佳,受到其他外在因素影响,很可能回到耦合磨合前的阶段。另一方面,从整

个研究期间协调系数变化幅度来看,2006—2007年和2009—2010年二个时期的变化系数最大,分别为0.065,0.176,说明这两个时期赣江水源保护区城市发展中水资源环境投入效果较为明显;而2001—2002年变化系数仅为0.001,一定程度反映了该时期城市经济发展过程中对水资源基础设施改善投入较为滞后的现状

图3 赣江流域上游城市经济发展与水资源环境耦合变化情况2.3 城市发展系统与水环境系统耦合度

将经济发展与水环境质量的两条变化曲线分别拟合:

A=F(c,t)=0.0030x4-0.0064x3+0.0466x2-0.0724x+0.0912 (R2=0.9791)

B=F(w,t)=-0.0002x5+0.0043x4-0.0437x3+0.1968x2-0.4166x+0.9435 (R2=0.8165)

对两者分别求导,可得:

VA=

dA

dt

=0.0120x3-0.0192x2+0.0932x-0.0724VB=

dB

dt

=-0.001x4+0.0172x3-

0.1311x2+0.3936x-0.4166

表4 赣江流域上游城市发展与水资源环境协调值

年份VAVBtgββ协调阶段

2001 0.01-0.14-0.10-5.65°低协调共生阶段2002 0.13-0.03-1.54-57.01°低协调共生阶段2003 0.36-0.03 9.93 84.25°协调发展阶段2004 0.76-0.09 6.25 80.91°协调发展阶段2005 1.41-0.20-0.92-42.75°低协调共生阶段2006 2.39-0.36-0.46-24.92°低协调共生阶段2007 3.76-0.59-0.12-6.72°低协调共生阶段2008 5.59-0.95 0.41 22.18°协调发展阶段2009 7.96-1.52 1.67 59.09°协调发展阶段2010 10.94-2.39-7.29-82.19°低协调共生阶段2011 14.60-3.70-1.04-46.18°低协调共生阶段 结合耦合度协调模型与表4可以看出,在2001—2010年,赣江上游城市发展与水资源环境的协调值β一直处于[-90°,90°],说明城市发展与经济发展系统整体处于低协调共生与协调发展阶段。城市发展已

第6期 吕添贵等:基于耦合模型的赣江水源保护区城市发展与水资源环境关系研究

显现出对水资源环境的胁迫影响,而水环境对经济发展约束和限制日渐突出,且小幅变化呈扩大趋势。

3 城市发展与水资源环境耦合优化路径选择

城市发展与水资源环境耦合关系的最佳状态是实现系统之间或系统内部要素达到良性共振耦合,趋向新的有序结构和再生循环阶段。即城市发展与水资源环境保护同步进行,而在2001—2011年,赣江上游城市尽管实现了从拮抗到磨合的过渡,同时耦合度从低协调共生到协调发展状态,随着上游社会经济发展,容易逐步向极限发展阶段演化。城市发展与水资源耦合形势总体较为乐观。但随着赣江流域下游地区鄱阳湖生态经济区以及赣南地区城市化与工业化进程加快,这些城市经济建设的推进需要以水资源保障为依托。在城镇化建设对资源环境带来胁迫同时,资源有限性本身也将成为经济发展的制约因素。从表2和表4结果可知,城市经济发展与水资源环境耦合状态出现起伏波动,出现稳定性不足与持续性乏力现象。因此需要从稳定性与持续性两方面进行政策优化:一方面,通过从水权构建和水资源综合规划提高耦合状态的稳定性;另一方面,同时从基础设施建设和生态旅游开发等增加激励机制,以保障城市发展与水资源环境最佳耦合状态的持续性,如图4所示。3.1 基于稳定性理念的保障路径选择

(1)制定流域水源保护功能区综合规划,提高城市建设与水资源开发利用的有序性。由于流域水源保护区的工业废水、生活废水与经济增长之间存在负相关而抑制了城市经济的稳定发展,针对赣江流域存在的水资源空间规划布置问题。一是在调查与评价流域水资源空间分布,确定水资源的数量、质量与空间分布,确定流域水资源开发利用现状,实现流域水资源开发利用、经济社会发展与生态环境保护相协调;二是制定水资源功能空间规划,确定流域水源保护区内在利用分布,划定流域水资源保护禁止区、一般开发区及重点建设区,真正实现整个流域内在区域之间、用水目标之间、用水部门之间进行水资源的合理配置,处理好生活、生产与生态用水之间的关系,进而统筹保障流域水源保护区开发利用的有序性和整体性,以满足国民经济发展和生态环境保护需要。

(2)加强污水处理基础设施建设,提高流域点源与非点源污水治理水平。对于赣江流域水源地区,一方面加强农村生产生活废弃物排放管理。应控制农田农药化肥施用量,积极采取措施推广使用绿色农药化肥,以减少入库总氮负荷,改善流域源头,污水收集设施和处理工艺选择,解决农村污水排放分散等问题。同时建立农村固体废弃物处理设施,集中处理固体废弃物。另一方面,增加流域源头地区城镇生产生活废水处理水平。促进城镇居民生活废水排放达标率,加大工业点源达标治理,减少高能耗和高污染的生产落后工艺向农村转移所带来的污染。

3.2 基于可持续性发展理念的激励路径选择

(1)引入流域水权交易制度,构建流域水资源生态补偿机制。近年来,赣江中下游的鄱阳湖流域资源型缺水和水质型缺水是造成城市用水紧张的主要原因,为了保证城市供水的水质要求,划分水源保护区是行之有效的措施,但因水资源保护区生态环境和水质的外部性特征,使得流域中下游地区成为赣江水源保护的受益者。因而,通过恰当的水权交易制度对流域水源区进行补偿是必不可少的。即以水权模式,将流域水资源生态环境补偿费通过水权交易形式确定,由赣江流域中下游地区向源头地区购买优质水资源,其具体费用包括控制生态破坏、环境恶化以及遏制水资源衰竭的生态环境损失价值和污染价值。首先,将生态环境补偿作为流域水源保护区激励措施,由生产者和消费者的决策以环境费用的形式体现出来。如由用水地区从财政收入中设立专项补偿资金,用于保护区人民发展生产及改善生存条件;二是由用水地区乡镇与保护区有关乡镇组织成立发展共同体,依托经济优势与资源优势,发展技术含量高、附加值高且无污染工业项目,以达到优势互补、共同发展的目的;三是适当提高水资源费标准,将增收部分列为保护区发展基金,专款专用以促进该地区经济发展[14]。

(2)推动生态移民与生态旅游业发展,提高当地居民生活水平。流域水资源生态环境保护建设不仅需要政府的支持与投入,还需要来自当地居民的支持。作为流域水源保护区重要的行为主体,激励其行为积极性是实现资源保护的重要组成部分。一是实行生源保护区的生态移民政策。对处于水源保护核心区域的居民,实行有序的生态移民政策,降低该区域的人类开采活动,降低由于人类活动而区域资源环境产生的分散、隐蔽、随机和发生不确定性影响,建立“源—流—汇”的逐级防控技术体系[10];其次,利用当地红色文化历史,发展绿色旅游产业,带动区域经济共同发展。赣南中央苏区作为中国重要的革命圣地,有着丰富的旅游资源,同时也有着美丽的绿色旅游资源,结合红色文化与绿色环境设计出独具特色的生态旅游路线,通过观光旅游带动基础设施建设以及提高居民生活收入来源,进而通过激励模式,促进流域水源保护区城市发展与水资源环境建设。

2 水土保持研究 第21卷

图4 赣江流域城市发展与水源环境同步耦合优化路径

4 结论

本研究以赣江流域源头地区为对象,构建了城市发展与水资源环境评价指标体系,并利用耦合模型对其耦合状况进行了分析,重点结合城市发展与水资源环境耦合变化特点,提出了促进两者关系的耦合优化路径。主要结论包括:(1)城市发展与水资源环境指数在时间序列上呈基本同步上升的趋势,且两者系统发展呈现从低协调共生到协调发展状态,短时期内城市经济发展并未对水资源环境造成较大胁迫影响;(2)城市发展与水资源环境系统呈交互耦合状态具有复杂性、非线性和时变性特点,耦合度从2001年的0.312增加到2011年0.503;整体上经历了拮抗时期和磨合两个阶段,协调状态处于[-90°,90°]之间,两系统发展呈现从低协调共生到协调发展状态;(3)提高区域建设稳定性和激励行为人持续性形成的内生和外在动力是促进城市发展与水资源环境耦合的有效路径。其中,以稳定性理念为核心的水资源综合规划与城市污染控制是保障城市发展与水资源环境保护的内生驱动,而以可持续性为核心的水权交易与生态旅游产业政策是激励社会经济发展的外在动力。

当前赣江流域城市发展与水资源环境耦合状态还处于协调发展阶段,尽管水环境管理略滞后于社会经济发展,但由于水资源具有资源开发技术和管理理念等后发优势,使得城市发展系统与水资源环境系统耦合水平还有极大的提升空间。值得注意的是,城市发展与水资源环境协调评价指标选取是研究的关键和难点,特别是在现实生活中,城市经济发展与水环境的交互作用不仅仅取决于城市自身的经济发展水平,还与其内部的产业结构以及赣江流域上中下游的城市之间联系等因素有关,这些将对协调指标体系结果产生影响,因而未来研究中还需加以完善。

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第6期 吕添贵等:基于耦合模型的赣江水源保护区城市发展与水资源环境关系研究

水资源合理配置基本概念(doc 18页)

水资源合理配置基本概念(doc 18页)

水资源合理配置浅析 摘要:水资源合理配置浅析。 关键词:水资源合理配置 一、水资源合理配置基本概念 1.基本概念 水资源合理配置可以定义为:在一个特定流域或区域内,以有效、公平和可持续的原则,对有限的、不同形式的水资源,通过工程与非工程措施在各用水户之间进行的科学分配。 实际上,水资源合理配置从广义的概念上讲就是研究如何利用好水资源,包括对水资源的开发、利用、保护与管理。在中国,特别是华北和西北地区。实施水资源合理配置具有更大的紧迫性。其主要原因:一是水资源的天然时空分布与生产力布局不相适应,二是在地区间和各用水部门间存在着很大的用水竞争性,三是近年来的水资源开发利用方式已经导致产生许多生态环境问题。 水资源的合理配置是由工程措施和非工程措施组成的综合体系实现的。其基本功能涵盖两个方面:在需求方面通过调整产业结构、建设节水型社会并调整生产力布局,抑制需水增长势头,以适应较为不利的水资源条件;在供给方面则协调各项竞争性用水,加强管理,并通过工程措施改变水

来社会对水资源利用的权利。因而,水资源合理配置体系不仅应适合经济发展和人民生活的需求,还应尽可能地满足人类所依赖的生态环境对水资源的需求,以及未来社会对水资源的基本需求。 水资源系统与人类社会和生态系统具有如 图1所示的密切关系。其中一个系统的变化 将会同时影响另外两个系统朝正负两个方 向产生相应的变化。生态系统对人类社会不 仅提供生活生产材料(a),而且具有气候调 节(b)、水土保持(c)、环境美观(d)、旅游 娱乐(e)等功能;人类社会对生态系统也具 有很大的作用力.林业、渔业等生物资源掠 夺性开发利用(f)对生态系统的天然平衡会 造成破坏。生态系统依赖于水资源,水源的枯竭会导致植被退化(g)、土地荒漠化(h)、动植物大量消亡(i)等严重生态事件,而水质的退化(j)也会造成水资源使用功能的下降,造成对植被、鱼类等生态系统主体的严重损害。生态系统对水资源系统也具有重要的调节、涵养以及水质净化(k)等功能。生图1 人—水—生态三系统的相 互作用

浅谈保护水资源的意义和重要性

浅谈保护水资源的意义和重要性 水既是人类生存的基本条件,又是社会生产必不可少的物质资源。没有水,就没有人类社会的今天。所以说,水是人类的宝贵资源,是生命之泉。本文是品才网小编精心收集的保护水资源的意义,仅供参考! 浅谈保护水资源的意义和重要性水是动植物体内和人的身体中不可缺少的物质,可以说,没有水就没有生命的存在。另外,人类生活中的衣食住行都离不开水。工农业生产中也不能离开水,水是工农业生产的重要原料。在农业生产中消耗的淡水量占人类消耗淡水总量的60%80%,工业上也要用大量的水进行生产。另外,水在内河与海洋运输上也起着重要作用。在自然界中淡水量不到水总量的1%。据21世纪城市水资源国际学术研讨会透露,联合国已经把我国列为世界上13个最缺水的国家之一,目前我国人均用水量是世界人均用水量的30%左右。人类现在用水量越来越大,且污染也越来越严重,这就要求我们要保护水资源。生命起源于水环境,水是所有生物生存不可缺少的重要因素. 首先,水好似生物有机体的重要组成部分,其次,生物的一切代谢活动都必须以水为介质,第三,水是植物进行光合作用的重要原料,第四,水的热容量大,而且吸热和放热

的过程比较慢,为生物的热量调节和代谢具有重要的意义,第五,通过水分蒸发散热可降低陆生生物的体温,对生物的热量调节和热能代谢有重要意义。水是生命之源,万物生长离不开水。水推动了人类的经济发展,人类的历史,就是在各大河流、海洋的沿岸发展起来的……水对生命体及经济发展的影响一提到水这往往是对人类再也熟悉不过的一种物质,但是人类正因为对于它太过于熟悉,以致于造成水资源浪费,污染。水是人类宝贵的自然财富,但往往我们都不曾了解它的重要性,这也是一个直观的原因。从地球上生命的起源到人类社会的形成,从生产力低下的原始社会到科学技术发达的现代社会,人与水结下了不解之缘。水既是人类生存的基本条件,又是社会生产必不可少的物质资源。没有水,就没有人类社会的今天。所以说,水是人类的宝贵资源,是生命之泉。长期以来,人们普遍认为水是“取之不尽,用之不竭”的,不知道爱惜,而浪费挥霍。应当知道我国水资源人均量并非丰富,地区分布不均匀,年内变化莫测,年际差别很大,再加上污染,使水资源更加紧缺,自来水其实来之不易。 浅谈保护水资源的意义和重要性水是地球生物赖以存在的物质基础,水资源是维系地球生态环境可持续发展的首要条件,因此,保护水资源是人类最伟大、最神圣的天职。

水资源综合利用规划

水资源综合利用规划 我国农业用水效率很低,灌溉用水的利用率只有30%~40%,而发达国家为70%~90%,提高灌区的用水效率,对于缓解农业水资源危机具有举足轻重的作用[1-2]。现将灌区水资源综合利用与管理的措施总结如下。 1充分利用当地水资源 现有的灌区改造,在水源的设计上,应在充分利用当地水资源的基础上考虑引水。充分利用当地水资源在灌区改造中占有的重要地位。通过对地表水、土壤水、地下水的合理调控,最大限度地把天然降水转化为农业可用的水源。此外,经过适当处理的工业和城镇生活排出的污废水以及具有一定矿化度的地下咸水等都是灌溉水源。在生态环境允许的范围之内,适当且充分利用浅层地下水,适当降低地下水位,有利于增加降雨入渗量,减少径流流失和潜水蒸发,不仅能充分利用当地水资源,有利于旱涝盐碱的综合治理,而且能充分发挥地下水库的多年调节作用(干旱年适当多开采,多雨年得到补偿),提高农业用水的保证率。劣质水处理利用是增加灌溉水源和保护、改善环境的战略措施。劣质水包括工业和城镇生活污废水、地下咸水。污废水经过处理使之达到灌溉标准,不仅可以增加农业灌溉水源,还可防止污染环境,其充分利用还有一定的潜力可挖。 2井渠结合 井渠结合是地上水地下水联合运用的有效途径,其机理是调

控地下水埋深在适宜的状态,通过降雨入渗地下形成土壤水和地下水。井渠并用、优化调度水资源,能提高水资源的利用效率。地表水、地下水联合运用的方式:一是春灌。地下水位回升到最高,返盐盛期,采用群井汇流,井渠间灌,防止返盐;二是夏灌。以井为主,降低地下水位,预防渍涝;三是冬灌,河水充足,渠灌可用于洗盐补淡。 3灌区水资源统一管理 目前,水资源管理为政及多部门争权现象普遍,在上游地区,大引大排,大水漫灌,不仅造成水资源浪费,还导致渍涝灾害加重和土壤盐碱化蔓延;而下游地区则由于河道来水供不应求或枯竭,不得不掠夺性地开发利用地下水,以致引起地下水位持续下降,诱发一系列生态环境问题。因此,灌区水资源必须统一管理,包括地表水、地下水等多种水源的统一开发利用和治理保护,在制订灌区改造规划时不能忽略。灌区水管理机构给各地区和各部门分配的水资源,要以这些地区和部门合理开发利用当地水资源为前提。 4工程统一规划 一是工程措施和非工程措施有机地结合。非工程性节水措施,包括管理措施和农业节水技术措施。灌区管理主要是理顺供水和用水机制,灌区优化配水节水技术主要根据灌区的可供水量、作物的需水量和生产函数以及各级输配水渠道的技术参数,采用系统工程方法,制订灌区水量调配方案。节水灌溉制度是把有限的

深入研究实现水资源合理配置的有效策略

深入研究实现水资源合理配置的有效策略深入研究实现水资源合理配置的有效策略本文关键词:水资源,策略,配置,研究深入研究实现水资源合理配置的有效策略本文简介:摘要:立足于水资源合理配置这一中心话题,结合各地区水资源的开发及保护现状,深入探索能够实现水资源合理配置的有效策略。关键词:水资源;节水型社会;水资源信息系统;随着我国 __水平的稳步提高,社会生产和居民生活消耗的水量与日俱增,部分地区逐渐出现了水资源严重匮乏的现象,导致社会公众开深入研究实现水资源合理配置的有效策略本文内容:摘要:立足于水资源合理配置这一中心话题,结合各地区水资源的开发及保护现状,深入探索能够实现水资源合理配置的有效策略。 关键词:水资源;节水型社会;水资源信息系统; 随着我国 __水平的稳步提高,社会生产和居民生活消耗的水量与日俱增,部分地区逐渐出现了水资源严重匮乏的现象,导致社会公众开始对水资源能否实现可持续供给产生了恐慌心理。作为能够促进社会战略发展的经济性资源,水资源的供给情况直接关乎着国

计民生,因此当前亟待采取多管齐下的措施,进一步提高水资源的合理配置水平,最大限度体现出我国境内现有水资源的综合效益。 1、优化健全水资源管理机制 只有不断优化健全水资源管理机制,才能有效提高全社会范围内节? 加盟幕繁R馐叮? 真正将科学发展观作为配置水资源的重 要指导思想。在优化健全水资源管理机制的时候,首先应当着手建立水资源利用的市场机制,不断推进水权、水价以及用水市场的改革进度,逐渐构建符合当地生产生活用水实际情况的水价形成机制,进一步规范该地区的用水市场。同时,各地区水资源的相关管理部门,还应当尽早明确初始用水权的情况,逐步构建水权交易市场,强化有关部门对于水资源的调控管理,以便通过经济手段实现水资源的合理配置以及科学转让,体现水资源配置到该地区的社会效益。其次,各地区相关部门还要积极构建多样化的水利投资体系,向社会范围内广泛征集资金,对于合理的水利投资项目可以选择发行水利债券的方式,打造水利资源投资利用的新渠道[1].

水资源保护面临问题

我国水资源保护面临的问题及对策研究 摘要:水资源既是一个国家最基础的自然资源,也是一个国家战略性的经济资源,是社会和经济发展不可或缺的资源。随着我国水资源浪费和污染形势日益严重,多地均出现了水资源危机。因此,加强对水资源的保护,减少水资源浪费和污染的行为,削弱水资源给我国带来的负面影响,成为目前我国经济社会发展迫在眉睫的任务。本文从我国水资源保护的现状出发,分析当前我国水资源保护中面临问题,并提出相应的解决对策。 目前我国的水资源储备情况堪忧,人均水资源量仅2200m3不 足世界平均水平的1/4 。缺水成为制约我国,尤其是北方地区经济社会发展的重要因素。虽然我国的水资源保护工作也取得了一定的成效,但是仍然存在一些问题,严重制约我国水资源保护工作的开展和进一步扩大。因此,完善水资源保护工作也成为当前亟需解决的问题。 1 水资源保护现状及面临的问题 1.1水资源管理模式不足 目前,根据2002 年修订的我国水资源管理的模式为“流域管理与行政区域相结合”,国务院水行政主管部统一管理和监督全国的水资源管理工作。而实际情况中并非如此,水资源被分类,并且由不同的部门管理。例如地表水和地下水分别由水利部和国土资源部开发和利用,而国家气象局又拥有大汽水的管理权,城市、工业用水和农业用于分别有建设部、农业部以及林业局管理,环境保护部门又负责水污染的防治工作。不同的管理部门从不同的角度对水资源进行管理,不同管理部门的管理活动缺少合作和沟通,其制定的管理和保护政策也容易产生冲突,导致水资源保护政策难以得到有效地实

施。总的来说,多源治水的水资源管理模式影响了我国水资源保护工作的成 效。 1.2水资源行政执法队伍素质不高在众多制约水资源保护机制是否健全以及行之有效的因素中,水资源行政执法人员的素质是重要的因素之一。水资源行政执法人员的素质甚至直接决定了水资源保护机制是否健全以及行之有效。然而在我国水资源开发和保护的中,水资源行政执法人员的素质却经常表现出参差不齐、执法水平和执法能力普遍偏低和偏弱的现象。执法人员大多欠缺用全局观和可持续发展观,以及长远的眼光来指导水资源行政执法工作。综合素质不高造成日常水资源保护工作暴露出许多问题,不仅导致水资源保护的效率不高,也使人们对水资源保护工作的认识出现偏差,破坏执法队伍在人民群众心中的形象。 2.3节水意识不足,没有形成有效的节水机制由于我国现行的水资源管理机制存在较多的问题,导致了相应的管理机构对节水积极性不高。很多缺水严重的地方,都是由于缺少节约用水意识,造成水资源严重浪费。例如,农业灌溉过程中,很多地方存在浪费的现象,罐区没有自主的经营管理权力,缺少相应的法律支撑,导致了农业节水灌溉出现了两难的境地。此外,政府相关部门没有足够重视这个问题,地方的财政资金支持力度不足,又要求相应的水资源管理机构实行企业管理办法,由于管理机构没有独立的法律地 位,在开展工作过程中受到很多制约因素的限制,自身不可能获得 较大的经济利润,因此,从这些方面来看,我国的现行的节水机制还存在法律地位和经营主体等方面的问题,未能达到节水的目的。 2 解决对策及措施 2.1 确立全面保护、节约用水的思想水资源保护是为了保证水资源的可

区域城市化发展对水资源的影响与对策浅析 (终稿)

区域城市化发展对水资源的影响与对策浅析 ————以深圳市为例 摘要:随着经济的发展和社会的进步,城市化进程的加快是社会发展的必然趋势,但城市化进程的加快也造成了城市环境的变化,尤其是水环境的变化。认识城市化发展与水系统演变的内在联系、有助于维护水系统的正常功能和保持城市可持续发展。研究城市化对区域水资源的影响,对于城市用水健康循环和保障城市可持续发展具有深远的战略意义;以深圳市为例,就城市化发展进程中对水资源产生的影响进行初步分析,并提出对策建议。 关键词:区域城市化;深圳市;水资源 改革开放以来,我国城市化进程不断加快,城市化地区人口密集、建筑林立、空气污染和水环境改变,这些因素都促使城市原有的水循环发生改变,从而使城市供水不足,水污染严重等,导致出现地下水过度开采,水质恶化等一系列水资源问题。 1 深圳市城市化及水资源现状 深圳市是著名的对外开放城市,是我国最早开放的一批经济特区之一,深圳市特区面积约327.5平方公里,作为一个典型的移民城市,其常住人口从1979年的31.41万人发展到2005年的827.75万人,年均增长13.4%;其中户籍人口从31.26万人增加到181.93万人,年均增长7%;暂住人口从0.15万人增加到645.82万人,年均增长38%;人口密度大,人口增长迅速;持续增长的人口以及经济的快速发展给城市供水带来很大负担。 深圳市属亚热带海洋性气候区,全市多年平均降水量约1837毫米,降水时空分布不均,全年降水主要集中在汛期,即主要集中在每年的4-9月,约占全年降水量的85%,而汛期降水又多集中在7、8月份,降水季节变化大;降水量的年际变化幅度则更大,如:2001年降水量为2747毫米,而1963年仅为912.5毫米;年最大降水量与年最小降水量相差近3倍。全市多年平均水资源总量约为18.72亿立方米;按实际用水人口算,人均水资源占有量仅为175立方米,相当于全国人均水平的1/10,低于全省人均水平,按照联合国人均降水量少于500立方米属于极端缺水地区的标准,深圳市已经属于极端缺水地区。 2 城市化对地表水资源的影响 2.1 城市化对地表水循环的影响

水资源管理措施

国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见 国发〔2012〕3号 各省、自治区、直辖市人民政府,国务院各部委、各直属机构: 水是生命之源、生产之要、生态之基,人多水少、水资源时空分布不均是我国的基本国情和水情。当前我国水资源面临的形势十分严峻,水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题日益突出,已成为制约经济社会可持续发展的主要瓶颈。为贯彻落实好中央水利工作会议和《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》(中发〔2011〕1号)的要求,现就实行最严格水资源管理制度提出以下意见: 一、总体要求 (一)指导思想。深入贯彻落实科学发展观,以水资源配置、节约和保护为重点,强化用水需求和用水过程管理,通过健全制度、落实责任、提高能力、强化监管,严格控制用水总量,全面提高用水效率,严格控制入河湖排污总量,加快节水型社会建设,促进水资源可持续利用和经济发展方式转变,推动经济社会发展与水资源水环境承载能力相协调,保障经济社会长期平稳较快发展。 (二)基本原则。坚持以人为本,着力解决人民群众最关心最直接最现实的水资源问题,保障饮水安全、供水安全和生态安全;坚持人水和谐,尊重自然规律和经济社会发展规律,处理好水资源开发与保护关系,以水定需、量水而行、因水制

宜;坚持统筹兼顾,协调好生活、生产和生态用水,协调好上下游、左右岸、干支流、地表水和地下水关系;坚持改革创新,完善水资源管理体制和机制,改进管理方式和方法;坚持因地制宜,实行分类指导,注重制度实施的可行性和有效性。 (三)主要目标。 确立水资源开发利用控制红线,到2030年全国用水总量控制在7000亿立方米以内;确立用水效率控制红线,到2030年用水效率达到或接近世界先进水平,万元工业增加值用水量(以2000年不变价计,下同)降低到40立方米以下,农田灌溉水有效利用系数提高到0.6以上;确立水功能区限制纳污红线,到2030年主要污染物入河湖总量控制在水功能区纳污能力范围之内,水功能区水质达标率提高到95%以上。 为实现上述目标,到2015年,全国用水总量力争控制在6350亿立方米以内;万元工业增加值用水量比2010年下降30%以上,农田灌溉水有效利用系数提高到0.53以上;重要江河湖泊水功能区水质达标率提高到60%以上。到2020年,全国用水总量力争控制在6700亿立方米以内;万元工业增加值用水量降低到65立方米以下,农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上;重要江河湖泊水功能区水质达标率提高到80%以上,城镇供水水源地水质全面达标。 二、加强水资源开发利用控制红线管理,严格实行用水总量控制 (四)严格规划管理和水资源论证。开发利用水资源,应当符合主体功能区的要求,按照流域和区域统一制定规划,充分发挥水资源的多种功能和综合效益。建

水资源保护论文

中国水资源危机 关键词:水资源,水环境,水污染,开发利用,水危机,环保意识,生态文明。 摘要:处于社会转型期的当代中国面临着众多环境问题,水资源问题尤为突出。水资源压力过大,水生态严重恶化成为令人十分堪忧的问题。《水问》真实全面地告诉观众中国正面临着怎样的用水困难,并深刻解析了中国水资源状况。本文旨在研究《水问》引发的保护水资源的思索,并强调培养大众环保意识的重要,通过建设“生态文明”和声张“生态正义”,应对环境恶化,走人与自然和谐发展之路。本文综观我国水资源情况,面对水污染日益严重的形势,结合工作实践,提出了解决水环境问题的对策: 减少耗水量、建立城市污水处理系统、产业结构调整、控制农业面源污染、开发新水源、加强水资源的规划管理,对我国的水资源管理问题发表了自己的看法。 水是生命的源泉,它滋润了万物、哺育了生命。我们赖以生存的地球表面就有70%是被水覆盖着,而其中97%为海水,与我们平常生活关系最为密切的淡水只占3%,而淡水中又有78%为冰川淡水,目前还很难利用。因此,人类所能利用的淡水资源是有限的,并且受到污染的威胁。农业、工业和城市供水需求量的不断提高导致了有限的淡水资源的分配竞争。为了避免水危机,我们必须保护水资源,对供水和需水进行管理,减少污染和降低不断增长的人口对环境的影响。水是万物生命之源,是人类发展的命脉。水问题不仅关乎每个人的生活,也涉及到一个民族的前途和命运。在文明不断进步的同时,水资源的短缺也时刻警醒着我们。《水问》以极具思考深度并令人注目的方式,用无可争议、令人震惊的实例,向观众展现了大量伴随水资源危机而产生的巨大危害。《水问》含有“水的哭诉”、“水的呐喊”之意,直接而尖锐,急促而紧迫。该片的总编导王猛说:“水是宽容的,因为这种宽容才产生了生命,也因为这种宽容,它容纳了这个世界所有肮脏的东西。中国的工业文明发展浓缩了西方两百年的时间,作为代价,中国的河流与湖泊也浓缩了西方两百年的污染史”。水默默的维护人类的干净、舒适、健康,也默默地承受人类交给它的肮脏。水是有生命、有感知的,它会释放情感,在饱受污染时,它也有哭诉的愿望。 目前我国的工业化、城市化都以世界前所未有的速度快速发展着。但当我们沉浸于自己取得的骄人成绩时,却也开始尝到了自己酿制的苦果[2]。巨大成就的背后,隐藏着严重的生态和环境危机,其中以水资源危机最为突出和严重,也最为直观。事实上水危机不是即将到来,而是已经从四面八方开始蔓延。清茶一杯是中国传统的待客之道,但在甘肃省的很多地区,能喝上一杯干净的水已经变成一种奢侈,很多人因为水源干涸而不得背井离乡。华北地区的打井高潮时,每年打井在三百万眼以上,而如今,这些井已经无水可取。在衡水市,以前打井只需要100多米便可,如今须打300多米才可见水,取水工具最初是离心泵,后来是工业泵,现在必

中国水资源分布现状及发展趋势的研究

中国水资源分布现状及发展趋势的研究 [摘要]水资源作为人类生存和发展中最为重要的基础性资源,与人类生产生活的联系十分密切,对人类生存状态的意义十分重大。然而,对人类生产和生活具有重要影响的水资源却是不可再生资源,水资源危机已经成为继粮食危机、能源危机之后困扰人类生存的第三大危机。我国虽然地大物博,然而水资源的储量却并不多,并且在使用上存在着许多问题。本文将对我国水资源短缺的现状进行调查与分析,并提出相关的解决策略。 [关键词]水资源短缺现状解决策略 一、前言 随着经济社会的不但发展,人口的逐渐膨胀,对作为人类生活中必不可少的水资源的需求量也逐渐变大,并且社会中存在着许多水资源浪费及利用不合理的问题,这使得许多国家和地区出现了水资源短缺的现状。而我国虽然幅员辽阔,资源众多,但是在水资源的利用上也存在着一定的问题。水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源,随着我国经济和社会快速发展,水资源问题成为我国可持续发展的主要瓶颈。本文就中国的水资源情况进行简单的分析和提出一些解决措施。 二、我国的水资源的现状 1. 我国水资源的情况 从总量来看,按照2009年的最新统计,我国平均年水资源总量28124亿m3,其中河川平均年径流量27115亿m3,地下水8288亿m3,居世界第六位,低于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚。但从人均来看,我国是一个水资源短缺的国家,人均水资源量仅为世界人均水平的28%,不仅有2/3的城市缺水,农村还有近3亿人口饮水不安全。我国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米,地下水0.83万亿立方米,扣除由于地表水与地下水相互转换、互为补给,两者重复计算量0.73万亿立方米,与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。水资源的问题与水资源的时空分布不均衡,尤其是与水土资源不相匹配有密切关系。全国十个流域可合并划分为南方、北方及西北三个明显不同类型区:南方比较充沛,年均降雨量超过

浅谈黄河水资源管理现状及治理措施.docx

浅谈黄河水资源管理现状及治理措施 黄河水孕育了中华民族5000年灿烂辉煌的文明,奠定了今日黄河流域的昌盛繁荣,成为沿黄地区可持续发展的生命线,被我们称为“母亲河”。回顾历史这条母亲河给我们带来几多欢喜几多忧,曾几时黄龙肆虐,倾吞粮田,自新中国诞生,这条孽龙才被勤劳的治黄人扼制在九十八湾故道,给我们带来了不可比拟的欢乐,引黄灌溉滋润良田、补充水源托起一座座新兴的城市,然而随着黄河流域经济的不断发展,用水量不断增加,黄河水在满足河道生态环境需水量、输沙需水量、蒸发渗漏损失量之后,已很难满足不合理超负荷的用水。黄河水资源供求关系的矛盾日益突出,两岸引水急剧增加,由此发生了行业之间、地区之间、上下游之间的错纵复杂的各种水事矛盾,如何使用有限的黄河水能满足不断增长的需水要求,如何在黄河水总量不变的情况下综合、合理、有效地利用黄河水资源。 一、黄河水资源的管理现状 1. 黄河可供水量分配 1984年,水利部黄河水利委员会(以下简称黄委)提出《黄河水资源开发利用预测》,在水资源需求预测的基础上,提出了各省(自治区)水量分配方案。1987年,国务院批准了黄河可供水量分配方案,在我国大江大河中首次对全河水资源进行了宏观分配,增强了宏观调控和政策指导,在一定程度上促进了计划用水和节约用水,抑制了需水增长过快的势头。

1997年起黄委开展了不同来水年份黄河可供水量分配方案的制 定工作,编制了《黄河可供水量年度分配及干流水量调度方案》,1998年经国务院批准由原国家计委和水利部联合颁布实施,将1987年国务院批准的《黄河可供水量分配方案》进一步分配到年内各个月和不同来水年份的水量分配。 2.取水许可管理 实施了取水许可总量控制和建设项目水资源论证制度。2002年黄委制定并颁发了《黄河取水许可总量控制管理办法(试行)》,规定:流域机构和省(自治区)审批的取水总量,扣除回归黄河干支流水量后的耗水量不得超过分配给各省(自治区)的水量指标。这在我国流域取水许可管理中尚属首次。根据水利部、原国家计委颁布的《建设项目水资源论证管理办法》,黄委还开展了建设项目水资源论证工作,对从黄河取水的新、改、扩建项目进行了水资源论证。论证工作的开展,对促进黄河水资源优化配置、保障建设项目用水、提高取水许可审批的科学性起到了积极作用。 3.黄河干流水量实时调度 按照国家防总和水利部的部署,黄委分别于1992、1996、1997年实施了3次远距离调水,取得了很好的效果。1998年黄委成立了专门机构并于1999年3月开始对黄河干流部分河段实施调度。 根据《黄河水量调度管理办法》规定,黄河水量调度总的原则是:总量控制,以供定需,分级管理,分级负责。总的调度思路是:国家统一分配水量,流量断面控制,省(自治区)负责用水配水,重要取水

我国城市发展中的水资源与水环境问题

我国城市发展中的水资源与水环境问题水是生命存在与发展的源泉,也是人类生存、生活和生产不可缺少的宝贵 资源,更是城市的血液。而城市化是我国走向世界强国的不可缺少的阶段,因此我国目前正以世界罕见的速度推行城市化,我国城市人口占总人中的20%左右,预计2050年将达47%左右。城市是人地关系的焦点,是社会经济发展中生产和消费最为集中的地方,因而城市也成为污染最为集中的地方,因而在城市化发展中出现了一系列水资源问题与水环境问题。 水资源短缺与水环境问题已经成为制约我国经济建设和城市发展的重要因素。随着经济发展和人民生活水平的提高,城市用水需求量不断增长,水的供需矛盾越来越突出,以致形成“地下水越抽越深,水源越来越远,远距离取水的城市越来越多,用水成本越来越高。” 城市水资源承载能力系统 (夏军,朱一中,《城市水资源与水环境》2002 07 ) 城市化进程中,城市水循环和水环境物质代谢的失衡严重影响着城市水环境的量和质,水资源污染严重造成水危机,不但破坏生态平衡,导致水资源矛盾进一步加剧,使城市水环境问题日益突出 城市的发展需要一个和诣的环境,因此我们在发展城市的同时也要注意环境的保护。城市发展与环境是相辅相成的,如果没有一个良好的环境,那么城市的发展是令人担忧的。尤其是在水环境方面,是举足轻重的不可忽视的。 我国城市发展中水资源特点及开发利用现状 中国是个水资源严重缺水的国家,全国670个城市中,严重缺水的有110多个,全国城市缺水总量为60亿m3(赵鹏,《城市水利的特点与发展》2008 04)。城市水资源问题与水环境问题是社会经济发展的产物,发达国家在各自经济的高速发展阶段都曾不同程度地遭遇过这一问题,并为之付出了沉重的代价和巨额的治理费用。我国在城市化进程中水的危机带来的困难与挑战将更多更复杂。 我国城市水资源特点:城市水资源是指一切可被城市利用的天然淡水资源和

水资源期末知识点

——内江师范学院 水资源的表现形态有气态、液态和固态,存在形式有地表水、地下水、土壤水和大气水。水资源的特点:(1)流动性,自然界中所有的水都是流动的,各种形式的睡也是相互转化的,这种转化是永无止境的。(2)可再生性,自然界中的水不仅是可以流动的,而且是可以补充更新的,处在永无止境的循环之中。(3)多用途性,水不仅是一切生物不可缺少的资源,而且水也可以有多种用途。(4)公共性,水是流动的,是一种公共资源。(5)利与害的两重性,水是珍贵的资源,给人们带来很多好处,但是如果水的集中过快、过多时,又会给人们带来灾害。(6)有限性,虽然水资源具有流动性和可再生性,但它同时也具有有限性。即在一定区域、一定时段内,水资源量是有限的,即不是无限可取的。 水资源特点:(1)水资源总量丰富,但人均水资源占有量少;(2)水资源空间分布不均匀(3)水资源时间分布不均匀 我国面临的水问题:(1)防洪标准低,洪涝灾害频繁,对经济发展和社会稳定威胁较大;(2)干旱缺水日趋严重;(3)水环境恶化 水问题带来的社会影响:(1)水资源紧缺会给国民经济带来重大损失;(2)水资源问题将威胁到社会安全稳定;(3)水资源危机导致生态系统恶化。 自然水循环过程:自然界水循环一般包含蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流五环节。(1)蒸发:是水分通过热能交换从固态或液态转换为气态的过程,是水分从地球表面和水体进入大气的过程。影响因素有:热能的供应、下垫面的性质、水汽梯度、水温、气温等。 (2)水汽输送:指大气中的水汽由气流携带着从一个地区上空输送到另一个地区的过程。(3)降水:是水汽在大气层中微小颗粒周围进行凝结,形成雨滴,再降落到地面的过程。 降水主要来自大气中的云。 (4)下渗:降落到地面上的水并不是都能形成径流,可能有一部分水被蒸发掉,一部分下渗到地面以下,只有一部分会变成径流;影响因素有:土壤因素、土壤初始含水率、地表结皮、降雨因素和下垫面因素等。 (5)径流:地表径流和地下径流、壤中流之和。 水循环的作用和意义:(1)形成可再生的水资源;(2)影响全球的气候变化;(3)形成丰富多样的地形地貌;(4)为生态系统提供生命支撑;(5)形成一切水文现象。 水资源利用:是指通过水资源开发为各类用户提供符合质量要求的地表水和地下可用水源以及各个用户提供使用水的过程。 水资源利用主要形式:水资源利用涉及国民经济各部门,按其利用方式可分为河道内用水和河道外用水两类。河道内用水有水力发电、航运、渔业、水上娱乐和水生生态等用水。河道外用水如农业、工业、城乡生活和植被生态等用水。根据用水消耗状况可分为消耗性用水和非消耗性用水两类。按用途又可分为生活、农业、工业、水力发电、航运和生态等用水。田间灌溉主要方式:地面灌溉、喷灌、滴灌和地下灌溉。 水量平衡:是指任意选择的流域,在任意的时段内,其收入的水量与支出的水量之差等于其蓄水量的变化量。 水环境容量:是水体在一定功能要求、设计水文条件和水环境目标下,所允许容纳的污染负荷量,也就是指在水环境功能不受破坏的条件下,水体能容纳污染物的最大数量。 水资源评价:是对一个国家或地区的水资源数量、质量、时空分布特征和开发利用情况作出的分析和评估。 降水量计算的主要内容:(1)计算各分区及全评价区同步期的年降水量系列、统计参数和不同频率的年降水量;(2)以同步期均值和Cv点据为主,不足时辅之以较短系列的均值和

城市水资源问题

城市水资源问题 1城市水资源问题 城市由于人口密集、地域狭窄,又是文化、商业和经济发展的中心,其对水资源的需求以及开发力度都是非常强烈的,最易遭受水资源匮乏,同时也最易对水资源系统与生态环境造成严重的,甚至是灾难性的破坏。一方面,水资源匮乏严重地制约着城市社会经济的发展,从而影响区域、国家的发展;另一方面,水资源的不合理开发利用所带来的水资源的更加匮乏、水质恶化、生态环境的破坏等问题,不仅对城市发展及城市人群卫生健康带来较大的冲击,而且波及区域、国家的经济、生态环境与安全、以及人类的长远发展,由此引起的损失往往是惨重的,甚至无法弥补。 21世纪是“城市的时代”,目前,全世界一半的人口生活在不到全球面积4%的城市中,城市水资源系统与生态环境面临着巨大的压力,世界各国的大城市普遍缺水。随着全球城市化的发展,到2030年,世界城市人口将超过60%,全球新增的用水需求将主要集中在城市,如何以有限的城市水资源支撑急剧增加的城市人口,保证城市人群清洁水的需求以及经济发展的需求、保证生态环境的良性发展已成为世界各国关注的重点。城市的水资源问题已成为全球水资源危机中最为突出的问题。在“21世纪初期大城市可持续发展的水资源保障”国际研讨会闭幕式上,与会专家学者就会议期间在水资源有效保障问题上达成一定共识,发布了《天津宣言》。《宣言》指出,水资源短缺已成为世界各国最为突出的社会问题之一,许多大城市面临水资源短缺的严重威胁,缺乏安全的足够的水资源为可持续发展提供支撑和保障,有些国家已直接威胁到城市的兴衰。 21世纪的城市,作为经济全球化的中心、网络化的结点、高技术化的孵化器,信息化的主要信息源与受体,承载着全球一半以上的人口,在社会经济生活中发挥着越来越重要的作用,妥善解决城市水资源问题是城市、区域、国家健康发展,人类实现可持续性发展的关键。 2 我国城市水资源问题 我国是一个水资源缺乏的国家,城市水资源缺乏问题尤为严重。在全国600多个城市中,有400多个城市存在着供水不足的问题,其中比较严重的缺水城市有110个。三个重要城市京、沪、津的人均水资源量分别为370m3、200m3、160m

现代水资源管理模式浅析

现代水资源管理模式浅析 水是人类生存和社会发展的必备要素,是世界上一切生命活动的基础。与其它国家相比,我国的水资源形势非常严峻。我国人均水资源量只有2200m3,相当于世界人均水平的1/4,而且时间、空间分布不均。受自然条件、经济发展及水资源管理水平等多方面的影响,洪涝灾害、水资源短缺与水环境恶化问题日益突出。而水资源管理体制、机制、法制在许多方面与水资源可持续发展战略不相适应,使在解决这些问题当中存在较大难度。 21世纪初期是我国实现社会主义现代化第三步战略目标的关键时期,新时期对水利行业提出了更高的要求。水利既面临新的发展机遇,同时也面临严峻的挑战。如何在新的形势下,结合国家经济社会可持续发展的需要,对中国水资源管理问题进行研究和探索,提出相应的对策和措施是水利科技工作的首要任务。水资源管理,是现代水利的重要内容,也是实现现代水利的关键所在。 1 传统水资源管理体制存在的问题 我国传统水资源管理体制的特点是采用分级、分部门的管理模式。按照行政区划在各级政府设立了水利部门,负责水利建设和水资源管理,并且在各级政府的水利、电力、农业、矿产、环保等部门之间划分水资源管理职能。这种水资源管理体制往往只重视本地区或本部门的利益而忽视水资源的整体性和多功能性,忽视水资源的综合效益,并且各个部门之间缺乏有效的协调,影响了水资源的合理开发利用。 自20世纪80年代以来,随着人口增长和经济发展,我国北方和沿海许多城市水资源严重不足,水污染日趋严重,有些城市和地区出现了地下水过量开采、水源枯竭、地面沉降、海水入侵等问题,传统水资源管理体制所带来的弊端日益明显。 传统水资源管理模式的主要缺点有: (1)水资源管理政策、法律、法规尚不健全,未能形成良好的法规体系和政策监督机制;

浅谈水资源的保护与利用

浅谈水资源的保护与利用 发表时间:2016-10-26T14:42:42.030Z 来源:《低碳地产》2016年8月第16期作者:冯美靖 [导读] [摘要]:水,是人类赖以生存和发展的重要资源,可以说,它在一定程度上直接决定着人的生死存亡。但是,就整个世界来看,维持人类生命的淡水资源一直处于匮乏的状态。而我国作为一个人均水资源短缺的国家,近几年来水资源污染状况又不断加剧,整个国家正在面临水资源的危机。加强对于水资源的保护及利用,实现水资源的可持续发展是当前急需解决的一个问题。 滦平县水务局河北省承德市 068250 [摘要]:水,是人类赖以生存和发展的重要资源,可以说,它在一定程度上直接决定着人的生死存亡。但是,就整个世界来看,维持人类生命的淡水资源一直处于匮乏的状态。而我国作为一个人均水资源短缺的国家,近几年来水资源污染状况又不断加剧,整个国家正在面临水资源的危机。加强对于水资源的保护及利用,实现水资源的可持续发展是当前急需解决的一个问题。 [关键词]:水资源、保护、利用、措施 进入新世纪水资源问题成为各国重视的焦点,特别是在我国,由于人均占有量不及世界水平的四分之一,目前大约有四百多座城市缺乏水资源,其中情况比较严重的有一百多座,每年因缺乏水资源造成的经济损失是不可估量的,它直接关系着国民生计,阻碍国民经济的快速发展,所以加强对水资源的利用与保护应以可持续发展为主要目标,以依法治水及科学管水为原则进行综合治理,进而实现高效的利用与保护。 一、水资源概述 关于水资源普遍认可的概念可以理解为人类长期生存、生活和生产活动中所需要的既具有数量要求和质量前提的水量,包括使用价值和经济价值。一般认为水资源概念具有广义和狭义之分。广义上的水资源是指能够直接或间接使用的各种水和水中物质,对人类活动具有使用价值和经济价值的水均可称为水资源。狭义上的水资源是指在一定经济技术条件下,人类可以直接利用的淡水。本词条中所论述的水资源限于狭义的范畴,即与人类生活和生产活动以及社会进步息息相关的淡水资源。 二、水资源的重要作用 1.调节气候 水是大气的重要成分。虽然大气中仅含全球水量的1/100万,然而,大气和水之间的循环相互作用,确定了地球水循环运动,形成支持生物的气候。大气中的水帮助调节全球能量平衡,水循环运动起着不同地区的能量传输作用。 2.水磨塑造地球表面的形态 流动的水开创和推动土地地貌的形成,重排地表景观以及三角洲形成等。水是形成土壤的关键因素,也在岩石的物理风化中起着重要作用。 3.水具有物质运输的功能 水可以输送多种多样材料和营养物质。水输送物质的形式有两种:溶解的矿物质和整体物质。大气中的各种颗粒物质可以沉降到水体,然后由水输送。从这一方面可以看到,水可以把环境污染物输送、扩散到更远、更广泛的区域。 4.水是一切生物必不可少的物质 生命的形成离不开水,水是生物的主体,生物体内含水量占体重的60~ 80%,甚至90以上。水是生命原生质的组成部分,并参与细胞的新陈代谢,还是生物体内外生物化学发生的介质。因此,一切生命都离不开水。水与生物以各种方式相互作用。在一个区域范围内,水是决定植被群落和生产力的关键因素之一,还可以决定动物群落的类型、动物行为等。 5.水是人类赖以生存和生产的最基本的物质基础 水与人类的关系非常密切,不论是生活或是生产活动都离不开水这一宝贵的自然资源,水既是人体的重要组成,又是人体新陈代谢的介质,人体的水含量占体重的2/3,维持人类正常的生理代谢,每天每人至少需要2L-3L 水。工业生产、农田灌溉、城市生活都需要消耗大量的水。但是,随着人口和经济活动的加剧,全球的水循环已大大偏离了它的自然状态,水的流动已发生了显著的变化。人口迅速增长,加快了对水资源的消耗,工农业生产发展严重污染了水体,森林破坏改变了蒸发和径流方向等,这些人类活动造成了水资源的严重破坏,使世界面临着水危机。 三、水资源保护与利用的有效措施 1.提高节水灌溉的技术 节水灌溉技术是一项可行性较高效果较好的节水技术,经过多年的发展与积累,形成了一套有效的管理经验。所以作为一种高效的节水技术,应与相应的管理机制进行结合,只有这样才能对其进行大力推广及应用,及时总结经验及教训,从而为推动经济的进一步发展打下良好的基础。 2.加强法律法规的保障力度 在全国加强对相关法律法规的宣传力度,提高群众节水意识,弘扬节约精神,让群众参与到水土保持、防止水污染的工作中。对我国目前的水资源状况进行宣传,从而使群众意识到对水资源进行保护的重要性及紧迫性。通过有效有段,增强群众的忧患意识,从而为推动水资源利用率工作的进一步发展提供良好的环境。 3.改善水资源的生态环境 有关部门在加强对现有的绿地进行管理的同时,还应加大对有关地区退耕还林的建设力度,对气温在二十摄氏度以上的地区全部退耕,进行封山育林的建设,而对气温在二十摄氏度以下的地区按一定的标准建设农田,从而减少水土流失,对不同地区的气候条件进行调整,从而增加降雨量,彻底改善水资源的生态环境。努力缓解不同主体间的用水矛盾。若水源地中已有井灌区那么要对其实施低压管道的节水方式对工程进行改造,从而提高灌溉水的利用率,降低灌水成本,减少用于农业灌溉的地下水开采量,逐渐缓解不同主体间的用水矛盾。同时,还要对水源地中的灌机井进行详细的调查,检查其井位及井距是否满足国家相关规定,若不符合要对其进行强制关闭。对于那些未经任何许可而自行开采出来的机井,有关部门一定要依法关闭,若造成损失由项目负责人承担责任。

水资源综合调配概念与关键技术问题浅析

水利水电技术 第41卷 2010年第1期 W ater R esourc es and H ydr o po wer Engineering V ol 141N o 11 水资源综合调配概念与关键技术问题浅析 鲁 帆1 ,蒋云钟1 ,王 浩1 ,王海潮 1,2 ,沈媛媛 1 (11中国水利水电科学研究院,北京 100038;21北京市水利科学研究所,北京 100048) 摘 要:考虑自然和人类系统的相互作用,文中分别从水的需求和供给管理角度出发,初步论述了水 资源综合调配的内涵与外延,提出水资源综合调配研究包含的基本环节,并对其面临的关键技术问题进行了分析和展望。 关键词:水资源综合调配;自然与人类的相互作用;可持续开发利用 中图分类号:T V21314 文献标识码:B 文章编号:100020860(2010)0120011204 Ana lysis on concept and key techn i ca l issues of com prehen si ve regul a ti on and a lloca ti on of wa ter resources LU Fan 1 ,J I A NG Yun 2zhong 1 ,WANG Hao 1 ,WANG Hai 2chao 1,2 ,SHE N Yuan 2yuan 1 (11China I nstitute of W ater Res ources and Hydr opower Research,Beijing 100038,China; 21Beijing Hydraulic Research I nstitute,Beijing 100048,China ) Abstract:Based on the considerati on of the interacti on bet w een the natural and hu man syste m s,the connotati on and denotati on of the comp rehensive all ocati on of water res ources are analyzed herein fr om the as pect of the manage ment on both the de mand and the supp ly of water res ources;fr om which the key links included in the research on the comp rehensive all ocati on of water re 2s ources are put for ward ,and then the key technical issues faced by it are analyzed and p r os pected as well 1 Key words:comp rehensive all ocati on of water res ources;nature 2hu man interacti on;sustainable devel opment and utilizati on 收稿日期:2009205218 基金项目:国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目(50721006);“十 一五”国家科技支撑计划(2006BAB04A07,2008BAB29B08);国家重点基础研究发展计划(“973”计划)(2006C B403404)。 作者简介:鲁 帆(1981—),男,湖北天门人,工程师,博士。 1 引 言 近年来,我国依据可持续发展要求,成功实施了以黄河、黑河和塔里木河为代表的多项流域水量统一调度工作,在维护经济社会可持续发展、生态修复和 保护、发展民生水利等方面作用显著[1,2] 。与此同时,跨流域调水也成为缓解缺水流域水资源供需矛盾和支撑其可持续发展的必然选择。目前,我国南水北调工程的总体布局已经确定,东、中线的工程正在建设之中。国内著名的调水工程还包括广东的东深供水工程、天津的引滦济津工程、山东的引黄济青工程等。 随着上述调度实践的逐步深入,全流域和跨流域的水资源配置与调度问题已引起社会各界的广泛关注,进行水资源综合调配是大势所趋,但该项研究仍 处于起步阶段[3~5] 。本文结合国内外相关领域的最新发展动向,论述水资源综合调配的内涵与外延,并在此基础上提出水资源综合调配的基本环节和关键技术问题。 2 水资源综合调配内涵与外延解析 水资源配置和水资源调度是水资源分配领域相互 联系但又有区别的两个概念,配置侧重于未来的水资源供需形势预测与合理规划,调度则侧重于水利工程实时运行控制规则及供用水管理,配置是调度实施的基础,调度促进配置方案的落实,两者不可分割。如何将两者综合,建立规划配置与实时调度一体化的水资源综合调配框架体系,以促进水资源的科学分配和可持续利用,一直是水资源领域的研究难点之一。迄今为止,水资源综合调配也没有确切的定义,但可以考虑自然和人类系统的相互作用,分别从水的需求和1 1

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