關于干旱內陸河流域水資源的研究分析論文

　　１水資源開發(fā)利用存在問題

　　盡管內陸河流域根據區(qū)域經濟社會發(fā)展做了中長期水資源規(guī)劃，但對水資源的開發(fā)利用缺乏宏觀控制，只強調水資源滿足工農業(yè)發(fā)展的需求，而不注重經濟發(fā)展、產業(yè)布局與水資源條件的匹配性；只重視水資源的開發(fā)利用，而對水資源的節(jié)約、配置與保護重視程度不夠；流域水資源管理與區(qū)域水資源管理關系沒有理順，流域管理相對薄弱，上下游、左右岸、不同地區(qū)部門之間用水矛盾依然突出，存在區(qū)域用水計量、水費征收、取水計劃及監(jiān)督管理等工作不夠完善，區(qū)域之間管理力度不一等問題；由于水資源的有償使用和經濟杠桿對資源的合理配置在管方面沒有充分發(fā)揮，流域內涉及的取水許可與水資源有償使用制度、水功能區(qū)制度、水資源論證制度、總量控制和定額管理制度、河道采砂許可制度等還存在一定問題，影響了水資源的高效管理和合理配置。

　　２內陸河流域水資源管理模式

　　隨著水資源問題的日益突出，結合內陸河流域水資源開發(fā)利用研究現(xiàn)狀，以改善生態(tài)環(huán)境、水資源高效管理為目標，在內陸河流域生態(tài)－水文－經濟綜合研究的基礎上，探討基于“三條紅線”、生態(tài)環(huán)境綜合治理、地表水與地下水聯(lián)合調度和流域水資源集成管理的內陸河流域水資源管理模式，提出在未來應加強內陸河流域水資源污染研究、氣候變化影響下內陸河流域水資源研究、人類活動影響下內陸河流域水資源研究和內陸河流域水資源管理的法律法規(guī)和政策體系研究

　�。玻�１基于“三條紅線”的內陸河流域水資源管理模式

　　三條紅線是國家為保障水資源可持續(xù)利用，在水資源開發(fā)利用、用水效率、水功能區(qū)限制納污能力３個方面劃定的管理紅線，它與一定地區(qū)的水資源承載能力相適應，體現(xiàn)了該地區(qū)一定時期的生產力發(fā)展水平、經濟社會發(fā)展規(guī)模、社會管理水平，是水資源管理必須達到的目標［８］。實行“三條紅線”控制的水資源管理模式即是將“三條紅線”的主要內容貫穿在水資源綜合管理包括管理理念、管理方法、管理手段、管理體制到管理制度的全過程［９］。內陸河流域水資源管理中應嚴格執(zhí)行基于水資源開發(fā)利用控制紅線的水資源管理框架、基于用水效率控制紅線的水資源管理框架和基于水功能區(qū)限制納污紅線的水資源管理框架。實現(xiàn)內陸河流域水資源開發(fā)利用的過程和制度管理與設計，制定流域宏觀層面的年度用水計劃和微觀層面的主體用水計劃，根據內陸河流域經濟發(fā)展規(guī)劃和不同部門用水目標，確定用水優(yōu)先次序，形成流域年度供水計劃；實現(xiàn)內陸河流域水資源高效利用，落實流域定額管理制度、水資源統(tǒng)計和計量管理制度以及用水效率考核制定設計，促進流域各部門和區(qū)域用水和水資源配置的合理分配，將水資源管理落實到生產生活節(jié)水的各個環(huán)節(jié)；實現(xiàn)內陸河流域水資源保護目標，嚴格控制入河排污總量，落實流域水功能區(qū)劃管理制度、水功能區(qū)監(jiān)測體系、入河排污物質和量統(tǒng)計、計量及考核制度設計和水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復工作框架，加強水功能區(qū)的監(jiān)測與監(jiān)控力度，處理好流域水資源開發(fā)與保護的關系，切實保證水體功能的良好發(fā)揮。目前，內陸河流域結合國家相關政策，依據流域水行政管理區(qū)域，制定了近期、中期和長期的水資源開發(fā)利用控制目標、用水效率控制目標和水功能區(qū)限制納污目標，為落實最嚴格水資源管理制度奠定了堅實基礎。在強化“三條紅線”水資源管理模式下，應注重加強內陸河流域水資源評價、生態(tài)環(huán)境需水、水資源合理配置與高效利用、水資源需求與過程控制、流域納污能力計算以及水資源綜合保護等方面的研究工作，從而為落實最嚴格水資源管理制度提供科學依據。

　　２．２基于生態(tài)環(huán)境綜合治理的內陸河流域水資源管理模式

　　鑒于內陸河流域水資源系統(tǒng)特點及生態(tài)環(huán)境特點，在進行水資源管理時，必須考慮其引起的生態(tài)環(huán)境效應，確定生態(tài)環(huán)境綜合治理的流域水資源的開發(fā)和分配方案，即將水資源作為一個動態(tài)系統(tǒng)，考慮其時空分布及內部各種水資源間的相互轉化，在維護現(xiàn)有流域水資源系統(tǒng)的宏觀穩(wěn)定態(tài)及流域生態(tài)環(huán)境平衡的基礎上確定水資源的開發(fā)管理方案，對水資源也要進行統(tǒng)籌安排、系統(tǒng)分配，以獲得最大效益，從而實現(xiàn)水資源管理中恢復和維持生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展所需要的水量，從根本上轉變內陸河流域生態(tài)環(huán)境日益惡化趨勢，促進內陸河流域生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)。為了對內陸河流域水資源進行科學管理以保護生態(tài)環(huán)境，必須分析水資源與生態(tài)環(huán)境的耦合關系，建立其耦合模型，進行水資源開發(fā)方案的生態(tài)環(huán)境效應評價。評價不同內陸河流域內水資源的開發(fā)利用對植被的種類、分布、生長狀況影響，分析不同植物的生存域，即植物對水、鹽等地質環(huán)境因子組合的適應范圍，以此來促進內陸河流域水資源與生態(tài)系統(tǒng)相互關系研究，為內陸河流域生態(tài)環(huán)境綜合治理提供科學依據，同時由于內陸河流域的水文過程控制著生態(tài)過程，對內陸河流域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著直接影響，同時也決定流域生態(tài)安全。加速內陸河流域生態(tài)環(huán)境的恢復和保護，對促進區(qū)域經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，改善內陸河流域自然生態(tài)系統(tǒng)的功能具有重要意義。生態(tài)需水作為內陸河流域水資源管理的重要部分，在內陸河流域水資源配置中不容忽視。根據內陸河流域生態(tài)保護和生態(tài)恢復目標，進行流域生態(tài)功能分區(qū)，確定生態(tài)治理重點區(qū)，提出生態(tài)保護與恢復目標原則，進行內陸河流域生態(tài)需水分區(qū)，確定不同保護目標下內陸河流域適宜生態(tài)需水量及生態(tài)需水閾值。而要實現(xiàn)內陸河流域水資源與生態(tài)系統(tǒng)之間的協(xié)調發(fā)展，必須對流域水資源進行合理的配置，協(xié)調好內陸河流域上、中下游用水問題，處理好農業(yè)用水和生態(tài)用水比例，處理好地表水和地下水的關系，確定出不同區(qū)域地表水地下水開發(fā)利用的適宜比例和布局，通過地表水地下水聯(lián)合調度，減少水分的無效損耗，合理安排和分配地區(qū)之間、部門之間經濟用水的關系，統(tǒng)一配置社會經濟用水和生態(tài)環(huán)境用水，實現(xiàn)內陸河流域水資源的高效合理利用，促進社會經濟及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展］。

　�。玻�３地表水與地下水聯(lián)合調度的流域水資源管理模式

　　地表水－地下水聯(lián)合調度是以地表地下水資源利用、調配為對象，在一定區(qū)域內為開發(fā)地表地下水資源、防治水患、保護生態(tài)環(huán)境、提高地表地下水資源綜合利用效益而制定的總體措施計劃與安排。干旱內陸河流域地表水地下水聯(lián)合調度的水資源管理模式是解決水資源短缺的一個有效途徑，是實現(xiàn)水資源持續(xù)利用，保護和改善生態(tài)環(huán)境的一個重要舉措，同時有效控制地下水位，進行水資源的合理調配，減少干旱區(qū)水資源的時空差異，達到水資源優(yōu)化配置和高效利用，從而改善干旱生態(tài)環(huán)境，促進干旱區(qū)水、生態(tài)和經濟的協(xié)調發(fā)展。通過井渠結合、系統(tǒng)規(guī)劃聯(lián)合調配、人工回灌和抽取地下水等調度模式為內陸河流域水資源的優(yōu)化利用提供有效措施�；�于地表水和地下水集成與耦合模型，分布式水文模型、地下水模擬模型、生態(tài)水文模型，模擬內陸河流域產流過程，徑流特征，識別內陸河流域不同地帶地表水與地下水相互轉化關系，分析在人類活動影響下內陸河流域地下水變化特征，模擬其轉化規(guī)律和水資源配置問題，進行內陸河流域水循環(huán)系統(tǒng)模擬與驗證，預測未來環(huán)境變化條件下內陸河流域水資源演變規(guī)律，為內陸河流域水資源聯(lián)合調度管理提供模型支撐�；�于水資源優(yōu)化配置模型、流域水質模擬模型、水資源模擬模型，提出流域水庫供水規(guī)則、地表水供水規(guī)則、地下水供水規(guī)則和外調水規(guī)則，模擬在不同目標函數(shù)和約束條件下流域水資源在不同部門之間的優(yōu)化配置，并對不同水質的水量使用問題進行優(yōu)化，提出內陸河流域多目標水資源規(guī)劃方案，探索內陸河流域地表水與地下水聯(lián)合利用潛力，實現(xiàn)內陸河流域水資源的空間分配、時間分配和部門分配，充分體現(xiàn)模擬模型在多水平年、多層次、多用戶、多水源、多工程的動態(tài)耦合特性。研究基于水－生態(tài)－經濟耦合的內陸河流域地表水與地下水聯(lián)合調度管理方法，探討未來水資源變化的農業(yè)適應對策，調節(jié)干旱區(qū)農業(yè)用水和生態(tài)用水的矛盾，促進內陸河流域地表水與地下水集成管理與合理配置，滿足保護生態(tài)環(huán)境的要求和各行各業(yè)對水資源的需求，實現(xiàn)水資源的供需平衡和水量的科學分配，從而合理制定聯(lián)合調度目標和開發(fā)治理方案，為區(qū)域經濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護和經濟結構調整提供建議。

　�。玻�４內陸河流域水資源集成管理模式

　　內陸河流域管理是水、生態(tài)、人類活動的綜合管理，是基于內陸河流域尺度的水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的整體管理方式，是綜合考慮內陸河流域與水有關或由水引起的各種人類活動的科學思維方法。內陸河流域綜合管理就是以內陸河流域為管理單元，在政府、企業(yè)和公眾等共同參與下，應用行政、市場、法律手段，對流域內資源全面實行協(xié)調的、有計劃的、可持續(xù)的管理，促進內陸河流域公共福利最大化。集成水資源管理著重建立以水權、水市場理論為基礎的水資源管理體制，運用水權、水價理論調控水資源內部分配效益，通過水資源社會化管理提高水資源外部分配效益，將自然資源稀缺問題轉向克服社會資源短缺問題，促進經濟、資源、環(huán)境協(xié)調發(fā)展，最終形成公眾參與的內陸河流域尺度水文、生態(tài)、經濟綜合的流域集成水資源管理模式。內陸河流域水資源集成管理要合理解決河道外生產、生活、生態(tài)用水與河道內生態(tài)環(huán)境用水、水力發(fā)電等用水需求之間的矛盾，需要對水量與水質、水位、水面、流量、流速等水資源全要素進行配置。根據內陸河流域水、農業(yè)、生態(tài)協(xié)調發(fā)展的需要，以內陸河流域生態(tài)－水文學研究為主線，耦合生命科學、生態(tài)經濟學和農業(yè)發(fā)展，依托野外觀測試驗平臺、數(shù)字流域，完善內陸河流域生態(tài)－水文監(jiān)測網絡與流域信息系統(tǒng)，為構建內陸河流域尺度的人口－水資源－生態(tài)－社會經濟協(xié)調發(fā)展的水資源綜合管理模式提供強大的基礎數(shù)據平臺，提出基于水－生態(tài)－經濟耦合的水資源集成管理理論與方法。立足內陸河流域尺度認識水－生態(tài)－經濟復合系統(tǒng)的本質、運行規(guī)律、依存關系及其對全球變化和人類活動的響應，基于水－生態(tài)－人類活動影響，采用多尺度的途經和綜合分析方法，廣泛運用生態(tài)水文學和生態(tài)經濟學解決內陸河流域復雜系統(tǒng)問題［２８］，研究人類活動影響下內陸河流域水環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)的整體耦合管理模式，為內陸河流域水、生態(tài)和經濟協(xié)調和持續(xù)發(fā)展提供科學支撐和決策依據。綜合考慮內陸河流域人口增長－水資源供給能力變化－生態(tài)環(huán)境建設－產業(yè)結構調整及城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)模與速度等多種關鍵要素的前提下，建立內陸河流域水環(huán)境與社會經濟協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展的水資源綜合管理模型及決策支持系統(tǒng)，通過模型模擬與驗證研究，提出促進內陸河流域水、土、氣、生等相關資源合理開發(fā)利用和保護方案，實現(xiàn)內陸河流域經濟、社會和環(huán)境福利最大化的流域可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)化方略。研究基于復雜耦合生態(tài)經濟學和生態(tài)水文學系統(tǒng)的內陸河流域可持續(xù)水資源管理機制，解決生態(tài)系統(tǒng)和經濟系統(tǒng)的定量耦合關系和機制、生態(tài)格局和生態(tài)過程的水文學機制等科學問題，探索一個多學科的、管理層參與的內陸河流域管理模型，提出可操作性的水安全、生態(tài)安全的決策依據和管理模式，最終形成公眾參與的內陸河流域尺度水文、生態(tài)、經濟綜合的流域集成水資源管理。

　　３結論與建議

　　總體看來，與水資源開發(fā)利用密切相關的自然生態(tài)、社會經濟和政治文明等環(huán)境條件處于不斷的變化之中，因此對水資源管理模式的創(chuàng)新和發(fā)展可以說是一個永無止境的不斷探索、實踐、認識和完善的過程。隨著水資源問題的日益突出，以改善生態(tài)環(huán)境、水資源高效管理為目標，實現(xiàn)內陸河流域水資源、環(huán)境與經濟社會的協(xié)調和可持續(xù)發(fā)展，促進內陸河流域水資源管理模式的不斷轉變，而內陸河流域水資源優(yōu)化配置和綜合管理的研究領域也在不斷擴展，并在理論與方法上逐步得到完善。為了更進一步促進內陸河流域水資源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，建議應從以下幾個方面加強內陸河流域水資源方面的研究。

　�。常�１加強內陸河流域水資源污染研究

　　隨著人類活動的不斷增加，改變了內陸河流域原有的水文過程與水循環(huán)方式以及地下水補給條件，使得營養(yǎng)物質和污染物排放污染了水源，同時也加劇了對當?shù)氐牡�水資源的需求。根據內陸河流域水資源污染特點，識別流域水資源污染源，加強內陸河流域水資源綜合開發(fā)與水環(huán)境綜合治理協(xié)同發(fā)展，加強內陸河流域水資源污染過程、主要污染物類型、水資源污染控制途徑、污染物質運移機理研究，尋找適合污染物質排放的地質單元體的研究以及修復受污染的地質單元及評價內陸河流域水資源污染研究。進一步加大內陸河流域水功能區(qū)納污能力、入河排污口管理、水功能區(qū)達標評估等監(jiān)督管理體系研究，從根本上扭轉內陸河流域水資源污染態(tài)勢。完善內陸河流域水質監(jiān)測、監(jiān)督監(jiān)管能力和水功能區(qū)建設，控制不同水功能區(qū)排污量，加強各河段的水質監(jiān)測，制定和不斷調整水功能區(qū)劃，嚴格控制入河排污量，保證污染不超標，促進內陸河流域水環(huán)境健康可持續(xù)發(fā)展。

　　３．２加強氣候變化影響下內陸河流域水資源研究

　　根據內陸河流域水文氣象資料，研究流域內水文氣象時空變化特征，研究水資源系統(tǒng)演變的長期變化趨勢，進一步探討內陸河流域氣候變化對徑流的影響及徑流對氣候變化的響應機制，揭示內陸河流域水文氣象時空變化規(guī)律。建立氣候變化對內陸河流域水資源影響的模擬模型，揭示氣候變化對內陸河流域水文水資源的響應機制，定量評估內陸河流域尺度上氣候變化對徑流量的影響程度及貢獻率，模擬預測氣候變化情景下內陸河流域水資源變化規(guī)律，闡述氣候變化下內陸河流域水資源的空間分布格局、配置方式和作用機制，揭示氣候變化對水資源影響的驅動機制。進一步加強對全球氣候變化影響下內陸河流域水資源循環(huán)及其伴生過程、水生態(tài)系統(tǒng)演變趨勢及其退化機理、水資源變化動態(tài)預測的研究，加強氣候變化對內陸河流域水質、生態(tài)環(huán)境影響、水資源脆弱性、敏感性等方面的研究，為逐步建立適應氣候變化和可持續(xù)發(fā)展的水資源管理體制奠定基礎。氣候變化影響著水文循環(huán)的各個環(huán)節(jié)，會直接或間接影響著水體中營養(yǎng)物質和污染物的物理化學反應及遷移轉化規(guī)律，研究不同污染物對氣候要素變化的響應及其變化機理，確定對氣候變化比較敏感性的水質指標，深入開展氣候變化對水環(huán)境的影響機理研究，為科學評估氣候變化影響和研究適應性對策提供科學基礎。加強氣候變化對內陸河流域干旱和洪澇等水文極值事件的影響研究，為增強人類和自然系統(tǒng)對氣候變化的適應能力，減緩氣候變化所帶來的不利影響提供必要的科學依據。加強氣候變化影響下內陸河流域水安全保障體系研究，評估內陸河流域水資源承載力及水資源資產，預測與評價流域水安全動態(tài)與態(tài)勢，建立基于氣候變化的內陸河流域水資源安全預警系統(tǒng)，為內陸河流域水資源安全模式選擇與政策支撐體系的建立提供決策依據�；�于水文過程與氣候模型相互關系分析，結合人為因素的影響，深入研究氣候模型與水文模型耦合途徑，提高兩者之間不同時空尺度的轉化和模擬精度，尋求適合不同尺度內陸河流域的預測方法，為研究未來氣候變化下內陸河流域水資源高效利用、合理配置提供可借鑒模式，更為內陸河流域水資源合理開發(fā)利用、經濟社會可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)以及政府宏觀調控與決策提供可借鑒依據。

　�。常�３加強人類活動影響下內陸河流域水資源研究

　　基于內陸河流域水利工程、引水、土地利用變化等人類活動因素分析，研究人類活動對內陸河流域徑流的影響程度，研究土地利用變化對內陸河流域水量、水質及其時空分布的影響程度，分析小型農田水利措施、農業(yè)措施等影響下的內陸河流域水資源變化特征以及水文效應，研究人類活動對水資源的開發(fā)利用強度，分析人類活動下影響下內陸河流域水資源的空間分布格局、水資源配置方式，探討人類活動影響下內陸河流域水資源的變異規(guī)律。根據內流河流域人類活動的變化特征，建立較為完善的描述人類活動對水資源影響評價指標體系，研究人類活動對水資源影響的定量識別方法，提出人類活動對內陸河流域水資源影響的定量指標和參數(shù)，揭示人類活動與水資源相互影響的互饋機制。研究能夠定量識別人類活動對水資源影響因子，結合人類活動的定量評價指標體系，評價人類活動對內陸河流域水資源變化的影響程度，探討在人類活動影響下內陸河流域水資源的變化趨勢，從而為人類活動影響下流域水資源管理提供技術支撐。

　�。常�４加強內陸河流域水資源管理的法律法規(guī)和政策體系研究

　　基于內陸河流域地表和地下水資源的資產量以及流域生活、生產和生態(tài)需水量進行定量評估，開展內陸河流域水權分配、水價改革和水市場建設等方面的法律法規(guī)和政策體系研究，盡快制定內陸河流域水權分配、使用、轉讓等方面的法律法規(guī)，并積極探索和建立流域水資源在各行業(yè)和各用水戶之間自由交易的市場運作模式、機制及相應的政策支撐體系，進一步完善內陸河流域水權制度建設，為促進內陸河流域水市場的建立、水權的合理流轉及規(guī)范水市場提供重要的法律和政策依據。加強內陸河流域水資源管理的專門法規(guī)研究，進一步明確內陸河流域機構的設置、管理權限、職能分工以及與行政水利管理部門的相互關系，切實強化內陸河流域管理功能。加強內陸河流域水安全政策體系研究，提出內陸河流域水安全運行模式，切實保障內陸河流域水資源的高效配置、合理利用和可持續(xù)發(fā)展，不斷提高內陸河流域水安全水平。進一步加強水資源監(jiān)控能力和執(zhí)法監(jiān)督體系建設，建立和健全瀆職法律責任追究制，促使內陸河流域水資源管理逐步走向科學化和法制化的軌道。

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