基于水資源的合理配置研究

王澤林，付茂夏，張俊凱

(四川省雅安市水文水資源局，四川 雅安625000)

0 前 言

當今社會，我國的經(jīng)濟在快速發(fā)展的同時，也帶來了一系列的生態(tài)問題和環(huán)境問題，其中水資源污染的現(xiàn)象特別嚴重，而且生活中還有很多浪費水資源的現(xiàn)象，這些都已經(jīng)成為了影響水資源可持續(xù)發(fā)展的最主要的因素了。

要想解決這個問題，就必須對水資源進行合理的配置。通過對水資源的合理開發(fā)和利用，不僅能有效增強水資源的承載能力，并且還能促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展［1］。

下面圍繞著水資源合理配置的概念、原則、內(nèi)容、技術(shù)方法和發(fā)展趨勢進行一系列的探討。

1 水資源合理配置概述

可以從以下幾個方面來理解水資源合理配置的概念:

1)水資源具有一定的流域和區(qū)域。

2)要堅持公平、合理和可持續(xù)性的原則來進行劃分。

3)通過工程性措施和非工程性措施來對不同形式的水資源在不同的用戶之間進行合理的分配。

從廣義上來說，水資源合理配置的概念就是要用好水資源，主要的內(nèi)容包羅了對水資源的開發(fā)、利用、保護和管理4個方面［2］。

根據(jù)我國目前的水資源的現(xiàn)狀來看，西北地區(qū)和華北地區(qū)都迫切的需要對水資源進行合理的配置。

這一點主要是從以下3個方面體現(xiàn)出來的:

1)水資源的自然分布不均衡，和生產(chǎn)力的發(fā)展不相適應(yīng)。

2)不同的區(qū)域和不同的部門之間，對水資源的需求存在著很大的競爭壓力。

3)因為對水資源的過度開發(fā)和利用不當，導致了很多環(huán)境問題和生態(tài)問題的出現(xiàn)［3］。

在大多數(shù)的情況下，對水資源的合理配置需要通過工程性的措施和非工程性的措施兩種方式來實現(xiàn)。

所以，從這個層面上來說，水資源的合理配置主要就有兩個方面的措施。

1)通過對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，建設(shè)節(jié)水型社會，對生產(chǎn)力的格局進行調(diào)整等非工程性的方式來減慢用水量不斷增長的勢頭，以便能夠適應(yīng)目前比較惡劣的水資源條件。

2)對競爭性的用水進行協(xié)調(diào)和管理，并利用一些工程性的措施來改變水資源的天然的空間分布來適應(yīng)生產(chǎn)力的布局結(jié)構(gòu)，例如南水北調(diào)等工程［4－5］。

通過以上兩個方面的措施就能實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。可以按照圖1 的方式來概括水資源的合理分配流程。

圖1 水資源的合理分配流程圖

2 水資源合理配置的主要原則

水資源合理配置的主要原則主要有3 點:堅持公平性的原則、堅持可持續(xù)發(fā)展的原則和堅持有效性的原則。

2.1 堅持公平性的原則

這是從水資源的社會屬性上來說的，要堅持公平性的原則，就要求在進行水資源的配置中滿足以下4 點要求:

1)將近一階段的水資源需求和比較長遠的水資源需求這兩者的關(guān)系進行協(xié)調(diào)。

2)保證區(qū)域和區(qū)域之間，以及區(qū)域內(nèi)部各個行政部門之間對水資源進行合理的分配。

3)注意提高農(nóng)村飲用水保障程度并保護城市低收入人群的用水。

4)當水資源有限的時候，應(yīng)該先滿足生活用水，然后再滿足必須的生態(tài)用水，最后再對經(jīng)濟用水和一般生態(tài)用水以及不同經(jīng)濟部門間的用水關(guān)系進行協(xié)調(diào)［6－7］。

2.2 堅持可持續(xù)發(fā)展的原則

這個原則崇尚的是人類對自然資源、生態(tài)環(huán)境、社會文明的發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展的共享理念，將經(jīng)濟發(fā)展，社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)作為水資源開發(fā)利用的指導思想［8］。在水資源的配置過程中，堅持可持續(xù)發(fā)展的原則需要滿足以下2 點要求:

1)近一段時間和長遠之間的水資源的利用是協(xié)調(diào)發(fā)展，公平合理的。

2)在這一代和下一代的過程中，對水資源進行公平合理的利用?？偟膩碚f，我們對水資源的開采應(yīng)該采取一種溫柔的態(tài)度，而不是掠奪性的開發(fā)，更不允許對水資源進行破壞。在人們對水資源進行開發(fā)和利用的過程中，不能將破壞后代的水資源作為代價。這是因為，社會經(jīng)濟的發(fā)展不能犧牲生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，一旦生態(tài)環(huán)境遭到嚴重的破壞，是任何經(jīng)濟發(fā)展的成就所不能取代的。

2.3 堅持有效性的原則

這個原則是水資源的一種社會屬性和經(jīng)濟屬性的表達，因為這里的有效并不只是指純粹意義上的經(jīng)濟層面的效益，更多的是指能夠提高社會人均收益以及促進社會穩(wěn)定進步的社會效益。同時，這一個原則還要求，在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，對生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的影響要求是最小的，而且還要能夠維持與社會發(fā)展密切相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)平衡和健康發(fā)展的環(huán)境效益，是經(jīng)濟、社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合利用效益。它要求通過各種措施增加參與生活、生產(chǎn)和生態(tài)過程的水量并提高其利用效率，如增加對降水的直接利用，減少水污染等。

3 水資源合理配置的技術(shù)方法

3.1 建立在計算機基礎(chǔ)之上的決策支持系統(tǒng)

決策支持系統(tǒng)又叫做DSS，是建立在計算機基礎(chǔ)知識之上的一種工具。它對信息的傳輸具有非常重要的作用，因為它的信息供給能力非常強，而且還能快速適應(yīng)任何環(huán)境，能夠?qū)⑷撕陀嬎銠C的相互交流變成現(xiàn)實，所以它能夠為各個不同層次的決策提供依據(jù)。就因為DSS 具有以上的優(yōu)點，所以已經(jīng)成為了很多管理人員制定科學決策的輔助工具。

在水資源的合理配置中，需要對水資源進行一定的規(guī)劃和管理，而在這個過程中，管理者每做出一個決策，都會涉及到很多方面的問題，所以具有一定的復雜性。在這種情況之下，水資源的規(guī)劃者和管理者就更需要使用DSS 來進行決策輔助。而且，為了進一步提高水資源規(guī)劃和管理的決策能力，還可以在DSS 的基礎(chǔ)之上，和人工智能技術(shù)結(jié)合起來，形成一個專家系統(tǒng)，簡稱ES。然后再將專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)結(jié)合起來，那么就會形成一個全新的智能決策支持系統(tǒng)，簡稱IDSS。利用IDSS，就能夠有效地對半結(jié)構(gòu)化問題和非結(jié)構(gòu)化問題進行定性和定量的分析，既能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理，又能實現(xiàn)對知識的處理，是DSS 發(fā)展的目標。

例如，在對柴達木盆地的水資源決策支持系統(tǒng)記性分析的時候，我們就對該系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)、設(shè)計原則、開發(fā)方向和進行決策的模式以及基本功能有了一個初步印象。簡單地說，決策支持系統(tǒng)是由3個部分共同組成的，即數(shù)據(jù)庫、模型庫和管理系統(tǒng)。其中的模型庫又包含著5個方面的內(nèi)容，即人口的動態(tài)模型，宏觀的經(jīng)濟模型，水資源的模擬模型，綠洲生態(tài)需水模型和水資源的多目標優(yōu)化模型。在對最后一個模型進行求解的時候，采用的方法叫做逐步法，所以才能完成對多個任務(wù)和目標的求解。因為在運用逐步法進行計算的過程中，它可以將很多個目標分成一個單獨的目標和任務(wù)，最終來完成求解的過程。

通過這樣的一個模型和系統(tǒng)，水資源的規(guī)劃者和管理者就能將之前的決策經(jīng)驗和相關(guān)的喜好信息進行輸入，就能獲得一個比較滿意的決策信息。正好是因為這樣，所以決策支持系統(tǒng)能夠在水資源的規(guī)劃和管理中發(fā)揮巨大的作用。

3.2 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)簡稱為GIS，這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對地理空間的建模，并將建好的模型儲存在計算機中。這樣就能為用戶查閱相關(guān)的地理信息提供方便，而且能夠為空間的設(shè)計提供豐富的資源。最近幾年，GIS 中的多學科交叉的特點表現(xiàn)的越來越明顯，而且它空間數(shù)據(jù)的處理水平也越來越高，所以已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到了各個領(lǐng)域中，其中當然也包括了水資源的開發(fā)領(lǐng)域，并且發(fā)展的速度非?？?。

GIS 主要是由3個部分組成的，即人機交互界面、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和模型庫管理系統(tǒng)，是一個進行決策的輔助工具。其中的模型庫管理系統(tǒng)還包含了以下內(nèi)容:①預測模型②優(yōu)化模型③模擬模型④評價模型。

同時，GIS 還具有很多功能，例如，能夠為水資源的合理配置提供一個人機交互的平臺支持，還能實現(xiàn)模型的堵住決策功能。這是因為系統(tǒng)本身就能夠自動生成方案設(shè)計，并能夠獨立完成對模型的計算和評價，具有較強的經(jīng)濟實用性、科學性和靈活性。

通過GIS 在黑河流域水資源的合理配置中的應(yīng)用可以看出，GIS 的空間數(shù)據(jù)管理是非常有效的，而且它的空間綜合分析能力非常靈活，擁有比較強大的數(shù)據(jù)處理和計算分析的能力，所以能夠為水資源合理配置的定量研究提供技術(shù)支持。因為目前GIS技術(shù)的應(yīng)用還是以數(shù)據(jù)的存儲、查詢和管理階段看，它的空間分析能力、對未來的判斷能力和決策支持的功能還沒有被充分的挖掘出來，所以這項技術(shù)在未來還具有非常廣闊的發(fā)展空間。

4 結(jié) 語

目前，我國的水資源的分配和管理仍然是以行政管理作為主導的，所以還不能完全滿足水資源合理配置的可持續(xù)性和有效性的需求，所以導致了嚴重浪費水資源的現(xiàn)象，造成了水資源的短缺，用水矛盾突出等問題的存在。面對這種嚴峻的形式，必須要對水資源的合理開發(fā)和利用引起足夠的重視，這樣能做好水資源合理配置的工作，促進水資源的可持續(xù)性發(fā)展，實現(xiàn)社會經(jīng)濟、環(huán)境和生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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［7］袁偉. 面向可持續(xù)發(fā)展的黑河流域水資源合理配置及其評價研究［D］. 浙江大學，2009.

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