干旱內陸河流域水資源論文

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1水資源開發利用存在問題

盡管內陸河流域根據區域經濟社會發展做了中長期水資源規劃，但對水資源的開發利用缺乏宏觀控制，只強調水資源滿足工農業發展的需求，而不注重經濟發展、產業布局與水資源條件的匹配性；只重視水資源的開發利用，而對水資源的節約、配置與保護重視程度不夠；流域水資源管理與區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、不同地區部門之間用水矛盾依然突出，存在區域用水計量、水費征收、取水計劃及監督管理等工作不夠完善，區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利用研究現狀，以改善生態環境、水資源高效管理為目標，在內陸河流域生態－水文－經濟綜合研究的基礎上，探討基于“三條紅線”、生態環境綜合治理、地表水與地下水聯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和政策體系研究

2．1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利用，在水資源開發利用、用水效率、水功能區限制納污能力3個方面劃定的管理紅線，它與一定地區的水資源承載能力相適應，體現了該地區一定時期的生產力發展水平、經濟社會發展規模、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行基于水資源開發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限制納污紅線的水資源管理框架。實現內陸河流域水資源開發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展規劃和不同部門用水目標，確定用水優先次序，形成流域年度供水計劃；實現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水的各個環節；實現內陸河流域水資源保護目標，嚴格控制入河排污總量，落實流域水功能區劃管理制度、水功能區監測體系、入河排污物質和量統計、計量及考核制度設計和水生態系統保護與修復工作框架，加強水功能區的監測與監控力度，處理好流域水資源開發與保護的關系，切實保證水體功能的良好發揮。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域，制定了近期、中期和長期的水資源開發利用控制目標、用水效率控制目標和水功能區限制納污目標，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、生態環境需水、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基于生態環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特點及生態環境特點，在進行水資源管理時，必須考慮其引起的生態環境效應，確定生態環境綜合治理的流域水資源的開發和分配方案，即將水資源作為一個動態系統，考慮其時空分布及內部各種水資源間的相互轉化，在維護現有流域水資源系統的宏觀穩定態及流域生態環境平衡的基礎上確定水資源的開發管理方案，對水資源也要進行統籌安排、系統分配，以獲得最大效益，從而實現水資源管理中恢復和維持生態系統健康發展所需要的水量，從根本上轉變內陸河流域生態環境日益惡化趨勢，促進內陸河流域生態環境良性循環。為了對內陸河流域水資源進行科學管理以保護生態環境，必須分析水資源與生態環境的耦合關系，建立其耦合模型，進行水資源開發方案的生態環境效應評價。評價不同內陸河流域內水資源的開發利用對植被的種類、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系統相互關系研究，為內陸河流域生態環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過程，對內陸河流域生態系統的穩定性有著直接影響，同時也決定流域生態安全。加速內陸河流域生態環境的恢復和保護，對促進區域經濟的發展和人民生活水平的提高，改善內陸河流域自然生態系統的功能具有重要意義。生態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保護和生態恢復目標，進行流域生態功能分區，確定生態治理重點區，提出生態保護與恢復目標原則，進行內陸河流域生態需水分區，確定不同保護目標下內陸河流域適宜生態需水量及生態需水閾值。而要實現內陸河流域水資源與生態系統之間的協調發展，必須對流域水資源進行合理的配置，協調好內陸河流域上、中下游用水問題，處理好農業用水和生態用水比例，處理好地表水和地下水的關系，確定出不同區域地表水地下水開發利用的適宜比例和布局，通過地表水地下水聯合調度，減少水分的無效損耗，合理安排和分配地區之間、部門之間經濟用水的關系，統一配置社會經濟用水和生態環境用水，實現內陸河流域水資源的高效合理利用，促進社會經濟及生態環境的可持續發展］。

2．3地表水與地下水聯合調度的流域水資源管理模式

地表水－地下水聯合調度是以地表地下水資源利用、調配為對象，在一定區域內為開發地表地下水資源、防治水患、保護生態環境、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，是實現水資源持續利用，保護和改善生態環境的一個重要舉措，同時有效控制地下水位，進行水資源的合理調配，減少干旱區水資源的時空差異，達到水資源優化配置和高效利用，從而改善干旱生態環境，促進干旱區水、生態和經濟的協調發展。通過井渠結合、系統規劃聯合調配、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化利用提供有效措施。基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，模擬其轉化規律和水資源配置問題，進行內陸河流域水循環系統模擬與驗證，預測未來環境變化條件下內陸河流域水資源演變規律，為內陸河流域水資源聯合調度管理提供模型支撐。基于水資源優化配置模型、流域水質模擬模型、水資源模擬模型，提出流域水庫供水規則、地表水供水規則、地下水供水規則和外調水規則，模擬在不同目標函數和約束條件下流域水資源在不同部門之間的優化配置，并對不同水質的水量使用問題進行優化，提出內陸河流域多目標水資源規劃方案，探索內陸河流域地表水與地下水聯合利用潛力，實現內陸河流域水資源的空間分配、時間分配和部門分配，充分體現模擬模型在多水平年、多層次、多用戶、多水源、多工程的動態耦合特性。研究基于水－生態－經濟耦合的內陸河流域地表水與地下水聯合調度管理方法，探討未來水資源變化的農業適應對策，調節干旱區農業用水和生態用水的矛盾，促進內陸河流域地表水與地下水集成管理與合理配置，滿足保護生態環境的要求和各行各業對水資源的需求，實現水資源的供需平衡和水量的科學分配，從而合理制定聯合調度目標和開發治理方案，為區域經濟發展、生態環境保護和經濟結構調整提供建議。

2．4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、人類活動的綜合管理，是基于內陸河流域尺度的水環境和生態系統的整體管理方式，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調的、有計劃的、可持續的管理，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、環境協調發展，最終形成公眾參與的內陸河流域尺度水文、生態、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、生態用水與河道內生態環境用水、水力發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、生態協調發展的需要，以內陸河流域生態－水文學研究為主線，耦合生命科學、生態經濟學和農業發展，依托野外觀測試驗平臺、數字流域，完善內陸河流域生態－水文監測網絡與流域信息系統，為構建內陸河流域尺度的人口－水資源－生態－社會經濟協調發展的水資源綜合管理模式提供強大的基礎數據平臺，提出基于水－生態－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－經濟復合系統的本質、運行規律、依存關系及其對全球變化和人類活動的響應，基于水－生態－人類活動影響，采用多尺度的途經和綜合分析方法，廣泛運用生態水文學和生態經濟學解決內陸河流域復雜系統問題［28］，研究人類活動影響下內陸河流域水環境與生態系統的整體耦合管理模式，為內陸河流域水、生態和經濟協調和持續發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－生態環境建設－產業結構調整及城鎮化發展規模與速度等多種關鍵要素的前提下，建立內陸河流域水環境與社會經濟協調、可持續發展的水資源綜合管理模型及決策支持系統，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利用和保護方案，實現內陸河流域經濟、社會和環境福利最大化的流域可持續發展的優化方略。研究基于復雜耦合生態經濟學和生態水文學系統的內陸河流域可持續水資源管理機制，解決生態系統和經濟系統的定量耦合關系和機制、生態格局和生態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、經濟綜合的流域集成水資源管理。

3結論與建議

總體看來，與水資源開發利用密切相關的自然生態、社會經濟和政治文明等環境條件處于不斷的變化之中，因此對水資源管理模式的創新和發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，以改善生態環境、水資源高效管理為目標，實現內陸河流域水資源、環境與經濟社會的協調和可持續發展，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的可持續發展，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。

3．1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方式以及地下水補給條件，使得營養物質和污染物排放污染了水源，同時也加劇了對當地的淡水資源的需求。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與水環境綜合治理協同發展，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納污能力、入河排污口管理、水功能區達標評估等監督管理體系研究，從根本上扭轉內陸河流域水資源污染態勢。完善內陸河流域水質監測、監督監管能力和水功能區建設，控制不同水功能區排污量，加強各河段的水質監測，制定和不斷調整水功能區劃，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境健康可持續發展。

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及其伴生過程、水生態系統演變趨勢及其退化機理、水資源變化動態預測的研究，加強氣候變化對內陸河流域水質、生態環境影響、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發展的水資源管理體制奠定基礎。氣候變化影響著水文循環的各個環節，會直接或間接影響著水體中營養物質和污染物的物理化學反應及遷移轉化規律，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與態勢，建立基于氣候變化的內陸河流域水資源安全預警系統，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。基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利用、經濟社會可持續發展和生態環境良性循環以及政府宏觀調控與決策提供可借鑒依據。

3．3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，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。

3．4加強內陸河流域水資源管理的法律法規和政策體系研究

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，并積極探索和建立流域水資源在各行業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、合理利用和可持續發展，不斷提高內陸河流域水安全水平。進一步加強水資源監控能力和執法監督體系建設，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。

作者：孫棟元 金彥兆 李元紅 胡想全 單位：甘肅省水利科學研究院