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2系统总体架构设计
该系统是数字城市框架建设的一个重要组成部分,涉及全市的公共地理数据由市级信息中心统一管理,并通过NewMapServer为地图服务,以浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)模式,通过专门授权供各个职能部门作为地理底图调用。水利行业内部数据采用空间数据引擎ArcSde和SQLServer数据库存储,由局信息中心管理,在部门局域网范围内以客户端/服务器(Client/Server,C/S)模式共享。为了保证数据安全,需要对空间数据建立相应的版本控制及多用户并发访问、更新机制,同时,考虑到功能模块的独立性和后续扩展性,系统采用组件式开发思想,将部分模块封装为类库,并采用动态链接库形式调用。系统选用通用的面向对象工具VisualStudio2010作为开发平台,空间数据和属性数据分别采用ArcGIS空间数据引擎和SQLServer2008存储,系统专业平台选用ESRI公司的开发组件ArcGISEngine。
3数据库建设
3.1空间数据库建设
空间数据主要包括基础地理数据、水利设施数据和监测数据等。
(1)基础地理数据:包括1:50000航拍图、行政区划、土地利用现状、交通、线/面状水系和注记等。其中航拍图、交通和注记以金字塔切片形式存储,并以网络地图服务WMS形式提供。
(2)水利设施数据:包括大坝、水库、测井、灌溉井、堤防、河渠和渡槽等,这些属于行业内部数据,需要由专门人员管理,并保证数据的完整性和一致性。
(3)监测数据:包括收集到的地下水位、水质、变形、洪灾、用水量等数据,这些数据与具体的水利设施密切相关,需要设置关联字段以便后续调用。
3.2属性数据库建设
属性数据分为两类,一类是空间数据的描述性信息或附加信息,可通过索引与空间数据保持一致并联动检索,另一类是文本性的统计资料,如日照、降雨量、气温等信息,可用于统计汇总。
4系统功能实现
围绕水利资源普查管理和业务特点,系统主要分为6大功能模块,分别是:数据管理、可视化浏览、水利设施管理、地下水位监测和分析、洪水淹没预测和水文分析,其中水利设施管理、地下水位监测和分析、洪水淹没预测为系统核心功能,其他功能作为辅助。
(1)电子地图:主要包含各类GIS图形操作功能,如地图的无级缩放和漫游显示,能够使用户快速以各种比例尺浏览城市的各类水利资源;标注的动态显示,可根据参考比例动态显示各类地图的名称信息,以增加可读性和视觉效果;关键字查询,根据输入的查询关键字从所有图层中过滤符合条件的图形;精确查询,根据设定的图层属性字段值精确查找特定要素;数据编辑,高级管理员可修改ArcSDE中的空间数据及SQL中的属性数据,一经修改,所有用户均可见。
(2)水利基础信息管理:水利基础信息包括历年气温、降水、日照、洪水灾害、各河流水质、地下水位线和城市农村用水量等数据,该模块整理编辑已有数据,并可根据时间段进行报表统计输出,对于新增数据,经检查确认后入库。该类数据以属性记录为主,为了确保与已有空间数据联动,可设置关键字,以期实现空间和属性的互查及符号化动态显示。该功能使当前繁琐厚重的纸质资料电子化,系统化。
(3)水利设施管理:该模块将城市已有的大中型水库、大坝、渡槽、灌溉井、测井、放水洞和溢洪道等集中管理,通过属性链接可直观查看已有设施的各类信息,如分布、库容、坝型、防渗类型、有效灌溉面积、对下游影响、水位和水质等资料,并能实现对各类信息的更新和统计。针对当前水系分布特点和灌溉井分布不均的问题,根据已有灌溉设施计算灌溉保证率,在不能达标区域,结合河网密度,采用叠加最优法科学布置新的灌溉井,以实现位置最优,总体灌溉面积最大。
(4)地下水监测:地下水监测是直接获得地下水水质、水量动态变化的唯一方法而被广泛采用。地下水监测主要针对已有测井历年的采集数据,经克里金插值后转换为地下水位线进行。该功能可按照时间段进行横向或纵向对比,进而分析地下水位变化的趋势和原因,为科学治理提供决策依据。系统可自动计算插值后的水位线和监测值之间的差值,若该值超过一定阈值,则自动推算可能存在误差的测井及其记录,以便修正更新。另外,系统也可根据已有测井分布及监测数据,从减少插值误差的角度计算新测井的布设位置。
(5)水文分析:水文分析是数字高程DEM数据应用的一个重要方面,主要包括水流方向、汇集量累积、水流长度、河网提取、等高线提取、流域盆地计算等几个部分,系统根据研究区的DEM数据,经洼地填充后,计算水流方向和汇流累积量,以模拟水流过程,然后叠加上已有的行政区划数据,分析洪水可能经过的区域和淹没深度,为后期的防洪抢险、溃坝分析和河道改扩建等工作提供有益的技术支持。
(6)洪水淹没分析:洪水淹没分析是损失评估的重要环节,系统利用ArcScene建立工作区的三维模型,基于无源淹没分析法模拟洪水的固定抬升和匀速抬升,并计算某时刻的淹没面积、库容和水深,在此基础上,结合已有的行政区划和土地利用数据,分析洪水淹没范围和影响,为防灾减灾提供科学依据。
什么是“水资源实时监控管理系统”呢?这个系统是以信息技术为基础,运用各种高新科技手段,对流域或地区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地区的水资源进行实时、优化配置和调度;以远程控制及自动化技术为依托对流域或地区的工程设施进行控制操作。
这种系统的主要特点是:①对水资源进行实时监测。监测的内容包括水量和水质。实时监测的意义在于:只有掌握瞬时变化的水量信息,才能科学、准确地进行资源配置及调度;只有掌握瞬时变化的水质信息,才能对环境质量进行动态评价和有效监督,也才有可能应对水污染突发事件,保证供水安全。②这种系统以地理信息系统(GIS)为框架,除了采集水资源信息外,还广泛采集流域或地区内的气象、墒情等自然信息,水利工程等基础设施信息,经济与社会发展的基本信息以及需水部门的需水信息。③它不同于以往的水资源监测系统,仅仅具有监测功能。这种系统更重要的功能是进行实时配置调度。它是在监测的基础上,以大量的综合信息为基础,采用现代水资源管理数学模型,为水资源的实时配置、调度提供决策支持。这种模型势必突破“就水论水”局限,体现经济与社会发展——资源——环境的协调统一,体现水资源的可持续利用原则,体现“依法治水”的原则。④这种系统应是高新技术的集成。系统的设置应充分吸收国际上最新技术,坚持高起点。它包括监测技术、通信、网络、数字化技术、遥感、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、计算机辅助决策支持系统、人工智能、远程控制等先进技术。⑤它的设置应是因地制宜的。针对不同流域、不同地区不同的经济发展水平及基础设施状况,水资源管理中不同的重点问题,水资源实时监控管理系统的设置也应具有不同的特点。系统的设置还应与防洪调度指挥系统的建设相结合。
这种系统的技术要求是:①以现代电子、信息、网络技术为基础,实现监测数据的自动采集、实时传输和在线分析,有效地提高监测数据的实时性和准确率,确保监测信息的有效性。②充分掌握所在地区水资源供需状况,建立相应的资料库和水量、水质模型、供需水模型及生态环境分析模型。供水方面包括:地表水、地下水、土壤水,主水、客水、污水回用等等,需水方面包括:生活用水、工业用水、农业用水、生态环境用水等。③充分运用现代计算机和人工智能等技术进行高度技术集成,快速、高效、准确、客观地分析处理大量监测数据信息,并根据已建立的供需水模型和水环境分析模型等,动态生成水资源优化配置、调配计划等辅助决策方案。④以综合分析和辅助决策为基础,实现对水资源的优化配置、远程控制和科学管理等,即实现水资源调控的现代化。⑤系统应具有很强的实用性和动态可扩展性,以满足不同用户的需求。
二、水资源实时监控管理系统的基本结构
水资源实时监控管理系统应具备水资源实时测、水资源实时预报、水资源实时调度和水资源实时管理等功能。其功能概要详见图1。系统的总体结构又可分解为以下主要部分(参见图2):①数据库(包含图形库、图像库和CIS系统),②模型库(包括方法库),③知识库,④在线数据采集子系统,⑤综合信息管理子系统,⑥综合分析与决策支持子系统,⑦实时控制管理子系统。其核心是综合分析与决策支持子系统以及数据库、模型库、知识库。其他各部分则为系统核心的补充、延展和支持。
系统总控目的是建立系统各部分之间的联系、控制各库和各子系统的协调运行。
在线数据采集子系统提供相关水资源与水环境监测数据的自动化采集和数据可靠性在线分析功能。其重点是对地表水和地下水(水量、水位、水质及水温等)的实时动态监测和监测数据的自动化采集、监测数据预处理,以及监测数据可靠性的实时在线分析处理等。该子系统还应提供与各类监测仪器衔接的数据采集接口,通过接口模块动态收集监测数据资料,确保存入数据库中的监测资料的有效性、完整性和可靠性。
综合信息管理子系统管理各种水资源水环境监控项目的数据资料,具有监测数据资料的输入、存储、整编、查询与传输等功能,对水资源监控数据资料进行综合管理和处理。该子系统还应提供对综合分析与决策支持子系统以及实时控制子系统的数据传输接口。
实时控制子系统主要完成两个功能:一是将系统综合分析与辅助决策的成果以实时报告(如水资源预报、水质分析公报、企业排污超标警报、水资源调配建议方案等)和多媒体报警信号(如大屏幕指示、声光警报等)的形式进行动态输出,以供决策部门进行水资源配置和管理参考;二是将输出指令直接作用于可控自动化水资源调配和控制设备(如给、排水闸门等),通过有线/无线/远程控制技术对系统所涉区域内的重点给、排水设备及重点控制工程进行远距离的调节控制。
综合分析与决策支持子系统对实时监测获得的数据信息进行综合分析处理。其主要功能就是运用模型库中的相应模型对监测数据资料进行智能化的综合分析,参照知识库中的专家知识和有关法律、法规、规程规范,形成水资源(包括水量、水质、水情和水环境等)动态状况的分析成果;并根据分析成果,产生辅助决策报告或直接控制指令。系统还应专门设计有多库协同器,进行各库之间的协调。多库协同器提供系统各库的协同规划、综合调度、人机交互、资源共享、冲突仲裁和通信联络等处理功能。
综合分析与决策支持子系统是本系统的技术核心,它将以国内外近年在水源、水环境和农田水利等方面的科研成果为基础,结合现代高新技术进行综合开发,形成技术先进、功能完善、实用性强、又便于扩展和更新的具有决策支持能力的智能化综合分析系统。
数据库是整个系统运转的基础,准确高效地收集和及时处理大量复杂的监测数据资料是整个系统设计和开发的重点。数据库及综合信息管理子系统是面向数据信息存储和信息查询的计算机软件系统。本系统的数据库内容包括:①水利工程档案库,②监测仪器特征库,③原始监测数据库,④整编监测数据库,⑤监测网站资料库,⑥人工巡视检查资料库,⑦数据自动采集参数库,⑧模型输入输出数据库,⑨成果数据库,⑩实时控制日志数据库等。图形库和图像库是数据库的延展和补充。
模型库及其管理子系统提供相应分析处理使用的处理模型和计算方法的例程库。包括各种时态和空间模型、在线数据可靠性分析算法等。包括水情预报模型、水量评价模型、水量预测模型、水质评价模型、水质预测模型、水污染模型、需水模型、生态环境分析模型、洪水演进及仿真模型、决策支持模型等等。
知识库及其管理子系统是用于知识信息的存储及其使用管理的计算机软件系统。本系统的知识库内容包括:①各监控项目的监控指标,②日常巡视检查的评判标准,③监测数据误差限值,④专业规律指标,⑤专家知识经验,⑥水利法律、法规,行业规程、规范的有关条款等。
在约翰内斯堡的可持续发展世界首脑会议上,在水资源管理问题上有两个坚持、一个反对之说。即坚持水资源统一(综合)管理(以下统称为水资源统一管理),坚持权利下放的用水管理,反对水资源的分割管理。
1.水资源统一管理模式
水资源统一管理目前正在成为世界各国广泛认同的科学管理的模式。联合国水行动框架[1]中论述了水资源统一管理的六个方面的内容:可持续发展的国家水资源政策、战略和相关法律法规;国家水资源信息系统;国家层次和流域层次的水资源配置框架和实施方案;水资源管理和开发利用中的投资机制和执行效果的监测和监督机制;一种“良政”机制确保水资源管理的透明性、公共参与和落实责任;一个统一的机构对如上所述的各项内容负总责。从上述的水资源统一管理的内涵可以看出,水资源统一管理的落脚点在于对水的资源管理。重点要求政府,尤其是中央政府,要从以往注重提供工程和水服务为主的管理模式,向资源管理的模式转变。核心问题是让社会充分认识水在生活、生产和生态等各个领域的综合资源价值,统筹规划,实现水资源在区域间和生活、生产、生态等各用水领域的优化配置,通过资源管理提高水资源的利用效率。
2.权限下放的用水管理模式
坚持权限下放的用水管理模式,主要指在水资源统一管理的基础上,在实现了国家和流域水资源配置的基础上,用水管理的权限要尽可能下放到地方政府。根据区域的不同特点,这种用水管理权限下放的管理既包含了资源管理,又包含了用水服务管理。地方政府对水资源的管理,主要是在国家和流域配置的水资源基础上,建立区域的水资源利用宏观指标体系[2],实现水资源在不同用水行业之间的合理配置,维系良性生态必需的水量和水质,实现水资源的最大综合效益。水管理权限下放的另一个重要领域是地方政府对用水服务的管理,主要包括三个方面:一是保障全体居民,尤其是贫困群体的基本用水权利;二是运用价格原理和需求管理,通过市场机制协调用水供需矛盾,充分发挥水的利用效率;三是创造条件,鼓励社会力量参与用水服务和用水管理,提高用水服务的质量。总之,用水服务管理权限下放,一要进一步细化水的资源管理,二要通过政府的、市场的和社会的合力,在提供水服务和用水过程中实现水资源的高效利用。
3.水资源的分割管理
水资源的分割管理是水资源统一管理的反面,即片面地强调生活、生产、生态各自的用水利益,片面地强调各行业本身的用水利益和各行业本身的水的管理权限,片面地强调各个区域本身的用水利益和各区域自身的水的管理权限,激化各地区、各行业用水之间的竞争矛盾。其结果是水资源短缺、水资源浪费和生态系统恶化在一个国家、一个地区、一个时期同时产生。因此,水资源的分割管理模式已被世界上越来越多的国家所摈弃。
二、水资源配置与提高水的利用效率
汪恕诚部长曾经指出,水利工作的核心是提高水的利用效率,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展[3]。如何提高水的利用效率?必须抓住两个环节[4]:一是从资源的统一管理中提高水资源的利用效率,二是从提供用水服务和用水过程中提高水资源的利用效率。以往我们主要是从供水和用水的环节提高水的利用效率。如农业节水,主要进行灌区改造,提高渠系水的利用系数;工业节水主要是提高水的重复利用率;城市节水主要是提高水价,对管网系统的跑冒滴漏进行处理,提倡使用节水器具等。但是对实行水资源统一管理对提高水的利用效率的贡献和影响研究的不够。事实上,水资源管理对提高水的利用效率作用巨大,应受到高度重视。
从水资源的管理中提高水的利用效率必须实行水资源的统一管理,反对水资源的分割式管理,核心内容是实施水资源优化配置,即根据流域水资源的可利用量,在保障人的生活基本用水需求和维系生态系统平衡的基本用水需求的前提下,在区域间和不同用水行业间进行公共河流水资源使用权的合理分配,明晰初始水权。水资源优化配置对提高水的利用效率的主要功能在于通过初始水权的确定,界定区域及行业的用水上限,抑制用水需求的无限制膨胀,防止区域间对水资源的争夺而造成无序开发,平抑各行业对用水的无序竞争,保障所有人的基本用水权益,保护生态环境,促进水资源市场机制的建立,充分发挥水资源在生活、生产和生态最大的综合资源价值,从资源管理的过程提高水的利用效率。
我国水资源配置工作目前还处于起步阶段。在全国的诸多河流中,只有黄河和黑河流域具有国务院批复的水量分配方案。黑河流域的张掖地区作为全国节水试点单位,在流域分配的水量的基础上,按照制定行业宏观用水指标体系的方法,正在试行用水行业间的水资源配置。
水资源配置工作的落后状况,往往是造成水资源不可持续利用和生态灾害的主要原因之一。20世纪70年代起的塔里木河下游断流、河道湖泊干枯、绿色通道逐渐消亡、沙漠入侵的生态灾害,黄河在20世纪90年代的持续断流,海河流域由于水资源过度开发造成的“有水皆干、有河皆污”的生态灾害,以及2002年山东南四湖在几个月内无序引水7亿m3,造成湖泊干枯,都是水资源管理中没有配置或配置失败的实例。同样是黄河、黑河和塔里木河,近几年由于实施水资源优化配置,强化水量统一调度,在持续大旱之年实现了黄河不断流,塔里木河下游的台特马湖、黑河下游的居盐海在干枯多年后重新恢复了湖面,恢复了绿色生机,又是通过水资源统一管理实现水的综合资源价值的有力证据。
三、把握水资源的基本特征,实现水资源的科学配置
1.水资源的基本特征要求科学配置水资源
资源的配置方式要考虑资源自身的特点。一般性的生产要素资源,往往通过市场机制达到资源优化配置的目的。水资源是基础性的自然资源,属于自然资源中的生态资源,与生态系统与荣共荣,与损俱损。水资源又是战略性的经济资源,与人民生活、经济生产息息相关。对这样的资源进行配置,应该首先了解我国水资源的基本特征,具体体现在它的自然特征和经济社会特征。
从自然特征上讲,主要表现在以下两个方面:一是以流域为基本单元。无论是地表水还是地下水,均以流域的地形地貌和地质条件为依托,形成自然水系。如果不是人为的调水,流域之间的水资源是独立的。二是时空分布不均匀。如果地球上的淡水资源在时空上均匀分布,水资源可以满足人类的全部需求。但是水资源时空分布是不均匀的,这就造成了世界上有的地方、有的时间出现水资源短缺和洪水问题,同时也增加了资源配置的成本。我国的水资源时空分布尤其不均匀,这是我国洪涝灾害严重、水资源短缺和水生态环境易遭破坏的主要自然原因。
从经济特征上讲,水资源除了反映出一般的生产要素资源的经济特征外,又反映出以下特有的三个基本特征:一是水资源是公益性突出的经济资源。水资源不仅要与其他生产要素合理配置,促进国民经济健康持续发展,更要首先从量与质上满足人类生活的基本需求,保障社会稳定,尤其是大型城市在特枯年份的供水保障,同时政府对农业、公益环境等行业用水还要采取保护措施,防止和减少市场竞争对其产生的破坏作用。二是水资源是与生态系统关系密切的经济资源。与人力、资金、技术和信息等经济资源不同,甚至与矿产等自然资源不同,水与生态系统密切相关。没有任何一种资源像水那样处于生态系统与人类经济活动之间的激烈竞争之中,而截止到目前,生态系统往往是竞争中的失败者。此外,水资源还是极易受到破坏的经济资源,几乎各种行业的经济活动,都会直接或间接地对水体造成污染,从而加大水资源开发利用的成本。因此,满足维系生态平衡对水的基本需求,要防止经济竞争中对水资源的无序开发利用;对水资源开发利用的同时,要更注重对水资源的节约和保护。三是水资源是各类经济社会活动中基础性的要素资源,并且是难以替代的要素资源。对能源的依赖可以是多样的,比如石油、煤炭、水电、风能、太阳能、生物能源等,可以相互替代,缓解竞争的紧张局面。但对水资源的依赖往往是惟一的,我们可以节水,但是不能不用水。因此,水资源这种不可替代的特征加上区域的经济发展对流域水资源的依赖关系,往往是造成国与国、区域与区域对公共河流水资源的争夺非常激烈的主要原因。因此水资源的合理配置变得尤其重要。
2.应充分发挥政府配置和市场配置双重作用,建立以两级政府为主、市场调节的水资源配置机制
正是水资源这种公益性特征、生态特征和不可替代的特征,使得水资源配置是一个复杂的过程,不仅要满足人民生活、社会稳定和维系生态系统平衡的基本需求,还要协调各用水竞争领域的利益和目标,发挥水资源最大的综合效益。因此要充分发挥政府配置和市场配置的双重作用,保障水资源配置的合理性。根据《水法》,水资源属于国家所有。因此首先要由中央政府组织对全国水资源进行科学评价,计算我国水资源总量、最大可利用量和分析我国水资源开发利用现状,建立起我国水资源真实的、准确的和权威的数据平台;在水资源科学评价的基础上,实行以两级政府(既中央和地方政府)为主、市场调节的水资源配置机制。
首先由中央政府组织进行跨省、直辖市、自治区(简称省市区)河流的可利用水资源量分配,或称为初始水权(使用权)的确定。关于水资源配置的原则,一些文章上已有介绍,比如民众基本生活用水原则、保障社会稳定和粮食安全原则、地域优先原则等[5]、[6]。但是从国家级的水资源配置来讲,应该突出的是公益用水领域优先原则和竞争用水领域的公平原则。公益用水领域优先原则是指在水资源配置中要优先考虑满足人民生活、维系生态系统、保障社会稳定、保证粮食安全等公益性的基本用水需求。竞争用水领域的公平原则就是在满足公益性用水领域基本需求的基础上,要转变以往采用的需求预测加供给的水量分配模式,对竞争用水领域实行公平配置水资源。竞争用水领域的公平原则是水资源配置中的一条重要原则。对于许多国家和地区,水资源属于稀有资源。面对水资源这种稀有资源,需求预测往往是放大的,我国一些地区目前编制的一些水利发展规划,一些供水项目,对水资源的需求预测往往高于实际需求,这就加剧了对本已稀缺的水资源的竞争状况。因此,对于竞争用水领域的水资源配置不能简单的以需求预测为依据,而应以公平原则为依据。在公平配置的基础上,鼓励提高水的利用效率,并在此基础上,对于省市区竞争用水领域出现的供需中短缺现象,通过开辟节水、污水处理再利用等非常规水源或通过省市区之间的水权交易市场解决。中央政府对竞争用水领域的水资源配置不是直接配置到用水行业,而是配置到省市区。
在跨省市区的流域水资源配置的基础上,地方政府根据公共河流分配的水资源和自产的水资源,对水资源进行二次配置,不仅进行地区间的水量配置,还要通过建立宏观水量分配指标体系和微观用水定额指标体系,实施用水行业间的水量分配[3]。二次配置除了遵循公益用水领域优先原则外,对于竞争用水领域还要坚持效益原则,鼓励用水行业不断提高水的利用效率。针对用水行业的水资源的配置并不等于用水行业就此获得初始水权,还要依法获取取水许可证。
我国水资源存在主要问题是短缺、污染和灾害,水资源管理在解决这些问题中具有举足轻重的地位。建立水资源管理学具有重要的理论和实践意义。水资源管理学是管理水资源知识体系,以水资源为管理对象,探讨水资源高效利用保护的各种措施规律,实现水资源可持续利用。水资源管理学研究内容包括水资源数量管理、质量管理、法律管理、权属管理、行政管理、规划管理、配置管理、经济管理、投资管理、风险管理、技术管理、工程管理、数字化管理、国际水资源管理、安全管理等等。
一、水资源管理学内涵
加强水资源管理成为有关水资源领域出现最为频繁的词汇。但究竟什么是水资源管理,目前学术界尚未统一,《中国大百科全书》在不同的卷中,对水资源管理有不同的解释。综观传统的水资源管理概念,有以下特点:首先,从整体上来看,他们都是以水资源开发作为主线,“保护”处于被动的地位;其次,视野相对狭窄,大多数概念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,缺乏生态环境的和水资源高效利用的内涵。基于此,作者认为,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。
水资源管理学是从学科角度对水资源管理进行系统研究的科学,是水资源管理知识体系,是建立在水文学、水资源学、管理学等诸多学科基础之上的新的交叉性综合性学科。通过水资源管理学的研究,可以为提高水资源利用率和利用效率,保障水资源安全,通过水资源可持续利用支撑国民经济健康发展提供理论和实践基础。
二、水资源管理学研究内容
水资源管理学研究对象很明确,就是围绕水资源持续高效利用的而展开的一系列管理活动。目前,水资源危机在世界范围内蔓延,水资源危机的出现和加剧与人类在经济活动中缺乏对水资源的有效保护和管理有着重要的关系。水资源是社会经济发展的重要自然资源,人类的绝大多数经济活动都要涉及水资源。可持续发展是当前和未来人类社会与经济发展的基本战略目标。关于可持续发展的定义和解释多种多样,但都基本围绕着“满足目前需要但不破坏未来发展需求的能力”这一核心思想。实现社会的可持续发展的一个重要内容就是实现水资源等自然资源的可持续利用。在人类追求可持续发展目标的前提下,实现水资源的可持续利用要求人类必须正视干旱洪涝灾害、水资源短缺、水环境污染等诸多与水资源相关的问题,这给水资源管理学提出了新挑战和难得的机遇。传统的水资源管理活动无法应对挑战。实现可持续的水资源利用目标必须改变传统的水资源管理活动,必须以可持续发展的、系统的和综合的观点构建全新的现代水资源管理体系,这成为水资源管理学研究的主要研究内容。
具体地说,水资源管理学的研究内容至少应包括以下几个方面:水资源数量管理和质量管理、水资源法律管理、水资源权属管理、水资源行政管理、水资源规划管理、水资源配置管理、水资源经济管理、水资源投资管理、水资源风险管理、水资源利用技术管理、水资源工程管理、水资源数字化管理、国际水资源管理、水资源综合管理、水资源安全管理和水资源数字化管理等等。
三、国内外水资源管理学研究进展
3.1国际水资源管理学研究进展
到目前为止,明确提出水资源管理学的文献极为有限。根据人类开发利用水资源面临的新的问题和挑战以及实际水资源管理活动的特点,国际上也对新形势下的水资源管理理论和体系进行了一系列的探讨和研究,并就一些问题达成了某种程度的共识。他们主要围绕着“可持续发展条件下水资源可持续利用目标对水资源管理活动的要求”而展开。这些研究活动为水资源管理学作为一门新兴学科的诞生和发展起到了十分重要的推动作用。
在1992年爱尔兰召开的“国际水和环境大会—21世纪的发展与展望”上提出了水资源系统及可持续研究的问题。1993年“第二届国际实验与网络资料水流情势学术大会”上探讨了水资源管理的水文学基础和信息资料问题。1994年,联合国教科文主持,国际水资源协会与国际水文科学协办召开了“变化世界中的水资源管理研究规划国际学术研讨会”,探讨了可持续发展水资源管理研究展望、水资源开发中的风险和不确定性、水资源可持续管理的决策支持系统和水资源开发与环境保护协调四个专题。
1996年在日本京都召开了“国际水资源及环境研究大会:面向21世纪新的挑战”,讨论了流域尺度的可持续水资源系统管理的应用实例等问题。联合国教科文组织(UNESCO)国际水文计划工作组1996年将“可持续水资源管理”其定义为“支承从现在到未来社会及其福利要求,而不破坏他们赖以生存的水文循环及生态系统完整性的水的管理和使用”。水资源可持续管理要求在水资源规划、开发和管理中,寻求经济发展、环境保护和人类社会福利之间的最佳联系与协调。与传统的水资源管理相比,可持续水资源强调了未来变化、社会福利、水文循环、生态系统保护这样完整性的水的管理,使“未来遗憾可能性达到最小的水的管理决策”。世界银行将水资源管理定义为一系列水资源相关领域(如水电、水资源供给与供给设施,灌溉与排水等)一体化管理。综合水资源管理的观点应该在水资源管理和利用方面确保考虑社会、经济、环境和技术等多方面因素。
1997年召开的第5届“不确定性增加下的水资源可持续管理学术大会”,洪水与干旱管理、水资源开发对环境的影响、水文与生态模拟和环境风险评价等成为重要议题。
1998年在武汉召开了“98年国际水资源量与质的可持续研讨会”,探讨了流域水量与水质的统一管理问题。1998年国际水文学会在荷兰召开了“区域水资源管理研讨会”,探讨了水资源管理的经验和教训、面对挑战的区域可持续水资源管理、水资源管理的研究方法。
2000国际水文科学学会(IAHS)年在美国召开了“水资源综合管理研讨会”。这次研讨会主要探讨了可持续发展条件下的水资源综合管理的内容和目标,以及交流水资源综合管理的经验。此次研讨会达成一个共识:未来水资源管理的一个基本原则就是流域的统一管理。流域统一管理是流域内土地资源和水资源的统一协作管理,其目的是防止土地退化、保护淡水资源、保护生物多样性、实现水资源可持续利用。流域水资源统一管理的基本框架是政府和社区公众的共同管理。会议认为,为了实现流域统一管理的目标,必须做到以下几点:①复杂的水资源管理活动必须建立在有效的科学规划基础之上;②必须显著提高预测各项管理活动结果的能力;③为了达到水资源管理的目的,持续的检测和评估工作十分必要;④水资源管理活动的管理过程必须是透明的和公开的。(MiguelA.Marino等,2001)2001年,国际水文科学学会在荷兰召开了“区域水资源管理研讨会”,会议针对区域范围内水资源管理的有关问题进行了研讨,包括:以往水资源管理活动的经验和教训;面对新挑战的区域可持续水资源管理;水资源管理的研究方法。
伴随着国际学术界对现代水资源管理活动的研究和讨论,近年来,国际学术界相继出版了多部论述“水资源管理活动”的专著,这些专著大多以论文集的形式出版,很少从学科的角度对水资源管理的理论体系进行系统的论述和研究。尽管如此,这些专著还是探讨和研究了大量有关现代水资源管理活动的主要内容,使我们能够大致了解目前国际学术界关于水资源活动的主要理论和具体内容。并且通过编著者对一些论述水资源管理活动的论文的整理和归类,我们可以从中基本上了解到当前国际学术界对水资源管理理论体系的划分。
MiguelA.Marino和SlobodanP.Simonovic在2001编著出版的《水资源综合管理》收录了国际水文科学学会(IAHS)2000年在美国召开的“水资源综合管理研讨会”的文章。MiguelA.Marino和SlobodanP.Simonovic认为,从20世纪80年代开始,人类从事水资源管理活动的目标和内容发生了根本性的变化。传统的不可持续的水资源管理方式已经不再适应新形势的要求,而新的管理方式仍在摸索中,水资源管理活动正处在探索过程中。作者认为,在传统的水资源管理活动中,僵化的管理体制(包括法律、政策和管理机构)是实现水资源有效管理的最大障碍。管理体制的官僚作风、不负责任以及缺乏战略性指导原则导致水管理体系效率低下,缺乏远见,并且拒绝与水资源利益相关者就水资源管理问题进行公开的交流和探讨。新的水资源管理最大的挑战是如何寻求实现长期可持续利用水资源的水资源管理方式,为此,他们认为体制改革和制度创新将是水资源管理活动改革的一个重要方面。新的水资源管理活动必须包含水环境治理和保护问题、水资源的可持续利用问题、水资源利益相关者之间的利益分配问题以及水资源管理决策中的公众参与问题。
由C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在2002年编著出版的《水资源管理》(Ⅰ和Ⅱ)收集了2000年和2001年两年间国际上一系列关于“水资源管理”国际会议上的文章。C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在本书的前言中指出,当前水资源管理问题在全球变得越来越复杂。水资源管理活动主要面临着的主要问题是:人口的增长和人均水需水的增加正在家具人类对水资源的需求;与此对应的是,水污染、水资源浪费以及气候变迁等因素却正在威胁着水资源的供给。这套书从10个方面论述了当代水资源管理活动的内容,他们是:水资源管理决策支持系统,灌溉水管理,流域管理,生活用水管理,水质管理和水活动管理,废水处置和管理,管道输水和渠道输水管理,水文模型,地下水管理,沿岸和港口水资源管理。(C.A.BrebbiaP.Anagnostopolos,2002)。值得注意的是C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在书中指出,现代水资源管理所涉及学科和领域已经超出了传统水文地质学中关于水资源管理的思考和限制。
由M.AL—Rashed、V.P.Singh和M.M.Sherif合作编著的《水资源发展与管理(Ⅳ)》中从7个方面论述了水资源管理的内容,这7个方面包括:水资源管理的目标、政策和原则,水资源稀缺和保护,用水管理,水资源管理、规划、水权分析和处置的决策支持系统,水电和灌溉的发展潜力,灌溉水管理,水资源稀缺管理。
其他一些比较著名的著作还包括B.DattaRay,R.P.Athparia的《水与水资源管理》(1999年);A.FarooqKhan的《水资源管理:挑战与责任》(1998);经济合作与发展组织出版的《水资源管理:综合政策》(1989)等。
值得注意的是,尽管学术界并未明确提出水资源管理学的概念,但在国际上许多大学中,都开设了以“水资源管理”为名称的课程,这些课程的开始以及对水资源管理活动的讲述在一定程度上也促进了水资源管理学的形成。例如在美国特拉华流域委员会计划和行动部部长Dr.KennethF.Najjar在VILLANOVA大学为水利工程学、水文地质学及相关专业的研究生开设的“水资源规划0与管理”课程介绍中,Dr.KennethF.Najjar认为,“水资源规划与管理”是对水资源规划、分析、设计、经济管理的理论和实际方法等综合型课程,主要包括水资源法律和规章条例,流域管理、水资源建模、地下水和地表水需求和共给分析、洪水管理、水资源质量管理、湿地保护。水资源供给规划包括水资源使用、需求项目,水资源配置、水容量扩充。该课程还包括水库运行等相关问题。水资源规划与管理是关于水资源的综合问题的考虑,这些问题来自于从静态的水资源法律和章程到动态的自然资源的应用。
3.2国内水资源管学研究进展
我国关于水资源管理理论的研究开始与上个世纪80年代,早期的水资源管理研究主要是对实际水资源管理活动中的管理内容的简单罗列和堆加,并未从理论的高度来对水资源管理的体系和框架进行系统的阐述。随着我国水资源危机的不断加剧以及可持续发展对现代水资源管理的要求和挑战,学术界开始逐渐关注水资源管理理论的探讨和框架体系的构建。
赵保璋主编的《水资源管理》(1994年)是我国出版较早的专门论述水资源管理的专著之一。在这本书中,作者提出,大气降水、地表水、地下水、土壤水分以及废水、污水等水形态都不是独立存在的,而是有机的联系,统一而相互转化的整体。而现实中,长期以来我国水管理体制较为混乱,水权分散,形成了“多龙治水”的局面。该书认为,水资源管理应该以水的资源观点、水的系统观点、水的经济观点以及水的法制观点出发,对水资源的合理开发利用、规划布局与调配,以及水资源保护等方面建立统一的、系统的综合管理体制,按照相关法律由水行政部门实施管理。该书认为水资源管理活动主要包括规划管理、开发管理、用水管理和水环境管理(赵保璋,1994)。
冯尚友在《水资源持续利用与管理导论》一书中将水资源管理定位为支持实现可持续发展战略目标,在水资源及水环境的开发、治理、保护、利用过程中,所进行的统筹规划、政策指导、组织实施、协调控制、监督检查等一系列规范性活动的总称。统筹规划是合理利用有限水资源的整体布局、全面策划的关键;政策指导是进行水事活动决策的规则和指南;组织实施是通过立法、行政、经济、技术和教育等形式组织社会力量,实施水资源开发利用的一系列活动实践;协调控制是处理好资源、环境与经济、社会发展之间的协同关系和水事活动之间的矛盾关系,控制好社会用水与供水的平衡和减轻水旱灾害损失的各种措施;监督检查则是不断提高水的利用率和执行正确方针政策的必须手段。
吴季松在2000年和2002年先后出版了《水资源及其管理的研究与应用》和《现代水资源管理学概论》两本专著。前一部是作者多年来关于水资源管理问题的报告和讲话的汇编(吴季松,2002)。《现代水资源管理学概论》一书中,作者对水资源管理的指导思想、水资源管理工作的基本目标以及主要内容做了较为系统的论述。从整体来看,该书更多的是从水行政管理角度探讨了水资源管理的理论与实践。
左其亭和陈曦2003年合著并出版了《面向可持续发展的水资源规划与管理活动》。该书从可持续发展的观点出发,对水资源管理理论作了初步探讨。该书专门探讨了现代水资源管理工作的工作流程、管理目标和水资源管理基本内容,并且提出了面向可持续发展的水资源管理活动的主要内容,包括:加强教育、提高工作觉悟和参与意识;制定水资源合理利用措施、制定水资源管理政策、水资源统一管理以及实时进行水量分配和调度。根据信息技术发展的特点和现代水资源管理的要求,该书还专门探讨了水资源的信息化管理,介绍了电子信息技术和“3S”(GIS、GPS和RS)技术在水资源管理活动中的应用。
林洪孝在《水资源管理理论与实践》中界定水资源管理活动为:依据水资源环境承载能力,遵循水资源系统自然循环功能,按照经济社会规律和生态环境规律,运用法规、行政、经济、技术、教育等手段,通过全面系统的规划,优化水资源配置,对人们的涉水行为进行调整与控制,保障水资源开发利用与经济社会和谐持续发展。该书对水资源管理的理论和框架体系做了较为全面的探讨,论述了水资源管理活动的目标、原则和方法等内容,并构架了水资源管理活动的主要内容。值得注意的是,该书提出,随着人类水资源问题认识的发展深化,水资源管理逐渐形成了专门的技术和学科,其管理领域涉及自然、生态和经济、社会等许多方面,其管理活动的主要内容包括水资源权属管理、水资源政策管理、水资源综合评价与规划管理、水量分配与调度管理、水质控制与保护管理、节水管理、防汛与抗洪管理、水情监测与预报管理、水资源组织与协调管理以及其他水资源日常管理等十个方面。该书对水资源管理活动的概括和构架基本上包含了但前水资源管理活动的所有内容,是目前比较全面的水资源管理的概括和总结。
姜文来、唐曲等2004年出版了《水资源管理学导论》,本书是国内外首部系统论述水资源管理学的专著。本书在界定水资源管理学基本概念的基础上,对水资源管理学的基本理论进行探讨,然后专题阐述水资源管理的各个领域,最后展开案例研究。全书共分十九章,第一章,水资源管理学概述,界定了水资源管理学的内涵、研究内容、研究进展和与其他相关学科的关系;第二章,水资源管理学的理论基础,分别阐述了水资源可持续利用理论、水资源复合系统理论、生命周期理论和水资源管理学的管理学基础;第三章—第十七章,专题论述,论述了水资源的数量管理、质量管理、经济管理、权属管理、规划管理、工程管理、地下水资源管理、国际水资源管理、投资管理、行政管理、风险管理、安全管理、数字化管理和其他水资源相关管理;第十八章和第十九章,案例研究,以首都圈农业水资源、民勤水资源可持续利用展开研究。
四、结束语
由于水资源是与人类生存和国民经济发展密切相关的自然资源,特别是近年来由于水资源短缺引发的各种问题,长期以来对有关专家学者对水资源管理极为关注,积累了大量的文献资料,水资源管理学产生与发展具有深厚的基础。水资源管理学是水资源管理的知识体系,是建立在众多学科之上的交叉性综合性学科。积极推进和发展水资源管理学,对于水资源可持续利用与管理具有深远的历史和现实意义。
参考文献
姜文来,唐曲,雷波,水资源管理学导论,北京:化学工业出版社,2004
姜文来,初论水资源管理学,中国水利,2004(3);
赵宝璋,水资源管理,北京:水利电力出版社,1994;
吴季松,现代水资源管理概论,北京:中国水利水电出版社,2002;
论文摘要:开展洪水资源利用法律制度建设,适宜“自下而上”,由各地方根据情况先行开展相关法规建设,包括制订适用于本行政区域的地方性法规或者地方政府规章等另一方面,伴随着洪水资源利用的实践推进和各种制度建设的探索.适时“自上而下”,由国家推出相关法律法规,引导全国范围内洪水资源利用的开展。
洪水资源利用是指按照风险分担、利益共享的原则.通过建设和完善滞、蓄、调、引、灌等工程设施,综合采用规划、预报、调度、应急预案等非工程措施,实施洪水风险管理,对特定规模洪水的公益性增值利用,具有综合、风险、公益、增值等特征。在洪水资源利用过程中,涉及洪水风险管理、洪水资源利用规划、河湖水库调度、蓄滞洪区优化运用、地下水回灌等多种行为.需要调整多重利益关系,亟须加强相关法律制度建设。
一、洪水资源利用法律制度建设的重要性
1.适应洪水资源利用趋势的内在需要
我阚水资源短缺.随着经济社会发展,用水需求的日益增加,缺水威胁将进一步加剧,适度利用洪水资源将成为解决局部地区水资源短缺的重要途径之一因此,洪水资源利用在规模和总量上都将呈现日益增长趋势存洪水资源利用过程中,包括洪水资源利用规划、洪水风险管理、江河湖泊水库调度、蓄滞洪区优化运用及其补偿、回灌地下水等,需要一系列制度予以支持。这些制度的确立和运作,单纯依靠政策难以完全奏效,需要上升到法律层面上予以规范化、法制化.
2.协调洪水资源利用复杂利益关系的迫切要求
在洪水资源利用过程中,涉及各级政府、各级防总、各级政府部门、水工程管理单位、社会公众等多重主体,各主体利益关系复杂而多元。在我国.虽然这些主体的根本利益具有一致性.但个别时候针对具体事件,也会产生不同程度的利益冲突或矛盾。如果不能及时妥善处理,就会形成新的不安定因素,这就需要以法律的形式协调各方的利益.发挥法律制度的教育和引导作用,有效地开展洪水资源利用活动
3.解决洪水资源利用法律缺位的关键举措
尽管目前我同已确立了“保障安全、充分利用”的洪水资源利用基本政策,要求在保障防洪安全的前提下,充分利用洪水资源。然而前我同存洪水资源利用方面的法律法规却处于缺位状态:除了《天津市防洪抗旱条例》等部分地方性法规明确提出“鼓励对雨洪水资源的开发利用之外.水法、防洪法、防汛条例以及各种涉水部门规章均未规定洪水资源利用问题。洪水资源利用法律缺位,导致洪水资源利用面临着一系列法律瓶颈,严重制约着洪水资源利用的有效开展。为此.在推进洪水资源利用过程中.有必要加强洪水资源利用法律制度建设
二、洪水资源利用法律制度建设的重点
1.确立洪水资源利用的基本原则
洪水资源利用具有利害两重性.其“利”体现在洪水一旦资源化,就可以像其他水资源一样进行兴利:其“害”体现在,除了洪水本身可能存在的危害性之外,还可能因为洪水资源化措施的实施带来各种附加风险.如洪水预报误差风险、调度操作误差风险等。因此,为了充分利用洪水资源.需要适度承受洪水风险,并协调好不同主体之间基于洪水资源利用的利害关系.而这首先需要明确洪水资源利用的基本原则。归纳起来,主要有以下基本原则:
一是保障安全原则.即利用洪水资源必须结合实时的工情、雨情、汛情,科学决策、审慎操作.保证度汛安全。
二是统一规划原则,即通过合理的规划,按照风险分担、利益共享的原则统筹流域上下游、左右岸、干支流、城乡间基于洪水资源利用的利害关系。
三是因地制宜原则,即利用洪水资源时需要注意结合各个流域的工情、雨情、水情,综合考虑该区域的经济社会发展状况,采取适宜的利用措施,实现洪水资源的优化配置。
四是综合利用原则.即从全流域通盘考虑,既要考虑如何科学合理地进行河库洪水错峰调度以发挥防洪减灾效益.还要考虑如何通过科学调度增加水库容纳水量及调蓄滞洪水量来提高水能水量利用率,综合增加发电、灌溉和防洪效益。
2.确立政府主导的洪水资源利用管理体制
洪水资源利用作为一项有风险的公益性事业,需要建立以政府为主导的管理体制,赋予洪水资源利用主管部门较强的行政权力,以满足应急管理决策的紧迫性和复杂性需要。为此,需要明确洪水资源利用主管机构的职责与权限,建立必要的监督制约机制,追究者的法律责任.以避免无序利用、不合理利用引发新的生态与环境问题。
3.确立洪水资源利用规划制度
洪水资源利用与常规水资源开发利用不同,缺乏有效的利益协调与驱动机制.需要在政府主导下编制专业规划,结合具体的雨情、汛情、工情.科学决策,相机实施。为此.需要明确洪水资源利用规划编制的组织形式、编制主体、决策程序、法律地位和有关机构及利益相关者参与的机制.规定洪水资源利用规划的执行与监督等。
4.结合洪水资源利用方式设计不同的法律制度
洪水资源利用主要有四种方式:水库调度.区域内河系联网调度以及跨区域或跨流域水量调度,蓄滞洪区的优化运用,通过工程措施主动回灌地下水。不同的洪水资源利用方式,其法律制度建设重点存在很大区别:
①对于水库调度而言,法律制度建设的重点在于洪水资源调度及风险责任承担。为了充分发挥现有水库等工程的调蓄水功能,最大限度地利用洪水资源,需要改变传统的水库调度模式。建立动态的汛期概念,并在此基础上确定动态的汛限水位、调整具体的水库汛期调度方案。在此过程中,伴随着洪水风险的增加,需要确立相应的风险责任承担主体和承担方式。
②对于区域内河系联网调度、跨区域或跨流域水量调度而言,法律制度建设的重点在于洪水资源在不同区域、流域之间的配置、调度以及不同区域、流域之间在水资源、水环境方面的利益平衡。为了尽可能滞留洪水,可以利用联网的河系或跨流域调水工程等,将本流域、本区域的汛期“弃水”调度到其他流域或区域加以储存或利用,这就需要充分考虑不同区域、流域之间的水资源配置规划.并进行相关的水量调度制度建设。由于洪水往往夹杂着各种污染物.因此,在洪水资源调度过程中,需要有效控制与管理污染物。限制污染灾害在地区间转移,避免造成更为严重的环境污染事故。
(3)对于蓄滞洪区的优化运用而言,法律制度建设的重点在于蓄滞洪区的功能调整和受损者的利益补偿为了合理利用洪水资源.有必要将蓄滞洪区的运用从单一的被动防洪调度转变为主动的蓄洪兴利和错峰防洪等多种形式.为此需要建立有效的社会管理和经济调节机制.建立行之有效的管理法规.制定和实施适宜的人口政策、产业政策,搞好产业结构调整和经济发展布局,促进蓄滞洪区人与自然的和谐,实现区内经济社会的健康、有序发展。同时。应当根据各流域防洪规划、洪水资源利用规划的要求.结合蓄滞洪区的土地利用、产业结构及经济发展水平,以不同淹没水深及淹没时间为参数.划分蓄滞洪区的启用级别.确定相应级别的启用决策机构。实现蓄滞洪区分级运用管理。在此过程中,需要加强蓄滞洪区运用补偿立法.依法界定有关区域地方政府作为补偿主体,明确补偿资金的来源,规定补偿金的支付方式和用途。健全补偿基金的征收、分配和管理运作、资金管理机构的规章制度,规范补偿金的发放、使用和监督等。
(4)对于主动回灌地下水而言,法律制度建设的重点在于回灌设施建设与管理以及洪水水质的管理问题。有效回灌地下水往往需要修建地下截坝、拦水闸,开挖深井、渗沟等工程.为此需要对回灌设施建设与管理制定专门的法规标准。此外,洪水在较短的时间内汇集,水质难以控制,因此在回灌地下水的同时。必须采取必要的监督控制措施,保证水质不被污染,以免污染了地下水源,造成新的自然灾害。需要明确可回灌地下的洪水水体质量标准体系,建立洪水水质检测、报告制度及操作规程,加大利用决策的信息支持力度,完善利用洪水资源回灌地下的决策机制。对无视洪水水质,强行决策致使地下水体污染的,设定相应的法律责任。
5.建立健全应急管理机制
为控制或减轻洪水资源利用过程巾可能遇到的突发性水灾损失.必须建立健全应急管理制度,包括应急预案的编制、应急预案的启动程序、应急预案的演练、相关单位和个人在各级应急响应中的责任义务与协同机制、加强应急反应能力建设的措施、应急决策后的评估制度以及相关责任追究制度等。
6.其他制度
除了建立、完善或落实上述法律制度外,还需要建立洪水资源利用的生态补偿制度、跨区纠纷解决机制、水质监测与控制制度等各种制度措施。
三、政策建议
1构建由法律、法规、规章所构成的洪水资源利用法规保障体系
在今后开展洪水资源利用法律制度建设过程中,需要构建由法律、法规、规章所构成的洪水资源利用法规保障体系。在法律层面.可通过修订防洪法,增加有关洪水资源利用的条款。如将防洪规划扩展为洪水管理规划,确立洪水资源利用规划的地位;明确洪水资源利用的协调机制.加强中央、地方和各行政管理部门之间在洪水资源利用行动中的沟通与协调,扩展国家防汛抗旱总指挥部的职能;将洪水影响评价制度由洪泛区、蓄滞洪区向整个防洪区推广.由建设项目向与土地利用有关的规划推广;在保障措施中,明确洪水资源利用资金的来源,明确中央与地方的洪水资源利用投人原则,明确洪水资源利用基金在洪水管理基金中的比例等。在行政法规层面,需要及时出台“蓄滞洪区管理条例”,合理确定蓄滞洪区的规划管理制度、科学利用制度和损害补偿制度,以促进蓄滞洪区的优化运用:需要在将来出台的“地下水资源管理条例”中建立地下水回灌制度,保障地下水的有效供给,从根本上缓解地下水环境恶化趋势。在部门规章层面,为了具体指导我国洪水资源利用实践,可以在有关水部门规章的制定、修改时加入洪水资源利用的相关制度。比如,在已纳入水利部立法工作安排的“雨洪影响评价分级管理规定”“雨洪影响评价资质管理办法”“丹江口水库管理办法”“尼尔基水利枢纽库区管理办法”“东平湖管理办法”等部门规章中规定与洪水资源利用相关的制度。此外,省、自治区、直辖市人大、政府及相关地方立法机构可以通过制定地方性法规或地方政府规章,结合本地区洪水资源利用的实际需要,将国家确定的洪水资源利用制度予以具体化。
2.采取“自下而上”和“自上而下”相结合的上下联动路径进行推进
在洪水资源利用法律制度建设过程中.可以采取“自下而上”和“自上而下”相结合的上下联动路径进行推进。一方面,洪水资源利用在我国尚处于起步阶段.在这种情况下,开展洪水资源利用法律制度建设适宜“自下而上”,由各地方根据情况先行开展相关法规建设,包括制汀适用于本行政区域的地方性法规或者地方政府规章等。通过地方性立法先行.不仅可以满足缺水地区科学合理利用洪水资源的立法需求,而且可以因地制宜,积累经验。另一方面,伴随着洪水资源利用的实践推进和各种制度建设的探索,适时“自上而下”,由国家推出相关法律法规,引导全国范围内洪水资源利用的开展。从洪水资源利用法律制度建设上看.也只有在法律法规层面引进洪水管理理念并对防洪法进行修改,并出台蓄滞洪区管理条例、地下水资源管理条例等法规之后.才能表明洪水资源利用法规保障体系真正建立。
3.分阶段、分步骤、有计划地推进洪水资源利用法规保障体系建设
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
走千走万,不如淮河两岸。这句话说的是淮河流域曾经是中国十分富饶的地区。淮河流域地处我国中东部,介于长江和黄河之间,位于东经112°~121°、北纬31°~36°之间,西起桐柏山,伏牛山,东临黄海,南以大别山、江淮丘陵、淮阳运河及泰运河南堤与长江流域分界,北以黄河南堤与黄河流域、山东半岛毗邻。流域面积27万平方公里,跨湖北、河南、安徽、江苏、山东5省40个地级市,全长1000km,总落差1000m,流域面积共26.9万km2,是我国5大河流之一。夏热多雨、东寒晴燥、秋旱少雨,冷暖和旱涝的转变很突出。淮河流域水资源总量为828.47亿m3,但流域人均水资源占有量仅为全国人均占有量的21.4%,世界的6.8%。
(二)水资源主要问题
1.水资源过度开发,利用率低
淮河流域水资源开发率已达53%,已超过了国际公认的合理限度40%,而且水资源开发利用难度加大,开发成本增加。前五十年间,水资源开发利用都是选择资源条件较好,投资少,见效快的先行进行建设,目前较容易开发的水资源一大部分被开发利用,今后进行水资源开发配置不仅要受到较多自然条件的限制,而且开发利用单方水所需要的建设资金也愈来愈多。这些严重破坏了生态环境,加重了水旱灾害。地下水严重超采也导致一系列的生态环境问题。在淮河流域,水资源的过度开发造成河湖干涸,下游甚至中游都出现了历史上罕见的断流现象。
2.水资源供求矛盾加剧,资源性缺水形势严峻
建国以来,我国对水资源的需求量不断增加。今后,人口持续增长以及人们对水资源的需求的不断增加还将导致用水量的进一步增长。水资源的不合理利用和人为的矛盾十分突出,更加剧了水资源的供求矛盾。
3.水资源生态环境恶化,水质性缺水范围扩大
近几年,全国废污水年排放量均超过600亿吨,并呈逐年增加的趋势。根据《中国水资源公报》,淮河流域已长期受到污染,水环境恶化和水质污染迅速发展,已到极为严重的程度。1986年安徽省政府办法了《关于解决淮河污染问题的意见》,其中对重点污染源在必要时强制性限产,停产措施,对沿淮14家重点企业进行限期治理。2003年3月以来,企业超标排污现象有所抬头。省环保局会同有关部门开展专项治理行动,下发《关于开展遏制污染反弹专项治理的通知》。
淮河流域水资源短缺主要由资源性缺水和污染性缺水两方面造成。资源性短缺造成正常年份缺水约33.2亿m3,枯水年份(75%年份)缺水104.8亿m3,特枯年份(95%年份)缺水223.9亿m3。
4.水资源对经济社会发展的制约作用逐渐增加
水资源短缺和水环境污染将长期制约我国经济社会发展。必须坚持节约用水,大力推进节约型社会建设。
(三)水资源污染状况
淮河流域每年因污染使100~300亿m;的水丧失或降低其使用功能。流域各主要河流水质较差,淮河以北的支流水质劣于V类水,淮河南部水质为II类。在有关的水质综合评价结果中显示,在参加评价的流域内2936km的河段中,达11类水标准河段仅为50km,III类水的河段也仅为430km,属污染的劣于N的河段总长达2482km,占83.8%。其中严重污染(超V类水)的河段达1476km,占50%,日前,许多超V类水的河段重要河段己丧失了原有的使用功能。
淮河流域污染以有机污染为主,污染负荷主要来自纸浆生产和造纸业、酿造业(如酒精、味精和啤酒等生产厂家),这些工业生产的污染负荷占总量的70%生活废水的负荷30%,污排COD,BOD平均浓度大大超过了国家《污水综合排放标准》二级标准。除了工业污染外,城市生活污水、乡镇小企业排污和农业化肥、农药等水水土流失也造成了淮河流域的严重污染。
近年淮河水系的水质变化表现与河道流量密切相关。污染峰值总是出现在流量偏小的枯季。在淮河水系中,淮河干流水质要比其支流水质好得多,而这些支流污染程度往往比干流要高好几倍。在众多支流中,沙颖河污染最为严重,NH3-N值很高。
三、建议对策
(一)可持续发展涵义和要求
可持续发展在1980年左右被提出。在可持续发展中,水资源兼有资源与环境的双重作用,资源是可持续发展的基础和条件,环境是可持续发展的保障。
水资源可持续发展是我国经济社会发展的战略问题,核心是提高用水效率,实现水资源的合理配置。一切与水有关的开发、利用、治理、配置、节约、保护都是为了使水资源在促进社会、经济和环境发展中发挥应有的作用。
(二)具体的管理及可持续发展的对策
1.对水资源进行优化配置
节约用水是水资源持续利用的长久之策,也是解决我国缺水贫水的当务之急。应推广清洁生产,节水防污;应调整用水结构,大力普及现代节水技术,提高水资源的有效利用率;应利用经济杠杆,促进水源保护和节约用水;应按照流域水资源规划,实施区域性的跨流域调水工程,解决区域性缺水问题。在坚持开源与节流并举的方针上,必须把节水放在首位,坚持以保护、节约水资源为中心的水利发展战略,保护水资源,爱惜水资源;抓农业节水,保城市供水;以节水保供水,以供水促节水,城乡供水一体化,农村供水城市化。科学保护和节约用水必须依靠现代的科学技术。国内外的经验表明,从人类的利益和生存出发,依靠现代的科学技术保护和节约用水是保护、改善人类生存环境和缓解水危机的最现实和最有效的根本性措施。
在节约水的同时,要发挥水的综合功能,使有限的水资源发展出更大的效用,如污水再利用,废水资源化,利用天然降水,寻求水替代战略,等等。
2.明晰产权,制定合理和水价和排放标准
建立统一的水资源管理体制,将政府调控手段与经济激励手段有机结合起来,形成在市场运行的基础上兼有政府有效介人与宏观调控的农业水资源配置的准市场,同时建立科学合理的水价机制和管理机制,大力推进水资源价格合理化改革是唯一的出路。要建立科学的水价体系,实行定额管理、分类水价和阶梯式水价,加快水价体系相关问题的配套改革。明晰产权、设定排放标准、排污收费、排污权交易、控制过量的排污对于治理其污染具有重要意义。对于排放标准,要在衡量淮河自净容量的基础上制定限值和浓度的限值。排放标准对于所有的排污者都是一样的,不能激励排污者去开发更好的污染治理技术。对于排放标准制度,在继续执行的同时要加强研究和完善。超标排放者应受到严厉的经济或者刑事惩罚。
3.建立统一的流域水管理机构
淮河是由国家环保局、地方环保局和水利部门共同管理。各地政府、国务院也参与淮河流域的污染治理。2002年新颁布的《中华人民共和国水法》,确立了流域管理和行政区域管理结合的体制,而这种体制被证明并没有改变各个部门共同管理流域的现状,淮河流域的治理管理效果不佳。所以应成立一个产权属于国家的,类似于美国密西西比河委员会的统一的流域管理机构。这个机构首先应该有足够的权力和一定的法律地位,能够全权负责淮河流域水资源的利用。其次,应该拥有淮河流域水资源的产权,利用相关法律对违规行为进行制裁。最后,这个机构本身是统一性的综合性的权威机构,它对水资源的利用和水污染防治的相关命令、决议的执行要得到保证。绝对要避免统一的机构成立后还出现各管各的不协调的局面。
4.筑构相适应的经济体系
通过结构调整,构筑与水资源承载能力相适应的经济体系。调整和改变产业发展和产业结构布局,农业种植业布局结构,工业布局等等。
5.加强执法和宣传教育
我国是一个法制国家,通过法制建设,构建与建设节水型社会相适应的制度保障体系是必然的选择。应修改和完善现有的《水法》、《节水法》,并适当地增加相关新的法律法规。
另外,有些地方存在环保执法不严的现象。排污者可持续发展意识也不强,在利益驱动下有违规排放现象,因为即使被执法部门发现而罚款,罚的款也不多。这些都导致淮河的污染依然严重,治理进展缓慢,不能实现治理目标。我国的排污收费政策实行时间比较长,但标准一直偏低,近年有所上调。给排污者排放的污染物征税,迫使排污者在治理污染和缴纳排放费之间做出选择,这样会激励污染。政府无偿或者有偿的将污染许可证分配给排污者,允许其交易,排污者就在购买排污许可证和减少污染排放之间做出选择。这个制度可以使排污者根据情况自主决定购买排污许可证还是投资污染治理设备,有利于排污者决策。排污许可证交易制度在我国还处在起步阶段,值得大力开展,需要深入研究并实行,也值得在淮河流域推广。
同时,不论怎么治理淮河流域都离不开公众的理解和支持。对广大人民群众、企业主、普通职工、环保工作者应进行可持续发展观念的教育,宣传国家环保方针、政策,使人们明白不珍惜、有效利用水资源的后果。这对于淮河流域水资源的管理工作有根本的促进作用。
四、后记
在历史上,中国的兴亡发展与水利兴衰是分不开的。虽然,实现对水资源的有效管理和可持续发展的路还有走很长很长。但我们要坚信,这场水的战役一定会胜利,未来的中国将是一个水资源高效和永续利用的新型社会主义和谐社会。
【摘要】水资源和水生态环境是资源和环境系统中最活跃和最关键的因素,是人类生存和持续发展的首要条件。日益严重的水资源稀缺性和水需求扩张压力使得水资源的管理,利用和可持续发展成为摆在我国政府最为迫切的问题。本文以淮河流域为研究对象,针对其现状、问题进行分析,并提出合理的水资源管理及可持续发展的建议。
淮河流域水资源可持续发展
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关于人力资源管理工作,其是企业管理中不可或缺的组成部分。在当前的水利水电建设中,传统的人力资源管理模式不仅不适用于现代的水利水电建设,也还不符合社会发展的需要。另外,在现代经济发展的背景下,人力资源管理在水利水电建设中,主要是以网络技术为保障,并在管理过程中利用先进的系统将信息化技术与人力资源管理工作相结合。在水利水电建设中开展人力资源管理工作,能够更好地使得员工积极参与到其中,增强其在工作中的团结感和归属感,进而实现人文化的目的。
二、当前水利水电建设中人力资源管理存在的主要问题
在现阶段,对于水利水电建设中人力资源存在的问题,主要有以下几个方面。一是人力资源管理观念过于落后。在当前的企业发展中,大多数企业在人力资源管理上依然还在使用传统的人力资源管理模式。这种模式已经不适用当前社会发展的需求。在水利水电企业在人力资源的管理上还存在一个问题,就是对员工在内部职称上的提升都是以工作年限为主,而不是以其管理能力来衡量的。这种情况在一定程度上会直接导致水利水电建设单位在人事资源管理上的工作不到位,同时,相关管理人员在管理方法和模式上还具有一定的陈旧性,因而使得管理与实际的情况不相符。二是人力资源严重缺乏。在当前的水电发展中,大多相关的企业都在面临相同的问题,就是人力资源严重缺乏。具体来说就是缺乏专业的管理人才、技术工人以及技术骨干等人才。为了能够更好的推动水利水电的发展,作为企业,就必须要建立并完善人才激励机制及相应的薪酬体系。如果在人力资源管理上出现问题,则不仅会严重影响市场的竞争规则,还会影响水利水电建设的监理工作,进而影响整个工程的质量。三是管理过于混乱。企业在对水利水电建设时,经常会因为管理的问题而影响人力资源管理工作的进行。具体来说,就是市场竞争不规范、偷工减料以及克扣工资等情况。另外,施工队伍中的素质问题是影响水利水电建设监理的因素之一,特别是工程质量监理。
中图分类号:P332(225)文献标识码:B文章编号:1000-0860(2002)08-0027-02
2001年年底,山西省万家寨引黄工程已试通水至汾河水库,由汾河水库至太原市呼延水厂的输水管道进入收尾阶段.这标志着引黄工程的基本建设工作已大部分完工,在2002年年底前把黄河水引到太原已指日可待.但是,从水文水资源工作的观点出发,即使黄河水被引到了太原,进入了千家万户,仍有不少工作要做,而且其中有些工作必须立即着手去做.其主要工作包括引黄工程沿程的水量和水质监测、泥沙测验、对汾河上中游水资源的统一调度和管理.
1引黄工程沿程的水量监测
万家寨引黄工程南干线由黄河干流万家寨水库取水,经五级提水至648m后通过隧洞输水至汾河上游头马营出口,而后经汾河上游天然河道送水至汾河水库,再由PCCP管道及隧洞输水至太原市呼延水厂.按设计,引黄工程两端为封闭式的管道(隧洞),而中间部分为开放式的明渠(汾河河道)输水.由于引黄工程以汾河水库为主要调节水库,而在历史上,汾河水库既作为灌溉面积为10万hm2的汾河灌区的主要水源,也作为太原市工业及城市生活用水的主要水源之一.近年来,又在汾河水库下游、太原市区上游修建了汾河二库作为调节水库,以控制和调节汾河水库下泄的水量及区间来水量.因为引黄水在汾河水库上游河道中已与天然的汾河水相混和,成为一个整体,而且引黄水在输送过程中(尤其在汾河上游河道输送过程中)不断损耗于蒸发、河道渗漏以及河道沿程城镇、村庄的居民取用生活用水及农业灌溉用水.因此,无法分清在汾河水库中究竟有多少引自黄河的水量,又有多少是汾河上游原有的水量.由于引黄工程管理局、汾河水库管理局、汾河灌溉管理局以及太原市各用水部门不属于同一行政领导,因此,比较精确地求得汾河水库中各类水(引黄水及汾河上游流域天然地表水量)的组成比例是重要的.为此,应从引黄工程南干线出口头马营起,沿汾河上游河道直至汾河中游义棠,设置一定数量的水文站,以监测汾河沿程河川径流的动态变化.
自头马营以下、义棠水文站以上,汾河干流及支流上原有山西省水文水资源勘测局设立的水文站为(自上游至下游):汾河静乐、岚河上静游、汾河寨上、汾河兰村水文站等10处国家正式水文站(未包含汾河源头处的北石河岔上及太原市西山区域的小面积水文站:冶峪沟董茹、风峪沟店头水文站);此外,还有省水保局委托省水文水资源勘测局设立的泥沙观测专用水文站3处:汾河宁化、汾河河岔、娄烦河娄烦水文站.在进行本次水量监测时,除借用上述原有的水文站外,尚需在合适的地点增设一些水文站.建议增设的水文站为(自上游至下游):引黄南干线出口头马营水文站、天池河好水沟水文站、西马坊河坝门口水文站、东碾河静乐水文站、狮子河嘉乐泉水文站、大川河古交水文站、汾河二库水文站、扬兴河阳曲镇水文站、虎峪沟迎泽桥水文站、南沙河郝庄水文站、乌马河庞庄水库水文站、象峪河郭堡水库水文站、樱涧河尹回水库水文站、龙凤河龙凤水文站共14处.
原有及增设的水文站除需按国家有关水文观测规范进行观测外,尚需对本流域内以地表水为水源的各类用水进行调查统计,这样才能比较清楚地了解汾河沿程的水量动态变化,也能了解究竟在汾河水库及汾河二库中有多少引黄水量.
2引黄工程沿程的水质监测
由于引黄水量需供给太原市城市生活用水,因此水质对于引黄水是至关重要的.在施工阶段,引黄工程管理局自1996年起已委托山西省水文水资源勘测局水环境监测中心在沿程做了10个断面14个点(其中万家寨水库3点、汾河水库3点)的14处水质监测.今后仍需坚持长期监测,并增加监测站点及监测次数,而且在可能的条件下增加监测的项目
在引黄工程沿线,原布设有宁化、东寨、静乐等7处水质监测站,通常每年监测4~6次,分析32个项目.鉴于引黄水质工作的重要性,建议在水质监测工作中应采取如下措施.
2.1增加水质监测站点
万家寨引黄工程从万家寨水库中引水,但水库上游有各大城市及厂矿的水污染影响,更有其回水末端准葛尔煤田排污的影响,而且污染程度有加大的趋势,因此应该在万家寨水库上游及库区增加水质取样点,在进入汾河上游后,除保留原有水质取样点外,应在各主要支流及城镇设置水质监测点,以监测水质的动态变化.
2.2适当增加水质监测次数
因为引黄水为太原市居民生活饮用水源之一,因此应高于水利部《水环境监测规范》(SL219—98)的监测频次要求,每月至少监测2次,在汛期中因有面污染源(化肥、农药)影响,应在汾河沿程各主要支流视情况增加测次,以确保安全.
2.3适当增加水质监测项目
由于万家寨引黄工程的水源受黄河上游及汾河沿程污染的影响,进入汾河水库的水流中污染物成分复杂,而我们目前沿用的只是常规的污染物监测项目,像COD、BOD这类项目仅为水中有机污染的综合指标.据发达国家的水质监测经验,水中微量(痕量)有机物,尤其是多环芳烃类有机物对人体健康的影响巨大,且在人体中有累积性,而且在汾河水库中亦已发现有此类微量有机物,如苯,甲苯,1、2苯并噻唑等(详见山西大学环境科学系:引黄输水模式与毒物归趋、毒理效应关系研究报告,1999年12月),因此建议应在汾河水库水质监测中增加若干有机物及重金属的监测项目.
3引黄工程沿程的泥沙测验
引黄工程是将黄河水引至汾河水库后,从汾河水库取水供太原市呼延水厂.据历史资料,汾河水库在汛期易发生异重流,而这对于引水无疑是一种威胁.另一方面,引黄水使得汾河上游的水量成倍地增加,而且增加的都是清水,这就有可能破坏汾河上游河道固有的水沙平衡关系,造成一定的泥沙侵蚀,也就更有利于汾河水库中异重流的生成.因此,建议除汾河沿程各水文站加强泥沙测验外,应立即开展汾河水库的异重流研究,包括异重流的生成、运移及利用异重流排沙问题的研究等.
4对汾河上中游水资源的统一调度和管理
按现行体制,引黄工程通水后,汾河上游地区(包括太原市)的水资源供求关系如下:水源组成有引黄水量、汾河上游原有的地表水量、太原市的地下水量及回用污水;供水方有万家寨引黄工程管理局(引黄水)、省水利厅(汾河上游水即汾河水库水)及太原市(太原市地下水及回用污水);用水方为太原市工业、城市居民及环境用水、汾河上游沿程用水及汾河灌区用水.这种十分复杂而又不相统属的关系不利于有限的水资源的有效利用,也不利于社会经济的发展.为实施引黄通水后汾河上游水资源的统一管理,为使有限的水资源发挥更大的效益,建议如下.
第一,组建汾河上中游水文水资源数据的采集/传输/处理/查询/通信系统及相应的数据库,以作为水资源管理系统的基础.组建后的水文水资源数据采集/传输/处理/查询/通信系统可集汾河上、中游流域的各类水文水资源数据于一体.在组建中,可参照国家防汛指挥系统及国家水文数据库的经验.同时,在组建合适的计算机网络后,即可有效地为引黄通水后的水资源统一调度决策服务.
中图分类号:D922.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0321-01
一、加强水资源管理的意义
1.1 加强水资源管理成为有关水资源领域出现最为频繁的词汇。传统的水资源管理概念有以下特点:首先,从整体上来看,他们都是以水资源开发作为主线,“保护”处于被动的地位;其次,视野相对狭窄,大多数概念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,缺乏生态环境的和水资源高效利用的内涵。基于此,笔者认为,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。
1.2 水资源管理学是从学科角度对水资源管理进行系统研究的科学,是水资源管理知识体系,是建立在水文学、水资源学、管理学等诸多学科基础之上的新的交叉性综合性学科。通过水资源管理学的研究可以为提高水资源利用率和利用效率,保障水资源安全,通过水资源可持续利用支撑国民经济健康发展提供理论和实践基础。
二、水资源管理中存在的问题
2.1 开采地下水缺乏统一规划
近年来,随着人口的不断增加,农村人口逐步向城市转移,城市用水一年比一年增多。由于地表水污染严重,以致造成地下水开采量逐步上升,国家一些大的能源和基础设施的开工建设也使地下水的过度开采,已造成地面沉陷、水利工程防洪标准降低,严重影响人民群众生命财产安全。
2.2 体制和政策上存在弊端
水资源的国家级管理体制上存在两个问题:第一,未建立以经济手段为核心的管理体制和形成一系列的政策措施;第二,我国水资源管理目前处于分散的,没有形成一个有权威的中央统一水管理体系。这种对水资源的分散管理体制存在许多弊病,水的开发是国家投资,用水却是无政府状态,造成了用水浪费、水体污染、产业布局不合理等现象。
我国目前出现的水污染和水源紧张问题,大都与政策有关。长期维持的用水不花钱或少花钱的政策上,导致了全国水价过低,普遍用水浪费。在城市中缺乏强有力的节水政策措施,使城市工业和民用水量逐年上升并部分超量。水利用和水污染治理长期缺少明确的结合性政策,加剧了我国部分地区水体污染。虽然有“谁污染谁治理”的说法, 但除了不能严格执行外,还缺少政策的完整性。
2.3 未能实现水资源的市场配置
我国虽然已经从计划经济体制步入市场经济体制,但由于人们一直认为水资源是取之不尽、用之不竭的资源,水资源一直被无偿或低价使用,价格背离价值,不仅造成水资源严重浪费,而且影响经济社会发展。一是水价偏低。现在对农业用水免征水资源费,水利工程供水价格偏低。水价过低直接影响水资源的有效利用,导致水资源浪费。二是农业用水浪费严重。由于用水计量设施安装不到位,农业水费仍然按每亩计收,用多用少一个样,造成缺水和浪费水的现象并存。
三、水资源开发利用管理的对策
3.1 加强水资源规划计划管理
对水资源使用要做出科学合理全面的规划计划,统一考虑地表水、地下水、城市用水、农业用水、生态用水,合理调剂丰水期与枯水期用水,制定科学的年度水量分配方案和调度计划。对地下水的开采要严格限制,从严审批。严格执行“先地表后地下、效率优先”的原则,发展什么、限制什么,要讲求水资源的投入产出比,实施效率最大化选择。农业、工业、商业用水要有区别,用地表水、地下水要有区别,用优质水、劣质水要有区别,而生活用水在节约和提高用水效率的前提下,必须优先给予保证,环境生态用水也要给予一定的保障。这样,才能使有限的水资源永续使用。
3.2 降低工业用水量,提高水的重复利用率。
降低工业用水量的主要途径是改革生产用水工艺,争取少用水,提高循环用水率。如炼钢厂用氧气转炉代替老式平炉,不但提高了钢的质量,而且用水量降低了86~90%。现在世界上许多工业发达的国家都把提高工业重复用水率作为解决城市用水困难的主要手段。有的国家还辅设了专门供工业循环用水的管道,效果很好。我国近几年来,对水的重复利用也逐步开展起来。在一些水源特别紧张的城市,水的重复利用率已达到较高水平,如大连市为79.5%,青岛为77.3%,太原为83.8%,但整体水平还比较低,平均工业用水重复利用率仅为20~30%。 如果把全国工业用水的平均重复利用率从目前的20%提高到40%。每天可节水1300万t,相应地节省供水工程投资26亿元,节水量和经济效益都是相当可观的。提高工业用水重复利用率,不仅是合理利用水资源的重要措施,而且减少了工业废水量,减轻了废水处理量和对水体的污染。
3.3 实行科学灌溉,减少农业用水浪费。
全世界用水的70%为农业灌溉用水,但其利用率很低,浪费严重。据估计,全世界有37%的灌溉水用于作物生长,其余63%都被白白浪费。因此,改革灌溉方法是提高用水效率的最大潜力所在。渠道渗漏是世界各国在发展灌溉事业时遇到的共同问题。据国际灌溉排水委员会的统计,灌溉水渗漏损失量一般为15~30%,高的甚至达到50~60%。我国渗漏损失一般为40~50%,高的甚至达到70~80%。因此,防渗渠道和暗管输水等工程技术的应用可以得到明显的节水效果。灌溉方式的改进,是农业节水的重要途径。60年代在以色列发展起来的滴灌系统,可将水直接送到紧靠植物根部的地方,以使蒸发和渗漏水量减到最小。当前,国外灌溉节水技术的发展趋向是采用完整的灌溉排水管道系统,它具有能源消耗少,输水快,配水均匀、水量损失小,不影响机耕等优点。此外,一些国家还研究了新的灌溉技术,如涌流灌溉、水平畦田灌溉、采用自动升降竖管等。我国最新的研究表明,覆盖滴灌对水的利用效率更高,是适合干旱半干旱地区的新型灌溉技术。
3.4 实现水资源信息化管理
可以建立三维仿真地形地貌,包括流域地形、地表结构等,显示水文站、雨情站、水文测点等位信息,河流、公路、铁路等矢量线属性,水库、湖泊等面状信息,楼房等块状信息?清晰地显示流域的水资源总量、分布;可以测量距离、面积、缓冲区计算、空间信息查询、剖面、水淹面积计算、蓄水量计算、库容量计算。实现gis支持下的扩展的地理数据管理、分析、可视化和各种数学模型与科学计算功能,能支持空间信息查询和属性库查询和检索,为实现水资源的优化合理配置和统一管理,保障社会经济、水资源与生态环境之间协调、健康和有序发展起到良好的辅助决策作用。
3.5 为水利水资源的管理工作提供制度上的保证。