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關(guān)于水資源綜合規劃中值得深入研究的幾個(gè)問(wèn)題
論文摘要：針對水資源綜合規劃中涉及的水資源、水資源可利用量、水資源和水承載力、需水預測方法、生態(tài)環(huán)境需水量、水資源短缺、水資源合理配置、水資源配置一般原則等概念或方法的內涵進(jìn)行了分析，探討性地提出了這些概念或方法在實(shí)際使用過(guò)程中存在的不足和需要深入研究的主要內容。
論文關(guān)鍵詞：水資源；水環(huán)境；規劃；可利用量；承載力；短缺；合理配置
2002年，部和國家發(fā)展與改革委員會(huì )頒發(fā)了<關(guān)于開(kāi)展全國水資源綜合規劃編制工作的通知>，隨后又陸續發(fā)布了水資源綜合規劃的若干技術(shù)文件。這些文件對于指導水資源綜合規劃的順利開(kāi)展具有重要意義。由于新時(shí)期國家治水思路和理念的改變，文件中出現了部分新名詞術(shù)語(yǔ)，部分原有名詞術(shù)語(yǔ)(或計算方法)也賦予了新的內涵。在水資源綜合規劃的技術(shù)文件中，有一部分名詞術(shù)語(yǔ)比較模糊。本文根據國內專(zhuān)家、學(xué)者的最新研究成果和水資源綜合規劃技術(shù)文件的規定，對他們的內涵進(jìn)行分析，對現行的確定方法提出個(gè)人看法，對需要深入研究的問(wèn)題提出建議。
1水資源
到目前為止，什么是水資源還沒(méi)有一個(gè)公認的非常嚴謹的文字描述。<大不列顛百科全書(shū)>中水資源定義為：自然界一切形態(tài)(液態(tài)固態(tài)和氣態(tài))的水都算水資源。直到1963年英國國會(huì )通過(guò)的<水資源法>中，改寫(xiě)為“具有足夠數量的可用資源”。即自然界中水的特定部分。1988年聯(lián)合國教科文組織(IINEScO)和世界氣象組織(WMO)定義水資源是“作為資源的水應當是可供利用或可能被利用。具有足夠數量和可用質(zhì)量，并且可適合對某地為水資源需求而能長(cháng)期供應的水源”。
在我國，對水資源的理解也不盡相同。1991年<水科學(xué)進(jìn)展>編輯部組織了一次筆談，就水資源的定義和內涵進(jìn)行了討論。最后認為：水資源是水體中的特有部分，即由大氣降水補給，具有一定數量和可供人類(lèi)生產(chǎn)、生活直接利用，且年復一年的循環(huán)再生的淡水。
從上述文字表述可以看出水資源具有如下特征：水資源包含在水體之中，并且是水體的一部分；而水體中的其他部分，在特定的條件下還可以轉化為水資源；水資源如果保護不好也可能轉化為無(wú)法利用的水體，而危及的安全。根據自然資源的定義及綜合以上各家的觀(guān)點(diǎn)，水資源是能夠被人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用并給人類(lèi)帶來(lái)福利、舒適或價(jià)值的各種形態(tài)的天然水體。
因此，不是所有降水都是水資源，只有其中能夠被人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用的部分才稱(chēng)之為水資源。對于特定區域而言，降水總量是可以獲得的，但是這些天然降水中到底有多少是人類(lèi)可以利用的——即該地區到底有多少水資源值得深入探討和研究。
2水資源可利用量
關(guān)于水資源可利用量有很多種定義和解釋?zhuān)旅娼榻B幾種：
<全國水資源綜合規劃技術(shù)細則>中規定水資源可利用量l2是指在可以預見(jiàn)的時(shí)期內，在統籌考慮生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境用水的基礎上，通過(guò)合理、技術(shù)可行的措施在當地水資源中可資一次性利用的最大水量。雷志棟等認為，水資源可利用量是指經(jīng)濟合理，技術(shù)可行和生態(tài)環(huán)境允許的前提下。通過(guò)各種措施所能控制引用的不重復的一次性水量。胡振鵬等認為，水資源可利用量是指針對不同設計水平年，在一定的來(lái)水頻率下，考慮對水量、水質(zhì)的需求，天然儲水體和水利工程設施可以為人類(lèi)生活、社會(huì )經(jīng)濟活動(dòng)提供的水量。翁文斌等認為]，水資源可利用量是指在流域水循環(huán)過(guò)程中的水文條件不發(fā)生明顯改變的前提下，從流域地表或地下允許開(kāi)發(fā)的一次性水資源量。夏自強等認為，水資源可利用量是從可持續發(fā)展的原則出發(fā)，在扣除維持生態(tài)環(huán)境用水和水資源總量中部分不能或難以控制的水資源量后，人類(lèi)可以利用的最大水量。
分析上述定義，理論上比較清晰完善，但實(shí)際分析計算時(shí)很難操作。水資源可利用量確定要考慮的條件有生態(tài)與環(huán)境需水量、技術(shù)上論證可行、經(jīng)濟上分析可行。從這3個(gè)方面來(lái)分析，內涵和外延都很大，很難具體操作。
同時(shí)，水資源可利用量的影響因素有經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展水平、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步情況、水污染狀況、生態(tài)與環(huán)境狀況、天然來(lái)水狀況、以及技術(shù)經(jīng)濟因素等。由于這些因素是動(dòng)態(tài)的，隨時(shí)間變化的，導致水資源可利用量也是動(dòng)態(tài)的；同時(shí)這些因素如何影響水資源的可利用量，尤其是水與生態(tài)環(huán)境系統的關(guān)系，受認識水平限制，現階段較難量化。
3水資源和水承載力
承載力是一個(gè)起源于古希臘時(shí)代的古老概念，在生態(tài)學(xué)中一般被定義為“某一生境所能支持的某一物種的最大數量”，它包含著(zhù)極限思想，并有2個(gè)層次的含義：第一是所承受的力來(lái)自于某一生境以外的某一物種；第二是某一生境自身不遭受破壞，因為生境一旦破壞，再重新修復是不可能的。
關(guān)于水資源承載力和水環(huán)境承載力研究成果較多，目前普遍接受的定義如下：
水資源承載能力是指在一定的時(shí)期和技術(shù)水平下，當水和達到優(yōu)化時(shí)，區域水生態(tài)系統自身所能承載的最大可持續人均綜合效用水平或最大可持續發(fā)展水平。水環(huán)境承載力是指某一區域、某一時(shí)期、某種狀態(tài)下的水環(huán)境條件對該區域經(jīng)濟發(fā)展和生活需求的支持閾值。
從上述概念出發(fā)，水資源承載能力、水環(huán)境承載能力的承載體可以是總量，生物總量，也可以是經(jīng)濟總量。這個(gè)概念有4個(gè)層次的內涵。一是生態(tài)內涵，它表現為這些承載力具有極限含義，它所承載的綜合效用具有生態(tài)上的極限，對其開(kāi)發(fā)利用應以不超過(guò)這個(gè)極限為前提。二是技術(shù)內涵，這些承載力并非一個(gè)純粹客觀(guān)的概念，而是與人類(lèi)作用有關(guān)，具有主觀(guān)性的一面。它與特定的技術(shù)水平有關(guān)，隨著(zhù)不同時(shí)期總體技術(shù)與生產(chǎn)力水平的提高，這些承載力具有跳躍性，表現為時(shí)間上的技術(shù)動(dòng)態(tài)性。三是社會(huì )經(jīng)濟內涵，通過(guò)社會(huì )經(jīng)濟系統結構的優(yōu)化，社會(huì )經(jīng)濟容量或規模會(huì )有所不同，從而提高水資源和水環(huán)境的承載力。四是時(shí)空內涵，表現為水資源承載的綜合效用及其約束因素具有區域性；不同的時(shí)空尺度，相同水資源和環(huán)境條件的承載力是不同的。
水資源綜合規劃技術(shù)細則中提到了水資源承載力和水環(huán)境承載力這2個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，但是關(guān)于這2個(gè)參數如何確定沒(méi)有提出相應的方法，因此該參數的確定方法值得研究探討。
4生活和生產(chǎn)需水的預測方法
目前用于需水預測方法較多，如定額法、趨勢法、彈性系數法、人均綜合用水量法等。分析這些方法，各有特點(diǎn)。
定額法需要確定每一行業(yè)不同水平年的用水定額、發(fā)展規模、以及水的利用系數。要在需水預測之前先要預測這些參數，由于這些變量較多，其影響因素更多，這些參數的預測比需水的預測更復雜，從而導致預測結果誤差較大。我國以前若干個(gè)五年計劃的需水預測成果已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。趨勢法、彈性系數法需要較多的資料，受歷史資料的可收集性限制，這些方法應用起來(lái)有一定難度。另外發(fā)達國家用水的經(jīng)驗表明：用水量與人口、發(fā)展規模之間的關(guān)系不是單一的遞增或遞減關(guān)系，不同國家或地區之間有所差別，不同發(fā)展階段有所差別，不同產(chǎn)業(yè)結構有所差別。因此利用這些方法進(jìn)行需水預測也有一定困難。
人均綜合用水量法主要應用于城市需水量的預測。由于城市的產(chǎn)業(yè)結構十分復雜，要想弄清楚每一個(gè)行業(yè)的用水定額及其發(fā)展規模難度較大，因此為簡(jiǎn)化計算，采用人均綜合用水量法來(lái)進(jìn)行需水預測。但是這一方法也有其局限性，因為人口不是區域消耗水資源的唯一指標，尤其是現在隨著(zhù)現代化程度的提高，經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展對水資源的需求越來(lái)越多，而對資源的需求越來(lái)越少。因此到底用哪一種方法進(jìn)行需水預測能夠得出一個(gè)可以接受、誤差較小的成果是一個(gè)值得研究和探索的問(wèn)題。
5生態(tài)環(huán)境需水量
生態(tài)環(huán)境需水是指為維持生態(tài)和環(huán)境功能和進(jìn)行生態(tài)環(huán)境建設所需要的最小需水量。實(shí)際上，生態(tài)需水與環(huán)境需水兩者之間存在著(zhù)交叉和重合的部分，生態(tài)需水主要側重在生物維持其自身發(fā)展及保護生物多樣性方面，環(huán)境需水則主要體現在環(huán)境改善方面。
楊?lèi)?ài)民、鄭紅星、王浩、劉昌明等認為 “：生態(tài)需水應該包括環(huán)境需水，所以也稱(chēng)為生態(tài)環(huán)境需水。生態(tài)需水是指在一定的生態(tài)保護、恢復或建設目標下，在特定的時(shí)空范圍內，其生態(tài)系統維持良好的穩定狀態(tài)時(shí)所需要的水量(包括：地表水、地下水和土壤水)。鑒于現在對生態(tài)環(huán)境認識的不斷深入，前述界定中的“在一定的生態(tài)保護、恢復或建設目標下”的“建設”二字應該去掉。生態(tài)環(huán)境需水量是目前國內外研究的重點(diǎn)，基本理論和方法也較多，其中大多建立在多學(xué)科交叉研究的基礎上，現階段可操作方法主要是基于水基礎的幾個(gè)方法，如最枯10月法、Tennant法等。最枯10月法：我國在《制定地方水污染排放標準的技術(shù)原則和方法》(GB3839--83)中規定：一般河流采用近10a最枯月平均流量或90％保證率最枯月平均流量作為設計水文條件。該方法原來(lái)用于計算污染物允許排放量，而現階段把它作為生態(tài)環(huán)境需水量。實(shí)際操作上該方法有其局限性，主要表現為部分季節性河流、現階段斷流河道的生態(tài)與環(huán)境需水量為零，其允許污染物排放量為零(設計水文條件為零)。
Tennant法似：是以預先確定的年平均流量的百分數作為生態(tài)環(huán)境需水量。Tennant提出，以年平均流量的10％作為水生生物生長(cháng)低限，以年平均流量的30％作為水生生物生長(cháng)的滿(mǎn)意流量。Montana以年平均流量的10％作為最小生態(tài)需水量，最佳范圍為年平均流量的60％一100％。該方法適合于大江大河等較大流域，而沒(méi)有考慮河流流量的年內變化和年際變化，因而有其局限性。此外還有日均流量法、Texas法、N6PRP法、Basiclfow法、月年保證率法、最小月年徑流法、ABF法、FDCA法、40％準則等。這些方法計算方便，基本上是經(jīng)驗值，各有其實(shí)用性。
因此，分析前人的成果，提出適應不同對象的水文、生態(tài)、環(huán)境等條件的生態(tài)環(huán)境需水量估算方法具有重要意義。
6水資源短缺
水資源短缺是一個(gè)貌似簡(jiǎn)單但又存在許多異議的概念。目前國際上通用的判別標準是以人均水資源量進(jìn)行缺水程度劃分，見(jiàn)表1。
但是這個(gè)劃分標準下面隱藏著(zhù)許多問(wèn)題。首先不是區域消耗水資源的唯一指標，尤其是現在隨著(zhù)現代化程度的提高，發(fā)展對水資源的需求越來(lái)越多，而對資源的需求越來(lái)越少。其次生態(tài)需水與人口沒(méi)有直接關(guān)系，用人口作為評價(jià)標準也不合適。因此，對于水資源短缺的辨識采用單一的標準或指標是很難概括的。
實(shí)際上，水資源短缺是一個(gè)相對的概念，具體對于一定區域來(lái)說(shuō)，它所描述的是一定經(jīng)濟技術(shù)條件下，區域可供水資源量和水質(zhì)的時(shí)空分布不能滿(mǎn)足現實(shí)標準下的區域人口、社會(huì )經(jīng)濟、生態(tài)與等系統對水資源需求時(shí)的狀態(tài)。因此對缺水的界定應當拓展到水資源系統承載的主客體兩個(gè)方面同時(shí)考察。
在水資源系統承載主體方面，人類(lèi)社會(huì )已經(jīng)從最早的逐水而居，發(fā)展到現在的資源、可持續水利等理性思索，水資源系統的外延不斷被拓展，內涵不斷被豐富。同時(shí)人們對水資源開(kāi)發(fā)利用的范圍應由最初單一的地表水系統拓展到地下水、大氣水、海水、劣質(zhì)水(包括污水、微咸水和咸水)等多個(gè)系統，水資源系統承載主體多元化特征日益突出。
水資源系統承載的客體是隨著(zhù)的發(fā)展而更替改變，在無(wú)人類(lèi)活動(dòng)干擾作用下，天然水資源系統在其循環(huán)過(guò)程中滋養了豐富多樣的天然生態(tài)系統。自從人類(lèi)社會(huì )行為作用于水資源系統伊始，水資源系統承載客體的純自然屬性便開(kāi)始發(fā)生改變，水循環(huán)系統的社會(huì )驅動(dòng)力持續加大，和系統的需水量和取水量不斷上升，水資源系統承載的客體逐漸演繹成生態(tài)系統和社會(huì )經(jīng)濟系統
其社會(huì )經(jīng)濟功能得到充分體現。由于水資源系統承載客的多元化，水資源利用過(guò)程中就存在著(zhù)競爭與分配的問(wèn)題從水資源系統承載的主體和客體的關(guān)系來(lái)分析，不簡(jiǎn)單地將水資源供需平衡的認為不缺水、不平衡的認為水。且不說(shuō)水資源系統與生態(tài)環(huán)境系統的關(guān)系目前尚未清楚，就是科學(xué)合理地確定一定社會(huì )經(jīng)濟系統需水量及其節水潛力也存在一定的難度，更有社會(huì )經(jīng)濟系統的產(chǎn)結構問(wèn)題。
因此，對于特定的區域和范圍，如何科學(xué)合理地界定其水資源是否短缺值得研究和探討。
7水資源合理配置
配置是指配備、安排。資源配置是指生產(chǎn)性資產(chǎn)在不同用途之間的分配；資源分配之所以成為問(wèn)題，一方面是由于社會(huì )的資源供應有限，而人類(lèi)欲望通常又無(wú)限，另方面是由于既定資源具有多種不同可供選擇的用途。
水資源合理配置是指在流域或特定的區域范圍內遵循高效、公平和可持續性原則，通過(guò)各種工程與非工程措施，考慮經(jīng)濟規律和資源配置準則，通過(guò)合理抑制需求、有效增加供水、積極保護生態(tài)環(huán)境等手段和措施對多種可利用的水源在區域間和各用水部門(mén)間進(jìn)行的調配。
通過(guò)以上概念界定可以看出，水資源配置問(wèn)題提出的前提是水資源有限性而導致的供需不平衡矛盾以及不同用途之間的分配矛盾，關(guān)注的重點(diǎn)是多種水源在區域間和各用水部門(mén)間的分配。實(shí)際上，水資源區別于其他自然資源的重要特征之一是它的時(shí)程上分布的不均勻性，因此水資源合理配置不僅體現在空間上，同時(shí)也體現在時(shí)間上；不僅體現在某一水源上，同時(shí)也以現在多種水資源的聯(lián)合配置上。
因此，研究和探討水資源合理配置的技術(shù)和方法，對于緩解水資源供需矛盾、科學(xué)高效地利用水資源具有重要意義。
8水資源配置的一般原則
前面已經(jīng)敘及水資源配置問(wèn)題提出的前提是水資源的相對短缺，即資源有限而需求持續增加導致的供需失衡。當水資源有限，不能滿(mǎn)足所有用戶(hù)的用水需求時(shí)就存在著(zhù)分配水量的優(yōu)先順序問(wèn)題。
從水資源方面分析，它具有流動(dòng)性、隨機性、易污染型、利害兩重性等不同于其他自然資源的特有屬性。在用水戶(hù)屬性上分析，從平面位置上，它們分布在河流的上下游、左右岸甚至跨流域；從用水時(shí)間上，他們可以是現在的用水戶(hù)，也可以是將來(lái)的用水戶(hù)；從用水戶(hù)的性質(zhì)上，他們可以是、工業(yè)、農業(yè)、生態(tài)環(huán)境等；從用水的主體上，它們可以是自然人、社會(huì )法人、社會(huì )組織、社會(huì )公眾(如生態(tài)環(huán)境用水)等。這些屬性決定了水資源分配方式較其他自然資源的分配方式更復雜。
現階段，水資源配置時(shí)一般原則：時(shí)問(wèn)上的優(yōu)先順序為現狀用水戶(hù)、潛在用水戶(hù)(將來(lái)增加的需水量)；在空間上的優(yōu)先順序為先上游、后下游，先本流域后外流域；用水產(chǎn)性質(zhì)的優(yōu)先順序為生活用水、生產(chǎn)用水、生態(tài)環(huán)境用水。按照上述原則分配水資源有其局限性，表現為：外流域現狀用水戶(hù)對本流域潛在用水戶(hù)的用水影響，上游潛在用水戶(hù)對下游現狀用水戶(hù)的用水影響，生態(tài)環(huán)境用水不足造成的生活和生產(chǎn)上有水無(wú)用的影響。
根據國外的經(jīng)驗，研究水資源配置的優(yōu)先原則應與水資源的產(chǎn)權配置結合起來(lái)。因此，根據水資源產(chǎn)權配置進(jìn)行水資源優(yōu)化配置方面技術(shù)問(wèn)題的研究和探討具有重要意義。
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