中国水资源配置模式与优化研究
2009/11
中国水资源配置模式与优化研究
郑志来 章仁俊
摘 要:本文基于我国水资源面临着水量和水质的双重压力,以政府、市场和用水户配置模式为切入点。从对现有的水资源配置模式进行分析,针对其存在委托代理问题、管理效率、激励不足和多元配置协调问题,对水资源配置模式进行优化。进而构造出适应于我国水资源状况的水资源配置模式思路。即加快进行水价改革、水权市场建立、基础配套设施完善和独立监督机制建设,科学确立政府、市场与用水户配置范围和边界。
关键词:水资源;配置模式;政府;市场;用水户
中图分类号:F205 文献标识码:A
文章编号:1001-490X(2009)11-001-04
作 者:郑志来,河海大学博士研究生,解放军理工大学教员;江苏,南京,211101/章仁俊,河海大学教授,博士生导师;江苏,南京,210098
基金项目:江苏省2008年博士研究生创新基金项目(编号:CX08B_047R)
我国水资源总体上是稀缺的,人均水资源量仅为世界平均水平的四分之一;水资源分布与各地区生产力发展不相匹配,总体呈现南方远多于北方,经济发达地区缺水较为严重;水质不断恶化,90%以上河流都有不同程度的污染;水资源具有不可替代性,咸水淡化、海水净化的成本很高,等等。我国水资源面临的这些客观情况严重制约了我国经济可持续发展,影响着人民生活水平。我国水资源的这种状况决定了水资源管理面临着水量和水质双重压力,从而提出针对水量的如何节水问题与针对水质的排污权问题,并在此基础上探讨应对水危机的配置模式,以寻求水资源管理在最佳机制配置下发挥其最大效用。以往的文献往往局限于水资源配置模式单一研究和不同水资源配置模式比较研究,主要集中在对水资源的供给管理、需求管理,区域管理、流域管理,资源化管理、资产化管理中谈政府、市场和用水户配置作用,没有将水资源配置理论和适用性进行系统研究。本文以政府、市场和用水户配置模式为切入点,分析现有的水资源配置模式,分层出不同的相互交叉互补的水资源配置模式,并将水资源管理中水量和水质问题统一在水资源配置原理中研究,进而探讨在不同水资源配置模式中如何使二者协调统一。
一 水资源配置模式
(一)基于政府水资源模式
由于历史形成、路径依赖、政府偏好和水资源公共性等原因,政府行政管理一直是我国水资源配置的主要方式。当前我国政府行政管理主要集中在行政区域管理和流域管理。我国现行的新《水法》规定:我国水资源的行政区域管理由三级构成:即国家级、省级和县级,这三个不同的管理层次分别承担着我国水资源宏观管理、中观管理和微观管理。以流域为基础水资源管理,集中在整个流域的供需平衡、水环境和水生态保护、水利设施布局及其成本,并核准发放取水许可证和制定污水排放标准。新《水法》确立了流域管理应与区域管理相结合,两者并重。流域管理主要是整个流域统一管理,区域管理主要是分部门管理。这里的问题是流域管理和区域管理如何结合,如何并重,如何协调。政府行政管理模式涉及水利、建设、环保、国土等多个部门,这需要解决部门切割式管理与政出多门以及水利主管部门垂直机构与地方政府的结合与协调问题。流域管理和区域管理都涉及到监督管理与具体管理,这需要解决政府的监督管理和具体管理如何分离问题,政府角色的多元化与专业化如何保证管理的独立性问题,需要防止政府在监督管理中利用自身优势挤占市场和用水户行为,以及对自身具体管理监督不足问题。
(二)基于市场水资源模式
基于市场机制配置水资源不具有历史延续性,它取代政府集中分配水资源方式的过程就是回答与实践为什么需要市场配置,市场配置有什么优势,市场配置哪里可以替代政府配置。由于政府不能完全拥有各类用水户信息,从而导致水资源利用效率不高;由于在水权结构的低端决策实体数目很多,不同的决策实体又面临不同的信息结构,从而利用政府集中分配水资源方式的成本很高。而市场配置相对于政府集中分配方式,需要的信息比较少,价格信号可以反映不同决策者的评价,水资源利用效率可以进行帕累托改进,每个决策主体自发决策进而选择。即:水资源利用效率低的可以通过市场出卖给水资源利用效率高的;下游地区可以通过市场与上游进行交换;水资源短缺地区可以通过市场与水资源丰富地区进行交换。
建立水权市场的前提是基于水资源稀缺性。如图一,水资源边际生产力MVP是递减的,如果没有水权市场就没有水权限制,水资源消费量Q
1
,即水资源边际生产力为0;假设水
权限制为S,这时水资源消费量为Q
2
;再建立水权市场,其转
让水价为P
转
,此时水资源消费量为Q3。建立水权市场我国已有实践,如:张掖市的洪水河灌区水权交易市场,东阳与义乌跨地区水权交易市场。
水排污权交易市场是基于水环境容量稀缺,通过确定各用水主体排污权,每个用水户自己决定是投资治污还是购买排污权。如图二所示,S是给定的排污权量,D为用水户排污
权的需求曲线,如果用水户治污平均成本小于P
治
,企业会选
择治污,并卖出自己排污权量一直到治污成本P 2等于排污权转让价格。如果用水户治污平均成本大于P 治,企业会选择购买排污权,购买量取决于排污权转让价格和企业的治污成本
。
图一
水权交易水量限制消费量
图二 用水户排污权量交易条件
(三)基于用水户参与水资源模式
用水户参与水资源管理模式是基于土地家庭承包经营后集体管水组织主体缺位、政府集中分配机制在末端失灵和市场机制交易成本过大。根据供需水矛盾日益突出、水利设施建管脱节、市场交易成本与收益不对称状况,我国首先在灌区实行了“灌区水管单位+协会+农户”的管理体制和运行机制,实现灌区用水的统一调度,提高用水户参与管理,减轻用水户负担,提高用水效率和效益。2005年水利部、国家发改委、民政部联合下发了《关于加强农民用水户协会建设的意见》,全面系统地阐述了加强用水户协会建设的重要性、发展的指导思想和原则,规范了协会的职责任务、组建程序和运行管理,明确指出要为农民用水户协会健康发展营造良好的政策环境。用水户协会的主要作用是规范村民用水秩序、解决村民水事纠纷、节约用水、保护水质、节约劳动力、确保水利工程维护和工程质量、提高弱势群体灌溉水获得能力、保证水费征收和减轻政府负担、减轻村级干部工作压力以及确保水利工程的良性运行等。
二 水资源配置模式困境
(一)政府配置模式的委托代理问题
水利设施资产具有专用性,即水利设施用于特定用途后
就被锁定很难再移作他用性质的资产,若改作他用则价值会降低,甚至可能变成毫无价值的资产。水资源及其设施在一定区域里也不具有竞争性和排他性。水利设施的专用性,以及水资源的公共性导致政府倾向于集中配置,作为配置者的国家考虑的是实现整体效益最大,而作为配置方案接受方的取水者考虑的则是如何实现个体效益最大。“理性人”的各取水者了解到已确定的水资源分配机制这一公有信息后,为分配到更多的免费水量,将会夸大自己的用水生产函数。这样将导致信息不对称。由于信息不对称,代理人没有按照委托人意愿做事,即委托人和代理人目标行动不一致。
政府水资源行政管理存在着多层多级委托代理问题。如
图三所示。水资源管理主体上是国家与水利主管部门之间层与层的委托关系,各层之间目标行动不完全一致,层次越往下目标行动越多越具体。由于信息不完全对称,上级委托人无法完全监督下级的行为过程,只能观察到结果。除此垂直管理之外,还存在纵横交错的复杂关系。纵的关系为中央政府和地方政府实行两级领导管理,地方政府对区域内的水务活动具有实质性的决定权,但同时接受国家各部委的业务指导,很显然,各级之间目标不完全一致,信息不对称。横的关系为水利主管部门负责全国水资源统一管理工作,同时委托其他部门协调与负责相关水资源的管理工作,这种“多龙管水”的目标行动难以一致,信息不对称。从图三中不难看出,区域管理受制于地方政府,流域管理与水利主管部门在监督管理和具体管理上相重合,也难于监督地方政府行为。图三表明,水利部门主体的各级委托,纵横关系的委托,使得代理成本很大,管理交叉重合,管理效率不高
。
图三 政府多层多级委托代理
可见,政府配置模式对管理者和农户做不到真正激励,由于信息不对称,真实的用水需求和管理效率得不到反映。管理者对上级政府组织存在道德风险,农户对本级政府管理组织存在道德风险。所谓道德风险是指管理者和农户各自利用信息的不对称,通过减少自己的资源投入或采取机会主义行为(即不诚实的利己主义行为),达到自身效用极大化的目的,影响组织效率。
(二)市场配置模式的失灵问题通过实行承包经营、拍卖、租赁经营、股份合作供水社等,以及建立水权市场,市场配置模式在解决节约用水、改善水质和提高水资源利用效率方面有显著作用。但是,市场机制也存在失灵问题。首先,市场取代政府很难保证公平,影响全社会福利,难以保证全体用水户基本用水量,而又不增加其负担。由于用水户基本用水量价格弹性小,市场采取很低价格,但水价过低信息使用水者感受不到水的稀缺性,即使感受到了这一稀缺性也不会在他的产品或收入支付中得到反映,因此超过基本用水量的水,要完全反映水资源真实价值,只有达到“影子价格”。第二,水权分配界定和交易方式问题。水权不能完整界定将影响第三方,交易方式(渠道)在交易过程中会产生外部性问题。完整界定可交易水权和解决好交易方式问题对建立水权市场是很关键的。第三,水利设施资产专用性导致垄断问题。在农业灌溉及城市供水系统中需要大量的基础设施,其固定投入非常大,而储存和输送水的边际成本却比较小,从而使其具有典型的自然垄断特性。政府通过特许或拍卖的方式将水权分配给一些大集团或个人,也造成了垄断。第四,由于水资源具有公共产品的属性,纯粹运用市场调节会影响公共用水的供给,如防洪、水土保持、生态用水等。公共属性与产品属性之间配置问题需要政府运用市场化手段
协调和监督。第五,水市场价格消息导致对水资源过度利用与开发。水价不能完全反映水资源稀缺性,更不能反映水质要求。所以水市场最佳规模只能由能够反映生态极限的社会契约来决定,而不能由价格决定买卖水量多少。政府可以通过对水权市场和排污权市场操作,当水生态标准偏低,降低可交易水权量并买进排污权,水生态标准提高时,增加可交易水权量并卖出排污权。
(三)用水户配置模式的可持续问题
用水户参与配置模式对解决政府管理低效率和市场交易成本过大有积极作用。但在运作过程中会有一系列的问题。从微观上看,已建立的农民用水户协会运作不规范,设立机构多与杂,日常运作不持续,没有常态化,职能失位,没有完全履行用水户协会全部职能;末级渠系工程不配套,老化破损;部分协会工作人员素质低,业务水平差,协会运行管理等相关知识缺乏等等。从宏观上看,一是资金投入问题。没有建立多元化、多渠道、多层次的水利投资体系,导致配套设施供应不足,计量设施不完善,用水户之间搭便车现象多。二是水价政策改革滞后。由于水价太低,致使农民不爱惜水、不在节水灌溉设备上投资,节水灌溉工程难以维修更新,老化失修、带病运行,节水效益日趋下降。三是政府缺少对用水户协会监督管理,包括备案,组织管理和业务管理,使其应有的效果没有发挥出来。用水户协会发展受到制约,以至于在全国还没有得到普及,已经开展起来的其发展的可持续性也存在问题。农民用水户协会与村民委员会没有隶属关系,但农民用水户协会行使这一部分权力是政府授权或委托的。因此,享有一定公共管理权力的农民用水户协会不仅要接受用水户的监督,同时还必须接受政府、业务主管部门和民政部门的监督、管理和业务指导。用水户协会作为用水农户的利益代表与农户之间构成利益上委托代理关系,也存在着道德风险问题。即用水户协会与上级(供水公司)行为是否完全代表了用水户利益。
三 水资源配置模式优化
(一)政府水资源配置模式优化
根据前面分析,以政府配置水资源,存在多级多层委托代理关系。分析多级委托代理问题,就是要解决多龙治水问题。中央政府正在进行大部制改革,可以将其他部门涉水业务进行分类,一类跟本部门其他业务相关联,另一类则为相对独立的涉水业务。相对独立的涉水业务归到水利主管部门,尽量使得水利主管部门做到地表水与地下水,水量与水质,城市与农村,各行业用水相统一。需要各部门综合管理的涉水业务,则统一设立协调机构,做到统一指挥,涉及到水资源管理规划的则由水利主管部门牵头各部委相关部门和地方政府相关部门。要解决好委托代理多级分叉问题,需要确立水利主管部门统一管理。解决委托代理多层问题,需要调整政府多层委托代理问题,如图四所示。在图四所示的三级委托代理中,首先,各类用水户本身利益不一致,如流域上游、中游和下游,同区域不同行业用水户,必须对最初委托人用水户利益归类分层。其次,由于最终代理人管理着最初委托人用水户,最终代理人部门管理机构,根据最初委托人用水户利益归类分层来进行机构重新优化,而上级委托人流域管理机构协调好各部门管理机构,并进行机构优化以适应部门管理机构优化带来的变化。
上述三种委托代理关系都面临着管理效率问题,对管理者激励问题。水利主管部门的优化思路要以最初委托人为切入点。在各级自上而下委托代理中,通过最初委托人各类用水户分层反过来优化部门管理机构,部门管理机构变化促使流域管理机构优化,进行信息和流程双向流通来减少委托代理成本与管理效率低下。在具体操作上,重点流域和地方大型区域水资源问题,完全交由政府配置。建立以流域为基础水资源统一管理。政府规划好整个流域供需、环境、优化配置、工程布局及其成本,核放取水许可证,提出污水治理要求。并建立好流域信息管理平台,以减少上下级信息不对称带来的委托代理成本问题。对管理者采取结果与过程相结合考核机制,解决行政管理效率和管理者激励不足问题。在其他领域可引入水权市场、市场拍卖、用水户参与等机制来解决,政府主要是培育这些市场的建立,并为其运作提供制度、技术、资金等方面保障
。
图四 调整后的政府多层委托代理
(二)水资源配置模式建立思路
首先要建立基于政府、市场和用水户配置模式发挥作用的环境。一是制定合理的水价,对超过基本用水量的水价要反映水权费、水资源费、工程成本、运行成本、水污染处理成本等,水价提高,水资源边际收益均衡点必然上升,从而引致用水量减少。只有这样才能激励各级用水户,水权市场和用水户协会才会有节约用水的积极性。二是完善基础配套设施。水权市场涉及到水权交易方式与渠道问题,用水户协会涉及到用水户计量问题等等。三是建立水权市场,建立水权交易体制和法律框架,建设基础设施(水网),同时成立水银行和实物期权交易中心作为对水权市场补充。四是建立第三方监督机制。由政府部门专门成立独立于水利具体管理部门的机构,对水权市场进行监督调控,对用水户协会进行指导。五是建立水中介组织。水中介组织具有价值发现功能和市场平衡功能,解决各方存在的信息不对称问题。在此环境下,在不同水资源管理层次以及同一层次不同情况中,确立政府、市场和用水户配置边界和范围,在其配置下达到效用最大。
水利主管部门要确定初始分配的原则和要求,然后考虑水资源承载力和环境保护,确定宏观上总量控制指标体系和微观上定额管理指标体系,再根据流域内供水量和需水量预测进行供需平衡分析。政府逐渐由水资源参与者向水资源管理监督者角色倾斜,在政策法规、制度标准、技术、资金等方面
给予市场和用水户正确引导和规范。对政府管理垄断部门的非垄断业务进行剥离,通过承包经营、拍卖、租赁经营、股份合作供水社等形式,进行市场化运作。政府对其公益性和外部性项目引进市场机制运作解决效率问题和优化配置,如排污权交易、水资源产业间转移等。用水户协会可持续发展和壮大需要政府在宏观上加强引导、政策上加强支持,各地区县市一级水利主管部门针对用水户协会有组织有规划地成立管理监督小组,对其进行备案,进行组织管理和业务管理。总之,水资源配置模式作用范围取决于政府、市场、用水户协会谁能更好地解决问题。水资源合理有效地配置离不开政府、市场和用水户协会共同作用,以便发挥各自在配置和管理水资源比较优势。
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(责任编辑:余小平)
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(责任编辑:余小平)
水资源供需分析及优化配置
水资源供需分析及优化配置 一、目的及意义 摸清大连市水资源现状，预测未来水资源供需状况，制订措施，提出保证水资源长期稳定供给的方案计划。 二、水资源供需分析 分区： 总体要求：有利于综合研究该区的水资源的开发、利用、管理和保护等问题；有利于充分暴露本区的水资源供需矛盾；有利于资料的收集、整理、统计、分析；有利于计算成果的校核、验证，以及各分区之间的协调、汇总等． 分区原则：(1)尽量按流域、水系划区，这样做，有利于算清水帐。(2)同一供水系统划在一个区内，这样划区有利于查清本区水旱灾害情况，分析清楚木区供需之间的矛盾。(3)尽量照顾行政区划的完整性。这样做，有利于资料的搜集和统计。(4)自然地理条件和水资源开发利用条件基本相似的区域划归一个区。这样做，既突出了各个分区的特点，又便于在一个分区内采取比较协调一致的对策措施。 需水预测 1、工业用水 ①趋势法：用历年工业用水增长率来推算将来工业用水量。 公式：n i d S S )1(0+= 式中：i S ——预测的某一水平年工业需水量； 0S ——预测起始年份工业用水量； d ——工业用水年平均增长率； n ——从起始年份至预测某一水平年份所间隔时间(年)。 用趋势法预测关键是对未来用水量增长率的准确确定，需要找出与增长率紧密相联的因素，充分分析过去实际结构，合理确定未来不同水平年的平均用水增长率。需要相当长的一个时段和具有准确度较高的用水量数值资料。 ②相关法：工业用水的统计参数与工业产值有一定的相关关系。把产值作为横轴，描绘上实际值，进行回归分析。 1).用工业用水增长率和工业产值增长率相关关系推算工业发展用水。 2).用工业产值与万元产值用水量的相关关系推求工业发展用水。一般给出用水定额。 普遍应用相关法 一般方程：b x a y +=log log 2、农业用水 公式： ∑==i i i m W W ω 式中：i m ——某作物灌溉面积； i ω——某作物灌溉定额；
浅谈水资源的优化配置
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/fa16448897.html, 浅谈水资源的优化配置 作者：王红云 来源：《城市建设理论研究》2013年第03期 摘要：水资源配置不当会对经济社会的发展造成严重的危害，因而我们必须充分认识实现水资源优化配置的必要性，按照水资源优化配置的原则，采取有效的对策，确保实现水资源优化配置目标的实现。 关键词：水资源；优化配置；对策 中图分类号：P746文献标识码：A 前言 随着经济社会的快速发展，水资源供需矛盾显得越来越突出，水资源利用环境已经不能满足人们生活和工作的需求。因此，根据实际情况认真分析水资源现状，制定有效对策，对水资源实现优化配置已成为经济社会可持续发展和改善生态环境的首要问题。 一、实现水资源优化配置的必要性 实现水资源优化配置是弥补我国水资源先天不足、缺水严重的必然选择，包括合理安排区域水资源的开发利用节约保护和适时适度的实施外流域补水。实现水资源优化配置是改善我国水生态环境严重恶化状况的现实要求，包括研究制定生活生产与环境之间水关系的法规制约以及通过行政手段和技术手段促进污水资源化的措施。实现水资源优化配置是我国经济社会可持续发展的基础条件，外流域补水是必要条件，合理开发利用和节约保护本区水资源是前提条件，两者相辅相成，才能相得益彰。 二、水资源配置不当的危害 水成为制约区域经济、社会和环境可持续发展的瓶颈，已是不争的事实，而水资源的不合理配置使区域整体处于巨大的环境风险之中，由此可能引发的社会危机亦不容低估。水资源配置过程中存在拦截破坏自然水循环的现象，上下游间，地表水资源绝大部分被上游水库拦截，导致中下游河床大面积断流，河床干化，河道生态环境和生物多样性遭到严重破坏。致使调节气候、调蓄洪水、净化水体、提供野生动植物栖息地和作为生物基因库的功能大大降低。地下水超采又使得地表有效径流难以形成，没有有效的地表径流，河道的自循环能力就会遭到严重破坏。工业废水，特别是生活污水，大部分未得到适当的处理，就排入地势低洼的河槽之中，致使中下游污染极为严重，致使农村生态、农产品质量和农民身心健康遭到破坏。 三、实现水资源优化配置的基本原则
最新强化水资源优化水资源配置
强化水资源管理优化水资源配置
强化水资源管理优化水资源配置 创建人水和谐 龙岩市水利局优化水资源配置课题调研组 二〇〇七年九月十日 生态环境是人类生存和发展的基础，水资源是生态环境的基本要素。根据市委二届七次全会提出的把龙岩建成闽粤赣边联结沿海拓展腹地的生态型经济枢纽的目标，课题组通过实地调研、有关数据的收集和整理，比较全面地总结我市水资源管理工作的成效，分析存在的问题及面临的形势，提出今后一段时期水资源配置、节约、保护等方面的工作重点与对策。 一、龙岩市水资源及开发利用现状 龙岩市多年平均年降水量1708.2 mm，多年平均水资源量为188.55亿m3，人均拥有水资源量为6574 m3。据有关资料，我国人均水资源量约2200 m3，福建省人均水资源量约为3300 m3，因此，从人均占有的水资源量上说我们算是相对富水地区，但低于世界人均水资源量（8800 m3/人·年）。受降雨时空分布不均影响，我市水资源量的时空差异大，地表水资源年内分配丰枯相差悬殊，汛期（4-9月）水量占全年的74.5-80%，枯水期（10月-次年3月）水量仅占全年的20- 25.5%。2004年在连续三年干旱情况下，全市地表水资源量仅
为多年平均值的48%。区域差异方面，如龙岩中心城市，预计2010年人口达40万，届时年人均水资源占有量降至1600立方米，进入国际通常定义的“水资源紧张区”行列。此外，全市还有连城的文亨、林坊、隔川，武平的岩前、十方，上杭的庐丰、蛟洋，永定的培丰、坎市，长汀宣成及新罗适中等局部区域在少雨情况下极容易产生缺水。 地下水方面，全市具有规模开采价值的岩溶地下水分布不广，但作为较干净的水源，在我市区域供水中占有重要的位置，我市具有规模开采价值的岩溶地下水开采情况见下表。 龙岩市地下水允许开采量统计表 单位：万吨/日
水资源节约保护及优化配置
水资源节约保护及优化配置 发表时间：2017-10-16T11:21:29.907Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第13期作者：杨振毅 [导读] 从我国国家建设和发展的未来趋势进行分析，我国水资源短缺问题已经日渐严重。 中国水利水电第三工程局有限公司陕西西安 710024 摘要：水资源保护已经成为目前社会最为关注的主要问题之一，水资源短缺和水质恶化也成为了制约我国社会经济快速发展的主要因素，因此我国积极倡导的可持续发展包括着水资源保护和循环利用。有鉴于此，本文中主要分析水资源节约保护及优化配置措施。 关键词：水资源；节约保护；优化配置 引言 从我国国家建设和发展的未来趋势进行分析，我国水资源短缺问题已经日渐严重，为社会的可持续发展产生了一定的不良影响，需要相关部门进一步加强对水资源保护和水资源优化配置工作的重视。所以在当前社会背景下将水资源节约和保护作为研究对象进行系统的分析具有一定的现实意义，值得进行深入解读。 1、水资源的现状 我国的多年平均年降水总量约6万亿m3，折合年降水深为628mm，多年平均地下水年补给量为8250亿m3，全国多年平均水资源总量为28041亿m3。尽管我国水资源的总量比较大，但人均值偏少，仅为世界平均值的26.70%；每公顷耕地占有的年径流量为28551m3，仅为世界平均值的82.70%，由此可知，我国总体上仍属于水资源短缺国家。 我国所属气候带较多，在水资源短缺的同时，还存在时空分布极不均衡的情况。时间分布上，降雨量主要集中在6-9月，其他月份雨量较小；空间分布上，北方以温带季风气候为主，雨量集中在夏季，冬季雨量较少。南方主要以亚热带季风气候为主，雨量较为分散。总体上，我国水资源呈现南多北少，东多西少的分布特点。在水资源短缺地区，当地的经济社会发展受到严重制约。而随着全国城镇化、工业化过程的推进，社会的总体用水需求也在急速增加，全国年均缺水量逐年提高，供需矛盾亟待解决。 2、水资源保护问题分析 2.1保护管理体制落后 目前我国水资源保护只是从环境方面加强管理，并没有从水资源治理上着手，再加上缺乏相关规范制度，对水资源加强保护，以至于形成分散管理的不良局面。而且现在这种分散管理的模式根本无法适应社会主义市场经济发展需求，更不能满足水资源可持续利用的要求，因此必须深化改革管理体制。 2.2水资源保护意识不强 现阶段，我国用水单位和个人普遍存在严重的浪费现象，水资源缺乏有效利用，再加上在农业灌溉上，大多数实行的是漫灌和渗漏，新型节水灌溉技术仍旧没有实现全面推广，水资源的消耗比较大，用水的效益相对较低。工业和城市生活用水过于浪费，由于部分城市管理机制比较落后，工业生产设备陈旧，生产工艺更新不及时，新兴技术产业在工业结构中占据的比例较大，多数地区的工业单位产品耗水率明显高于其他地区。 2.3水环境治理重视不够 随着我国社会经济的快速发展，由于环境污染治理力度不足，导致水环境恶化非常严重。并且，因为人口快速增长，工农业生产迅速发展，河流、湖泊、水库、地下水的水质备受影响。目前，我国水环境治理领域存在的主要问题，还体现在经济发展速度明显高于水污染治理的力度，污水治理设施和配套设施投资明显不足，河湖水域的养殖业缺乏科学合理化管理，已经建成的污水处理厂根本不能适应新型排放规范标准。这些问题的存在，都在很大程度上加剧了我国水资源保护的难度。 3、水资源节约保护及优化配置分析 3.1 加大水资源保护宣传力度 水资源保护体现在对于水资源的高效利用率，以及防止污染上，而两者的顺利实施，都需要所有人积极参与，并不只是需要国家宏观调控即可。因此，这就需要相关部门加大水资源保护的宣传力度，实现积极有效的水资源保护，并针对工业、农业、城镇用水的具体特点，有针对性地加强宣传教育，帮助人们树立良好的水资源保护意识。同时，还要需要国家制定有效的、可行的相关政策，在政策上引导人们加强水资源保护，这对于国家实行相关法律法规加强水资源保护的整体效果发挥着非常重要的作用。 3.2 充分合理利用多元化方式 我国水资源总量非常大，但是人均水资源占有量却明显低于世界平均水平，这就进一步说明了我国需要加强水资源保护的重要性。首先，就农业用水来说，对水资源的威胁主要在于大量化肥的使用和水资源的浪费。因此，国家应该采取相应的扶持措施，鼓励人们使用节水灌溉技术，以此促进农业节水技术的推广和应用。其次，对于工业而言，必须进行积极有效的污水治理，制定完善的、严格的检验标准，不达标的污水不能随意排放，还要及时更新技术设备，采用先进的技术，全面提高水资源的利用率，提高排污的合格标准。最后，就城镇用水浪费的情况来说，可以适当提高水价，采用经济杠杆的形式，督促人们节约水资源。 3.3 提高水资源的利用率，节约用水 我国工业用水循环率比较低，这就说明我国工业对水资源利用率的提高还存在一定的空间。因此，工业工厂应该加大设备投入，不断更新生产设备，以此提高水资源的利用率。对于社会而言，应该充分合理利用各种手段，采用各种有效形式，吸引资金到水资源保护上，从技术上为水资源保护提供有利的保障，并不断提高污水处理质量，为提高水资源利用率提供良好的技术支持，积极开发新设施设备，为水资源的有效检测提供科学有效的技术储备。 3.4 避免资源破坏，确保合理开发 水资源的开发中，地表水和地下水资源的开发是其主要构成。在开发过程中，必须遵守相关法律法规，统筹规划，科学开发，禁止出现先破坏再修复的利用方式，建立起合理的开发利用方式，预先对水资源形成保护，制定可持续的利用措施，加强对现有水资源的保护。
强化水资源管理-优化水资源配置
强化水资源管理-优化水资源配置
强化水资源管理优化水资源配置 创建人水和谐 龙岩市水利局优化水资源配置课题调研组 二〇〇七年九月十日 生态环境是人类生存和发展的基础，水资源是生态环境的基本要素。根据市委二届七次全会提出的把龙岩建成闽粤赣边联结沿海拓展腹地的生态型经济枢纽的目标，课题组通过实地调研、有关数据的收集和整理，比较全面地总结我市水资源管理工作的成效，分析存在的问题及面临的形势，提出今后一段时期水资源配置、节约、保护等方面的工作重点与对策。 一、龙岩市水资源及开发利用现状 龙岩市多年平均年降水量1708.2 mm，多年平均水资源量为188.55亿m3，人均拥有水资源量为6574 m3。据有关资料，我国人均水资源量约2200 m3，福建省人均水资源量约为3300 m3，因此，从人均占有的水资源量上说我们算是相对富水地区，但低于世界人均水资源量（8800 m3/人·年）。受降雨时空分布不均影响，我市水资源量的时空差异大，地表水资源年内分配丰枯相差悬殊，汛期（4-9月）水量占全年的74.5-80%，枯水期（10月-次年3月）水量仅占全年的20-25.5%。2004年在连续三年干旱情况下，全市地表水资源量仅为多年平均值的48%。
区域差异方面，如龙岩中心城市，预计2010年人口达40万，届时年人均水资源占有量降至1600立方米，进入国际通常定义的“水资源紧张区”行列。此外，全市还有连城的文亨、林坊、隔川，武平的岩前、十方，上杭的庐丰、蛟洋，永定的培丰、坎市，长汀宣成及新罗适中等局部区域在少雨情况下极容易产生缺水。 地下水方面，全市具有规模开采价值的岩溶地下水分布不广，但作为较干净的水源，在我市区域供水中占有重要的位置，我市具有规模开采价值的岩溶地下水开采情况见下表。 龙岩市地下水允许开采量统计表 单位：万吨/日 名称允许开采量开采现状备注 龙岩盆地27.885（含地热水）15．0 核心区开采已饱和连城盆地 2.65 1.77 长汀盆地 3.6 2.27 南部饱和 雁石盆地6.26(其中工业集中 区3.12) 0.79(工业集中 区) 适中盆地4(其中工业集中区 0.8) 0.37(工业集中 区) 高、坎、培8.9(其中高陂3.6、 坎市2.6、培丰2.7) 1.8 开采现状为规划现 状年2004年 岩前盆地 4.15 0.57
水资源优化配置中多目标模型的建立和求解
93 河南科技2010.2下 水资源优化配置是指在流域或特定的区域范围内，运用系统工程理论和优化方法，以水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展为目标，遵循公平、高效、统筹兼顾和可持续利用的原则，采取除害与兴利、水量与水质、开源与节流、工程与非工程措施相结合的方法，通过合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境等手段和措施，对多种可利用水资源在区域间和各用水部门间进行最优化调配和分配，力求水资源与其他资源合理配置，实现有限水资源的经济、社会和生态环境综合效益最大[1]。 水资源的优化配置研究可为水量和水质在时间和空间上的合理调配和使用以及保障水资源的可持续利用提供科学依据和对策、措施。因此，水资源的优化配置研究在解决我国的水资源问题，实现水资源的可持续利用等方面均占有重要地位，对促进经济社会的可持续发展具有重要理论和实际意义。 1. 水资源优化配置中多目标问题分析 区域水资源系统往往是一个用水部门众多的大系统，在现代水资源优化配置思路中，己经改变了过去以经济效益为中心的基本观念，不仅仅是要获得尽可能大的经济效益，还必须将生态环境保护放到重要位置，同时要兼顾引水保障和粮食安全的问题。配置中所考虑的不同问题可以作为不同的目标，各个目标之间相互矛盾而又不可公度，这就使得区域水资源优化配置转变成一个多目标优化的问题，在协调各个配置目标时要以公平与高效为基本分配原则，目标是寻求水量在各个用水部门之间的最优分配，实现水资源利用的可持续发展。 2 模型的建立及求解 2. 1水资源多目标优化配置模型的建立2. 1.1 决策变量 根据区域的地形地貌、水利条件、行政区划，一般可将区域划分为若干分区。根据各水源在区内的配水特性，可将水源划分成两类:共用水源和独立水源。所谓共用水源是指能同时向两个或两个以上的分区供水的水源。独立水源是指只能给水源所在的分区供水的水源。 本研究假设区域划分为K个分区，i =1，2，…，K，本文将k分区内所有独立水源计为1个水源、分别有J(K)个用水部门j=1,2, …，J(K)（本文各区均定为4个，分别为工业、生活、农业、生态）。本研究把各分区独立水源概化成一个水库水源，供给本分区用户，同时，假设整个区域内有M个公用水源，c=1，2，…，M，其水量和其它独立水源的水量一样，需要各用户间进行分配。因此，对于i分 水资源优化配置中多目标模型的建立和求解 西南交通大学环境科学与工程学院 韩海燕 钟曙亮 彭俊林 汪则灵 摘要：本章从水资源优化配置的基本概念入手，讨论了水资源配置的多目标性，并针对这种多目标性研究了水资源多目标优化配置模型的建立和求解。 关键字：水资源 配置 多目标 求解区而言是1+M个水源和4个用户的水资源优化分配问题。设j i x ,为i分区独立水源对本区第j个用水部门的供水量；c j i x ,为第c个公共水源对第i分区第j个用水部门的供水量，故区域水资源优化配置决策变量个数为：M K K 44+ 。 2.1. 2 目标函数 本文选用多目标优化规划，各用水部门之间的最优分配模型主要是考虑用水部门综合效益最大化。将多目标分为工业用水效益、生活用水效益、生态环境用水效益和农业用水效益这四个目标。其目标函数形式为： ()()()()()],,,[4321x f x f x f x f Max x MaxF = （2-1）子目标为： ()∑∑∑===+?=?=K K M c c g g x x B Q B x Maxf 1 11 1 1 1 1 )( （2-2） ())(11 2 12 2222∑∑∑===+?=?=K i M c c i K i i x x B Q B x Maxf (2-3） ())(11 3 13 3233∑∑∑===+?=?=K i M c c i K i i x x B Q B x Maxf （2-4） ())(11 4 ,14 4444∑∑∑===+?=?=K i M c c i K i i x x B Q B x Maxf （2-5） 式中 ()x f 1——工业用水效益目标；()x f 2——生活用水效益目标； ()x f 3——农业用水效益目标；()x f 4——生态用水效益目标； x——决策变量，非负；K——分区个数；M——公共水源个数； 432,,,B B B B g ——工业、生活、农业和生态用水的综合效 益系数。 2.1. 3 约束条件 本研究设置约束条件如下： （1）供水约束——水源可供水量约束 公共水源c： ∑∑==≤K i j i c j i W x 13 1 , (2-6)k分区独立水源： ∑=≤4 1 k W x (2-7)式中 c W ——公共水源c可供水量；k i W ——k分区独立水源i的可供水量； j i x ,——i分区独立水源对本区第j个用水部门的供水量； c j i x ,——第c个公共水源对第i区第j个用水部门的供水 量。 （2）需水约束——用户需水约束 对于生活、工业、农业和生态各用水部门应该设定最低供水保证，但分配水量也不应超过各部门的最大需水量。 max 1min j i M c c j i j i j i D x x D ≤+≤∑= （2-8）式中 min ,j i D ——k分区j用户的最小需水量；max ,j i D ——k分区j用户的最大需水量。3．变量非负约束 0,≥j i x （2-9）
城市水资源优化配置研究_多目标规划
城市水资源优化配置研究_多目标规划 论文导读:：为解决城市缺水问题建立了城市分质供水水资源优化配置数学模型，对某市新区中水、雨水与自来水等水资源进行了优化配置仿真计算。结果表明，经优化配置后能保证社会经济协调发展，实现水资源可持续利用，具有良好的经济、社会和环境效益。论文关键词：自来水，优化配置，数学模型，多目标规划 城市水资源优化配置是指中水、雨水与自来水等水资源在整个城市或某个区域对各用水对象之间进行的科学分配。20世纪90年代以来，由于水资源缺乏和水污染加剧，在水资源优化配置中开始注重水质约束、环境效益及水资源可持续利用的研究。我国在水资源优化配置研究方面也取得了一些成果[1～2]论文的格式。但是对于多种水资源合理配置、水资源可持续利用以及环境效益在水资源优化配置中作用的研究仍较少[3]。本文根据区域需水量和供水量预测多目标规划，建立区域水资源优化配置模型，得出优化配置结果。每个优化配置结果对应于相应的配置方案，比较各个方案从而得出最优推荐方案。1 优化配置模型 以追求经济和社会效益最大、环境污染最小为目标，并考虑供需平衡等约束建立中水、雨水和自来水的综合优化配置模型。 1.1目标函数的确立 ① 经济目标 在满足正常供水条件下，使各部门总用水的成本为最小： （1）
式中：、、、、――分别为第i种水源用于生活、工业、农业、生态和第三产业方面的水量，多目标规划，i取1、2、3、分别表示自来水、中水和雨水在各部门的用水量； 、、―― 分别为自来水价格、单位中水运行成本、收集处理后的单位雨水运营费用。 ② 社会目标 节约用水在可持续发展中占有重要地位，采用所用自来水用量最少来间接反映社会效益： （2） ③ 环境目标 COD排放量是衡量环境影响的重要指标，采用COD排放量最小来反映环境目标： （3） 式中：――污水排放系数； ――污水处理厂出水的COD浓度，； 、、、、――分别表示为生活、工业、农业、生态和第三产业的耗水量，论文的格式。 1.2约束条件 ① 供水能力约束： （4） （5） （6）
对于如何实现水资源优化配置的思考
对于如何实现水资源优化配置的思考 [摘要]文章阐述了水资源优化配置的意义，对水资源配置过程中存在的问题进行了分析，并提出了建议，对今后水资源优化配置具有参考意义。 [关键词]水资源配置水平衡测试水资源规划 中图分类号：tv541.2 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）17-533-01 some insights into optimal allocation of water resources yu yanni，wang kai abstract：the meaning of optimal allocation of water resources was presented，and the existing problems during the allocation of water resources were analyzed. based on that analysis，some suggestions were put forward，which provide a useful reference for future allocation of water resources. key words：optimal allocation of water resources；water balance test；water resources planning 1. 引言 水资源是人类生存和经济社会发展的物质基础，是不可替代的重要自然资源[1]。伴随着社会经济的发展，水资源的供需矛盾日益突出，实现水资源优化配置刻不容缓。本文以山西省水资源配置中存在的一些问题为例，针对这些问题提出了几点建议。 2. 实现水资源优化配置的意义
水资源优化配置
大型灌溉区水资源优化分配模型研究 以新疆渭干河灌区水资源系统为研究对象，根据分解协调原理，建立了水资源优化分配模型，提出了递阶模型择优的方法，合理地解决了多水源、多用户、多保证率的问题。 本文采用大系统分解协调模型．将全灌区整个水资源系统按行政区域分成既相互独立、又相互联系的三个子灌区，各子灌区还可继续划分成更小的子系统，并分别建立相应的子模型，用这些子模型在不同层次比较真实地描绘整个系统在空问上和时间上的耦台关系，再逐层协调，实现全灌区整个水资源系统的优化。由于水资源系统是一个复杂的大系统，为了尽可能使所建立的数学模型具有较好的仿真性，因此优化规划中选用以模拟技术为主的大系统分解协调模型。 渭干河灌区水资源优化分配是一个大型的复杂水资源系统的求解问题按行政区域将整个灌区分为三个子区：库车县、沙雅县、新和县，三个子区之间由库、沙、新总分水闸(闸I)处的渭干河管理处藉以调配各子区之间渭干河年可供水量。 3，1数学模型的建立 3．1．1 子系统优化(第一层)的数学模型一一一一一一非线性规划模型 由于各子系统内灌溉系统的组成和功能十分相似，只是工程数量、分水结点有所不同， 故可采用统一的数学模型。 2)目标函数 灌区水资源优化分配目的是实现灌区经济实力增长、人民生活水平提高，因此选取各子灌区经济效益最大为目标函数。 3.1.2 大系统协调(第二层)的数学模型?一一非线性规划模型 第二层主要解决全系统的可供水量在各子系统间的最优化分配问题，即确定各子系统 按旬分配的最优分配水量。第二层含有渭于河上游克孜尔水库以及一些非线性约束方程，故 本文也采用非线性规划来求解。 (1)目标函数大系统总的优化目标是全灌区经济效益最大。 模型计算 首先根据多年经验假设三个子系统的渭干河可供水量按旬的分配量，三个子系统分别 进行优化计算，从而求得各子系统的经济效益及相应的子系统内部各用水户的水量分配 和农业生产布局，然后将第一层子模型优化的各种作物面积F．，反馈到第二层，作为已知 条件，进行第二层优化计算，求得相应的子系统最优的分配水量，并将其传递到第一层。如此 整个系统在两层中反复交替择优，直到满足规定的协调迭代收敛条件； 结语： (1)本文采用分解协调原理，建立起两层的大系统优化分配模型，该模型既考虑了各子系统的不同特 点，又照顾了它们之间的联系，比较符合该地区水资源优化分配的实际情况 区域水资源的优化配置模型 基于多目标非线性规划原理,提出了一种适用于多水源、多用户的区域水资源优化配置模型. 充分考虑经济效益、用水费用和区域均衡性多个目标,构造了一个新的非线性综合目标函数. 以需水量和可供水量为约束条件,采用序列二次规划法求解函数最优值. 将该模型用于某市水资源分配,获得了3 个规划水平年在3 种保证率条件下的优质水资源优化配置方案. 结果表明,采用提出的优化方案可以显著提高经济效益,并为未来水资源分配决策提供较为科学的依据. 提出的模型具有参数设置灵活等优点, 具体目标如下:1) 用水收益最大;2) 运营成本最低;3) 区域水资源供需尽量均衡.
连云港市城市水资源优化配置
自然资源学作业 连云港水资源现状分析及配置建议 2009-6-16
目录 1引言 (3) 2水资源现状分析 (3) 2.1水资源特点 (3) 2.2 水资源利用现状 (5) 2.2.1工农业用水状况 (5) 2.2.2工业废水排放达标率 (6) 2.2.3农业生产对水源的污染 (7) 2.3水资源管理现状 (9) 2.3.1自来水普及率较低 (9) 2.3.2节水工作侧重工业忽略农业 (9) 2.3.3治污工作力度不够 (10) 2.4、水资源面临的主要问题 (10) 2.4.1水源型缺水城市 (10) 2.4.2 水源单一 (10) 2.4.3 水污染严重 (11) 3水资源优化配置建议 (11) 3.1. 供水和防洪放在首位。 (11) 3.2加大农业用水节水力度。 (11) 3.3建立起健全的城乡治污系统。 (12) 3.4开源要注重治本，不能盲目开过多的 (12) 4参考资料 (12)
连云港市水资源现状分析及配置建议 摘要：随着社会经济的发展和城市化进程的加快，连云港市水资源的供需矛盾越来越突出。在水资源现状分析的基础上，从供水和防洪放在首位，加大农业用水节水力度，建立起健全的城乡治污系统，开源要注重治本、不能盲目开过多的治标水源四个方面为连云港水资源优化配置提出了简单的几点建议。 关键词：水资源；配置；开源；节水；治污 1引言 关于水资源的含义，有几十种之多，较普遍的说法是指“可以供人们经常取用、逐年可以恢复的水量”。也就是通常所指的淡水资源。这样，苦咸的海水就不算在内，连千年难化的冰川、不易取用的一部分地下水也排除在外了。水资源是人类调查了解得最清楚的资源，决不会像煤、铁、石油等资源那样有新的大发现而改变数量结构和分布。 国内学者对连云港水资源的研究不多，近年来主要研究重点还是放在水资源优化配置上，如潘元全的《连云港市水资源配置研究》、孙宗凤的《浅谈连云港市水资源现状及可持续发展方向》、段军的《从水安全角度谈连云港市区水资源的配置》等都是从不同角度对连云港水资源的配置进行了研究，在他们研究的基础上，完成笔者的研究，就具有了很大的科学性。 水资源的开发利用与国民经济和社会的发展有着较为密切的关系。一方面国民经济与社会的发展加速了水资源的开发利用另一方面水资源不足等问题又会制约国民经济与社会的发展。因此，对地区水资源的研究有利于为政府相关部门的宏观决策提供借鉴。 2水资源现状分析 2.1水资源特点 水资源时间分布不均。连云港市处在江苏省供水网络的末梢, 是水资源较为紧缺的地区。连云港市水资源分布时空不均, 多年平均降水量为900mm, 年内降水量近70%集中在6～9月份汛期。如图1是2007年梅期内（江苏省梅雨期为6月19日～7月24日，梅期共36天）全省降水量（毫米）的分布图，梅雨期内降水量主要集中在淮北地区、江淮之间北部及苏南西部局部地区，苏南南部地区相对较少，连云港此间的降水量主要集中在400~500mm内，超过了苏南大部分地区。但其他月份的降水较少，如图2是据《连云港年鉴》（2001年）所得的2000年连云港市各月降水情况图，6～8月份降水明显高于其他各月，12月、1月、2月、3月的降水全年最少。