水资源需求层次理论和初步实践

水资源需求预测对于经济社会发展规划和供水规划与管理至关重要,不合理的预测可能会误导水利规划和供水工程建设规模;从用水户的角度出发去揭示其不同层次的真实需水,可提高需水预测结果的合理性.通过对水资源需求内涵和影响因子的详细分析,引入马斯洛需求层次理论初步建立了基本、发展、和谐层次的水资源需求层次理论,并从生活、生产、生态三方面分别探讨不同层次的真实需水.以普洱市为例进行了不同层次的需水预测实践,2020年50%、75%、90%和95%的来水频率,发展层次下的河道外总需水预测量较相关规划成果分别偏小28.2%、22.6%、22.6%和18.1%,基本层次下的预测成果偏小更多,和谐层次下的预测成果也偏小1.8%~13.8%;75%来水频率,发展层次下需水量与"人均综合用水量法"预测结果基本相当,整体偏小0.8%~1.7%.预测结果表明不同频率、不同层次下的预测成果比常规预测结果整体上偏小,弥补了常规预测总是偏大的不足.     

工业园需水预测及水资源管理刚性指标体系构建——以察尔汗重大产业基地为例

以察尔汗重大产业基地为例,选取先进的用水定额对工业园进行需水预测,减少园区发展需水,并构建最严格水资源管理刚性指标体系,从取水、用水、排水等方面对其水资源管理进行约束,使园区发展用水兼具先进性和合理性,为干旱缺水地区工业园的需水预测提供了新思路。     

我国人均水资源仅为世界平均水平四分之一

我国是一个水资源贫乏的国家，人均水资源拥有量只有2200m3，仅为世界平均水平的四分之一。目前，我国有14个省、自治区、直辖市的人均水资源拥有量低于国际公认的1750m3用水紧张线，其中低于500m3严重缺水线的有北京、天津、河北、山西、上海、江苏、山东、河南、宁夏等9个地区。近年来，我国由于水资源不足，用水紧张状况加剧。据统计，全国699个城市中，有400个城市常年供水不足，其中天津等110个城市已受到水资源短缺的严重威胁，年缺水量60亿m3。有的城市被迫限时限量供水，严重制约着当地经济和社会发展。进入21世纪，我国水资源供需…     

粤港澳大湾区水资源现状及其与社会经济协同演化趋势——与国际湾区对比研究

粤港澳大湾区（以下简称大湾区）水资源现状及其演化规律关系到该区社会经济的高质量发展。本文对大湾区"9市+2区"近10年的社会经济与水资源现状及其协同演化规律进行分析研究。结果显示：目前大湾区供水主要依赖地表水，水资源的分布与区域经济发展不协调，作为区域发展核心引擎的香港、澳门、深圳（极度缺水）以及广州（重度缺水）人均水资源量过低。广州、佛山、中山、东莞（>80%）以及深圳（>40%）水资源开发利用程度高，水资源供需压力大。通过归因分析得到大湾区的水资源利用现状与社会经济的协同规律：产业结构影响用水结构以及水资源开发利用程度，控制用水效率。区域内产业结构与发展趋势，及其与世界湾区的对比分析验证了产业结构理论中的"配第-克拉克定理"。随着大湾区经济持续的发展与产业结构优化，大湾区用水效率将提高，人均用水量会逐步降低。同时城市公共用水、生活用水需求量将持续上升，需确保大湾区供水设施，供水量及供水安全满足未来社会经济发展需求。     

缺水流域用水竞争与协作关系——以黄河流域为例

缓解水资源供需矛盾是缺水流域水资源管理的重点与难点,量化不同用水部门间的竞争与协作关系,可为缺水流域水资源供需关系提供评估方法和优化思路。分析了水资源的排他性和非排他性特征,定义了不同用水部门之间的竞争与协作关系,建立了用水竞争度和协作度量化方法,并提出减小竞争度、增大协作度的需水过程优化目标。以黄河流域为例评估用水竞争与协作关系,结果显示：2017年兰州以下各河段存在较强的用水竞争关系,汛期河道内缺水导致协作度较小;预测2030年兰州-河口镇和花园口以下用水竞争度较大,跨流域调水工程可有效降低各河段用水竞争度;流域水资源管理需进一步考虑汛期高流量的生态作用和非汛期输沙需水过程,进一步挖掘用水协作潜力;将部分汛期输沙水量调整至非汛期可以减小竞争度、增大协作度。     

缺水流域用水竞争与协作关系——以黄河流域为例

缓解水资源供需矛盾是缺水流域水资源管理的重点与难点,量化不同用水部门间的竞争与协作关系,可为缺水流域水资源供需关系提供评估方法和优化思路。分析了水资源的排他性和非排他性特征,定义了不同用水部门之间的竞争与协作关系,建立了用水竞争度和协作度量化方法,并提出减小竞争度、增大协作度的需水过程优化目标。以黄河流域为例评估用水竞争与协作关系,结果显示:2017年兰州以下各河段存在较强的用水竞争关系,汛期河道内缺水导致协作度较小;预测2030年兰州-河口镇和花园口以下用水竞争度较大,跨流域调水工程可有效降低各河段用水竞争度;流域水资源管理需进一步考虑汛期高流量的生态作用和非汛期输沙需水过程,进一步挖掘用水协作潜力;将部分汛期输沙水量调整至非汛期可以减小竞争度、增大协作度。     

中国大陆面向生态的水资源管理与调控战略

通过对1999年度中国大陆降水量、水资源量和供需水量的分析，理论上提出了潜在的水资源和现实的水资源两个概念，潜在的水资源是所有形式产水量的总和，现实的水资源是指具有利用价值的水资源，认为中国的水资源战略应着力于将潜在的水资源最大限度地转化为现实的水资源，但在西北干旱地区，如何使降水量最大限度地转化为潜在水资源也是一个重要的命题。在大陆范围内，潜在的水资源是丰富的，但现实的水资源不足，中国未来需水总量并不会有大的增加，但对水质的要求会有较大的提高。从面向生态的水资源管理观点出发，分析了从降水量到供需水量过程中一系列环节的调控途径和原理，指出了水资源宏观调控的技术和方法——植被调节、地表水水库调节、地下水水库调节和水体污染控制。针对我国各区域的具体特点，阐明了在不同区域水资源调控的主要目的和手段。     

干旱区水资源合理配置模式与计算方法

提出了西北内陆干旱区水资源合理配置的模式与计算方法。针对生态环境脆弱的干旱区水资源利用特点,基于水资源二元演化理论与方法,保持水土平衡、水量平衡和水盐平衡,以空间配置、时间配置、用水配置、水源配置、管理配置为基本模式;从实际情况出发,以水定发展指标,提高水土资源的匹配效率,以流域为单元合理安排生态环境用水与经济发展用水,在此基础上建立了干旱区水资源合理配置模型。定量计算表明:其809亿m3的径流性水资源中,直接留给天然生态的水量有302亿m3,加上126亿m3回归水的间接支持,可供生态系统消耗的水资源达428亿m3,相对于385亿m3的现状生态需水,除黑河和石羊河流域外,生态系统的需水基本上能得到满足。     

阿克苏水资源开发利用中存在问题及对策探析

阿克苏地区水资源较为丰富,然而由于土地开垦和工业、人类活动的不断干扰,造成区域水资源供需严重失衡。通过对阿克苏地区水资源开发利用现状、存在问题及对策进行研究,发现该地区主要存在水资源供需失衡严重、水资源利用效率低下、开发利用方式不合理及水污染严重等问题,为科学保护区域水资源和水环境安全,应分别从水量管理、用水效率以及水污控制等三方面采取相应的措施,实现阿克苏地区水资源实现科学合理利用。     

跨县流域水量分配工作研究——以合肥市滁河流域为例

河流水量分配工作是解决江河流域水资源主要矛盾、提高水资源利用效率以及实行最严格水资源管理制度的需要。本文以合肥市滁河为例,根据流域特性以及境内各县区流域水资源及其开发利用现状和经济社会发展需求,进行规划年需水预测和水资源配置,据此确定各县区地表水可分配水量,形成合肥市流域水量分配方案。为规范流域用水秩序,协调用水矛盾提供基础与依据,为实现水量分配工作从大江大河走向跨县流域全覆盖提供参考。     

我国水资源研究与发展的若干思考

我国水资源具有人均占有量少、时空分布不均、水土资源不匹配、人类活动影响显著等特点,加上经济社会快速发展造成水资源供需矛盾突出,水资源态势十分严峻。切实实行最严格水资源综合管理、提高水资源利用效率、建设水资源安全保障的科技支撑体系,关系到我国全面建设小康社会的大局。分析了当前水资源研究的发展趋势,总结了国内研究现状与不足...     

吉林省中部水资源利用趋势分析及对策

吉林省中部是全国重要的商品粮基地和东北重要的经济区,水资源的短缺和不合理利用严重制约了该区社会经济的可持续发展。根据水资源时空分布特征和开发利用现状,认为本区总体上为水资源脆弱区。从水资源需求趋势和供给能力两方面,综合判断水资源利用高峰将出现在2020年左右,用水量约为55～60亿m~3。水资源利用结构将有显著的变化,到2030年时,居民用水、工业用水、农业用水三者需水量之比达到1∶2∶2的水平。提出建设节水农业是实现区域水资源可持续利用的战略性措施；合理利用雨洪资源是提高供水体系稳定性的关键手段；实施水源置换工程是改善供水系统的重要举措；建立合理的水价体系是实现水资源合理配置的基础性工程；加强水资源的综合管理是实现水资源可持续利用的体制保障。     

中国西北内陆河水问题及其应对策略——以黑河流域为例

中国被联合国列为13个贫水国之一,占国土面积1/3的内陆河地区先天性的水资源不足,再叠加不合理的利用,使得水问题成为西北内陆河流域经济发展和生态保护的关键性问题.以黑河为例论述了流域尺度的水、土、生态、环境及管理问题;提出缓解流域水资源矛盾必须在流域尺度提高水效益的适应对策;讨论了绿洲灌区水资源利用率提高的4个环节,即灌溉水向土壤水转化、土壤水的生物利用、生物水的生产率以及市场需求的产业配置;展示了水源涵养、节水型绿洲建设、生态水利用率提高的部分实例;分析了水资源的社会化管理的阶段、问题与途径,强调流域虚拟水配置战略,指出提高流域水-生态-经济综合效益仍有较大潜力.     

Mechanism and comprehensive countermeasure for drought management from the view of catastrophe theory

Drought is one of the major disasters around the world which cause great social and economic hardship. Recent events of severe droughts have motivated comprehensive research on drought management in China like many other countries of Asia, Europe and Africa. In this paper, the mechanism of drought management has been analyzed in light of water supply and water demand management considering water shortage as an inductor of drought. Catastrophe theory has been proposed to explain transitions through discontinuities and unexpected changes in water system. The study indicates that supply management can increase water supply; however, in long term, it may not be sustainable for drought mitigation. Water demand management, on the other hand, improves water use efficiency with less investment. Therefore, the study emphasizes water demand managements for drought management under future changing scenarios.     

东北地区地下水资源可持续利用的主要问题和对策浅析

在概述东北地区自然地理和水文地质条件的基础上，从地下水供需矛盾、地下水超采及其环境效应、地下水污染等方面阐述了影响地下水资源可持续利用的主要问题，并从社会发展、科学技术、开采历史、水资源管理、立法与执法等5个层面进行了分析。针对东北地区国民经济发展对水资源的需求、目前存在的影响地下水资源可持续利用的主要问题，提出了不同地区的地下水资源勘查开发、节约用水、地下水理论研究等地下水资源的可持续利用对策，对区域宏观水资源管理具有参考价值。     

System dynamics approach for simulating water resources of an urban water system with emphasis on sustainability of groundwater

Water resources management is an important driver in social and economic development. Water shortage is one of the most critical issues threatening human welfare, public health, and ecosystems. This issue has turned into a major challenge in many river basins all around the world due to the imbalance in water supply and demand. Use of simulation models can be effective tools in providing water managers with scientifically supported decisions in dealing with complex and uncertain water resource systems. System dynamics approach serves as a management tool and may play an important role in understanding the cause–effect in water resources systems. In the present study, system dynamics approach was applied to simulate management strategies dealing with Tehran metropolitan water resources systems. In the developed model, the trend of water storage in the next 30-year period and the effectiveness of water supply strategies were simulated. The results showed that, despite the growing shortage of the water resources, optimal use of existing resources under appropriate strategies could reduce water deficit within the next 30 years.     

华北平原水资源紧缺情势与因源

基于水资源可持续利用理念,从水资源承载能力演化周期性、经济社会需用水规模难变性和未来水资源供需关系入手,介绍近60年以来华北平原水资源情势,特别是该平原水资源量、实际用水量和地下水开采量变化特征,并结合未来10到30年区域经济社会发展需用水量趋势,识别和诊断华北平原水资源紧缺因源。结果表明：由于降水量减少导致华北平原缺水（自然资源性缺水）占该平原总缺水量的15.1%~16.4%;因管理缺陷导致水资源浪费的缺水（管理性缺水）占22.1%~24.2%;人口数量和经济社会发展规模过大导致用水量超过区域水资源承载力的缺水（政策性缺水）占59.3%~62.5%。自然资源性、管理性以及政策性缺水的解决对策不同：自然资源性缺水是不依人的意志为转移的,惟有从外域适量调水才能解决;管理性缺水可通过社会文明进步和科技进步不断修正;政策性缺水宜因势利导进行经济社会布局和产业结构调整,特别是限制高耗低效用水产业。即使南水北调工程70.3×108m3/a水进入华北平原,该平原地下水超采情势也难以得到根本性扭转。有新增水源调入或华北平原严控生活和工业用水量,同时大幅压减农业用水量,因势利导优化和逐步调整经济社会布局和产业结构,特别是灌溉农业进行规模化减蒸、降耗、节水的改造,将是缓解华北平原地下水超采和水资源紧缺的根本所在。     

Comprehensive assessment of water security for inland watersheds in the Hexi Corridor,Northwest China

Water security is related closely to ecological, environmental, economic, social, and political problems, and may possibly even affect national security. The problem is especially important in arid inland watersheds. In this paper, we assess the water resources security of three watersheds in the Hexi Corridor (Northwest China) using a multi-level, multi-target, analytical hierarchy process approach. We constructed an assessment system based on the current situation and future development of the region’s water resources in the context of the society, economy, and environment of these inland watersheds. The assessment used 21 indicators that describe the ratio of water supply to demand, the ecological environment, food security, drinking-water security, disaster control capacity, water resources management, and economic conditions. The level of the water resources security was highest in the Shulehe watershed, followed by the Heihe watershed and the Shiyanghe watershed. Strategies to promote water security for all three watersheds are discussed.     

新疆开都-孔雀河流域绿洲需水量与稳定性分析

水是绿洲存在和发展的核心, 干旱区绿洲稳定性与水密切相关. 根据2000-2009年资料, 采用蒸发系数法和定额法估算开都-孔雀河流域绿洲自然生态系统和社会经济系统综合需水量, 并对水资源约束条件下的绿洲稳定性进行初步探讨. 结果表明: 2000-2009年, 绿洲年均总需水量理论值约为54.80×10⁸ m³, 其中开都河绿洲总需水量约为20.55×10⁸ m³, 孔雀河绿洲总需水量约为21.90×10⁸ m³, 博斯腾湖区耗水量约为12.35×10⁸ m³, 与绿洲10 a平均供水量相比, 供需表现出极大地不平衡性. 水资源可承载绿洲面积(不含博斯腾湖)约为3139.66 km², 其中可承载灌溉地面积约为1395.41 km², 与绿洲10 a平均面积5 248 km²相比, 差别较大, 绿洲处于不稳定状态, 现状绿洲面积应适当收缩. 最后, 对博斯腾湖最低生态水位进行讨论, 初步把大湖最低水位定为海拔1 045 m, 小湖最低生态水位定为海拔1 046.5 m.     

宁夏水资源问题研究

宁夏地处西北内陆干旱地区,水资源极为匮乏,属于重度缺水区。随着宁夏经济持续快速发展,水资源供需矛盾日渐突出。本文通过调查宁夏水资源的基本情况,对宁夏水资源开发、利用中存在的问题进行分析,探讨其问题的根源,按照充分合理利用宁夏现有水资源的宗旨,提出了宁夏今后在进行水资源利用、调度、分配和管理方面新的对策,以实现宁夏水资源的可持续利用。