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水资源工程论文赏析八篇

时间:2023-03-28 15:00:40

水资源工程论文

水资源工程论文第1篇

水利水电工程建设项目应从“面上”开展水资源论证,充分考虑区域水资源条件、开发利用现状和承载能力,协调区域经济发展与水资源利用间的关系,控制水资源开发利用全过程中可能产生影响的因素和事物,降低或消除区域水资源开发利用不良影响。在相关论证导则、技术导则和规划环评条例等技术指导下,对水利水电工程建设项目规划总体目标和原则的合理性、水资源条件的制约性、用水格局的完善性、配置方案的协调性、水环境保护的可实现性和补偿补救措施的可行性,进行详细的论证分析。《水利水电建设项目水资源论证导则》(SL525-2011),强调水利水电工程建设项目水资源总体论证应从工程概况、水资源状况及开发利用分析、取用水合理性分析、取水水源论证、取水和退水影响分析和水资源保护等方面,进行充分论证分析,建立区域水资源可持续开发利用建设方案。

2水利水电建设项目水资源论证实例分析

2.1工程概况

为缓解绥阳县中心城区近期城市生活用水严重缺水问题,拟在绥阳县洋川镇团山村的石梁河上游修建团山水库。水库坝址距绥阳县城17km,坝址以上流域面积14.7km2,多年平均径流量922万m3;水库校核(P=0.2%)洪水位918.62m,设计(P=2.0%)洪水位917.41m,正常蓄水位915.00m,死水位886.00m;水库总库容721万m3,正常蓄水位库容571万m3,死库容30万m3,兴利库容541万m3,库容系数58.7%,属多年调节水库。

2.2分析范围及论证范围

团山水库分析范围为石梁河全流域(流域面积239km2)及受水区绥阳县中心城区退水所涉及的洋川河全流域(流域面积126km2),共计365km2;取水水源论证范围为石梁河团山水库坝址以上流域(流域面积14.7km2);取水影响论证河段为团山水库库区河段(河长约2.84km,库区面积约0.42km2)、团山水库坝址至石梁河河口区间河段(河长25.3km),共计河长28.1km;退水影响范围主要为洋川河绥阳县城污水处理厂退水口至下游河口区间长9.7km河段。

2.3区域水资源状况及其开发利用分析

分析范围内主要河流有团山水库所在河流石梁河、工程受水区绥阳县中心城区退水所涉及的洋川河。石梁河系芙蓉江右岸一级支流,属长江流域乌江水系,全流域面积239km2,主河道全长32.2km,主河道加权平均坡降为11.9‰,流域形状系数0.231,多年平均径流量15000万m3。洋川河系洛安江左岸一级支流,全流域面积126km2,河长28.9km,主河道平均比降11.8‰,流域形状系数0.151,多年平均径流量7900万m3。分析范围内已建成灌溉水库工程2处,小型引水灌溉工程42处,提水灌溉工程30处。灌溉面积22182亩(其中水田20339亩,旱地1843亩)。分析范围内水资源总量22900万m3,现状开发利用水量1786万m3,水资源开发利用率7.80%;耗水量1079万m3,占水资源总量的4.7%。分析范围内水资源开发利用程度一般,水资源具有一定开发利用潜力,为促进区域经济发展,有条件和必要对石梁河水资源进行进一步的开发利用。

2.4取用水合理性分析

城市生活用水方面:绥阳县城市生活用水量预测主要根据《室外给水设计规范》(GB50013-2006)采用分类预测法进行预测,远期规划水平年(2030年)采用180L/(人•d);供水管网损失10%;未预见水量按10%考虑;水厂自用水量按总用水量的5%计。由于县城工业用水单独考虑,故上述所取定额符合一般城市生活用水规律。农田灌溉用水方面:根据当地灌溉习惯结合现状灌溉渠系实际情况,下游农田灌溉P=80%保证率灌溉用水定额水稻取320m3/亩、玉米56.4m3/亩、辣椒45.9m3/亩、油菜59.3m3/亩基本合理。用水总量控制指标方面:绥阳县现状用水量1.787亿m3,2015用水指标1.812亿m3、2020用水指标1.985亿m3、2030用水指标2.041亿m3,分别比现状增加0.025亿m3、0.198亿m3和0.254亿m3,团山水库供水量仅0.0599亿m3,而且主要是用于绥阳县城生活用水,符合《遵义市实施最严格水资源管理制度指标方案》对用水总量控制指标的要求。

2.5取水水源论证

团山水库坝址以上流域面积14.7km2,多年平均径流量922万m3,经长系列调节计算,团山水库坝址处流域水资源量可满足团山水库设计供水量599万m3/a(P=95%城市供水588万m3/a、P=80%农田灌溉用水10.8万m3/a)的要求。至规划水平年(2030年)上游流域内用水较现状增加耗水量仅占来水量的0.03%。因此,团山水库工程取水在水资源量方面是可靠的。根据坝址河段水样水质检测结果,现状水质能满足集中式供水水源地和农田灌溉水质要求。取水口以上流域内无工矿企业,主要污染源为少量农田灌溉用水退水,农村生活用水基本无退水,今后水质下降的可能性不大。取水口以上流域今后将划为水源地保护区,农田灌溉用水退水量将进一步削减,同时严禁新设排污口等活动,取水水源水质可得到保障并有改善的可能。取水口河段具备成库建坝的地形地质条件,同时取水口的设置也能够满足水库泥沙淤积需求和取水量的需求,且坝址下游农田灌溉用水今后由团山水库生态放水管一并下放,管道尺寸满足放水要求,取水口设置合理可行。

2.6取水和退水影响分析

团山水库取水对区域水资源量虽有一定影响,但按多年平均径流量的10%(0.029m3/s)下放生态流量,对区域水资源及下游河道的生态影响较小。水库下游有农田灌溉工程,灌溉设计流量为0.021m3/s,下游灌溉用水量由生态放水管统一下放,对下游农田灌溉取水影响不大。同时,建议在初蓄期积极引导灌区群众进行适度水改旱,尽可能减少灌溉用水量,确保水库尽早正常蓄水,正常发挥效益。团山水库工程在建设期其污废水按退水处理方案处理达标后排入石梁河,坝址河段枯季情况下接纳排放的污废水后悬浮物(SS)、五日生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)浓度均小于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水质要求。施工期对河道水功能区造成一定影响,但该影响将随着施工的结束逐渐减弱直至消失。运行期影响较大的绥阳县中心城区城市用水退水。退水影响的洋川河属“洛安江绥阳遵义县保留区”,由于纳污河流洋川河退水口来水量较大,只要对城市用水产生的污废水处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)“一级标准A标准”后排放,退水对水功能区的影响较小,加之影响河段无其他用水户取水,故绥阳县中心城区城市用水退水对水功能区和第三者的影响不大。

2.7水资源保护措施

项目建设过程中,要对生产废水和生活污水采取有效措施处理后达标排放,严禁将污废水直接排入河道;作好水土保持工作,对弃渣进行妥善处理,对项目施工造成的地表恢复植被。对水库大坝、泵站及库尾河段进行水质监测,遇异常情况要查明原因并报告当地水行政主管部门,同时停止供水并采取措施即时解决。水库蓄水前,必须对淹没区进行库底清理,以免蓄水后淹没区内植物腐烂、农厕中粪便等造成二次污染。水库管理站修建化粪池处理生活污水,污水经处理后用于浇灌农田和绿地,生活垃圾拟与当地生活垃圾一同处理。加大水土保持工作力度,植树种草、对库区25°以上坡耕地实行退耕还林、坡改梯等水保工程,缓解库内泥沙淤积,逐步恢复库区库周生态环境的同时,提高水库自身运行年限。合理安排水库蓄水计划,通过下泄一定流量等措施来减小水库蓄水和运行对下游河段生态环境和农田灌溉的影响。建立一个自上而下的水资源保护领导小组,主要负责水库在运行过程中,实施水资源保护的领导、管理和监督实施工作。配合涉及县、乡、村对负责范围内水资源保护措施实施情况进行监督管理,搞好工程水资源保护工作。

3结论

水资源工程论文第2篇

关键词:水资源论证;水资源优化配置;可持续发展

中图分类号:F29文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)19-0144-02

建设项目水资源论证制度是应取水许可审批的实际要求而建立,其设立的宗旨是促进水资源的优化配置,保证建设项目的合理用水要求,以水资源的可持续利用保障经济社会可持续发展。天津市水利局自2002年5月1日开始贯彻落实水资源论证制度,积极开展建设项目水资源论证工作,已经先后对宝坻京津新城水厂、陈塘庄电厂、北疆电厂、雀巢矿泉水公司、中心渔港等多项建设项目的水资源论证报告进行了全面技术审查。天津市各级水务部门严把取水许可水资源论证关,严格执行建设项目水资源论证制度,积极组织、监督开展建设项目水资源论证工作,规范论证审查程序,论证工作逐步迈入正轨,取得了显著成效。本文从天津市水资源开发利用现状及存在问题着手,对开展建设项目水资源论证工作的意义、内容以及如何做好认证工作展开探讨。

一、天津市水资源概况

天津位于华北平原东北部、海河流域下游, 属于暖带季风性大陆性气候,流经本市行洪河道19条,排沥河道79条,天津市境内河流分属海河流域的北三河水系、永定河水系、大清河水系、海河干流水系、黑龙港运东水系和漳卫南运河水系,天津市多年平均降水量574.9毫米,且年降水量时空分布不均匀,呈北高南低的趋势。全市多年平均水资源量16.55亿立方米,其中地表水资源量为10.65亿立方米,占64.4%;地下水资源量5.9亿立方米,占35.6%,受水资源分布不均、水文地质条件差异以及开采布局等因素原因影响,天津市中南部地区的深层地下水超采现象严重,形成局部地面沉降漏斗。

二、开展建设项目水资源论证的必要性

1.水资源开发利用现状。天津市是中国北方重要经济中心,也是中国北方最大的港口城市和沿海开放城市。历史上天津是一个水资源比较丰富的城市,有着水陆通达、工商兴旺的历史。解放后、尤其是近年来,随着工农业用水量剧增、上游开发利用程度增加以及大量拦蓄工程的建设,使天津的水资源呈现逐年急剧的下降趋势,供水保证率低的问题日渐突出。目前,人均水资源占有量仅为160立方米,加上外调水量人均也仅有370立方米,是全国人均水资源占有量最少的省市,远远低于世界公认的人均占有量1 000立方米的缺水警戒线。引滦入津工程的建成,在一定程度上保障了天津市城市用水,但随着经济的发展,水的供需矛盾日益突出。建设项目在开发利用水资源的同时,给环境和社会也带来了不同程度的负面影响,例如,开发建设水利工程改变原有的水文情势,对上下游水环境和生态环境造成的影响及过量开发利用地下水资源造成的地面沉降、地下水位降低、海水倒灌等。目前建设项目开发利用水资源过程中存在的盲目性、不合理性,造成投资效益差、水资源利用率低以及水质恶化等问题。

2.建设项目开发利用水资源存在问题。建设项目在开发利用水资源中,主要存在以下一些问题:(1)水资源配置格局不合理,工程取水利用率低,影响工程效益和造成水资源的浪费。(2)建设项目取用地表水使生态环境恶化,采取的保护措施不到位,出现断流或间歇性断流等对原有生态环境不利的影响。如水利工程的建设,将对所在流域的水资源起到拦蓄作用,改变原有的水文径流情势,工程下游出现的断流或间歇性断流。(3)建设项目开发利用地表水,造成对周边地区其他用水户取水权益的影响。例如建设工程取水后,所在河段周边地区的水资源量减少,使河段内原有其他取水户的用水要求得不到满足等情况,特别在干旱年份,将会引发水事纠纷。(4)对地下水资源分布状况不了解。某些建设项目在开采地下水时,没有开展水源论证,不了解取水点地下水资源的水量、水质情况,出现开采量达不到用水要求和开采规模不合理等情况,造成水资源的浪费或工程效益较差。(5)部分地区过度开采地下水,引起大面积地下水漏斗、地下水位下降、海水倒灌和地面沉降问题;并且影响周边地区其他用水户的取水权益。

三、开展建设项目水资源论证的意义

由于建设项目开发利用水资源过程中存在的各种自然因素和人为因素,造成水资源的浪费和不合理使用。如何做好水资源的合理开发利用、优化配置、节约保护、综合治理,促进天津市的水资源可持续利用,是水行政主管部门的基本职责。全面开展建设项目水资源论证工作,为水行政主管部门加强水资源的统一管理和保护,为建设项目合理开发利用水资源提供了重要的技术依据。

根据新《水法》,建设项目开发利用水资源,必须遵循合理开发、节约使用、有效保护的原则;符合江河流域或区域的综合规划及水资源保护规划等专项规划;遵守经批准的水量分配方案或协议。水资源论证工作通过实地勘测,依据实测系列资料,并根据相关规划,进行科学分析,综合论证建设项目取用水资源的情况及合理性,同时进行退(排)水情况及其对水环境影响分析等。全面开展水资源论证工作能有效保证水资源的优化配置和可持续利用,促进建设项目节约用水、节能减排,保障建设项目的合理用水要求以及尽早排除水事纠纷的隐患、促进社会稳定发展。

四、开展建设项目水资源论证的内容

建设项目水资源论证的主要内容包括:建设项目概况、建设项目所在流域或区域水资源开发利用现状、取水水源论证、用水合理性论证、退(排)水情况及其对水环境影响分析、对其他用水户权益的影响分析等。由于不同的建设项目规模不等,取水水源类型不同,水资源论证的具体内容也有区别,在开展建设项目水资源论证的时候,应根据项目及取水水源类型,选择相应的内容开展论证工作。按照取水水源类型的不同,分为地表水源论证和地下水源论证两种:

对于一般的地表水资源论证,其重点内容应包括以下几方面:(1)建设项目对用水保证率、水位、水量、水质、水温等要求。(2)建设项目取水水源论证要依据较长的水文资料系列,分析不同保证率来水量、可供水量及取水可靠程度;分析不同时段取水对周边水资源状况及其他取水户的影响。(3)用水合理性分析。建设项目进行水量平衡分析,计算工程对水资源的利用率是否合理。(4)水质评价分析。对照建设项目对水质的要求,进行水质评价,并对建设项目取水后对所在流域(或区域)水质可能造成的影响进行评估。

对于取用地下水的建设项目应遵循合理、高效、可持续发展利用原则,地下水资源论证包括水质分析、水量计算、开发利用的环境效应及其他相应技术措施的分析计算工作,具体内容如下:(1)根据取水项目对水质(包括水温)的要求对地下水水质进行分析。(2)根据水文地质条件(含水层特征、边界条件以及补给排泄状况)、开采要求(工业供水、农田灌溉供水、生活供水等所要求的年内或多年的开采量)从长期运用的角度进行地下水资源数量的分析计算(或地下水文水利计算)。(3)分析论证在长期开发利用地下水后是否会引起水质恶化、地面沉降、海水入侵等情况并提出相应的预防措施。(4)分析是否需要采用人工补给地下水源以及相应的技术措施。(5)根据技术经济条件、国民经济发展规划选择最优开采方案。

五、如何做好水资源论证工作

1.加强宣传力度。一是面向各级水行政主管部门及相关部门,提高对水资源论证工作的认识和支持,树立建设项目申请取水许可应先进行水资源论证的意识。二是增强全社会宣传水资源论证工作的重要性和必要性,进一步改善水资源论证的软环境,是全面开展水资源论证工作的基础。

2.加强自身技术力量,提高水资源论证成果质量。目前,水资源论证工作存在很多不足之处,需要编制单位不断进行完善,通过培训和业务交流逐步加强水资源论证工作方面的技术力量,使水资源论证成果更具实用性和科学性。

3.重视野外调查、实地勘测工作。编制单位要充分收集资料,开展野外调查、实地勘测工作,为内业分析计算打下良好基础;从技术角度,水源论证工作是建设项目是可研性设计的前提,是取水许可预申请的法定文本。因而,水源论证工作者应以科学严谨、公正客观的态度完成建设项目业主的委托,为水政执法把好技术关。

水资源工程论文第3篇

水资源论证工作,可分为准备、工作大纲编制、报告书编制、技术审查及行政审批阶段。(1)准备阶段:了解项目基本情况,编制报价(项目复杂时,必要时去现场了解情况再编制),接受委托后编制资料清单,开展现场查勘、调研和资料收集等前期工作,一般要在现场工作3~5天,对于扩建项目尤其要详细了解已有项目的实际取水、排退水及相应处理方案等。(2)编制工作大纲阶段:在充分收集已有资料、了解项目前期工作的基础上,编制工作大纲,确定论证等级,分析论证范围,明确论证的技术路线、内容和重点。(3)报告书编制阶段:在工作大纲的基础上,严格按《导则》要求完成各章节的编制内容,内部审查并修改完善后,送审稿上报审查主管部门,期间协助业主起草论证报告书送审稿。(4)技术审查阶段:召开专家评审会,专家组针对报告书提出个人及专家组意见,会后由项目组修改完善。(5)行政审批阶段:按专家组及专家个人意见修改完善并经专家组长认可后,形成报告书报批稿,上报行政机关审批。

2水资源论证不同阶段工作标杆创建

2.1水资源论证项目报价书编制

2.1.1编制要点及注意事项(1)项目概况项目具置、项目性质(新建、扩建、改建、搬迁)、前期工作开展情况(发改委立项文件,环保、国土、水利部门前期意向性文件等)。(2)项目取用水情况取水水源、取水方式、取水量、保证率;项目用水方式(电厂等项目需要水量平衡图用于分析其用水指标,水厂项目需了解其供水规模、水质要求、净水工艺等);项目生产过程废水处理方式,有无废水外排。如有,需了解退水地点、水量、退水规律(经常性还是间歇性)、污染物种类及浓度,以及排水口是否有环保部门批复。(3)区域基本情况查阅资料了解项目所在区域水资源状况、开发利用情况;项目取、退水涉及哪些水功能区,还有哪些水源供本项目用;当地用水总量指标分配情况;水资源及水功能区管理要求等。

2.1.2报价书编制格式(1)单位基本情况介绍简介单位人员配备、资质、业绩概况、主要联系人信息等。(2)资质情况将资质扫描件放在报价书中。(3)项目报价以《建设项目水资源论证报告书编制费用核算方法》为依据,编制项目报价。同时,分集中办公费、会议费、资料收集及现场查勘费、技术工作劳务费、报告印刷、计划利润、税金等项目,对报价作详细测算报价。两项报价相差不能太大,同时应给出一个优惠报价作为最终报价。(4)近5年类似及相关项目业绩业绩按由近到远的顺序排列,最近的业绩放在前面。与项目类似的业绩可优先置顶。(5)其他说明主要向业主方说明我方承担本项目的优势、价格优惠政策等,酌情增减。

2.2资料清单编制要点及注意事项

(1)项目基本情况资料项目规模、地点;明确详细的取水方案,退水方案;水量平衡图;初可研报告文本及审查意见;项目所在地的有关地图、地形图;应急污水排放措施。(2)项目所在区域的基本情况资料河流水系图及概况,水文站网情况,水文气象特征,取水河段的地形图;分析范围内社会经济和主要用水指标密切相关的资料;取水水源的所在河道水利控制工程、调度运行办法及实际运行资料;水资源状况资料(对于保证率高的取水项目,尤其要注重收集枯水期资料);分析范围内的水资源供、用、耗、排资料,水功能区分布,主要污染源、入河排污物的现状与近年来变化情况,近年各水功能区水质达标状况;5年以上的水资源公报资料及有关水利统计年鉴。(3)论证范围内水文、水资源(水质)及取水河段资料对于地表水水源,需收集论证范围内各水文站降水、流量、水位、蒸发长系列资料,供地表水取水水源论证与调节计算用;对于中水水源,要历年的污水厂实际运行资料;对于地下水源,需收集论证范围内地质钻孔,水文地质实验,地下水水位、水质动态资料,含水层的岩性、厚度和层位资料,地下水补给、排泄量、开采现状和开采规划等资料。论证范围内的取水、用水资料,主要为取水河段上下游工业用水户名称、规模、取水口分布、取水量、取水设计保证率、生产产品等,农业灌区面积、分布、种植作物类别、复种系数等,生活取水户规模、取水量、取水口位置等,供分析计算取水水源可供水量及供水保证程度。项目所在区域水功能区管理目标,取水口上下游污染源分布及第三者用水户取水口高程,项目取水口附近近3年的水质监测资料。取水口附近河段历史演变情况,近年来冲淤状况、来沙量等资料,供分析取水口位置合理性。(4)有关水资源管理与规划资料区域水资源管理文件(条例),水资源综合规划,取水河段所在的水功能区划及管理要求,用水定额资料,用水总量控制指标分配,三条红线管理实施方案等。(5)有关支撑文件资料发改委、环保、国土、水利局等部门与项目有关的批复文件或者审查意见,项目初可研审查意见,相关取用水协议等。(6)其他企业与水有关的风险预案,内部管理办法。

2.3工作大纲编制

2.3.1编制要点及注意事项

2.3.1.1需编制工作大纲的情形有(1)水资源论证工作等级为一、二级的。(2)调整取水用途作为水源的。(3)利用调水水源的。(4)混合取水水源论证的。

2.3.1.2编制原则(1)准确的项目定位,把握论证的重点与难点,突出重点,有较强的针对性、可操作性。(2)体现清晰的论证分析思路和合理技术方法。(3)论证内容全面,重点突出。(4)资料清单及补测方案明确。(5)人员组织及经费预算合理。

2.3.1.3工作大纲编写准备工作掌握项目的基本情况、区域水资源条件、用水指标、业主要求、工作人员组成情况。

2.3.1.4编制要点(1)工作等级应根据项目情况,分类逐条说明,由于项目的复杂及取水水源的多样性,以及北方地区水资源开发利用程度较高,工作等级易出现较高或较低的偏差,应仔细考量。(2)分析范围和论证范围取水量较小的项目,分析范围建议以县级行政区为宜。从水库取水的项目,分析范围可扩大到水库所在流域。分析范围图应包含项目位置、主要水系、水文站网、水功能区、供水工程、主要取用水户和取水口位置。论证范围应分为取水水源、取水影响和退水影响论证范围,根据导则要求综合判定。(3)现状及规划水平年现状水平年选取时,应先分析比较近几年降雨、来水情况,选取一般偏枯年份较为适宜。工业项目选取竣工或投产年份作为规划水平年,供水项目选取城市总体规划确定的年份。(4)明确论证的主要工作内容及技术方法1)资料收集基础资料应收集全面,搜集方法及途经可靠;依据的规程规范,标准定额和文献资料充分,项目概况、工艺流程介绍清楚;计算方法正确、参数选取合理。a.对计划收集的资料提前分类,列出清单。b.制定收集资料和现场查勘的日程计划与工作方案。c.编制补充监测的工作方案与技术大纲。2)现场勘查a.听取项目业主对单位的介绍,正在开展的前期工作情况及主管部门对项目的有关批复意见,了解项目拟采用的取用水方案、退水方案。b.查看取水河段上下游、左右岸的取用水户及取水口分布情况。c.查看取退水地点、取水退河段的水质、水量等涉水事项。d.改扩建项目还需查看前期项目用水主要过程。e.了解当地的产业结构、相关用水指标及政策。3)水资源状况与特征分析项目所在区域水资源总体状况分析,取水河段水资源特征分析,尤其注意枯水期分析。4)水源条件及取水方案分析分析论证范围内可供本项目使用的水源及可供水量、保证率,比选后明确项目取水水源和取水方案。5)区域水资源开发利用分析在现场调查和资料收集的基础上,进行分析范围内供需平衡和现状开发利用程度分析;结合现状供水能力和水资源状况,分析开发利用潜力;分析范围内各行业用水指标,评价区域用水水平;有针对性提出现状水资源开发利用中存在的问题。6)取用水合理性分析从国家和地方产业政策、水资源管理要求、水资源规划、水资源配置方案等方面提出取水合理性分析内容及方法;分析项目用水流程,计算用水指标分析用水合理性;分析节水潜力,提出针对性的节水措施方案。7)取水水源论证针对论证范围内可供使用的各水源,分析其现状与规划水平年来水量、用水量、可供水量及水量供需平衡情况,提出合理可行的水源组合方案建议,评价水源方案的水质、水量可靠性和可行性,以及取水口的合理性。8)取、退水影响在初步分析项目取退水方案的前提下,分析取、退水可能对流域和区域水资源配置、水域纳污能力、水生态保护及第三者产生的影响。9)补救与补偿措施建议在取退水影响分析的前提下,说明影响的可能程度和范围,提出合理可行的补救和补偿措施。(5)编制进度计划应考虑的要素:论证项目前期工作推进和立项的时间要求;论证项目的技术难度和工作量;委托方的意见。其他编制要点还包括人员构成及职责分工、经费预算、有关附图等。附图主要包括分析范围图、水功能区划图和地下水超采地区的地下水超采范围图。分析范围图一般基于流域水系或行政区划图,应标明主要水系、水文站网、水功能区、主要供水工程、项目位置、取退水口位置。地下水超采区范围图应注明地下水埋深等值线和主要开采井的位置。

3结语

水资源工程论文第4篇

关 键 词: 水利水电项目;水资源论证;技术问题

1 问题的提出

为了合理开发、有效利用、节约和保护水资源,解决水资源开发利用中取水高开采、用水高消耗、排水高污染造成的开发过度、河流干枯、灾害频发、生态失衡等问题,2002年5月,国家出台了《建设项目水资源论证管理办法》,实施水资源论证制度。这是以水资源为基础,指导建设项目合理布局,保障建设项目的合理用水要求,促进水资源的优化配置和可持续利用的重要措施,为科学审批取水许可提供可靠的技术支撑。云南省开展建设项目水资源论证工作已有三年多了,经过省水利厅组织专家评审的建设项目水资源论证报告书共138项,其中40%为水利,60%为水电。笔者作为水利部“建设项目水资源论证报告书评审专家”,参加了13个水利水电项目水资源论证报告书的评审。回顾三年来云南省水利水电建设项目水资源论证(以下简称论证)工作,总体感到进步较快,大多数有资质承担论证任务的单位都能按照《建设项目水资源论证导则》(SL/Z322-2005)的要求,认真开展论证工作。但是,也不难发现对一些主要技术问题的认识还不一致,工作的深度参差不齐,在这里对评审工作中碰到的主要技术问题,提出来与同行们商榷。

2 论证范围的选取和工作等级确定

云南水利水电建设项目绝大多数是以地表水为取水水源。在论证工作中,合理地确定论证工作范围和等级是保证论证成果质量、工作深度和费用协调一致的重要因素。范围过大,工作量大,浪费严重;范围过小,不能满足工作深度要求。

2.1 论证范围的选取

对地表水而言,一般应从3个方面考虑论证范围:①水文评价区间。对建设项目取水,从水文资料可靠性、一致性、代表性分析的角度,考虑流域水文控制站所涉及的范围。②取水用水评价区间。建设项目所在区域或流域现状水平年和规划水平年水资源开发利用的供需平衡、累积影响所含盖的范围。③退水评价区间。对建设项目退水口所在水域,以水功能区为分析单元,论证对周边水功能区可能产生的影响。

上述3个方面考虑的范围可交叉、重叠,并在论证范围图中示意清楚。此外,还要考虑水量平衡计算条件及与现有的规划成果、资料协调一致等因素,使论证工作能顺利开展,论证质量得到保证。

2.2 工作等级的确定

水资源论证主要从取水、用水、退水及其影响等方面进行,对建设项目取用水的全过程进行分析论证,有别于区域水资源评价、水资源规划和建设项目的水文专题分析。工作等级的确定主要从建设项目的取水规模、用途、当地的

水资源状况及开发利用程度、取退水影响的程度与范围、水功能区管理要求等分类指标的最高级别确定。

3 取用水合理性分析

3.1 取用水合理性分析的基础

在确定的建设项目水资源论证范围内,在流域或区域水资源调查评价现有成果的基础上,结合调查和收集的资料,简要分析水资源量及其时空分布特点;在水功能区划成果的基础上,调查分析入河污染物的现状及水资源质量情况;在水资源开发利用调查评价成果的基础上,结合现场调研资料,分析水源工程的设计供水能力和现状供水能力,查清工业、农业和城市生活等各行业用水现状、人均水资源量、平均耕地水资源量,农业有效灌溉程度、有效灌溉面积,现状可供水量占总需水量及规划水平年需水量的比例等进行供需平衡和现状开发利用程度分析;结合流域综合规划和社会经济发展指标,评价区域用水水平,进行水资源开发利用现状评价、开发利用潜力以及存在问题的分析,阐明取用水的必要性、迫切性。

3.2 取水的重要依据

在区域水资源开发利用现状调查基础上,建设项目取水应从水资源综合规划、水资源专项规划、水中长期供求计划、水资源配置方案及国家产业政策的总体思路分析取水的合理性。取水应符合水资源规划、配置和管理要求,并与项目所在区域的水资源条件、开发利用程度、区域的用水水平等相适应。满足河道内最小生态需水量,在通航河道上满足最小通航水深。

3.3 用水合理性分析的重要内容

根据建设项目的取水方案和用水工艺,进行各行业用水指标、用水定额的拟定,并与国内同行业先进指标、区域用水指标、用水定额相比较,分析建设项目的用水合理性,并通过水量平衡计算,分析是否缓解当地的水资源供需矛盾,符合国民经济的发展要求。如2003年水利部水规总院对云南省第一个水资源论证报告书——云南省德宏州陇川麻栗坝大(二)型水库用水合理性评价为:报告提出的陇川县2015设计水平年农业灌溉、工业及城乡生活用水定额、灌区需水量预测和供需平衡分析成果基本合理。经分析,麻栗坝灌区当地多年平均地表径流量为7.31亿m3,水利设施多年平均可供水量0.67亿m3(未考虑麻栗坝水库),设计枯水年份需麻栗坝水库供水1.49亿m3.修建麻栗坝水库工程后,可对水资源进行调节和优化配置,有利于缓解陇川坝区的水资源供需矛盾,符合陇川县国民经济发展规划和《南宛河流域规划》的要求。通过径流调节计算分析,水库多年平均供水量1.42亿m3,灌溉供水保证率符合有关规范规定。

4 取水水源论证

4.1 取水水源论证的重要环节

建设项目取水首先要分析来水量是否满足要求。根据建设项目所在流域的水文控制站、邻域参证站的实测降水径流资料,分析论证所采用径流资料系列的代表性、可靠性。通过径流特性、人类活动对径流的影响分析及径流还原和插补延长,一般可把径流资料还原到天然状况,或统一到现状下垫面条件下,使其具有一致性。

依据建设项目对取水设计保证率要求,选择取样时段和方法,一般按皮尔逊Ⅲ型频率曲线分布,适线法确定不同水平年来水量。经验频率按数学期望公式计算,适线时,在照顾大部分点据的基础上,应侧重考虑平水年、枯水年的点群趋势。当建设项目所在流域、区域无实测水文资料时,可依据已有的水资源调查评价与规划成果、流域水文模型、径流系数、地区综合公式、等值线图等计算来水量。

对水资源紧缺地区,应在现状水平年来水量的基础上,

充分考虑论证范围来水区域规划水平年用水量的情况计算来水量。需要注意的是,无论是有资料条件的或是无资料条件下的来水量分析计算,都应对径流成果进行合理性检查,即径流分析计算成果应与上下游、干支流和邻近流域的计算成果比较,符合其降水径流特性与自然规律。

4.2 应体现宏观规划与微观项目建设的结合

可供水量是指在某一水平年需水要求和指定供水保证率的条件下,现有和规划的水工程设施可能为用户提供的水量,是水资源论证的主要内容,也是取水许可审批的重要依据。

规划水平年的确定,除考虑建设项目的实施计划外,还要结合考虑宏观规划,如国民经济发展规划、流域或区域水资源规划等的水平年,以便资料成果的协调一致。

根据论证范围区域社会经济发展指标、用水定额和规划用水量,结合现状用水量分析调查进行不同水平年的需水量预测; 以需水预测和供水工程规划为基础,结合工程的设计供水能力,不同水平年和不同保证率的来水与用水过程,通过水量调节计算可供水量。可供水量的计算原则是,需考虑河道生态用水,有航运要求的航运用水,以及其它用户用水,在此基础上计算工程的可供水量。计算中应充分考虑现有工程和规划拟建工程条件,对不同工程条件和需水水平进行多方案调节计算;对于具有多年调节功能的蓄水工程,应进行多年调节计算;对于保证率要求较高的建设项目,应对连续枯水年进行调节计算。

4.3 综合分析取水水源的可靠性

根据分析调节计算得到的建设项目所在区域不同水平年的可供水量,对各种影响可供水量的因素进行风险分析,主要分析规划水平年取水水源受人类活动的影响,分析来水水量与水质的变化,可供水量的减少对供水要求产生的影响,人类活动对水质产生的影响,是否满足用水水质的要求。定量给出规划水平年不同保证率可供水量的可靠程度,以保证供水安全、可靠。

5 取退水对周边环境的影响分析

5.1 地表取水影响分析

建设项目地表取水影响,重点是分析取水对论证范围内水量时空分布与水文情势的影响。根据建设项目取水量占论证范围内现状和规划用水量的比例,特别是枯水期和枯水流量的取水比值,定量分析取水前后水功能区控制断面相应时段径流量的变化和影响;当取水量占取水水源可供水量比例较大时,必须定量分析取水对河流生态基流量的影响;对引水、蓄水工程,由于水域流态改变,必须分析对下游水文情势的影响,对农业蓄水灌溉工程而言,重点是对回归水量的分析,定量分析净耗水量,在枯水期对河道产生的影响及对水功能和纳污能力的影响,提出满足下游生态保护的最小流量和其它生态保护措施。

当取水可能对敏感生态水域和重要水功能区的水资源条件构成明显影响时,要针对取水引起水位降低、水量减少、流速变化、水质下降、水温改变等水资源特性改变的情况,对可能进一步产生的水域生态系统中保护性生物群落栖息地、繁殖场和迁徙通道的影响等问题进行重点分析,预测取水对水域生态系统、生态完整性和生物多样性的影响。

5.2 退水影响分析

建设项目退水影响分析必须遵循论证范围内水功能区管理的规定,满足水功能保护的要求。对水利工程而言,主要根据水功能区水域纳污能力和入河排污总量控制要求,分析工程建成、灌区开发后,退水污染物对水域纳污总量及水资源保护

规划目标的影响,是否符合水功能区划要求;要结合工程调度运行方式,分析下泄水量、水温的沿程变化及可能产生的生态影响及低温水下泄对农业生产的影响;要针对退水特性和退水水域环境特点,特别是周边水功能区集中城市生活饮水水源或第三者取用水的安全,分析其污染物的迁移扩散和自净转化能力,论证可能影响的程度和范围。

在建设项目取水和退水影响论证基础上,综合分析入河排污口位置选取及所确定排放方式的合理性与可行性,并针对建设项目取水和退水可能产生的影响,提出相应的减轻和消除不利影响的对策措施,使其符合水功能区管理和保护要求。

6 存在问题及建议

(1)缺乏统一的收费标准或各级水资源论证工作的指导价格,竞相压价会导致论证工作无法保证成果质量和论证工作所应持的公正立场。

(2)对于南方地区河道内生态基流量的确定,与执行水利水电工程动能设计规范有冲突之处,即在水电站设计保证率90%以上时河道水量都变成生态基流量不能开发利用,规范所定设计保证率没有实际意义。

(3)水资源论证工作在一定程度上属于论证范围内水资源利用配置方案,需要协调处理好各有关用水户之间的合法利益,更要站在水资源管理代言人的立场上,保证水资源的高效利用,即水资源论证工作的社会责任重大,但还不被广大群众所重视,导致论证工作中对相关受影响方利益考虑欠周全,遗留下一些问题,增加今后的处理难度。

(4)2002年省政府批准执行的《云南省水功能区划》中,对一些水能资源丰富的峡谷地区所划定的水功能区和保护目标,与近几年来云南加快发展中小水电的战略有不协调之处,有必要根据目前全省的水利水电建设局面,对该水功能区划作相应的调整,适应经济社会发展的需要。

水资源工程论文第5篇

随着我国社会经济的快速发展和现代治水观念的转变以及近期国家对水利行业的重视,水文与水资源工程专业教育面临着新的挑战。为了更好地适应新形势对水文与水资源工程专业人才提出的要求,需要把握水利行业发展新需求,适时调整本专业人才培养模式和方案。在对我国水文与水资源工程专业教育现状进行分析的基础上,提出了现行专业培养中亟需解决的几个问题并进行了初步的探讨,以期为我国水文与水资源工程专业健康发展提供参考。

关键词:

水文与水资源工程;本科教育;人才培养

水是生命之源、生产之要、生态之基。2011年中央1号文件及中央水利工作会议聚焦中国的水利问题,这是新中国成立62年来中共中央首次系统研究及部署我国水利改革发展工作的决定。要求在即将到来的“十二五”期间,加强水资源配置工程建设、搞好水土保持和水生态保护,合理开发水能资源、加强水资源管理,强化水文气象和水利科技支撑、推进传统水文向现代水文、可持续发展水文转变。创新决定在发展,创新关键在人才。文件的出台意味着,在今后的一段时间内国家对水利事业的发展将提速,对水利方面的人才需求将不断增加。水文与水资源工程专业作为水利工程领域的基础专业,是一个极具发展潜力的专业,与水利水电工程、农业水利工程、水土保持与荒漠化防治、给排水工程以及港口航道与海岸工程等涉水专业有着紧密联系,它涉及到对水文水资源的勘察、评价、开发、利用、保护、规划与管理,是指导水文水资源业务的理论基础[1]。一直以来,水文与水资源工程专业人才主要为水库、水电站、灌区、航道、桥梁等与水相关的工程建设提供水文水资源信息,在水利工程的建设与管理中发挥着重要作用。随着我国经济社会的快速发展以及现代治水理念的转变,特别是2009年水利部提出了“大水文”理念,水文与水资源工程专业面临着新的挑战,要求水文与水资源工程专业人才不仅要为涉水工程规划、建设、运行和管理过程提供更快速、更精确以及更全面的水文水资源信息,为保障江河湖库安全度汛、山洪灾害防治、城乡防洪排涝提供准确信息,为抗旱工作提供科学分析依据,同时也要及时拓展信息领域,由传统的仅与水量有关的信息拓展为与水量、水环境和水生态相关的信息。因此,在这种背景下,如何开展水文与水资源工程专业教育,以满足新时期治水新理念对水文与水资源工程专业人才提出的要求,是每一位从事该专业的老师需要不断认识、思考和解决的问题。

1水文与水资源工程专业教育现状

我国水文与水资源工程本科专业起始于1952年,由刘光文等学者在河海大学创建我国第一个水文本科专业———陆地水文专业,经1998年教育部专业目录修订更名为水文与水资源工程专业。伴随着高等教育的发展和国民经济建设的需求,水文与水资源工程专业经历了3个发展阶段[2-3],即以工程水文为主的“陆地水文阶段”,考虑水资源与水环境的“水文及水资源利用阶段”以及向工程水文、水资源水文和环境水文不断延伸与扩充的“水文与水资源工程阶段”。截止2011年,我国已有50所本科院校开设了水文与水资源工程专业,并形成了独具特色的课程体系和人才培养模式。众多高校设置该专业,说明水资源问题已引起全社会的关注,表明该专业近几年来在高等国民教育中发展速度较快,水利事业对专业人才的需求在增加[1]。经过60多年的发展,我国水文与水资源工程专业教育目前大致形成了以下特点:①人才培养目标基本一致。除几所重点大学外,其余院校培养规格为“宽口径,厚基础”水文与水资源工程专业应用型专门人才,要求学生既具有扎实的水文专业基础知识,又有较强的实际工程实践能力。②人才培养方向基本一致。由于水文与水资源工程专业主要由过去的陆地水文专业以及水文地质专业合并而成,因此在人才培养方向上基本上形成了两个方向即立足地表水以及立足地下水,适当进行专业延伸。③课程体系基本相近。自2007年以来,教育部开始启动了水文与水资源工程专业认证和高等学校特色专业建设点,大部分院校均以此为模板进行课程体系设计,不同的是,先前由水文地质专业发展而成水文与水资源专业的院校侧重于地下水方面的课程。④招生规模不大。除几所重点大学外,其余院校招生规模不大,一般为30~40人。

随着经济社会的快速发展,治水理念也由传统的“工程水利”向“民生水利”、“现代化水利”、“资源水利”、“生态水利”转变。新时期治水理念的变化,特别是2009年水利部“大水文”理念的提出,为水文与水资源专业的发展注入了生机和活力,同时也提出了新的更高要求。现代信息技术发展的日新月异,大量高新技术的不断涌现,为解决日趋复杂的水文水资源问题提供了可能。然而,水文与水资源工程专业教育面对新时期治水理念的变化,存在着一些比较突出的问题,主要表现为①受传统教学思想的影响,水文与水资源工程专业教育侧重于知识的系统性以及理论性,学生实践能力的培养没有得到很好的锻炼,特别是3S技术、水文计算软件应用能力不足,大量水文与水资源工程本科生因理论教学与实际工作脱节,学生到工作单位适应期较长。②专业课程体系、教学内容及培养目标严重滞后现代水利发展需要,使得本专业学生专业能力比较单一,知识面偏窄,仅局限于本专业传统水文业务,对于水环境、水生态、农业水资源利用等知识领域涉入较少。事实上,很多水文专业上的业务,水利工程、农业水利工程等专业学生也能基本完成,市场适应能力较弱。③由于招生人数少,办学成本相对较高,导致实验室及实验设备投入不足,影响了学生实践能力的培养,从而导致学生动手能力不强,对本专业所涉及的新技术、新手段了解甚少,就更谈不上对这些新技术、新手段的应用,这在一定程度上影响了本专业学生的市场竞争能力。④由于该专业(地表水方向)就业单位多为事业单位,如水利局、水文局等,毕业生进入这些部门均需进行公务员或事业单位考试,有一定困难,与水利类其他专业相比,就业率明显处于劣势。随着工业化、信息化、城镇化和农业现代化的同步发展,以及全球气候变化的影响,水文工作面临严峻挑战和难得机遇,同时也对水文工作提出了新的更高要求。新时期下,水文与水资源工程专业已日渐发展为一个由多学科相互交叉的专业。因此,需要不断调整和完善专业人才培养模式和方案、优化课程体系,以满足国民经济和社会发展、水利科技发展、涉水工程规划、建设、运行和管理对水文水资源的需求,使本专业充满生机和活力。

2新形势下我国水文与水资源工程专业人才培养的思考

2.1进一步明确专业培养方向目前,我国水文与水资源工程专业人才培养方向基本一致,已形成了两个大方向,即立足地表水以及地下水。各个学校结合自身特点适当进行专业延伸,形成了地表水资源、地下水资源、农业水资源以及地理水文等不同的专业方向。随着我国社会经济和高新技术的快速发展,社会对水文与水资源工程专业人才的需求更加多样化。因此,专业培养方向应结合国家水利行业发展需求,通过用人单位的反馈信息以及毕业生的就业信息不断调整,并在教学内容中及时增设相应方向课程,如农田水利学、灌溉与排水工程、生态水文、水文信息化等,从而增强学生的就业竞争力,满足社会对水文与水资源工程专业人才的需要。

2.2优化专业教学体系我国水文与水资源工程专业课程具有总学分多、课程覆盖面广和学时数多的特点,符合教育部所提倡的本科生学位教育注重“宽口径、厚基础”的要求,但是,由于受总学分、思想政治教育、英语等其他普通教育内容学分的限制,一些专业基础或专业课程的选修受到限制。除此之外,现有课程设置缺乏适应就业市场需求的灵活性。为此,应以促进学生就业为前提,在教育部教学指导委员会既定课程体系的基础上,优化专业教学体系,筛选符合水利行业发展需求的课程。主要可从下面五个方面入手:①界定课程教学内容,协调不同课程间的衔接,在避免知识交叉重复的同时,也可使学生比较系统地接受新知识;②设置不同方向的专业课程群,可根据水利行业发展需求设置水文、水资源、水环境、地下水、农田水利等课程群,给学生更多自主选择的机会,学生可根据自己兴趣爱好和将来工作意向选择合适方向进行学习,这有助于提高学生学习主动性;③在选修课程设置上,根据国家水利行业发展需要,开设一些与本专业相近的专业课程,如工程力学、农田水利学、灌溉与排水工程、水土保持工程学等课程,以拓展学生知识面,增加学生社会竞争力;④根据用人单位工作需求,结合水文水资源学科的需要,预留一定的学分空间以适当增设一些应用型课程,例如,3S技术应用专题、流域水文模型、地下水数值模拟等,从而使学生熟悉本专业常用软件,进而提升学生的软件应用能力;⑤适当增设若干与公务员、职业资格考试相关的课程,如公务员考试辅导、二级建造师考试辅导等,以引导学生取得相关职业资格,增加学生社会竞争力。

2.3加强实践教学,培养学生的创新精神和实践能力水文与水资源工程专业作为一个应用性很强的工科专业,要求学生既具有扎实的水文专业基础知识,又有较强的实际工程实践能力。实践教学在水文与水资源工程专业人才培养中占有重要地位。通过实践教学,既可使学生获得感性认识,掌握专业领域基本方法与基本技术,同时还能够培养学生解决实际问题的能力。然而,目前我国水文与水资源工程本科专业在实际教学过程中偏重于专业理论知识的教学。但现代化水利的建设,需要大批动手能力较强的应用型技术人才。为应对新形势下水利行业发展对水文与水资源工程专业提出的挑战,应当在适当精选专业理论知识教学的基础上,增加有利于提升该专业学生实践能力培养的课程。同时还应加强校内实验基地、校外实践基地建设,使学生在学习水文与水资源相关理论知识的同时,培养其动手能力和创新意识。通过校外实践基地实习的锻炼,一方面可以丰富学生的实践经验,另一方面也能使学生迅速了解当今社会对水文与水资源工程专业人才的需求,有利于学生查缺补漏。另外,鼓励学生参加水资源论证、水环境监测、水土保持等建设项目的方案编制,水土保持监测等有关上岗证的培训或考试,以增强学生的就业竞争力[4]。

2.4加强师资队伍建设教师队伍的年龄结构、学历结构以及职称结构对教育教学质量起到至关重要的作用。近年来高校年轻教师比例不断增加,由于年轻教师绝大多数是直接从学校毕业走上讲台,缺少实践锻炼,因此动手能力和实践经验不足,难以对学生进行有效指导;年长的教授由于没有职称上的压力,给本科生授课的时间大大减少[5]。同时,由于高校教师教学和科研任务繁重,特别是年轻教师由于生活及职称晋升压力,往往很难处理好教学与科研工作的关系,也严重影响了学生培养的质量。因此,必须加大教授授课比例,做好年轻教师传、帮、带工作。另外,要有计划地鼓励并引导本专业的专职教师到水利科学研究院、水文局(站)、水利工程施工一线进行科研合作或技术指导工作,通过交流合作,提升教师专业水平和技能,丰富教师工程实践经验,积累教学素材。同时,也可以聘请生产一线具有丰富经验的管理人员、技术人员担任专业教学工作,以讲座或论坛方式给学生讲授相关专业知识。

3结束语

随着我国社会经济的快速发展和现代治水观念的转变以及近期国家对水利行业的重视,社会对水文与水资源专业人才的需求不断激增,水文与水资源工程专业人才所肩负的责任也越来越重大,也给水文与水资源工程专业教育带来了新的挑战。为了更好地适应新形势对水文与水资源工程专业人才提出的要求,需要在广泛调研基础上把握行业发展对水利人才培养的新需求,发现不足,适时调整,勇于探索,不断推动水文与水资源工程专业教育改革,以培养出满足新时期治水新理念的水文与水资源工程专业复合型高素质人才,推动我国水利事业的健康持续发展。

参考文献:

[1]张升堂.水文与水资源工程专业培养动态及问题分析[J].中国电力教育,2009(17):18-20.

[2]莫淑红,宋孝玉,黄领梅.新形势下水文与水资源工程专业人才培养保障体系探究[J].中国电力教育,2014(5):61-63.

[3]宋松柏,康艳.我国水文与水资源工程专业教育的现状分析与思考[J].中国地质教育,2011(3):68-73.

[4]郭纯青,方荣杰,代俊峰.“三农”背景下水文与水资源工程专业课程体系构建[J].当代教育理论与实践,2012(11):60-62.

水资源工程论文第6篇

关键词:水资源论证;问题;讨论

中图分类号:F32 文献标识码:A

自水利部和原国家计委《建设项目水资源论证管理办法》(15号令)至今,我国水资源论证工作已经走过十年半历程。

十年多来,我国水资源论证经历了三个发展阶段,其中2002~2004年3年为水资源论证起步阶段,此阶段水资源论证主要针对需申请取水许可的新、改、扩建的建设项目,且未形成统一的规范性技术体系,论证内容与方法由操作者自行把握。2005~2010年为水资源论证快速发展阶段,《建设项目水资源论证导则(SL/Z322-2005)》的与实施,标志着水资源论证快速发展阶段的开始,《导则》的实施使水资源论证迅速走向成熟与繁荣。2010年“规划水资源论证”的提出与试点,使水资源论证广度与深度得到创新性拓展,宣示着我国水资源论证进入全面发展新阶段。实际上,我国水资源论证理念起源于之前的1997年,以水利部和原国家计委联合下发《关于建设项目办理取水许可预申请的通知》(水政资〔1997〕83号)和原国家计委制定、国务院印发《水利产业政策》(国发〔1997〕735号)两个文件的颁布为标志。所以,严格地说1997年~2001年应该为我国水资源论证的孕育阶段(或称之为酝酿阶段)。

近十多年来(尤其是2005年后的7年多来)我国水资源论证为水资源科学管理与可持续利用发挥了十分重要、无法替代的作用。但与此同时,在实践中也呈现出一些需要讨论与解决的问题。本文结合作者工作实践,对水资源论证中概念性、管理性和技术性三大问题,进行粗浅的讨论,供有关专家批评。

1 概念性问题的两点认识与讨论

1.1 水资源论证的称呼

过去一直用“建设项目水资源论证”进行称呼,实际上不仅是建设项目需要进行水资源论证,还是与取、用、退水有关的、对水资源情势(水量、水质及其时空变化)和水资源利用造成影响的涉水事件,都应进行水资源论证,因此以“水资源论证”作为称呼,不仅较为准确与清晰,且涵盖面也十分广泛。

1.2 水资源论证的分类

2010年以前,以“建设项目水资源论证”为主,2011年形成了“规划水资源论证”理念和实践,今年各地大量取水单位《取水许可证》到期,换发《取水许可证》的水资源论证工作大量出现,目前基本上形成了建设项目、规划、取水许可三大领域里的水资源论证工作,因此,应将水资源论证分成以下三类:(1)建设项目水资源论证。(2)规划水资源论证。(3)取水许可水资源论证。

其中“建设项目水资源论证”主要针对新建、改建、扩建工程;“规划水资源论证”主要针对各项规划,不仅是工业园区规划,对所有需要取、用、退水的规划,或与取、用、退水有关的规划,都应进行水资源论证,以说明规划内容是否与当地水资源情势及其变化相适应;“取水许可水资源论证”主要针对《取水许可证》换发,以说明过去取得的取水许可量是否还能维持,是否需要核减或限制。

2 管理性问题的几点认识与讨论

2.1 水资源论证法规

目前只有部级的《建设项目水资源论证管理办法》,而且是10年以前制定的,不仅名称不能适应现在水资源论证工作的范围,内容也不够全面,更缺乏国家层面上的权威性。在全面执行《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》的今天,极有必要制定颁布《中华人民共和国水资源论证条例》,以便与《意见》配套,以保障“最严格水资源管理制度”的真正落实,同时使水资源论证工作有法可依。

2.2 水资源论证政策

目前水资源论证工作量大,需求多,存在资质管理混乱、从业人员良莠不齐、论证结论不够准确、论证报告不太规范、评审程序不够严肃,评审专家专业水平差异大等众多问题,都需要水行政主管部门制定一系列政策,加以规范和改进。

2.3 水资源论证资质授予

在有些省市,目前水资源论证资质证只对全民所有制的事业单位颁发,而不对民间水务公司发放,这不仅有失公平,也与发达国家先进水务咨询体系不相适应。拟全民与民间一视同仁,给予同等对待,只要符合资质条件,就应授予相应的水资源论证资质。在严把水资源论证资质审核、考核关的前提下,向民间水务公司授予相应水资源论证资质,不仅不会降低水资源论证质量,还有利于通过竞争提高水资源论证的整体水平与质量,更好地发挥水资源论证的真实作用。

2.4 从业人员资格管理

过去水资源论证从业人员资格仅通过一次短期培训取得,而且培训活动参加人员不进行资格审查,造成了谁报名早,谁就取得了从业资格的不严密、欠规范局面,是造成从业人员良莠不齐的主要原因。笔者认为,水资源论证从业人员资格的获取不应过于随便,必须同时考虑以下三个方面因素:(1)从事水文水资源工作的经历与业绩;(2)通过必要的培训与考试;(3)无水资源论证不良行为后果。另外,对水资源论证资格,也应象资质一样,采用等级管理办法,如设立一、二、三级水资源论证师(或员)。

3 技术性问题的若干认识与讨论

3.1 水资源论证导则

当前水资源论证已经形成建设项目水资源论证、规划水资源论证与取水许可水资源论证三大类型,尽管三类水资源论证涉及的内容大多相似,但针对的对象和侧重点明显不同,因此,需要制订各类水资源论证的技术导则。如有必要,还可以制订与各类水资源论证的二次分类相对应的子“导则”,例如2011年2月的《水利水电建设项目水资源论证导则》。

此外,现行两个《导则》[2,7]中给出的《水资源论证报告书》编写提纲存在不少重复内容,过于繁杂,极有必要进行修减。从这方面看,2005年以前的“论文式”的水资源论证“报告”,反而值得提倡。总的来说,《报告书》拟简明扼要,言短意賅。

3.2 论证等级与资质的关系

实际工作中,水资源论证等级的确定随意性较大,论证内容、论证深度与论证等级的关系难以准确体现,论证工作等级与论证单位资质没有严格挂钩。这两方面的问题,需要在法规、政策和导则中进一步明确。

3.3 “三生”用水次序

目前各地水资源配置原则虽然由过去的“统筹安排生产、生活、生态用水”,改变为“统筹生活、生产、生态用水”,但生态用水依然放在最后,不利于河湖健康和水资源保护。

现行《导则》中也在“取水影响”分析中提出满足“生活、生产、生态要求的最小下泄流量”,同样也是将生态用水放在最后位置。

由于上述文字上的排序,造成遇到水量不足时,业主一般会提出挤占生态用水的要求,使得水资源论证报告编制人员难以准确把握“三用水”次序和确定论证结论的原则与次序。

3.4 生态用水量的确定

在水量短缺的情况下,拟保证河湖最小生态用水量,这一原则必须毫不动摇。

但河湖最小生态用水量的确定目前尚无统一方法,《导则》中推荐的“以多年平均流量的10%或以历年最小流量作为最小生态流量”的确定方法,在实践中发现存在显著不合理性。例如对于大江大河这两种方法基本可行;但对于径流季节变化大的小河小溪明显不适用。作者在实践中认识到,《导则》中推荐的两种方法中,在小河小溪中前者偏大,后者又偏小(有时为0.00)。作者认为,小河流最小生态流量以采用最小月平均流量系列90%频率对应的数量较适应,且最好能根据维护水生态健康需要,分季或分月确定最小生态流量。

水资源的配置,拟以“在满足河道最小生态流量的前提下,统筹安排生活、生产用水”为基本原则。对于饮水工程,还应实行以轻微污染河水作为农业灌溉用水,置换优质水库水作为饮水水源的水资源配置模式,以体现生活用水优先于生产用水的水资源配置原则。

3.5 可供水量与可用水量

过去的水资源论证中,很多《水资源论证报告书》将取水口断面可供水量与可用水量混淆,或者等同。从理论上说,河流断面的可用水量应该在可供水量的基础上,减去已获批(许可)但尚未使用的水量。而实际上各地许可的用水量一般很大,使得今后可用水量很小,导致由获批水量确定的可用水量在水资源论证中很难使用。建议在新一轮取水许可中,从水资源论证做起,严把核准关,该核减的必须在《水资源论证报告书》中体现出来;水行政主管部门必须以《水资源论证报告书》为主要依据,核发或换发放《取水许可证》,以便水资源论证成果为当地水资源配置与管理发挥真正作用。

3.6 取、用、退水影响程度的定性

目前各地提出的《水资源论证报告书》中,对于取、用、退水对水资源情势、水环境和第三方的影响,多用极小、很小、小、较小、不大等定性词语,且之间无严格的区分。在今后制定或修改《导则》时,必须对定性等级配以定量标准,如影响量在1%以下为“极小”,影响量在1%-3%之间的为“很小”,影响量在3%-5%之间的为“较小”,影响量在5%-10%之间的为“不大”等。

3.7 以泉水为水源的论证

从成因上说,泉水为地下水的一种,但取水方式及影响状况上看,又类似于地表水,如一般不挖井取水,难以超量取用,不产生地下水漏斗等。但在现行《导则》中对于以泉水为水源的水资源论证,对其论证类型、等级、方法均未做明确的说明,在今后编制新导则或修改老导则时,应对以泉水为取水水源的论证作详细、明确的规定、论述,以便实际操作。

3.8 最严格水资源管理制度的体现

《国务院关于实行最严格的水资源管理制度的意见》后,各地都制定了“用水总量控制、排污总量控制和用水效率控制”“三条红线”,但目前编制的《水资源论证报告书》中很少实际应用。

从理论上说,“三条红线”应该作为各地水资源论证的重要依据,但目前“三条红线”只在大江大河中划定了,在设区市以下行政区域和小河流、湖泊、水库中尚未划定,给“三条红线”在水资源论证中实际应用造成很大困难。

3.9 取、退水影响补偿方案

在实践中,取、退水对第三方有明显影响时,补偿方案的编制仅限于工程领域和技术领域,在经济领域难以涉及,即使编制了经济补偿方案,也难以得到业主和第三方的认可,更难编制出可以协调双方利益、避免各方利益冲突的补偿措施和方案。建议以后的导则中,不涉及经济补偿内容,经济补偿完全由业主和第三方自主处理。

3.10 枯水流量频率分析

利用PⅢ型曲线模拟枯水流量时,其结果由参数ē(平均值)、Cv(变差系数)和Cs(偏态系数)确定,由于目估调整而使其随意性很大,有时编制人员为了迁就业主对取、用、退水的意愿,人为通过调改频率曲线参数使枯水流量设计值加大,造成水资源论证结论失真。因而,极有必要制定既科学,又有可操作性,且不能随意改变的频率曲线分析的强制性规定,减少或限制频率曲线分析中的随意性和任意性。

3.11 典型年的选择与使用

习惯上,一定设计频率下取水口来水量的分析,通常采用典型年法,一般办法是一个设计频率取用一个典型年,来水过程最不利的年份优先选用。但对于来水量变化极大的小型河流或水库,即使是丰水年份,也会出现几个月的日平均流量不符合要求的现象,甚至会出现一年中大多数日期平均流量不符合要求的不合理情况,原因在于分析结论完全取决于一个典型年的径流年内分配过程。实际工作中,两个年径流量相近的年份,径流年内分配过程差异极大,例如其中一年几乎天天的日平均流量符合要求,而另一年则大多数日期平均流量不符合要求。

建议每种类型(丰、平、枯、特枯水)选择2-3个年径流量与设计年径流量最相近的典型年,进行来水过程分析,以提高由典型年径流过程分析来水可靠程度的有效性和真实性。

3.12 取水保证率

不同编制人员对取水保证率有不同的理解,采用不同的方法对其进行来水可靠性论证。作者认为,取水保证率是受来水频率制约的,所谓取水保证率应该对应不同频率来水而言。通常人们所说的取水保证率,一般是指正常年份(平水年,50%频率)的取水保证概率。

例如部分编制人员用95%频率年份的径流过程(日平均流量过程),分析95%取水保证率的可靠性,作者认为在大江大河可行,在但在小河流一般不可行,即以取水保证率作为来水频率的分析方法没有通用性。

结语

水资源论证是水资源科学配置、严格管理的重要内容和手段,对于维持水资源可持续利用具有不可替代的重要作用。但在概念、管理和技术三个方面均存在一些问题,需要通过研究和讨论,科学地解决这些问题,使我国的水资源论证得到不断完善,水资源论证成果更加科学、准确,为最严格的水资源管理制度的实施发挥重大作用。

近年来水资源论证实践表明,由于同一河流、湖泊、水库用水户大量增加,用水类型增多,不仅造成天然可供水量显著减少,行政许可后的可用水量也显著下降,水资源利用形势越来越复杂,水量分析计算越来越困难;加上退水增多,退水水质混杂,污水处理难以到位,退水影响分析计算越来越难以准确、清晰说明问题。两个方面的综合使然,致使水资源论证困难加大,与日益提高的水资源管理要求适应难度加大,对水资源论证从业人员的基础知识、基本素质、洞察能力、综合水平的要求不断提高,需要从业单位及从业人员加强沟通、增强交流、强化培训,努力提高适应水资源管理形势变化的水资源论证能力。

参考文献

[1]中华人民共和国水利部、国家计划委员会.建设项目水资源论证管理办法(15号令)[Z].2002.

[2]中华人民共和国水利部.SL/Z322-2005.建设项目水资源论证导则[S].2005.

[3]中华人民共和国水利部.关于开展规划水资源论证试点工作的通知(水资源〔2010〕483号)[Z].2010.

[4]中华人民共和国水利部、国家计划委员会.关于建设项目办理取水许可预申请的通知(水政资〔1997〕83号)[Z].1997.

[5]国家计划委员会.水利产业政策(国发〔1997〕735号)[Z].1997.

[6]中华人民共和国水利部.水文水资源调查评价资质和建设项目水资源论证资质管理办法(试行)(第17号令)[Z].2003.

[7]中华人民共和国水利部. SL/Z525-2011.建设项目水资源论证导则 [Z].2003.

[8]中华人民共和国国务院.关于实行最严格水资源管理制度的意见(国发〔2012〕3号)[Z].2003.

水资源工程论文第7篇

关键词:水资源论证 水库取水分析建议

中图分类号:TV211.1 文献标识码:A 文章编号:

水资源论证工作的核心是根据项目所在地水资源状况及其开发利用程度, 对建设项目取水地点、取水量、用水环节、取水和退水可能给区域水环境带来的影响等方面进行全面系统的论证。

1 以水库为水源项目取水的特点

1.1 水库项目改变水资源的区域配置

建设水库的目的是为了控制洪水、储存水量、改变区域的水资源时空分布等。设立建设项目水资源论证的主要目的是为了促进水资源的优化配置和可持续利用。水库项目一般均是区域性水资源配置龙头, 对区域的水资源分布、配置起到关键作用, 因此做好水库项目的水资源论证工作意义重大。根据水资源论证的分类, 水资源论证项目随着水库分类的重要性不同而不同。值得注意的是, 对于跨流域引水项目的水库工程, 由于改变了水资源的空间配置,不管从工作重要性、难度以及复杂程度都应引起足够的重视。

1.2 水库项目取水是中介过程, 需分析最终的用水户

水库项目本身只是改变水资源的时空分布, 并没有取水。但是如果仅仅只是改变分布一般不会提出建设水库。所以水库只是一个中间过程, 水库项目取水有终端的用水户。因此在分析水库项目的取水、退水、合理用水的过程中, 重点分析水库项目的终端用水户, 而不能仅仅限制于水库项目本身。

1.3 水库项目取水一般以综合利用为目的

(1)合理分析水库终端用水户及供水范围

一般来讲, 水库项目的终端用水户包括农业用水户、生活用水户、工业用水户和其他用水户。农业用水户主要指水库下游的灌溉面积以及部分农畜牧业、养殖业的用水。生活用水户主要指供水范围内的农村居民、城镇居民用水以及部分第三产业的用水, 第三产业用水往往和城镇供水系统不能分清所以宜统一考虑; 工业用水户应分不同的情况加以区别对待, 一般来讲, 大部分轻工业、加工业等用水采用生产生活用水系统统一供给, 因此该部分用水可以采用第三产业相同的方法, 即和城镇居民生活用水一并考虑。另外一些重大的工业项目往往有自己的自备水源, 但是从本质上讲这些水源还是以地表水为水源, 因此在水资源论证中要区别对待, 同时也要充分考虑。其它用水是指为保证其它用途的用水, 这部分用水不是无关紧要, 相反有时还是非常关键的用水, 例如水库下游生态环境用水、水库的自备用水等。同时应该注意, 不同用水户的供水地理范围可以重叠、交叉、或者不一致, 在确定终端用水户之前还要充分分析这些用水户的供水范围。

(2)合理分析用水户的用水次序

一般按照用水户的重要程度确定用水户的用水次序。水资源是一种随地资源, 因此在分配用户的时候, 不能仅考虑经济要素, 需把传统、历史、发展、社会认可、公平、效率等各种因素综合起来( 必要时可对此单独列节加以讨论、论证) , 有时需设立其它用户取水时的先决条件。提请注意的是: 首先是农业用水, 从效率上讲农业用水的效率并不高, 相反可能是经济效益最低的用水。但是考虑到水资源的随地性, 以及我国的粮食安全问题, 特别是产粮区。首先, 要确保农业用水的安全, 这也是国家强调水资源论证工作的第一要点; 第二, 生活用水、生态用水优先, 这一点毋庸置疑; 第三, 工业用水等需按照资源的随地性进一步加以细分, 或者用不同的用水标准加以细分, 才能对用水户用水的次序做出合理的布置, 水在资源紧缺型地区尤其重要。这些确定的原则需要在设计论证的具体调度、计算过程中去逐项落实, 例如采取不同的保证率, 设置不同的必需库容, 设置不用的调度水位线等, 同时工程设计要采取可行的措施加以保障。

(3)确定水库终端用户的重点用水

简而言之, 一定有一项或者几项用户是提出建设水库取水的首发人或者责任人。在日常工作中, 这项用水的用户很可能是项目的发起人。不管情况如何, 水库的终端用水户中一定有一项是重点, 项目水资源论证工作一定要围绕这个重点开展, 明确其取水要求, 分析其合理性、确定合理的用水量、明确取水的先决条件等。建设项目水资源论证的另一个主要目的是确保建设项目的合理取水要求。

2 水库取水水资源论证的分析

2.1 广泛收集建设项目取、用水各类资料

水库项目水资源论证涉及国民经济的各个部门, 在论证过程中应该广泛收集所在地区上下游、左右岸的经济社会、自然环境、人文习惯等方面的现状及未来预期等方面的数据。除了必要的规程规范, 还要特别注意收集以下几方面的资料:

( 1) 地形、地质、水文等方面的资料。水文资料全面、翔实, 有实测的, 也有历史调查的, 既有重点又有代表性,有降雨、蒸发、洪水、枯水等方面的翔实资料。

( 2) 水库所在地流域规划、区域专项规划, 包括社会经济发展规划、水资源配置规划、工业发展规划等。

( 3) 供水区的详细资料包括行政区划、人口、土地、水旱灾害、农业、工业、供水、用水、主要水利设施等方面现状及未来预期的资料。

2.2 重点突出合理分析取、用水量

水库项目的合理取水水量需坚持综合利用的原则, 突出防洪、治涝、供水、水力发电、航运、水资源保护、旅游等方面的重点。对用水耗水做重点分析: 把一般生活用水、农业用水、工业用水作为分析的基础, 既有现状也有预测, 对指标进行分析比较, 多方案论证, 相似区域进行比较, 论证确定合理取水量, 分析提出节水指标的, 对现状指标、节水的潜力、节水的措施、节水的经济指标作比较, 合理确定取用水量。取用水量合理性分析的基础是用水量的预测。一般来讲重大水库项目应该有两种以上不同方法的需水预测对比确定。比较常用的用水分析方法有:

( 1) 分项指标预测法。对社会经济各部门的各种趋势预测分析后综合确定用水量。分项用水包括农业用水、生活用水、工业用水、环境用水等。预测的趋势预测包括:经济社会发展趋势预测, 指标包括人口及城市化率, 宏观经济发展、用地类型等预测;单项用水定额分析及预测, 包括各种作物的灌溉定额、农村生活用水定额、城市生活用水定额、不同工业的用水定额等;用水环节节水指标的预测, 包括管网漏损率、渠系利用系数、工业节水指标等。

( 2) 弹性系数法预测用水量。在项目规划阶段, 可以采取弹性系数法预测, 一般来说在地方经济发展规划中,对国民经济发展及工业产值或者增加值的预测有一个具体的分析。弹性系数法通过分析工业结构, 以及过去工业产值或者增加值和用水来能够增加的关系, 可以确定国民经济增长速度或工业产值增长率和用水量增长率速度的关系。弹性系数值介于0~ 1, 随着我国水资源紧张程度的加剧,弹性系数应该小于1, 而且越小越好。

( 3) 综合用水指标法。根据建设部门有关规范, 我国将用水分为几个不同的区域, 并按照供水城市不同类型,特大城市、大城市、中等城市、小城镇, 按照人口的数量确定用水量的方法, 称为单位人口综合用水指标。这种预测有较大的误差, 可以作为用水量的校核。

2.3 水库退水方案

水库取水项目的退水方案包括水库自身退水和水库终端用户取水后的退水2 部分。

(1)水库自身退水的方案。水库自身退水包括2 个方面: 洪水期间确保水库下游的防洪安全; 没有防洪任务的水库需坚持下游遭遇相同标准洪水, 灾害不能扩大的原则。在枯水期间, 需保持适当的环境用水, 确保下游生态安全。

(2) 终端用水户的退水方案。水库取水的终端用户各有不同, 要确保每个取水户的退水方案合理、有效。特别是工业取水、供水项目等复杂的项目要单独论证。

2.4 不同用水户的补偿

( 1) 对于水库项目取水影响其它用户用水的补偿, 原则上坚持功能补偿的原则。对于取水导致的其它用水影响户需对损失的用水功能进行等功能水量的补偿。

( 2) 确实无法实现功能补偿的考虑对其经济补偿。

( 3) 补偿方案须调动公众参与, 确保公平、公正、公开, 使项目能够顺利实施, 同时得到最大的社会认同感。

3 建设项目水资源论证工作的建议

3.1 完善水资源论证工作相应措施

落实领导责任制地方各级人民政府要把思想统一到科学发展观上来,依照量水而行、以水定发展的理念,适度确定建设项目发展速度。充分认识保护水资源就是保护生产力,增强水资源、水环境忧患意识、责任意识。既要以流域为单元,建立权威、高效、协调的流域水资源管理体制,还要大力推进区域水务一体化的管理体制的建立,切实改变管理上条块分割、部门分割、政出多门的状况,逐步解决和完善不适应建设项目水资源论证的实际问题和制度。同时,要进一步提升水行政主管部门审批取水许可的科学化和规范化管理水平, 避免取水许可审批和水资源管理工作的失误。建立问责制,切实解决地方保护主义干预水资源论证的问题。

3.2 论证单位的立场需要进一步转变

一些论证单位和论证人员常常站在业主利益方面,有意回避涉及的敏感问题,对水资源、水环境和水生态等“公权”的利益估计不足,编写的论证报告书也经受不了时间的检验。这样的结果,不仅不会使业主重视取退水带来的影响,最终也会影响到项目的建设和运行。所以,论证单位的论证结论需要客观,对可能涉及的敏感问题,应该充分表述,并提出问题的措施和建议,维护国家、业主和论证单位的利益。

3.3 加强对水资源规律认识

水资源与矿藏资源的不同点在于它始终是变化、转化的,具有动态性。突破传统的水资源配置观念,除考虑经济再生产、人口再生产对水资源的需求外,还要研究和考虑自然再生产即维持生态平衡对水资源的需求,研究非传统资源如苦咸水淡化、中水利用技术等。把区域生态需水量与生态系统水资源调控结合作为水资源开发利用与规划管理研究的新内容,深入研究,为水资源论证提供理论指导。

水资源工程论文第8篇

关键词:水资源用途;用水矛盾;和谐论;解决途径;郑州市

中图分类号:TV213.4文献标识码:A文章编号:16721683(2013)03010605

水是生命之源,是社会经济发展的重要物质基础,各行各业的健康发展都离不开水。然而,真正可以被人类利用的淡水资源极为有限,仅占地球总水量的026%[1]。同时,随着人类社会发展,一些不合理的水资源开发、利用、管理方式也导致了许多水问题的产生;这些现象是造成当前水资源利用矛盾的主要原因。为了缓解水资源利用矛盾,适应各行业和谐发展需求,必须从系统理论角度寻找出合理的水资源利用矛盾解决途径,这样才能保障社会经济的健康持续发展。

关于水资源利用矛盾,国内外学者已经做了一定的研究工作:Ndalahwa F.Madulu对坦桑尼亚水资源利用矛盾进行了研究,认为是该国水资源短缺加剧了各用水部门间矛盾,并指出可以通过利用多种水源、多样化种植作物等方法解决矛盾[2];布里安·兰多夫·布伦斯指出,用水矛盾广泛存在于农业、工业、城市用水以及其它用水需求中,各部门间激烈的用水矛盾对目前用水协调体制产生了严重挑战[3];傅尔林指出水资源多用途性及其复杂的外在性,决定了配置方式不可能在政府与市场之间寻求某个均衡点,应根据水资源不同属性,选择相应的多形式的配置方式[4];2006年,汪恕诚部长指出要树立统筹发展理念,要统筹安排生活、生产和生态用水,在确保生活用水的同时,最大限度地满足其他方面的需要,维护河流健康[5];许敬从水用途的综合管制、水用途的分类管制和水用途的变更管制三个方面构想了水资源用途管制制度框架[6]。总的看来,目前关于水资源利用矛盾研究定性研究较多,需进一步完善量化研究。鉴于此,本文将和谐论理论引入水资源利用矛盾研究,提出一定的解决途径,并以郑州市为例做了一定工作,以期能达到促进水资源可持续利用的目的。

1水资源多种用途及存在的矛盾

水是自然系统和人类社会系统中最重要和最活跃的要素,因此具备了多种多样的用途。在日常生活中,水被用于人类生活饮用、洗澡、洗涤衣物、冲洗厕所、市政绿化等;在工业生产中,水被应用于产品原料生产、产品处理加工、工业冷却、洗涤等;在农业生产中,水被用于灌溉作物、牲畜饮用、发展渔业、林业、食品蔬菜加工等;此外,水还是维系生态系统生物群落生存和一定生态环境质量所不可或缺的资源。

由于水的多用途性,也导致了许多用水矛盾,归结起来主要包括:(1) 由于在一定区域、一定时段内,水资源量是有限的,而需水量是不断增加的,导致需水与供水之间存在一定的矛盾。例如随着城市规模扩大、人口快速增长,社会经济发展超出了水资源承载能力,导致水资源严重短缺;(2) 由于水资源问题涉及社会生活的各个方面,各个行业的持续健康发展都离不开水,这就导致各用水部门为争夺有限水资源而产生矛盾,例如为了发展工业,挤占生态用水导致生态恶化等;(3)由于一些地区间存在河流水系联系,这些地区的用水来源中的很大一部分来自于同一河流、水库或其他水源,不同地区之间、上下游之间为了从这些共同水源地取得更多用水权利也会产生一定的矛盾。例如,黄河流域各省为争夺黄河水水权曾引发激烈矛盾,为此国务院专门制定了相关的用水分配方案来解决这一纷争;(4) 由于水资源受到人类活动影响,水质不断下降,而同时许多用水部门对水质的要求较高,这就导致许多行业用水水质达不到要求,阻碍其健康持续发展,这也会产生一定的水资源利用矛盾。

2和谐论主要论点及应用

2.1和谐论简介

2.1.1和谐论的主要观点

“和谐”是为了达到“协调、一致、平衡、完整、适应”关系而采取的行动[7]。和谐论是研究“和谐”行为的理论和方法,具体定义为:和谐论是研究多方参与者共同实现和谐行为的理论和方法[8]。

和谐论符合辩证唯物主义哲学思想,是能够很好处理社会、经济、政治、文化、宗教等问题的思想理论。其主要论点有:(1) 提倡“以和为贵”的思想,“和谐”是和谐论的思想理论基石;(2) 提倡理性地认识各种关系间存在的矛盾,允许“差异”的存在,倡导用和谐的态度来处理各种不和谐因素和问题;(3) 坚持按照以人为本、全面、协调、可持续的科学发展观来解决自然界和人类社会面临的各种问题;(4) 注重研究人与自然的辩证唯物关系,认为应该把协调好人与人之间的关系作为协调人与自然间关系的基础;(5) 坚持系统的观点,提倡采用系统论的理论方法来研究和谐关系问题[910]。2.1.2和谐论的数学描述方法

某一因素(Fp)和谐度(harmony degree)方程定义为[11]:

HDp=ai-bj(1)

式中:HDp为某一因素Fp对应的和谐度,是表达和谐程度的指标,HDp∈[0,1]。HDp值越大,和谐程度越高;a、b分别为统一度、分歧度。a,b∈[0,1],当各和谐参与者不存在“弃权”现象时a+b=1,水资源利用问题即属于这种情况;i、j分别为和谐系数、不和谐系数,i,j∈[0,1]。j由b完全确定,为方便计算,很多情况下可以取j=b,本文例子中采用这种方法确定j。

如果和谐问题需考虑多个因素,需要在单一因素和谐度的基础上计算综合和谐度。计算方法有两种,一种是将各因素子和谐度加权平均,一种是将各因素子和谐度通过指数权重加权计算。

和谐度方程中参数的确定方法较多,本文中统一度a是通过确定“符合和谐规则,具有相同目标”程度的计算方程或曲线确定,和谐系数i是通过和谐目标满足程度确定和谐系数曲线或函数来计算[12],详细的参数确定及和谐度计算方法可参考文献[12]。

2.2和谐论的应用领域

在社会科学中,和谐论可以很好地解决需考虑外界因素的“投资开发协商问题”;将和谐论应用到政治学中的“多党合作问题”分析,可以证明我国实行的中国共产党领导的多党合作和政治协商制度是一种和谐的、适合我国实际国情的优良制度;将和谐论应用到“和谐家庭建设”问题中,可以分析得到构建和谐家庭需要注意的问题;此外,和谐论对于解决包括博弈论中的“公共地悲剧”[8]等许多复杂社会问题也有很好的效果,因此对于当前建设和谐社会具有重要理论指导意义。

在水资源学中,通过基于和谐度方程的和谐评估和和谐调控也可以很好地解决分区分部门水资源合理分配、跨界河流分水、跨流域调水、水资源管理和谐论策略制定、水价策略制定以及构建和谐人水关系的途径等问题[13]。

3水资源利用矛盾的和谐论解决途径

水资源利用矛盾的解决需要协调各方面的需求;在观念上,要贯彻“人水和谐”的思想,在实际操作时,要统筹考虑 、全面分析,保证各用水部门的和谐发展。

水资源利用矛盾的和谐论解决途径,从性质上来说可分为定性和定量两种,定性解决途径主要包括以下两种。

(1)用和谐论的理念指导水资源利用矛盾的解决。在实际处理用水矛盾时,要从全局出发,统筹兼顾某些局部要求,追求最大的总体效益;同时,既要对问题进行系统分析,又要采取综合措施,尽可能做到一水多用、一库多用、一物多能,最大可能满足各方面的需求,让有限的水资源创造出最多的效益。

(2)应用和谐论研究人水关系以及人与自然的关系,特别是通过对人水和谐理论的研究及实践的应用,来协调目前日益恶化的人水关系,缓解和解决目前存在的水资源短缺、水质污染等用水矛盾,为水资源的可持续利用指明道路。引导人们在解决水资源利用矛盾时,坚持人与人和谐、人与水和谐的原则,走人水和谐之路。

定量解决途径主要包括以下三种。

(1)建立一套科学合理的指标体系,运用和谐度方程对当前水资源利用状况进行评价。要解决当前水资源利用矛盾,首先需要对当前水资源利用状况有深入了解,通过和谐度方程可以对当前整体的水资源利用和谐程度做出较为准确的评价。其次,通过对各指标子和谐度方程中参数计算结果的分析,可以了解造成水资源利用矛盾的主要因素。有利于针对性地减少不和谐因素,减小“不和谐系数”,提高“和谐系数”。

(2)基于和谐论数学描述方法,对水资源利用矛盾进行定量和谐调控。通过以经济目标、社会目标、环境目标,各地区之间、各部门之间、人与水之间的和谐关系,以及其他各种约束作为约束条件,以水资源利用和谐度最大为目标函数,建立各用水部门水资源合理利用的和谐论调控模型,从而找到最佳的水资源利用方案。其中的许多约束条件在其它模型中较少考虑或很难考虑。水资源利用的和谐论调控模型能够充分协调水资源开发利用过程中各方面需求,避免水资源短缺、水生态破坏等问题的出现,得到不同水资源利用状况下的最优调控方案,最终达到促进水资源合理利用、人水关系和谐的目标。

(3)基于和谐论的数学描述方法,建立水污染总量控制和谐论模型。随着社会经济的快速发展,水污染问题越来越严重,水质问题也越发成为一个重要的用水矛盾。对于水资源的保护问题,关键是如何确定控制水污染排放量,如何在各控制单元间合理分配控制污染排放量,尽量满足每个相关参与者要求。和谐论可以使污染排放量分配行为达到总体和谐、一致、协调,较好地解决分歧,为污染排放总量制定和污染物负荷分配提供新的方法[14]。在明确该和谐问题各要素后,基于和谐论的数学描述方法,以和谐度最大为目标函数,以水污染总量控制目标、治理措施的技术及经济投入等作为约束条件,建立基于和谐论的水污染总量控制模型,可以为地区和流域的水资源保护提供合理的技术支撑。

4应用实例

4.1研究区概况

郑州市是河南省省会,河南省的政治、经济、文化中心,全国第一批节水型城市之一。郑州市多年平均降水量为4734亿m3,水资源总量为1339亿m3,人均水资源占有量为243 m3,是全省人均水资源占有量的453%,不足全国人均水资源占有量的1/10。

近年来,由于气候变化和人类活动的影响,郑州市的降水量、水资源量呈逐年衰减趋势,与此同时,在郑州市社会经济快速发展的背景下,工业和人口规模不断增长,人民生活水平逐步提高,人均用水量持续增长,由此形成了不断增长的需水同有限的水资源量之间日益尖锐的矛盾。另外,工业废水和城市生活污水排放迅速增加,水污染日趋严重,从而产生了另一种用水矛盾——水质型缺水。郑州市工农业种类齐全,用水行业繁多,随着各行业的快速发展,不同用水部门之间为争夺水资源而产生的矛盾也日趋激烈,同时郑州市本身自然条件较差,人类生产生活用水同生态用水之间也存在一定矛盾。

4.2水资源利用和谐度评价指标体系

根据郑州市特点,同时考虑资料的收集情况,本文从社会效益、经济效益、生态效益、用水效率四个方面选择了12个评价指标建立了郑州市水资源利用和谐度评价指标体系,以此来评价郑州市不同用水途径之间的和谐程度和水资源利用矛盾状况。水资源利用矛盾越大,则水资源利用和谐度越低。具体评价指标体系见表1。

目标层1准则层1指标层1方向1编号水资源利用和谐度1社会效益经济效益生态效益用水效率1用水普及率(%)1正向1B11人均水资源量/m31正向1B12人均日生活用水量/m31双向1B13人均GDP/元1正向1B21人均粮食产量/kg1正向1B22单方水GDP产出量/(元·m3)1正向1B23城市污水处理率(%)1正向1B31地下水下降区比例(%)1逆向1B32绿化覆盖率(%)1正向1B33工业用水重复率(%)1正向1B41万元工业产值用水量/m31逆向1B42综合灌溉用水定额/(m3·hm2)1逆向1B434.3各指标的参数计算

对于正向指标,随着指标值增大,统一度和和谐系数也增大;在评价指标体系中,B11、B12、B21、B22、B23、B31、B33、B41均属这类指标,这类指标计算方法相同,仅需更改阈值即可。现以B12为例说明该类指标参数的计算方法。人均水资源量B12的参数计算方法如下:

对于逆向指标,随着指标值的增大,统一度和和谐系数逐渐减小;在评价指标体系中,B32、B42、B42属于这类指标,现以B32为例说明该类指标参数的计算方法。地下水下降区比例B32的参数计算方法如下:

a32=11B32≤3

61-B32161-313

0161≤B32(4)

i32=11B32≤15

51-B32151-1.511.5

0151≤B32(5)

最后,对于人均日生活用水量B32指标,其参数值随着指标值先增后减,其参数计算方法如下:

a13=01B13≤50

B13-501220-50150

11220

450-B131450-3201320

01450≤B13(6)

该指标选取的和谐系数阈值和统一度阈值一样,所以,i13=a13

各指标参数计算阈值见表2。

4.5结果分析

由图2、表4可知,郑州市水资源利用和谐度总体上处于及格水平以上,即水资源利用矛盾并非十分剧烈,处于可以控制阶段。从四个准则层结果看,生态效益和谐度较低,这说明郑州市生活生产用水同生态用水之间矛盾较大,人类生产、生活用水挤占生态用水情况较为严重。同时从用水效率和经济效益准则层结果看,这两个准则层和谐度都有了较大增长,这也是2002年后郑州市水资源利用和谐度较快增加、水资源利用矛盾减小的主要原因。从具体指标看,城市污水处理率、综合灌溉用水定额等指标和谐度一直处于较低水平,因此提高这些指标子和谐度是解决郑州市水资源利用矛盾的突破口,也是今后郑州市水利工作的重心。

4.6解决途径

根据郑州市水资源利用和谐度计算结果,解决郑州市水资源利用矛盾的有效途径应该包括以下四个方面。

社会效益准则层方面:(1) 全面推行年用水总量控制措施。制定年度用水总量标准,并在各行业、各用水部门间合理分配,取水许可审批机关按照一定准则在各用水部门间进行科学分配并下达用水量规范标准[16];(2) 努力争取外调水,比如,尽量争取南水北调(中线)及陆浑灌区西水东延工程用水。郑州市区域水资源紧缺严重、区内水资源分配不均,因此努力争取更多外调水是解决郑州市水资源供需矛盾的重要出路。

生态效益准则层方面:(1) 实行排入水体的污水总量控制。严格限制工业废水、生活废弃物的排放量,对已经成为严重污染源的工矿企业,要限期治理;对生产工艺水平差,基本没有废水处理技术的街道企业和乡镇企业,要认真执行国务院有关规定,不准其生产和经营;(2) 在城镇规划建设中,应重点规划建设一批雨水集蓄和废水处理再利用工程,努力解决城镇生态环境用水水源问题;(3) 对地下水进行限量开采,强化补给,使地下水水位逐步恢复,扭转地下水水位持续下降的不良势头,遏制地下漏斗的发展。

经济效益准则层方面:(1) 调整经济产业结构布局,加快转变经济增长方式。以高新技术产业为驱动力,以现代服务业和现代制造业为发展的两个车轮,带动产业结构的整体升级,努力建成节水型经济增长模式;(2) 农业方面,要大力推广种植经济型、高效益、抗(耐)旱的节水型作物。

效率层次方面:(1) 大力推广节水型器具,可以对购买使用节水型器具的居民给与一定的财政补贴,同时应对老旧供水管网进行维修更换,减少管网水资源漏失;(2) 引进国内外先进节水技术,大力发展节水型工业;(3) 按对水质要求情况分质供水,实行优质优用、低质低用,一水多用,以发挥水资源的最大经济效益。

5结语

本文在分析总结水资源多种用途和主要水资源利用矛盾的基础上,基于和谐论理论,分别从和谐论思想和数学描述方法上,从定性和定量的角度分别提出了一些解决水资源利用矛盾的途径,即应用和谐论思想指导水资源管理、开发、利用、分配等,利用基于和谐论理论的数学描述方法定量评价、调控当前水资源利用现状,缓解水资源利用矛盾。

通过对郑州市2000年-2005年水资源利用状况的评价,证明水资源利用的和谐论评价方法具有较好的应用前景。不过,本文是在参考相关资料的基础上确定的统一度与和谐系数阀值,然而还是存在可靠度的问题。因此在今后研究中可以尝试通过专家打分直接获得各指标阀值,并检验专家意见的集中、离散程度,以此提高结果的准确度。

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