农业水价调整对广义水资源利用效用研究

文章旨在反映农业水价变化对地区水资源利用效率和效益的影响。以经济学理论为基础,建立起农业用水的需求函数模型,研究宁夏农业水价与用水的关系;对不同水价方案进行水资源配置分析和水循环过程模拟,分析各种方案下用水部门的用水效率;进一步分析各方案的经济、社会和生态后效性响应,评价区域广义水资源利用效益。随着水价的提高,农业用水将呈下降趋势,用水量变化影响了区域的水循环转化过程,改变了生活、经济及生态的广义用水格局,使得区域水资源消耗总量减少,促进了地区用水效率的提高,同时也促进了单位水经济产出的增加,使得用水结构趋于合理、用水效用趋于高效。     

广义水资源高效利用研究——（Ⅰ）理论

针对目前我国水资源短缺、用水浪费现象比较严重的现状，结合国内外水资源高效利用研究进展及不足，拓展了水资源高效利用研究层次和内涵，提出水资源高效利用的科学概念，指出水资源高效利用应以区域水资源—经济—生态复合大系统为研究对象，注重研究水资源在经济系统和生态系统的服务过程，以水循环模拟为基础，广义水资源合理配置为手段，综合考虑区域/流域内部各种水资源调配及相应情景下的横向和纵向水力循环转化联系，并在遵循有效性性、公平性和可持续性原则的基础上，对区域水资源利用方式进行科学调控，才能切实达到实现水资源高效利用的目的。     

基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅰ:理论

在分析国内外水资源规划的发展历程的基础上,基于广义ET耗水控制理念探讨了区域水资源水环境综合规划的理论、内涵及其规划理念。分析了其调控机制、规划原则以及规划目标。确定以目标ET制定-方案设置-情景模拟-方案评价-方案推荐5个步骤为基于ET的水资源规划的决策思路,进而提出了七大总量控制规划指标,建立了规划框架。为综合解决全球气候变化和人类活动影响下日益严重的水资源和水环境问题提供了探索途径。     

广义水资源合理配置研究(Ⅱ)——模型

广义水资源合理配置的目的是实现广义水资源在经济系统和生态系统中的合理分配，本文根据广义水资源合理配置的内涵、目标、研究框架、调控体系等，开发了广义水资源合理配置模型(WACM)，该模型由水资源合理配置、水循环模拟和水环境模拟模块组成。WACM模型通过采用层层嵌套、逐步细化的模拟机制，以及不同尺度模型之间分解和聚合的信息交互方式，实现区域水量-水环境-水循环过程的动态配置与模拟，保证广义水资源在经济社会和生态环境系统间分配的合理性。模型可实现全口径供需平衡分析，有效拓展了传统集总式配置模型的功效，并通过经济、生态、环境和水循环响应的合理性检验，可以及时反馈和调整广义水资源合理配置方案，保证广义水资源配置的合理性。     

基于最严格水资源管理制度的水资源利用考核关键技术研究——以南水北调东线江苏省受水区为例

针对技术与管理层面对最严格水资源管理制度量化实施支撑不足的问题,为满足跨流域调水复杂水工程集群的管理需求,以南水北调江苏受水区为研究对象,从水资源高效利用角度出发,基于课题组建立的多层次水资源模拟与配置模型,核定并解析地级市、水资源分区、区段、梯级等多层次区域用水总量控制目标,基于现状用水与高效用水不同模式,进行用水总量考核;构建水资源利用效率指标体系,评估水资源利用效率。结果表明:水资源利用总量控制考核全体达标;水资源利用效率方面,北高南低,差距较大,其中最高综合得分1. 2,最低-5. 1;研究区节水潜力有待进一步深入挖掘,尤其是在水源相对充足的区域,水资源利用效率更为低下。基于多层次水资源模拟与配置模型及其反算功能,解决了省控控制条件与不同层面水资源管理部门量化执行需求之间的脱节,为最严格水资源管理制度下的水资源利用考核提供技术支撑,为区域水资源管理提供示范与借鉴。     

浅析水资源计划调控与市场配置的协调方法

运用系统工程的理论研究区域水资源调控和配置中的两个重要问题:一是水资源的计划调控与市场配置在水资源管理过程中的突出作用,二是实现两者协调的最佳化。运用系统动态相关的原则,通过分析水资源开发利用与社会、经济和环境之间的相互关系,采用多目标分析理论,提出区域水资源调控方案。利用系统模拟和优化技术,采用情景分析方法,研究在模拟水资源市场配置条件下的区域社会、经济和环境发展状况,最终提出一种较为科学实用的协调模式。     

基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅱ:模型

在所提出的广义ET区域水资源综合规划的理念和研究框架基础上,本文构建了基于广义ET的区域水资源与水环境综合模拟模型,该模型由分布式水文SWAT模型、人工水平衡AWB模型及分布式地下水MODFLOW模型耦合而成,实现了地表水和地下水、天然水循环和人工水循环、水量和水质联合模拟。该模型可作为区域水资源与水环境综合规划的工具。以天津市为例,从地表水径流、地表水水质、地下水以及模型模拟ET结果等方面对模型进行了校验,校验结果表明模型可进行不同节水、水资源配置、点源和非点源水污染控制、水生态修复规划方案的情景模拟,为区域水资源与水环境规划提供支撑。     

浅析水资源计划调控与市场配置的协调方法

运用系统工程的理论研究区域水资源调控和配置中的两个重要问题：一是水资源的计划调控与市场配置在水资源管理过程中的突出作用，二是实现两者协调的最佳化。运用系统动态相关的原则，通过分析水资源开发利用与社会，经济和环境之间的相互关系，采用多目标分析理论，提出区域水资源调控方案。利用系统模拟和优势技术，采用情景分析方法，研究在模拟水资源市场配置条件下的区域社会，经济和环境发展状况，最终提出一种较为实用的协调模式。     

基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅲ：应用

将基于广义ET的区域水资源与水环境综合规划理论与方法应用于天津市,按照"制定目标ET-方案设置-情景模拟-方案评价-方案推荐"的规划方法,提出天津市基于广义ET的水资源和水环境综合规划方案.依据构建的区域水资源与水环境综合模拟模型、量化准则及方案优选方法,以天津市为例进行了应用.针对2020水平年南水北调东线不通水的情况,提出针对天津市水资源与水环境规划的七大总量控制:ET消耗控制量为74.7亿m~3、地表水取水控制量为32.3亿m~3、地下水取水控制量为1.2亿m~3、国民经济用水控制量为28.8亿m~3、生态修复用水控制量为3.2亿m~3、污染物排放氨氮控制量为1.02亿t、COD控制量为7.5亿t、人海水控制量为16.4亿m~3.分析结果表明,基于广义ET的区域水资源与水环境综合规划理论与方法有利于合理解决天津市水资源紧缺、地下水超采、环境污染等问题,支撑天津市社会经济和生态环境的可持续发展.     

区域多水源联合调配研究

近年来,水资源成为制约黄河上中游部分地区发展的重要瓶颈要素。为此,结合不同水源特征和不同用户需水特性,提出多水源调配策略,在此基础上,构建区域多目标优化模型,采用模拟模型和交互式决策相结合的方法进行求解,形成缺水地区水资源安全保障技术。以呼和浩特市为典型研究区域,构建区域水资源系统网络图,通过系统分析,提出其技术可行、经济合理、高效、可持续的多种水源、分行业的多水源联合调配方案。     

流域泥沙资源优化配置关键技术的探讨

本文探讨了流域泥沙资源系统与社会经济、生态环境和水资源系统的相互关系，以及泥沙资源配置的原则、任务和原理。通过系统研究泥沙资源量与水流搬运、生态环境和水资源之间的平衡需求关系，提出了区域承沙能力的概念；给出了流域泥沙资源优化配置的基本方程组。指出流域泥沙优化配置可表达为多目标函数条件极值的求解问题；泥沙资源配置机制包括泥沙运动规律、经济利益（市场经济）、社会环境效益和行政管理及相关政策等。给出了流域泥沙资源优化配置的理论框架，为系统研究流域泥沙资源优化配置奠定了理论基础。     

广义水资源合理配置研究(Ⅲ)—应用实例

本文将广义水资源合理配置理论与方法应用于我国宁夏自治区，制订了广义水资源配置方案，分析了2010水平年方案集配置结果，并进行生态、经济、环境和水循环响应的量化研究。从一系列方案中优选出合理的推荐方案，通过推荐方案的全口径供需平衡分析，研究不同口径的宁夏区域水资源供需平衡状况。结果表明，该方案能够实现宁夏区域农业用水向工业和生活转移的目标，支撑区域经济系统和生态系统的协调发展。     

广义水资源合理配置研究(Ⅰ)——理论

本文探讨了广义水资源合理配置的理论内涵、配置系统、配置目标及协调与冲突、研究框架、调控机制、全口径供需平衡分析方法和后效性评价体系。广义水资源含义是指把狭义的径流性水资源拓展为包括土壤水和降水，合理配置是以此广义水资源为配置水源，以自然-人工复合系统为配置对象，以宏观经济分析为总控，以水循环模拟为基础，通过水量水质统一配置，实现水资源在经济社会和生态系统中高效配置，维持经济社会的健康发展，保障生态与环境的稳定，以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。     

我国生态需水研究体系及关键研究命题初探

本文从生态系统水平衡和生物水分生理的角度，初步分析了不同类型生态系统生态需水核算的关键环节，并构建了竞争用水条件下我国生态需水研究的基本体系。结合国内外相关研究的新进展，剖析了我国生态需水研究的关键命题。结果表明，生态需水计算的关键是要核算维持生产者的正常生命活动和非生物环境分别向外界释放的水量，不同类型的生态系统对核算的侧重点也不相同。在竞争性用水条件下，我国生态需水研究，需要在系统识别水分—生态耦合作用机制和定量确立区域动态生态目标的基础上，充分考虑水分生态效益率，合理确定生态需水量。在生态与环境系统及国民经济系统之间，对区域可配置的水资源量进行合理配置，并提出了区域生态需水的风险管理方案。     

国民经济行业用水特性分析与评价

本文对国民经济行业用水特性进行了分析，提出了节水高效型国民经济生产体系的定量分析方法。内容包括：①建立了水资源投入产出分析模型；②分别从用水效率和用水效益两方面构建了国民经济行业用水特性评价指标体系；③提出了国民经济行业用水特性综合评价方法；④提出了节水高效型国民经济产业结构的判定标准及其方法。本文提出的方法，可为制定国民经济和行业发展规划提供决策依据，文中以北京为例说明本方法的应用结果。     

干旱区面向生态的水资源合理配置模型与应用

本文基于生态系统服务的动态生态价值评估的基础上,提出了内陆河流域生态用水效益的计算方法,建立了内陆河流域基于生态效益和经济效益统一度量的水资源合理配置模型。考虑内陆河流域水资源多次转化、多次重复利用的特点,将计算单元种植结构优化模型嵌套在水资源转化模拟模型中,实现模拟模型与优化模型的耦合。以甘肃省河西走廊石羊河流域为例,获得了流域水资源在不同区域间与生态用水和经济用水间的合理分配方案。为探索干旱区内陆河流域面向生态的水资源合理配置提供了新的途径。     

宁夏经济生态系统水资源合理配置研究

干旱地区经济发展与生态保护对水资源具有强烈的依赖作用，水资源的合理配置是缓解资源、经济与生态矛盾的根本途径。“宁夏经济生态系统水资源合理配置研究”项目正是基于干旱地区缺水的实际，针对其特有的水资源特点，提出了面向经济生态系统的水资源合理配置研究框架，开发建立了平原区分布式水循环模型、广义水资源合理配置模型等多个独创性模型，得出了对地区经济发展和水资源合理利用具有重要现实意义的战略结论。     

面向生态的水资源合理配置与湿地优先保护

为科学修复湿地,维持流域整体取用水安全及生态与环境安全,本文在分析流域"自然-人工"二元水循环及伴生过程演变与湿地生态演化作用机制的基础上,提出通过面向生态的水资源合理配置与管理,对湿地进行优先保护并提出实施要点.其内容包括:基于湿地生态服务功能,确立湿地生态保护目标和生态需水;将湿地作为优先用户,通过面向生态的水资源配置,确保其生态需水;开展湿地生态用水调度与监管,完善应急调度方案;在水资源管理中,完善取水许可与水资源费使用机制,其中优先保护湿地足核心.     

流域水资源合理配置评价理论及评价指标体系研究

以可持续发展理论、水资源二元承载力理论为配置评价的理论基础,针对黑河流域实际特点,建立了流域水资源配置评价指标体系,所构建的评价指标体系包括了分区指标与全局指标两个层次,涵盖了社会合理性、经济合理性、生态合理性、资源合理性、效率合理性与发展协调性六大类的多维评价指标.