面向行业的初始水权配置系统模型构建

将生活、生态环境及生产等用水行业作为初始水权配置对象,在构建面向行业的初始水权配置系统、剖析初始水权配置系统内涵的基础上,根据各用水行业的发展目标,提出初始水权配置系统应遵循的基本原则,确定不同用水行业的用水优先序位,建立目标规划模型,实现不同用水行业的初始水权配置,防止不同用水行业之间的恶性竞争用水问题。结合案例分析验证模型的实效性。     

基于双层诊断优化的流域初始水权交互式配置

面向新时期实行最严格的水资源管理制度,以流域内区域及行业层面的水资源初始使用权(简称"初始水权")为主要研究对象,基于流域内不同行政区域之间(即第一层次)以及区域内不同用水部门或行业之间(即第二层次)的交互协商、协调可持续发展原则,构建双层诊断优化模型,将流域初始水权在第一层次、第二层次之间进行交互式分配。首先,建立流域经济社会综合效益优化函数,从经济、社会以及生态环境角度体现流域初始水权分配的整体目标;其次,在严格控制流域初始水权配置总量、流域允许最大排污权总量的基础上,建立流域第一层次的目标函数与诊断准则,促进流域内不同区域之间的公平、协调发展;再次,根据第一层次水权配置结果,提出流域各区域内不同用水部门或行业用水的优先序位规则,建立流域第二层次的目标函数与诊断准则,促进流域不同区域不同用水部门或行业之间的公平、协调高效用水;最终,在第一层次、第二层次多轮交互作用下,实现流域整体的综合效益最大化,体现流域初始水权分配中数量与质量的统一,消除流域内不同区域、不同用水部门或行业之间的用水矛盾、用水冲突。在此基础上,选择大凌河流域进行案例分析,将基于模型的水权分配方案与水利部试点方案对比分析,并为分配结果的差异化进行可行性分析,验证了双层诊断优化模型的有效性。     

流域初始水权配置方法研究进展

针对流域初始水权配置这一多区域、多用水行业参与的半结构性、多层次、多目标复杂系统决策问题,总结已有研究成果,在对流域初始水权配置内涵进行界定的基础上,系统剖析流域初始水权的配置机制及其优缺点。结合流域初始水权配置机制,对流域初始水权配置原则、不同配置机制下配置模型的研究进行系统综述,并进一步探讨了流域初始水权配置中有待解决的相关问题。     

基于水权初始配置的区域利益博弈与优化模型

明晰水权初始配置是协调流域内各区域之间水资源综合效益的重要途径。针对流域水权初始配置过程,首先,结合流域内各区域的社会经济发展目标,构建水权初始配置指标体系,采用理想解法,获得水权初始配置初步方案,确定各区域的水权配置量初始值;其次,结合流域内各区域的利益诉求,基于动态博弈理论,分析各区域之间的动态博弈机理,构建动态博弈模型和利益补偿函数,实现水权增加利益主体对水权减少利益主体的利益补偿;然后,确定各区域的水权配置量优化值和流域内各区域水资源综合效益的优化值,并获得水权初始配置优化方案;最后,通过案例分析验证了利益博弈与优化模型在水权初始配置过程中具有较好的适用性。研究表明,水权初始配置本质上是对流域内各区域之间进行利益博弈的过程,通过水权增加利益主体对水权减少利益主体进行利益补偿,可进一步优化各区域的利益和流域水资源综合效益。     

基于水量与水质的流域初始二维水权分配模型

基于水资源量质统一的基本属性，论述了用水与排污双总量控制的必要性以及初始水量权与初始排污权统一分配的科学性，提出了二维水权的新概念；确定了流域初始二维水权分配遵循的具体原则，建立了各原则视角下的水资源系统和谐度函数；构建了以水资源系统和谐度最大为目标的流域初始二维水权分配模型。以北江流域为研究背景进行了实例分析，分配结果验证了模型的有效性。     

流域初始二维水权耦合配置系统评价

结合流域内各区域及其生活、生产与生态环境等不同行业对初始取水权和排污权的配置结果,将各区域视为各自独立的系统单元,将经济、社会与生态环境视为各区域系统单元中的3个子系统单元,构建流域初始二维水权耦合配置系统,设计耦合配置系统评价指标体系,确立耦合配置系统评价准则,用于评价各区域系统单元中经济、社会与生态环境各子系统之间的耦合协同效度以及各区域系统单元之间关于经济、社会与生态环境以及整体之间的趋同发展效度。以辽宁省大凌河流域水权配置方案为例,对模型进行验证,计算结果表明模型具有一定的可操作性。     

基于双层优选的初始水权分配模型研究

针对水资源确权分配及水权交易需求,以流域内地区整体的取水权和用水户的用水权为主体,构建基于取水权和用水权的双层次流域水权初始分配模型,并运用层次分析法和模糊数学理论对模型进行求解。以沙颍河流域为例,利用Matlab软件中的Optimization Toolbox模块和Linprop寻优模块来实现模型的求解,得到流域内各地区不同来水频率下的现状年和规划年的取水权和用水权初始分配结果,表明该模型具有很好的适应性。     

基于水量与水质的流域初始二维水权分配模型

基于水资源量质统一的基本属性,论述了用水与排污双总量控制的必要性以及初始水量权与初始排污权统一分配的科学性,提出二维水权的概念。确定了流域初始二维水权分配遵循的具体原则,建立了各原则视角下的水资源系统和谐度函数;构建了以水资源系统和谐度最大为目标的流域初始二维水权分配模型。以北江流域为背景进行实例分析,计算结果表明:本文模型有效,并且通过建立超标排污对水量分配的惩罚函数,把超标排污的外部性内化到水量分配上,实现了初始水量权与初始排污权分配的统一。     

石羊河流域水权管理制度框架研究

石羊河流域地处内陆干旱区,是典型的资源性缺水地区。水权制度建设是优化水资源配置的基础工作,将区域水权分配与行业取水许可管理有机结合,对高效配置水资源,建立和完善流域水市场,实现流域水资源的可持续利用和经济社会的发展有重要的现实意义。本文以石羊河流域水资源开发利用现状为依据,尊重历史,承认现实,统筹生产、生活和生态用水,提出流域的水权内涵、界定原则和初始水权分配方案;并对开展流域水权交易和水权管理的制度体系建设提出了相关建议,为石羊河流域水资源合理配置,确定水权分配方案,开展水权交易,建设水权管理制度等提供理论依据。     

基于改进破产规则和验证惩罚机制的流域初始水权两阶段优化分配方法

初始水权分配中，流域管理者与区域用水户之间存在不对称信息和不同的用水目标，往往导致水资源无法合理分配与高效利用。为提高初始水权分配与利用效率，从流域管理者角度，结合区域及行业用户需求、区域影响因子和行业影响因子，提出基于破产理论的初始水权优化分配框架，得到初始优化方案，进而依据奖惩规则制定监管机制，形成两阶段优化分配方法。将该方法应用于典型流域初始水权分配，并对机制实施与效果调研，结果表明，这一模型不仅可以提高水资源分配效率，还可以有效约束超额用水户行为，不断优化水资源配置效果与提高水资源的利用效率，从而支撑水资源初始水权的合理分配与有效监管。研究成果有利于流域管理者合理分配及利用水资源。     

城市水权分配机会的多目标规划模型

本文经过分析论证决策向量与机会函数之间的关系，建立起城市初始水权配置的随机相关机会多目标规划模型，以处理水权配置中水资源、需水等随机性变化特征量对规划决策的影响；通过决策者提供的各种水源可分配水权量组合，各类用水户需水权组合和保证率信息，运用建立的模型，应用随机模拟的遗传算法，计算出水权分配的优化决策变量。应用实例证明建立的模型和计算方法是可行的。     

松辽流域初始水权分配实践与探索

根据松辽流域用水现状和需水预测．流域水资源承载能力将成为流域经济社会可持续发展的关键制约因素。面对松辽流域水资源管理的实际情况．流域初始用水权分配是实现战略举措的一项基础工作．也是水权制度建设和水市场建立的起步工作。松辽委适时组织开展了流域初始用水权分配专题研究．并在霍林河与大凌河流域进行了初始用水权分配的实践探索。     

流域水资源使用权定量分配方法初探

针对不同流域的复杂情况,提出了流域水资源使用权初始分配的一般原则,包括社会公平、尊重现状、基本生态需水优先、重要性和效率优先、适量预留、权利和义务相结合、民主协商、适时调整等;研究了水权分配在经济社会发展水平、水资源权属关系、水资源调控能力、生态环境、政府预留水量等方面的约束条件及其阈值的确定方法;设计了比较具有可操作性的水权分配的技术思路,包括水权分配的空间尺度和时间尺度、河流与计算单元的关系、水权分配的层次与内容、需水的合理性复核、各水平年间水权的协调等。应用该方法完成了松辽流域各典型河流水资源使用权初始分配方案的定量研究。     

Principal-subordinate hierarchical multi-objective programming model of initial water rights allocation

The principal-subordinate hierarchical multi-objective programming model of initial water rights allocation was developed based on the principle of coordinated and sustainable development of different regions and water sectors within a basin. With the precondition of strictly controlling maximum emissions rights, initial water rights were allocated between the first and the second levels of the hierarchy in order to promote fair and coordinated development across different regions of the basin and coordinated and efficient water use across different water sectors, realize the maximum comprehensive benefits to the basin, promote the unity of quantity and quality of initial water rights allocation, and eliminate water conflict across different regions and water sectors. According to interactive decision-making theory, a principal-subordinate hierarchical interactive iterative algorithm based on the satisfaction degree was developed and used to solve the initial water rights allocation model. A case study verified the validity of the model.     

不同水权模式下流域水资源配置博弈的一般性解释

文中运用博弈论中的经典分析案例结合流域水资源配置特点对不同水权模式下参与人的用水行为作出合理解释。分析表明,在公共水权模式下,由于个体理性以及水资源负外部性的存在,容易使水资源利用产生“公有地悲剧”的结果。同时证明,在缺乏排他性水权或水权制度设计不尽完善的情况下,流域水资源不仅可能被过度利用,而且全流域社会福利将不能达到最优。上游用水主体因具备先动优势而恣意用水,由此给下游用水主体带来利益损害。在个体理性的作用下,试图通过全局优化实现流域水资源配置的帕雷托改进是无法实现的。     

淮河流域初始水权分配实践研究

建立水权管理制度是流域水资源管理的发展趋势,初始水权分配是实施水权管理的首要前提。通过建立子和谐度函数对基本用水保障、生态用水保障、尊重历史与现状、公平性、高效性、可持续发展、权利与义务相结合7项初始水权分配原则进行量化描述,耦合各子和谐度函数,构建多准则初始水权分配模型,通过快速和谐搜索算法求解系统和谐度最大的一组作为分配结果。多准则初始水权分配模型应用于淮河流域实践的结果表明,通过数学函数量化各分配原则,该模型物理意义明确,分配结果较为合理。通过引入入河污染物限排惩罚函数,该模型实现了水资源量维和质维的统一,并从时间维度上量化了可持续发展原则,聚集了多种分配模式的优点。     

适应性管理下流域初始水权配置方法研究进展

流域初始水权配置是建立健全初始水权分配制度的重要前提。但是受不确定性因素及因素间的交互耦合的影响,现有流域初始水权的配置方案与产业结构的高级化适配性低,而适应性管理是一个不确定性被辨识和降低的过程。基于此,从适应性管理视角出发,对现有的流域初始水权配置方法进行全面的梳理和动态评述;同时结合我国水资源管理方面的新要求,指出现有配置方法存在的问题,提出了近阶段的研究重点,即面向双控行动下的水资源硬约束,按照"适配性问题诊断——流域初始水权适配方案设计——方案适应性判别及进化调整"的适应性管理思路,开展流域初始水权与产业结构高级化适配研究,以利于初始水权分配制度的建立健全。     

松辽流域初始水权分配政府预留水量研究

根据松辽流域特点和初始水权分配的需要，重点分析政府预留水量的确定原则．提出一种确定政府预留水量的双侧耦合分析方法，并分析和给出政府预留水量和水银行及储蓄量等成果；最后研究给出政府预留水量的动用原则和管理模式，以及政府预留水量管理办法。