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這是水資源社會經濟系統(tǒng)發(fā)展預測ppt,包括了水資源系統(tǒng)結構功能與水資源工程,水資源系統(tǒng)結構與功能,水資源工程,以水庫筑壩工程為例分析水資源工程對生態(tài)環(huán)境的影響等內容,歡迎點擊下載。
水資源社會經濟系統(tǒng)發(fā)展預測ppt是由紅軟PPT免費下載網推薦的一款課件PPT類型的PowerPoint.
第六章 水資源規(guī)劃與管理
第一節(jié) 水資源持續(xù)利用規(guī)劃
一、水資源系統(tǒng)結構功能與水資源工程(一)水資源系統(tǒng)結構與功能
1、水資源系統(tǒng)概念——水資源系統(tǒng)是由水的自然部分(自然規(guī)律)與人工部分(工程技術)有機結合而成的。
2、水資源系統(tǒng)結構組成
水資源自然系統(tǒng)——由流域或區(qū)域的有關自然地理要素所組成的。
水資源工程系統(tǒng)——由人類活動目的的所創(chuàng)造的工程單元組成的。
水資源管理系統(tǒng)——由實施水資源保護、利用所建立的組織機構和管理制度所組成的。
3、水資源系統(tǒng)功能
以資源的形式用水興利的功能。如居民和工業(yè)供水、灌溉、發(fā)電、航運、養(yǎng)殖、旅游等。
以調節(jié)控制為手段的減災除害的功能。如防洪、除澇、改良鹽堿地、改善環(huán)境等。比如埃及阿斯旺水壩建成后造成下游鹽堿地。
以工程和非工程的手段保護水質和生態(tài)環(huán)境的功能。如工程手段有修建水庫、堤壩等;非工程手段有加強監(jiān)測、預報等。
4、水資源系統(tǒng)結構與功能之間的關系
結構決定功能,功能反作用于結構,二者互為影響的關系。
一般結構比較穩(wěn)定,而功能易受外界影響而發(fā)生變化;而一旦系統(tǒng)功能發(fā)生變化,必然反作用于結構,二者不斷協(xié)調,使系統(tǒng)永遠處于最佳狀態(tài)。
(二)水資源工程
1、主要工程設施及作用
大壩與水庫——主要攔蓄汛期多余水量,供枯水季節(jié)缺水用,起調控水作用。如東圳水庫。
明渠和管道——起輸水作用。
明渠——無壓的水道。如渠道、隘洞等,一般路徑長,易污染,損失大。
管道——有壓的水道。一般路徑短,損失少,污染小。
分水建筑物——起輸水、排水、分水、灌溉的作用。如渠道、溝道、管道、分水閘等。比如木蘭碑水利工程的作用,是阻潮分水的作用。
水電站建筑物——完成發(fā)電任務,創(chuàng)造經濟價值。如東圳水庫等。主要有蓄水式、分水式、抽水蓄能式等。
城市市政和工業(yè)取水設施——供給城市和工業(yè)用水資源。主要有取水管道(如自來水管道),凈化處理廠(如自來水廠)和傳輸設備(如水管)等。
污水及工業(yè)廢水處理廠——治理污水保護環(huán)境的作用。如涵江污水處理廠。
河道政治工程——改善河道航道和河岸生態(tài)環(huán)境的作用。如河岸保護及堤防、通航船閘、壩等,木蘭溪二期工程。
通用的防洪堤壩——防洪抗災的作用。如江河堤壩、海堤等。
(二)水資源工程
2、水資源工程對周圍生態(tài)環(huán)境的影響
①淹沒一定的居民區(qū)和土地(含耕地);
②使工程周圍的物理、化學因素發(fā)生一定的變化;
③使毗鄰地區(qū)的植物區(qū)系和動物種群引起變遷;
④可能產生有利于有害病菌寄生和傳播的條件。
以水庫筑壩工程為例分析水資源工程對生態(tài)環(huán)境的影響 (三峽工程)
三峽基本情況
有利影響
防洪\發(fā)電\航運\有利于長江中下游平原湖區(qū)血吸蟲病的防治 \改善長江中下游枯水期水質 \減緩洞庭湖的淤積速度,延長湖泊壽命 \改善庫區(qū)及壩下魚類的生境條件
不利影響
淹沒耕地,造成移民和城鎮(zhèn)遷建,加劇人地矛盾,由此造成植被破壞、水土流失和生態(tài)惡化 \加重水體污染 \三峽工程將改變庫區(qū)和長江中、下游水生生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能 \三峽水庫運行后會影響泥沙淤積發(fā)生變化 \三峽建壩后,庫區(qū)水面抬高加寬,沿江部分文物古跡將被淹沒 \三峽工程運行后,將導致重慶市江段泥沙淤積,水質下降,現有給排水設施受到影響 \三峽工程對局地地質災害和人群健康等有一定影響 \淹沒部分礦產資源
3、可持續(xù)發(fā)展水資源工程環(huán)境影響評價
內容:①水資源影響分析——即根據總體規(guī)劃方案,綜合分析污染物排放種類、數量、排放方式和污染控制措施,確定評價主要因子、評價標準和評價范圍,通過環(huán)境質量預測模型及一定的分析方法進行水資源環(huán)境影響評價。
②生態(tài)資源影響分析——著重對生態(tài)系統(tǒng)即生物資源(包括珍惜動植物、珍惜生物物種等)、土地利用、森林等方面的影響進行分析。
③經濟發(fā)展資源影響分析——應分析水資源工程開發(fā)活動對周圍工、農、林、畜牧、水產養(yǎng)殖業(yè)及旅游資源、城市市政設施、能源等的影響。
④生活質量影響分析——應側重總體發(fā)展規(guī)劃對人口數量和結構變化、人體健康、安全狀況、居住環(huán)境、就業(yè)和工資收入、社會福利、移民、文化教育、宗教信仰、環(huán)境美學、商業(yè)服務、娛樂及公眾參與意識的影響。
3、可持續(xù)發(fā)展水資源工程環(huán)境影響評價
方法:①社會費用—效益分析——研究企業(yè)外部不經濟性的貨幣表現和企業(yè)經濟效益的關系,評價環(huán)境投資改善環(huán)境質量是否合算的一種經濟評價方法。
②環(huán)境—經濟投入/產出分析——從傳統(tǒng)的投入—產出分析延伸到環(huán)境環(huán)境經濟領域,得到各種環(huán)境—經濟投入產出模型和矩陣表,用于研究經濟與環(huán)境之間物質交換的綜合平衡關系。即經濟發(fā)展對環(huán)境的影響以及環(huán)境狀況變化對社會經濟的信息反饋。
③計算機遙感和地理信息系統(tǒng)——應用計算機建立各類水資源工程環(huán)境影響評價決策支持系統(tǒng),運用現代化手段對自然子系統(tǒng)、社會子系統(tǒng)、經濟子系統(tǒng)等的影響及相互作用進行評價,并不斷補充修正,構造水資源工程環(huán)境影響評價軟件包能更準確迅速評價工程的環(huán)境影響。
比較現行環(huán)境影響評價與可持續(xù)發(fā)展環(huán)境影響評價
①理論基礎不同:現行環(huán)境影響評價是從發(fā)展經濟的目標出發(fā),在規(guī)劃工程項目后,再從環(huán)境角度對工程的環(huán)境影響加以分析和評價,給出資源、環(huán)境對工程項目或方案的支撐能力和限制程度,以及防治措施,從而決定項目的取舍。而可持續(xù)發(fā)展環(huán)境影響評價則從資源、環(huán)境、經濟、社會協(xié)調性出發(fā),不僅要對工程項目和區(qū)域發(fā)展有關的環(huán)境要素進行分析和評估,而且更重要的是對環(huán)境質量變化影響當代和后代人可持續(xù)發(fā)展的狀況作出評估和判斷。
②評價指標不同:現行環(huán)境影響評價是以環(huán)境要素為單元,不納入經濟指標,只看重單個環(huán)境因子的影響、演化和變遷,多以環(huán)境污染濃度為依據,以環(huán)境質量標準為評價標準。哦程序上則從發(fā)展經濟出發(fā)進行選項和立項后再從環(huán)境角度加以分析評價。而可持續(xù)發(fā)展環(huán)境影響評價則從生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)整體性出發(fā),以能反映可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境、社會和經濟指標為指標,評價準則是以它們三者之間的協(xié)調持續(xù)性為準繩,評價程序是從經濟、社會、環(huán)境效益統(tǒng)一協(xié)調出發(fā),先通過區(qū)域環(huán)評,再因地制宜地對工程項目進行環(huán)評。
③評價方法不同:現行環(huán)境影響評價是除了對一定影響范圍內的環(huán)境因子進行物理、化學、生物和社會的影響預測評價外,更著重評價環(huán)境容納污染物的能力和控制手段。而可持續(xù)發(fā)展環(huán)境影響評價的方法目前還沒有明確,但可設想在通用的效益—費用分析和投入—產出分析方法基礎上改造而成的社會費用—效益分析,環(huán)境—經濟投入/產出和計算機、遙感和地理信息系統(tǒng)綜合應用進行評價。
二、水資源持續(xù)利用規(guī)劃
(一)現行水資源系統(tǒng)規(guī)劃
1、含義——從系統(tǒng)整體出發(fā),依據系統(tǒng)范圍內的社會發(fā)展和國民經濟部門用水的需求,制定流域或地區(qū)的水資源開發(fā)和河流治理的總體規(guī)劃方案。包括確定開發(fā)治理目標、優(yōu)選實施方案和擬定開發(fā)智力程序等。
2、水資源規(guī)劃管理的目的——向用戶供給可以接受的水質和充分的水量,以及為社會、環(huán)境、防災減災等提供公共服務。
3、水資源規(guī)劃的程序(步驟)
問題的識別與確定——識別和診斷研究問題的所在,分析水資源開發(fā)可能取得的成就,界定研究和決策范圍,識別對環(huán)境的影響以及擬定初步分析方法等。
確定目標和評價準則
①目標(現代水資源規(guī)劃管理的目標)——主要是環(huán)境質量目標和經濟目標,同時考慮地區(qū)發(fā)展和社會福利目標。
②評價準則——指質量目標達到要求的規(guī)劃。對長期戰(zhàn)略規(guī)劃、評價準則簡單化;對中觀、微觀的規(guī)劃則要詳細些。
確定和篩選方案——對所有可行方案進行仔細篩選,以免妨礙對另外發(fā)展活動選擇的可能。但在確定和篩選時不僅要著眼于當前,更要顧及未來的發(fā)展。
方案評價與優(yōu)選——對篩選保留的一些方案,要采取一定的技術方法(如矩陣法或流程圖法等)對每一方案進行經濟、技術和環(huán)境的評價,并集結起來加以評估,選出“最優(yōu)”方案進行實施。
對中選方案進行補充或修改
檢驗并跟蹤分析
二、水資源持續(xù)利用規(guī)劃
(二)水資源持續(xù)利用規(guī)劃
1、含義——以可持續(xù)發(fā)展理論為基礎,在從宏觀到微觀的不同層次上審視和規(guī)劃整個水資源系統(tǒng)中的各種問題,從而為社會、經濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供前期保障。
2、指導思想——以開發(fā)資源、增長經濟、保護環(huán)境和發(fā)展社會這四個方面的協(xié)調為準繩,以可持續(xù)發(fā)展為目的,維護全社會的不斷進步和發(fā)展。
3、基本方法——應用系統(tǒng)科學的整體方法,結合應用其他自然和社會科學理論的多學科協(xié)作的方法,對宏觀和微觀層次的水資源開發(fā)治理問題進行系統(tǒng)分析,綜合規(guī)劃和科學管理。
二、水資源持續(xù)利用規(guī)劃
4、主要原則
流域或地區(qū)的整個規(guī)劃和整體管理方案的選擇應以生態(tài)環(huán)境與經濟社會相協(xié)調,并能持續(xù)發(fā)展下去和經濟、社會、環(huán)境綜合效益最佳為原則。
水資源工程(如水利樞紐、壩址、水庫等)的選擇與設計應遵守可持續(xù)性強、社會接受、生態(tài)良好、經濟合理、技術可行的原則。尤其生態(tài)環(huán)境持續(xù)發(fā)展的重要性。
水資源持續(xù)利用規(guī)劃還應遵守因地制宜統(tǒng)籌兼顧(即開發(fā)與治理、重點與一般兼顧)原則。
二、水資源持續(xù)利用規(guī)劃
5、水資源規(guī)劃層次(宏觀、中觀、微觀三個層次)內容
1)宏觀層次的水資源持續(xù)利用規(guī)劃——它是以整個江河流域、一個國家或區(qū)域等為對象的水資源規(guī)劃。
若對于大的江河流域規(guī)劃,涉及到國民經濟的發(fā)展、地區(qū)開發(fā)、自然環(huán)境、社會福利和國防等各個方面,所以,水資源規(guī)劃的任務在于統(tǒng)籌兼顧、合理安排,從整體上制定流域開發(fā)治理的戰(zhàn)略方案、步驟和某些關鍵性的措施,以達到協(xié)調自然和社會之間的矛盾,滿足各部門的要求。
若對于中、小河流規(guī)劃,多以服務于農業(yè)發(fā)展為主要對象,包括制定地表水與地下水聯合利用,水土資源平衡以及灌溉、排澇、水土保護和生態(tài)環(huán)境等有關的統(tǒng)籌規(guī)劃。
若是大江大河的支流,其規(guī)劃應與整個河流總體規(guī)劃一致。
2)中觀層次的水資源持續(xù)利用規(guī)劃——它是以行政區(qū)或經濟區(qū)為對象的水資源規(guī)劃。
依據地區(qū)范圍的大小、特點、經濟發(fā)展方向以及對資源開發(fā)治理的要求,或以防洪、
灌溉、排水為重點;或以工業(yè)和城市供水,改善地區(qū)水患、航運和環(huán)境為重點;或以水力發(fā)電為重點;或兼而有之等。規(guī)劃的基本內容可與宏觀層次規(guī)劃相類似。
3)微觀層次的水資源持續(xù)利用規(guī)劃——它是以流域或地區(qū)某項專業(yè)任務為對象的水資源規(guī)劃。如流域或地區(qū)的防洪規(guī)劃、水力發(fā)電規(guī)劃、灌溉規(guī)劃、航運規(guī)劃以及綜合利用樞紐或單項工程的規(guī)劃等。它常在以上宏觀和中觀規(guī)劃基礎上進行。
(三)水資源持續(xù)利用的綜合評價
1、水資源工程(綜合利用)評價指標
1)單位水量效益指標 A=∑Pi/VT+Pf/Vf
2)單位水量淹沒土地面積Ωs指標 B=Ωs/VT
3)單位水量遷移安置人口指標 C=np/VT
4)單位水量環(huán)境保護投資指標 D=Ke/VT
根據以上指標,按不同的工程對象選址和工程規(guī)模方案評比時,應選擇土地淹沒少、人口遷移少、環(huán)境投資少和工程效益大的方案實施,才是水資源持續(xù)利用規(guī)劃的最佳方案。
(三)水資源持續(xù)利用的綜合評價
2、水資源持續(xù)利用的綜合評價——借鑒定性分析與定量分析相結合,專家經驗與系統(tǒng)分析相結合的方法進行評價。同時,可以搭配使用現有的方法和技術,如經濟分析法、系統(tǒng)分析(如規(guī)劃決策模型和演變控制模型)及數學類的方法和智能決策支持系統(tǒng)的方法和技術。
目的是產生水資源利用與環(huán)境發(fā)展的協(xié)調性和持續(xù)性的”最佳”方案.
三、水資源持續(xù)利用系統(tǒng)規(guī)劃與演變控制數學模型
(一)水資源持續(xù)利用系統(tǒng)觀
1、水資源持續(xù)利用系統(tǒng)的結構與功能
1)結構——水資源持續(xù)利用系統(tǒng)是由資源、環(huán)境和經濟、社會組成的有機體或統(tǒng)一體,它的組成要素主要有生態(tài)要素、經濟要素和技術要素,又具體體現現在人口、環(huán)境、資源、物資、資金和科技等六個方面,各要素又有自己的演變規(guī)律和其他制約因素,它們相互聯系、相互支持和相互制約,共同構成系統(tǒng)的結構。
2)功能——持續(xù)利用資源和環(huán)境,促進經濟、社會的持久發(fā)展。
3)關系——結構決定功能,功能反映結構狀態(tài)。一般來說:結構合理,相應的功能必然良好;在功能一定時,結構具有選擇性。
(一)水資源持續(xù)利用系統(tǒng)觀
2、滿足水資源持續(xù)利用的結構合理、功能良好的條件
1)系統(tǒng)內部條件
①系統(tǒng)物質循環(huán)轉化效率高——體現在消耗量少,廢棄物少,原料、產品與廢棄物能多重利用和循環(huán)再生,信息反饋靈敏,生產力高,增殖大,功能良好等。
因為系統(tǒng)功能是由物流、能流、信息流和價值流等物質循環(huán)體現的,且尋壞中的流量和速率又反映系統(tǒng)運行狀態(tài)、效率和效益與功能狀況。
②資源、環(huán)境和經濟、社會要素間要協(xié)調發(fā)展——體現在宏觀上:處理好人與自然、人與社會和生態(tài)環(huán)境的和諧關系;微觀上:創(chuàng)造系統(tǒng)穩(wěn)定有序的條件,引進負熵流,形成非平衡的耗散結構,增強自組織調節(jié)能力,使系統(tǒng)持續(xù)地朝良性方向發(fā)展。
2)系統(tǒng)外部條件
經濟、社會對資源的獲取和廢棄物的排放量不能超過資源和環(huán)境的承載能力。
保護、支持資源、環(huán)境恢復再生能力的經濟、社會投入(如引進負熵流等)要適時、適當,有保障。
(二)系統(tǒng)規(guī)劃決策模型
1、三個效益目標的含義
經濟效益目標——指水資源利用是否充分和高效?能否促進經濟持續(xù)增長?可用水資源數量和能量轉化效率和生產率高低表示,也可用經濟價值(貨幣)表示(在實踐中使用)。
社會效益目標——指滿足人們和社會用水需要及當代人之間與代際之間資源環(huán)境的公平分配。同時要根據水資源開發(fā)具體項目涉及的有關社會問題進行考慮。如庫區(qū)移民、文化古跡保護、淹沒土地和資源等。
環(huán)境效益目標——指生態(tài)、環(huán)境的質量和永續(xù)利用的問題。這是水資源持續(xù)發(fā)展模式的關鍵?捎媒洕笜嘶颦h(huán)境風險最小表示。
(二)系統(tǒng)規(guī)劃決策模型
2、水資源持續(xù)利用系統(tǒng)規(guī)劃決策模型——用綜合效益最小值表示
其函數形式為
max[E(x),S(x),R(x)]
受約于 G(x)<0 (1)
Xj≥0 (j=1.2.3….n)
式中:X為m維向量的決策變量;
E、S、R分別表示經濟效益、社會效益和環(huán)境效益;
G為對系統(tǒng)起制約作用的約束條件集(如環(huán)境承載能力、環(huán)境容量、社會技術等);
Xj為決策向量的非負條件。
3、評價系統(tǒng)規(guī)劃決策模型的方法——采用費用—效益分析的經濟評價方法
maxNPVn=max
式中:NPVn——第個規(guī)劃方案的凈效益現值,(=1.2.3….N);
j——為多目標數目,j=1.2.3….j;
t——為計算時段,以年計,t=1.2.3….T;
Btj、Ctj——分別表示n方案第j個目標第t年的毛效益和費用;
Ij——第j個目標的利率或折現率;
λj——第j個目標折現效益的權重,(持續(xù)發(fā)展模式λj =1)。
3、評價系統(tǒng)規(guī)劃決策模型的方法——采用費用—效益分析的經濟評價方法
這樣,在規(guī)劃目標j和計算時段t一定時,某方案n的
=NPVn
所以,上式(2)可簡化為:
NPV=Bd+Be-Cd-Cp-Ce
式中:Bd——為項目的直接效益(指水資源開發(fā)治理后,本身所產生的直接效益,如發(fā)電、供水、航運、防洪效益等);
Cd——項目的費用(指開發(fā)利用水資源所需的直接指出費用,含基建投資和經營投資費用);
Be——環(huán)境效益(表現為生態(tài)效益或社會效益,價值難用貨幣表示);
Ce——環(huán)境保護費用
Cp——環(huán)境另外費用
其中Ce表示環(huán)境損失的補償,不是資源開發(fā)者直接支出,貨幣值用影子價格或機會費用估算;Cp表示以環(huán)境保護措施投資予以補償或改善
(三)系統(tǒng)演變控制模型
檢驗和判斷水資源持續(xù)利用系統(tǒng)演變規(guī)律的理論和方法——熵E(S)和熵變E(ΔS)
1)水資源持續(xù)利用系統(tǒng)的熵E(S)——為某一狀態(tài)下系統(tǒng)所擁有的能量與其相應的經濟價值之比,單位為焦耳/元。
E(S)= =Q/P (3)
2)水資源持續(xù)利用系統(tǒng)的熵變E(ΔS)——用來判斷系統(tǒng)的演變方向和系統(tǒng)內部的穩(wěn)定程度。
由于Q(能量)和P(經濟價值)均時間函數,將(3)式兩邊對t(時間)求導
E(ΔS)=E(S)i-E(S)0
式中:E(S)i——系統(tǒng)內部終態(tài)與初態(tài)的熵產生之差;
E(S)0——同一時間間隔內系統(tǒng)與外界交換的熵流。
結果
當E(ΔS)>0時,表明系統(tǒng)總熵增加,無序度加大,系統(tǒng)結構失穩(wěn),處于不穩(wěn)定狀態(tài)的惡性循環(huán)過程中。
當E(ΔS)<0時,表明系統(tǒng)總熵減少,有序度增強,系統(tǒng)處于良性循環(huán)狀態(tài)和過程之中,功能最佳,資源利用、生態(tài)環(huán)境和社會經濟可協(xié)調、持續(xù)發(fā)展。
當E(ΔS)=0時,表明一定時間間隔內熵無變化,系統(tǒng)狀態(tài)與開始時一樣,系統(tǒng)處于穩(wěn)定的定態(tài)。
第二節(jié) 水資源持續(xù)利用管理
一、水資源管理的概況
(一)水資源管理的涵義
1、定義——為支持實現可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標,在水資源及水環(huán)境的開發(fā)、治理、保護、利用過程中,所進行的統(tǒng)籌規(guī)劃、政策指導、組織實施、協(xié)調控制、監(jiān)督檢查等一系列規(guī)范性活動。
2、水資源管理的目的——實現水資源的持續(xù)利用。即滿足當代人和后代人對水的需求,又使水資源、環(huán)境和經濟、社會協(xié)調、持續(xù)發(fā)展。
(二)水資源管理的現狀
1、我國水資源管理的歷史和現狀
1)我國是世界上開發(fā)水利、防治水患最早的國家之一——水利和水官一詞起于戰(zhàn)國時期,之后歷代朝政均設有水官,負責掌管水利。
2)1947年成立水利部,主管水利。
3)解放后,水利建設發(fā)展迅速——體現在
①中央政府設:
水利部——全國水資源的綜合管理部門,掌管所有的水資源產權和執(zhí)行水法等工作。
農田水利——由農業(yè)部掌管,后與水土保持合歸水利部支持。
水力發(fā)電——歸燃料工業(yè)部掌管。
內河航運——歸交通部掌管。
城市供水——由建設部負責。
②地方水利行政分三級——即省設廳;地設局(處);縣設局(科)。
4)1981年1月頒布《水法》——進一步確立和規(guī)定了水管理體制和制度。
2、國外水管理的體制和現狀
管理體制 分散型 集中型
時期 過去(歷史) 現狀
特點 各部門用水分別由相應部門管理。 由國家設立專門機構對水務活動進行統(tǒng)
一管理,或由國家指定機構進行歸口
如地表水開發(fā)到公共工程洪水防治 管理,最早是美國1933年成立的田納西
由市政部門負責;地下水開采歸地 河流域管理局,之后,英、日也成立。
質采礦部門負責等。
優(yōu)點 能及時了解并調整用戶需求和變動, 管理效果內部化,水資源利用效率較
高,信息交流充分,利于對資源統(tǒng)一
公眾參與性強。 調度和配置。
缺點 人為地將系統(tǒng)完整的水系條塊分割, 導致公眾參與減少,地方投資和積極性
下降
妨礙水資源的合理利用和保護。 以及對用戶的需求及變動缺乏及時的調
整措施。
二、水資源持續(xù)利用管理的原則和方法
1、管理原則
保護水源
加強宏觀調控,制定經濟激勵政策,合理公平分配用水(水資源)
鼓勵節(jié)約用水,提高水量的利用率
綜合整治受污染的水體
不斷完善水資源保護利用的法律法規(guī),嚴格執(zhí)法
因地制宜地科學管理
在執(zhí)行《水法》過程中,具體還應遵循以下原則。
①開發(fā)水源(促進經濟發(fā)展),防治水患和保護環(huán)境一體化
②全面管理地表水、地下水和水量與水質
③開發(fā)水資源與節(jié)約利用水資源并重
④發(fā)揮組織、法制、經濟和技術管理的配合作用
2、水資源持續(xù)利用的管理方法
(1)水資源持續(xù)利用的管理措施
1)完善管理體制和管理組織機構,加強水資源的統(tǒng)一管理
2)樹立水環(huán)境資源有償使用的觀點
3)全面實行排污總量控制,推行許可證制度,實行水量與水質并重管理
4)大力發(fā)展資源化處理利用系統(tǒng)
5)加強水工程建設,積極開發(fā)新水源
2、水資源持續(xù)利用的管理方法
(2)、水資源持續(xù)利用管理應采用的手段
法律手段——通過法律、法規(guī)、條例等依法開發(fā)水、利用水、保護水、治理水和管理水資源。它可劃清各部門的職權,規(guī)范上下級和各部門的行為。
行政手段——通過政府部門、職權部門對水資源進行管理。一般帶有一定的強制性和準法治性,是解決突發(fā)事件強有力的組織和指揮者。
經濟手段——根據經濟發(fā)展和經濟規(guī)律等(如收費、賠償、罰款等)對水資源進行管理。
科技手段——依靠科技手段管理好水資源。是水資源管理的重要手段。
宣教手段——借助通訊、媒體等手段對水資源進行管理。
三、水資源管理的主要內容
(一)水資源產權(水權)管理
1、產權——財產的權利
1)含義——經濟學中的產權指重視資源使用的效率和效益;法學上的產權指對財產的權利和義務。
在結構化的財產關系中,產權分解為四項權能——即所有權,占有權,支配權和使用權。
2)特征
①產權是一組權利的集合,且僅僅是一種權利。
②產權具有可分解性,對所有、占有、支配、使用權利還可具體和細致地分解。如水環(huán)境的使用權可分為養(yǎng)殖使用權、航運和一般取水使用權等。
③產權要受到一定的制約和限制,表明各種權利之間相互依存和相互制約的性質。
3)意義
①有利于人們考慮長遠利益,使用和節(jié)省資源,保護資源和環(huán)境。
②有利于促進資源收益和資源優(yōu)化配置。
③有利于激勵資源有效利用和防治污染惡化杜絕“搭便車”現象。
④有利于調整糾紛,化解利害沖突。
三、水資源管理的主要內容
2、水資源產權(水權)
含義——指水的所有權、開發(fā)權、使用權以及與水開發(fā)利用有關的各種用水權利的總稱。
界定——依據憲法和實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標界定。
內容——包括水資源所有權、開發(fā)使用權、經營權和與水有關的其他權益。
意義——調節(jié)個人之間,地區(qū)與部門之間以及個人、集體與國家之間使用水資源及相鄰資源的一種權益界定的規(guī)則。也是水資源規(guī)劃與管理的法律依據和經濟基礎。可促進水資源合理配置、增強可持續(xù)發(fā)展的支持能力,是提高水資源利用持續(xù)性和效用性的重要條件。
類型——根據水資源經營行業(yè)可分為贏利型和非贏利型。
(二)水資源合理配置管理
1、水資源配置過程——就是水資源開發(fā)、利用、保護、防治的活動過程。
2、影響水資源配置的因素
社會經濟體制——以公有制為主體的經濟體制其資源配置方式是以計劃配置為主;其他經濟體制則以市場配置為主。
社會發(fā)展模式——可持續(xù)發(fā)展模式其配置方式是以協(xié)調發(fā)展型配置方式為主;而傳統(tǒng)經濟發(fā)展模式則以經濟增長型配置方式為主。
地域特性——由于各特定區(qū)域資源的數量、分布、組合和演變情況不同,所以,水資源配置時應該因地制宜、發(fā)揮地區(qū)優(yōu)勢進行配置。
(二)水資源合理配置管理
3、水資源配置的原則
在維持生態(tài)經濟系統(tǒng)均衡的前提下,從水資源利用系統(tǒng)本身的質和量與空間和時間上;從宏觀到微觀層次上;從開發(fā)、利用、保護水資源及其環(huán)境同步規(guī)劃和同步實施角度上,綜合配置水資源及其有關資源,從而取得環(huán)境、經濟和社會協(xié)調發(fā)展的最佳綜合效益。
對水資源的開發(fā)利用必須保持它在承載能力內,以維持自然生態(tài)系統(tǒng)的更新能力和永續(xù)利用;對水患的防治也只能保持在一定的防洪標準內,以達到防災減災目的。
生產、生活廢棄物的排放應盡可能地減少到最低程度,一般要在環(huán)境的自凈能力之內。
必須從我國國情出發(fā),并與地區(qū)社會經濟發(fā)展狀況和自然條件相適應,因地制宜。
(二)水資源合理配置管理
4、水資源復合系統(tǒng)要素間配置的形式
質的配置——指水資源持續(xù)利用中生態(tài)經濟諸要素在屬性方面相互聯系的關系。
量的配置——指水資源復合系統(tǒng)中各要素之間的數量配比或搭配。
空間配置——指水資源復合系統(tǒng)中諸要素在空間上的布局和聯系狀況。
時間配置——指水資源復合系統(tǒng)各要素在時序性變化上相互依存、相互制約的關系。
(二)水資源合理配置管理
5、我國水資源利用合理配置方式——協(xié)調型配置方式(即宏觀與微觀結合、宏觀與市場結合)
含義——凡地區(qū)與跨地區(qū)影響環(huán)境與發(fā)展重大的資源配置問題時應由國家宏觀控制,統(tǒng)籌規(guī)劃和實施;在此基礎上,水資源利用效率的進一步發(fā)揮,應按市場配置要求進行。
優(yōu)點——①吸收和拋棄了計劃配置與市場配置各自的優(yōu)點和缺點,形成宏觀配置與市場配置二者結合的協(xié)調方式;②在水資源宏觀調控下發(fā)揮市場機制的積極作用,有利于改變水資源利用的傳統(tǒng)觀念和方式;③采取宏觀配置與市場配置相結合的協(xié)調方式,是保證資源、環(huán)境和經濟、社會協(xié)調、持續(xù)發(fā)展的重要手段之一,有利于當代人和后代人之健康、持續(xù)發(fā)展。
(三)水資源政策管理
1、水資源政策的含義——國家為強化水資源統(tǒng)一規(guī)劃、開發(fā)利用、保護及管理,推進水資源需求管理目標的實現,以適應國民經濟發(fā)展和人民生活對水資源的需求而制定的政策、法規(guī)、規(guī)章、計劃、規(guī)劃等具體規(guī)范。
(三)水資源政策管理
2、水資源政策的目標——①提供穩(wěn)定、可靠的供水體系及防災減災體系,提高人民生活質量和水平,確保人民生命和財產安全;②合理開發(fā)利用水資源,促進社會經濟可持續(xù)發(fā)展;③維護自然生態(tài)環(huán)境,確保水資源可持續(xù)利用。
總之,水資源政策的總目標是:建立節(jié)水型社會,確保水資源可持續(xù)利用。
3、水資源政策的原則
①除害與興利并重,防洪與抗旱兩手抓;
②開源與節(jié)流并重,把節(jié)流放在首位;
③開發(fā)與保護并重,優(yōu)先考慮保護;
④宏觀調控與市場機制結合,充分發(fā)揮市場機制的作用。
(三)水資源政策管理
4、水資源政策管理的含義——為實現可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下的水資源持續(xù)利用任務而制定和實施的方針政策方面的管理。
5、水資源政策管理的依據——我國的憲法,法扎經濟過程中保護環(huán)境的基本國策,實施經濟體制和經濟增長方式的根本轉變和科教興國、科持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針等。
6、水資源政策管理的特性——復雜性。
因為水資源管理的對象復雜;管理過程繁多;而且水政策管理的制定又受水資源管理對象和相關部門的制約。所以,水資源政策管理具有復雜性特征。
7、水資源政策管理的內容——分宏觀管理和微觀管理等多方面
(四)水資源開發(fā)利用與水環(huán)境保護管理
1、水資源開發(fā)利用管理——指地表水的開發(fā)、治理與利用和地下水開采、補給和利用的全過程管理。
2、水資源環(huán)境保護管理——指用水質量,水生態(tài)系統(tǒng)和河湖沿岸生態(tài)系統(tǒng)的保護管理。即強化流域管理體制,統(tǒng)一管理水量和水質,保護水生態(tài)系統(tǒng);控制工業(yè)、城市居民排污水量和農肥、農藥的面污染,注意整治排水河道,完善灌溉措施,防治各種水疾病等。
(五)水資源信息與技術管理——重要性體現
1、水資源規(guī)劃和管理離不開水資源的信息和技術——因為水資源信息和技術如水文觀測、水質監(jiān)測、水情預報、工程前期的調查、勘測和運行管理中的跟蹤監(jiān)測等,是水資源管理的基礎。
2、水資源信息和技術為水資源管理提供科學依據——因為建立水資源綜合管理信息系統(tǒng),能夠及時掌握水資源變動情況,如水質水量變化、供水能力與需求變化、各行業(yè)用水與需水情況變化等是水資源管理的依據。
(六)水資源組織與協(xié)調管理
我國水管理體制已從中央到地方確立了一套組織機構,并對這些機構的組織結構、職能范圍、協(xié)調機制和執(zhí)行監(jiān)督權威予以調整、改革和加強;同時還建立了專門的協(xié)調機構,調整水管理與某些部門的只能。如水利部屬有關部門與農林部門合作;水利部與國家環(huán)境保護局合并成立水利和環(huán)保部;地礦部和城建部對地下水的勘測、使用、管理權應歸屬水利部統(tǒng)一管理;內河航運與水電建設的如何協(xié)調等。
四、水資源管理的技術與方法
(一)水管理的幾個基本技術問題
1、國家或地區(qū)的水資源評價問題——是一項摸清一個國家或地區(qū)水資源家底的工作,主要包括水資源數量、質量、時空分布等變化規(guī)律及開發(fā)、利用、保護、整治條件的分析與評定。
2、國家或地區(qū)水資源承載能力問題——指在一定的地區(qū)條件下,水資源能滿足人口、資源、環(huán)境與經濟協(xié)調發(fā)展的極限支撐能力。因為一個地區(qū)的水資源數量基本是常數,但通過人的優(yōu)化管理,對地區(qū)發(fā)展所起的作用是不同的。
3、國家或地區(qū)的水資源優(yōu)化配置問題——水資源配置問題前已介紹。因為水資源的配置關系生態(tài)經濟系統(tǒng)的興衰,更影響對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略支撐能力的強弱,是優(yōu)化管理的重要內容。
4、水資源價值、價格和國民經濟核算體制的管理問題——因為背離水資源的價值、價格,是造成水資源浪費和污染的主要根源。所以,主動研究預測水價格的變化動態(tài),制定合理的水價,始終應是水管理的一項重要任務。
5、水資源管理決策中可持續(xù)發(fā)展影響評價問題——因為任何一項有意義的水事活動,如水資源開發(fā)、治理、保護水環(huán)境和水環(huán)境工程、生態(tài)經濟發(fā)展戰(zhàn)略、自然資源管理政策等,均需進行可持續(xù)發(fā)展影響評價。而對于可持續(xù)利用和發(fā)展的水資源影響評價方法,目前尚無,但可采用一些結合的方法,如經濟分析方法,系統(tǒng)分析及有關數學類的方法;智能綜合評價的決策支持系統(tǒng)的近代方法與技術等都可以嘗試。
(二)水管理的優(yōu)化與模擬技術
沒有約束的優(yōu)化方法
有等式約束的優(yōu)化方法
線性規(guī)劃方法
非線性規(guī)劃法
動態(tài)規(guī)劃法
模擬技術
多目標優(yōu)化方法
五、水資源管理的信息系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)
(一)信息系統(tǒng)(IS)
1、含義——指一方與另一方互通消息的手段。
2、功能——1)能夠提供足夠精度的長系列水文資料和數據;2)能提供實時調度的有關數據(含數據時空變化);3)提供相關部門的相關資料等。是水資源持續(xù)利用規(guī)劃管理的必要條件。
3、信息數據的來源
常規(guī)數據的獲取——常規(guī)的觀測儀觀測(如雨量計、水位計等)。
遠距離數據獲取——通過電訊、無線電通訊傳送、衛(wèi)星傳送、遙感氣象雷達等。如衛(wèi)星航片可提供時空分辨率高的多光譜衛(wèi)星數據——不同流域的水資源特征、地貌條件、土地利用和植被、水文特征和相關信息等,滿足對水文特征值(如水量、水質、泥沙等)長期監(jiān)測的要求。又如,氣象雷達可對某控制面積內的降雨測定,結合雷達數據和衛(wèi)星數據可進行降水預報、洪水預報、水資源規(guī)劃和管理等。
(二)決策支持系統(tǒng)(DSS)
1、含義——決策支持系統(tǒng)自70年代問世以來尚無公認的定義。一般指用來支持決策者處理非結構化、半結構化或不太具體問題的計算機求解系統(tǒng),也是允許決策者干預和能接受決策者經驗和直觀判斷的動態(tài)交互式計算機系統(tǒng)。
2、特征——1)模型驅動、問題導向,靈活性和適應性強;2)又具交互對話,便于決策人理解,為決策者提供支持。
3、結構——由二庫、三庫、四庫、五庫組成。
二庫系統(tǒng)——由數據庫、模型庫和對話單元組成。
三庫系統(tǒng)——在二庫基礎上,增加知識庫,將人工智能(AI)和專家系統(tǒng)(ES)引入DSS系統(tǒng),使其智能化。
四庫系統(tǒng)——在三庫基礎上加入方法庫,使模型與方法分離儲存,為模型的修改和生成提供方便。
五庫系統(tǒng)——在四庫基礎撒謊能夠增加文字庫。
目前,決策支持系統(tǒng)以三庫和四庫系統(tǒng)應用最多,它們屬于智能決策支持系統(tǒng)。
(三)智能決策支持系統(tǒng)(IDSS)
1、基本概念
1)智能決策支持系統(tǒng)——基于人的知識,應用智能技術的決策支持系統(tǒng)。
知識指有關的理論、經驗和常識,引進的知識工程(KE)和專家系統(tǒng)(ES)的技術和知識等。對水管理的智能決策支持系統(tǒng)知識就指水管理的理論與經驗。
2)人工智能技術——指通過推理技術來利用和處理知識的計算機應用系統(tǒng)。
2、智能決策支持系統(tǒng)(IDSS)與決策支持系統(tǒng)(DSS)比較
DSS——強調對數據、模型和兩者集成的支持,運用數學運算。
IDSS——注重人機交互對話,強調專家經驗和知識對系統(tǒng)的重要性、相關技術的集成應用,運用符號推理。
(四)人工神經網絡(ANN)和遺傳算法(GA)
1、人工神經網絡(ANN)
含義——模擬人腦行為的復雜網絡系統(tǒng)。
目的——探索人腦信息處理、儲存和搜索機制,為解決客觀實際的一些復雜問題開辟一條新路。
特性——快速收斂于狀態(tài)空間某一穩(wěn)定平衡點的能力;并行分布處理算法,具備一定的自組織,自學習能力和一定的容錯性。
2、遺傳算法(GA)——人工神經網絡的訓練方法。
六、未來水管理的重點
1、開源與節(jié)流并重,節(jié)約用水重于水源開發(fā)
開源是必然的。因為我國人口多,經濟要發(fā)展;而且我國水資源總量豐富。但宜多點分散開發(fā),規(guī)模適中(因為水資源分布不均,生態(tài)脆弱)。
節(jié)流是可能的。因為我國水資源量是有限的,而且人均占有量不多,加上只要科學合理用水,就可避免浪費,既不損害人民生活,又不影響經濟發(fā)展。但應長期核算,比較節(jié)水效益和投資等。
六、未來水管理的重點
2、預防水污染與污水資源化,預防污染優(yōu)于資源再生
1)水污染嚴重——我國水污染狀況已經相當嚴重。目前,預防和整治途徑主要有:
先發(fā)展,已污染,后治理——如黃土高原邊發(fā)展,邊污染,邊治理——如淮河、四大湖等地。
預防為主,治理為輔——如今后和現在新興的工業(yè)、企業(yè)和城建等。
相比之下,先污染后治理代價最大,成本高,難度大。所以,提倡預防為主,早投入,管好水環(huán)境,使其免受污染。
2)污水資源化——如天津開發(fā)區(qū)實現污水資源化。它采用膜技術進行污水深度處理和脫鹽處理,與傳統(tǒng)的污水處理工藝不同。污水資源化是采用科學比選的新生膜技術組合及高度的自動化控制技術作為污水再生利用主體工藝,提高再生水水質。
但此項研究投資較大,技術難度較大。
六、未來水管理的重點
3、保證供水和防治水患,供水的負擔越來越比防患艱難
1)供水——包括供應飲用水、工業(yè)、農業(yè)、發(fā)電等用水。其中:
供應飲用水最重要;
灌溉用水(農業(yè))能保障增產,但要注意節(jié)約用水;
工業(yè)用水能促進經濟發(fā)展,但要提高水的重復利用率,減少污水排放。
2)防洪——是減災的主要措施,是保證社會持續(xù)繁榮的基本條件,注意采用工程與非工程措施。
相比之下,供水難度大。因為總水量有限,總用水量不斷上升,經濟要迅速發(fā)展,社會要進步等就需要更多的水資源。所以,必須統(tǒng)一管理地表水與地下水、水資源利用與水環(huán)境保護防治等。
六、未來水管理的重點
4、加強水資源信息系統(tǒng)建設
隨著水資源開發(fā)利用中存在的問題,隨著經濟發(fā)展、社會進步,隨著水資源供需矛盾日益突出等,水資源信息系統(tǒng)在水資源持續(xù)利用管理中的作用越來越重要。水源水質情況與凈水廠改造的適用工藝介紹PPT課件:這是一個關于水源水質情況與凈水廠改造的適用工藝介紹PPT課件,包括了我國的水源水質情況,我國自來水廠現有工藝的欠缺,水廠工藝改造的技術,當前凈水廠的核心技術應是活性炭吸附,臭氧-生物炭工藝存在的問題與解決辦法,臭氧-生物炭與超濾膜的使用條件與基建、運轉費用等內容,我國水源水質情況 與凈水廠改造的適用工藝清華大學 王占生 劉文君 報告提綱一、我國的水源水質情況二、我國自來水廠現有工藝的欠缺三、水廠工藝改造的技術四、當前凈水廠的核心技術應是活性炭吸附五、臭氧-生物炭工藝存在的問題與解決辦法六、臭氧-生物炭與超濾膜的使用條件與基建、運轉費用報告提綱一、我國的水源水質情況二、我國自來水廠現有工藝的欠缺三、水廠工藝改造的技術四、當前凈水廠的核心技術應是活性炭吸附五、臭氧-生物炭工藝存在的問題與解決辦法六、臭氧-生物炭與超濾膜的使用條件與基建、運轉費用一、我國的水源水質情況 我國第一次污染源普查結果顯示,2007年我國水污染情況如下:廢水排放總量2092.81億噸(比2008年公報值571.7億噸多1500億噸);廢水中化學需氧量3028.96萬噸,含農業(yè)源1324.09萬噸(比2008年公報值1320.7萬噸多出一倍多);氨氮172.91萬噸; 重金屬(鎘、鉻、砷、汞、鉛)0.09萬噸;總磷42.323萬噸,歡迎點擊下載水源水質情況與凈水廠改造的適用工藝介紹PPT課件哦。
深圳碧水源凈水介紹PPT:這是一個關于深圳碧水源凈水介紹PPT,包括了水對人的重要性,我國現今飲水問題,現階段直飲水方案,碧水源納濾膜凈水技術,品牌實力,榮譽展示等內容,家庭直飲水問題 -深圳碧水源 一.水對人的重要性(a)WHO:80%的疾病和50%的兒童死亡率都與飲水水質不良有關。(b)WHO:在發(fā)展中國家,80%的病例和1/3的死亡是由于飲用不潔水造成的。(c)WHO:由于飲水污染,全世界每年有5000萬兒童死亡。(d)由于飲水污染,3500萬人患心血管病,7000萬人患結石病,9000萬元人患肝炎,3000萬人死于肝癌和胃癌。(e)水是一切生命活動的基礎,也是人體所需七大營養(yǎng)素(水、蛋白質、脂肪、碳水化合物、礦物質和微量元素、維生素、纖維素)之首。 二.我國現今飲水問題 我國飲水經濟體制格局 自來水深度凈化對比 四 碧水源納濾膜凈水技術專利膜技術 打造精品,歡迎點擊下載深圳碧水源凈水介紹PPT。
水源熱泵打井工藝PPT:這是一個關于水源熱泵打井工藝PPT,主要介紹了水源熱泵用井主要有幾個問題、水井工藝、水質處理與節(jié)水節(jié)電技術、井水回灌等內容。為保證水源熱泵統(tǒng)長期安全運行,需要穩(wěn)定的地下水源供給。為此,通常借助某種工程措施,將地面水注入地下含水層中去,即所謂地下水人工補給(回灌)。這樣做可以補充地下水源,調節(jié)水位,維持儲量平衡:可以回灌儲能,提供冷熱源,如冬灌夏用,夏灌冬用;可以保持含水層水頭壓力,防止地面沉降。所以,為了保護地下水資源,確保水源中央空調系統(tǒng)長期可靠地運行,水源中央空調系統(tǒng)工程中,一般應采取回灌措施,歡迎點擊下載水源熱泵打井工藝PPT哦。