浅谈水资源综合规划方法及应用摘要:本文对水资源综合规划进行简要概述,并在此基础上从水资源评价和规划的观念、综合决策观和协调机制以及流域水资源综合规划管理等几方面论述了水资源综合规划方法,最后阐述了gis系统和dss系统在水资源综合规划方面的应用。
关键词:水资源;综合规划;应用;gis;dss
中图分类号:tv212.2 文献标识码:a 文章编号:1674-0432(2012)-07-0228-2
1 水资源综合规划概述
众所周知,我国土地幅员辽阔,山川河流分布众多,但相对愈发庞大的人口来说,其水资源基础条件并不优越,以致于中国的人均水资源占有量仅为2220m3,只相当于世界平均水平的1/4。
再加上很长时间以来过度注重经济活动而忽略了对水资源的保护,更导致了许多区域出现了水资源短缺、严重水污染以及水生态退化等一系列问题,对我国社会经济的可持续发展造成了严重的威胁[1]。
针对这些客观存在的问题,依据《中华人民共和国水法》,在全国范围内广泛开展水资源综合规划就成了新时期水资源工作十分重要而紧迫的任务,并以此保障饮水安全、供水安全、粮食安全、生态安全,乃至经济安全和国家安全。
水资源综合规划是各级水资源行政管理单位的日常工作重要内容之一。
具体来讲,它主要包括了水资源的合理开发利用、水资源的保护以及水害防治等内容,最终实现水资源综合效益的最大化,
以满足国民经济的发展和人民生活的需要[2]。
其总体目标是要以一种高效的、对环境友好的以及在经济上合理的方式来对水资源进行开发和利用,在满足社会对水资源需求的同时,进一步促进全社会沿着经济、环境和资源各方相互协调发展的可持续发展道路不断前进[3]。
2 水资源综合规划方法
2.1 更新水资源评价和规划的观念
在传统的水资源评价体系中,水资源通常被“地表水”和“地下水”这样的概念严格地区分开来。
陆地的年均降水量大约在400000亿立方米左右,其中的1/3会以径流的方式流向大海,此部分即是被人类最为看中的淡水资源,而粮食生产用水被认为仅仅是灌溉用水,实际些说,有60-70%的粮食生产均得益于雨养农业[4]。
但目前的现状就是水资源管理把关注的焦点多放于径流地表水,而忽视了雨水和土壤水的重要作用。
从水循环的过程来看,水资源的性质可能会因各个阶段的不同而发生转变,前阶段的地下水或土壤水可能就是后阶段的降水或地表水。
因此,加大对地下水和土壤水的管理力度,可显著提升节水潜能、对水的使用效率以及对水循环重要生态系统的保护效果,其水量之大绝不该被人们轻易地忽视。
眼下已有学者对水量平衡方程提出了增加土壤水的建议,并且在国际上已经开始按照这个新的观念在开展水资源的评价和规划研究
工作,我们也应跟随潮流做适时更新和调整。
2.2 以综合决策观和协调机制指导水资源规划
传统的水资源规划更多是关注单一部门的管理方法,关注工程技术和生态等方面,采取局部规划的模式[5]。
在面对“如何开发水资源”问题弱化、“水资源有限的情况下如何能满足各方要求”问题强化的趋势下,比较传统的规划模式,笔者认为,在社会和经济各部门进行水资源相关决策的时候,更应该强调水资源规划的综合因素,如国家能源、粮食和地区发展政策可能对水资源规划产生的各种影响。
另外,协调机制是水资源综合规划的重要工具和要素,这当中也可能经常涉及到各目标的冲突。
因此,可顺势建立起正式或非正式的协调机制,如部门间的协议或是流域内各地方团体联席会议,同时改进相应管理机构,积极进行系统间的合并和人员的调整,以此促进早日实现数据和设备的共享、各基础设施投资的整合以及跨机构界限间的对话,用科学综合决策提升机构间的合作效率。
2.3 流域水资源的综合规划管理
多数时候,要实现对大江大河流域更为详细的综合规划是有一定难度的。
其原因比较复杂,主要就在于行政区域的划分与流域的规划很难实现高度的协调一致,同时,包括城市供水、地下水资源、水污染控制、洪水的控制以及暴雨排汇等都是属于水资源综合规划的范畴,它们均不能划分出明确的流域边界。
另外,由于各种水资源的受体之间难免不会有相互补充或冲突的现象,所以也在一定程度上增加了维持水温系统持续性的复杂程度。
水资源的综合规划需充分考虑到防洪、排涝以及防治水污染等多方面的目标问题,例如
环境目标,多数人应该都有所共识,维持和提高包括各种经济鱼类在内的各种水生生物的生态质量是一项非常重要的工作,而在现实中却常常被忽略,又如在城市中,各种点源或非点源的水污染综合规划治理也愈发显得重要。
最后,在流域的综合规划方面,需从评价规则的制定阶段开始,就必须将水温循环的影响及可能产生的环境后果考虑进来,结合环境价值、经济准则以及相关行业技术标准来进行水资源的综合规划,将各种负性效应的产生几率降到最低。
3 水资源综合规划应用
当前是一个信息化的时代,各行业都在应用更具科技含量的综合性信息工具完善自身系统,水资源的综合规划工作也应该在此方面拓展应用机制,通过建立包括水文、生物、物理、经济、社会以及环境特征等在内的水资源信息库并充分发挥其辅助作用,不断夯实运用信息资源进行水资源综合规划的决策能力以及对包括流量
变化、污水排放、污染物的扩散、农业或其他土地利用方式的变化、蓄水设施的建设等方面的响应和预测能力。
实践证明,如地理信息系统(gis)和专家支撑系统(dss)等都可成为水资源综合规划应用
的杰出代表。
3.1 gis在水资源综合规划中的应用
上世纪80年代,gis技术开始运用到水资源的综合开发利用当中。
虽然最初的应用仅局限于诸如数据查询、图像显示和打印等最基本的功能,但伴随后续高级功能的开发,gis的应用范围逐渐扩展到了水资源规划、水环境、水土保持以及水利工程规划和管理等
多个方面。
许多地方水资源规划管理部门在得以gis的帮助下,不仅大大节省了人力物力和相关规划成本,而且更是提高了水资源综合规划设计的科学性;通过水资源规划管理信息系统的建立,显著提高了流域水资源规划工作的效率。
gis水资源信息系统可以将流域内的自然地理和相关社会要素自动生成底图,并在此基础上进而绘制出流域内的水资源供需图、灌溉规划图、水污染分布图以及洪水信息图等,通过对以上空间图库数据的分析,可对水资源的综合规划提供可靠的理论指导思想。
3.2 dss在水资源综合规划中的应用
决策支持系统(dss)对水资源的规划发挥着重要的作用。
特别是近几十年来,dss技术不断完善,以致于在水资源领域的应用越来越广泛和深入。
当前最新的dss系统不仅包含了传统的水资源模拟优化技术,而且还包括了最优模型、专家系统、地理信息系统、数据管理系统以及多目标支持工具和友好的界面图形显示功能,而且该领域的许多技术近年在国际上都有较大的研究进展,在计算机网络和空间分布数据高速发展的情况下,dss技术发生着日新月异的变化。
同时,更加优化的计算机软件系统和更友好的界面图形操作系统的技术革新,促使dss系统对水资源综合规划的应用更具吸引力,势必会在水资源的综合规划设计和运行管理中得以更广泛的应用。
参考文献
[1] 王浩,秦大庸,王建华.流域水资源规划的系统观与方法论
[j].水利学报,2002,8,(05):1-6.
[2] 鲁帆,蒋云钟,王浩等.水资源综合调配概念与关键技术问题浅析[j].水利水电技术,2010,41,(1):11-14.
[3] 张明飞.水资源规划与可持续发展[j].中小企业管理与科技(下旬刊),2009,09:261.
[4] 李香云,杨力行,等.我国水资源评价中存在问题及改进建议[j].水利发展研究,2006,4,(11):7-131.
[5] 李原园,李云玲,李爱花.全国水资源综合规划编制总体思路与技术路线[j].中国水利,2011,23:36-96.
作者简介:王雷(1975-),男,就职于吉林省梅河口市水资源管理办公室,助理工程师,研究方向:工程水利。