水资源配置范文10篇

时间:2023-03-30 13:58:38

水资源配置

水资源配置范文篇1

其次是水资源分配与预报预警机制结合不足。目前的水资源分配主要基于流域的历史水雨情信息以及用水数据而定,属于静态基础的决策。虽然这种方式比较容易被不同利益方认可,但是不利于动态管理,不能完全适应千变万化的实际情况,因此缺乏一种充分考虑到未来水条件和区域用水变化等未知不确定因素下水资源分配的方案。

第三是在实际操作过程中缺乏全局性的分析考虑。除了个别重点工程存在部分联合调度外,大部分工程正常条件下都是以自身管理制度和用水需求运行,只在特殊情况下以应急方式进行水量调配,因而缺乏一种对流域水资源进行整体性优化分配的框架和机制,使得实际调度的效果劣于理论分析的结果。

第四是缺乏供水的应急管理和危机管理机制。常规状态下的水资源分配均有可供参照的运行调度方案,但是应急状态下的水资源分配机制和效果评价方法缺失。

第五是对水质影响供水的问题认识不足。目前的水资源分配还都是以水量为主,缺乏在水质恶化条件下供水对象受限时的水资源调配有效分析机制,如分质供水等。

有关水资源分配工作的建议

基于目前国内水资源配置所存在的问题,在今后工作中应该多关注以下几个方面:

要结合实际工作需求,加强基于行政区和流域分区水资源的统一管理。目前基于流域的水资源管理尚未得到真正实现。受行政区划的限制,大多数水行政主管部门只能管理其行政区域内的水资源,因而不能在管理和水量配置中有效体现水资源本身的特性,尤其是跨行政区域的流域,其上下游、左右岸的管理只能由不同的管理机构来实施,存在决策上的不协调。因此,在思路上需要进一步强调基于流域分区的统一综合管理,并借助科学实用的工具辅助统一管理的实现,同时在实际工作中应建立更紧密的区域联合决策机制,使得相关的工具能为实践所用。

要分析建立流域水资源可利用量和取水许可制度之间的关联机制,提高取水制度的实施水平。目前,年度水量分配计划的制定还是以历史统计信息为基础,采用经验决策的方法进行;而取水许可制度是惟一普遍可操作的水资源配置管理的具体手段,并且由不同级别的行政区分别实施。这种制度由于比较简单且容易被接受,在实际工作中易于有效贯彻实施,但在针对具体区域的应用中还缺乏一定的科学性。由于不同级别的行政机构同时负责同一区域取水许可制度的实施,所以在管理上存在交叉和相互间信息的不畅通。实际上,低一级的行政机构可能并不清楚其辖区内的许可取水总量,而上级机构同样不能从总量上实现对区域总取水量的有效控制。

有必要引进具有科学分析能力的模型工具来辅助制定水资源分配的决策。目前,水量配置决策的主要实现手段是制定用水计划,而用水计划的制定和修正主要基于管理者自身的经验,同时借助一些简单的电子表格进行统计计算完成。这样的方式虽然有利于管理者自身经验的发挥和操作过程的简化,但缺乏科学性并且容易受决策者主观偏好的影响。所以,有必要引入或建立能引导管理人员进行水资源分配的模型工具,在综合考虑各方面影响因素的基础上,结合管理人员的经验,从而使决策更为合理。需要注意的是,这类模型应当结合实际过程中的需求,而不是纯粹的理论计算工具,比如以建模者为主导的优化计算。针对目前实际操作的优势和存在的问题,可以考虑将现有实际操作方案和已有的水资源分配理论性模型结合,相辅相成,扬长避短,得到适用的模型工具,同时也借机提高实际调度的科学性和合理性。开发结合实际管理人员经验与考虑水资源机理过程及其利用特性的辅助模型决策工具在未来很有必要,并具有广泛的应用前景。要加强不同用水模式下地下水和地表水之间相互关联关系的科学分析和研究,并探索其成果在定量管理上的应用。由于缺乏地表水和地下水之间明确定量的数量转化关系的描述,出于定量化管理的需要,在实际操作中一般采取地下水和地表水用水管理相分离的办法。这样,在管理中就缺失了对二者关系的衡量,容易出现预想失真的决策失误。因此,可以考虑在已有各类研究成果的基础上,分析提炼出能应用于实际管理的地下水和地表水的管理关系,建立管理中取、用水条件下的动态关系,提高决策的准确性和科学性。

水资源配置范文篇2

泗县位于安徽省东部,黄淮海平原南端,属于资源性和水质性缺水并存的地区,水资源禀赋条件较差:一是水资源总量不足,多年平均降水量865mm,多年平均水资源总量5.25亿m3,人均水资源占用量546m3,不足全省人均的1/2、全国人均的1/4,属于水资源短缺地区之一;二是水质污染较严重,境内主要河流新汴河近年来水质改善明显,能够达到地表水Ⅲ类标准,沱河、唐河、新濉河、石梁河等河流的水质常年较差,地下水存在砷、氟、铁、锰等原生元素超标的问题;三是地下水属于贫水区,县域内地层岩性以黏土为主,地下含水层厚度较薄,一般只有10m左右,富水性较差,由于常年集中超采,县城及其近郊区已形成面积32km2超采区,单井出水量目前每小时不足20m3。

二、水资源配置总体布局

在强化节约用水和保护生态环境的前提下,通过合理安排挖潜现有水源工程,科学谋划新的水源工程,实现“蓄引提调结合、大中小微并举、地表地下联合”,构建当地水与外调水,地表水与地下水,常规水与中水等相结合的水资源配置格局,全面加强泗县水资源基础设施建设,构建供水安全保障体系,提升水资源对经济社会发展的保障能力。根据泗县水资源特点及未来发展需求,全县水资源配置工程采取如下总体布局思路。1.挖掘现有工程潜力、优化供水结构根据用水需求和用水结构变化对现有水源进行优化配置,充分挖掘现有地表水源工程,通过对年久失修不能发挥其效益的供水工程采用疏浚、清淤、加固或重建;通过新建大中沟蓄水闸坝工程,有效存储雨洪资源,逐步建成沟网灌溉体系,最大化使用当地地表水资源。泗县现状对地下水过度依赖,需逐步调整供用水结构,逐步推进城乡供水一体化进程,将城区水厂、乡镇中心水厂和新建地表水厂联合供水,以城镇供水设施辐射周边农村,城乡统筹促进农村用水事业发展,同时加强农村人畜饮水困难地区的饮用水工程建设,保证城乡居民饮水安全。生活用水以饮水安全为原则,以水质优良的深层地下水为主,浅层地下水为辅;工业用水以提高保证率为原则,从以地下水为主逐渐向以地表水为主过渡,并逐步压缩深层地下水开采使用量;农业灌溉以因地制宜为原则,浅层地下水和地表水兼用。2.加强节水型社会建设、鼓励再生水利用全面加强节水型社会建设,推进农业、工业、生活节水载体建设,全面提高用水效率。农业方面主要发展节水灌溉工程,实施大中型灌区续建配套与节水改造,因地制宜发展喷灌、滴管等高效节水灌溉,推进水肥一体化方案实施,提高农田灌溉水有效利用系数。工业方面主要根据区域经济发展特点优化调整产业结构,对设备进行升级改造,加强用水计量和在线监测,提高工业水重复利用率。3.加快实施南水北调工程为泗县供水结合南水北调东线工程安徽段实施情况,充分利用南水北调东线工程,完善泗县调水方案和线路,完成境内配套调水蓄水工程建设,满足城镇生活和工业、农业用水,缓解泗县日益突出的水资源供需矛盾。4.全面加强地表水和地下水资源保护力度加强地下水资源保护实施地下水压采方案,实施水量水位双控方案,在具备供水条件地区逐步压缩深层承压水开采量。全面提高新汴河等地表河湖水体的生态需水保障程度,明确具体的保障方案。完善水资源管理体制机制,贯彻落实最严格水资源管理制度,加强对水资源统一规划、统一调配和综合管理。

三、加快对接和实施一批骨干工程

1.南水北调工程泗县境内输水方案南水北调东线工程供水范围包括泗县新汴河两岸地区。受水区涉及县内的怀洪新河灌区、新汴河灌区等。结合南水北调东线二期淮河至新汴河段沱河输水线路,泗县可从怀洪新河分水口门取水,同时利用沱河线路和现有水系条件,将水输至泗县境内。调水到泗县境内,可以根据区域的城镇生活和农业用水等实际情况合理分配县域内输水线路。2.蓄水工程结合唐河草沟闸改建,闸址向下游下移,以提高草沟闸上蓄水量,存蓄南水北调东线工程的输水量;在石龙湖下游建蓄水闸,存蓄南水北调东线工程的输水量。3.城乡供水一体化综合考虑全县水源条件,应充分利用新汴河、沱湖、外调水,以地下水为备用水源,通过新建地表水厂,更新改造配水管网和中途加压泵站、敷设水源联络管,全面完成农村供水工程的水源置换,一次规划到位,分年实施,逐步实现城乡供水一体化。4.面上水源工程通过对县域内涵闸工程的新建、重建或加固、新建滚水坝工程等实现区域防洪排涝与蓄水引水有机结合,实现“汛时防洪排涝、平时蓄水灌溉”的工程应用体系,达到能排、能蓄、能引的目的,使地表水能有效留住,雨洪资源能充分利用,农业灌溉能充分利用地表水;泗县境内沟网水系交错,为有效留住雨洪资源,充分利用地表水资源,可在主要大中沟设置滚水坝,以达到增加区域蓄水目的;建设水库塘坝清淤扩容工程。通过对塘坝的挖潜、配套、改造,使塘坝布局合理,配套齐全,更能发挥塘坝效益。对塘坝进行清淤扩容,提高塘坝有效塘容,改善农业生产条件,增强面上抗旱保水能力;对泵站进行更新改造和灌区配套;为进一步提高农业灌溉对浅层地下水的利用率,需对出水量小、无法正常使用的机井予以封停;对部分建成后未洗井、井盖丢失的机井予以修复;对没有配套自吸泵设备的机井予以补充配套。结合当地作物种类和灌溉用水定额,合理设计开采布局并新打部分机井等。5.重点节水工程完善区内大型灌区、灌溉片续建配套与改造。继续开展中型灌区和部分小型灌区的续建配套与节水改造,实现灌区渠道防渗、建筑物维修、更新和田间工程配套更新等节水改造,提高灌溉水利用效率。基本建成节水高效现代化农业,继续加快发展节水灌溉工程,加快推广节水灌溉技术。在优化调整区域产业布局的基础上,支持工业企业开展节水改造及再生水回用改造,推广高效冷却、洗涤、循环用水、废污水再生利用、高耗水生产工艺替代等节水工艺和技术。加快节水及水循环利用设施建设,促进企业间水梯级串联循环利用。强化生产用水管理,督促重点企业定期开展水平衡测试、用水审计及水效对标。加快城区、乡镇供水干、支管网系统的技术改造,降低输配水管网漏损率。积极推广节水型生活器具,发展“节水型住宅”,大力开展节水型单位和社区建设,加强城镇建设项目的监督管理,落实节水“三同时”、“四到位”制度;推动城镇居民家庭节水,积极创建“节水型小区”。随着城市化进程的加快和工业发展,城镇污水量不断增加,将会导致地表水体污染,制约城市可持续发展。城市污水收集、处理和污水再生利用等设施不仅是完善城市功能的重要基础设施,同时也是防治水污染、改善水环境的重要手段,具有十分可观的社会、环境和经济效益。目前泗县污水经达标处理后大部分外排,回用量较少,主要用于城市绿化浇洒、路面浇洒等,尚未用于工业用水。加快推进泗县中水厂及配套管网建设,提高中水利用率。

四、结语

水资源配置范文篇3

关键词:水资源合理配置

一、水资源合理配置基本概念

1.基本概念

水资源合理配置可以定义为:在一个特定流域或区域内,以有效、公平和可持续的原则,对有限的、不同形式的水资源,通过工程与非工程措施在各用水户之间进行的科学分配。

实际上,水资源合理配置从广义的概念上讲就是研究如何利用好水资源,包括对水资源的开发、利用、保护与管理。在中国,特别是华北和西北地区。实施水资源合理配置具有更大的紧迫性。其主要原因:一是水资源的天然时空分布与生产力布局不相适应,二是在地区间和各用水部门间存在着很大的用水竞争性,三是近年来的水资源开发利用方式已经导致产生许多生态环境问题。

水资源的合理配置是由工程措施和非工程措施组成的综合体系实现的。其基本功能涵盖两个方面:在需求方面通过调整产业结构、建设节水型社会并调整生产力布局,抑制需水增长势头,以适应较为不利的水资源条件;在供给方面则协调各项竞争性用水,加强管理,并通过工程措施改变水资源的天然时空分布来适应生产力布局。两个方面相辅相成,以促进区域的可持续发展。

合理配置中的合理是反映在水资源分配中解决水资源供需矛盾、各类用水竞争、上下游左右岸协调、不同水利工程投资关系、经济与生态环境用水效益、当代社会与未来社会用水、各种水源相互转化等一系列复杂关系中相对公平的、可接受的水资源分配方案。合理配置是人们在对稀缺资源进行分配时的目标和愿望。一般而言,合理配置的结果对某一个体的效益或利益并不是最高最好的,但对整个资源分配体系来说,其总体效益或利益是最高最好的。而优化配置则是人们在寻找合理配置方案中所利用的方法和手段。

2.水资源体系与经济系统和生态系统的关系

以往的水资源系统,研究的是如何对国民经济起到保障作用,即研究水资源量对国民经济的工农业生产和人民生活进行有效供应。随着经济的发展和入口的增加,用水量迅速增长,造成水资源短缺和水环境恶化,从而也唤醒人们对如何利用水资源应有一个清醒的认识:不仅要研究水资源数量上的合理分配,还应研究水资源质量的保护;不仅研究水资源对国民经济的效益和人类生存的需要,还应研究水资源对人类生存环境或生态环境的支撑作用;不仅研究如何满足当今社会对水资源利用的权利,还应研究如何满足未来社会对水资源利用的权利。因而,水资源合理配置体系不仅应适合经济发展和人民生活的需求,还应尽可能地满足人类所依赖的生态环境对水资源的需求,以及未来社会对水资源的基本需求。

水资源系统与人类社会和生态系统具有如图1所示的密切关系。其中一个系统的变化将会同时影响另外两个系统朝正负两个方向产生相应的变化。生态系统对人类社会不仅提供生活生产材料(a),而且具有气候调节(b)、水土保持(c)、环境美观(d)、旅游娱乐(e)等功能;人类社会对生态系统也具有很大的作用力.林业、渔业等生物资源掠夺性开发利用(f)对生态系统的天然平衡会造成破坏。生态系统依赖于水资源,水源的枯竭会导致植被退化(g)、土地荒漠化(h)、动植物大量消亡(i)等严重生态事件,而水质的退化(j)也会造成水资源使用功能的下降,造成对植被、鱼类等生态系统主体的严重损害。生态系统对水资源系统也具有重要的调节、涵养以及水质净化(k)等功能。生态系统退化将会产生水土流失和渠库淤积(1)、汛期降雨的调节和水源涵养(m)能力的降低等。人类社会与水资源系统需求(n)与供给(o)的密切关系更是不言而喻的。

图1人—水—生态三系统的相互作用

二、水资源合理配音基本原则及主要任务

1.基本原则

水资源包括河流、湖泊、水库中的地表水、地下水、洪水以及经过高新技术处理后的脱盐水。人口增加、生活改善对稀缺水资源的(水量与水质)需求日益激烈。因而,对已有水资源的有效利用日显重要,有必要依据社会目标制定有效、公平的经济策略。经济效益是衡量在给定资源条件下创造的财富量,而社会公正则体现在社会各行业各单一团体中对总的财富的分配。水资源的许多分配结构都试图体现这种有效与公平的结合。

根据稀缺资源分配的经济学原理,水资源合理配置应遵循有效性与公平性的原则,在水资源利用高级阶段,还应遵循水资源可持续利用的原则,即有效性、公平性和可持续性应是水资源合理配置的基本原则。

有效性原则是基于水资源作为社会经济行为中的商品属性确定的。以纯经济学观点,由于水利工程投资,对水资源在经济各部门的分配应解释为:水是有限的资源或资本,经济部门对其使用并产生回报。经济上有效的资源分配,是资源利用的边际效益在用水各部门中都相等,以获取最大的社会效益。换句话说,在某一部门增加一个单位的资源利用所产生的效益,在任何其他部门也应是相同的。如果不同,社会将分配这部分水给能产生更大效益或回报的部门。由此可见,对水资源的利用应以其利用效益作为经济部门核算成本的重要指标.而其对社会生态环境的保护作用(或效益)作为整个社会健康发展的重要指标,使水资源利用达到物尽其用的目的。但是,这种有效性不是单纯追求经济意义上的有效性,而是同时追求对环境的负面影响小的环境效益,以及能够提高社会人均收益的社会效益,是能够保证经济、环境和社会协调发展的综合利用效益。这需要在水资源合理配置问题中设置相应的经济目标、环境目标和社会发展目标,并考察目标之间的竞争性和协调发展程度,满足真正意义上的有效性原则。

公平性原则以满足不同区域间和社会各阶层间的各方利益进行资源的合理分配为目标。它也许遵循有效性原则,也许不遵循。它要求不同区域(上下游、左右岸)之间的协调发展,以及发展效益或资源利用效益在同一区域内社会各阶层中的公平分配。例如家庭生活用水的公平分配是对所有家庭而言的,无论其是否有购水能力,都有使用水的基本权利。也可以依据收入水平采用不同的水价结构进行分水。

可持续原则可以理解为代际间的资源分配公平性原则,它是以研究一定时期内全社会消耗的资源总量与后代能获得的资源量相比的合理性,反映水资源利用在度过其开发利用阶段、保护管理阶段和管理阶段后,步入的可持续利用阶段中最基本的原则。它要求近期与远期之间、当代与后代之间对水资源的利用上需要有一个协调发展、公平利用的原则,而不是掠夺性地开采和利用,甚至破坏,即当代人对水资源的利用,不应使后一代人正常利用水资源的权利受到破坏。

2.主要任务

水资源合理配置是针对水资源短缺和用水竞争提出的,其实施通过水资源配置系统来实现。由于水本身的资源、环境、社会和经济属性,决定了水资源合理配置所涉及的内容相当广泛,而对其研究的主要任务则包括:

社会经济发展:探索适合本地区或流域现实可行的社会经济发展规模和发展方向,推求合理的工农业生产布局,及社会对经济产品的可能需求。

水资源需求:研究现状条件下的各类用水结构、水的利用效率,提高用水效率的主要技术和措施,分析预测未来居民生活水平提高、国民经济各部门发展以及生态环境保护不同条件下的水资源需求。

水环境污染:评价现状水环境质量,研究工农业生产所造成的水环境污染程度,制定合理的水环境保护和治理标准,分析各经济部门在生产过程中各类污染物的排放率及排放总量,预测河流水体中各主要污染物的浓度和环境容量。

水价:研究水资源短缺地区由于缺水造成的国民经济损失,水的影子价格,水利工程经济评价,水价制定依据,分析水价对社会经济发展的影响、水价对水需求的抑制作用。

水资源开发利用方式与工程布局:现状水资源开发利用评价,供水结构分析,水资源可利用量分析,规划工程可行性研究,各种水源的联合调配,各类规划水利工程的合理规模及建设次序。

供水效益:分析各种水源开发利用所需的投资及运行费,根据水源的特点分析各种水源的供水效益,包括工业效益、农业灌溉效益、生态环境效益,分析水工程的防洪、发电、供水三方面的综合效益。

生态环境质量:生态环境质量评价,生态保护准则研究,生态耗水机理与生态耗水量研究,分析生态环境保护与水资源开发利用的关系。

供需平衡分析:在不同的水工程开发模式和区域经济发展模式下的水资源供需平衡分析,确定水工程的供水范围和可供水量,以及各用水单位的供水量、供水保证率、供水水源构成、缺水量、缺水过程及缺水破坏深度分布等情况。

水资源管理:研究与水资源合理配置相适应的水资源科学管理体系,包括建立科学的管理机制和管理手段,制定有效的政策法规,确定合理的水资源费、水费计收标准和实施办法,培养合格的水资源科学管理人才等。

技术与方法研究:水资源合理配置分析模型开发研究,如评价模型、模拟模型、优化模型的建模机制及建模方法,决策支持系统、管理信息系统的开发,GIS高新技术的应用。

水资源合理配置工作涉及江河流域规划中主要基本资料的收集整编、社会经济发展预测、江河流域总体规划、水资源供需预测与评价、灌溉规划、城乡生活及工业供水规划、水力发电规划、航运规划、水污染防治规划、水资源保护规划、控制性枢纽的主要工程参数及建设次序的选择、环境影响评价、经济评价与综合分析。此外,还涉及水资源管理中的取水许可制度,水费及水资源费制度,水管理模式与机构设置,水权市场,水资源配置系统的优化调度,控制性枢纽的多目标综合利用,水管理信息系统建设(包括防汛、水量与水质监测)等内容。因此,水资源合理配置贯穿了区域水资源规划与管理的主要环节,是一个复杂的决策问题。

三、水资源合理配置机制

1.合理配置的目标量度

依据水资源合理配置的基本原则,其目标应满足有效性原则、公平性原则和可持续性原则。目标的量度应以同时满足这三个原则为基本计算标准。

设不同用水户或用水部门用水量为X,当仅考虑用水经济、社会和环境等方面所产生的效益时,用水目标是以其效益最大为基本目标度量值,可表示为:

(1)

其中:Z为目标函数值;i用水户或用水部门;C为用水效率系数,对经济效益而言为与水价有关的效率系数,对社会和环境效益而言也可表示相应的效益系数,例如就业机会、粮食产量、BOD(生物耗氧量)排放量、水环境质量、水面面积、绿洲面积等;f则反映用水量所产生效益的函数关系,即生产函数,它代表水资源利用对于经济、社会和环境效益的转化能力。这仍是一个度量经济、社会和环境协调发展的多目标问题,目标间的竞争性和具体量化问题则是一个多目标决策问题。

若考虑用水在地域间和不同收入者间的公平分配原则,则式(1)应改写为:

(2)

其中R为公平系数或公平性权重,并且有:

R贫穷地区>R富裕地区和低低收入者>R高收入者

(3)

当考虑时间因素时,X、C和R均认为可随时间或时代t而变化,从而有:

(4)

g为相应的函数关系。

可持续原则实际上是代际间的水资源利用公平性原则,它要求不同时代的水资源利用权利及其效益维持不衰减,尽管各用水户的用水量及其相关系数可以随时间变化,其产生的综合效益值也有很大差别,但后一代人的总用水效益不应小于前一代人的总用水效益,才能保持可持续发展的基本要求。即:

Zt+1≥Zt

(5)

(6)

实际上,由于人类社会经济的快速发展,片面地强调Z1中的经济有效性,很少追求环境和社会有效性,对Z2的研究也很肤浅,尚未真正考虑Z3的要求,使得Zt+l往往远远小于Zt从而造成人类自身的生存环境恶化,产生资源的无效利用、不公平利用和不可持续利用的严峻局面。

2.合理配置的主要平衡关系

在以区域可持续发展为目标的水资源合理配置过程中,还必须保持若干基本的平衡关系,才能保证合理配置策略是现实可行的。水资源合理配置中的基本平衡关系包括:

(1)水资源量的需求与供给

在长期发展过程中无论是需水还是供水均是动态的,因而供需间的平衡关系只能是动态平衡。从需水方面看,主要的影响因素是经济总量、经济结构和部门用水效率。经济总量在各年增长的快慢是最主要的影响因素,在较大程度上决定着需水增长的快慢;经济结构反映了单位产值耗水率不同的各经济部门对经济总量的贡献,可以通过调整产业结构达到提高水资源利用效率的目的;部门用水效率则反映了技术进步程度、节水水平及节水潜力。对于经济总量和产业结构及其变化均是服从于经济发展自身规律的,用水效率受用水技术和管理水平控制。

在供水方面,影响供水的主要因素为供水的工程能力和调度策略。供水工程由利用当地地表水的蓄、引、提工程,地下水井群,污水处理与回用设施,以及从区外调水等工程组成;调度策略是指在一定的来水情况、蓄水状况、供水优先级别及各种综合利用要求下的各种可行调度方案。显然,在发展过程中工程供水能力的扩大要涉及到规划工程的开发规模、开发次序及不同的工程组合方案。同理,在一定的需水过程、来水情况和工程组合条件下,不同的调度策略对区域可持续发展的经济、环境与社会发展诸目标满足的程度也不一样。

在水资源量需求与供给双方均是变量的情况下,动态平衡的保持只能在一定时期和一定程度内。当供水能力大于需求时,会造成资金的积压,反之则会由于缺水而造成国民经济损失。在缺水的情况下,减少对不同部门的供水以及减少程度和时段的不同均会导致不同的缺水损失,因而找出较为合理的动态供需平衡策略,便成为水资源优化配置的主要任务之一。

(2)水环境的污染与治理

与水资源量的需求与供给一样,水环境的污染和治理两方面也是动态平衡。进入水环境的污染物来源于两个方面,上游随流而下及当地排放。当地排放的污染物总量及种类与经济总量、结构及分部门单位产值排放率有关。由于我国目前污染物排放量的统计数据仍不完全,一般对生物耗氧量BOD、化学耗氧量COD和氨氮总量进行研究已可满足区域水资源优化配置的要求。

在水环境的污染治理方面,主要的影响因素是污水处理率、污水厂处理能力、污水处理级别,以及处理后的污水回用率。不同的处理工艺、处理规模、处理级别和回用量显然有不同的处理费用,因而也存在着对污染治理策略的优化问题。

水环境的污染与治理之间的动态平衡包含着两方面的内容,即污水排放量与处理量、回用量之间的平衡,以及各类污染物质的排放总量与去除总量之间的平衡。因此,还必然要涉及到污水中的各类污染物的浓度。

此外,水环境的污染与治理平衡和水资源量的供需平衡间是相互联系的。因为对任何水体来说没有一定的质便没有一定的量,污染导致的水质严重下降会极大地减少有效水资源量,同时处理后可回用的污水也将增加有效供水量。因此在进行水量与水质的综合平衡时要充分考虑到两者的相互作用与转化。

(3)涉水投资的来源与分配

涉水投资包括节水、水资源的开发利用和水环境的治理保护所需的建设资金和运行管理费用。由于水资源开发利用和水环境治理保护均是重要的社会基础产业,具有建设周期长和投资额巨大的特点,因而投资的来源与分配之间的动态平衡是水资源合理配置策略得以实施的重要条件之一。

投资的来源取决于总投资额的大小及国民经济各部门之间的投资分配比例。而总投资则来源于区内积累和区外投资。对任一地区而言,其总投资额的主要部分均来自于本身的经济积累。由于积累与消费构成了几乎全部的最终需求,而最终需求与中间需求构成了总产值,因而经济积累的大小取决于经济的总规模和积累与消费在最终需求中的比例。

水投资的使用主要分为水资源开发利用和水环境的保护治理两个方面。在开发利用投资中,包括了防洪、城市供水、水力发电、灌溉和为其他综合利用目的服务的各类蓄、引、提工程和节水措施的投资及运行管理费用。水环境的保护治理则包括河道整治、水源地涵养、水土保持及各类水污染治理工程。在多水源供水的条件下,投资在节水、当地地表水、地下水、回用水及外调水之间有一个分配问题,对同是利用地表水的不同备选工程而言也有一个选择的问题,因而投资与水资源配置系统内工程组合、工程规模及建设次序密切相关。

水资源的来源与分配间的平衡是通过水量的供需平衡及水环境的污染及治理平衡来实现的。经济的不断增长需要更多的水,提供更多的水就要求扩大供水能力,从而要求更多的投资,在一定的经济积累水平下给水部门的投资增加会导致对其他经济部门投资的减少,从而影响到这些部门今后的固定资产形成。部门固定资产规模及增长速度的变化又会反过来影响需水并进而影响今后的水投资平衡态势。水环境的治理和保护与水投资之间也存在着上述关系。经济规模的增加一般会向外环境释放出更多的污染物从而使环境恶化,为改善环境要进行清洁生产并加大治理力度从而要求更多的环境投资,给环境投资增加会挤占其他部门的投资并影响经济发展的格局。这一经济格局的改变也会反过来影响今后的环境平衡态势。同样,生态平衡与水量的供需平衡、水投资平衡之间也存在着广泛联系。

(4)水生态平衡

在我国干旱、半干旱地区,由于水的开发利用所导致的生态环境问题已越来越严重,河流、湖泊萎缩,甚至于涸,荒漠化加剧,耕地的次生盐渍化等现象已引起广泛关注。在西北内陆地区,没有绿洲就没有人类,绿洲生态是西北内陆地区人类社会赖以生存与发展的基础。而保护绿洲生态就离不开水,因此绿洲生态需水是总需水中不可或缺的组成部分之一。天然生态系统是人工绿洲生态系统与荒漠区之间的过渡带,是人工生态系统的屏障。

水是维持干旱区生态系统最重要的基本元素,生态系统耗水机制是生态保护的主要研究对象。生物体耗水特别是植物体耗水是生物体新陈代谢活动的载体。因此,天然生态系统的耗水必须纳入水资源合理配置研究的范畴之内,同时为维系生态系统用水的消耗,应保持生态需水的平衡关系。在研究水资源合理配置的同时,研究水生态系统的平衡也是其主要内容之一。

可以看出,水资源合理配置中上述四种基本平衡关系是相互联系和相互影响的,其间的关系极为复杂。这一事实说明只有采用系统的定量优化方法,从整体出发对四种平衡关系同时进行调整,才能协调好各类基本平衡关系,使区域水资源优化配置策略更加符合实际情况。

3.水资源分配机制

水资源分配机制主要包括四种,即以边际成本价格进行的水分配、以行政管理确定水价及相关政策进行水分配、以水市场机制进行水分配和用水户自主进行水分配。

以边际成本价格进行水分配的指导思想是确定一个目标水价,使其等于最后增加一个单位供水量的边际成本。水价(或水的边际值)与边际成本相等的水量分配被认为是经济上有效和社会最优的水资源分配方式。这个有效性指标使经济各部门总产值达到最大。

水不像一般商品一样容易管理,它被广泛地认为是公共财产,大型水工程投资一般私人企业无力承受。例如大型灌区的管理,是由政府对水量进行通盘考虑后,对各个部分进行分配的。家庭生活供水、市政供水、农村生活供水、农村卫生计划等都体现了政府行政管理的作用。政府通过用水许可证的发放、各工业企业取水和废污水的排放的调节调度等手段,也对大部分工业用水进行控制。尽管水力发电不直接消耗水量,但需要通过政府的行政管理确定水电站的建设以及改变了河道水量状况的调度规则。其他还有渔业用水、野生动物保护的湿地建设、航运等都限制在整个社会用水的约束机制中,需要用行政管理手段进行协调分配。国家政府由于是惟一包含所有用水户的机构,其在跨部门用水分配中具有很强的作用。

严格经济意义上的竞争性市场应具有如下条件:

市场内存在着同样的买方和卖方,他们完全了解市场规则,支付相同的交易成本;

各买方和卖方的决策完全是相互独立的;

任何个体的决策都不影响其他个体的交易结果;

每一个体(或商)都以追求最大利益为目标。

在此条件下,供求双方决定了市场交易量和价格。商品(或资源)将从低价位移向高价值,因此,基于市场的分配被认为对个体和社会都具有经济上的有效性。对于水而言,有时需要政府参与创造必要的市场运作条件。例如,确定原始的水权分配方案、制订管理上和法律上的交易规则、建设必要的基础设施进行水的传输等。市场机制的运行,使供水能够在各部门中的利用获得较高的价值,而不必投资新的高成本水资源工程。同时,水市场允许对在较低价位售的水加以补偿,从而促使水得到更有效的利用。

水资源配置范文篇4

近年来,水资源分配的重要性逐渐得到认识和重视。水事纠纷,尤其是北方地区省际水事纠纷的加剧促进了水资源分配立法管理的步伐。

2006年是中国历史上水行政法规颁布最多的一年,其中由国务院颁布的《取水许可和水资源费征收管理条例》和《黄河水量调度条例》的正式施行具有重要意义。前者权威地提出了取水许可的管理办法,而后者则是国家出台的第一部有关大江大河流域水量调度分配的行政法规。

实际水资源分配决策中存在的问题

从目前情况看,由于技术和管理上的局限性,在实际的水资源分配决策中还存在一些问题,主要包括以下几个方面:

首先是规划目标和实际管理运行之间还存在差距。通常区域和流域的规划已经得出有相关水资源配置的结论,但在年度和短期内结合实时水情条件和用水需求信息给出合理的实施方案方面还有所欠缺。此外,由于不同管理层的目标不同,实际操作中较多地强调公平性、可操作性和可检验性,使得水资源分配的优化性能不足。

其次是水资源分配与预报预警机制结合不足。目前的水资源分配主要基于流域的历史水雨情信息以及用水数据而定,属于静态基础的决策。虽然这种方式比较容易被不同利益方认可,但是不利于动态管理,不能完全适应千变万化的实际情况,因此缺乏一种充分考虑到未来水条件和区域用水变化等未知不确定因素下水资源分配的方案。

第三是在实际操作过程中缺乏全局性的分析考虑。除了个别重点工程存在部分联合调度外,大部分工程正常条件下都是以自身管理制度和用水需求运行,只在特殊情况下以应急方式进行水量调配,因而缺乏一种对流域水资源进行整体性优化分配的框架和机制,使得实际调度的效果劣于理论分析的结果。

第四是缺乏供水的应急管理和危机管理机制。常规状态下的水资源分配均有可供参照的运行调度方案,但是应急状态下的水资源分配机制和效果评价方法缺失。

第五是对水质影响供水的问题认识不足。目前的水资源分配还都是以水量为主,缺乏在水质恶化条件下供水对象受限时的水资源调配有效分析机制,如分质供水等。

有关水资源分配工作的建议

基于目前国内水资源配置所存在的问题,在今后工作中应该多关注以下几个方面:

要结合实际工作需求,加强基于行政区和流域分区水资源的统一管理。目前基于流域的水资源管理尚未得到真正实现。受行政区划的限制,大多数水行政主管部门只能管理其行政区域内的水资源,因而不能在管理和水量配置中有效体现水资源本身的特性,尤其是跨行政区域的流域,其上下游、左右岸的管理只能由不同的管理机构来实施,存在决策上的不协调。因此,在思路上需要进一步强调基于流域分区的统一综合管理,并借助科学实用的工具辅助统一管理的实现,同时在实际工作中应建立更紧密的区域联合决策机制,使得相关的工具能为实践所用。

要分析建立流域水资源可利用量和取水许可制度之间的关联机制,提高取水制度的实施水平。目前,年度水量分配计划的制定还是以历史统计信息为基础,采用经验决策的方法进行;而取水许可制度是惟一普遍可操作的水资源配置管理的具体手段,并且由不同级别的行政区分别实施。这种制度由于比较简单且容易被接受,在实际工作中易于有效贯彻实施,但在针对具体区域的应用中还缺乏一定的科学性。由于不同级别的行政机构同时负责同一区域取水许可制度的实施,所以在管理上存在交叉和相互间信息的不畅通。实际上,低一级的行政机构可能并不清楚其辖区内的许可取水总量,而上级机构同样不能从总量上实现对区域总取水量的有效控制。

有必要引进具有科学分析能力的模型工具来辅助制定水资源分配的决策。目前,水量配置决策的主要实现手段是制定用水计划,而用水计划的制定和修正主要基于管理者自身的经验,同时借助一些简单的电子表格进行统计计算完成。这样的方式虽然有利于管理者自身经验的发挥和操作过程的简化,但缺乏科学性并且容易受决策者主观偏好的影响。所以,有必要引入或建立能引导管理人员进行水资源分配的模型工具,在综合考虑各方面影响因素的基础上,结合管理人员的经验,从而使决策更为合理。需要注意的是,这类模型应当结合实际过程中的需求,而不是纯粹的理论计算工具,比如以建模者为主导的优化计算。针对目前实际操作的优势和存在的问题,可以考虑将现有实际操作方案和已有的水资源分配理论性模型结合,相辅相成,扬长避短,得到适用的模型工具,同时也借机提高实际调度的科学性和合理性。开发结合实际管理人员经验与考虑水资源机理过程及其利用特性的辅助模型决策工具在未来很有必要,并具有广泛的应用前景。

水资源配置范文篇5

近年来,水资源分配的重要性逐渐得到认识和重视。水事纠纷,尤其是北方地区省际水事纠纷的加剧促进了水资源分配立法管理的步伐。

2006年是中国历史上水行政法规颁布最多的一年,其中由国务院颁布的《取水许可和水资源费征收管理条例》和《黄河水量调度条例》的正式施行具有重要意义。前者权威地提出了取水许可的管理办法,而后者则是国家出台的第一部有关大江大河流域水量调度分配的行政法规。

实际水资源分配决策中存在的问题

从目前情况看,由于技术和管理上的局限性,在实际的水资源分配决策中还存在一些问题,主要包括以下几个方面:

首先是规划目标和实际管理运行之间还存在差距。通常区域和流域的规划已经得出有相关水资源配置的结论,但在年度和短期内结合实时水情条件和用水需求信息给出合理的实施方案方面还有所欠缺。此外,由于不同管理层的目标不同,实际操作中较多地强调公平性、可操作性和可检验性,使得水资源分配的优化性能不足。

其次是水资源分配与预报预警机制结合不足。目前的水资源分配主要基于流域的历史水雨情信息以及用水数据而定,属于静态基础的决策。虽然这种方式比较容易被不同利益方认可,但是不利于动态管理,不能完全适应千变万化的实际情况,因此缺乏一种充分考虑到未来水条件和区域用水变化等未知不确定因素下水资源分配的方案。

第三是在实际操作过程中缺乏全局性的分析考虑。除了个别重点工程存在部分联合调度外,大部分工程正常条件下都是以自身管理制度和用水需求运行,只在特殊情况下以应急方式进行水量调配,因而缺乏一种对流域水资源进行整体性优化分配的框架和机制,使得实际调度的效果劣于理论分析的结果。

第四是缺乏供水的应急管理和危机管理机制。常规状态下的水资源分配均有可供参照的运行调度方案,但是应急状态下的水资源分配机制和效果评价方法缺失。

第五是对水质影响供水的问题认识不足。目前的水资源分配还都是以水量为主,缺乏在水质恶化条件下供水对象受限时的水资源调配有效分析机制,如分质供水等。

有关水资源分配工作的建议

基于目前国内水资源配置所存在的问题,在今后工作中应该多关注以下几个方面:

要结合实际工作需求,加强基于行政区和流域分区水资源的统一管理。目前基于流域的水资源管理尚未得到真正实现。受行政区划的限制,大多数水行政主管部门只能管理其行政区域内的水资源,因而不能在管理和水量配置中有效体现水资源本身的特性,尤其是跨行政区域的流域,其上下游、左右岸的管理只能由不同的管理机构来实施,存在决策上的不协调。因此,在思路上需要进一步强调基于流域分区的统一综合管理,并借助科学实用的工具辅助统一管理的实现,同时在实际工作中应建立更紧密的区域联合决策机制,使得相关的工具能为实践所用。

要分析建立流域水资源可利用量和取水许可制度之间的关联机制,提高取水制度的实施水平。目前,年度水量分配计划的制定还是以历史统计信息为基础,采用经验决策的方法进行;而取水许可制度是惟一普遍可操作的水资源配置管理的具体手段,并且由不同级别的行政区分别实施。这种制度由于比较简单且容易被接受,在实际工作中易于有效贯彻实施,但在针对具体区域的应用中还缺乏一定的科学性。由于不同级别的行政机构同时负责同一区域取水许可制度的实施,所以在管理上存在交叉和相互间信息的不畅通。实际上,低一级的行政机构可能并不清楚其辖区内的许可取水总量,而上级机构同样不能从总量上实现对区域总取水量的有效控制。

有必要引进具有科学分析能力的模型工具来辅助制定水资源分配的决策。目前,水量配置决策的主要实现手段是制定用水计划,而用水计划的制定和修正主要基于管理者自身的经验,同时借助一些简单的电子表格进行统计计算完成。这样的方式虽然有利于管理者自身经验的发挥和操作过程的简化,但缺乏科学性并且容易受决策者主观偏好的影响。所以,有必要引入或建立能引导管理人员进行水资源分配的模型工具,在综合考虑各方面影响因素的基础上,结合管理人员的经验,从而使决策更为合理。需要注意的是,这类模型应当结合实际过程中的需求,而不是纯粹的理论计算工具,比如以建模者为主导的优化计算。针对目前实际操作的优势和存在的问题,可以考虑将现有实际操作方案和已有的水资源分配理论性模型结合,相辅相成,扬长避短,得到适用的模型工具,同时也借机提高实际调度的科学性和合理性。开发结合实际管理人员经验与考虑水资源机理过程及其利用特性的辅助模型决策工具在未来很有必要,并具有广泛的应用前景。

水资源配置范文篇6

关键词:隧洞施工;涌水处理;超前预报;固结灌浆;超前支护;鄂北地区水资源配置工程

1基本情况

1.1隧洞概况。鄂北地区水资源配置工程(以下简称“鄂北工程”)以丹江口水库为水源地,从该水库清泉沟取水,自西北向东南穿越襄阳市的老河口、襄州区和枣阳市,随州市的随县、曾都区和广水市,止于孝感市的大悟县王家冲水库。输水线路总长269.67km,年均引水量7.7亿m3,设计供水人口482万人,灌溉面积约24.23万hm2(363.5万亩)。大竹园隧洞为自流无压引水隧洞,全长4.07km,设计引水流量9.5m3/s,开挖断面为城门洞型,成洞洞径5.2m,埋深15~90m。隧洞地质条件复杂,隧洞沿线发育两条断层带,施工难度较大,是鄂北工程广悟段的关键性控制工程之一。1.2涌水情况。2019年3月20日,大竹园隧洞开挖至桩号214+556,正在进行钢拱架支护施工,3月20日02:05时隧洞桩号214+553处底板右侧发生冒水现象,有2处冒水点,相距0.50m左右,水质浑浊。3月21日14:00时涌水量未见明显减少,隧洞水深1.50m。发生涌水现象后立即抽排,水泵排水量80m3/h。依据2019年3月20日02:05时至3月21日14:00时的洞内水深及抽排能力,测算得到桩号214+553处涌水量Q=726m(洞长214+556~213+830)×6m(洞挖宽度)×1.50m(洞内水深)/36h+80m3/h(水泵抽排量)-35m3/h(施工支洞上游隧洞涌水量)=226.5m3/h,即q=62.9L/s。大竹园隧洞桩号214+553处洞内发生涌水后,2019年3月23日安排3台水泵进行抽排(2台30kW、1台22kW),根据同年4月3日10:20~15:00时段30kW水泵流量量测(总排水量540m3),30kW水泵排水量q1=540m3/4.6h=118m3/h,根据功率推算,22kW水泵排水量q2=86m3/h,现场观测记录见表1。从表1中可以看到,3月23日08:30至3月27日08:30涌水量Q=224.2m3/h,即q=62.3L/s。2019年4月4~8日洞内积水已基本排完,抽水水泵减少至2台(1台37kW、1台30kW),测得37kW水泵流量107m3/h,30kW水泵流量86m3/h。测算得到桩号214+553处涌水量Q=107m3/h+86m3/h-35m3/h(施工支洞上游隧洞涌水量)=158m3/h,即q=43.9L/s。2019年4月14日,洞内涌水量进一步减小,抽水水泵减少至1台,涌水量降至约87m3/h。根据施工单位同年4月11~17日大竹园支洞突水台账,施工支洞排水量见表2。综上,2019年3月20日至4月17日大竹园隧洞桩号214+553~214+556处涌水量随着时间推移逐渐减少。1.3隧洞工程地质情况。(1)地形地貌。隧洞沿线地面高程121.6~207.6m,相对高差约85.0m,为低山丘陵地形。洞线桩号212+540~212+680、212+830~212+980段地表为河谷低洼地,高程约125.0m,河谷走向与隧洞轴线平行,河谷常年有水流入先觉庙水库,水库正常蓄水位107.0m;214+550~214+650段穿越冲沟,沟底高程约137.0m,冲沟走向与隧洞轴线垂直,洞线南西侧冲沟里有水塘分布,水塘水位高程约143.3m;桩号215+300及215+750处地表为冲沟,沟底高程分别约为152.7m和172.0m,冲沟走向与隧洞轴线近垂直,沟内有小水塘分布,冲沟无常年流水。隧洞出口为张家桥河,河床高程约105.0m,河谷走向与隧洞轴线交角约45°,河谷常年有水流入徐家河水库,水库正常蓄水位72.0m。(2)地层岩性。隧洞桩号214+010~215+450穿越的地层为震旦-青白口系白兆山组上段(Z2b2),主要为石英钠长黑云片岩和钠长绿泥片岩。(3)地质构造。工程区大地构造处于秦岭褶皱系(I)南秦岭冒地槽褶皱带(I1)随州应山复背斜(I13)应山褶皱束(I13-1)。大竹园隧洞位于张家桥倒转复式向斜次一级构造——大竹园倒转向斜。大竹园隧洞区域构造见图1。震旦-青白口系白兆山组震旦-青白口系垸子湾组震旦-青白口系岔河组扬子期变辉长辉绿岩实测逆断层实测正断层地质界线实测、推测性质不明断层线路工程轴线岩层产状及倾角010kmSE52°229+120Z2bZ2c(Qn-z1)yβu22(Qn-z1)yZ2cZ2cβu22Z2cZ2bK2hg1K2hg1(Qn-z1)1βu22(Qn-z1)y(Qn-z1)yβu22βu22βu22Z2bZ2bpt1gK2gK2gZ2cZ2cZ2cZ2cZ2bZ2bZ2b(Qn-z1)yZ2cZ2c(Qn-z1)y(Qn-z1)yF10F22F21F19F20F14F17F15F16F12F11F10F13两河口高城镇老虎沟Z2bZ2cF18193+420图1大竹园隧洞区域构造大竹园倒转向斜走向290°左右,北翼向S倒转,核部北西端扬起,向南东倾伏。向斜核部地层为震旦-青白口系白兆山组上段(Z2b2)石英钠长黑云片岩、钠长绿泥片岩,两翼地层为震旦-青白口系白兆山组下段(Z2b1)中厚层大理岩、大理岩夹薄层钠长绿泥片岩和震旦-青白口系岔河组(Z2c)绿帘钠长黑云片岩。岩层及片理产状330°~41°∠8°~37°、局部87°~98°∠26°~42°。(4)水文地质条件。隧洞沿线岩性多样,地下水类型较为丰富。片岩段主要为基岩裂隙水,水量较贫乏且不均衡,主要靠大气降水补给,沟河为其排泄基准面。砂岩段以孔隙水为主,砂岩总体厚度较小,水量有限,其上下均为片岩隔水层,部分段具有承压水性质,主要靠大气降水补给,沟河为其排泄基准面。大理岩夹片岩段以溶蚀孔隙水、溶蚀裂隙水为主,水量较为丰富,但受含水层厚度及补给条件限制,总体水量有限,其上下均为片岩隔水层,部分段有具承压水性质,主要靠大气降水补给,沟河为其排泄基准面。(5)围岩评价。根据现场已开挖及施工阶段地质测绘成果,隧洞214+535~214+660为Ⅴ类围岩,主要为强-弱风化纳长绿泥片岩,裂隙、片理发育,片理结合极差,片理产状21°∠35°。地表为冲沟,风化带,地下水较活跃,可见线状流水,倾角较缓,围岩极不稳定。

2涌水原因分析

通过前期地质资料、地质测绘、地面物探、TSP超前地质预报等对大竹园隧洞涌水进行分析。(1)地质测绘。地表地质测绘发现冲沟(桩号214+550~214+650)内水塘岸边发育断层F2,断层产状355°∠52°,断层破碎带地表宽度30~110cm。根据现场地质测绘及推测,涌水处(桩号214+553~214+556)与断层的水平距离分别约为80m(地表)和50m(洞底板高程)。根据断层产状投影显示,隧洞开挖至桩号214+630左右揭露断层F2,推测该断层向下穿透隔水片岩进入大理岩区。(2)地面物探。采用高密度电法勘探。桩号214+450~214+630段围岩节理发育,地下水为基岩裂隙水,水量大。桩号214+630~214+650段隧洞通过断层F2,断层向深部延伸,倾角较大(剖面上视倾角约68°),推测隧洞涌水应为该断层切穿深部导水地层或构造引起。隧洞轴线高密度电法视电阻率断面见图2。(3)超前地质预报(TSP)。桩号214+535~214+572段为强风化纳长片岩,属软质岩,结构面较发育,以风化易剥离的片理面和构造节理为主,岩体完整性差,岩体呈薄层状结构;桩号214+594~214+633段为强风化纳长片岩,结构面发育,以风化易剥离的片理面和构造节理为主,岩体完整性差,岩体呈薄层状结构,局部碎裂结构。TSP超前地质预报REC岩石参数变化情况见图3。综合地表地质测绘、地质素描、前期地质资料、地面物探及TSP成果,已开挖洞段桩号214+535(发生冒顶险情)~214+556(涌水处掌子面)段围岩为震旦-青白口系白兆山组上段(Z2b2)薄层钠长绿泥片岩,呈强~弱风化,属软质岩,片理倾角较缓,节理裂隙、片理发育,岩体完整性差,洞壁滴水,局部有线状流水现象,属Ⅴ类围岩,围岩极不稳定,地下水为基岩裂隙水。隧洞掌子面(桩号214+556)前方桩号214+600~214+650段岩体呈薄层状结构,局部碎裂结构,发育有断层,断层贯穿下部地层并延伸至地表,具富水性。根据桩号214+606处钻孔AZK2224地下水位高程136.64m,可知涌水处(桩号214+553~214+556)隧洞底板高程地下水埋深大于30m,由隧洞底板下部地层(Z2b1大理岩)至隧洞底板到地表,压力水头逐渐减少。综合上述分析,大竹园隧洞桩号214+553~214+556处出现较大涌水现象,地下水来源于震旦-青白口系白兆山组下段(Z2b1)大理岩岩溶孔隙、裂隙储存的地下水,承压水沿断层F2破碎带上升至浅部,然后贯穿片岩中的节理裂隙等结构面薄弱部位形成通道,从开挖后洞室底板附近涌出。从涌水时间和涌水点多处等情况分析,涌水通道应该是分散的,而非集中管道式连通。

3处理方法

3.1管理措施。3.1.1加强排水。(1)洞内抽水。在涌水点(214+553)附近设置2图3TSP超前地质预报REC岩石参数变化情况孔Φ108排水孔引排,排水孔为深5m钢花管,排水孔间距50cm。在桩号214+553底板右侧设置集水坑,集水坑尺寸1m×1m×1m,采用水泵进行抽排,大竹园隧洞洞内水泵抽排情况统计见表3,达到降低承压水压力、减少洞内积水的目的,抽水时间为5个月。后期混凝土衬砌施工时,用混凝土将集水坑回填。(2)布置超前钻孔排水。大竹园隧洞正在施工的进口作业面、出口作业面以及支洞下游作业面前方都将会遇到震旦-青白口系白兆山组下段(Z2b1)中厚层大理岩夹片岩含水层,通过在掌子面或涌水处布置一定长度的超前钻孔,将水集中引排,减小开挖面渗水量。优点是使大部分地下水沿钻孔集中排出,即可改善掌子面前后的恶劣地下水环境[1],缺点是影响施工速度。(3)洞顶水系截断。因洞顶水塘距离隧洞较近,且F2断层从水塘中部穿过,隧洞施工期间对洞顶水塘进行放空处理。3.1.2安全监测。在214+555~214+700范围内,每隔10m布置1个收敛监测断面,每个断面布置5个测点,共设置14个监测断面、70个收敛监测点。施工期围岩收敛位移应小于洞室开挖洞径的0.6%。3.1.3TSPTSP。是一种地下工程的地质预报技术。TSP最突出的优点是能探测开挖面前方150m范围内地质条件的变化,且不影响正常施工[2]。采用TSP法进行地质超前预报,可分析前方围岩性质、节理裂隙分布、软弱岩层以及含水状况,并为改进施工方法、调整施工工艺提供理论参考。根据地质测绘及物探成果,F2断层于隧洞前方斜切洞轴线,其上部与地表塘堰连通,下部连通大理岩承压含水层,本次涌水已释放部分水压,横穿断层处下方出现大涌水可能性较低,但上方与塘堰连通,塘堰蓄水则极有可能击穿断层并沿断层发生突涌。因此,在隧洞施工至桩号214+600时,在掌子面采用复频电导率(CFC)法预报前方水量情况,同时布置超前钻孔排水。3.2工程措施。3.2.1洞壁固结灌浆。灌浆法是目前国内外隧洞工程中应用最广、技术最成熟、最常用[3]的一种方法,特别适用于水下隧洞、高水压地区及含水的断层破碎带[4]。在桩号214+545~214+555洞段范围设置7排、每排9孔的固结灌浆孔,灌浆孔深5m,间排距1.5m,梅花形布置,灌浆压力分级进行,最大灌浆压力1.5MPa。灌浆按环间分序、环内加密的原则进行,环间采用两序,按照距离涌水点由远到近的顺序进行施工,即同一断面灌浆从左侧洞壁最低一孔开始,向顶拱及右侧洞壁依次加密施工。灌浆采用孔内循环式灌浆,灌浆水灰比为5,3,2,1,0.5,0.6,0.5等7个级别。当某一级别水灰比浆液灌入量达到300L而灌浆压力及吸浆量均改变或改变量不显著时,采用浓一级水灰比灌注。当某一级吃浆量大于30L/min时,可根据具体情况适当越级提高灌浆浓度。在设计压力下,灌浆段的吸浆量不大于1L/min,再继续灌注30min即可结束;群孔灌浆考虑一次灌注的总段长再确定。3.2.2管棚超前支护根据掌子面的地质条件及渗水情况,对掌子面进行超前管棚及超前预注浆支护。隧洞桩号214+555~214+700范围内,掌子面设超前水平钻孔作为超前地质探孔,探孔孔径90mm,孔深30m,搭接长度10m。隧洞桩号214+555~214+700段设置7排共112孔Φ108管棚进行超前支护,管棚布置范围为顶拱120°,上倾角3°~5°,间距40cm,单排长30m,排间搭接长度10m。隧洞桩号214+555~214+700段进行隧洞掌子面超前预注浆加固,超前注浆共7排,每排设4孔,外扩角10°,单排孔长30m,搭接长度10m。管棚灌浆及掌子面预注浆的注浆材料均为水泥浆,水灰比1∶1,注浆压力1.5~2.0MPa,施工前进行灌浆试验以确定灌浆参数。3.2.3隧洞开挖支护(1)开挖支护。214+535~214+700段长165m,围岩类别为Ⅴ类,隧洞断面为城门洞形,开挖尺寸为5.60m×5.95m,初期支护为I18型钢拱架(间距50cm)+喷射20cm厚C25混凝土+Φ22系统锚杆(L=3m、间排距1.0m梅花形布置)+挂钢筋网(Φ8@15×15cm)+锁脚锚杆。后期隧洞过水全断面衬砌60cm厚钢筋混凝土,每10m设环向缝,设置651型橡胶止水。二衬混凝土浇筑前对涌水点进行引排、封堵,先采用排水管对集中涌水点涌水外排,排水管口设阀门,浇筑完毕封堵混凝土后,再关闭排水管阀门完成涌水点封堵。根据地质情况,在桩号214+555~214+575段及214+620~214+660段设置反拱,反拱厚20cm,并设I18型反拱拱架与初衬拱架封闭成环,在开挖实施过程中根据揭露的地质条件适当调整反拱桩号。(2)回填灌浆和固结灌浆。回填灌浆在衬砌混凝土强度达到设计强度70%后进行,沿隧洞轴线顶拱120°范围内布置灌浆孔,每排2~3个孔,矩形布置。灌浆孔在预埋管中钻孔,钻孔直径为40mm,钻孔深入围岩5~10m以上,灌浆压力为0.3MPa,灌浆材料为P.O42.5普通硅酸盐水泥浆。固结灌浆在回填灌浆结束后7d后进行,设置灌浆孔每排8孔,间排距3m,孔位对称布置。灌浆孔在预埋管中钻孔,孔深进入围岩3m。灌浆压力取0.3~0.5MPa,灌浆材料为P.O42.5普通硅酸盐水泥浆。

4结语

本文以大竹园隧洞为例,分析了隧洞涌水的原因,通过采用加强排水、固结灌浆、管棚支护及超前预报等措施,对涌水地段进行处理,降低了施工安全风险,取得了较好效果。隧洞安全通过了涌水地段,为今后隧洞涌水处理积累了经验。

参考文献:

[1]吴静,葛浩然.洞室施工中岩溶及地下水富集区的预测和处理[J].云南水力发电,2007,23(1):38-41.

[2]揣连成,杜士斌,卜丽华.隧洞工程涌水处理的对策和措施[J].水利水电技术,2005,36(5):53-55.

[3]余积新.梨树湾隧道岩溶涌水的处理[J].铁道建筑,2005(7):43-45.

水资源配置范文篇7

叶尔羌河灌区是新疆最大一片绿洲,也是我国四大灌区之一。灌区农业完全依靠于浇灌,没有浇灌就没有农业,所以浇灌是绿洲经济的生命线。由于自然地理条件所限,该流域地表水资源的时空分布不均,春旱夏洪。地表水作为农业和生态的主要浇灌用水外,在枯水期地下水是弥补地表水不足的可靠水源。在保持灌区经济可持续发展中,流域管理局坚持科学发展观,在长期的水资源优化配置中,结合流域自然地理、水资源量和质的客观属性,就地表水和地下水的优化调度进行有效的探索。

一、基本情况

叶尔羌河是塔里木河的源流,绿洲是我国四大灌区之一,灌区处在塔克拉玛干沙漠和布谷里、托克拉克沙漠的挟持中,呈带状分布,灌区长400km,宽40-80km,为典型“走廊绿洲”,是新疆境内最大一片绿洲。灌区光热资源充足,干旱少雨,蒸发强烈,具有典型的内陆干旱气候特征,农业生产依靠于浇灌,没有浇灌就没有农业。灌区现有浇灌面积660万亩,人口180万人。渠系是灌区最主要输水设施,目前4级渠道总长27372km,防渗渠道总长5734km,传统的土渠输水渗漏损失量大,目前灌区渠系水利用系数仅为0.45左右,地表水资源利用率低。

(一)水资源概况

叶尔羌河水系含叶尔羌河、提孜那甫河、柯克亚河和乌鲁克河,其中叶尔羌河最大,提孜那甫河次之,柯克亚河和乌鲁克河均为年径流不足1×108m3的小河。叶尔羌河多年平均径流量为65.48×108m3,占流域总径流量的87%。灌区地下水资源量约40.0×108m3,埋藏深度沿地形梯度递减,矿化度却呈递增趋向,在缺水季节分区适量开采地下水是补充地表水不足的有效方法。

(二)时空供需水差异大

叶尔羌河春季3~5月水量仅为年径流量的7.0%,6~9月水量占年径流量的80%。而春季灌区农业、林业的需水量占全年需水量的35%左右,河川径流时空分布不均致使春季供需水矛盾十分突出。目前灌区虽有平原水库进行调节,使春旱得到一定的缓解,但仍缺15~20%的水量,为满足农业浇灌需水,一方面优化地表水的配置,调整产业结构和种植结构,另一方面开采地下水增加可供水量,春季是地下水的最大利用期。

夏季浇灌用水供需得以缓解,但是农业用水和生态供水的分争凸现,首先在不同保证率水情条件下,按既定指标下放塔里木河生态水量及下游灌区的额定配水,还要考虑下游平原水库的蓄水量和生态林的环保水量,这一阶段地表水的优化调度显得尤为重要。

冬季农业浇灌用水减少,此时是上游平原水库的蓄水期,同时也要配置一定的人工林地浇灌用水,来保护生态农业的持续发展。

二、水资源优化配置

河川径流在配置浇灌用水的同时也要考虑叶尔羌河下游生态需水又要保证向塔里木河下放指令性的生态水,只有落实统一的浇灌制度,执行既定的配水指标,才可以兼顾灌区自身的经济发展和环境保护。为有效利用水资源,只在汛期河道输水外,其余时期采用渠道输水以减少损失,坚持科学发展观,优化整合地表水、地下水的资源效益,灌区农业才能实现可持续发展的目标。

叶尔羌河灌区面积大,地形、气候、土壤的物理和化学性质、地下水埋深及矿化度等自然条件不同,探究时将灌区分为三个子灌区摘要:即山前平原区、中游平原区、下游平原区。

(一)山前平原区

该区位于叶尔羌河和提孜那甫河冲积扇溢出带以上,地形坡度较大,一般为1/200~1/600,海拔1500~1200m,岩相粒径较大,地下水径流条件好,埋藏深度3~8m,矿化度低于1g/L。在保障山前坡地植被的生存需水和下游地下水补给状况下,地下水利用适合小集中、大分散的开采方式,此区为地下水控制开采区。

根据气候和地理特征,结合地表水时空情况,该区采取稳粮促棉、发展畜牧业和扩大特色林果业的产业结构;在种植结构上以小麦为主适当控制棉花种植和扩大复播面积的策略,利用作物需水时差配置地表水。结合区域特性和灌排渠系较完善特征,浇灌以地表水为主,地下水作为补充水源,在溢出带四周集中进行地下水开发,控制地下水位,在地下水埋深较大区域,分散开采地下水,解决时段性缺水新问题。

(二)下游平原区

该区从巴楚县阿拉根乡至图木舒克垦区,地形坡度1/1500~1/4000,海拔1170~1110m。地下水埋深1~1.5m,矿化度4~8g/L。该区浇灌在充分利用夏季洪水同时分散开采矿化度较低的地下水,利用地下水开采控制地下水位和解决供需水矛盾,夏洪期利用地表水漫灌的形式达到洗盐冲碱改良土壤的目的。该区排灌系统完善,关键是控制地下水位,防治土壤盐渍化。

根据地表水时空情况,该区采取稳棉促粮、发展畜牧业的产业结构;在种植结构上,以棉花为主适当控制小麦种植和扩大玉米播种面积,利用作物需水时差充分利用地表水。在地表水和地下水的配置上,地表水稍大于地下水。在地下水水质较好区域,采用节水浇灌技术,发展特色林果业和设施农业,利用荒漠面积大的特征发展畜牧业。

(三)中游平原区

上述两区间为中游平原区,该区地形坡度1/600~1/1500,海拔1200~1150m,岩相为细沙和粉沙,地下水水质较好,埋藏深2~3m,矿化度1~2g/L。此区地域面积大,土壤肥力强,渠系配套完善,井网密度合理,中小型平原水库较多,是灌区重要经济带,也是地表水、地下水配置优化的重点区域。该区是地表水常年受益区,在农作物生长需水季节,核定配额的地表水不能满足浇灌用水需求时,地下水开发占有一定的比例,地下水开发采用集中和分散相结合的开采方式,但要控制开采总量,此区为地下水调蓄区,在防治土壤盐渍化上要灌排结合,重点完善排灌设施,控制地下水位。

该区采取稳粮稳棉、扩大复播玉米和特色林果业的种植面积,大力发展设施农业和鼓励农民利用秸秆开展畜禽养殖业的产业结构;在种植结构上,提倡粮棉、棉果、粮果套种,推广大棚果蔬业和经济作物的种植,充分发挥地表水和地下水的资源互补功能。

该区由于种植结构和种植面积的客观实际,春秋季节地下水开采量最大,一般春季大于秋季;7-8月在控制地下水位埋深或解决区域性缺水时适量开采地下水,冬季地表水基本被该区平原水库所接纳。

三、存在新问题

灌区浇灌历史悠久,由于历史的原因,灌区经济单一落后,基础设施底子薄,水资源利用率低,主要表现在摘要:1.干、支、斗、农4级渠道防渗长度只占渠道总长的21%,渠系水利用系数只有0.45左右;2、单位面积浇灌水量高,浇灌定额平均600m3/亩;3、流域缺少山区控制型工程,平原水库水资源耗损大。加之人们的节水意识淡薄、水资源管理机制不尽完善和供水配套设施维护管理不善等诸多原因。

四、结论

水资源配置范文篇8

关键词:城乡供水安全;多水源配置;调度方案;天长市

1概述

2019年,安徽省天长市遭受严重干旱,截止11月底,全市水库总蓄水量3630万m3,不足总兴利库容的20%,9座大中型水库中大通、时湾、安乐、釜山等4座水库接近死水位,川桥、大涧口水库等低于死水位。全市仅高邮湖、白塔河、铜龙河等河湖水位相对稳定,能满足沿河湖泵站提水需求。为了保障城乡供水安全、农业生产大局,全力抗御旱灾,研究完善天长市水资源配置工程布局尤为必要。

2项目概况

大通、安乐水库补水工程位于天长市北部,拟通过新建大安泵站及输水管道从铜龙河调取高邮湖水量,分别补入大通水库及安乐水库。通过水库水调蓄解决大通镇、铜城镇城乡生活用水和大通水库、安乐水库灌区灌溉需水短缺问题。其中大通水库设计灌溉面积4333hm2、供水0.5万t/d;安乐水库设计灌溉面积3400hm2、供水1.5万t/d。安乐水库灌区干旱期,可通过现有三里桥泵站从铜龙河提水向北干渠补水,三里桥站是安乐水库灌区尾部的补给站,控制灌溉面积1933hm2。

3联合调度方案的研究

3.1水源工程及总体布局

大通水库灌区主要水源为大通水库,集水面积144.9km2(其中上游江苏省盱眙县境内的红旗水库拦蓄面积61.3km2,实际净来水面积83.6km2),兴利库容1540万m3。安乐水库灌区现状水源为安乐水库及三里桥泵站,安乐水库汇水面积72km2,兴利库容1270万m3;三里桥泵站可抽铜龙河(高邮湖支流)水量,设计提水流量2.9m3/s。大通、安乐水库补水工程是通过拟建大安补水泵站抽引铜龙河水量,实现对高邮湖水源的利用,从根本上解决区域城乡生活供水和抗旱灌溉缺水问题,同时满足生态补水等综合利用要求。大通、安乐水库补水工程布局示意见图1。

3.2兴利调度的原则及参数

(1)调节单元:设置大通水库、安乐水库2个主要调节计算单元,三里桥泵站、大安补水泵站2个次要调节单元。(2)调节时段:调节计算系列为1967~2019年,共53年,调节时段为旬。(3)灌溉破坏判断:根据灌溉试验成果、以及拟定的各时段灌溉定额,参考各时段作物缺水对减产的影响情况,按年缺水超过需水量的5%时视为破坏。(4)优先保障城乡生活用水,补充灌溉供水,兼顾河道内生态补水。(5)调节计算原则:优先利用当地水库的蓄水及当地径流,不足部分由泵站抽取河湖水量补充。(6)三里桥泵站现状启用条件:当安乐水库水位降至21.7m时启用,此时有效蓄水量约400万m3。

3.3技术要点

通过对大通水库、安乐水库灌区范围的来水、需水、供水进行供需平衡计算,充分考虑现有三里桥站的联合供水调度原则及供水能力,研究论证新建大安补水泵站工程的合理规模,并分别制定各水库具有可操作性的兴利调度规则。通过蓄水、调水、供水操作,使各水库基本做到均衡蓄水、供水,对受水水库设置调水充库控制水位,尽可能减少调水变弃水。要实现水库、泵站联合优化调度,需拟选调入水库的各种特征水位和调水流量,进行多轮次试算,以实现各库的综合兴利目标,同时选定新建泵站、输水管道设计流量、各库调配水资源量等。具体技术要点包括:(1)各库本身供水对象不同,其供水保证率也不同,例如城镇供水保证率高于灌溉供水保证率,需要优先保障城乡供水以满足城乡供水保证率。(2)对调入水库设置充库控制水位,水库水位降至充库水位时,开始充库,当库水位回升到停充水位时,停止充库,从而使各库调蓄能力均相对充分与均衡的利用,以利减少弃水,提高水资源利用率,提升泵站运行的经济性。(3)水库联合调度方案中,各库不同特征的水位和调水流量是重要变量,可组合出众多方案,需建立计算模型通过计算机进行多轮次试算,即可得到总体补水效果好、总体经济性好的工程方案。

3.4调度方案比选

现状三里桥泵站启用条件为安乐水库水位降至21.7m,安乐水库灌区需补水时优先利用三里桥站相对经济,故新建大安站补水控制条件要结合三里桥站控制要求,以不超过三里桥启用控制水位为宜,拟定安乐水库充库水位分别为20.5m、21.0m、21.5m;大通水库充库水位拟定为21.5m、21.75m及22.0m,结合2019年约相当于80%干旱年份,灌溉保证率按80%控制。若考虑充分挖掘三里桥站抽水潜力,其启动水位可从21.7调整至22.0m,安乐水库灌区灌溉保证率有所提高。在试算充库控制水位的同时,对补水流量也进行了试算,详见表1、表2。综合考虑工程规模经济性、泵站运行费用省、综合兴利任务梯次满足且调度规则可操作性强等多方面需求,推荐方案三,即拟建大安补水泵站设计总流量为5m3/s,至水库附近分为两支分别补入水库,其中安乐水库支设计流量1.0m3/s,大通水库支设计流量4.0m3/s。

4工程效益

大安补水泵站工程可根据需要相机补充大通水库、安乐水库,具有城乡供水、灌溉、生态补水等方面的综合利用效益。经兴利调节计算,大安泵站年均调入大通水库水量为1065万m3,调入安乐水库水量为550万m3,可切实保障工程区域城乡、灌溉、生态用水;大通水库、安乐水库最大年调水量分别为4205万m3和1840万m3,大安泵站对保障大通水库、安乐水库灌区特、大干旱年份的供水安全意义重大。随着经济的发展,城乡生产、生活用水水平的提高,对综合用水需求保障的要求必然提升,类似的引调水工程项目会越来越多,本项目的工程布局和综合兴利调度方案的研究成果对类似的项目具有重要的借鉴意义。

参考文献

[1]陈香朋.区域水资源配置中水库群联合调度方案研究[J].江淮水利科技,2018(3).

[2]安徽省城乡供水水源及农业灌溉保障规划.安徽省水利水电勘测设计院.2020.

水资源配置范文篇9

一、关于水资源管理的几种模式

在约翰内斯堡的可持续发展世界首脑会议上,在水资源管理问题上有两个坚持、一个反对之说。即坚持水资源统一(综合)管理(以下统称为水资源统一管理),坚持权利下放的用水管理,反对水资源的分割管理。

1.水资源统一管理模式

水资源统一管理目前正在成为世界各国广泛认同的科学管理的模式。联合国水行动框架[1]中论述了水资源统一管理的六个方面的内容:可持续发展的国家水资源政策、战略和相关法律法规;国家水资源信息系统;国家层次和流域层次的水资源配置框架和实施方案;水资源管理和开发利用中的投资机制和执行效果的监测和监督机制;一种“良政”机制确保水资源管理的透明性、公共参与和落实责任;一个统一的机构对如上所述的各项内容负总责。从上述的水资源统一管理的内涵可以看出,水资源统一管理的落脚点在于对水的资源管理。重点要求政府,尤其是中央政府,要从以往注重提供工程和水服务为主的管理模式,向资源管理的模式转变。核心问题是让社会充分认识水在生活、生产和生态等各个领域的综合资源价值,统筹规划,实现水资源在区域间和生活、生产、生态等各用水领域的优化配置,通过资源管理提高水资源的利用效率。

2.权限下放的用水管理模式

坚持权限下放的用水管理模式,主要指在水资源统一管理的基础上,在实现了国家和流域水资源配置的基础上,用水管理的权限要尽可能下放到地方政府。根据区域的不同特点,这种用水管理权限下放的管理既包含了资源管理,又包含了用水服务管理。地方政府对水资源的管理,主要是在国家和流域配置的水资源基础上,建立区域的水资源利用宏观指标体系[2],实现水资源在不同用水行业之间的合理配置,维系良性生态必需的水量和水质,实现水资源的最大综合效益。水管理权限下放的另一个重要领域是地方政府对用水服务的管理,主要包括三个方面:一是保障全体居民,尤其是贫困群体的基本用水权利;二是运用价格原理和需求管理,通过市场机制协调用水供需矛盾,充分发挥水的利用效率;三是创造条件,鼓励社会力量参与用水服务和用水管理,提高用水服务的质量。总之,用水服务管理权限下放,一要进一步细化水的资源管理,二要通过政府的、市场的和社会的合力,在提供水服务和用水过程中实现水资源的高效利用。

3.水资源的分割管理

水资源的分割管理是水资源统一管理的反面,即片面地强调生活、生产、生态各自的用水利益,片面地强调各行业本身的用水利益和各行业本身的水的管理权限,片面地强调各个区域本身的用水利益和各区域自身的水的管理权限,激化各地区、各行业用水之间的竞争矛盾。其结果是水资源短缺、水资源浪费和生态系统恶化在一个国家、一个地区、一个时期同时产生。因此,水资源的分割管理模式已被世界上越来越多的国家所摈弃。

二、水资源配置与提高水的利用效率

汪恕诚部长曾经指出,水利工作的核心是提高水的利用效率,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展[3]。如何提高水的利用效率?必须抓住两个环节[4]:一是从资源的统一管理中提高水资源的利用效率,二是从提供用水服务和用水过程中提高水资源的利用效率。以往我们主要是从供水和用水的环节提高水的利用效率。如农业节水,主要进行灌区改造,提高渠系水的利用系数;工业节水主要是提高水的重复利用率;城市节水主要是提高水价,对管网系统的跑冒滴漏进行处理,提倡使用节水器具等。但是对实行水资源统一管理对提高水的利用效率的贡献和影响研究的不够。事实上,水资源管理对提高水的利用效率作用巨大,应受到高度重视。

从水资源的管理中提高水的利用效率必须实行水资源的统一管理,反对水资源的分割式管理,核心内容是实施水资源优化配置,即根据流域水资源的可利用量,在保障人的生活基本用水需求和维系生态系统平衡的基本用水需求的前提下,在区域间和不同用水行业间进行公共河流水资源使用权的合理分配,明晰初始水权。水资源优化配置对提高水的利用效率的主要功能在于通过初始水权的确定,界定区域及行业的用水上限,抑制用水需求的无限制膨胀,防止区域间对水资源的争夺而造成无序开发,平抑各行业对用水的无序竞争,保障所有人的基本用水权益,保护生态环境,促进水资源市场机制的建立,充分发挥水资源在生活、生产和生态最大的综合资源价值,从资源管理的过程提高水的利用效率。

我国水资源配置工作目前还处于起步阶段。在全国的诸多河流中,只有黄河和黑河流域具有国务院批复的水量分配方案。黑河流域的张掖地区作为全国节水试点单位,在流域分配的水量的基础上,按照制定行业宏观用水指标体系的方法,正在试行用水行业间的水资源配置。

水资源配置工作的落后状况,往往是造成水资源不可持续利用和生态灾害的主要原因之一。20世纪70年代起的塔里木河下游断流、河道湖泊干枯、绿色通道逐渐消亡、沙漠入侵的生态灾害,黄河在20世纪90年代的持续断流,海河流域由于水资源过度开发造成的“有水皆干、有河皆污”的生态灾害,以及2002年山东南四湖在几个月内无序引水7亿m3,造成湖泊干枯,都是水资源管理中没有配置或配置失败的实例。同样是黄河、黑河和塔里木河,近几年由于实施水资源优化配置,强化水量统一调度,在持续大旱之年实现了黄河不断流,塔里木河下游的台特马湖、黑河下游的居盐海在干枯多年后重新恢复了湖面,恢复了绿色生机,又是通过水资源统一管理实现水的综合资源价值的有力证据。

三、把握水资源的基本特征,实现水资源的科学配置

1.水资源的基本特征要求科学配置水资源

资源的配置方式要考虑资源自身的特点。一般性的生产要素资源,往往通过市场机制达到资源优化配置的目的。水资源是基础性的自然资源,属于自然资源中的生态资源,与生态系统与荣共荣,与损俱损。水资源又是战略性的经济资源,与人民生活、经济生产息息相关。对这样的资源进行配置,应该首先了解我国水资源的基本特征,具体体现在它的自然特征和经济社会特征。

从自然特征上讲,主要表现在以下两个方面:一是以流域为基本单元。无论是地表水还是地下水,均以流域的地形地貌和地质条件为依托,形成自然水系。如果不是人为的调水,流域之间的水资源是独立的。二是时空分布不均匀。如果地球上的淡水资源在时空上均匀分布,水资源可以满足人类的全部需求。但是水资源时空分布是不均匀的,这就造成了世界上有的地方、有的时间出现水资源短缺和洪水问题,同时也增加了资源配置的成本。我国的水资源时空分布尤其不均匀,这是我国洪涝灾害严重、水资源短缺和水生态环境易遭破坏的主要自然原因。

从经济特征上讲,水资源除了反映出一般的生产要素资源的经济特征外,又反映出以下特有的三个基本特征:一是水资源是公益性突出的经济资源。水资源不仅要与其他生产要素合理配置,促进国民经济健康持续发展,更要首先从量与质上满足人类生活的基本需求,保障社会稳定,尤其是大型城市在特枯年份的供水保障,同时政府对农业、公益环境等行业用水还要采取保护措施,防止和减少市场竞争对其产生的破坏作用。二是水资源是与生态系统关系密切的经济资源。与人力、资金、技术和信息等经济资源不同,甚至与矿产等自然资源不同,水与生态系统密切相关。没有任何一种资源像水那样处于生态系统与人类经济活动之间的激烈竞争之中,而截止到目前,生态系统往往是竞争中的失败者。此外,水资源还是极易受到破坏的经济资源,几乎各种行业的经济活动,都会直接或间接地对水体造成污染,从而加大水资源开发利用的成本。因此,满足维系生态平衡对水的基本需求,要防止经济竞争中对水资源的无序开发利用;对水资源开发利用的同时,要更注重对水资源的节约和保护。三是水资源是各类经济社会活动中基础性的要素资源,并且是难以替代的要素资源。对能源的依赖可以是多样的,比如石油、煤炭、水电、风能、太阳能、生物能源等,可以相互替代,缓解竞争的紧张局面。但对水资源的依赖往往是惟一的,我们可以节水,但是不能不用水。因此,水资源这种不可替代的特征加上区域的经济发展对流域水资源的依赖关系,往往是造成国与国、区域与区域对公共河流水资源的争夺非常激烈的主要原因。因此水资源的合理配置变得尤其重要。

2.应充分发挥政府配置和市场配置双重作用,建立以两级政府为主、市场调节的水资源配置机制

正是水资源这种公益性特征、生态特征和不可替代的特征,使得水资源配置是一个复杂的过程,不仅要满足人民生活、社会稳定和维系生态系统平衡的基本需求,还要协调各用水竞争领域的利益和目标,发挥水资源最大的综合效益。因此要充分发挥政府配置和市场配置的双重作用,保障水资源配置的合理性。根据《水法》,水资源属于国家所有。因此首先要由中央政府组织对全国水资源进行科学评价,计算我国水资源总量、最大可利用量和分析我国水资源开发利用现状,建立起我国水资源真实的、准确的和权威的数据平台;在水资源科学评价的基础上,实行以两级政府(既中央和地方政府)为主、市场调节的水资源配置机制。

首先由中央政府组织进行跨省、直辖市、自治区(简称省市区)河流的可利用水资源量分配,或称为初始水权(使用权)的确定。关于水资源配置的原则,一些文章上已有介绍,比如民众基本生活用水原则、保障社会稳定和粮食安全原则、地域优先原则等[5]、[6]。但是从部级的水资源配置来讲,应该突出的是公益用水领域优先原则和竞争用水领域的公平原则。公益用水领域优先原则是指在水资源配置中要优先考虑满足人民生活、维系生态系统、保障社会稳定、保证粮食安全等公益性的基本用水需求。竞争用水领域的公平原则就是在满足公益性用水领域基本需求的基础上,要转变以往采用的需求预测加供给的水量分配模式,对竞争用水领域实行公平配置水资源。竞争用水领域的公平原则是水资源配置中的一条重要原则。对于许多国家和地区,水资源属于稀有资源。面对水资源这种稀有资源,需求预测往往是放大的,我国一些地区目前编制的一些水利发展规划,一些供水项目,对水资源的需求预测往往高于实际需求,这就加剧了对本已稀缺的水资源的竞争状况。因此,对于竞争用水领域的水资源配置不能简单的以需求预测为依据,而应以公平原则为依据。在公平配置的基础上,鼓励提高水的利用效率,并在此基础上,对于省市区竞争用水领域出现的供需中短缺现象,通过开辟节水、污水处理再利用等非常规水源或通过省市区之间的水权交易市场解决。中央政府对竞争用水领域的水资源配置不是直接配置到用水行业,而是配置到省市区。

在跨省市区的流域水资源配置的基础上,地方政府根据公共河流分配的水资源和自产的水资源,对水资源进行二次配置,不仅进行地区间的水量配置,还要通过建立宏观水量分配指标体系和微观用水定额指标体系,实施用水行业间的水量分配[3]。二次配置除了遵循公益用水领域优先原则外,对于竞争用水领域还要坚持效益原则,鼓励用水行业不断提高水的利用效率。针对用水行业的水资源的配置并不等于用水行业就此获得初始水权,还要依法获取取水许可证。

在初始水权确定的基础上,可以充分发挥水价和水权价格在市场中的杠杆作用,在地区之间和行业之间进行竞争用水领域的水权交易,解决地区和行业之间由于政府两次配置后存在的水资源供需平衡的矛盾,最大限度地发挥水资源的综合资源效益和市场效益。

水资源配置范文篇10

在计划经济时代,我国的水资源分配是一种指令配置模式,主要通过行政手段来配置水资源,国家养水,福利供水,这种模式导致水资源价格严重扭曲,造成“市场失灵”(marketfailure)和“政府失效”(governmentfailure)。所谓“市场失灵”是指水价大大低于生产成本,价格不能起到调节供求的杠杆作用,致使用水粗放增长,浪费严重。所谓“政府失效”是指即使水价提高到弥补供水成本的水平,水价还低于水资源的社会成本,包括外部成本和机会成本,造成潜在的用水效率损失和生态环境的破坏。这种配置模式不可能导致水资源的合理分配和有效利用,既缺乏效率,又不公平,不但代际之间不公平而且同一代内不同人群之间也不公平。在水资源日益稀缺、市场转型的新形势下,也不再能够有效协调地方利益矛盾,所以必须加以改革,这已是共识。目前微观上的水价改革已经付诸实施,宏观上的水资源统一管理也被日益重视,但水资源配置仍然主要是政府行为,并且在思想上和实践中更加倚重于行政手段,侧重于强化“分水协议”的实施保障机制,而不重视对利益主体的经济激励,更没有积极引入更有效的市场手段。可以认为,我国目前的流域水管理体制仍是指令配置模式的延续。目前水价改革由于多种原因进展缓慢,价格政策中的“市场失灵”和“政府失效”不但依然存在,而且流域管理还存在着严重的“体制失效”。

以黄河为例,黄河水量分配方案实施以前,黄河水资源是一种典型的“开放的、可获取资源”(open-accessresource),流域上下游自由取水,各行其是,区域用水“以需定供”,水供给的约束条件主要是受取水能力限制。资源的开放状态包含着资源退化的高度风险,往往导致“公地悲剧”。沿黄各省区进行“取水竞赛”,这类似于“军备竞赛”,各个地区以“取水最大化”为目标,竞相在两岸兴建各种引水取水设施,以满足日益膨胀的水需求,引黄水量迅速增加,从50年代到90年代,引黄耗水量增长了1.5倍。作为“公共资源”,由于免费获取,被过度耗用,黄河不堪负重,黄河下游从1972年开始断流,从70年代初到80年代末,平均每5年有4年断流,进入90年代则是年年断流。鉴于黄河流域上下游用水矛盾日益突出,国务院1987年颁布了黄河水量分配方案,将349.6亿立方米的水量分配给沿黄八省,但实际用水量和分水方案相差甚远。根据黄委会公布的数据计算,从1992-1995年期间,内蒙古和山东平均年超标分别为13%和11.3%,而陕西和山西则没有用到分水标准,四年间平均每年的不足量为52%和75.8%(见表1)。中科院地学部报告(1998)指出,因缺乏权威性的流域统一管理机构和相应的法律法规,无法对实际引水量实行有效监督和控制和对个别超额用水地区和部门进行制裁,分水方案并未有效落实,一遇枯水年份或用水高峰季节,沿黄引水工程都争先引水,造成分水失控。黄河水量分配方案得不到有效实施,反映了指令配水模式的体制失效,体制失效又称为财产权失效。指令配置是利用计划指令按地域分配资源,其决策机制特征是黑箱作业、中央(部门)拍板和高度集权,其管理模式是通过流域管理机构进行集权决策与管理,其约束机制主要是行政手段和长官意志,在这种体制下,用户处于被动接受地位,既无参与权亦无表达权(见表2)。指令配置模式实际上是一种典型的计划经济模式,其资源配置效率很低,对利益主体的约束性也极差,直接后果就是流域水供求矛盾更加突出,水质水环境趋于恶化,断流状况愈演愈烈。

流域水资源象任何一种稀缺经济资淅一样,分配的核心问题是如何协调各地方利益分配。如何解决各地方利益冲突,推进流域水管理体制改革,目前主要有以下两种思路:

第一种,强有力的流域统一管理模式。主要是通过流域立法,强化流域管理机构的权威,利用法律约束机制调节地方利益冲突,实现流域水资源的统一优化管理调度(王建中,1999)。在理论上,通过流域统一管理配置水资源,其全流域效益是最优的,但在实际中由于缺乏激励机制,使得强制性的法律同样很难达到预期目标。

第二种,建立水市场的思路。主要着眼于建立合理的水分配利益调节机制,以产权改革为突破口,建立合理的水权分配和市场交易经济管理模式,政府通过对交易市场的干预而不是通过行政命令的形式来保证全流域水资源的合理分配和利用,建立由价格制度、保障市场运作的法律制度为基础的水管理机制。这种思路把水资源当作一种商品,通过界定清晰的产权,利用市场加以配置,从利益机制出发建立流域“激励相容”的水管理机制(刘文强,1999)。这是一种非常有价值思路,但是在转型期现实条件下,跨区域水资源完全市场化的配置方式在经济上可行,在政治上不可行,所以在实际中难以施行。

水资源的分配是一种利益分配,既可以通过市场也可以通过非市场来解决,但单独哪一种方式都不能有效解决,水资源的配置方案不仅仅需要技术上、经济上的可行性,更重要的是政治上的可行性。通过对流域水资源配置的经济机制和利益机制分析,我们提出水资源配置的第三种思路,即引入准市场的思路。我们建议积极引入既不同于传统“指令配置”也不同于“完全市场”的“准市场”,准市场的实施由“政治民主协商制度”和“利益补偿机制”等辅助机制来保障,以协调地方利益分配,达到同时兼顾优化流域水资源配置的效率目标和缩小地区差距、保障农民利益的公平目标。流域统一管理应和“准市场”、“地方政治民主协商”有机结合,通过不断的制度创新和制度变迁,形成比较成熟有效的新的流域水分配、水管理模式,并逐步以法律法规的形式固定化。

二、积极引入流域“水市场”,优化流域水资源配置

应对日益严峻的水资源供需矛盾,必须开源和节流,由于开源成本越来越高,跨流域调水工程耗资巨大,因此一般而言,在实施大规模的调水工程之前,应首先充分挖掘本流域用水潜力。市场的力量能够优化资源配置,水资源作为一种稀缺经济资源,同样能够通过市场机制实现优化配置。利用市场机制配置水资源,既包括微观上的提高水价以促进节水,也包括在流域上下游之间、不同地区之间、不同部门之间的市场交易,引进流域水市场能够促进微观上的水价改革,优化流域水资源配置,增进流域的用水福利。

水资源的需求可以可以分为两部分,一部分是基本的生活需求,即为了维持正常生命、保障基本生活的日常生活用水,这部分用水的需求价格弹性很小,另一部分是非基本需求的多样化用水,需求价格弹性较大。基本用水的比例很小,以塔里木河流域为例,按《21世纪议程》要求的每人每天40升淡水的用水标准,塔河全流域人口基本用水总量仅占水资源利用总量的0.5%。绝大多数用水是多样化用水,又可分为农业用水和非农业用水,其中农业用水是总用水的主要组成部分,1996年我国农业用水在总用水中的比重高达87%(见表3)。某些流域农业用水比重更高,塔河流域农业用水越占全流域用水的95.5%,黄河农业用水占全河用水量的92%,而且上游比例更高。从流域整体来看,流域上下游不同地区之间有潜在的“水市场”。以黄河为例,黄河多数灌区工程老化失修,灌溉方式简单落后,不少地方还是大水漫灌,管理粗放,水资源有效利用率低(30-50%),农业如果采取有力的节水措施,就能转移出一部分农业用水满足非农业需求。研究表明,水资源越是易于获取的地区,大水漫灌越成为习惯,节水激励越弱,用水效率就越低下,黄河上游青海、甘肃、宁夏和内蒙四省的人均用水量和万元GDP用水量大大高于下游的陕西、山西、河南和山东四省,由于地理条件限制最不易获取黄河径流水的山西省,人均用水量和万元GDP用水量却最低(见表4)。农业用水效率的计算表明,下游河南、山东两省的灌溉面积产出效率大大高于上游,约是青海、宁夏和内蒙三省的2倍(见表5)。一方面上游由于水资源的易得性而超量采水,浪费严重,如果节约用水就可以提供潜在的水供给,而节水是一种投资需求;另一方面下游水严重短缺,对水资源又迫切需求,而工农业经济损失可以提供潜在的资金供给。市场之所以是有效率的就是因为如果同时存在需求和供给,那么通过交换,供需双方都可以受益。下游地区拿出一部分经济损失和上游潜在的水供给相交换,水短缺和支付上游水价都会促使其提高节水水平,从而总受益增加;而上游收取下游的水价,以此对节水灌溉进行投资,虽然水量减少而产出却可以继续增加,其总收益也增加。这说明水资源作为一种稀缺的经济资源,其配置可以不完全依赖于政府的指令性分配,也可以充分利用市场加以配置,而市场配置资源是有效率的。

利用水市场进行流域水资源配置优于“指令配置”。这可以从不同角度来理解:⑴通过市场交换,双方的利益同时增加,交换必然优于没有市场交换,这是市场效率的体现;⑵市场交换具有动态性,能够反映总水量的变化和用水需求的变化,部分消除了指令分配各地区水量的不合理性,在很大程度上可以避免“体制失效”;⑶上下游的用水成本增加,上游多用水就意味着丧失潜在收益,即用水要付出机会成本,而下游多用水要付出直接成本,这就为上下游都创造了节水激励;⑷地区总用水量通过市场得到强有力的约束,必然会带动其内部各区域的水资源配置的优化,区域又会拉动基层各部门用水优化,这样通过一级一级的“制度效仿”,可以大大加快微观层次上的水价改革。微观上的水价改革和流域水市场相结合,这样就能够有效的配置流域水资源,这正是政府所希望达到的目标,传统的自上而下的行政管理方式难以实现的目标,通过在全流域引入水市场却可以得到较好实现。

三、我国转型期条件下的水市场要采取“准市场”形式

水资源是一种具有多重特性的自然资源,包括自然特性、生产特性、消费特性和经济特性。从自然特性角度看,它可以循环再生,但是储量有限,它空间和时程分配不均,多则成涝、少则为旱,而且自然界需要大量的生态环境用水;从生产特征角度看,它的长期供给有自然极限,短期供给依赖于水利设施,水利设施往往投资很大,投资周期长,具有公共物品的特点,使得水供给具有区域自然垄断性,通常由地方政府部门提供,而且地表水上游地区取水处于自然优先地位;从消费特征来看,水需求同时包含水量需求和水质需求,人类用水有一个弹性很小的基本用水,而大部分用水为弹性相对较大的多样化用水,占用水很大比重的农业用水和降水呈逆向波动,农业节水依赖于用水管理和节水技术设施,需要较大的节水投资;从经济特性来看,水资源具有混合经济特性,既有私人物品的属性,又有公共物品的属性,具体分解如图1分解。

注:所谓竞争性是指减少一部分用户消费的供应可使另一些用户获得这种供应,外部性是指行为主体没有承担其行为的全部成本(消极的外部性)或没有享有其全部利益(积极外部性)时所出现的一种现象。可独占的指容易排除用户使用,不可独占的是指排除用户使用的成本很高。例如水旅游、航运和码头,因为经营部门容易排除用户使用,所以是可独占的,且在空间并不拥挤的情况下,增加用户并不使其它用户受损失,即非竞争性的,这样的物品称之为俱乐部物品。

水资源私人物品属性的一面,比如水能和供水,竞争性很强,而且具有独占性,这种属性决定供水通过水市场配置最有效率;但是水资源又具有很多公共物品属性,比如防洪、河道治理、水质监测、水情预报等等都属于公共物品的范畴,具有非竞争性和非独占性,具有非竞争性和非独占性,需要由政府来提供这些公共服务。因此水市场只能在供水、水能、灌溉等这些具有私人物品属性的有限领域内发挥作用,水市场不可能是一个完全市场。

水资源还有独特的地域特征,以流域或水文地质单元构成一个统一体,每个流域的水资源是一个完整的水系,各种类型的水不断运动、相互转化,例如水可以从上游向下游流动,地表水和地下水可以相互转化。水资源的以流域为整体的特征,客观上要求流域统一管理、统一水量调度,目前世界上许多国家都强调对水资源实行统一管理,我国这方面也已引起高度重视。以黄河为例,黄河的水量调度要综合协调解决防洪防凌和发电、发电与灌溉及上下游用水、汛期下游引水与防凌、汛期水库蓄水与河道泥沙冲淤、工农业供水和生态用水、地表水和地下水等各方面的矛盾,这是一项非常宏大而又复杂的系统工程,如果没有统一管理、统一调度,综合协调这些矛盾是难以想象的。基于此,供水、灌溉和水能等水需求必然受制于防洪、防凌、冲沙、生态保护等其它水需求,这使得水市场即使在水资源私人物品属性的领域内也要受制于水资源利用的多目标性。

在地区差距过大的情况下,公平的市场交易难以发生。王绍光和胡鞍钢(1999)的研究表明,中国目前的地区差距是世界上最大的国家之一(见表6)。以黄河流域为例,沿黄八省在进入90年代以来地区差距迅速扩大,1990年山东人均GDP相当于甘肃人均GDP的1.65倍,到1998年已上升为2.34倍,1998年山东人均GDP相当于全国平均水平的126.9%,而甘肃的人均GDP仅相当于全国平均水平的54.2%(见表7)。在地区差距如此显著的情况下,水市场难以自发产生,必须和政治手段相结合,建立协商制度和利益补偿机制来保障水市场的实施。

综上所述,在现实转型期条件下,我国的水市场只能是一个准市场,所谓准市场是指流域水资源在兼顾上下游防洪、发电、航运、生态等其它方面需要的基础之上,兼顾各地区的基本用水需求,部分多样化用水市场化,在上下游省份之间、地区之间和地区内部按市场化加以配置,这是一个完整的、宏观和微观相结合的供水水资源市场。

四、水市场的辅助机制:“政治民主协商制度”和“利益补偿机制”

对于流域地表径流水这样一种具有复杂混合经济特性的自然资源来说,其空间跨度很大,供水又具有自然垄断性,往往由地方公共部门提供。在转型期条件下,市场发育还不成熟,公共供水部门还不能完全实现市场化运作,上下游用水户之间由于信息等因素造成的高昂交易成本,使得供求力量不足于跨越空间障碍实现市场交割,必须由一定的组织来代表用户的利益,在流域上下游之间建立协商机制。而流域地方政府是最有效的水权代表者,可以在较大程度上代表地区和用户的利益,最可能通过政治协商的方式和其他地方政府之间建立起一种组织成本较低的协商机制。政治协商机制实际上是一种谈判和投票机制,地方利益主体通过广泛参与反映地方利益,实行地方投票、中央拍板、民主集中,在一定游戏规则下达成合约,其结果不一定是谈判各方的最优解,但却是较优解或妥协解,这将带来流域整体用水效益的提高(见表2)。

通过政治协商实现部分多样化用水市场化配置,其约束机制主要是合约约束,由于合约是建立在其它利益主体约束条件下最大限度的反映了自身利益,合约规定了违约受惩罚的规则,违约的成本必然很高,这就大大减少了违约的风险。但仅此还不够,还必须建立一整套合约保障机制,包括广泛的信息披露,用户的广泛参与,初始产权的公平划分等等。如果具有取水优先权的上游地区是贫困地区,显著的地区差距以及农业节水投资巨大的特点,上游地方将会缺乏谈判积极性,即使达成合约违约的风险也很大,因此必须建立一套“利益补偿机制”,对欠发达地区和利益受损人口实行利益补偿。有效的利益补偿机制将是保障政治协商制度实施的关键。利益补偿的核心是保障农民利益、给农户造成节水激励,用户节水除了完全弥补少用水损失和水价提高付出的成本,与原来的多用水相比,还能够获得更大的收益,这样才能同时达到农业节水和农户受益的双重目的。利益补偿的实现要通过多种渠道,包括财政转移支付、水市场收入和国家对水利设施的投资和补贴(这是较大的一笔利益补偿)。利益补偿的受益对象既包括上游地区政府,也包括当地人民,但是主体应当是贫困地区农民和流域贫困人口,有效的利益补偿机制有助于缩小上下游地区差距和调节收入再分配。水市场的有效运作能够保证水资源在流域的优化配置,实现市场的经济效率目标,合理的利益补偿机制保障了贫困地区和贫困人口特别是农民的利益,实现政府的社会公平目标。

五、政策建议

1993年诺贝尔奖获得者,美国经济学家诺斯,把制度和制度变迁纳入现代经济增长理论模式之中,认为制度创新在经济运行和发展中起着重大作用,是经济增长的主要原因。制度创新推动经济增长的奥秘就在于,它是在紧密结合国情的基础之上,发展有效率的经济组织,其内涵就在于通过内部信息外部化、隐蔽信息公开化、增加信息透明度、引入广泛的参与,从而降低交易成本,有效解决产权问题,最终达到优化资源配置,实现经济增长的目标。因此,解决跨区域水资源问题不只是搞几个大工程,投资上百亿或上千亿元,更应该着眼于制度创新和制度建设,推动流域水管理体制的制度变迁和制度进步,实现从流域水资源指令配置向准市场配置的转变。以黄河为背景,提出如下政策建议:

第一,尽快建立基于平等参与的全流域地方政治民主协商制度。

目前黄河已有部分省份之间的协商制度,例如上游有黄河上中游水量调度委员会,负责上游龙养峡、刘家峡等水库的水量调度,其组成包括黄委、西北电管局、青海、甘肃、宁夏、内蒙四省,委员会负责研究、协商、安排上游水库非汛期调度,协调发电和农灌水关系、协商地区之间或部门之间用水的重大问题;下游有晋、陕、豫、鲁和黄委组成的黄河防汛总指挥部,统一指挥黄河下游的防洪防凌。我们建议在黄委会设立沿黄各省区平等参与的全流域“地方行政首长会议”,由中央代表(水利部)和各省区代表(地方行政首长)组成,下设办事机构,实行“一省一票、多数决定”的投票原则,当各方争持不下,由中央决定。由此形成全流域范围的地方政治民主协商机制,在保障防洪防凌和生态用水、兼顾发电用水的基础上协商黄河部分水量的再分配,就水权转让和水库调度、利益交换与利益补偿等重大问题进行磋商和谈判,在一定规则下达成用水合约以及违约惩罚办法,由黄委会定期公布供水、用水、分水信息,并监督检查与组织实施。为保障水市场的形成,可设立“水银行”,通过价格听证、市场干预等经济手段对水市场进行宏观调控。

第二,流域人口基本用水均等化,对流域贫困人口实行用水补贴

水资源实行低价供给,主要是为了保障贫困人口和低收入人口能够获得基本用水,但结果却是补贴了富人,造成大量用水浪费。供水按市场加以配置,政府必须保障流域人口特别是贫困人口的基本用水需求。按照一定标准确定流域人口基本用水量(占全部用水的比例非常小),由国家低费供给,保证“人人有水喝”,充分体现公平原则。基本用水之外的供水为多样化用水,部分用水进入市场公开拍卖,按照市场机制在流域配置,充分发挥市场作用,体现效率原则。多样化用进入水市场,将伴随着水价的较大幅度提高,上游的利益特别是农民利益一方面通过节水向水市场按市场价格卖水获得新的收益;另一方面通过国家财政转移支付和对节水投资得到补偿。下游部分地区农民的利益同样应得到补偿,国家对水利设施的财政补贴转向对流域贫困人口实行用水补贴,实现社会收入再分配。由于部分供水市场化,水价的提高能够加快水利设施的市场化运作,使供水收入逐步达到弥补运行费用和水利设施投资的水平。减少甚至取消国家财政对水利设施的补贴,可以促使水市场从卖方市场向买方市场的转换,促使公共设施提高工作效率、改进服务质量,进一步加快水利产业化和市场化。

第三,加大对中上游省份财政支付转移的力度,改变中央财政援助方式。

黄河流域的大部分地区为欠发达地区,1998年,除山东省,其余沿黄七省的人均GDP相当于全国人均水平的50~80%(见表7),财政自给率在30~65%之间,其中上游四省对中央财政依赖度在35~70%(见表8),青海、宁夏和内蒙古人均财政支出高于全国人均水平,但是其余省份均不同程度低于全国人均水平(见表9)。黄河、长江、珠江等大江大河源头应作为全国性公共物品,这如同国防及国家安全一样,为了提供全国生态安全,由国家投资植树造林、进行生态环境建设。今后应对人均财政支出低于全国人均水平省份进一步加大财政转移支付力度,使之接近或达到全国人均水平;中央财政转移支付必须有条件地使用,专用于生态环境建设,大力发展节水农业,对农民的节水投资进行补偿,补偿的方式可以用多种方式实现,比如粮价补贴、实物补贴、申报补贴等方式,逐步形成有效的节水激励保障农民广泛受益。

第四,加大信息采集力度,广泛披露信息,无偿公布水文资料。

1990年开始黄委就开始了黄河用水统计工作,并编发了1988-1992年的黄河用水公报,逐年公告流域内各省区、各部门耗用黄河地表水、地下水量。在此基础上,应加大用水信息采集力度,拓宽用水公报的涵盖面,包括沿岸各引水口的取水量、各灌区的用水量、用水效率、沿岸各地区各部门的实际水价等等指标,并广泛向全社会披露。广泛的信息披露能够降低交易成本,促进广泛参与,有利于政策实施,提高管理效率。

水文资料是治理黄河、合理使用水资源的基础性资料,是一种公共物品,具有积极的外部性,它应由国家财政投资、公共机构提供,社会无偿使用,而不是少数机构的“私人物品”或“专利品”。因此水文资料包括径流流量、水位、含沙量、水温、冰情等资料不仅应当向社会公布,而且应当无偿提供,以吸引社会研究机构广泛参与,不断提高我国水文水资源科学研究水平,为科学决策提供详细资料和研究背景。

第五,引入广泛参与,积极鼓励基层用户建立各种形式的用水组织

广泛的用户参与同广泛的信息披露一样,也能够降低交易成本和管理成本,这是打破供水方垄断性和促进降低供水成本的制度安排。国外的实践表明,基层用水组织在灌溉用水管理方面具有重要作用。目前我国农村灌溉用户普遍没有终端计量设备,成立诸如农民协会、用水者协会这样的基层组织对于用水的有序管理具有重要意义。基层民间组织能够促使广大用户的民主参与,减少基层供水方腐败、保障用户权益。由基层组织来管理集体水事务,包括管理公共水利设施、维护集体水权、水费征收、节水技术推广、与个体用户联系等功能,基层用水组织的建立有利于反映用户愿望和观点,促使供水单位改善服务,促进政府与用户特别是农民的沟通,有利于政策的制订、管理的改进、工程的规划建设和维护,各项改革措施也更宜于为用户和公众接受。基层组织的建立还能够大大降低对个体补偿成本,使对用户的补贴具有现实可操作性。因此,政府部门应积极鼓励更多的用户、团体(公共、私人部门)以及整个社会参与到水管理中来,成立各种形式的基层用水组织。在此基础之上,逐步建立各级流域用户委员会,参与到更大范围甚至整个流域的水管理当中来。

第六,加快水利设施投资体制改革,推进水利设施运营公司化或商业化运作。

水利设施属于基础设施,一般由国家投资共建,由政府部门直接经营。长期在计划经济模式下运作,以及对国家补贴的依赖,造成了水利设施业绩不佳、维修不足、损坏严重,服务常常不能满足使用者的需求和支付的愿望,水利设施在减轻贫困和改善环境的潜力也被忽视。在市场转型过程中,即使是国家投资共建水利设施也需要做重大改革,例如工程设计、施工、设备制造安装进行公开招标,强化预算约束,由第三方实行监理等等;水利设施建成后政府水利主管部门不再直接参与运营管理,对其经营运作的激励机制作出重大改革,包括运用商业化原则经营公用事业、引入竞争和广泛的用户参与、改革收费办法等等。实现政府转变职能,使政府更经常的作为促进者、协调者和公共利益保卫者行事,而不是作为直接经营者。

主要参考文献

水利部水政水资源司,黄河断流及其对策(文集),中国水利水电出版社,1997

中科院地学部,1998,黄河断流咨询考察报告

王建中,1999,黄河断流情况及对策,中国水利,1999年第4期

刘文强,1999,塔里木河流域基于产权交易的水管理机制研究,申请清华大学管理学博士学位论文

潘家华,水资源市场配置论,持续发展的途径的经济学分析,人民大学出版社,1997