流域水资源短缺风险调控模型研究-论文

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1、流域水资源短缺风险调控模型研究（曾国熙裴源生）摘要：研究将风险理论、风险决策的方法应用于区域缺水损失与却缺水调控当中，将区域水资源规划与单项水利规划相衔接，从水利与国民经济协调发展关系出发来考察水损失和缺水控制的投入关系。应用这一方法于海河流域，最终确定了该流域为规避缺水风险所需的经济合理的总资金投入量，节水、挖潜、治污和南水北调各项措施经济合理的资金投入力度和工程发展规模以及相应的供水量和缺水调控状况。关键词：水资源；缺水风险；调控中图分类号：TV21文献标识码：A我国水资源短缺，特别是北方地区缺水更为严重。受降雨和径流随机性的影响，供水和需水都存在不确定的因素

2、，因此，水资源短缺具有一定的随机性即缺水存在着风险。缺水必然会使国民经济遭受经济损失，由缺水造成的经济损失也就具有风险。11/11为了避免或减轻缺水损失需要采取一系列工程和非工程避险措施对缺水进行调控，如兴建供水工程、进行水利讴歌能够成的节水改造和推广节水器具、跨流域调水等。这些避险措施均需要资金的投入，而这些投入是确定的。针对确定的避险投入即避险代价和具有风险的经济损失，从国民经济发展整体来考察到底多大规模的投入是经济的、合理的，缺水调控的准则是什么，不同的避免措施的适宜规模是多大，这些就是这一研究要解决的问题。1基本理论1.1缺水风险研究现状[1]缺水多发生于

3、持续干旱或极度干旱年，缺水的风险指的是人们对水的需求大于供给的概率。水资源系统风险分析[2]始于60-70年代。研究的主要对象为水文风险。80年代以来水资源系统风险研究得到了进一步发展。但有关缺水风险的研究很少，且主要集中在具体供水工程风险的研究，没有与区域社会经济的可持续发展和水资源的可持续开发利用相联系，无法解决全国或流域规模的水资源开发利用的战略规划和宏观决策问题。1.缺水损失研究现状[3-6]国外关于缺水风险的研究不是很多。目前国内损失研究重点集中在各种自然灾害如洪灾、旱灾风灾、雪灾等方面，有关缺水损失主要是相近的旱灾的研究，基本没有对缺水损失的直接研究。

4、1.缺水调控准则研究现状目前在水资源配置和规划中，考虑到水资源、社会和经济等因素，城市供水包括工业用水和生活用水，其保证率一般取为11/1195%；农业用水主要是农田灌溉用水在水资源较为丰富的地区取为75%或者95%，而水资源比较贫乏的北方地区则取为50%或75%。供水保证程度高，缺水风险就小，缺水量少，损失相对也小，供水保证程度低，缺水风险大，缺水量也大，损失较大。确定供水的保证率或供水的保证程度实际上就是确定缺水调控的准则，因此以往对缺水的调控已经根据水资源配置的需求考虑到了诸多隐私，但仍有一些因素考虑不足，比如缺水风险所产生的缺水是具有风险的，这个因素在水资

5、源规划中如何考虑；又比如缺水调控与区域国民经济发展的关系如何，采用什么措施来进行缺水调控更为经济合理，各种措施的规模多大更为适宜，这些在以往的工作中均未进行深入研究。缺水风险调控研究方法.1缺水风险水资源短缺受用水需求和供水两个因素影响决定，而受水资源系统径流和降雨随机性的影响，供水和需水都存在不确定性，因此缺水具有风险性，不同概率或风险的产生的缺水量是不同的。这是由于水文现象本身所固有的不确定性引起的风险。规划年的缺水量是一个不确定量，其概率分布很难求得。缺水经济损失受多种因素的影响，找出其概率分布比缺水量的分布更加困难。鉴于此，本次研究认为国民经济损失的概率分

6、布未知。11/11由于资料方面的原因，本次避险方案实施时假定面临5种不同的状态：来水保证率分别为5%，25%，50%，75%，95%。一般认为，5%，25%来水保证率属丰水的情况，基本不存在缺水问题，缺水损失等于新增工程的投资额。后3种来水保证率出现时才考虑损失问题，因此可以把损失值出现的可能性等同于3种状态出现的可能性。规划水平年到底出现哪种状态无法得知，在此情况下合理的想法是认为各种状态出现的可能均等，即根据拉普拉斯准则将其视为等概率时间[2、7]。.缺水损失本次研究是针对流域整个水资源系统，主要考虑因来水和需水的随机性所产生的风险。从不同来水保证率情况下的缺

7、水量研究入手，进一步分析研究流域的缺水损失风险，主要考虑直接损失的计算，也暂不进行生活缺水经济损失和生态环境缺水损失。农业干旱缺水直接损失计算，目前尚无成熟的方法，主要有对比法、减产系数法、灾情折算法。计算工业干旱缺水直接损失可采用对比法、缺水损失法、统计方法、线性规划方法。11/11农业缺水经济损失。农作物有无灌溉，灌多灌少，其产量将不相同。这可由农业水分生产函数，即水分与作物产量之间的函数关系来反映。满足作物需水时的产量与实际灌水情况下的产量之间的差值即减产量为农业缺水经济损失。式中Ai为缺水的灌溉面积，hm2；△yi为缺水的减产量，kg/hm2；Ci为农作物

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