黄河流域水资源演变的多维临界调控模式研究综述(共享).doc

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1、陈效国（黄河水利委员会）1、问题提出水资源的形成、演化和可再生遵循鬥然规律，但是强烈的人类活动，破坏了水资源可再生机理，引起了尖锐的水资源供需矛盾，严重制约着经济社会的可持续发展和生态环境的改善。黄河水少沙多，水沙关系不协调，流域生态环境系统脆弱。由于社会经济发展对水资源需求的增加、自然条件变化，黄河正面临着水资源短缺、水灾害加剧、生态环境恶化三大问题交织的严峻局面，成为黃河流域及其相关地区经济社会可持续发展和生态环境改善的关键制约因素。21世纪的黄河水资源管理面临巨人的挑战，综合应用系统科学的理论、方

2、法解决上述问题是半前水资源亟待研究的重要课题之一。2、研究目的任务针对黄河流域水资源开发利用半前存在的三大问题，将水资源合理配置与高效利用、社会经济发展、生态环境保护三方面的问题放在黃河流域水资源演变和生态环境变化的统一背景下进行研究，研究的总H标是：对21世纪黄河水资源形势进行评价和预测；从战略和全局的角度研究黄河流域水资源多维临界的主要调控手段及其组合生成调控方案的技术；利用现代系统科学新理论，开展多维临界调控及评价理论、方法研究；提出水资源多维临界调控模式和21世纪黃河流域水资源可再生性维持的科学

3、对策。并按照理论研究为生产服务的指导思想，将研究成果运用于黄河治理开发宏观战略研究和流域水资源的规划、调度和管理，为水资源的可持续利用和维持黄河的健康生命提供科学决策的依据。3、黄河流域水资源多维临界调控目标、手段研究与调控方案生成3.1黄河流域水资源多维临界调控目标和调控手段研究以黄河的三大问题为主线，黄河流域水资源多维临界调控的H标可分为三类，即防洪减灾H标，生态环境H标和水资源利用H标。防洪减灾H标主要是保证防洪和防凌安全；生态环境FI标是生态与环境改善，维持黄河流域牛态系统平衡和健康生命；水资源

4、合理高效利用冃标：追求缺水量最小，并且分布合理，重点解决地区间的水量合理分配，及不同需水部门的水量分配问题。按不同地区、不同部门，将调控H标分解为多个相对独立的分H标，以便于调控H标的量化。通过专家调查和定性分析等方法研究，实现黄河流域人口、资源和环境的协调发展，必须采取综合措施，包括行政、法律、工程、技术。结合水资源利用、防洪防凌和生态环境三人H标，对黃河流域水资源调控手段进行分解。3.2黄河流域水资源多维临界调控方案生成在调控方案设置吋，要兼顾可能和需要两方面因索。市场条件下的水资源供需分析模式，既

5、不是单纯的以供定需，也不是单一的以需定供，而是根据社会净福利最大和边际成本替代两个准则确定合理的供需平衡水平。在宏观经济层次，由于抑制水资源需求和增加水资源供给都需要付出代价，因此二者间的平衡水平应以更大范围内的全社会总代价最小为准则。在微观经济层次，由于不同水平上抑制需求和增加供给的边际成本都会发生变化，因此二者的平衡应以边际成本和等为准则。调控方案生成时，首先研究调控方案的可行域，结合调控手段变量因素的分析研究，考虑己（在）建和规划的工程建设的可行性、经济性等因素，生成四个不同规划研究水平年的调控方

6、案集（83个方案）。各水平年方案的初始方案均未施加任何调控措施，其他方案在其基础上通过措施组合牛成。研究水平年方案数调控手段201023工农业强化节水10%、南水北调屮东线置换20或30亿代、污水资源化3亿n?、洪水资源化202031南水北调屮东线置换30亿代、西线调水40亿m'、引汉济渭10亿代、修建大柳树、古贤水库、工农业强化节水5%、污水资源化6亿n?、洪水资源化203019南水北调屮东线置换30亿n?、西线调水40或90亿rA引汉济渭10亿n?、工农业强化节水2%、修建大柳树、古贤水库、污水资源

7、化9亿n?、洪水资源化205010南水北调屮东线置换30亿m3、西线调水90或170亿乳小江引水40或70亿代、引汉济渭10亿亿修建大柳树、古贤水库、污水资源化12亿nA洪水资源化4、水资源多维临界调控理论研究与调控模型体系建立4.1水资源多维临界调控含义水资源多维临界调控是对有限水资源进行临界调节和控制，让人类社会的用水量在生态环境允许的阈值范围内，使有限的水资源发挥最大效能，并维持其可再生性，促进流域社会经济的可持续发展和生态环境的改善。水资源多维临界调控包含以下几层含义：协调、优化、良性循环，构成

8、了水资源临界调控不可分割的三个环节，是实现流域水资源多维临界调控的关键和灵魂。水资源系统的临界调控具有多维、多H标、多层次、多过程特点。通过水资源系统的调控可调整经济、社会系统对水资源的需求以及调整牛态系统的状态，来获得生产、生活、生态用水以及其它用水量的合理分配比例，使水资源系统实现可再生性维持，生态环境系统得到改善，经济社会系统能够可持续发展。4.2水资源多维临界调控理论研究水资源多维临界调控是从控制论观点研究水资源这一复杂巨系统，包括